某公司特厚板工程施工工艺

摘要：针对目前国内特厚板厂房的结构特点，引用某公司同类工程为实例，对该类工程的加工制作的全过程进行详细的阐述，从号料、切割、组装、焊接、成品等全过程对工程实例进行了完整的描述。

关键词：特厚板、施工工艺、加工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

1.工程概况

该工程为某公司4300特厚板工程，主厂房钢框架结构的制作，主要制作内容为刚架系统、吊车梁系统、屋面系统等。该工程主厂房采用多跨刚接框架体系，纵向长840m，1~34轴线为双坡双跨门式钢架，跨度66.5m；34~38轴线为单坡三跨门式钢架，跨度99m；38~43轴线为不对称双坡四跨门式钢架，跨度102m；43~52为不对称双坡三跨门式钢架，跨度93m；52~56轴线为双坡两跨门式钢架，跨度63m；56~69轴线为双坡单跨门式钢架，跨度36m。

柱子均为阶形柱，下柱采用格构式界面（钢管混凝土），上柱采用实腹式工字形截面。上下柱连接采用单臂式肩梁，柱脚采用插入式刚接柱脚。纵向柱间支撑采用“K”形或“X”形支撑形式。吊车梁最大跨度为36m，最大截面高度为4m，最重约25t。

2.工艺流程

审核 技术交底 配料 划线 接料 无损检测

无损检测 焊接 组对滚平切割 二次号料

矫直 二次装配 焊接 矫正号孔

装车运输喷砂刷油 成品验收制孔

3. 放样、号料、切割

3.1放样前应首先熟悉施工图纸及工艺要求,根据进度安排确定放样号料顺序,对结构件的重要节点尺寸放实样校核。

3.2号料前应检查所供料的材质、复验号、规格、数量与配料要求是否符合，并应清除钢材表面油污、泥土等脏物。钢板号料时要注明检查线以备复检。

3.3零件坡口在号料时认真审图，注意坡口加工方向.

3.4对于重要零件或需多次使用的样板应用0.5mm厚铁皮制作,其它可用油毡等制作,但均应保证相应精度要求.

3.5制作样板须平直,且应标明工程号、图号、零件号、数量、孔径、切割边坡口等数据。

3.6样板制作完毕后须自检、互检及专检确认无误后方可转入下道工序。所有样板应妥善保管，直到用户检验产品合格为止.

3.7在钢板上划线应使用划针进行,不得使用石笔、粉笔，以保证划线精度。

3.8料后应根据零件的不同材质统一规定采用不同颜色标注零件号、加工方法等字样以示区别。

3.9厂房柱腹板、翼缘板宽度方向号净料，长度方向一次号料加荒料50mm。在号净料的基础上预留焊接收缩余量及切割边缘加工等加工量。

3.10吊车梁号料时,腹板翼缘板加荒料50-80mm。

3.11吊车梁及辅助桁架不应有下挠，当吊车梁跨度≥24m时，制作时按跨度的1/1000起拱。如下图:

3.12吊车梁上下翼缘板在跨中1/3跨长范围内避免拼接,，上下翼缘板、腹板的拼接及主贴角焊缝应采用加引熄弧板，其厚度、坡口和材质与主材相同，并保证焊透，三者的对接焊缝不应设置在同一截面上，应相互错开200mm以上，与加劲肋也应错开200mm以上。

3.13吊车梁腹板的纵缝拼接应距上翼缘350mm以上,且腹板T字交叉点相互错开350mm以上,最小拼接长度为1m,拼缝条数见下表:

横缝

长度 L≤10 10

允许接头数 2 3 4

纵缝

梁高度(mm) 拼接缝数(条) 最小拼接宽度(mm)

1600

H>2600 2 350

3.14厚度等于或大于8mm的板材可采用自动或半自动气割。型材采用手工切割或锯床切割。采用手工切割时，切割面需用砂轮打磨处理。厚度小于或等于6mm的板采用龙门剪床剪切，其允许偏差应符合《钢结构工程施工质量验收规范》规定。

3.15碳素结构钢，在环境温度低于－20℃时，低合金结构钢在环境温度低于－15℃时，不得剪切。

3.16 气割用氧气纯度应在99.5％以上，乙炔纯度应在96.5％以上，丙烯纯度在98％以上。

3.17板材气割应在专用平台上进行，平台与板材的接触应为线状或点状接触。

3.18 切割前应将钢材表面距切割边缘约50mm范围内的铁锈、油污等清除干净。对高强度大厚度钢板的切割，在环境温度较低时应进行预热，预热温度100℃－150℃。

3.19气割后，断口上不得有裂纹和分层，并清除边缘上的熔瘤和飞溅物零件的加工误差符合表五的要求,当割纹深度与局部缺口深度超出要求时应补焊,打磨光滑平整.

