1、 建筑施工技術目錄模塊五 鋼結構工程施工 5.1鋼結構加工機具的使用 5.2鋼結構的制作工藝 5.3鋼結構連接施工工藝 5.4鋼結構涂裝施工 鋼結構是指以鋼鐵為基材，經機械加工組裝而成的結構。建筑鋼結構僅限于工業廠房、高層建筑、塔桅結構、橋梁等。 鋼結構具有強度高、結構輕、施工周期短和精度高等特點，在建筑、橋梁等土木工程中被廣泛采用。單層廠房鋼結構體系 “鳥巢”的鋼結構造型 用作鋼結構的鋼材有鋼板、鋼帶、型鋼(工字鋼、槽鋼、角鋼)、鋼管和鋼鑄件等。鋼 帶 工字鋼鋼 板 槽鋼及角鋼 鋼 管 鋼結構構件制作一般在工廠進行，包括放樣、號料、切割下料、邊緣加工、彎卷成型、折邊、矯正和防腐與涂飾等工藝過

2、程。箱型柱 吊車梁鋼管柱 鋼桁架 格構式管柱 H型鋼C型鋼Z型鋼蜂窩梁鋼樓承板彩色壓型鋼板自然通風器預埋錨栓5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.1測 量、畫線工具 （1）鋼卷尺（6）樣沖 （5） 劃規與地規（3）卡鉗（4）劃針（2）直角尺5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.1測 量、畫線工具卡 鉗大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.1測 量、畫線工具劃針示意圖5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.1測 量、畫線工具劃規示意圖1弧片；2制動螺栓；3淬火處 5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.1測 量、畫線工具樣沖5.1 鋼結構加工機具的使用5.

3、1.2切割、切削機具（1）半自動切割機半自動切割機1氣割小車；2軌道；3切割嘴5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.2切割、切削機具（2）風動砂輪機風動砂輪機5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.2切割、切削機具（3）電動砂輪機手提式電動砂輪機 1罩殼；2砂輪；3長端蓋；4電動機；5開關；6手把5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.2切割、切削機具（4）風鏟風鏟5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.2切割、切削機具（5）砂輪鋸砂輪鋸 1切割動力頭；2中心調整機構；3底座；4可轉夾鉗5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.2切割、切削機具（6）龍門剪板機龍門剪板機5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.2切割、

4、切削機具（7）聯合沖剪機QA34-25型聯合沖剪機5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.2切割、切削機具（8）銼刀銼刀種類5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.2切割、切削機具（9）鑿子鑿子（單位：mm） 1切削刃；2切削部分；3斜面；4柄；5頭5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.2切割、切削機具（10）型錘幾種常見型錘5.1 鋼結構加工機具的使用5.1.3其他機具 其他機具主要包括鋼尺、游標卡尺、手鋸、錘、自動氣體切割機、等離子切割機、銑邊機、矯正機、 數據沖床、沖剪機等。 根據產品施工詳圖或零、部件圖樣要求的形狀和尺寸，按1:1的比例把產品或零、部件的實體畫在放樣臺或平板上，求取實長并制成樣板

5、的過程。放樣 對復雜的殼體零、部件，還需作圖展開。有條件時應采用計算機輔助設計。號料 根據樣板在鋼材上畫出構件的實樣，并打上各種加工記號，為鋼材的切割下料作準備。工人在號料5.2 鋼結構的制作工藝1.放樣、好料5.2 鋼結構的制作工藝5.2.1放樣和號料樣板號料 1樣桿；2角鋼；3劃針；4樣板 切割是將放樣和號料的零件形狀從原材料上進行下料分離。常用的切割方法有：氣割、機械剪切和等離子切割三種方法。1 氣割下料 利用氧氣與可燃氣體混合產生的預熱火焰加熱金屬表面達到燃燒溫度并使金屬發生劇烈的氧化，放出大量的熱促使下層金屬也自行燃燒，同時通以高壓氧氣射流，將氧化物吹除而形成一條狹小而整齊的割縫。

