安装方法
1、安装要点
1）总平面规划
主要包括结构平面纵横轴线尺寸、主要塔式起重机的布置及工作范围、机械开行路线、配电箱及电焊机布置、现场施工道路、消防道路、排水系统、构件堆放位置等。
2）构件分节分区安装
竖向构件标准层的钢柱一般为最重构件，它受起重机能力、制作、运输等的限制，钢柱制作一般为2～4层一节。
对框架平面而言，除考虑结构本身刚度外，还需考虑塔吊爬升过程中框架稳定性及吊装进度，进行流水段划分。先组成标准的框架体，科学地划分流水作业段，向四周发展。
3）在起重机起重能力允许的情况下，为减少高空作业、确保安装质量、安全生产、减少吊次、提高生产率，能在地面组拼的尽量在地面组拼好，如钢柱与钢支撑、层间柱与钢支撑、钢桁架组拼等，一次吊装就位。
4）安装流水段，可按建筑物平面形状、结构形式、安装机械的数量、工期、现场施工条件等划分。
5）构件安装顺序，平面上应从中间核心区及标准节框架向四周发展，竖向应由下向上逐件安装。
6）确定流水区段、构件安装、校正、固定（包括预留焊接收缩量）后，确定构件接头焊接顺序，平面上应从中部对称地向四周发展，竖向根据有利于工艺间协调，方便施工、保证焊接质量原则，制定焊接顺序。
7）一节柱的一层梁安装完后，立即安装本层的楼梯及压型钢板。楼面堆放物不能超过钢梁和压型钢板的承载力。
钢构件安装和楼层钢筋混凝土楼板的施工，两项作业不宜超过6层；当必须超过6层时，应通过主管设计者验算而定。
1
2、柱脚螺栓埋设
轴线确定
定位箍筋位置确定 箍筋定位 法兰盘定位 柱脚螺栓就位 柱脚螺栓的最终定位 混凝土浇筑 柱底标高确定
3、钢柱安装方法
一般钢柱弹性和刚性都很好，常用的钢柱吊装法有旋转法、递送法和滑行法。起吊前，钢柱应垫上枕木，绑好爬梯以及缆风绳，起吊时，不得使柱端在地面上有拖拉现象，钢柱起吊时必须垂直，回转时必须具有足够的高度，并保持钢柱平稳。对于重型钢柱可采用双机抬吊。
第一步第二步钢柱吊装示意图第三步 1）双机抬吊的注意事项 尽量选用同类型起重机。
根据起重机能力，对起吊点进行荷载分配。 各起重机的荷载不宜超过其起重能办的80%。
双机抬吊，在操作过程中，要互相配合，动作协调，以防一台起重机失
重而使另一台起重机超载，造成安全事故。
2
信号指挥，分指挥必须听从总指挥。 2）钢柱的校正 （1）柱基标高调整。
根据钢柱实际长度，柱底平整度，钢牛腿顶部距柱底部距离，重点要保证钢牛腿顶部标高值，以此来控制基础找平标高。
（2）平面位置校正。
在起重机不脱钩的情况下，将柱底定位线与基础定位轴线对准缓慢落至标高位置。
（3）钢柱校正。
优先采用缆风绳校正（同时柱脚底板与基础间间隙垫上垫铁），对于不便采用缆风绳校正的钢柱可采用可调撑杆校正。
轴线爬梯手动葫芦揽风绳轴线经纬仪借用轴线经纬仪钢柱临时固定及校正示意图
4、钢梁安装方法
1）主梁采用专用卡具，为防止高空因风或碰撞物体落下，卡具放在钢梁端部500 mm的两侧。
2）一节柱有多层梁，原则上竖向构件由下向上逐件安装，由'于上部和周边
3
借用轴线
都处于自由状态，易于安装测量保证质量。习惯上，同一列柱的钢梁从中间跨开始对称地向两端扩展，同一跨钢梁，先安上层梁再安中下层梁。
3）在安装和校正柱与柱之间的主梁时，再把柱子撑开。测量必须跟踪校正，预留偏差值，留出接头焊接收缩量，这时柱子产生的内力，焊接完毕焊缝收缩后也就消失。
4）柱与柱接头和梁与柱接头的焊接，以互相协调为好，一般可以先焊一节柱的顶层梁，再从下向上焊各层梁与柱的接头，柱与柱的接头可以先焊，也可以最后焊。
5）次梁三层串吊。
6）同一根梁两端的水平度，允许偏差L/1000；最大不超过10mm，如果钢梁水平超标，主要原因是连接板位置或螺孔位置有误差，可采取换连接板或塞焊孔重新制孔处理。 吊钩吊索吊耳钢梁溜绳帆布包安全扶手绳钢梁的绑扎与起吊示意图 5、钢桁架安装方法 钢桁架侧向刚度较差，安装前需要进行强度验算，强度不足时应进行加固。钢桁架吊装时的注意事项如下：
1）绑扎时必须绑扎在桁架节点上，以防止钢桁架在吊点处发生变形。绑扎节点的选择应符合钢桁架标准图要求或经设计计算确定。
4
2）桁架吊装就位时应以桁架下弦两端的定位标记和柱顶的轴线标记严格定位并点焊加以临时固定。
3）第一榀桁架吊装就位后，应在桁架上弦两侧对称设缆风绳固定，第二榀桁架就位后，每坡用一个桁架间调整器，进行桁架垂直度校正，再固定两端支座处并安装桁架间水平及垂直支撑。
钢桁架吊装示意图
注:1.在胎架上放置枕木作桁架下弦为桁架下弦的支撑点,同时予留千斤顶的位置,利用千斤顶对桁架进行校正.校正完毕要及时用楔子楔好。千斤顶2、桁架下弦侧面利用脚手架进行稳固。枕木胎架 桁架安装步骤一:桁架TR-3～4F-K下弦安装钢桁架校正示意图
5
6 现场焊接方法 1、焊接节点形式 高层建筑钢结构安装焊接截面形式多样，普遍采用箱形、H形截面，近年来越来越多的工程采用组合截面，如两个H型钢组合的十字形截面、两个甚至三个箱形组合的异形截面等。由于现场施工条件限制，无法进行反面焊接，一般采用带垫板的单面全熔透焊接形式。为避免仰焊，连接方式多采用对接。一般工程柱—柱焊接、梁—柱翼缘、主梁—次梁抗弯连接均为全熔透焊接，焊接质量等级一般为一、二级。 典型截面形式与坡口示意图 2、焊接顺序及编制原则
