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1、第5章 钢结构工程施工工艺(5.3)5.3 钢柱的制作 5.3.1 制作工艺流程工艺流程图如下：生产准备原材料矫正放样号料剪、冲、据、气割零件平直弯制（煨、滚圆、模压）边缘加工（铣、刨、铲）制孔（冲、钻）半成品库分类堆放接板超声波探伤矫正拼装埋弧焊焊缝检查矫正端部铣平总装配焊接焊缝检查矫正成品钻孔摩擦面处理除锈油漆成品堆放。5.3.2 放样在样台上1:1的比例放出大样，制作样板和样杆，作为下料、弯制、铣刨和制孔等加工的依据。放样前应与土建施工部门核对钢尺，放样与号料时，应根据工艺要求预放焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。5.3.3 配料根据来料尺寸和用料要求，统筹安排合理配料，并做出排
2、版图。5.3.4 下料 (1)用自动切割机或半自动切割机以及剪板机下料，用半自动切割或割矩手工切割时，需搭设切割平台。(2)根据材料的实际需要安排拼接，确定拼接位置。并预留焊接收缩量及二次加工余量。(3)焊接H形钢的翼、腹板拼接缝应尽量避免在同一断面处，上下翼缘板拼接位置应与腹板拼接位置错开200mm以上。翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。5.3.5 制作工艺 (1)端铣 对图纸要求刨平顶紧的钢柱端面，要采用H形钢切割机切割，对切割后局部不平处要进行修磨，顶紧面用塞尺检查，合格后方可进行点焊。(2)刨边 设计中要求的焊接剖口，用刨边机、半自
3、动切割进行加工。对半自动割加工的剖口要用磨光机进行修整。刨边时要注意剖口角度及深度尺寸要求，保证其切割准确。(3)制孔 制孔的方法有冲孔和钻孔两种。冲孔在冲孔机上进行，钻孔在钻床上进行。对于铆接构件，为使板束的孔眼一致和孔壁光滑，有时先在零件中冲成或钻成较小的孔，待结构装配后，再将孔扩钻到设计孔径。对于孔群位置要求严格的构件，可先制成钻模，而后将钻模覆在零件上进行钻孔。为提高钻孔效率，可采用迭钻和多轴钻的钻孔方法。(4)弯制 型钢和钢板的弯制分冷弯和热弯两种。冷弯的弯曲半径不宜过小，以免钢材丧失塑性或出现裂缝。若将型钢弯成曲率较小的圆弧，一般应采用热弯。(5)摩擦面处理 高强螺栓连接板摩擦面要
4、进行喷砂或抛丸处理，要保证图纸要求的摩擦因数。5.3.6 组装和拼装工艺(1)组装平台和拼装平台的模胎应测平，并加以固定，以保证构件组装的精确度。 (2)严格按施工图控制几何尺寸，结构的工作线与杆件的重心线（或螺栓中心线）应尽量重合，汇交于节点的各杆件重心线应交于节点中心。 (3)焊接结构组装时，要求用螺纹夹和卡兰等夹紧固定，然后点焊。点焊部位应在焊缝部位之内，点焊的焊缝厚度一般不宜超过设计焊缝厚度的2/3，所用焊条应与正式焊接用的焊条相同。(4)对重要的安装接头和工地拼接接头（如柱和铆钉连接或高强螺栓连接吊车梁），应在工厂进行试拼装。(5)对大重型钢柱的组装、吊运、翻转，要采用两机抬吊，对于
5、狭窄施工场地，大件翻转时，应在吊钩下挂空滑轮，借助滑轮起吊工件，利用起吊钢丝绳在滑轮中运动来翻转工件。(6)受运输条件限制，对大重型钢柱，工厂制作时应分段加工，并进行预拼。(7)格栅式双肢单阶柱制作时，应将柱分为上柱、下柱及双肢三部分进行组焊，待构件分别组焊完成后，进行钢柱总体拼装。(8)钢柱牛腿体组装和焊接的核心部位，该部位构造较为复杂，精度要求高，纵横焊缝多，导致焊接变形复杂，故要制定好组装及焊接工序。5.3.7 柱间支撑制作一般柱间支撑大部分用角钢组焊而成,大型柱间撑多用槽钢组焊。其制作工艺为：原材校正放大样制作样板下料钻孔拼装焊接矫正检测除锈油漆。为了运输及安装方便，可将柱间撑分解制作
