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1、大跨度高截面厚波紋腹板H型鋼梁制作安裝施工工法1. 前言波紋腹板H型鋼梁與傳統(tǒng)的平腹板H型鋼梁相比，由于增加了腹板的局部穩(wěn)定性，突破了傳統(tǒng)腹板標(biāo)規(guī)高厚比的限制，具有既滿足功能又節(jié)重增效的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步降低了鋼結(jié)構(gòu)建筑的造價(jià)。因此，在大跨度橋梁工程中已得到了應(yīng)用。近年來，煙建集團(tuán)有限公司和浙江中隧橋波形鋼腹板有限公司等合作在煙臺(tái)新建潮水機(jī)場(chǎng)航站樓屋蓋鋼結(jié)構(gòu)等大型公共建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中開始推廣應(yīng)用大跨度高截面厚波紋腹板H型鋼梁，通過開展技術(shù)創(chuàng)新，完成了相應(yīng)的制作安裝施工工法，并形成了“折彎與模壓混合式波形鋼腹板成型裝置”（專利號(hào)：ZL200910154108.5）國家發(fā)明專利和“波形鋼腹板鋼柱鋼梁結(jié)構(gòu)2、及專用焊接裝置”（專利號(hào)：ZL201020301060.4）國家實(shí)用新型專利。工法經(jīng)山東省建筑工程管理局組織鑒定，認(rèn)為工藝新穎，技術(shù)先進(jìn)，關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，填補(bǔ)了大型建筑工程應(yīng)用波形腹板H型鋼梁的空白，具有非常明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，并具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。2. 工法特點(diǎn)2.1 本工法突破了普通波紋腹板H型鋼成型及焊接設(shè)備只能加工截面高度1m以內(nèi)，腹板厚度5mm以內(nèi)的構(gòu)件且腹板波形較少的局限性，能夠制作的鋼梁腹板波形可調(diào)、截面高度可大于3.5m、腹板厚度大于14mm。2.2 本工法采用的波紋腹板無牽制模壓成型技術(shù)，比采用普通的模壓法和沖壓法成型，具有成型后腹板無殘余應(yīng)力、模壓回彈3、值易控制、成型精度高和加工速度快的優(yōu)點(diǎn)。2.3 本工法的應(yīng)用，可以為今后在大型民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用波紋腹板H型鋼梁結(jié)構(gòu)形式提供實(shí)質(zhì)性的施工技術(shù)支持，提高波紋腹板H型鋼梁結(jié)構(gòu)的可行性，使波紋腹板H型鋼在大型民用建筑中得到更廣泛的應(yīng)用。3.適用范圍本工法主要適用于機(jī)場(chǎng)、車站、展覽館、會(huì)議廳等大型公共建筑的大跨度、截面高度超過1m，腹板厚度超過5mm特別是10mm以上的波紋腹板樓面、屋面H型鋼梁的加工制作和安裝。4.工藝原理4.1 厚度小于或等于20mm的鋼板采用數(shù)控等離子水下切割，鋼板厚度大于20mm的采用數(shù)控火焰切割，厚度小于10mm且剪切后的邊緣需再加工的鋼板采用機(jī)械剪切，手工切割僅適用于次4、要零件且切割后的邊緣需再加工的鋼板。4.2 波紋腹板采用大型無牽制模壓機(jī)進(jìn)行模壓冷彎加工，在同一橫斷面上同時(shí)不超過兩個(gè)受壓牽制區(qū)，且模壓時(shí)兩側(cè)鋼板不受牽制，可自由伸縮。4.3 波形鋼腹板之間的連接方式，制作時(shí)選擇以工廠焊接為主，減少現(xiàn)場(chǎng)焊接和涂層修復(fù)作業(yè)量的連接方式。波形鋼腹板波段之間縱向連接采用等強(qiáng)對(duì)接焊接；波形鋼腹板為接高而進(jìn)行的工廠水平連接采用等強(qiáng)對(duì)接焊接。4.4 通過先進(jìn)的有限元軟件對(duì)施工過程進(jìn)行分析，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)安裝及卸載過程中受力及變形狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真分析。找出各階段鋼梁的變形值，然后在深化設(shè)計(jì)階段即對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)行預(yù)變形處理，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)卸載后的形態(tài)到位。