1）根据工程平面和立面形状，结构形式等，分区组织施工。当钢结构安装完成三个及以上单元的校正和高强螺栓的终拧后，从平面中心选择四面都有焊接梁的柱子作为基准柱，并以此作为垂偏测量基准，并首先安排其四侧都有抗弯焊接的梁、然后向四周扩展施焊。随安装滞后跟进。采取结构对称、节点对称和全方位对称焊接的原则。
2）栓-焊混合节点中，一般先栓后焊，也有设计要求先高螺初拧→焊接→高
6
强螺栓终拧。
3）竖向上的焊接顺序
（1）地下一柱一层梁的焊接顺序：
上层框架梁→柱脚板部位的焊接→支撑→焊接检验。 （2）地上及以上一柱二层梁的焊接顺序：
上层框架梁→下层框架梁→上柱与下柱焊接→焊接检验（也可先焊柱—柱节点→上层框架梁→下层框架梁→焊接检验）。
（3）地上及以上一柱三层的焊接顺序：
上层框架梁→下层框架梁→中层框架梁→上柱与下柱焊接→焊接检验，（但也可先焊柱—柱节点→上层框架梁→下层框架梁→中层框架梁→焊接检验）。
4）柱—梁节点上对称的两根梁应同时施焊，而一根梁的两端不得同时施焊作业。
5）柱—柱节点焊接时，对称两面应由两名焊工同时焊接。 6）梁的焊接应先焊下翼缘，后焊上翼缘，以减少角变形。
3、安装焊接准备
3.1焊工经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。
1）操作技能考试
板材试件 管材试件
7
侧弯侧弯舍弃板材取样位置
面弯舍弃301030381030舍弃背弯3830舍弃
2）附加考试
（1）平焊F：试件125×250×25二块，放在地面，焊接方向自由。
250500525500500挡板挡板R35挡板R35150拘束板150拘束板
（2）横焊H：试件试件125×250×25二块，离地面600mm固定，焊接方向自由。
R35挡板600130250
（3）立焊V：试件125×180×10二块、100×270×10一块，离地面500mm固
8
定，焊接方向向上。
600110拘束板挡板
3.2应针对工程中数量较多的或具有代表性的接头形式进行相应焊接方法的工艺评定试验。焊接位置为柱—柱横焊、柱—梁俯焊（包括桁架梁上下翼缘俯焊）。
9
10
3.3采用的焊接材料和焊接设备技术条件应符合国家标准，性能优良。清渣、气刨、焊条烘干保温等装置应齐全有效。
焊条应在高温烘干箱中烘干，焊条烘干次数不得超过两次。
焊丝包装应完好，如有破损而导致焊丝污染或弯折、紊乱时应部分弃之。 CO2气体纯度应不低于99.9%（体积比），含水量应低于0.05%（重量比），
瓶内高压低于1MPa时应停止使用。
焊机电压应正常，地线压紧牢固，接触可靠，电缆及焊钳无破损，送丝
机应能均匀送丝，气管应无漏气或堵塞。
4、安装焊接一般规定
1）焊前检查坡口角度、钝边、间隙及错口量，坡口内和两侧的锈斑、油污、氧化铁皮等应清除干净。
2）预热。焊前用气焊或特制烤枪对坡口及其两侧各100mm范围内的母材均匀加热，并用表面测温计测量温度，防止温度不符合要求或表面局部氧化，预热温度见下表。
结构钢材焊前最低预热温度要求
11
接头最厚部件的板厚t（mm） 钢 材 牌 号 t＜25 Q235 Q345 — — 25≤t≤40 50℃ 60～80℃ 40≤t＜60 60～80℃ 80～100℃ 60＜t≤80 80～100℃ 100～120℃ t＞80 100℃ 150℃ 注：1.本表的施工作业环境温度条件为常温 2. 0℃以下焊接时，按实验的温度预热 3）重新检查预热温度，如温度不够应重新加热，使之符合要求。 4）装焊垫板及引弧板，其表面清洁程度要求与坡口表面相同，垫板与母材应贴紧，引弧板与母材焊接应牢固。
5）焊接：第一层的焊道应封住坡口内母材与垫板的连接处，然后逐道逐层垒焊至填满坡口，每道焊缝焊完后，都必须清除焊渣及飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补。
6）一个接口必须连续焊完，如不得已而中途停焊时，应进行保温缓冷处理，再焊前，应重新按规定加热。
7）遇雨、雪天时应停焊，构件焊口周围及上方应有挡风、雨棚，风速大于5m/s时应停焊。环境温度低于零度时，应按规定采取预热和后热措施施工。
8）板厚超过30mm，且有淬硬倾向和约束度较大的低合金结构钢的焊接，必要时可进行后热处理，后热温度200～300℃，后热时间：1h/每25mm板厚，后热处理应于焊后立即进行。
9）碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、Q345级钢材应在焊后24h、Q420级以上钢材应在焊后48h，进行焊缝超声波探伤检验。
10）焊工和检验人员要认真填写作业记录表。
12
5、典形节点的焊接顺序和工艺参数 1）箱形柱—柱节点 3235°A+B（A）、（C）焊至1/3板厚→割耳板→（B）、（D）焊至1/3板厚→ （A）、（B）、（C）、（D）或（A）+（B）、（C）+（D）柱－柱连接板C+DDDAACC≥16≥16 450（1）先在上下柱无耳板侧由两名焊工在两侧对称焊至板厚的1/3处时，切去耳板。 （2）然后在切去耳板侧由两名焊工在两侧对称焊至板厚的1/3处。 （3）再由两名焊工分别承担相邻两面的焊接。 （4）每两层之间焊道的接头应相互错开，两名焊工焊接的焊道接头也要注意每层错开，焊接过程中要注意检测层间温度。 焊接工艺参数： 手工电弧焊：焊条直径Φ4mm，电流160~200A，焊速150mm/min CO2气保焊：焊丝直径Φ1.2 mm，电流280~320A，焊速350~450 mm/min 焊丝伸出长度：约20mm，气体流量25~80L/min， 电压29~34V，层间温度120~150℃