3.20自动、半自动气割工艺参数

割嘴号码 板厚

（mm) 氧气压力(MPa) 乙炔压力(MPa) 气割速度(mm/min)

1 6－10 0.69－0.78 0.3 650－450

2 10－20 同上 0.3 500－350

3 20－30 同上 0.3 450－300

3 30－40 同上 0.3 400－300

4 40－60 同上 0.4 350－250

5 60－100 同上 0.4 300－200

3.21 管柱开槽时，应在槽中段预留50mm不切断，待冷却后再行切断。

4.矫正、边缘加工、制孔

4.1生产分厂领入原材料后，除要对原材料的长度进行检尺外，还应对其质量进行检查，对原材料不符合下列要求的要进行原材料的矫正，当发现材料有重皮、锈蚀等质量问题应直接与生产部和物资部协商解决。

4.2原材料和零件的矫正应采用平板机或型材矫直机进行；较厚钢板可采用压力机或火焰加热进行，采用手工锤击矫正时应加锤垫，防止凹痕和损伤。

4.3 碳钢在环境温度低于－16℃、低合金钢在环境温度低于－12℃时，不得冷矫正和冷弯曲。冷弯曲和冷矫正矢高应符合《钢结构工程施工质量验收规范》规定。

4.4采取热弯曲时，不论是碳素结构钢，还是低合金结构钢的最高加热温度不允许超过900℃。并且矫正后应缓慢冷却。

4.5边缘加工

a.在图纸设计有刨平顶紧要求的一定要刨平。原材料长度尺寸不够需接料时，接料的形式按国家标准要求或按甲方提供的技术要求执行。

b.有顶紧要求的零件，在号料应予留5mm的加工余量。顶紧面采用刨边机加工或用端铣床加工。

c. 吊车梁上翼缘板对接焊缝的上表面,下翼缘对接焊缝的上下表面及所有引熄弧板割去处均应进行打磨,使之与主体金属平整。

4.6钻孔时对工作台进行测平，钻头应与工作件保持垂直，采用多层钻模钻孔时，各零件应夹紧防止串动，保持彼此平行。

4.7主材上的孔为成品钻孔，零件板上的孔为零件加工钻孔。带孔零件板数量较多时可选择叠层套钻或钻模制孔，但一次最多不得超过3块，且叠加厚度应小于60mm。

4.8 制孔后应用磨光机清除孔毛刺，并不得损伤母材。

主材上的孔采用零件板套钻制孔，用来套钻的连接板应行唯一编号，与相应的梁、柱一一对应，并进行钢印标识。

5.组装

5.1装配前应认真熟悉图纸,检查零部件,确认无误后方可组装点焊固定.

5.2组装前应对接合部位及两侧各50mm的区域进行打磨,清理铁锈油污等,并对钻孔后的毛刺切割后的熔渣等进行打磨清理.

5.3 H型构件的组对应在H型钢组立机或组装平台上进行。组装前视板厚情况将翼缘板进行机械预压反变形处理，对腹板进行滚平释放应力，并注意装配及焊接顺序。

5.4柱肢的装配以柱肩板刨光端为准，并划出柱肢腹杆的装配线。

5.5柱肢与柱身的装配,首先在柱身腹板上划出柱头的装配线，插柱头时要对准翼板中心线和腹板中心线，在吊车梁的支撑板（柱肩）上划出装配线，并将支撑板放置在柱身上端对正装配线后定位焊。

