鋼管桁架結(jié)構(gòu)加工關(guān)鍵工序操作手冊一、總則1.1目的為規(guī)范鋼管桁架結(jié)構(gòu)加工各關(guān)鍵工序操作，確保構(gòu)件加工質(zhì)量符合設(shè)計要求及相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，保障后續(xù)安裝施工順利推進(jìn)，特制定本手冊。本手冊適用于本工程鋼管桁架、標(biāo)志塔、屋面頂部中心環(huán)、焊接球等構(gòu)件的加工制作。1.2適用范圍本手冊涵蓋構(gòu)件加工全流程關(guān)鍵工序，包括原材料檢驗、下料切割、彎曲卷制、拼裝、焊接、無損檢測、除銹涂裝等，適用于所有參與本工程構(gòu)件加工的操作人員、質(zhì)量檢查員及技術(shù)管理人員。1.3引用標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81-2002）、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）、《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》（GB8923-88）、《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》（GB11345）。二、原材料檢驗與管理2.1原材料進(jìn)場檢驗鋼材：進(jìn)場時需提供質(zhì)量合格證書、性能檢測報告，核對材質(zhì)、規(guī)格與設(shè)計要求一致（Q235B、Q345B）。表面無明顯凹面、損傷，劃痕深度≤0.5mm，矯正后局部平面度允許誤差1.00mm，按規(guī)定進(jìn)行力學(xué)性能、化學(xué)成分復(fù)檢，合格后方可使用。焊接材料：焊條、焊絲、焊劑需匹配鋼材材質(zhì)，Q235鋼對應(yīng)E43焊條、ER50-6焊絲、H08A+HJ431焊劑；Q345鋼對應(yīng)E50焊條、ER50-6焊絲、H10Mn2+SJ101或H08Mn2A+HJ431焊劑。進(jìn)場時提供合格證書，按規(guī)定復(fù)檢，焊條無藥皮脫落、開裂，焊絲無銹蝕、油污。涂裝材料：水性無機富鋅底漆、環(huán)氧封閉漆、環(huán)氧云鐵中間漆、丙烯酸聚硅氧烷面漆進(jìn)場時提供產(chǎn)品合格證、檢驗報告，無沉淀、分層、變質(zhì)現(xiàn)象，性能符合設(shè)計及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2.2原材料存放管理鋼材分類堆放，做好防潮、防雨措施，避免銹蝕污染。焊接材料存放在干燥、通風(fēng)的庫房，庫房濕度≤60%，按品種、規(guī)格分類存放并做好標(biāo)識，焊條、焊劑需按要求烘干后放入保溫筒隨取隨用。涂裝材料密封存放，防止受潮、變質(zhì)，雙組份涂料需按比例配制并熟化后使用，現(xiàn)配現(xiàn)用，8小時內(nèi)用完。三、核心構(gòu)件加工關(guān)鍵工序3.1鋼管桁架制作關(guān)鍵工序3.1.1弦桿工藝分段與下料分段劃分：根據(jù)運輸要求，弦桿分為10-12m/段，對接位置上下弦桿錯開300-500mm，避免同一平面對接影響結(jié)構(gòu)強度。工藝分離面：加工分界面設(shè)在兩相鄰節(jié)點距離的1/4處，各弦桿錯位，對接間隙由兩側(cè)管端各占一半。