桁怎么读

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第八章钢构件加工制作

由于该工程桁架因构件体型过长，整榀运输难度较大，根据工程总体

部署，对超长桁架进行工厂构件加工、预拼装、编号后，运输至工地拼装、

焊接的施工，其余能整体运输的工件均在工厂进行整体加工工艺方法，充

分利用制作车间和专用涂装车间进行钢结构的制作，确保构件的加工精度，

然后运至工地进行组拼。该标段的其余构件均在工厂加工制作完成，运输

至工地现场。

由于该标段部分的特殊性，工厂进行杆件加工，现场通过胎架进行组

装、焊接。

1、钢结构制作重点和技术难点

1.1管子相贯线接口切割

该工程桁架是由钢管组成的桁架，有大量的管子相贯剖口，管子相贯

线是一个空间曲线，且其坡口角度是随曲线的变化而变化的，管子相贯线

的切割好坏直接关系到桁架的焊接质量及外观质量，是制作过程的关键。

公司采用从日本进口的HID-600EH五维数控相贯线切割机进行切割，能够

根据放样程序在电脑上控制自动切割，加工管径为50-600MM，加工管壁厚

达5-50MM，切割管长最长可达12，定位精度：0.2-0.3MM，并能一次性坡

口成形，坡口角度可随圆周变化，以满足相贯线接头处趾部、根部和侧部

的不同焊接要求。

1.2管子线型加工

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本工程空间桁架，桁架弦杆成曲线，管子的线型必须光顺美观且要达

到标准要求，为确保钢管弯曲圆滑成形，防止起鼓、起皱。针对曲率大、

半径小的采用中频弯管机进行弯管。

拟采用1000KV、500KV中频弯管机及冷弯管加工设备，可以对不同的

管径、材质、不同壁厚的钢管进行弯曲加工，对于局部部位采用火焰矫正

法进行精确矫正，确保钢管弯曲圆滑成型、防止起鼓、起皱。

及备用JXW500型大型弯管机进行钢管弯弧。该设备能对钢管弯曲半径

Rmin≥3m。管材直径范围：Φ550≥D≥Φ100。

1.3节点制孔

钢结构的零件钻孔采用中捷友谊I3035×16/1万向摇钻进行精密机械

钻孔，部件、构件采用PEDDINGHAUS公司的BDL-1240/9A型三维钻（本设

备每维有3支不同直径的钻头,共9支钻可进行自动更换钻孔；重复定位精

度:0.01㎜）或磁性钻加划线和模板进行钻孔，为了确保钻孔精度和质量，

采用模钻时均须有放样划线划出基准轴线和孔中心，采用数控钻的其首次

加工品均需检验员首检合格后才批量钻孔，零件、部件、构件钻孔后均需

检验员首检合格作上合格标志后才准转序。

1.4焊接变形控制和制作精度控制

由于本工程受力采用空间桁架结构，桁架采用钢管焊接，故对焊接提

出了较高的要求，为保证本工程的建造精度能满足设计要求,保证现场安装

的顺利进行，焊接变形的控制和制作精度控制是本工程的重点和难点之一。

采取的制作工艺及措施见制作工艺。

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2、本工程桁架结构制作工艺总流程图

设计图

纸

生产技

术准备

施

工

图

会

审

数

学

放

样

下

料

切

割

零

件

加

工

焊接试

验及工

艺评定

制作精

度控制

方案

材料

订货

材料

复验

专用工

装及胎

架制作

焊工培

训及考

试

钢

结

构

零

部

件

制

作

桁

架

节

段

组

装

主

桁

架

节

段

预

拼

装

钢

结

构

构

件

涂

装

钢

结

构

构

件

运

输

钢

构

件

工

地

拼

装

、

补

涂

装

钢

构

件

吊

装

、

工

地

装

焊

钢

构

件

工

地

涂

装

建造方

.