5.施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.5、1 施工工藝流程施工準(zhǔn)備鋼板切割下料鋼板精裁、開坡口波紋腹板模壓成型波紋腹板拼接焊接波紋腹板H型鋼梁組立波紋腹板H型鋼梁焊接上標(biāo)準(zhǔn)鋼平臺(tái)整形焊接成型中檢精磨、鉆孔工廠內(nèi)預(yù)拼裝拋丸除銹防腐油漆涂裝構(gòu)件包裝構(gòu)件運(yùn)輸工地現(xiàn)場(chǎng)拼裝吊裝用臨時(shí)支撐架搭設(shè)構(gòu)件吊裝高強(qiáng)度螺栓施工安裝焊接支撐架卸載現(xiàn)場(chǎng)底漆中間漆找補(bǔ)、面漆涂裝防火涂料涂裝成品保護(hù)。5.2 操作要點(diǎn) 5.2.1 施工準(zhǔn)備1. 施工前熟悉設(shè)計(jì)圖紙，制定各工序作業(yè)指導(dǎo)書，對(duì)所有操作人員進(jìn)行交底，明確設(shè)計(jì)意圖和要求。2. 用Midas有限元程序分析施工過程中受力及變形狀態(tài)。3. 用Tekla軟件建立結(jié)構(gòu)三維模型，進(jìn)行施工圖紙細(xì)化和加工圖設(shè)計(jì)。4. 在鋼6、梁制作和安裝前，按建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程（JGJ81-2002）的規(guī)定進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，并根據(jù)評(píng)定報(bào)告確定焊接工藝參數(shù)。5.2.2 鋼板切割下料1. 鋼板矯平鋼板下料前應(yīng)對(duì)所使用材料材質(zhì)、規(guī)格、厚度進(jìn)行確認(rèn)并矯平處理。矯平采用WC43-100x2200mm型鋼板矯平機(jī)進(jìn)行（如圖5.2.2-1所示），矯平后的鋼板能保證板件下料的精度，同時(shí)也能有效的降低板件的軋制應(yīng)力。 圖5.2.21 鋼板矯平 5.2.22 數(shù)控等離子水下切割2. 鋼板切割下料1）切割前應(yīng)清除母材表面的油污、鐵銹和潮氣，切割后表面應(yīng)光滑無裂紋，在切割過程中考慮割縫補(bǔ)償。2）為保證下料精度、消除切割變形和應(yīng)力，厚度小于或等于20m7、m的鋼板采用數(shù)控等離子水下切割（如圖5.2.22所示）。3）鋼板厚度大于20mm的采用數(shù)控火焰切割。大跨度波紋腹板鋼梁翼緣板厚度達(dá)80mm，甚至更大，厚板切割操作工藝要點(diǎn)如下： 保證向氣割區(qū)供給足夠的氧氣，所需切割氧流量Q可按下式估算；Q=0.090.14t (t 為板厚) 切割氧壓力（割炬進(jìn)口處壓力）要調(diào)節(jié)適當(dāng)，保證能及時(shí)把氧化鐵吹排出去。壓力范圍0.91.3MPa，宜高不宜過低，否則后拖量較大，出現(xiàn)割不透的現(xiàn)象； 一旦切割開始，在切割過程中必須連續(xù)切割，嚴(yán)禁中途因氧氣或燃?xì)庥帽M而使切割中斷；切割應(yīng)采用等壓式割嘴或外混式割嘴。5.2.3 鋼板精裁、開坡口1. 各規(guī)格的翼緣板、腹板、勁板、連接8、板等，根據(jù)焊接工藝和現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)的要求，采用數(shù)控等離子開設(shè)所需坡口。2. 厚板切割下料后，去除切割淬硬層。有利于厚板的Z向性能保證和防止厚板層狀撕裂。5.2.4 波紋腹板模壓成型1. 采用2800噸大型無牽制模壓機(jī)組壓制波紋鋼腹板（如圖5.2.41所示）。 圖5.2.41 2800噸大型無牽制模壓機(jī)組 圖5.2.42 無牽制模壓法示意圖2. 波紋腹板成型采用無牽制模壓法，在同一橫斷面上同時(shí)不超過兩個(gè)受壓牽制區(qū)，且模壓時(shí)兩側(cè)鋼板不受牽制，可自由伸縮（如圖5.2.42所示）。3. 壓制之前必須對(duì)鋼板進(jìn)行準(zhǔn)確的定位與固定，確保壓制后波紋鋼板與設(shè)計(jì)要求一致。事先進(jìn)行工藝優(yōu)化，減少鋼板殘余應(yīng)力。4. 壓制9、過程中，注意鋼板的壓制方向與定位，確保坡口方向與工藝要求一致。5. 壓制過程中，必須考慮到后續(xù)工藝的加工余量與焊接變形，并考慮到彎曲變形的回彈。折彎半徑按設(shè)計(jì)圖要求，折彎半徑宜大于15倍腹板厚。6. 壓制成型的波紋鋼腹板不應(yīng)有冷彎裂紋、趨勢(shì)性斷裂、浪邊、角部裂紋、角部褶皺、縱向彎曲、扭曲等缺陷。7. 波紋腹板的起吊、搬運(yùn)和堆放過程中，應(yīng)注意保持其形狀尺寸。