余量預(yù)留：弦桿每段預(yù)留2-5mm焊接收縮量，腹桿預(yù)留1mm，同時計入鋼管端面機械削坡口加工余量。切割操作：采用五軸或六軸數(shù)控相貫線切割機（HID-6000EH、HID-300MTS、HID-900MTS），通過PIPE-COAST、WIN3D、CAD軟件編制程序，實現(xiàn)相貫線及坡口一次成形，無圖紙化加工。精度控制：切割長度偏差≤±1mm，相貫面曲率偏差≤設(shè)定值±1.0mm；弦件長度允許偏差L/1000且≤＋3.0mm，彎圓弦件長度允許偏差a/1000且≤＋3.0mm、L1/1000且≤＋3.0mm。切割后檢驗：用鋼卷尺核對長度，采用1:1透明塑料薄膜型板貼合管口檢驗相貫線吻合度，桿件圓度△＜0.1t且≤2.0mm，對接錯邊d＜0.1t且≤3.0mm，合格后放入專用貯存架保護(hù)加工面。3.1.2弦桿彎曲設(shè)備選用：采用液壓彎管機（CDW245-500T、CDW27Y）冷彎成形，配備專用彎曲鋼模，控制彎曲半徑和鋼管壁厚減薄量。參數(shù)輸入：將三維模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PLC控制程序輸入彎管機，根據(jù)桁架下弦桿件曲率選用合適胎模。變形控制：考慮鋼管自然復(fù)原性變形，適當(dāng)加大彎曲曲率半徑，彎曲后構(gòu)件無明顯凹痕、缺口，彎圓弦件拱高h(yuǎn)(1/2/3)≤＋3.0mm。3.1.3主桿對接接口清理：對接前徹底清除接口處鐵銹、油污、氧化皮等雜質(zhì)，確保接口干凈。定位對接：在專用胎架上定位對接，保證對接軸線重合，對接錯邊量d＜0.1t且≤3.0mm。焊接與檢測：按焊接工藝選用合適方法和參數(shù)焊接，焊后進(jìn)行UT無損檢測，確保焊縫質(zhì)量符合一級焊縫要求。3.1.4腹桿下料與拼裝腹桿下料：與弦桿下料工藝一致，根據(jù)設(shè)計尺寸、焊接收縮量及加工余量確定長度，采用數(shù)控相貫線切割機切割，確保精度和相貫面質(zhì)量，切割后檢驗并標(biāo)識。拼裝準(zhǔn)備：拼裝在專用胎架上進(jìn)行，胎架支撐基準(zhǔn)水平偏差≤2.0mm，劃出桁架中心軸線、弦桿輪廓線、節(jié)點中心并做好標(biāo)記，安裝分段組裝胎架，標(biāo)注標(biāo)高，水平弦桿中點打中心標(biāo)記。拼裝操作：先用定位模板定位下弦桿，再放置上弦桿用活動夾頭固定；從分段中心向兩邊依次組裝水平弦桿、腹桿，通過可調(diào)上弦桿移動使各節(jié)點就位，定位檢測合格后用卡碼固定。預(yù)拼接：各分段組裝完成后進(jìn)行整體預(yù)拼接，在上、下弦桿處設(shè)置拼接定位連接板，確?，F(xiàn)場組拼精度；拼裝時構(gòu)件處于自由狀態(tài)，不得外力強制固定，工具統(tǒng)一校核。3.1.5桁架焊接焊前準(zhǔn)備：清理焊接區(qū)鐵銹、油污、焊渣，焊條、焊劑按要求烘干——E43焊條150-200℃/1-2h，E50焊條350-400℃/2h，焊劑350-500℃/2h，烘干后放入保溫筒隨取隨用。焊接方法與參數(shù)：