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4、钢桁架结构加工制作

4.1放样、切割、加工

4.1.1放样

4.1.1.1放样、切割、制作、验收所用的钢卷尺，经纬仪等测量

工具必须经市、部级以上计量单位检验合格。此外，桁架分段重要尺

寸的测量应以一把经检验合格的钢卷尺（100m）为基准，并附有勘误

尺寸，以便与监理及安装单位核对。

4.1.1.2所有构件应按照细化设计图纸及制造工艺的要求，进行

手工1：1放大样或计算机的模拟放样，核定所有构件的几何尺寸。

如发现差错需要更改，必须取得原设计单位签具的设计更改通知单，

不得擅自修改，放样检验合格后，按工艺要求制作必要的角度、槽口、

制作样板和胎架样板。

4.1.2切割

4.1.2.1钢管、型钢切割前应事先排料，钢管桁架分段弦杆应以

钢管最大利用长度对接，但应使接头至腹杆与弦杆节点的距离大于或

等于500mm。腹杆对接时，接头位置原则上不大于杆件长度的三分之

一（具体视管子来料情况定）但不小于500mm。

4.1.2.2相贯线接头的钢管切割，采用先进的五维数字控制相贯

线自动切割机进行相贯线接头加工，可以切割出完全满足设计要求的

相贯线接头（包括相贯线剖口及多杆重叠相贯线接头），在保证焊缝

接头质量的前提下，更能加快工程的进度。

4.1.2.3C型钢的切割和钻孔，在数控C型钢加工流水线上进行。

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4.1.2.4钢板的切割，应根据放样套料图及数控切割下料图，分

别进行数控自动切割、门切自动切割、光电跟踪切割及部分手工切割

下料。

4.1.2.5所有钢材切割的公差均应满足GB50205-2001规范要求。

4.1.2.6放样及切割流程详见下表。

施工技术交底

下料工场

细部设计图纸

计算机放样

编套料图

校对

画零件草图

送制造车间

编制数控程序

制作样板

手工下料

数控下料

光电下料

焊接坡口切割

钢管相贯线

数控切割

型钢数据专用机

床切割

钢板下料

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4.1.3加工

钢管的弯制：曲率半径大的弧形钢管，将采用数控弯管机或液压

弯管机冷弯成形；曲率半径小的弧形钢管，将采用中频弯管机或火工

弯曲的方法进行。在弯曲钢管时，配备弯管机使用的各种规格尺寸的

专用弯曲钢模，不但可在弯曲过程中严格控制弯曲半径和钢管壁厚减

薄量，弯曲钢模还可最大限度地减少钢管弯曲时受力部位的变形。

4.3桁架主要工艺

4.3.1确定桁架工艺分离面

分界面在两相邻节点的距离的1/4处，且上下主钢管错位（如图），

安装时对接的间隙是两侧管端各占一半。

4.3.2工艺试验

4.3.2.1用同类管子及节点形式，进行三个节点以上的桁架段的

L

1

/

4

L

主桁架分界面位置示意图

分界面

.

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工艺试验：焊接后，测量其收缩量。

4.3.2.2安装时对接接头的收缩量的测定，此举主要是由于现场

安装时的对接，在两侧耳板夹固情况下（耳板及连接板抛丸处理成摩

擦面），进行焊接，焊完冷却后，卸下螺栓后测量。

4.3.2.3通过计算、分析，预确定主桁架的长度方向的增加量2mm/

对接节点。

4.3.3下料

桁架结构主管直段采用切管机和美国peddinghaus公司生产的锯

床下料，支管采用日本生产的数控管子相贯线切割机直接下料；H钢

采用美国peddinghaus公司生产的锯床下料；节点板和加劲板用剪板

机或数控火焰切割机下料；对主管原则上长度按定尺采购，每段放焊

接收缩余量2-5mm

4.3.4弯圆

桁架主管弯圆采用钢管弯圆机进行加工。弯曲后，钢管直径变化

不大于3mm，壁厚变化不大于1mm，钢管表面不能出现折痕和凹凸不

平的现象。然后切割端头，在焊接端用管子坡口机制坡口，具体如下

图,并在工装划出纵向直线，相隔90°、四条及节点圆周环线，并打

样冲眼。

2

3

0

°

.

'.

主管断部示意图

对桁架腹杆等杆件，下料时，根据工艺实验所得值放焊接收缩余

量1mm，如下图为相贯线切割机下料后端头的形状示意图。

下料后，必须立即对构件或杆件进行检验，当钢管不平直及有局

部凹陷时，应对钢管进行矫正；对达不到长度要求的，应重新下料。

支管的检验应以首件为样品，检验后，根据图纸对构件或杆件进行编

号，以便装配。

4.3.5钢管的对接

各主管部分的钢管与钢管之间的对接，内设衬管（该衬圈必须用

相贯线切割机进行切割），在胎架上进行，具体形状尺寸如下图（相

同管壁时和不同管壁时）；

2

支管端头示意图

1

E

S

相同管壁的主管对接示意图（一）

衬圈

3

55°±5

1

40

.

