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钢构件组装及预拼装技术施工工艺
一、工艺流程
作业准备--部件拼装--构件组装--焊接--焊后矫正--端部加工--检查验收--预拼装
1作业准备
1.1根据图纸核对组装的零部件材质、规格、外观尺寸、数量等符合设计要求。
1.2应根据设计要求、构件的形式、连接方式、焊接方式、焊接顺序等确定合理的组装顺序。
2部件拼装
2.1焊接H型钢的翼缘板拼接接缝和腹板拼接接缝的间距不宜小于mm。翼缘板拼接长度不应小于mm;腹板拼接宽度不应小于mm,长度不应小于mm。
2.2箱形构件的侧板拼接长度不应小于mm,相邻两侧板拼接缝的间距不宜小于mm;侧板在宽度方向不宜拼接，当宽度超过mm确需拼接时，最小拼接宽度不宜小于板宽的1/4。
2.3设计无特殊要求时，用于次要构件的热轧型钢可采用直口全熔透焊接拼接，其拼接长度不应小于mm。
2.4钢管接长时每个节间宜为一个接头，最短接长长度应符合规范规定。当设计无要求时，受压杆件可以接长，受拉杆件一般不接长。
2.5部件拼接焊缝应符合设计文件要求，当设计无要求时，应采用全熔透等强对接焊缝。
2.6构件的组装在部件拼接检验合格后进行组装。
3构件组装
3.1构件组装按照构件的形式选择合理的组装方法，常用的方法有组立机组装、专用胎膜组装、地样法组装，仿形复制法组装。组装时可用立组和卧组等方式。
a组立机组装：用专用的组立的组立机，如H型钢组立机、箱形组立机等。b专用胎膜组装：将构件的零件用胎膜定位在其装配位置上的装配方法。此方法适用于构件批量大、精度高的产品。c地样法组装：用1:1比例在装配平台上放出构件实样，然后根据零件在实样上的位置，分别组装起来成为构件。此装配方法使用于桁架、钢架等小批量结构的组装。d仿形复制法组装：先用地样法组装成单片或单面的结构，然后定位点焊牢固将其翻身，作为复制胎膜，在其上面装配另一单面(单片)的结构，此种方法适用于横断面互为对称的桁架结构。e立装：立装是根据构件的特点，及其零件的稳定位置，选择自上而下或自下而上装配。此法用于放置平稳，高度不大的结构。f卧装：卧装时将构件放置卧的位置进行的装配。卧装适用于断面不大，但长度较长的细长构件。
3.2构件组装间隙应符合设计和工艺文件要求，当设计和工艺文件无规定时，组装间隙不宜大于2.0mm。
3.3焊接构件组装时应预设焊接收缩量，并应对各部件进行合理的焊接收缩量分配。重要和复杂构件宜通过工艺性试验确定焊接收缩量。
3.4设计要求起拱或设计未要求但施工工艺要求起拱的构件，应在组装时按规定的起拱值或相关规范要求起拱。
3.5H型钢组装工艺如下：a将下翼缘板吊到组立机上平放，对中装夹；b把腹板吊到下翼缘板上，位置线对准校正垂直和装配间隙后用夹紧辊夹紧，并进行点焊定位；c将上翼缘板吊到组立机上平放，对中装夹；d将由下翼缘板、腹板组成的T形部件翻转后吊到上翼缘板上对准安装位置，校正垂直和装配间隙后用夹紧辊夹紧，实施点焊定位。
3.6箱形钢构件组装工艺如下：a将一腹板吊到箱形组立机辊道上平放，用对中机构将其对中，吊上两个侧腹板；b在平放腹板上划好隔板位置线，按隔板位置线依次将隔板组对好后进行点焊；c将箱形钢组立机移动压紧架依次移至各隔板处，分别启动箱形钢组立机上部和两侧压紧油缸，将两侧腹板与下部腹板、隔板接触面压严，并进行隔板与腹板间的点焊和隐蔽焊缝施焊；d待隔板隐蔽焊缝施焊后，将另一腹板吊上，平放到两个侧腹板上，对正；e将组箱形钢组立机移动压紧架依次移至各隔板处，分别启动组立机移动压紧架上部和两侧压紧油缸，将上部腹板与两个侧腹板的接触面压严，并进行上腹板与两侧腹板间的点焊；f将组对的箱形钢构件翻转，进行另一腹板与两侧腹板间的点焊。
3.7桁架组装时应首先组装上下弦杆和竖直腹杆，再组装斜腹板；组装前应先划好各个节点的位置线，每个节点预留1～2mm的焊接收缩量。组装后焊接时，先焊中间节点，再向两端节点扩展。先焊接下弦杆连接的节点，再焊接上弦杆连接的节点，不应在同一根腹板两端同时焊接。
3.8屋架、格构柱、平台、栏杆、支撑，或(有一定批量的)其他非H形、箱形构件。
a屋架、格构柱、平台、栏杆、支撑组装：
1)按工艺规定的组对顺序先将主要零件、部件按基准定位就位。然后将其他零件、部件就位；
2)用胎模上的卡具将就位的零件、部件卡紧。检查各尺寸及零件、部件间接触面的间隙。不符合要求的逐一松开卡紧机构进行调整；3)重新卡紧就位的零件、部件，复查各尺寸及零件、部件间接触面的间隙。符合要求后进行点焊。