5.2.5 波紋腹板拼接焊接波紋腹板模壓成型后按腹板豎直方向進(jìn)行拼接焊接，焊接采用埋弧焊，焊縫質(zhì)量達(dá)到全熔透一級(jí)焊縫質(zhì)量要求。5.2.6 波紋腹板H型鋼梁組立、焊接1. 組立在專門的胎架上進(jìn)行，先進(jìn)行縱向臥式胎架的搭設(shè)，胎架的剛度大于梁的剛度10、，胎架水平度控制在2mm以內(nèi)并檢查合格后方可使用（如圖5.2.61所示）。圖5.2.61 組裝胎架示意圖2. 胎架搭設(shè)1）組裝胎架：在較平整的水泥地面上鋪設(shè)鋼板，一側(cè)彈出一條縱向直線，并根據(jù)直線每間隔2500mm豎直放置一根12#槽鋼，垂直于平面外側(cè)加一支斜撐，距豎直槽鋼150mm放置一根500mm截面的H型鋼，另一支H型鋼視梁大小確定。另一側(cè)豎直槽鋼要考慮到頂翼緣板用千斤頂?shù)某叽纭?）焊接胎架：為采用14#槽鋼搭設(shè)，兩邊45角的胎架，組立完的H型波紋腹板梁放入該胎架內(nèi)進(jìn)行焊接（如圖5.2.62所示）。 圖5.2.62 焊接胎架示意圖 圖5.2.63 上翼緣板固定3. 組立方法與步驟1）根據(jù)組11、裝圖在鋼平臺(tái)上畫地樣。2）在先組立的胎架內(nèi)吊入上翼緣板，并用豎直槽鋼垂直定位點(diǎn)焊牢固，以防側(cè)翻傷人。點(diǎn)焊采用50*50*10鋼板與槽鋼點(diǎn)焊（如圖5.2.63所示）。 3）將已拼接成型的波紋腹板吊入胎架內(nèi)定位，并與上翼緣板進(jìn)行定位（如圖5.2.64所示）。4）吊入另一側(cè)的下翼緣板，并與腹板進(jìn)行定位，下翼緣板外側(cè)采用千斤頂頂緊并與腹板吻合，可用34只千斤頂同時(shí)頂緊，在腹板上面采用配重壓制及千斤頂頂緊即可（如圖5.2.65所示）。當(dāng)全部點(diǎn)焊完畢后將該波紋腹板鋼梁吊入焊接胎架內(nèi)進(jìn)行焊接。圖5.2.64 波紋腹板與上翼緣板定位5.2.65 下翼緣板與波紋腹板的組立4. 焊接1）除節(jié)段與節(jié)段等必需的現(xiàn)場(chǎng)焊12、接之外，所有焊接作業(yè)應(yīng)采用工廠焊接，每個(gè)施工節(jié)段的波紋腹板梁應(yīng)在工廠內(nèi)整體制作，工廠焊接宜采用全自動(dòng)或半自動(dòng)裝備焊接。2）波紋腹板H型鋼梁的焊接，包含連接件的焊接和節(jié)段之間的焊接。所有焊接均應(yīng)在施焊之前進(jìn)行焊接工藝檢驗(yàn)及評(píng)定。3）波紋腹板接高焊接應(yīng)按照一級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，與剪力平行方向的焊接和其他焊接按照二級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行，尚需滿足設(shè)計(jì)要求。4）正式焊接前，應(yīng)進(jìn)行與實(shí)際條件相似的焊接實(shí)驗(yàn)，并按經(jīng)評(píng)定的焊接工藝指導(dǎo)書，采用適宜的焊接時(shí)間、電流和相關(guān)工藝參數(shù)。5）波紋腹板與上下翼緣板間的焊接，宜采用全熔透焊。5.2.7 波紋腹板H型鋼梁整形控制1. 成形后的波紋腹板H型鋼梁需采用專用的標(biāo)準(zhǔn)鋼平臺(tái)、13、工裝設(shè)備進(jìn)行整形，以滿足波紋腹板的尺寸和整體結(jié)構(gòu)要求，波紋腹板和相關(guān)連接件，采用機(jī)械整形矯正，不得采用錘擊等其他人工方法。2. 鋼梁矯正一般采用冷矯，冷矯正時(shí)環(huán)境溫度不得低于-12，矯正后的鋼材表面不得有超過標(biāo)準(zhǔn)要求的凹痕和其他損傷。3. 個(gè)別部位確需采用熱矯時(shí)，熱矯溫度應(yīng)控制在600800，嚴(yán)禁過燒。矯正后零件溫度應(yīng)緩慢冷卻，降至室溫以前，不得錘擊鋼材工件或用水急冷。4. 鋼梁整形后尺寸允許偏差應(yīng)符合設(shè)計(jì)和鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)收規(guī)范要求。5.2.8 預(yù)拼裝1. 鋼梁預(yù)拼裝應(yīng)按設(shè)計(jì)文件和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收。2. 預(yù)拼裝場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)；預(yù)拼裝所用的臨時(shí)支撐架或平臺(tái)應(yīng)經(jīng)14、測(cè)量準(zhǔn)確定位，預(yù)拼裝所用的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全計(jì)算。