13
8 BB
2） H型柱—柱节点焊接顺序和工艺参数 （1）栓-焊混合节点时，先将腹板用高强度螺栓紧固。
（2）由两名焊工同时对称焊接两翼缘，焊工焊完板厚的1/3后，切除耳板，再继续焊接直至焊完。
（3）若腹板采用焊接，注意不要在坡口
外母材上起弧。若腹板厚度也很大，应与翼缘交替焊接。
（4）有耳板阻碍焊接时，接头处应错开。同层焊道之间的接头应相互错开，不同层之间焊道的接头也要每层错开。焊完每道焊缝要清除焊渣和飞溅物，如有焊瘤要铲磨掉，焊接过程中要注意检测和保持层间温度。
焊接工艺参数：
手工电弧焊：焊条直径Φ4mm，电流120~180A，焊速150mm/min CO2气保焊：焊丝直径Φ1.2 mm，电流240~320A，电压26~34V 焊速350~450 mm/min，焊丝伸出长度约20mm， 气体流量25~80L/min，层间温度120~150℃
3）十字形柱—柱节点焊接顺序和工艺参数
BAA、B焊工同时施焊焊完t/3后切除耳板继续施焊直至填满焊缝
B3B1B2A1A3A2A、B焊工同时施焊，焊接顺序如下：A1（t/3）→切除耳板→A2焊完→A3焊完B1（t/3）→切除耳板→B2焊完→B3焊完 （1）栓-焊混合节点时，先将腹板用高强度螺栓紧固。
（2）由两名焊工分别承担对称两翼缘的焊接。先焊完一组对称翼缘板的1/3板厚，切除耳板；再焊另一组对称翼缘板，直至焊完。
14
（3）回到只焊了1/3板厚的那组翼缘板继续焊完。
（4）若腹板采用焊接，与箱形柱焊接顺序相似，两名焊工分别承担相邻两面的焊接，注意转角处接头错开。若腹板厚度也很大，应与翼缘交替焊接。 （5）有耳板阻碍焊接时，接头处应错开。同层焊道之间的接头应相互错开，不同层之间焊道的接头也要每层错开。焊完每道焊缝要清除焊渣和飞溅物，如有焊瘤要铲磨掉，焊接过程中要注意检测和保持层间温度。 焊接工艺参数： 手工电弧焊：焊条直径Φ4mm，电流120~180A，焊速150mm/min CO2气保焊：焊丝直径Φ1.2 mm，电流240~320A，电压26~34V 焊速350~450 mm/min，焊丝伸出长度约20mm， 气体流量25~80L/min，层间温度120~150℃ 4）柱—梁（桁架）、梁—梁节点 2tftstfts449442449hf44 柱-梁节点 梁-梁节点 B注：下翼（A）左→左→左→右→右→右 上翼（B）分层多道焊完 梁A （1）先焊梁的下翼缘，梁腹板两侧的翼缘焊道要保持对称焊接。 （2）待下翼缘焊完，然后焊接上翼缘。 （3）如翼缘板厚大于30mm时，宜上下翼缘轮换施焊。 焊接工艺参数
15
手工电弧焊：焊条直径φ4mm、电流150-180A、焊速150mm/min。
CO2气保焊：焊丝直径φ1.2 mm，电流280—360A，电压30—38V
焊速300—500mm/min，焊丝伸出长度约20 mm
气体流量20—80L/mm，层间温度120－150℃
16
高空焊接措施 垂直安全网1、焊接防护 高空焊接应搭设焊接操作平台，根据气候还应搭设防风雨棚。要求如下： 1）上部稍透风、但不渗漏，兼具防一般物体击打的功能。 水平安全网2）中部宽松，能抵抗强风的倾覆，不致使大股冷空气透入。 3）下部承载力足够4名以上作业人员同时进行相关作业，需稳定、无晃动，铝合金挂篮挑网不因一方的作业给另一方的正在作业造成干扰；可以屯放必需的作业器具和预备材料且不给作业造成障碍，没有造成器具材料脱控坠落的缝隙,中部及下部防护采用阻燃材料遮蔽，防止火花坠落造成火灾隐患。 调节螺栓卡具操作平台铝合金挂篮焊接挂篮与操作平台示意图
帆布周围帆布帆布焊缝脚手架管帆布周围焊缝帆布周围脚手架管帆布帆布周围焊缝帆布1—1防风雨棚搭设示意图
17
2、设备与工具使用要求
1）焊接设备和用具应装在专门铁箱内提升到所在楼层上，搁置要稳固，摆放要整齐。分配电箱应设置在焊接设备的附近，便于操作，保证安全。 2）气瓶应装在专门的铁笼中提升，笼顶用铁板封闭，以防坠落的物件砸坏仪表。
3）手持电动工具的负荷线，必须采用耐气候的橡皮护套铜芯软电缆并不得有接头。
4）手持电动工具的外壳，手柄负荷线、插头、开头等必须完好无损，使用前必须作空载检查，运转正常后方可使用。
18
厚板焊接技术
1、材料准备
1）钢材
高层建筑柱—梁钢框架结构，应根据应力载荷特征、连接形式、钢材厚度和工作环境等因素选用钢材，为保证结构承载能力，需要钢构件有足够的强度、刚度、稳定性，应设计采用低合金高强度结构钢Q345、Q390、Q420等。
当钢材的厚度超过40mm时，为防止钢材产生层状撕裂，应选用抗层状撕裂性能好的钢材， P、S含量必须严格控制，应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》（GB5313-85）的规定，特别注意板厚方向的断面收缩率，应满足该标准规定的Z15、Z25、Z35级允许值，冲击韧性不应小于34J。
2）焊接材料
低合金高强度结构钢厚板焊接，应根据母材的力学性能，选择熔敷金属的抗拉强度、塑性、冲击韧性达到母材标准规定的性能下限。为提高接头抗冷裂性能，手工电弧焊应采用低氢型焊条。 CO2气体保护焊应选用含Mn、Si的焊丝，以满足在电弧和熔池的氧化性气氛中母材Mn、Si含量的流失与脱氧用Si需求。