6、氣割法有手動氣割、半自動氣割和自動氣割。手動氣割割縫寬度為4mm，自動氣割割縫寬度為3mm。1.切割 氣割法設備靈活、費用低廉、精度高，能切割各種厚度的鋼材，尤其是帶曲線的零件或厚鋼板，是目前使用最廣泛的切割方法。氣割下料 CNC電腦切割生產線直線氣割機2 機械剪切下料 通過沖剪、切削、磨擦等機械來實現。 沖剪切割：當鋼板厚度12cm時，采用剪板機、聯合沖剪機切割鋼材，速度快、效率高，但切口略粗糙。 切削切割：采用弓鋸床、帶鋸機等切削鋼材，精度較好。 磨擦切割：采用磨擦鋸床、砂輪切割機等切割鋼材，速度快、但切口不夠光潔、噪聲大。液壓聯合沖剪機 鋸 床 利用高溫高速的等離子焰流將切口處金屬及其氧

7、化物熔化并吹掉來完成切割，能切割任何金屬，特別是熔點較高的不銹鋼及有色金屬鋁、銅等。3 等離子切割下料等離子切割機 數控等離子切割機 5.2 鋼結構的制作工藝3.矯正 鋼材在存放、運輸、吊運和加工成型過程中會變形,必須對不符合技術標準的鋼材、構件進行矯正。鋼結構的矯正，是通過外力或加熱作用迫使鋼材反變形，使鋼材或構件達到技術標準要求的平直或幾何形狀。 矯正的方法：火焰矯正(亦稱熱矯正)、機械矯正和手工矯正(亦稱冷矯正) 。板材矯正機 H型鋼翼緣矯正機 鋼管矯直機 利用火焰對鋼材進行局部加熱，被加熱處理的金屬由于膨脹受阻而產生壓縮塑性變形，使較長的金屬 纖維冷卻后縮短而完成的。1、火焰矯正 影響

8、矯正效果的因素：火焰加熱位置、加熱的形式、加熱的溫度。 火焰矯正加熱的溫度：對于低碳鋼和普通低合金鋼為6008000C。火焰矯正 是通過專用矯正機使彎曲的鋼材在外力作用下產生過量的塑性變形，以達到平直的目的。2、機械矯正 拉伸機矯正：用于薄板扭曲、型鋼扭曲、鋼管、帶鋼、線材等的矯正。 壓力機矯正：用于板材、鋼管和型鋼的矯正。 多輥矯正機：用于型材、板材等的矯正。 液壓矯正機 多輥矯正機矯正板材 采用錘擊的方法進行，操作簡單靈活。由于矯正力小、勞動強度大、效率低而用于矯正尺寸較小的鋼材，或矯正設備不便于使用時采用。3、手工矯正錘擊法-鋼板焊接應力變形校正 對于尺寸精度要求高的腹板、翼緣板、加勁板

9、、支座支撐面和有技術要求的焊接坡口，需要對剪切或氣割過的鋼板邊緣進行加工。（1）邊緣加工 邊緣加工方法有：鏟邊、刨邊、銑邊和碳弧氣刨邊。鋼板銑邊機 端面銑 滾剪倒角(坡口)機4.構件加工（2）彎卷成型 鋼板卷曲是通過旋轉輥軸對板料進行連續三點彎曲所形成的。鋼板卷曲包括預彎、對中和卷曲三個過程。、鋼板卷曲 預彎：鋼板在卷板機上卷曲時，兩端邊緣總有卷不到的部份，即剩余直邊。通過預彎消除剩余直邊。 對中：為防止鋼板在卷板機上卷曲時發生歪扭，應將鋼板對中，使鋼板的縱向中心線與滾筒軸線保 持嚴格的平行。 卷曲：對中后，利用調節輥筒的位置使鋼板發生初步的彎曲，然后來回滾動而卷曲。鋼板卷曲 型鋼彎曲：型鋼彎