6、，但必须按大样预拼装，并留出安装螺栓孔。5.3.8 防锈钢结构在涂刷防锈涂料前，必须对构件表面彻底清理，清除毛刺、铁锈、油污及其他附着物，使构件表面露出金属光泽。(1)人工除锈：即人工用刮刀、钢丝刷、砂布或电动砂轮等简单工具，将钢材表面的氧化皮、铁锈等除去(2)喷砂除锈：喷砂时一般用石英砂或海砂，如改用铁砂或铁丸，效果更好。(3)涂料的施工在晴天和有良好通风的室内进行较为合适，应避免在雨、雪、雾、风沙天气或烈日下在室外施工。涂漆必须最后施工，不能与钢结构的焊、铆、割等工序交错进行，以免损伤漆膜。5.3.9 质量控制与检验标准 (1)质量控制分主控项目与一般项目,主控项目是指对材料、构配件、设备
7、或建筑工程项目的施工质量起决定性作用的检验项目，一般项目是指对施工质量起不到决定性作用的检验项目。(2)检验标准执行国家标准GB50205规程。(3)钢柱制作的外形尺寸允许允许偏差应符合表5-1和表5-2的规定。表5-1 单层钢柱制作允许偏差和检验方法 项次项 目允许偏差/mm检验方法1柱底面到柱端与桁架连接的最上一个安装孔距离(l)l/150015.0用钢尺检查2柱底面到牛腿支承面距离(l1)l1/12008.0用钢尺检查3受力支托表面到第一个安装孔距离1.0用钢尺检查4牛腿面的翘曲2.0用拉线、直角尺和钢尺检查5柱身弯曲矢高H/100012.06柱身扭曲牛腿处其他处3.08.0用拉线、直角
8、尺和钢尺检查7柱截面几何尺寸连接处其他处3.04.0用钢尺检查8翼缘板对腹板的垂直度连接处其他处1.5b/1005.0用直角尺和钢尺检查9柱脚底板平面度5.0用1m直尺和塞尺检查10柱脚螺栓孔中心对柱轴线的距离3.0用钢尺检查注:H为柱高(长)度;b为柱截面翼缘板宽度。表5-2 多节钢柱制作外形尺寸允许偏差和检验方法 项次项 目允许偏差/mm检验方法1一节柱高度3.0用钢尺检查2两端最外侧安装孔距离2.0用钢尺检查3柱底铣平面到牛腿支承面的距离2.0用钢尺检查4铣平面到第一个安装孔距离1.0用钢尺检查5柱身弯曲矢高H/15005.0用拉线、直角尺和钢尺检查6一节柱的柱身扭曲H/2505.0用拉
9、线、直角尺和钢尺检查7牛腿端孔到柱轴线距离3.0用钢尺检查8牛腿的翘曲l110001l10002.03.0用直角尺和钢尺检查9柱截面尺寸连接处其他处3.04.0用钢尺检查10柱脚底板平面度5.0用1m直尺和塞尺检查11翼缘板对腹板的垂直度连接处其他处1.5b/1005.0用直尺和钢尺检查12柱脚螺栓孔对柱轴线的距离3.0用钢尺检查13箱形截面连接处对角线差3.0用直尺和钢尺检查14柱身板平面度H(b)/1505.0用直尺和钢尺检查注:H为一节柱高度;b为柱翼缘板宽度; l1为柱牛腿外侧安装孔至柱轴线的距离。5.4钢柱的安装 5.4.1 内容 钢柱、柱间支撑、系杆等。5.4.2 特点 稳定性要求