3、鋼梁預(yù)拼裝應(yīng)按設(shè)計(jì)圖的控制尺寸定位，對(duì)有預(yù)起拱、焊接收縮等的構(gòu)件，應(yīng)按預(yù)起拱值或收縮量的大小對(duì)尺寸定位進(jìn)行調(diào)整。5.2.9 拋丸除銹及涂裝1. 涂裝前采用拋丸工藝，對(duì)波紋腹板梁表面進(jìn)行二次除銹，將表面氧化皮和鐵銹以及其他雜物清除干凈，油污脫脂采用化學(xué)分解去除，不建議采用灼燒法。2. 拋丸處理達(dá)標(biāo)后4h內(nèi)應(yīng)進(jìn)行涂裝作業(yè)，否則應(yīng)再次進(jìn)行前處理。3. 涂裝前，制作兩塊300mm*150mm*6mm的薄板，焊成300mm*300mm*6mm的板，用與鋼梁相同的涂料和噴涂方法，做成噴漆樣板，經(jīng)檢查確認(rèn)平板區(qū)和焊縫區(qū)各項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)均合格后，方可進(jìn)15、行噴涂作業(yè)。4. 除現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)及最后整體面漆可在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)外，其余涂裝均在工廠內(nèi)進(jìn)行。涂裝時(shí)的環(huán)境溫度宜在530之間，相對(duì)濕度不應(yīng)大于80%。不得在雨天、有揚(yáng)塵、蚊蟲多、鋼材表面有潮氣、結(jié)露、涂裝后表面易產(chǎn)生氣泡時(shí)涂裝；涂裝后4h內(nèi)應(yīng)加以保護(hù)，免受雨淋。5. 底層涂裝宜配置高附著力的具備屏蔽或陰極保護(hù)功能的涂層體系，主要有鋁和鋅防腐系列、富鋅系列等；中層防護(hù)宜配置具備屏蔽封孔功能的涂層體系，主要有環(huán)氧云鐵、環(huán)氧厚漿漆等；面層防護(hù)宜配置具備耐候及防化學(xué)腐蝕功能的涂層體系，主要有聚氨酯類、氟碳類等。應(yīng)采用高壓無氣噴涂方式。面層液態(tài)涂料宜分成兩層，一層在工廠涂裝，最后一層安裝修復(fù)后整體涂裝。5.2.1016、 工地現(xiàn)場(chǎng)拼裝及吊裝用臨時(shí)支撐架搭設(shè)1. 受構(gòu)件尺寸及重量等運(yùn)輸條件的限制，大跨度波紋腹板H型鋼梁一般需車間加工成18m以內(nèi)單元段，運(yùn)到工地后再根據(jù)吊裝需要現(xiàn)場(chǎng)拼接成大的單元。鋼梁分段的對(duì)接口采用兩種形式，現(xiàn)場(chǎng)拼裝采用U字型對(duì)接口，吊裝單元采用Z字型對(duì)接口（如圖5.2.10-1所示）。 拼裝對(duì)接U字口 吊裝對(duì)接Z字口圖5.2.10-1 現(xiàn)場(chǎng)拼裝及吊裝對(duì)接口形式2. 當(dāng)鋼梁跨度大、米重大、吊機(jī)不能靠近安裝位置或者鋼梁懸挑較大時(shí)，吊裝可采用分段吊裝、高空合攏的方法進(jìn)行，需加臨時(shí)支撐架。臨時(shí)支撐架的規(guī)格及搭設(shè)方式需進(jìn)行安全計(jì)算和設(shè)計(jì)。支撐架可做成標(biāo)準(zhǔn)工具式支撐架，以每3m為一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，采用單片組合，外17、型基本組合尺寸為2m2m，可擴(kuò)展為2m為模數(shù)的任意組合。可由圖示的A、B、C三個(gè)組件構(gòu)成，在施工中根據(jù)需要隨意組合，任意擴(kuò)展。支撐架所有組件均由圓管構(gòu)成。鋼材采用力學(xué)性能適中的Q235B鋼。支撐架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)如圖5.2.10-2所示。支撐架標(biāo)準(zhǔn)節(jié) 組件A 組件B 組件C圖5.2.10-2 支撐架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支撐架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)立桿采用法蘭系統(tǒng)對(duì)接，組件B與組件A、C之間采用螺栓連接。這樣的設(shè)計(jì)可方便支撐架的安裝、拆除，縮短施工周期，同時(shí)也方便支撐架的運(yùn)輸及堆放。考慮結(jié)構(gòu)力的均勻傳遞，支撐架上下部設(shè)置轉(zhuǎn)換平臺(tái)，采用H型鋼制作（如圖5.2. 