钢结构工程施工工法

钢结构工程施工工法

目录

一. 特点 (1)

二. 适用范围 (1)

三.工艺流程 (1)

四.操作工艺和方法 (2)

(一).施工前准备工作 (2)

1. 技术准备 (2)

2. 设备准备 (2)

3. 材料准备 (3)

4. 组织准备 (3)

5. 施工场地准备 (3)

6. 焊工培训和焊接工艺评定 (4)

(二). 钢结构制作 (4)

1. 备料 (4)

2. 放样下料 (5)

3. 边缘加工 (5)

4. 制孔 (6)

5. 成型加工 (6)

6. 组装 (6)

7. 焊接 (7)

8. 摩擦面处理 (8)

9. 涂装 (8)

10．验收 (9)

(三). 钢结构安装 (9)

1. 清点检查和运输 (9)

2. 基础和支承面 (10)

3. 安装和校正 (10)

4. 连接和固定 (11)

5. 涂装 (13)

6．验收 (13)

五．质量保证措施 (14)

1.检查标准 (14)

2．检查要求 (14)

3. 检查程序 (14)

4. 质量控制和质量检查 (14)

5. 质量控制点 (15)

6. 检查记录 (16)

7．质量缺陷处理 (17)

六. 工机具及测量仪器 (18)

七．劳动力组织 (18)

八．安全保证措施 (19)

九、工程应用情况及经济效益分析 (20)

钢结构工程施工工法

一．特点

钢结构制作安装工程是建筑安装企业在承揽施工工程项目中经常和大量遇到的工程项目。不同的钢结构工程，其工程量有大有小、复杂程度有难有易、技术要求有高有低，但无论怎样，其施工的程序、主要的施工方法、基本的技术要求和质量安全措施大同小异。为了规范技术管理，为了减少编制施工方案的重复劳动，以及将先进的、行之有效的、科学合理的施工技术及时地推广应用于工程实践中，在对多年来钢结构工程施工及管理经验进行归纳总结提炼的基础上，结合规程、规范和标准的要求，针对钢结构工程施工的特点和通用的技术要求，编写了本工法。

本工法的通用性较强，适用的范围广。但对于有特殊要求的项目，应根据具体要求和工程项目的实际情况，补充相应的内容，以便在

工程中实施和保证工程质量。

二．适用范围

本工法以钢结构制作安装工程为对象，以制作安装工艺为重点，适用于工业与民用房屋和一般构筑物(指一般与房屋有关的常用构筑物及其它行业标准不包括的通用构筑物，如通廊、照明灯塔、工业管道的支架及梯子平台、厂区内的跨线过桥等)钢结构制作安装工程的施工。