手工電弧焊：Q235鋼用E43焊條、交流電源；Q345鋼用E50焊條、直流反接。Φ4.0焊條電流160-200A，Φ5.0焊條電流230-260A，焊接速度130-150mm/min。CO?氣體保護(hù)焊：ER50-6焊絲，直流反接，電流250-300A，電壓28-38V，焊接速度300-450mm/min。埋弧焊：Φ4.0焊絲交流電流700-750A、電壓36-38V，直流電流700-750A、電壓34-36V，焊接速度35-40m/h；Φ5.0焊絲交流電流750-850A、電壓38-42V，直流電流750-850A、電壓36-40V，焊接速度30-35m/h。焊接順序：對稱分布施焊，多道多層焊接，清除焊道間焊渣、夾渣、氧化物；同一條焊縫連續(xù)施焊，無法一次完成的焊后緩冷，重新焊接前預(yù)熱。根部與面層焊接：

根部焊接：一名焊工自下部中心線10mm起弧，頂部中心熄弧超越中心線至少10mm并填滿弧坑；另一名焊工修磨前半部接頭，仰焊接頭用力上頂完全擊穿，上部接頭連續(xù)施焊至接頭處5mm時下壓熔合。面層焊接：選用較小電流，坡口邊熔合時間稍長，接頭處快速燃弧，保證接頭圓滑平整。焊后清理：清除焊縫表面熔渣和金屬飛濺物，檢查外觀質(zhì)量，無低凹、焊瘤、咬邊、氣孔、未熔合、裂紋等缺陷。3.1.6無損檢測檢測時機：焊縫外觀檢查合格24小時后進(jìn)行無損檢測。檢測方法：一級焊縫100%探傷，其他焊縫按規(guī)定比例抽檢；采用超聲波探傷儀（UT）檢測內(nèi)部缺陷，磁粉探傷儀（MT）檢測表面缺陷，檢測人員持證上崗。缺陷處理：超標(biāo)缺陷需分析原因并改進(jìn)，經(jīng)焊接技術(shù)人員同意后返修，返修次數(shù)原則上≤2次，超次需公司焊接工程師批準(zhǔn)，返修后按原標(biāo)準(zhǔn)復(fù)檢。3.1.7附件制作與尺寸檢查附件制作：連接板、耳板等附件采用數(shù)控切割機下料，尺寸精度達(dá)標(biāo)后進(jìn)行除銹、涂裝處理。尺寸檢查：用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、鋼卷尺、焊縫量規(guī)等工具，全面檢查桁架長度、高度、拱高、側(cè)向彎曲、節(jié)點間距、焊縫尺寸，合格后方可進(jìn)入下道工序。3.2標(biāo)志塔制作關(guān)鍵工序3.2.1分段劃分與內(nèi)筒制作分段劃分：標(biāo)志塔筒體（約53.46米）分為14段，每段2.5-4米，最后一段10.26米，各段制作工藝一致。鋼板檢查：鋼材矯正后表面無明顯凹面或損傷，劃痕深度≤0.5mm，局部平面度允許誤差1.00mm。鋼板切割：數(shù)控切割機切割，精度達(dá)標(biāo)，坡口按圖紙加工，端部彎曲長度為4t（t為板厚）。卷管操作：確認(rèn)坡口方向，用卷管機卷制，過程中用1000mm長型板檢查圓度，卷制后檢查橢圓度符合設(shè)計要求。焊縫焊接：直縫內(nèi)側(cè)埋弧焊，外側(cè)炭刨清根后埋弧焊；Φ4.0焊絲電流500-550A、電壓30-32V，Φ5.0焊絲電流600-700A、電壓30-34V，焊后UT檢測。內(nèi)筒每8米分一段，組立按三段劃分，縱縫錯開200mm以上，環(huán)縫埋弧焊后UT檢測。3.2.2外筒制作與連接下料與彎曲：按內(nèi)筒鋼板下料要求處理，端部按設(shè)計彎曲，采用3000T壓力機壓制錐筒體（最長12米，直徑5米，厚度50毫米）。焊接與加工：錐筒體內(nèi)焊縫埋弧焊，外側(cè)炭刨清根后焊接，按內(nèi)筒參數(shù)執(zhí)行；按圖紙切割、加工坡口，外圓筒與支撐筋板連接采用坡口焊接，瓦片開坡口。支撐筋板連接：支撐筋板下料允許偏差與外筒體一致，按設(shè)計加工坡口；與內(nèi)筒焊接采用CO?