10-3所示）。 5.2. 10-3 支撐架轉(zhuǎn)換平臺(tái)示意圖5.2.11 大跨18、度厚波紋腹板H型鋼梁安裝1. 根據(jù)構(gòu)件重量，安裝位置及現(xiàn)場(chǎng)情況，合理選擇吊裝機(jī)械。鋼梁跨度超過21米，采用兩點(diǎn)吊裝不能滿足構(gòu)件強(qiáng)度和變形要求時(shí)，宜設(shè)置34個(gè)吊點(diǎn)吊裝或采用平衡梁吊裝，吊點(diǎn)位置通過計(jì)算確定。采用一機(jī)一吊的方式吊裝，鋼梁就位后立即采用安裝螺栓、臨時(shí)固定架或風(fēng)纜繩等進(jìn)行臨時(shí)固定。2. 鋼梁面的標(biāo)高及兩端高差采用水準(zhǔn)儀及標(biāo)尺進(jìn)行測(cè)量，校正完成后進(jìn)行永久性連接。3. 大跨度波紋腹板H型鋼梁與下部結(jié)構(gòu)的連接，一般采用在支撐柱頭和鋼梁間加球型鋼支座的形式（如圖5.2. 11-1所示）。圖5.2.11-1 大跨度鋼梁與柱常用節(jié)點(diǎn)形式4. 梁-梁連接，常用的節(jié)點(diǎn)形式有剛接（如圖5.2. 11-219、所示）和鉸接（如圖5.2. 11-3所示）。鉸接一般采用腹板高強(qiáng)度螺栓連接，剛接一般采用腹板高強(qiáng)度螺栓連接、翼緣板等強(qiáng)焊接的方式。實(shí)際安裝時(shí)，采取先栓后焊的施工順序。圖5.2.11-2 梁-梁剛接節(jié)點(diǎn)示意圖圖5.2.11-3 梁-梁鉸接節(jié)點(diǎn)示意圖5. 高強(qiáng)度螺栓連接副施工，按初擰終擰的順序進(jìn)行，并嚴(yán)格按照鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范檢驗(yàn)。6. 翼緣板焊接采用CO2氣體保護(hù)焊，高空焊接必須采取擋風(fēng)布、防風(fēng)棚等可靠的擋風(fēng)措施，保證焊接質(zhì)量。對(duì)接焊縫焊接完畢后，采用超聲波探傷儀對(duì)焊縫進(jìn)行100%探傷檢測(cè)，合格后轉(zhuǎn)入下道工序的施工。7. 兩榀鋼結(jié)構(gòu)主梁安裝完成后，進(jìn)行次梁安裝，使主、次梁形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)體20、系，并依次進(jìn)行后續(xù)的主梁、次梁安裝。5.2.12 支撐架卸載、現(xiàn)場(chǎng)涂裝及成品保護(hù)1. 主次鋼梁、鋼梁支撐等的節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)度螺栓連接副和焊接施工完畢后，按照吊裝方案的卸載程序，撤掉安裝用臨時(shí)支撐架。2. 鋼梁的卸載方式主要可分為單梁卸載和分區(qū)卸載，卸載方式和程序應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)和吊裝方案事先計(jì)算確定。單梁卸載前，單梁必須側(cè)向牢固、自身穩(wěn)定；分區(qū)卸載前，該區(qū)域內(nèi)主、次梁應(yīng)安裝完畢，并形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系。3. 吊裝及焊接完成后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊縫及破損處防腐涂料涂裝，涂料種類、顏色及厚度滿足設(shè)計(jì)及鋼結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)收規(guī)范要求。4. 根據(jù)防火設(shè)計(jì)要求，對(duì)鋼梁進(jìn)行防火涂料和面漆的涂裝。5. 施工完畢后的鋼梁，要注意成品保21、護(hù)。未經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意，嚴(yán)禁任何人在已完工的鋼梁上進(jìn)行焊、割等操作，也不得任意改變其受力狀態(tài)。鋼梁表面的防腐、防火涂層注意防止碰、刮等損壞，如有損壞要盡快修復(fù)。6.材料與設(shè)備6.1 材料6.1.1 鋼材1. 波紋腹板H型鋼梁主要采用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼等。2. 鋼材的材質(zhì)、表面質(zhì)量、力學(xué)性能、化學(xué)成分等應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙的要求。3. 