5.6装配柱脚以柱肩为准，确定柱肢的下端尺寸，将多余长度加工至要求尺寸，在柱底板上划出二肢的装配线，焊定位档铁即可装配柱脚。

5.7 柱肩梁和肩梁筋板在管柱开槽中进行十字装配，装配完成后再行焊接，如右图所示。

5.8 由于钢架立柱柱头较宽、吊车梁和屋面梁跨度较大，导致无法运输。为解决运输问题，对钢架立柱以及跨度36m 的吊车梁做以下改动：

a. 柱头部分

在钢架顶端距屋面梁下翼缘800mm处断开，具体如图1、图2：

图1 图2

b. 吊车梁

36m吊车梁的改动如下：

5.9 拼装接头预留200mm的现场焊缝并在柱底板和柱身上用样冲打上中心线和构件号。

5.10柱身工型与吊车梁装配应严格按照排版图进行，上、下盖板不得窜用。

5.11 钢架柱焊接完成后，应在厂内进行预拼装，确保柱头与屋面梁连接卡头倾斜角度符合图纸要求后，方可出成品发运。

5.12吊车梁的下翼缘不得焊接图纸标注以外的任何零件，在制作进程中不得焊接临时固定件，并不得在母材上引弧或打火。

5.13吊车梁组装主筋板时应从梁中间向两端进行，完毕后施焊。

5.14辅助桁架的装配工作应在经检验合格的胎具上进行，以确保装配质量。

5.15吊车梁支座加劲肋的下端应刨平，在与梁焊接时必须保证加劲肋与腹板的垂直度和加劲肋下端刨平的水平度。吊车梁横向加劲肋的上端应与上翼缘刨平顶紧后焊接。平板式支座(下翼缘板伸过支座中心)的加劲肋下端应刨平与下翼缘板顶紧后焊接，梁下支座处的窄垫板应与下翼缘板夹紧后焊接。

5.16变形的构件一般采用火焰法进行矫正，火焰矫正时应注意：同一部位加热不宜超过两次；加热温度不应超过900℃；加热后应自然缓慢冷却，不得强制急冷。

5.17矫正后的钢材表面不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。

5.18制动梁焊完加劲后，必须矫正，并保证制动梁与吊车梁上翼缘板的贴合摩擦面宽度120mm内干净，平整无毛刺。

5.19 管柱缀条装配时应注意视图方向，以免构件翻个时缀条装配反向。

6焊接

6.1参与本工程的所有焊工须持证上岗,

6.2施焊前应清除干净焊缝区域两侧各50mm范围内的油污铁锈等直至露出金属光泽.

6.3焊接时不得使用药皮脱落或焊蕊生锈的焊条。低氢型焊条经烘干后应放入保温箱内或小铁筒中，随用随取。不得将焊条随地放置。

6.4焊接时焊工应遵守焊接工艺，不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。

6.5焊材的匹配原则及焊接规范除满足焊接作业指导书外,尚应符合表中规定.

项目 Q235类钢 Q345类钢 Q235+ Q345类钢

埋弧自动焊 H08A+HJ431 H08MnA+HJ431 H08A+HJ431

手工电弧焊 E4303 E5015E5016 E4303

CO2气体保护焊 ER50-6ER49-1 ER50-2

ER50-3 ER50-3

6.6 施焊前，焊工应复查焊件接头质量和焊区处理情况，当不符合要求时，应修整合格后方可施焊。焊接时，焊工应遵守焊接工艺，不得自由施焊及在焊边外的母材上引弧。焊接完毕，焊工应清理焊缝表面熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝大小是否符合图纸要求。多层焊接宜连续施焊，每一层焊道完后，应及时清理检查，清除缺陷后再焊。焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查明原因后进行修补。焊缝同一部位的返工次数，不宜超过两次。当超过两次时，应按返工工艺进行。

6.7角焊缝转角处宜连续绕角施焊，起落弧点距焊缝端部宜大于10. 0mm（图a）角焊缝端部不设置引弧和引出板的连续焊缝，起落弧点距焊缝端部宜大于10.0mm（图 b），弧坑应填满。

图a图b

6.8对接接头，T形接头、十字接头等对接焊缝及对接和角接组合焊缝，应在焊缝的两端设置引弧和引出板，其材质和坡口形式应与焊件相同，引弧和引出板的焊缝长度：埋弧焊应大于50mm，手工电弧焊应大于20mm，焊接完毕后，应采用气割切除引弧和引出板，并修平整，不得用锤击落，并要求在主焊缝附近打上焊工钢印。