b小批量，或较大的非H形、箱形构件组装：
1)在平台按构件制造详图进行划线放样；2)放样后必须严格按构件制造详图符核所有尺寸，确认无误；3)先安装主要的、大的零件和部件，再安装次要的、小的零件和部件；4)零件、部件全部安装就位后，检查零件、部件间间隙及主要尺寸；5)先进行主要的、大的零件和部件间的点焊，再进行次要的、小的零件和部件间的点焊。
4焊接
4.1施工前应由焊接技术责任人员根据焊接工艺评定结果编制焊接工艺文件，并向有关操作人员进行技术交底，施工中应严格遵守工艺文件的规定接工艺文件应包括下列内容：
a焊接方法或焊接方法的组合；b母材的规格、牌号、厚度及适用范围；c焊接材料型号、规格；d焊接接头形式、坡口形状及尺寸允许偏差；e夹具、定位焊、衬垫的要求；f焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接层次、清根要求、焊接顺序等煌
接工艺参数规定；g预热温度及层间温度范围；h后热、焊后消除应力处理工艺；k检验方法及合格标准；
4.2钢结构焊接时，采用的焊接工艺和焊接顺序应能使最终构件的变形和收缩最小。根据构件上焊缝的布置，可按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形：
a对接接头、T形接头和十字接头，在工件放置条件允许或易于翻转的情况下，宜双面对称焊接；有对称截面的构件，宜对称于构件中性轴焊接；有对称连接杆件的节点，宜对称于节点轴线同时对称焊接；b非对称双面坡口焊缝，宜先在深坡口面完成部分焊缝焊接，然后完成浅坡口面焊缝焊接，最后完成深坡口面焊缝焊接。特厚板宜增加轮流对称焊接的循环次数；c对长焊缝宜采用分段退焊法或多人对称焊接法；d宜采用跳焊法，避免工件局部热量集中。
4.3构件装配焊接时，应先焊收缩量较大的接头，后焊收缩量较小的接头，接头应在小的拘束状态下焊接。
4.4对于有较大收缩或角变形的接头，正式焊接前应采用预留焊接收缩余量或反变形方法控制收缩和变形。
4.5多组件构件的组合构件应采取分部组装焊接，矫正变形后再进行总装焊接。
4.6对于焊缝分布相对于构件的中性轴明显不对称的异形截面的构件，在满足设计要求的条件下，可采用调整填充焊缝熔敷量或补偿加热的方法。
5焊后矫正
5.1构件外形矫正宜采取先总体后局部、先主要后次要、先下部后上部的顺序。
5.2构件外形矫正可采取冷矫正和热矫正。当设计有要求时，矫正方法和矫正温度应符合设计文件要求；当设计文件无要求时，矫正环境温度和矫正加热温度应符合规范规定。
6端部加工
6.1需要端部加工的构件，在构件组装、焊接、焊后矫正完成并验收合格后进行。构件的端面铣平可用端铣床加工。
6.2构件端部铣平加工应符合下列规定：
a应根据工艺要求预先确定端部铣削量，铣削量不宜小于5mm;b应按设计文件及现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB的有关规定，控制铣平面的平面度和垂直度。
7检查验收
7.1组装前对零部件的加工质量进行复核，达到规范要求的基础上进行组装。
7.2对构件组装的部件拼装进行验收，验收结果应符合规范规定。
7.3构件组装后进行焊接和焊后矫正，钢构件组装允许偏差和外形尺寸应符合规范规定。
8预拼装
8.1根据合同要求和设计文件规定的构件预拼装，预拼装前，单个构件应检查合格；当同一类型构件较多时，可选择一定数量的代表性构件进行预拼装。由于受运输条件、现场安装条件等因素的限制，大型钢结构件不能整件出厂，必须分成两段或若干段出厂时，也要进行预拼装。
8.2构件预拼装可采用实体预拼装或计算机辅助模拟预拼装。实体预拼装可采用整体预拼装和累计连续预拼装的方法，当采用累计连续预拼装时，两个相邻单元连接的构件应分别参与两个单元的预拼装。根据结构体系和构件特点合理选择预拼装方法。
8.3采用实体预拼装时应符合下列规定：
a预拼装场地应平整、坚实；预拼装所用的临时支承架、支承凳或平台应经测量准确定位，并应符合工艺文件要求。重型构件预拼所用的临时支承结构应进行结构安全验算；b预拼装单元可根据场地条件、起重设备等选择合适的几何形态进行预拼装；c构件应在自由状态下进行预拼装；d构件预拼装应按设计图的控制尺寸定位，对有预起拱、焊接收缩等的预拼装构件，应按预起拱值或收缩量的大小尺寸定位进行调整；e采用螺栓连接的节点连接件，必要时可在预拼装定位后进行钻孔：f当多层板叠采用高强度螺栓或普通螺栓连接时，宜先使用不少于螺栓总数10%的冲钉定位，再采用临时螺栓紧固。临时螺栓在一组孔内不得少于栓孔数量的20%,且不应少于2个；预拼装时应使板层密贴。螺栓孔应采用试器进行检查，并应符合规范规定；g预拼装检查合格后，宜在构件上标注中心线、控制基准线等标记，必要时可设置定位器；h预拼装时，宜在日出前或室内，应避开日照的影响。