10、高，对于截面、高度和重量大的钢柱，安装尺寸要求高，校正难。5.4.3 安装预埋锚栓交接验收钢柱就位钢柱安装校正锚拉栓紧固检验柱间撑安装系杆安装检验二次灌浆。5.4.4 钢柱出厂前准备 1.连接件准备 包括所用的螺栓、螺母、压板、垫板等。2.辅助材料准备 包括焊条、油漆等。5.4.5 主要机具准备 1.设备 起重设备；运输设备；焊接设备；气割设备；喷涂设备。2.机具 钢丝绳、吊索具、钢板夹、卡环、棕绳、倒链、千斤顶、?头、扳手、撬杆、钢卷尺、经纬仪、水平仪、冲子等。5.4.6 安装方案准备 起重机械选择；吊装工艺；劳力组织；钢构件现场堆放；安全措施；作业前技术交底。5.4.7 作业条件所需梯子，
11、安全防护栏杆、操作平台、脚手架等。5.4.8 钢柱现场预拼准备：拼装用临时平台。5.4.9 安装操作工艺 (1)临时平台搭设应平整和稳固，要有临时固定措施，以防钢柱予拼中发生位移变形。(2)分别在钢平台和钢柱上弹出中心线，上下柱要垫平、找直、用绳纬仪与通线校验后，用夹具定位焊。(3)焊接：为减少焊接变形，一般采用对称焊，未焊好前夹具和临时固定板不要拆除，待两面都施焊完后拆除临时固定装置。如有变形，用火焰法校正。(4)起吊绑扎：选好绑扎点（即吊点），钢柱绑扎点一般选在重心的上部或牛腿的下部。根据钢柱的长度、重量选择吊车及吊装方法，单机吊装通常用滑移法或旋转法，双机抬吊通常用递送法。(5)钢柱起吊
12、前，将调节螺母先拧到锚拉栓上，钢柱起吊后，当柱底板距锚拉栓约3040cm时，要将柱底板螺栓孔与锚拉栓对正，这时缓慢落钩，就位。同时将钢柱定位线与基础轴线对齐，初步校正，戴上紧固螺母，临时固定后脱钩。(6)钢柱就位后要用经纬仪或线锤进行校直，并用双螺母进行柱底调平，调节范围超出设计尺寸时，事先要用垫板找平。(7)固定：钢柱整体校正后，要将紧固螺母拧紧，并做临时加固，待其他钢构件全部安装检查无误后，浇灌细石混凝土。(8)钢柱校正固定后，将柱间撑系杆安装固定。(9)高层及超高层钢结构钢柱校正1)柱基标高调整，首层柱垂偏校正，与单层钢结构钢柱校正方法相同。2)柱顶标高调整和其他节框架钢柱标高控制可以用
13、两种方法：一是按相对标高安装，另一种按设计标高安装，通常按相对标高安装。安装以线控制，将标高测量结果与下节柱顶预检长度对比进行综合处理。3)第二节纵横十字线校正。为上下柱不出现错口，尽量做到上下柱十字线重合，如有偏差，在柱柱的连接耳板的不同侧面夹入垫板，钢柱的十字线偏差每次调整3mm以内，若偏差过大分23次调整。5.4.10 质量控制与检验标准(1)质量控制分主控项目与一般项目，主控项目是指对材料、构配件、设备或建筑工程项目的施工质量起决定性作用的检验项目，一般项目是指对施工质量起不到决定性作用的检验项目。(2)检验标准执行国家标准GB50205规程。(3)基础支承面、地脚螺栓的偏差应符合表5
14、-3的规定;钢柱安装的允许偏差应符合表5-4的规定。 表5-3 支撑面、地脚螺栓(锚栓)的允许偏差和检验方法 项次项 目允许偏差/mm检验方法1支撑面标高3.0用水准仪检查水平度l/1000用1m直尺和塞尺检查2地脚螺栓(锚栓)螺栓中心偏移5.0用钢尺检查螺栓露出长度+30.0螺纹长度03预留孔中心偏移10.0用钢尺检查注:l为支撑面长度。表5-4 钢柱安装的允许偏差和检验方法 项次项目允许偏/mm检验方法1柱脚底座中心线对定位轴线的偏移5.0用钢尺检查2柱基准点标高有吊车梁的柱+3.0-5.0用水准仪检查无吊车梁的柱+5.0-8.03挠曲矢高H/100015.0用钢尺检查4柱轴线垂直度单层柱H1010.0用经纬仪或吊线和钢尺检查H10H/100015.0多节柱底层柱10.0柱全高