3）二氧化碳气体
CO2气体中的杂质水与碳氢化合物会使熔敷金属的扩散氢含量增高，易对低合金高强度结构钢厚板焊接产生冷裂纹，应对其严格要求。CO2气体纯度不应低于99.9%（V/V），水蒸汽与乙醇含量应小于0.005%（m/m），不得检出液态水、油与异味。
2、工艺要点
1）厚板焊接前应进行预热，改善接头组织和力学性能。（温度见演讲稿4） 2）厚板焊接应采用多层、多道焊（但要尽量减少焊道数量）。坡口第一道打底焊缝应在母材与垫板连接处，为了使焊缝根部焊透，必须使用直径比较小的焊条以φ3.2～4mm为宜，焊接厚度不宜大于6mm。然后逐道逐层垒焊至填满坡口。每道焊缝焊完后都必须清理焊渣及表面飞溅物，发现焊接缺陷应及时清除并修
19
补。
3）在连续焊接过程中应检测焊接区母材的温度，使层间温度与预热温度保持一致。层间最低温度控制在100~150℃。
4）厚板焊接设计无特别要求时，常温下应采取焊后保温措施，0℃以下焊接应采取后热缓冷措施，设计有要求时按设计要求施工。一个接口应连续施焊，如遇中断焊接，应采取后热、保温措施，再焊时应重新预热并根据节点及板厚情况提高原有预热温度。
20
现场焊接质量保证
1、焊条的使用要求
严格按规定进行焊条烘焙。
焊工使用保温筒随用随领，由保温筒取出到施焊，暴露在大气中的时间碱性焊条严禁超过一小时，酸性焊条严禁超过四小时，严禁在霜雪气候中露天放置。 CO2气体保护焊焊丝切实采取禁止油污污染措施和防潮措施。未使用完的拆卸下来放入包装盒保管。
焊条、焊丝实行专人保管，专人烘烤，专人发放的管理制度，严禁私自开箱取用，保管员须建立烘烤保温记录台帐。
焊条的重复烘干次数不得超过两次。
2、焊前预热
骤热和骤冷是造成钢结构接头区不均匀胀缩的主要因素，不均匀胀缩又是造成母材与焊接接头产生裂纹的主要因素。消除明显温界，最大限度地减缓钢材在板厚方向由胀时压应力到缩时拉应力的转换过程，最大可能地促使接头在同轴线上均匀胀缩是超厚钢板焊接的重要质量保证环节。这一环节包括了焊前严格加热，施焊过程中，保证持续、稳定并且较高的层间温度，坚决地全过程地执行窄道焊，有规律地采用左、右向交替焊道。
值得注意的是：施焊过程中，不可避免地会由于剔除焊瘤、清除焊接渣膜飞溅、更换焊材与焊接辅材、施工器具调整、焊接防护物品更迭、作业者生理需求、使用高风速碳弧气刨等因素使得层间温度不能保持稳定，由此产生的裂纹质量事故，质量事故的原因主要是多次产生的从高温到低温过程。从施工机具、材料、作业环境到人员的身体状况，必须细致地进行准备。还必须保证随时采用再加热手段，减少一切不必要的非焊接作业，保证较高层间温度。对于重要的补充热源过程，须紧密配合“消除明显温界，最大限度地减缓压、拉应力转变过程”这一工作主题。二次加热在首次加热区域扩大不少于一倍板厚的范围。
21
3、焊后加热
填充缝焊接和面层焊接完毕，经自检外观质量符合要求后，立即实施焊后后热过程。这一过程的实施，不仅能使逐渐降下来的接头温度再度上升，而且能够起到将焊接区域储热不均匀现象降低到最低程度的重要作用。
对于超厚钢板、大长焊缝，尽管作业者严格遵循工艺流程，实施中间再加热，也不可避免由于板厚过大、始端终端焊缝过长、面缝过宽等原因造成的根部与面层的温差、始端与终端的温差、近缝区与远缝区的温差、（水平横向焊缝）下部与上部的温差、（H型钢柱）边翼缘和翼中的温差，以及对称作业的两名作业者由于焊接习惯、视力、运速、参数选择不能绝对相同导致的温差。这些差别的最大程度消除，只有通过认真的焊后后热来完成。这一过程应通过热感温度仪和水溶式温度测试笔来监控。必须坚决杜绝随意性。
4、焊后保温
一切焊前加热、中间再加热、后热等都围绕着消除骤冷骤热、消除胀缩不均、延缓冷凝收缩这个质保目的，但是仅上述措施还不能很好的达到目的。还需要防止温度快速散失、特别是防止边沿区域较焊缝中部过快冷凝。最有效最直接的方法是加盖保温性能好、耐高温的石棉布。须加盖2～4mm厚石棉布，并密封空气流通部位。
5、消氢处理
消氢处理的加热温度为200～250℃，保温时间应根据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h、且总保温时间不得小于1h确定。达到保温时间后应缓冷至常温。
6、防止层状撕裂
降低母材含硫量、减少母材夹杂物及分层缺陷以提高其厚度方向性能是根本措施。采用合理的节点和坡口设计以减小焊缝收缩应力是应积极采取的措施。
22
高层钢结构制作
1、H型柱制作工艺
1）放样：各施工过程如钢板下料切割、H型钢组合、各部件和零件的组装，构件预拼件组装都需有专业放样工在加工面上和组装大样板上进行精确放样。放样后须经检验员检验，以确保零件、部件、构件加工的几何尺寸，形位分差、角度、安装接触面等的准确无误。
2）划线和号料：对尺寸较小的板、杆材在不必要数控切割的情况下，采用人工划线、号料。划线、号料人员应做到熟练制作样板、样杆，熟悉样板、样杆上标注的符号和文字含意，搞清号料数量。
3）下料切割（含坡口）：包括气割、剪切和坡口。下料切割的主要设备有伊萨—汉考克等离子、火焰多头数控切割机、小车式火焰切割机、卧式带锯床、坡口机、剪板机等。切割前应用矫正机对钢板或型材进行矫正。对焊接钢板或型钢还必须进行检验和探伤，确认合格后才准切割。加工的要求应按公司内控标准检验切割面、几何尺寸、形状公差、切口截面、飞溅物等，检验合格后进行合理堆放，做上合格标识和零件编口