鋼材應(yīng)有出廠檢測(cè)報(bào)告及質(zhì)量證明書，并應(yīng)按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。6.1.2 焊接材料1. 焊接材料的選用應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果確定。焊接材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)提供檢測(cè)報(bào)告及質(zhì)量證明書，并進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。2. 焊接材料采用的型號(hào)應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范（G22、B50661-2011）的相關(guān)規(guī)定要求。6.1.3 高強(qiáng)度螺栓連接副1. 高強(qiáng)度大六角螺栓連接副和扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副應(yīng)隨箱帶有扭矩系數(shù)和緊固軸力（預(yù)拉力）的檢驗(yàn)報(bào)告。2. 高強(qiáng)度螺栓、螺母、墊圈成品應(yīng)按批配套，且有產(chǎn)品出廠質(zhì)量證明書。高強(qiáng)度螺栓連接副等標(biāo)準(zhǔn)配件的品種、規(guī)格、性能等符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。6.1.4 涂裝材料涂裝材料的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙及國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。進(jìn)場(chǎng)的涂裝材料，應(yīng)有生產(chǎn)廠家的質(zhì)量證明書。涂料的型號(hào)、名稱、顏色及有效期應(yīng)與其質(zhì)量證明書相符。6.2 設(shè)備大跨度厚波紋腹板H型鋼梁制作、安裝所用主要機(jī)具設(shè)備如表6.2所示。表6.2 主要機(jī)具設(shè)備一覽表序23、 號(hào)名 稱單位數(shù)量備注1鋼板矯平機(jī)臺(tái)22數(shù)控等離子切割機(jī)臺(tái)2數(shù)控水下切割機(jī)1臺(tái)3無牽制模壓機(jī)臺(tái)12800噸無牽制模壓機(jī)組4CO2氣體保護(hù)焊機(jī)臺(tái)20數(shù)量視工程量可調(diào)5碳弧氣刨臺(tái)26千斤頂臺(tái)若干數(shù)量視需要可調(diào)7自動(dòng)埋弧焊機(jī)臺(tái)48磨光機(jī)臺(tái)89超聲波探傷儀臺(tái)2鋼板、焊縫探傷自檢用108拋頭拋丸機(jī)臺(tái)111無氣噴涂機(jī)臺(tái)312力矩扳手或電動(dòng)扳手把213臨時(shí)支撐架米若干規(guī)格及數(shù)量視工程需要定14履帶吊/汽車吊臺(tái)若干起重設(shè)備視工程實(shí)際需要定15吊具、索具套若干規(guī)格及數(shù)量視工程需要定7.質(zhì)量控制7.1 質(zhì)量及技術(shù)要求7.1.1 一二級(jí)焊縫質(zhì)量等級(jí)及缺陷分級(jí)應(yīng)符合表7.1.1的規(guī)定。表7.1.1 一、二級(jí)焊縫質(zhì)量等24、級(jí)及缺陷分級(jí)焊 縫 質(zhì) 量 等 級(jí)一 級(jí)二 級(jí)內(nèi)部缺陷超聲波探傷評(píng)定等級(jí)IIIII檢驗(yàn)等級(jí)B級(jí)B級(jí)探傷比例100%20%內(nèi)部缺陷射線探傷評(píng)定等級(jí)IIIII檢驗(yàn)等級(jí)AB級(jí)AB級(jí)探傷比例100%20%探傷比例的計(jì)算方法，應(yīng)按以下原則確定：a）對(duì)工廠制作焊縫，應(yīng)按每條焊縫計(jì)算百分比，且探傷長(zhǎng)度應(yīng)不小于200mm，當(dāng)焊縫長(zhǎng)度不足200mm時(shí)，應(yīng)對(duì)整條焊縫進(jìn)行探傷；b）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝焊縫，應(yīng)按同一類型、同一施焊條件的焊縫條數(shù)計(jì)算百分比，探傷長(zhǎng)度應(yīng)不小于200mm，并應(yīng)不少于1條焊縫。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)焊縫的缺陷檢查建議采用磁粉、渦流探傷等方法。 