10、曲時斷面會發生畸變，彎曲半徑越小，則畸變越大。應控制型鋼的最小彎曲半徑。 構件的曲率半徑較大，宜采用冷彎； 構件的曲率半徑較小，宜采用熱彎。、型材彎曲 鋼管彎曲：在自由狀態下彎曲時截面會變形，外側管壁會減薄，內側管壁會增厚。 彎制方法：管中加入填充物(砂)或穿入芯棒進行彎曲；或用滾輪和滑槽在管外進行彎曲。 彎曲半徑：管徑的3.5倍(熱彎) 到4倍(冷彎)。型材彎曲機全自動彎管機 把構件的邊緣壓彎成傾角或一定形狀的操作過程稱為折邊。折邊可提高構件的強度和剛度。 彎曲折邊利用折邊機進行。、折邊 包括鉚釘孔、螺栓孔，可鉆可沖。鉆孔用鉆孔機進行，能用于鋼板、型鋼的孔加工；沖孔用沖孔機進行，一般只能在較

11、薄的鋼板、型鋼上沖孔，且孔徑一般鋼材的厚度。施工現場的制孔可用電鉆、風鉆等加工。 、制孔液壓板料折彎機數控三維鉆孔機（1）鋼材的除銹 鋼結構的防腐與涂飾包括普通涂料涂裝和防火涂料涂裝。涂裝前，鋼材表面應除銹。 鋼材除銹方法有：噴砂、拋丸、酸洗以及鋼絲刷人工除銹、現場砂輪打磨等。拋丸除銹是最理想的除銹方式。噴砂除銹拋丸機除銹5.除銹、防腐與涂飾（2）防腐與涂飾 施涂的方法有刷涂法(油性基料的涂料)和噴涂法(快干性和揮發性強的涂料) 普通涂料的涂裝遍數、涂層厚度應符合設計要求，鋼材表面不應誤涂、漏涂，涂層應均勻，無明顯皺皮、流墜、針眼、氣泡及脫皮和返銹等。防火涂料的涂層厚度應符合耐火極限的設計要求

12、。噴涂法進行涂裝5.3 鋼結構連接施工工藝 鋼構件的連接方法有焊接、緊固件連接(螺栓連接、射釘、自攻釘、拉鉚釘)及鉚接三種。廣州電視塔外筒 南京大勝關長江大橋鋼結構焊接施工 高強螺栓連接施工 鉚接連接拉鉚釘拉鉚釘槍5.3.1焊接施工1.焊接方法選擇鋼結構焊接的類型、特點和適用范圍5.3 鋼結構連接施工工藝1、手工電弧焊 焊條：焊條供手工電弧焊用，由焊芯和藥皮組成。焊條的表示方法(如E4303、E5015)： “E”代表焊條，前兩位“43”、“50”表示焊縫金屬的抗拉強度等級(430、500N/mm2)，第三位數字代表焊接的位置，最后一位數表示適用電源種類及藥皮類型。 又稱焊條電弧焊：是最普遍的

13、熔化焊焊接方法，它是利用電弧產生的高溫、高熱量進行焊接的。 電焊機：主要有交流弧焊機、直流弧焊機 。交流弧焊機直流弧焊機 焊 條 焊接接頭與坡口 為確保焊件能焊透，必須開一定形狀的坡口。 焊接前根據焊接部位的形狀、尺寸、受力的不同，選擇合適的接頭類型。常見的接頭型式有對接、搭接、丁字接和角接等。 常見的接頭型式對接接頭的坡口型式 焊接工藝參數的選擇 手工電弧焊的焊接工藝參數有：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接層數、電源種類及極性等。 焊條直徑根據焊件厚度、接頭形式、焊縫位置和焊接層次來選擇。 焊接電流根據焊條的類型、直徑、焊件的厚度、接頭形式、焊縫空間位置等因素來考慮。其中焊條直徑和焊縫空間