氣體保護(hù)焊，反面清根，Φ1.2焊絲電流250-280A、電壓32V，Φ1.4焊絲電流300-340A、電壓34V；與外筒瓦片焊接采用半自動埋弧焊，參數(shù)同內(nèi)筒焊接。支撐筋板接口處相互錯開200毫米，提高結(jié)構(gòu)安全性和抗震性。3.3屋面頂部中心環(huán)制作關(guān)鍵工序筒體壓制：采用3000T壓力機壓制內(nèi)、外筒，工藝與標(biāo)志塔筒體一致，保證尺寸精度、圓度及焊接質(zhì)量。筋板下料與焊接：豎向及環(huán)向筋板采用數(shù)控切割機（CNG-1000）下料，豎向筋板與內(nèi)、外筒采用雙面坡口反面清根焊接；第一道環(huán)向筋板與內(nèi)筒、外筒及豎向筋板單邊坡口手工電弧焊，第二道環(huán)向筋板焊接工藝一致。工藝孔制備：按圖紙在外筒制備工藝孔，保證孔徑、孔位精度。3.4焊接球制作關(guān)鍵工序材料與放樣：原料鋼板進(jìn)場復(fù)驗，確保材質(zhì)為Q235B或Q345B；用AutoCAD2004軟件放樣劃線，探傷檢查無內(nèi)部缺陷后下料。壓模與半球壓制：制作專用加工壓模，考慮鋼板減薄量及脫模方便；采用熱壓法，鋼板加熱至900-1000℃（不過火），用油壓機壓制上下半球，控制加熱均勻性和壓制力度，避免表面拉毛，實時監(jiān)測尺寸、形狀。后續(xù)加工：半球體冷卻后切割余量、開坡口并打磨至金屬光澤，用卡鉗、游標(biāo)尺檢查外形尺寸；拼裝中間加勁肋板并焊接，再組裝兩個半球體，保證直徑達(dá)標(biāo)后焊接環(huán)縫，確保全熔透。檢驗與校正：檢查直徑（D≤300mm允許偏差±1.5mm，D＞300mm允許偏差±2.5mm）、圓度（D≤300mm允許偏差≤1.5mm，D＞300mm允許偏差≤2.5mm）、錯邊量（≤0.1t），100%超聲波探傷，合格后批平焊縫余高，尺寸偏差超標(biāo)者進(jìn)行校正。四、除銹與涂裝關(guān)鍵工序4.1除銹處理預(yù)處理：去除構(gòu)件表面毛刺、焊渣、焊接飛濺物及污垢。除銹操作：采用拋丸除銹機（美國藩幫公司生產(chǎn)）全自動、全封閉除銹，除銹等級達(dá)到Sa2.5級。環(huán)境控制：施工環(huán)境相對濕度≤85%，鋼材表面溫度高于空氣露點溫度3℃以上，磨料符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。后處理：除銹后清掃或用壓縮空氣吹凈銹塵和殘余磨料，車間內(nèi)3小時內(nèi)涂完第一道底漆。4.2涂裝施工涂裝分工：工廠涂裝水性無機富鋅底漆、環(huán)氧封閉漆（40um），采用高壓無氣噴涂機（美國固瑞克）噴涂；現(xiàn)場涂裝環(huán)氧云鐵中間漆（100um）、丙烯酸聚硅氧烷面漆（50um），采用人工涂刷。環(huán)境要求：氣溫5℃～35℃，相對濕度≤85%，無雨、霧和較大灰塵，底材溫度≤60℃，鋼材溫度高于露點3℃以上。涂裝流程：按底漆→封閉漆→中間漆→面漆順序施工，每道漆完全干燥后再涂下一道，用測厚儀控制厚度，符合設(shè)計要求。特殊處理：焊縫邊角、棱角處先手工刷涂一道；工地焊接處、高強螺栓連接摩擦面、預(yù)定UT檢測部位、構(gòu)件與混凝土接觸面用膠布或紙板隔離，不進(jìn)行工廠涂裝。涂裝檢查：漆膜表面光滑、色澤均勻，無脫層、空鼓、流掛、針孔，測厚儀檢測厚度達(dá)標(biāo)。五、質(zhì)量控制要點5.1過程控制執(zhí)行三檢制（自檢、互檢、專檢），每道工序