7.1.2 波紋腹板H型鋼梁的外觀質(zhì)量應(yīng)符合表7.1.2的規(guī)定。表7.1.25、2 波紋腹板H型鋼梁的外觀質(zhì)量序 號(hào)項(xiàng) 目要 求1轉(zhuǎn)角處轉(zhuǎn)角處圓弧平滑，不產(chǎn)生裂紋，無纖維狀暗筋出現(xiàn)2切口平直，無明顯鋸齒3顏色表面色澤均勻，無明顯缺損和色澤灰暗現(xiàn)象4銹蝕、麻點(diǎn)或劃痕深度不得大于該鋼材厚度允許偏差值的1/25其他外觀質(zhì)量表面順滑平整 7.1.3 波紋腹板H型鋼梁尺寸允許偏差應(yīng)符合表7.1.3的規(guī)定。表7.1.3 波紋腹板H型鋼梁制作、安裝精度允許偏差 編 號(hào)項(xiàng) 目 名 稱允許偏差（mm）1翼緣板寬b22波紋腹板高度h23節(jié)段長(zhǎng)L和節(jié)段對(duì)角線長(zhǎng)L134翼緣板的平整度/10005腹板高度平整度eh/7506波高d37波長(zhǎng)58翼緣板側(cè)向彎曲a39翼緣板的垂直度kb/20010鋼梁安26、裝跨中垂直度th/250，且不大于15.011鋼梁安裝側(cè)向彎曲矢高f（L30m）/1000，且不大于10.012鋼梁安裝側(cè)向彎曲矢高f（L30m）/1000，且不大于30.07.2 質(zhì)量控制波紋腹板H型鋼梁制作前，按設(shè)計(jì)圖紙和鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求，編制工藝指導(dǎo)書，確保制作、運(yùn)輸和安裝的完成。制作、安裝過程中的質(zhì)量控制見表7.2。表7.2 波紋腹板H型鋼梁制作、安裝質(zhì)量控制序號(hào)工序名稱檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)設(shè)備通用要求1鋼板入庫原材料檢驗(yàn)超聲波探傷儀、檢尺工具探傷、規(guī)格尺寸、理化性能2鋼板下料零件下料誤差檢尺工具2mm3鋼板磨邊毛刺檢尺工具1mm4坡口加工坡口角度尺寸檢尺工具55節(jié)段內(nèi)焊接裂紋超27、聲波探傷儀鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范（GB50661-2011）未熔合超聲波探傷儀夾渣超聲波探傷儀氣孔超聲波探傷儀未填滿弧坑目測(cè)、觸覺和樣塊焊瘤目測(cè)、觸覺和樣塊咬邊目測(cè)、觸覺和樣塊余高檢尺工具6螺栓孔安裝孔中心距檢尺工具1mm螺栓孔徑檢尺工具0.2mm7拋丸除銹表面除銹等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣板Sa2.5Sa3.0表面粗糙度粗糙度檢測(cè)儀40150um8涂裝涂層厚度漆膜測(cè)厚儀設(shè)計(jì)及施工驗(yàn)收規(guī)范要求9鋼梁安裝垂直度及側(cè)向彎曲經(jīng)緯儀及檢尺工具施工驗(yàn)收規(guī)范要求8.安全措施8.1 施工前，編制施工安全專項(xiàng)方案和安全應(yīng)急預(yù)案。作業(yè)人員進(jìn)行安全生產(chǎn)教育和培訓(xùn)。新上崗的作業(yè)人員經(jīng)過三級(jí)安全教育。變換工種時(shí)，作業(yè)人員先進(jìn)行操作技能及安全28、操作知識(shí)的培訓(xùn)，未經(jīng)安全教育和培訓(xùn)合格的人員不上崗作業(yè)。8.2 施工時(shí)，為作業(yè)人員提供符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合格勞動(dòng)保護(hù)用品，并培訓(xùn)和監(jiān)督作業(yè)人員正確使用。8.3 鋼梁車間加工制作時(shí)，操作人員嚴(yán)格執(zhí)行各自工段作業(yè)和機(jī)械操作安全要求，不違章指揮，不違章操作。8.4 各類施工機(jī)械，符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程JGJ33的有關(guān)規(guī)定。起重吊裝機(jī)械安裝限位裝置并定期檢查。采用非定型產(chǎn)品的吊裝機(jī)械時(shí)，必須進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行安全驗(yàn)算。8.5 高空作業(yè)的各項(xiàng)安全措施檢查不合格時(shí)，嚴(yán)禁高空作業(yè)，在鋼梁上行走的作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，鉤在梁頂?shù)匿摻z繩生命線上。