4）H型钢组立：组立主要是指H型钢埋弧焊前的点焊定位固定，组立是在自动组立机上进行，组立前应对翼缘板和腹板去除毛刺、割渣，并应进行矫正，由放样人员划出中心线、定位线，待检验合格后才准上组立机进行组立点焊固定。
5）埋弧焊：埋弧焊主要是对钢柱、钢梁类的H型钢的焊接。柱、钢梁的埋弧焊一般采用门式埋弧焊机电焊，量大而较规则的H型钢则采用H型钢自动生产线制作。埋弧焊时必须根据钢板的厚度和品种按工艺文件采用相应的焊丝、电流、电压以及焊接速度，同时必须注意焊剂质量，特别是焊剂干燥度，H型钢焊随后应进行矫正。
6）锁口和端头加工：H型柱与主梁一般设计选用高强度螺栓连接，待H型钢加工及检验合格后，用端头铣进行端头铣平加工。加工时应保证尺寸准确。
7）构件组装：组装构件主要是柱、屋面钢梁以及支撑，构件组装前必须先放大样。梁、柱的H型钢端头板焊接前应进行端头铣平处理。组装构件一般为
23
点焊成型，应待检验后才准交付正式焊接。
8）组装件手工焊接：组装件手工焊接采用CO 2气体焊机，焊接人员均按规定考核持证上岗，所有电焊（包括埋弧焊、气体焊、电弧焊）的焊缝也均须打上焊工的钢印号码，焊接后由检验人员进行外观检验和超声波探伤检验，合格后标上合格标识。
9）制孔：钢结构的零件钻孔采用万向摇钻进行精密机械钻孔，部件、构件采用三维钻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工放样划线划出基准轴线和孔中心。采用数控钻的，其首次加工品均应在检验员首检合格情况下才准批量钻孔，零件、部件、构件钻孔后均需经检验员检验合格，做上合格标识后才准转序。
10）矫正：矫正工作贯穿钢结构制作的整个过程，从下料前到下料、埋弧焊、组装手工焊等均须矫正，以确保构件的尺寸、质量、形状满足规范要求。矫正的方法主要有自动矫正、火焰矫正等，主要采用设备为H型钢矫正机。
11）摩擦面处理：构件的连接摩擦面端头应用铣床铣平，摩擦面经抛丸机处理表面摩擦度，在自然情况下使其产生浮锈。摩擦面加工同时应采用相同的材料和加工方法制作试件，并进行摩擦系数试验，以确保摩擦系数达到规定要求。 12）构件表面处理：加工后的零件、部件、构件应均按规定进行边缘加工，去除毛刺、焊渣、焊接飞溅物、污垢等，并进行表面检查。待构件成品并去净表面后，用抛丸除锈机进行表面除锈处理。除锈等级应在Sa2.5级以上。 13）油漆：除锈后的构件应立即进行表面清理，并喷涂防锈底漆，油漆的要求应按设计规定，油漆的工艺应按作业指导书和相应品种的油漆和使用说明书进行作业，油漆时的环境温度和湿度由温湿度计控制以确保符合相应品种油漆工艺的要求，喷涂的厚度由测厚仪检验控制，每道油漆的厚度应按使用说明书控制。油漆后，应由专人按图纸要求做上标识，构件的主要标识有拼装号码，高度基准点，拼装基准线中心线，吊点等标记和标识。
2、十字型钢骨柱制作工艺
十字柱的制作主要采用美国PEDDINGHAUS生产流水线；十字柱工程制作主要的难点在于装配精度及焊接变形的控制问题。对于装配精度，我们采取自动组立与工装夹具来保证；对于焊接变形，采取适当的焊接工艺及加上必要的机械
24
与火工校正。T型钢制作两种方案：①先组成H型钢焊接，后再切割成T型钢；②先组成T型钢，后再组成H型钢焊接。以上两种方案要通过工艺试验来最终确定。（建议用方案①） 1）方案①制作流程： 十字柱制作流程：
H型及T型钢制作流程图：
25
2）方案②制作流程 十字柱制作流程：
H型钢制作流程图：
26
T型钢制作流程图：
3）下料
主材下料和开坡口使用火焰切割，切割前应选择合适的割嘴。主材切割使用多头切割机，并为以后的型钢下料适当放加工余量，由直条切割机进行两边同时切割下料，开坡时使用两台双头半自动切割机以控制焊接变形。由于十字柱的腹板需开双面坡口，因此由铣边机来完成。
切割后应检查尺寸并记录，如超差应立即向主管工艺员汇报。对切割后可能产生的旁弯等变形应使用火焰矫正达到规定尺寸，切割后打磨去除割渣、飞溅、氧化物，对切割和坡口面的超差缺陷补焊、打磨处理。
4）组立
组立前应对焊接面仔细检查，消除氧化皮等异物。 （1）H型钢的组立由自动组立机进行，保证装配精度。 （2）T型组立：
为减少T型钢焊接变形，采取2根T型钢组对焊接的方法，组立顺序如下： ① 将两块腹板用工艺板连接（工艺板两面对称安装）
27
② 组立（同H型钢的组立）。如下图：
（3）组立后的H型钢及T型钢（已组立成H型钢）的下料、钻孔、锁口（两端头开坡口）均由美国peddinghaus公司生产的锯床、三维钻、锁口机组成的流水线上自动完成；然后，将T型钢中的工艺板去掉，并磨平焊点。 5）焊接
（1）焊接坡口形式：
28
（2）焊接顺序和焊接方法：
① H型焊接和T型焊接（已组立成H型）采取埋弧自动焊，船形焊位置，保证焊缝质量。T型柱的制作，考虑到T型柱焊接的变形，采取使两个T型柱组成H型后再进行焊接，严格控制了焊接变形，大大提高了产品的质量。十字柱组立后的焊接采取对称分段退焊，以控制变形。 ② 十字型焊接按以下顺序：
a．埋弧自动焊，水平位置两侧同时焊接，两丝前后交叉200cm以控制焊接变形。
具体顺序：第一步：正面焊接1层，翻转180°； 第二步：背面焊接至板厚，翻转180°；