三．工艺流程

（一）钢结构制作工艺流程：

备料---→放样下料---→边缘加工---→制孔---→成型加工---→组装---→焊接---→摩擦面处理---→涂装---→检验、出厂

（二）钢结构安装工艺流程：

清点检查和运输---→基础和支承面处理---→吊装和安装

---→校正---→连接和固定---→检查和缺陷处理---→涂装---→

交工验收

四．操作工艺和方法

(一) 施工前准备工作

1. 技术准备

(1) 开工前必须认真熟悉设计文件(包括钢结构的安装图和制造图，以及图中的文字说明和技术要求)，特别要重点审查和校对图中的尺

寸、数量等是否一致和正确。有疑问时应在图纸会审时向主管技术部门和设计单位提出，征求处理意见和解决办法。

(2) 认真学习质量标准文件中的各种规范和评定标准，熟悉各项制造精度、安装精度和各项技术要求。

(3) 熟悉工艺流程、工艺要求，熟悉各项技术措施、网络计划和质量控制指标。

(4) 认真进行从管理层到作业层的技术交底，明确质量责任，明确质量监督管理制度和质量责任制度。

(5) 根据工程的特殊性和现场实际条件，建立质量管理控制的组织机构和质量信息网络，避免出现管理死角。

2. 设备准备

(1) 根据施工机具设备使用计划，按规格、型号、数量备齐，放至现场指定位置。

(2) 机具设备使用前应作全面检查，保证完好无损、附件齐全、参数稳定、性能可靠，能够保证使用中的工艺需要和保证安全。

(3) 各种起重吊装机具在使用前必须先试用，在确认机具安全可靠后，方可正式使用。

(4) 各种工具、量具在使用前应全面检查，不可靠、不安全、不准确的工具量具不得使用。

(5) 各种量具必须按公司的计量器具管理制度的要求进行校验，以保证检测数据的真实性和可靠性，未校或超期的计量器具不得在施工中使用。

3. 材料准备

(1) 施工用主辅材料的规格、尺寸、材质、数量等必须符合设计技术文件的要求，不得随意更改。当发生材料变更或材料代用时，必须按公司制定的材料变更和代用申请程序办理审批手续，经批准同意后方可变更或代用。

(2) 各种材料应具备材质证明书。对材料的质量有疑义时，应按国家现行有关标准规定进行抽样检验，无材质证明书或对品质有疑问的材料不得使用在工程上。

(3) 对特殊材料、合金钢材料，还应按规范的要求对其进行材质复验，并出具和保存复验证书。

(4) 钢结构工程所采用的连接材料和涂装材料，应具有出厂质量证明书，并应符合设计的要求和国家现行有关标准的规定。

(5) 施工现场的材料应有库房、堆场、指定场所存放，并严格执行现场材料保管、发放、回收的管理制度。

4. 组织准备

(1) 开工前，按施工组织设计提出的劳动力组织计划，按工种、人数配齐操作工人，并根据工人的技术等级、工作能力及工作部位等因素进行综合平衡、优化组合，以最大限度地发挥工人的作用。

(2) 组织和配备适合本工程的管理机构和人员，形成能保质保量完成工程任务的管理体系。

(3) 建立工程质量管理机构，健全工程质量管理制度，形成质量保证体系和质量信息网络，保证质量监督、质量控制、质量信息反馈工作的正常开展，发挥质量管理的有效作用。

5. 施工场地准备

(1) 应按施工组织设计规划的施工平面布置图，逐一圈定和落实材料堆放场、放样下料场、加工组焊场、半成品堆放场、成品堆放场等。

(2) 加工组焊钢平台的搭设应保证基础夯实、垫枕木位置合理、钢板拼接对缝平整，钢平台的平整度应能保证加工精度要求。室外搭设的钢平台应注意基础的排水、防止基础下凹。钢平台应能保证有足够的承重力。

(3) 卷板机、电焊机、卷扬机及各种加工机械的摆放位置应尽可能靠近使用地点，方便操作，需避雨避晒的设备应有可靠的防雨防晒措施，以保证设备的安全和正常使用。

6. 焊工培训和焊接工艺评定

(1) 焊工应经过培训考试，并取得合格证后方可从事焊接工作。合格证应注明施焊条件、有效期限。焊工只能从事合格证上合格项目的施焊工作。焊工停焊时间超过６个月，应重新考核。

(2) 对本单位首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理工艺等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告制订焊接工艺卡，施工中应严格执行焊接工艺卡的要求。

(3) 焊接工艺评定应按国家现行的《建筑钢结构焊接规程》的具体规定进行。

(二) 钢结构制作

1. 备料

(1) 备料主要指原材料和零件坯料的准备，包括进场检尺、钢材的检验和选择、钢材的矫平较直、材料的拼接。

(2) 根据设计技术文件和国家现行有关标准的规定，检查和复验

钢材的规格、厚度、材质及其外观质量情况和变形情况，若变形超过规定，应进行矫正。

(3) 钢材表面质量应符合国家现行有关标准的规定。当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2；钢材表面锈蚀等级应符合国家标准的规定。