'.

支管的对接长度原则上不能对接且不小于2m。对接后进行超声

波探伤，按二级焊缝100%检验。

4.4、桁架的制作

4.4.1确定工艺分离面

4.4.1.1现将大型桁架每榀桁架分成散件进行工厂制作、运输到

现场进行拼装成整体。其它桁架部分采用整体制作，整体运输。

4.4.1.2为了保证构件的尺寸精度，我们将以上分段桁架在工厂

加工完成后进行一次预拼装。拼装尺寸由专用的胎架来保证。而每段

之间的弦杆用高强度螺栓连接，如下图所示：

衬圈

5

主管之间临时固定示意图

4.5.装配、焊接

≥20

标准相贯节点

.

'.

对桁架的几根主管及相互之间的支撑在装配平台上利用组装胎

架进行装配，装配工艺为先在胎架上组装上弦及下弦的主管，确定其

空间位置，然后装配支管并定位、焊接。桁架装配胎架示意图如下所

示：

标准相贯节点

对桁架的四根主管及相互之间的支撑在装配平台上利用组装胎

架进行装配，装配工艺为先在胎架上组装上弦及下弦的主管，确定其

空间位置，然后装配支管并定位、焊接。

4.5.1组装胎架将主管固定在装配平台上，再用汽吊将已接好的

临时耳板

销子

地面平台

H型钢

.

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主管放置在如图对应位置，固定定位块，调节调整板，确保主管之间

的相对位置；

4.5.2在胎架上对主管的各节点的中心线进行划线；

对桁架定位好后，进行焊接，焊接时，为保证焊接质量，尽量避

免仰焊、立焊。

桁架结构采用腹杆与弦杆一般直接焊接的相贯节点，弦杆截面贯

通，腹杆焊接于弦杆之上，焊接时，对如下图所示节点，当支管与主

管的夹角小于90度时，支管端部的相贯焊缝分为A，B，C，D四个区

域，其中A，B区采用等强坡口对接熔透焊缝，D区采用角焊缝，焊

缝高度为1.5倍管壁厚，焊缝在C区应平滑过渡。当支管与主管相垂

直时，支管端部的相贯焊缝分为A，B两个区域，当支管壁厚不大于

5mm时可不开坡口，由于在趾部为熔透焊缝，在根部为角焊缝，侧边

由熔透焊缝逐渐过度到角焊缝，同时考虑焊接变形，因此必须先焊趾

部，再焊根部，最后焊侧边。

主管

支管

趾部侧边过渡区根部

.

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Y型节点焊缝位置分区

Y型节点各区焊缝形式

主管壁

主管壁

区

支管壁

区

主管壁

区

支管壁

支管壁

t＞10mm

支管壁厚

.

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T型节点焊缝位置分区

T型节点各区焊缝形式

趾部侧边

支管

主管

主管壁

区

支管壁厚

支管壁

支管壁

t＞10mm

区

主管壁

.

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焊接后，必须对焊缝质量进行检查，焊接厚度应符合图纸要求，