14、位置最為關鍵。 電弧電壓根據電源特性，由焊接電流決定相應的電弧電壓。此外電弧電壓還與電弧長有關。 焊接層數視焊件的厚度而定。除薄板外，一般都采用多層焊。每層焊縫的厚度過大，對焊縫 金屬的塑性有不利影響，施工中每層 焊縫的厚度不應大于45mm。多層焊的焊縫和焊接順序 有平焊、立焊、橫焊和仰焊四種。平焊易操作，勞動條件好，生產率高，焊縫質量易 保證。立焊、橫 焊和仰焊時施焊 困難，應盡量避 免。 焊縫的空間位置焊縫的空間位置 焊接準備 碰擊法將焊條垂直于焊件進行碰擊，然后迅速保持一定距離； 劃擦法將焊條端頭輕輕劃過焊件，然后迅速保持一定距離。 嚴禁在焊縫區以外的母材上打火引弧。 包括坡口制備、焊口

15、清理、焊條烘干、預熱、預變形及高強度鋼切割表面探傷等。 引弧引弧方法鋼管打坡口 運條方法 沿其中心線向下送進焊條被電弧熔化變短， 為保持弧長，須使焊條沿其中心線向下送進， 以防止斷弧； 焊條運條有三個運條方向，三個方向的動作應密切配合。 沿焊縫方向移動為形成線形焊縫，焊條要沿焊縫方向移動，移動速度應適當； 橫向擺動為獲得一定寬度的焊縫，焊條必須橫向擺動。平焊焊條角度和運條基本動作2、埋弧自動焊 埋弧自動焊的優點是：生產效率高、焊縫質量好、節約鋼材和電能、改善了勞動條件。 埋弧自動焊的缺點是：適應能力差， 只能在水平位置焊接長直焊縫或 大直徑的環焊縫。 埋弧自動焊的焊接過程電腦自動埋弧焊生產線3

16、、CO2氣體保護焊 二氧化碳氣體保護焊施焊時焊縫被保護，故焊縫金屬純度高、性能好；焊接加熱集中，焊件變形小；電弧穩定性好，在小電流時電弧也能穩定燃燒，是一種高效率，低成本的焊接方法。缺點是：在焊接時不能有風，適合室內作業；焊縫熔深淺，只適合于焊接6mm薄板。逆變CO2氣體保護焊機 CO2氣體保護焊 CO2氣體保護焊絲2.緊固件連接 包括普通螺栓、高強度螺栓、射釘、自攻釘、拉鉚釘的緊固連接。鋼柱與基礎的地腳螺栓連接梁柱節點的螺栓連接1、普通螺栓連接普通螺栓按外形有：六角螺栓、雙頭螺栓和地腳螺栓。 六角螺栓：按質量和產品等級分為A、B、C三種。 A級螺栓精制螺栓； B級螺栓半精制螺栓； C級螺栓粗

17、制螺栓。 普通螺栓的種類和用途A、B級螺栓適用于連接部位需傳遞較大剪力的重要結構的安裝，C級螺栓適用于鋼結構安裝中的臨時固定。六角螺栓 雙頭螺栓：又稱螺柱，多用于連接厚板或不方便使用六角螺栓連接的地方，如砼屋架、屋面梁懸掛單軌梁吊掛件等。 地腳螺栓：分為一般地腳螺栓、直角地腳螺栓、錘頭螺栓和錨固地腳螺栓，一般地腳螺栓、直角地腳螺栓和錘頭螺栓是在砼澆筑前預埋在基礎之中，用以固定鋼柱；錨固地腳螺栓是在已成型砼基礎上經鉆機成孔后，再安裝、灌漿固定的一種地腳螺栓。雙頭螺栓一般地腳螺栓異型地腳螺栓地腳螺栓預埋 普通螺栓的施工 連接要求： 螺栓頭和螺母的下面應放置平墊圈。螺母下面的墊圈不應多于2個，螺栓頭