(4) 根据钢结构零件的尺寸情况，选择相应尺寸的材料进行统一编排，本着节约用料、物尽其用的原则，做到有计划性地合理用料。

(5) 矫正钢材可用机械或手工进行。但碳素结构钢在环境温度低于-16℃；低合金结构钢在环境温度低于-12℃时，不得进行冷矫正和冷弯曲。碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时，加热温度应根据钢材性能选定，但不得超过900℃。低合金结构钢在加热校正后应缓慢冷却。矫正后钢材表面的允许偏差应符合有关规定。

(6) 结构尺寸比较大的零件，应将材料拼接后再排料、下料。

2. 放样下料

(1) 放样和号料应根据工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。

(2) 放样、号料、气割的允许偏差应符合《规范》的规定。

(3) 所有开孔部位在放样时均应在零件上用冲眼作出标记，并用白漆或白记号笔标出开孔名称、范围、中心、纵横坐标，以便组对、拼装和安装时对准。

(4) 放样时应根据施工详图的各部尺寸于零件上标出中心线、零件边缘线和焊接坡口的切割线（或刨边线）。同时按规定的划线符号标示于各线条上，以示区别，避免切割错误。

(5) 根据施工详图的零件编号和组对、拼接的基准线以及安装的定位线用冲眼和白漆标记于各块零件上，以避免混乱和错误。

(6) 切割前应将切割区钢材表面的油污、铁锈等杂物清理干净。

(7) 切口断面上及其切口边缘上的熔渣、飞溅物、毛刺等必须清理干净。

(8) 碳素结构钢在环境温度低于-20℃，低合金结构钢在环境温度低于-15℃时，不得进行剪切、冲孔。

(9) 零件应按结构类型、装配位置统一编号。编号应清楚、醒目，不致混淆。

3. 边缘加工

(1) 气割或机械剪切的零件，需要进行边缘加工时，其刨削量不应小于2.0mm。

(2) 焊缝坡口尺寸应按焊接工艺卡的要求确定。

(3) 边缘加工的允许偏差应符合《规范》的规定。

(4) 经检测合格后的零件应按编号、顺序和部件所在的位置和规格进行分类堆放，避免加工制造过程中造成混乱。

4. 制孔

(1) 加工螺栓孔的方法应能保证螺栓孔的精度，孔壁表面粗糙度的允许偏差符合《规范》的要求。

(2) 螺栓孔孔距的允许偏差应符合《规范》的要求。加工时，应根据实际情况考虑定位夹具和模具。

(3) 螺栓孔的允许偏差超过《规范》的规定时，不得采用钢块填塞，可采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。

5. 成型加工

(1) 需成型的零部件，应根据成型的工艺，采取适当的工装夹具和胎模具。

(2) 当零件采用热加工成型时，加热温度宜控制在900～1000℃；碳素结构钢在温度下降到700℃之前，应结束加工；低合金结构钢应缓慢冷却。

(3) 弯曲成型的零件应采用弧形样板检查或放实线检查。

(4) 检测超标者，应分析原因，采取措施，及时修正。

6. 组装

(1) 在组装前，所有零件、部件应经检查合格。

(2) 连接接触面和沿焊缝边缘每边30～50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰雪等应清除干净。

(3) 板材、型材的拼接，应在组装前进行；构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行。组装顺序的确定应考虑结构型式、焊接方法和焊接顺序等因素，一般情况下，不能颠倒组装顺序。

(4) 组装时可考虑适当采用夹具，但拆除夹具时不得损伤母材，对残留的焊疤应修磨平整。

(5) 构件的隐蔽部位在焊接、涂装并经检查合格后方可封闭；完全密闭的构件内表面可不涂装。

(6) 组装后的允许偏差应符合《规范》的要求。

7. 焊接

(1) 施焊前，焊工应复查焊接接头质量和焊区的处理情况，当不符合要求时，应经修整合格后方可施焊。

(2) 焊接时，不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳。

(3) 焊丝、焊钉在使用前应清除油污、铁锈。

(4) 焊条在使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙。保护气体的纯度应符合焊接工艺评定的要求。低氢型焊条经烘焙后应放入保温筒内，随用随取。