不能漏焊，不能有裂纹、未溶合、夹渣、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑和

针状气孔等现象，出现以上问题，应及时进行返修。焊缝的焊波应均

匀、平整、光滑，焊接区无飞溅物。

对工厂焊接的角焊缝进行磁粉探伤，抽检率为10%；

对现场焊接的角焊缝进行磁粉探伤，抽检率为20%；

对所有杆件的对接焊缝和现场的其它熔透焊缝进行超声波探伤，

抽检率为100%；

对其它一般熔透焊缝进行超声波探伤，抽检率为20%，并且不少

于200mm。

5、除锈及涂装工艺

5.1概述

本工程钢构件加工制作均在工厂内进行，构件的除锈及涂装在公

司具有先进的除锈及能控制环境的温度和湿度的专用涂装车间内进

行保证涂装施工能满足涂装防护年限的设计要求。

5.2除锈

钢构件表面除锈前对构件边缘进行半径R≥3mm的圆弧处理。边

缘处理直接影响涂装使用寿命，应认真处理和检查合格后，方能进行

喷砂处理。

5.2.1涂装工件的表面应有良好的干燥度，任何锈、焊渣、沙、

尘、油脂都应清除，严重的油污应采用溶剂除油。

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5.2.2涂装工件用平板车运入车间,并放置一定的高度。

5.2.3喷砂前应检查车间的相对湿度，如超过75%，应启动除湿

机，以减低房间的相对湿度。

5.2.4钢结构表面采用喷丸除锈方法。

5.2.5为保证质量，喷丸作业时，应启动除尘风机，从而保证在

涂装车间内一小时能换气10次。

5.2.6除锈质量要求

钢结构外表面清洁度要求其除锈等级应达到GB8923-88标准

Sa2.5级，现场补漆，应有风动或电动工具除锈达到ST3级。

5.2.7钢结构表面粗糙要求，其微观不平度十点高度RZ要求在

40∽80mm(GB1031-83标准)(用JJI-1便携式粗糙度测量仪)。

5.2.8当喷丸作业全部完成，并经过检验合格后，开动真空吸砂

机，进行表面清理工作，即吸丸、吸尘、全面清除钢材表面的灰尘和

杂质。

5.3涂装

所用涂料按涂装配套设计要求采购，涂料进厂时应按有关规定送

达国家法定检测机构进行复检，复检采用见证制度，在持见证员证的

监理工程师见证下共同取样送达国家级涂料检测中心复检，只有复检

合格的涂装材料才能用于本工程的涂装施工。

5.3.1涂装条件

应按设计要求的条件进行涂装，特殊情况应在监造方与油漆商讨

论后由监造方决定。

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5.3.1.1空气条件

a涂装条件如空气条件、温度、钢结构表面湿度、相对湿度和露

点应符合设计和(油漆)供应商给予的指南。

b钢结构表面的温度应不低于5℃且不超过35℃，在干燥期间内

应维持一定温度。

c在喷漆和干燥期间，钢结构表面的温度应大于露点3℃以上。

d涂装工作应在相对湿度少于80%的条件下进行。

e最好的工作条件是温度在24℃∽30℃，相对湿度50℃∽60℃。

f室内涂装时，为了保证构件温度与湿度，应有机械装置使空气

循环。

5.3.1.2其他条件

a不能在强风条件下涂装(15m/秒)，涂层表面应妥善保护，以

免受强风的影响，直至完全干燥为止。

b涂装工作不能在有雾、下雨的环境进行，雾或下雨的天气对涂

装有不利的影响。

c冬季室内涂装条件冬季室内涂装时，被涂表面应加热到20℃∽

25℃，或者加热室内空气并用灯光加热干燥。

5.3.1.3禁止涂装工作的条件

涂装和灯光加热干燥中温度和湿度的限制。

不能在空气和钢结构表面温度小于5℃以下涂装;

不能在相对湿度大于80%的情况下涂装:

空气和钢结构表面的温度大于露点3℃。

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5.4涂层封闭处理

对构件所有表面全部喷涂底漆完毕后，将构件运出涂装车间，运

至规定的地方垫置一定的高度，涂封闭漆。

5.5工厂内涂装

5.5.1采用电动无气喷涂或高压无气喷涂进行各道油漆涂装，多

道漆的喷涂要按油漆商规定时隔进行。

5.5.2涂装工艺

5.5.2.1涂装前应仔细确认涂料的品种，质量及施工位置，本构

件采用双组份涂料要明确混合比例，用多少配多少，涂料在涂装前充

分搅拌。

5.5.2.2工艺参数

a.用45:1或63:1高压无气喷漆泵;

b.喷嘴选择0.17∽0.30mm或0.14∽0.25mm或0.20∽0.30mm(视

涂料粘度面定)。

c.喷枪距离300-500mm

d.运行速度4m/s

e.空气压力0.3-0.6MPa

5.5.2.3完工涂装

a.钢结构完工涂装均在现场施工。

b.完工涂装前必须对钢构件在运输过程中及安装过程中损坏的

涂装层进行补涂修复。涂层修补可采用风动打磨机除锈至GB8923-88

St3.0级，然后根据其所处位置的涂层配套补上各度涂料，对面积较

.

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小的可用手涂，并保证该处涂层厚度。在喷涂最后一道油漆前应对钢

结构外表面进行全面清洁处理去灰尘、油污及其它杂质。

c.在进行完工涂装时，应注意现场的温度、湿度，并应就有关油

漆说明书的要求进行严格控制。