第三步：正面焊接至板厚。
b．埋弧自动焊船形焊位置，保证良好的焊缝外观和成型。 6）矫正
H型钢和T型钢采用机械矫正和火焰矫正相结合。十字型矫正使用火焰矫正，矫正时应特别注意对扭曲变形的控制和防止；
7）十字型柱组立
十字型柱的制作采用专用的胎具来保证其尺寸要求，如下图：
3、箱形柱制作工艺
1）箱形柱制作流程
29
箱形柱制作流程：
2）箱形柱制作流程图
30
箱型柱内隔板均进行机械加工，并在BOX自动组立机装配定位，保证装配精度。埋弧焊由美国林肯双弧双丝焊机来完成（两边同时焊接）；电渣焊由日产电渣焊机来进行，采取两边同时焊接，以控制变形；箱型柱端面由端面铣床进行机加工，保证了端面的垂直度。
3）下料。方法与十字柱相同。 4）组立
（1）内隔板与电渣焊隔板进行组装后，进行机加工保证装配精度，如下图：
（2）U型组立如下图：
31
（3）箱型柱的组立在专门的流水线上进行，如下图：
（4）安装上翼板，如下图：
5）焊接
32
（1）焊前准备
检验各被组装零部件的标记。
检验各组装件的图号及尺寸形状的正确性。 对零件的焊接坡口处用磨光机或风砂轮打磨。
焊接时所用的E5015焊条，在使用前用烘干炉350～400℃烘1～2小时，焊接时，放在保温筒内，随用随取。
（2）焊接参数
≥40mm厚的钢板焊接应先预热150～200℃后，方可进行焊接。 先用气保焊打底，然后进行双丝埋弧焊。 CO2气体保护焊：H08Mn2SiA、φ1.2焊丝
焊接电流260~300A、电压28~38V
焊接速度300~450mm/min，气体流量25~50l/min
手工电弧焊： E5015型、φ4mm焊条
焊接电流160~180A、电压26~28V
埋弧焊： H08MnA、φ4mm焊丝；HJ431焊剂
焊接电流750~830A、电压35~45V
焊接速度350~400mm/min，焊丝伸出长35mm
丝级电渣焊： φ2.4mm焊丝
焊接电流380~450A、电压45~50V
熔嘴电渣焊： φ2.4mm焊丝
焊接电流450~500A、电压45~50V
3）坡口型式
33
4、十字柱与箱型柱的拼接
1）十字柱与箱型柱拼接流程
2）十字柱与箱型柱拼接方案
（1）将十字柱的十字腹板插入到箱型柱里面，然后用专用的长臂焊机进行焊接，如下图：
34
（2）十字柱与箱型柱拼接图，栓钉焊使用专用的螺柱焊机焊接。
35
5、钢柱牛腿的制作
牛腿的组对应有工装、模具，并对牛腿的标高和垂直角度重点控制。牛腿制作质量的好坏直接关系到现场安装质量。
对重要钢构件的首件检查和验收是必要的，它能防止产生钢构件批量的质量缺陷
6、材料质量控制
1）检查进场材料的质量证明文件是否齐全、清晰、真实有效。 原、辅材料名称 主 要 检 验 内 容 质保书（出厂证明书或试验报告单） 外观损伤及几何尺寸 理化试验、强度试验、弯曲试验 30 mm以上厚板应进行探伤和工艺性能评定 质保书、合格证 外观（包括裂纹等缺陷）及几何尺寸 理化试验、强度试验、扭矩试验、硬度 焊丝、焊条 质保书、合格证、生产日期、型号规格、外观 首次使用的应进行工艺评定试验 质保书、、生产日期、型号、外观 工艺性能试验 初次使用的分承包方应提供权威部门鉴定报告 质保书、湿度 质保书、纯度 钢板、钢管 高强螺栓连接副 涂 料 焊 剂 气 体 2）材料进厂时要检查其合格证书及炉、批号是否与钢板上钢印号相符。 3）材料进厂后应进行外观检查和尺寸检查，表面无明显锈蚀、麻坑等缺陷。材料力学性能及化学成分应符合GB/T 1591-94的规定。
4）≥40mm材料进厂后应抽样进行Z向拉伸试验和UT探伤试验。 Z向拉伸试验是利用钢板厚度方向的断面收缩率来评定钢材的层状撕裂敏感性。（试件的制取部位和尺寸形状如图所示）
36
5）检查合格的材料应做好材质和工程色标，并摆放在平整的材料堆放胎架上。
7、除锈、涂装、编号
1）加工后的零件、部件、构件均应按规定进行边缘加工，去除毛刺、焊渣、焊接飞溅物、污垢等，并进行表面检查。待构件成品并去净表面后，进行除锈处理。
构件的连接板摩擦面经抛丸机处理表面摩擦度。摩擦面加工同时应采用相同的材料和加工方法制作试件，并进行摩擦系数试验，以确保摩擦系数达到规定要求。
2）涂料涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。构件表面不应误涂、漏涂，涂层不应脱皮和返锈等。涂层应均匀、无明显皱皮、流坠、针眼和气泡等。
3）涂装完成后，构件的标志、标记和编号应清晰完整。（如钢柱中心线，柱、梁方向，标高以及构件名称或编号等）
8、包装、运输与交接
构件的包装形式由各加工厂自选，应以不影响安装质量和不丢失为原则，进行装箱或捆绑发运，构件发运应按委托方要求的时间和安装顺序配套提供。
1）钢结构配件应分类标识打包，各包装体上作好标识，零配件应标明名称、
37
数量、生产日期。螺栓等应有可靠的防水、防雨防潮措施。同一区域的小构件打包在一起。不同使用部位的构件避免混包。
2）严格执行中华人民共和国公路法，要求运输单位对参与运输的车辆进行全面检查、检修。
在材料运输前必须制定可靠的运输计划，作好运输车辆的调度安排，考虑雨天等不利因素，作好提前准备工作，保证材料按时到达施工现场。
3）梁、柱构件都用吊车或桁车装运，车上堆放合理，绑扎牢固，装车时有专人检查。卸料时，应严格遵守起重机操作规程，不得斜拉、斜吊。起吊和放置时不能与其他物品发生碰撞。