18、部下面的墊圈不應多于1個。 螺栓頭和螺母應與結構構件的表面及墊圈密貼。 傾斜面的螺栓連接，放置斜墊片墊平。 動荷載或重要部位的螺栓，應放置彈簧墊圈。 螺栓伸出螺母的長度應不小于兩個完整螺紋的長度。 緊固軸力 螺栓緊固必須從中心開始，對稱施擰；大型接頭采用復擰，即“兩次緊固法”。 施擰時的緊固軸力應不超過相應的規定。永久螺栓擰緊質量檢驗采用錘敲或用力矩扳手檢驗，要求螺栓不顫動和偏移，擰緊的真實性用塞尺檢查，對接表面高差(不平度)不應超0.5mm。南京大勝關長江大橋高強螺栓終擰塞尺2、高強螺栓連接 高強螺栓就是高強度的螺栓，是一種標準件。是繼鉚接連接后的新型鋼結構連接形式，是目前鋼結構連接的主要手

19、段。 高強螺栓從外形上可分為扭剪型高強螺栓和大六角頭高強螺栓。 高強螺栓的種類和用途扭剪型高強螺栓 大六角頭高強螺栓一個連接副為一個螺栓、一個螺母和一個墊圈一個連接副為一個螺栓、一個螺母和二個墊圈 手動扭矩扳手：高強螺栓以手動緊固時，要使用有示明扭矩值的扳手施擰，以達到高強螺栓連接副規定的扭矩和剪力值。常用的手動扭矩扳手有指針式、音響式和扭剪型三種。 高強螺栓施工的機具響聲式扭矩扳手德國Wera可調控扭力扳手手動扭矩扳手 電動扳手 定扭矩、定轉角電動扳手適用于大六角頭高強螺栓的緊固，可自動控制扭矩和轉角，適用于鋼結構橋梁、廠房建設安裝大六角頭高強螺栓施工的初擰、終擰和扭剪型高強螺栓的初擰。 扭

20、剪型電動扳手適用于扭剪型高強度螺栓的終擰緊固，常用的扭剪型電動扳手有6922型和6924型兩種。6924扭剪扳手 電動扭剪扳手定扭矩電動扳手高強螺栓的施工要點 緊固前檢查 螺栓緊固前，應對螺孔、被連接件的移位，不平度、不垂直度、磨光頂緊的貼合情況，以及板疊合處摩擦面的處理，連接間隙，孔眼的同心度，臨時螺栓的布放等進行檢查。 緊固施工 緊固順序應從節點中心向邊緣依次進行。緊固時，要分初擰和終擰兩次緊固；對于大型節點，可分為初擰、復擰和終擰。初擰、復擰軸力宜為6080%標準軸力，終擰軸力為標準軸力。 當天安裝的螺栓，要在當天終擰完畢，防止螺紋被沾污和生銹，引起扭矩系數值發生變化。 緊固完畢檢查 高

21、強大六角頭螺栓檢查：包括是否有漏擰和施工扭矩值。 施工扭矩值的檢查在終擰完成1h后、48h內進行。 抽查量：每個作業班組和每天終擰完畢數量的5，其不合格的數量應小于被抽查數量的10，且少于2個，方為合格。否則，應雙倍抽檢。如仍不合格，則應對當天終擰完畢的螺栓全部進行復驗。 扭剪型高強螺栓檢查時，只要觀察其尾部被擰掉，即可判斷螺栓終擰合格。對于某些原因無法使用專用電動扳手終擰掉梅花頭時，則可參照高強大六角頭螺栓的檢查方法，采用扭矩法或轉角法進行終擰并標記。3、自攻螺栓、鋼拉鉚釘、射釘連接 連接薄鋼板用的自攻螺栓、鋼拉鉚釘、射釘等其規格尺寸與連接鋼板相匹配，緊固密貼，其間距、邊距符合設計要求。特重