8.4采用计算机辅助模拟预拼装时应符合以下规定：a模拟构件或单元的外形尺寸应与实物几何尺寸相同；b采用BIM技术建立BIM理论模型；c采用BIM技术将实体构件控制点的实测三维坐标在计算机中模拟拼装，形成实体构件的轮廓模型；d实体模型与理论模型拟合比对，检查分析加工拼装精度，得到所需修改的调整信息；e经过必要的调整、修改与模拟拼装，直至满足精度要求。
焊缝饱满、拼接完好二、质量标准
1主控项目
1.1钢吊车梁的下翼缘不得焊接工装夹具、定位板、连接板等临时工件。钢吊车梁和吊车桁架组装、焊接完成后在自重荷载下不允许有下挠。
1.2端部铣平的允许偏差应符合下表规定：
1.3钢材、钢部件拼接或对接时所采用的焊缝质量等级应符合设计要求。当设计没有要求时，应采用质量等级不低于二级的熔透焊缝，对直接承受拉力的焊缝，应采用一级熔透焊缝。
1.4钢构件外形尺寸允许偏差应符合下表规定：
1.5高强度螺栓和普通螺栓连接的多层板叠，应采用试孔器进行检查，并应符合下列规定：
a当采用比孔公称直径小1.0mm的试孔器检查时，每组孔的通过率不应小于85%;
b当采用比螺栓公称直径大0.3mm的试孔器检查时，通过率应为%。
1.6当采用计算机仿真模拟预拼装时应符合下列规定：a采用的软件应取得相关软件著作权证书；b测量分析仪器设备应经计量检定、校准合格。
2一般项目
2.1焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于mm。翼缘板拼接长度小于2倍翼缘板宽且不小于mm;腹板拼接宽度不应小于mm,长度不应小于mm。
2.2箱形构件的侧板拼接长度不应小于mm,相邻两侧板拼接缝的间距不宜小于mm;侧板在宽度方向不宜拼接，当截面宽度超过mm确需拼接时，最小拼接宽度不宜小于板宽的1/4。
2.3热轧型钢可采用直口全熔透焊缝拼接，其拼接长度不应小于2倍截面高度且不小于mm。
2.4除采用卷制方式加工成型的钢管外，钢管接长时每个节间宜为一个接头，当钢管直径d≤mm时，不应小于mm;当钢管直径d为～0mm时，不小于管径d;当钢管直径d0mm时，不应小于0mm。
2.5钢管接长时，相邻管节或管段的纵向焊缝应错开，错开的最小距离(沿弧长方向)应不小于5倍的钢管壁厚，且不应小于mm。主管拼接焊缝与相贯的支管焊缝间的距离应不小于mm。
三、成品保护
1成品立放时应临时支承加固，平放时应在构件下面支垫块垫平，防止扭曲变形。
2钢构件侧向刚度较小时，吊装前两侧面应用圆木临时加固，并选择合适的吊点。
3构件在转运过程中，钢丝绳绑扎处宜用柔性材料保护，如发生涂层破坏应及时补涂。
4钢构件在吊运过程中严禁碰撞。
5钢构件露天放置时，尽可能及时除锈和防腐涂装，防止生锈。
四、质量问题
1钢构件所用的杆件、零部件按图纸进行逐个核对，以防混用。
2零部件在搬运或存放过程中，要有防止发现变形的措施。
3组装后检查构件的外观尺寸，及时矫正。
4钢构件在焊接时严格按照工艺文件要求采取焊前预热和焊后保温措施；严格按照工艺文件要求的焊接顺序施焊，减小焊接应力和焊接变形。
5采用热矫正时，严格控制矫正温度。
五、安全问题
1各种机械在使用前应经过试运转，合格后方可操作。机械的电气部分应有接地接零保护装置，绝缘部位绝缘性能良好。
2现场材料应按品种分类堆放；作业场地周围不应堆放易燃易爆材料，与氧气瓶、乙炔瓶等的距离不得小于10m。
3零部件、构件放置时，应保持其稳定或支撑牢固，防止倾倒伤人。
4吊装区域设置安全警戒线，非作业人员严禁入内。
5构件拼装未达到稳定的体系前，应采取临时稳固措施。
6零部件在组装及拼装转运过程中，应稳起稳放，以防止碰撞伤人。
六、绿色环保
1作业区应控制噪声，合理安排作业时间，减少对周边环境的影响。
2加工所用的机械在停班或班后按规定停机，关闭电源。
3制作余料和废料及时分类回收，并对余料的炉批号、品种、规格、型号标识清楚，以便利用。
4用完的焊条头应及时清除，不准随意丢弃。
5作业区内构件排放整体有序，作业面保持清洁、干净。
6加工过程中烟气排放应符合现行国家标准《大气污染物综合排放标准》GB的规定。