应在运输车辆上预先准备枕木，以防油漆划伤。材料到现场，应按施工顺序分类堆放，堆放都必须整齐、合理,标识明确。高强螺栓连接副必须放在现场库房堆放。雨天要做好防雨淋措施，高强螺栓连接摩擦面应得到确实保护。
4）构件交接应对每次发运构件的名称、规格、数量以及构件质量等进行准确、全面的检验，并出具各车辆所装载的构件出厂清单，随车到达安装现场，同委托方交接。
38
12 机械操作技能附加考试
1埋弧焊及熔化极气体保护焊
侧弯16012050501212100舍弃弯曲4002520°160160400酸蚀100中部停焊再起焊 坡 口 焊 角 焊
2电渣焊、气电立焊
侧弯侧弯100450侧弯侧弯120120240100
39
钢结构安装工程施工重点
1 钢结构深化设计
钢结构深化设计的好坏对后续钢结构的制作和安装的顺利与否，将产生决定性的影响。施工单位根据设计院提供的钢结构图纸文件，将钢结构安装方案中涉及的塔吊选型、构件分段长度及重量和构件平面布置，提供给制作厂进行钢结构的深化设计。
2 钢构件加工质量监控
钢结构的施工质量必须从钢结构选用的材料开始，采取严格的控制措施。施工单位和监理单位应派出1~2名监造工程师进驻钢结构制作厂，协助业主和总包单位对加工质量进行控制，更重要的是从安装的角度对工厂的构件制作提出合理化建议并随时监控。
企业的管理重点必须放在质量管理上，要切实把产品质量建立在依据标准、精确计量、严格管理的基础上。 3 塔吊的选型与定位
高层和超高层钢结构建筑物的首要重点是正确选择吊装用的起重机械，塔吊不仅满足钢结构的安装使用，还要兼顾到现场所有单位的吊装任务，共同完成施工任务。所以要合理安排塔吊的使用时间，既要保证钢结构的安装时间，也要兼顾土建、机电等单位的吊装任务。 4 施工现场平面布置
钢结构的施工现场平面布置首先要保证足够的面积，供数量众多的构件的现场堆放和拼装。每天安装的构件量应提前1~2天运到安装现场堆场，堆场的布置尽量靠近塔吊位置附近，还应结合现场土建施工进度进行灵活调整，不能影响其它工种的关键工序的施工。 5 地脚螺栓的预埋
地脚螺栓的预埋是钢结构施工的基础工程，为了保证预埋螺栓的埋设精度，将每组螺杆用角钢连接制作为一个整体框架，在基础底面钢筋绑扎完时将整个框架进行整体就位，并临时定位。然后绑扎基础梁钢筋及面筋，待钢筋绑扎完后，对预埋螺栓进行第二次校正定位，交付验收，合格后浇灌混凝土。地脚螺栓的埋设精度直接关系到整个钢结构安装的精度，所以一定要引起足够的重视。并且少数钢柱为插入式钢柱，地脚螺栓与土建的穿插施工以及先后顺序非常重要。
40
6 大型构件的安装
大型构件由于超长、超宽、超高、超重，难于直接运输，构件需在工厂分段制作进场，根据塔吊的起重能力，在现场地面进行局部拼装，或搭设支架高空拼接。高空拼装支架的搭设要满足承担构件重量的能力，符合建筑施工脚手架搭设的规定，确保稳定性和安全性。 7 施工测量控制
高层钢结构安装测量是保证钢结构安装精度的关键工序，高空安装柱、梁（桁架），都需根据构件的截面形式和就位要求来进行标识和测量，在钢柱、钢梁形成稳定结构体前，钢结构安装位置需进行多次的调整，要加强临时固定措施和跟踪测量校正等方法进行测量定位和调校。 8 厚钢板的焊接
焊接是钢结构安装中的特殊工序，高层、超高层的焊接气流环境、焊接的层间温度、构件接头的预热和后热、焊接应力变形的释放等环节都由人工操作完成，必须由具有高层钢结构施工经验的焊工施焊，才能把好这一关。 9 施工中的结构稳定性
高层钢结构安装走在其它工序的前面，在钢结构向上安装时必须考虑安装过程中的结构稳定性。安装必须先将核心筒钢柱安装完成后再向外框扩展，相邻钢柱安装后要立即进行临时固定或将柱间钢梁安装就位。楼板混凝土的施工与钢框架安装最好相差6个楼层内，确保整体稳定性。（因楼板对建筑物的刚度和稳定性有重要影响，楼板还是抗扭的重要结构，因此，应相继进行） 10 安全施工
高层钢结构施工中螺栓、栓钉、连接板等小型构件和各种手持工具非常多，钢框架安装过程中柱-柱、柱-梁、梁-梁之间全为中空结构，楼层面的有效面积非常狭小，极易产生小构件和小型手持用具的坠落事件，构成安全事故。所以钢结构工程施工根据实际相应的采取一些措施，如防坠器、操作爬梯、挂篮、安全保险绳、工具防坠绳、佩带工具包等。高层钢结构焊接施工时产生的电气焊火花应采取接火措施和防风雨棚，设备高空转移应放置在活动工具房内，由塔吊提升到位。楼层压型钢板铺设施工时应挂设水平安全网，柱-柱之间拉设安全绳，沿外围四周搭设防护栏杆的方式解决人员的安全防护问题。
41
钢结构加工制作的重点
1合同与协议条款的实现
加工厂应针对合同与协议中要求的质量、工期实施与兑现。 2钢结构施工详图设计与审批
钢结构施工详图设计的好坏对后续钢结构的制作、安装的顺利与否，将产生决定性的影响。制作单位应根据设计院的图纸、国家标准、本单位的设备配置、技术、生产人员情况、单位特点及施工单位的安装方案中涉及的塔吊选型、构件分段及重量和构件平面布置等进行。 3原材料及成品的质量监控
钢结构制作对原材料及成品采购、进厂验收与复验、取样方法（应按轧制方向取样）应按设计要求和规范规定进行。并应经监理工程师（建设单位技术负责人）见证取样、送检。 4工艺试验与报告的确认
1）焊材的工艺试验； 2）钢材的工艺试验；