22、型雙把拉鉚槍氣動拉鉚釘槍平頭型射釘(帶斜角金屬角片)自攻螺栓 鋼拉鉚釘自攻自鉆螺釘3 鋼結構安裝 技術準備：制定安裝技術方案，單層鋼結構工程宜采用分件安裝法，屋蓋糸統宜采用綜合安裝法。多層鋼結構工程一般采用綜合安裝法 施工機具及材料準備：包括吊裝機械、各類輔助施工機具、鋼構件、各類焊接材料及緊固件等。 1、施工準備 柱基檢查：柱基找平和標高控制，復核軸線并彈好安裝對位線，檢查地腳螺栓軸線位置、尺寸及質量。 構件清理：清理鋼柱等先行吊裝構件，編號并彈好安裝就位線。安裝前柱底除銹清理2、單層鋼結構安裝 鋼柱宜采用一點直吊綁扎法起吊，就位時對準地腳螺栓緩慢下落，對位后擰上螺帽將柱臨時固定，校正其平面

23、位置和垂直度；校正后終擰螺帽，用墊板與柱底板焊牢，然后柱底灌漿固定 。（1）鋼柱安裝鋼柱的吊裝終擰地腳螺栓柱底灌漿固定（2）鋼吊車梁安裝 吊車梁采用兩點綁扎，吊升時用溜繩控制吊升過程構件的空中姿態，方便對位及避免碰撞。就位臨時固定后要校正吊車梁的垂直度、標高及縱橫軸線位置。 低跨吊車梁的吊裝 雙層吊車梁的吊裝（3）屋面系統安裝 屋架安裝應在柱子校正并固定后進行；屋面系統可采用擴大組合拼裝后吊裝，擴大組合拼裝單元宜成為具有一定剛度的空間結構。檁條等構件安裝應在屋架調整定位后進行。屋架的吊裝擴大組合拼裝單元的吊裝 檁條的安裝3、多層及高層鋼結構安裝 多層及高層鋼結構的柱、梁、支撐等構件的長度尺寸應

24、包括焊接收縮余量等變形值。多層鋼結構安裝 高層鋼結構安裝 軸線引測：柱的定位軸線應從地面控制線引測，不得從下層柱的定位軸線引測，避免累積誤差。鋼柱的校正鋼柱的吊裝（1）鋼柱的安裝與校正 鋼柱校正：對垂直度、軸線、牛腿面標高進行初驗，柱間間距用液壓千斤頂與鋼楔或倒鏈與鋼絲繩校正。（2）鋼梁的安裝與校正 安裝準備：吊裝前應檢查鋼柱牛腿標高和柱子間距，梁上裝好扶手和通道鋼絲繩以保證施工人員的安全。吊點一般設在翼緣板開孔處，其位置取決于鋼梁的跨度。 鋼梁校正：對標高及中心線要反復校正至符合要求。梁柱在地面組裝后進行整體吊裝鋼梁的安裝通道鋼絲繩懸掛吊籃（3）構件間的連接鋼構件的現場連裝 鋼柱間的連接常采用坡口焊連接；主梁與鋼柱的連接一般翼緣用坡口焊連接，腹板用高強螺栓連接；次梁與主梁的連接基本上是在腹板處用高強螺栓連接，少量再在翼緣處用坡口焊連接。 鋼柱間坡口焊連接梁柱間翼緣坡口焊連接,腹板高強螺栓連接梁柱間翼緣坡口焊連接,腹板高強螺栓連接 柱與梁的焊接順序：先焊頂部梁柱節點，再焊底部梁柱節點，最后焊中間部分的梁柱節點。 高強螺栓連接的緊固順序：先主要構件，后次要構件。 工字形構件的緊固順序：上翼緣下翼緣腹板。 同一節柱上各梁柱節點的緊固順序：上部的梁柱節點下部的梁柱節點柱子中部的梁柱節點。4、鋼網架安裝 網架結構廣