樓層鋼梁吊裝完成后，及時(shí)分區(qū)鋪設(shè)安全29、網(wǎng)，每層臨邊設(shè)置防護(hù)欄桿。每天構(gòu)件安裝完時(shí)采取牢靠的臨時(shí)固定措施。8.6 施工用電符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范JGJ46的有關(guān)規(guī)定。8.7 施工前有相應(yīng)的消防安全管理制度。現(xiàn)場(chǎng)焊接或切割等動(dòng)火作業(yè)實(shí)行動(dòng)火審批制度。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全消防設(shè)施及安全疏散設(shè)施，并定期進(jìn)行防火巡查。氣體切割和焊接作業(yè)時(shí)，清除作業(yè)區(qū)危險(xiǎn)易燃物，并采取防火措施。8.8 吊裝作業(yè)時(shí)，起重機(jī)的行駛道路必須平坦堅(jiān)實(shí)。吊裝用工具和索具，必須有足夠的安全系數(shù)，并經(jīng)常檢查。作業(yè)人員不得在起重吊裝半徑范圍內(nèi)停留和通過。9.環(huán)保措施9.1 利用計(jì)算機(jī)排料，減少材料和能源的浪費(fèi)。9.2 施工期間控制噪聲，合理安排施工時(shí)間，并減少30、對(duì)周邊環(huán)境的影響。9.3 施工區(qū)域保持清潔。9.4 夜間施工做好申報(bào)手續(xù)，按政府相關(guān)部門批準(zhǔn)的要求施工。燈光向場(chǎng)內(nèi)照射，焊接電弧采取防護(hù)措施。9.5 現(xiàn)場(chǎng)油漆涂裝和防火涂料施工時(shí)，采取防污染措施。9.6 鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝剩下的廢料和余料妥善分類收集，并統(tǒng)一處理和回收利用，不得隨意擱置、堆放。10.效益分析10.1 大型民用和公共建筑采用波紋腹板H型鋼梁，能減輕鋼梁自重，節(jié)省用鋼量20%25%，并可以減輕下部結(jié)構(gòu)自重，降低工程造價(jià)明顯。本工法的應(yīng)用，可以為今后在大型民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用波紋腹板H型鋼梁結(jié)構(gòu)形式提供實(shí)質(zhì)性的施工支持，使波紋腹板H型鋼在大型民用建筑中得到更廣泛的應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益31、顯著。10.2本工法科學(xué)可行，工序流程嚴(yán)密緊湊，設(shè)備和工藝技術(shù)先進(jìn)合理，有利于保證施工質(zhì)量和安全。10.3 本工法機(jī)械化施工程度高，計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)先進(jìn)實(shí)用，提高鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝精度的同時(shí)，加快了施工進(jìn)度。11.應(yīng)用實(shí)例11.1 煙臺(tái)潮水機(jī)場(chǎng)航站樓屋蓋鋼結(jié)構(gòu)工程煙臺(tái)潮水機(jī)場(chǎng)航站樓主樓面寬215m，進(jìn)深128m；登機(jī)指廊長(zhǎng)610m，寬30m。地下一層，地上共四層，其中 +8.00m以下為三層混凝土框架結(jié)構(gòu)，+8.00m以上為大跨空間鋼結(jié)構(gòu)屋蓋。鋼結(jié)構(gòu)最大跨度55.5米，最大懸挑長(zhǎng)度26.6米，為單梁結(jié)構(gòu)體系。大截面鋼梁均采用波紋腹板H型鋼梁。鋼梁截面最大3.5m，波紋腹板厚度1014mm，屋蓋鋼結(jié)構(gòu)總工程量約7500噸。采用本施工工法對(duì)屋蓋波紋腹板H型鋼梁進(jìn)行制作、安裝，在工序時(shí)間緊、構(gòu)件加工難度大、現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜等困難條件下，較成功的解決了鋼梁加工、吊裝等施工難題，施工全過程處于快速、環(huán)保、安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的可控狀態(tài)，得到建設(shè)、設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位的一致認(rèn)可。本工程為大跨度厚波紋腹板H型鋼梁第一次在大型公共建筑上的大規(guī)模成功應(yīng)用。