(5) 对接接头、Ｔ型接头、角接接头、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，其材质和坡口型式应与焊件相同。引弧和引出的焊缝长度：埋弧焊应大于50mm；手工电弧焊及气体保护焊应大于20mm。焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板，并修磨平整，不得用锤击落。

(6) 焊接时，焊工应遵守焊接工艺卡的规定，不得自由施焊和在焊道外的母材上引弧。

(7) 厚度大于50mm的碳素结构钢和厚度大于36mm的低合金结构钢，施焊前应进行预热，焊后应进行后热处理。预热温度宜控制在100℃～150℃；后热温度由试验确定。预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的2倍，且不应小于100mm。环境温度低于0℃时，预热、预热温度应根据工艺试验确定。

(8) 定位焊所采用的焊接材料型号，应与焊件材质相匹配；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，定位焊位置应布置在焊道以内，并应由持合格证的焊工施焊。

(9) 多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查，清除缺陷后再焊。

(10) 焊缝外形尺寸应符合现行国家标准《钢结构焊缝外形尺寸》的规定。

8. 摩擦面处理

(1) 高强度螺栓摩擦面处理后的抗滑移系数值应符合设计的要求。

(2) 采用砂轮打磨处理摩擦面时，打磨范围不应小于螺栓孔径的4倍，打磨方向宜与构件受力方向垂直。

(3) 经处理的摩擦面应按批作抗滑移系数试验，最小值应符合设计要求。

(4) 处理好的磨擦面，不得有飞边、毛刺、焊疤或污损等，并应妥善保护，避免损伤。

9. 涂装

(1) 钢构件的除锈和涂装应在制作质量检验合格后进行。

(2) 钢构件表面的除锈方法和除锈等级应符合《规范》的规定，其质量要求应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》的规定。

(3) 当材料和零件采用化学除锈方法时，应选用具备除锈、磷化、钝化两个以上功能的处理液，其质量应符合现行国家标准《多功能钢铁表面处理液通用技术条件》的规定。

(4) 构件表面除锈方法和除锈等级应与设计采用的涂料相适应。

(5) 涂料牌号、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计的要求。当设计对涂层厚度无要求时，应符合《规范》的要求。

(6) 涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要

求。构件表面有结露时不得涂装。涂装后4小时内不得淋雨。

(7) 施工图中注明不涂装的部位不得涂装。安装焊缝处应留出30～50mm暂不涂装。

(8) 涂装应均匀，无明显起皱、流挂，附着应良好。

(9) 涂装完毕后，应在构件上标注构件的原编号。大型构件应标明重量、重心位置和定位标记。

(10) 工厂制作和现场制作的构件均应在完成涂装和编号后，将构件置于适当位置有序地摆放和妥善保管。以备出库和领用。

10. 钢构制作完成后，应按照施工图和《规范》的规定验收。钢构件出厂时，应具备下列资料:

(1) 产品合格证；

(2) 施工图和设计变更文件，设计变更的内容应在施工图中相应部位注明；

(3) 制作中对技术处理的协议文件；

(4) 钢材、连接材料和涂装材料的质量证明书或试验报告；

(5) 焊接工艺评定报告；

(6) 高强度螺栓摩擦面抗滑移系数试验报告、焊缝无损检验报告及涂层检测资料；

(7) 主要构件验收记录；

(8) 预拼装记录；

(9) 构件发运和包装清单。

(三) 钢结构安装

1. 清点检查和运输

(1) 钢结构安装前，应按施工图和构件明细表核对进场的构件，查验产品合格证和设计文件。工厂预拼装过的构件在现场组装时，应根据预装记录进行。

(2) 对构件的外观质量进行全面检查，对在运输、存放过程中损坏、变形、锈蚀的构件，应进行修复。质量复验不合格的构件，在未经修复达到合格时不得进行安装。

(3) 钢结构安装前，应对构件的安装几何尺寸进行复查，避免制造误差造成安装偏差过大。

(4) 在施工现场倒运钢构件时，应根据构件的长度、重量选用车辆。钢构件在运输车辆上的支点、两端伸出的长度及绑扎的方法均应保证钢构件不产生变形、不损伤涂层。

(5) 钢构件存放场地应平整坚实、不积水。钢构件应按种类、型号、安装顺序分区存放。钢构件底层垫枕应有足够的支承面，并应防止支点下沉。相同型号的钢构件叠放时，各层钢构件的支点应在同一垂直线上，并应防止钢构件被压坏和变形。

2. 基础和支承面

(1) 钢结构安装前应对建筑物的定位轴线、基础轴线和标高、地脚螺栓位置等进行检查，并应进行基础检测和办理交接验收。

(2) 基础顶面、预埋钢板面及地脚螺栓的允许偏差应符合《规范》的规定。

(3) 钢柱脚采用钢垫板作支承时，钢垫板的面积、钢垫板的摆放位置、以及钢垫板与基础面和柱底面的接触情况均应符合《规范》的要求。二次浇灌混凝土前垫板间应焊接固定。

(4) 当采用座浆垫板安装时，应使用无收缩砂浆，柱子吊装前砂浆试块强度应高于基础混凝土强度一个等级。

(5) 钢结构安装在形成空间刚度单元后，应及时对柱底板和基础顶面的空隙采用细石混凝土二次浇灌。

3. 安装和校正

(1) 钢结构安装程序必须保证结构的稳定性和不导致永久变形。

(2) 安装前，应编制构件安装数据表，列出构件编号、安装位置（标高）、外形尺寸、单件重量、件数、吊装顺序等，使操作者有全面的了解，也便于安排工作。

(3) 大型构件采用单机或多机抬吊安装及高空滑移安装时，吊点必须经计算确定。

(4) 吊装使用的卷扬机、滑轮、钢丝绳、链条葫芦等，应事先全面检查和试验，在确认安全的前提下方能吊装。

(5) 钢结构采用扩大拼装单元进行安装时，对容易变形的钢构件应进行强度和稳定性验算，必要时应采取加固措施；钢结构采用综合安装时，应划分成若干独立单元。每一单元的全部钢构件安装完毕后，应形成空间刚度单元。

(6) 钢结构的柱、梁、屋架、支撑等主要构件安装就位后，应立即进行校正、固定。当天安装的钢构件应形成稳定的空间体系。

(7) 利用安装好的钢结构吊装其它构件和设备时，应征得技术部门的同意，技术部门应进行验算，并提出加强措施。

(8) 钢结构安装、校正时，应考虑风力、温差、日照等外界环境和焊接变形等因素的影响，采取相应的调整措施。

(9) 钢结构安装的测量和校正、厚钢板和异种钢板的焊接、高强度螺栓安装、栓钉焊和负温度下施工等主要工艺，在安装前应提出特殊的工艺要求和技术措施，施工中必须严格遵照执行。