6.9 厚度大于40mm的碳素结构和厚度大于36mm的低合金结构钢，施焊前应进行预热，焊后进行后热。

缀条与柱肢钢管的连接焊缝沿全周采用角焊缝且应由焊接技能高的焊工完成。

6.10肩梁十字交叉处和肩梁十字与管柱槽内侧亦应焊接，肩梁十字与管柱槽内侧焊缝可以手工打底一遍。

6.11定位焊所用焊条应与正式焊缝相同，但焊条直径不应超过4mm；定位焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3且不应大于8mm，焊缝长度不宜小于25mm，定位焊缝间距宜控制在300-400mm之间。定位焊在构件的起始端应离开端部20-30mm之间。成为焊缝一部分的定位焊缝，要满足最终焊缝的质量要求，不成为焊缝一部分的定位焊缝在正式施焊前应去除掉。定位焊后应及时清理并检查，若发现有裂纹等影响焊缝质量的缺陷时应及时清除掉。

6.12柱身焊接H型钢和吊车梁上下翼缘与腹板的T型连接焊缝应予焊透。腹板的边缘应加工平直，T型连接焊缝的焊缝质量等级不低于二级焊缝标准。

6.13吊车梁上下翼缘与腹板的主焊缝及所有对接焊缝应采用埋弧自动焊进行焊接。

6.14翼缘板，腹板对接焊缝的坡口形式，腹板与上翼缘T型焊缝的坡口形式，应根据班后和施工条件按《气焊，手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》和《埋弧焊焊缝坡口的基本型式和尺寸》要求选用。

6.15吊车梁的角焊缝表面应做成直线形或凹形,焊接中应避免咬肉和弧坑等缺陷，焊接加劲肋的直角焊缝的始未端采用回焊等措施避免弧坑，回焊长度不小于三倍直角焊缝焊脚尺寸，跨中1/3范围内的加劲肋靠近下翼缘的直角焊缝未端必须避免弧坑与咬肉情况的发生。

6.16吊车梁上翼缘板对接焊缝的上表面，下翼缘板对接焊缝的上下表面及所有引弧板割去处，均应用机械加工，一般可用砂轮修磨使之与主体金属平整，吊车梁的受拉翼缘板边缘，当用手工气割或剪切机切割时，应沿全长刨边，当用自动或半自动气割时刻局部修整。

6.17吊车梁支座加劲板的下端应刨平，在与梁焊接时，必须保证加劲板与腹板的垂直度以及加劲板下端刨平面得水平度，平板式支座（下翼缘板伸过支座中心）的加劲板下端，应刨平与下翼缘板顶紧厚再焊，梁下支座处的窄垫板应与下翼缘板夹紧后再焊。

6.18制动梁板厚为12mm时其上应作防滑处理,采用电焊凹点方法时,电焊凹点的间距不应大于60mm。

7无损检测

7.1无损探伤人员应持有效的技术等级资质证书。

7.2设工程所有板材对接焊缝质量等级为一级，吊车梁上弦主焊缝质量为二级，其它连接焊缝质量均为二级。执行标准GB11345-89。有焊透要求的焊缝和吊车梁的下翼缘板与腹板的连接焊缝，均需采用精准法检查焊缝的质量，其外观检查无损检验均须符合GB50205-2001规定的二级质量标准。

8. 除锈、油漆、发运

8.1所有构件均应进行喷砂(丸)除锈。除锈等级须达到Sa2.5,粗糙度及摩擦系数≥0.35

8.2吊车梁上翼缘板与制动板的贴合摩擦面（宽度为120mm）内不许涂刷油漆。

8.3高强螺栓摩擦面及四周50mm区域内严禁有电焊、气割溅点、毛刺、飞边、尘土及油漆等不洁物质。

8.4钢结构表面除了安装连接的接触面和工地焊缝两侧50mm范围以内（高强螺栓连接处见上述要求）均涂漆。

8.5油漆方案见下表：

配套类型 涂装次序 涂料品种 涂料道数 备注

中级配套（漆膜总厚度150μm) 底漆 铁红环氧底漆60um 2

中间漆 环氧云铁中间漆30um 1

面漆 J52-12氯化橡胶防腐漆60um 1 厂内刷（深豆绿色）

1 现场刷（深豆绿色）

8.6构件在运输吊装过程中，应防止变形、捆绑钢绳时勒伤，如有损伤和变形等应及时修补校正。

8.7构件的发货应按照安装顺序分单元进行配套发运.

8.8构件应保证油漆干燥,构件号标记清楚,,确认每车货与发货清单无误.

8.9装封车时构件应摆放牢固稳妥,加垫垫块和衬板,并加设必要的钢丝绳绑扎和倒链挂紧,防止构件在运输途中滑动,碰撞和跌落,及油漆损伤等,保证构件质量.

8.10检验按GB50205-2001进行验收.