3）高强度螺栓轴力或扭矩系数的试验； 4）钢构件摩擦系数的试验； 5）焊接工艺试验与评定。 5制作设备与工装夹具的配置
工厂应根据本工程的构件加工要求配备基本的机械、工装夹具。
常备机械设备应有：压力机、直立机、火焰数控切割机（ONC多头直条切割机）、剪板机、折弯机（型弯机）、带锯（端面锯床）、锁口机（日本HATALYINC锁口机）、三维钻（日本大东数控三维钻床）、抛丸机（青岛双星十二抛头滚道式抛丸清理机）、铣边机、型材端面铣、矫平机、矫直机、H型钢组立机及埋弧焊机（卧式组一体机、门式自动埋弧焊、双丝埋弧焊机）、箱形柱组立机及电渣焊机（台湾欧粹BOX生产线、台湾欧粹自动打底焊、日本新日铁电渣焊）、先进的华联重钢生产线。如加工管桁架，还应有数控相贯线切割机、管桁架生产线。 还应有起重设备32T、探伤设备、理化检测试验室。 6典型构件的制作工艺与过程质量的控制
42
1）H型钢及十字型钢柱的加工工艺
十字柱的主要难点在于装配精度及焊接变形的控制问题，精度应采用自动组立机与工装夹具来保证。对于焊接变形，采取适当的焊接工艺及加上必要的机械与工装夹具校正。T型钢，先组成H型钢焊接后，再切割成T型钢。
2）箱形柱的加工工艺
箱形柱内隔板均进行机械加工、并在自动组立机装配定位，保证装配精度，埋弧焊最好采用双弧双丝焊机来完成（两边同时焊），电渣焊采取两边同时焊，以控制变形。箱形柱端面用铣床进行机加工，保证端面的垂直度。
3）钢管柱的加工工艺
钢管柱加工宜采用直缝焊接，当管径较大时，应先拼接钢板。精下料后，使用端头弯曲机预弯，将工件吊至上料架上，启动控制器、通过进料、定位、压紧、施压、保压五步联动实现连续工作。经样板检验合格后，进行折弯，采用2000~3000吨液压数控制管机折弯。开始压制折弯时每压制三、四点后，检验预折误差，据检测情况适当调整上模压深参数，使压制误差尽量最小。焊接内纵缝，钢管侧有内坡口时，焊接之前先将钢管纵缝处于正下方。内焊机头长臂前端底部有一导轮，该导向轮沿内坡口的方向均匀滚动，使电极始终保持对准内坡口，且匀速运动，可保证焊缝均匀、平直。
内纵缝焊接完毕须进行清根，并使刨槽成U型。外纵缝焊接同内纵缝。 精整：采用300吨钢管精整机，根据管径的规格选择相应的模具，通过钢管的直径偏差判断矫正的部位，并对该部进行精整，直至合格。
4）钢柱牛腿的制作
牛腿的组对应有工装、模具，并对牛腿的标高和垂直角度重点控制。牛腿制作质量的好坏直接关系到现场安装质量。
5）厚板的焊接
焊接是钢结构制作中的特殊工序，特别是在高层、超高层的工程中，由于板厚较大，焊接中对周围的气流环境、焊接的层间温度、构件接头的预热和后热保温；CO2气保焊、埋弧焊、电渣焊的工艺参数的选择；焊接应力变形的释放等环节都由人工控制和操作完成，必须由具有厚板焊接施工经验的焊工施焊。
上述各分项工程、各工序、各工种之间的质量，要严格按施工技术标准进行质量控制：
43
对重要钢构件的首件检查和验收是必要的，它能防止产生钢构件批量的质量缺陷；
施工过程中的隐蔽检查验收应及时进行，并经监理检查认可； 焊接质量必须符合设计要求和国家现行行业有关标准规定。 7成品检验
工厂制作的结构产品，如钢柱、钢梁、钢桁架、钢框架、吊车梁、支撑等成品可根据起重能力、运输工具、道路状况、结构刚性等因素，选择最大重量和最大外廓尺寸出厂。
钢结构制作的尺寸及允许偏差必须符合设计要求和国家现行的《钢结构工程施工质量验收规范》中对应项目的规定。
焊接质量检查必须符合设计要求和国家现行行业标准规定。 8钢结构的涂装
1）钢结构的涂料涂装工程应在钢结构构件组装、预拼装工程检验批的施工质量验收合格后进行。
2）涂装前钢材表面除锈符合设计要求和国家现行有关标准的规定，处理后的钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等。
3）涂料涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。
4）构件表面不应误涂、漏涂，涂层不应脱皮和返锈等。涂层应均匀、无明显皱皮、流坠、针眼和气泡等。
5）涂装完成后，构件的标志、标记和编号应清晰完整。（如钢柱中心线，柱、梁方向，标高以及构件名称或编号等） 9包装、发运与交接
构件的包装形式由各加工厂自选，应以不影响安装质量和不丢失为原则，进行装箱或捆绑发运。
构件发运应按委托方要求的时间和安装顺序配套提供，不论是公路运输或铁路运输均应执行国家现行交通运输行业的规定装车、捆绑牢固，确保质量和安全。
构件交接应对每次发运构件的名称、规格、数量以及构件质量等进行准确、全面的检验，并出具各车辆所装载的构件出厂清单，随车到达安装现场，同委托方交接。
10施工技术资料的提供
44
1）工程资料的形成应符合国家相关的法律、法规、施工质量验收标准和规范、工程合同与设计文件等规定。
2）工程各分包单位，应负责其分包范围内施工资料的收集和整理，并对施工资料的真实性、完整性和有效性负责。
3）工程资料应使用原件，因各种原因不能使用原件，应按有关规定办理。复印件必须注明复印人、复印时间、原件存放处并加盖公章。
4）工程资料应随工程施工进度同步收集、整理，分期、分批供应现场安装的构件。其施工资料应按委托方要求的数量与构件进场同步到达，提供给委托方。
45
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容