(10) 钢结构安装过程中，制孔、组装、焊接和涂装等工序的施工均应符合《规范》的规定。

4. 连接和固定

(1) 钢构件的连接接头，应经检查合格后方可紧固或焊接。

(2) 在每个节点上使用的临时螺栓和冲钉的数量应符合《规范》的规定。

(3) 每个螺栓的一端不得垫多于１个的垫圈，并不得采用大螺母代替垫圈。螺栓拧紧后，外露螺纹不应少于2个螺距。

(4) 拧紧螺栓应按一定的顺序。先初拧后终拧。

(5) 安装的定位焊缝应符合规定。当承受荷载时，焊点数量、厚度和长度应由计算确定。

(6) 焊接的顺序应能保证不致产生过大的焊接应力。

(7) 焊接工艺应严格按照焊接工艺卡的要求执行。

(8) 焊缝的质量应符合设计要求和《规范》的规定。

(9) 焊接和高强度螺栓并用的连接节点，当设计无特殊要求时，应按先栓后焊的顺序施工。

(10) 高强度螺栓连接节点摩擦面，安装前应对抗滑移系数进行复验或试验，合格后方可安装。

(11) 高强度螺栓节点接触面应平整，当间隙超过规定时，应进行处理。

(12) 施工前，高强度螺栓应按《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》的规定进行复验。

(13) 安装高强度螺栓时，螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，不得气割扩孔。穿入方向应一致，并便于操作。

(14) 高强度螺栓的安装应按一定顺序施拧，宜由螺栓群中央顺序向外拧紧，并应在当天终拧完毕。

(15) 拧紧分初拧和终拧。大型节点分初拧、复拧和终拧。复拧扭矩应等于初拧扭矩。

(16) 抗剪型高强度螺栓的初拧扭矩根据螺栓设计预拉力、预拉力损失值和螺栓螺纹直径按下列公式计算而得。终拧应采用专用扳手将尾部梅花头拧掉。

T O = 0.065 P C·d

P C = P＋ΔP

式中T O ---- 初拧扭矩（N·m）;

P C ---- 施工预拉力（kN）;

P ---- 高强度螺栓设计预拉力（kN）;

ΔP ---- 预拉力损失值（kN）,宜取设计预拉力的10%;

d ---- 高强度螺栓螺纹直径（mm）。

(17) 高强度大六角头螺栓的终拧扭距按下列公式计算得出。初拧扭矩为终拧扭矩的50%。

T C = K·P C·d

P C = P + ΔP

式中T C ---- 终拧扭矩（N·m）;

K ---- 扭矩系数。

(18) 每班作业前后，应对扭矩扳手进行检查校正。

(19) 终拧结束后，应按《规范》的要求和标准进行检查，应达到《规范》的规定。

5. 涂装

(1) 钢结构全部完成后，应根据设计技术文件的要求，涂装金属构件表面的涂层。

(2) 涂装表层前，应对以前未涂装和预留的未涂装底层的部位或构件补涂底层，然后涂装表层。

(3) 表面涂层的涂料牌号，涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。

(4) 涂装时的环境温度和相对湿度应符合规定。构件表面有结露时、底层不干净时不涂装。涂装后4小时内不得淋雨。

(5) 涂装应均匀，无明显起皱、流挂，附着应良好。

6. 钢结构的全部安装工作完成后，应进行钢结构工程的验收。工程验收时，应具备下列资料:

(1) 钢结构工程竣工图和设计文件；

(2) 安装过程中形成的与工程技术有关的文件；

(3) 安装所采用的钢材、连接材料和涂料等材料质量证明书或试验、复验报告；

(4) 工厂制作构件的出厂合格证；

(5) 焊接工艺评定报告；

(6) 焊接质量检验报告；

(7) 高强度螺栓抗滑移系数试验报告和检查记录；

(8) 隐蔽工程验收记录；

(9) 工程中间检查交接记录；

(10) 结构安装检测记录及安装质量评定资料；

(11) 钢结构安装后涂装检测资料；

(12) 设计要求的钢结构试验报告。

五．质量保证措施

1.钢结构制作安装执行质量标准如下：

(1)《钢结构工程施工质量验收规范》

(2)《建筑钢结构焊接规程》

(3)《钢结构焊缝外形尺寸》

(4)《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》

(5)《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》

2. 检查要求

(1) 钢结构制作安装工程质量检查应严格执行《钢结构工程施工质量验收规范》的规定。

(2) 钢结构制作安装工程的质量检查按自检、互检和专检的检查制度执行。

(3) 认真开展“三工序”活动。上道工序不合格不得转入下道工序施工。

(4) 计量器具必须准确，且应用得当。

(5) 切实行使质量否决权，不合格产品不出厂、不交工。

3. 检查程序