應用掃描探針顯微鏡技術製作奈米結構
Nanoscale Structure Fabrication by Scanning Probe Microscope
張瑞慶 賴炳宏 葉甄佩
R. C. Chang B. H. Lai C. P. Yeh
聖約翰科技大學 機械與電腦輔助工程系
摘 要
本文探討掃描探針顯微鏡之奈米加工技術，主要作法為施加一偏壓於原子力顯微鏡(AFM)之探針與基材間，使產生穿隧電流，並於基材表面產生陽極氧化作用，來製作表面氧化層之奈米結構。本文使用接觸式掃描探針製作奈米結構，並選用平整表面的晶圓做為基材。藉由外加電壓、探針掃描速率、環境溼度等參數，探討其對氧化物結構的高度及寬度的影響，歸納出一最佳化值，期望利用這數值製作大面積的氧化層結構，可作為未來產業的應用。
關鍵詞：奈米結構、掃描探針顯微鏡、穿隧電流
ABSTRACT
A nanoscale machining technology by using a scanning probe microscope is presented in this work.
A voltage is applied between the conductive probe of the atomic force microscope and the substrate, which results a tunneling current and fabricates a nanoscale oxidation layer on the substrate. A contact mode scanning probe is adopted to produce the nanoscale structures, while a highly polished silicon wafer is chosen as the substrate. The effects of applied voltage, probe scanning rate, and humidity on the height and width of the nanoscale structures are concluded to an optimal fabrication parameter. Based on the optimal parameter, a large area nanoscale structure can be conducted, providing the probability of industry applications in the near future.
Key words : Nanoscale structures, Scanning probe microscope,Tunneling current
壹、前言
隨半導體製程的進步及成熟，現今高科技產業，正朝著「輕薄短小、高性能、高密度」的方向前進。根據半導體產業所遵循的「莫耳定律」（Moore's Law），以三年一世代，每世代為上世代線寬之0.7倍的定論發展下去，屆時所有的材料尺寸將逼近奈米尺度【1, 2】。就在我們追求元件尺寸縮小的同時，也發現到當元件結構接近或達到奈米尺度，會產生量子現象，與現今的元件尺寸大不相同，因此在研究更好的奈米材料及更簡便的生產方法時，同時也必須瞭解他的新物理意義和化學性質，想出新的原理與應用，克服尺寸「奈米化」所產生的相關問題【3, 4, 5】。
掃描探針顯微術（S c a n n i n g P r o b e Microscopy，SPM），是以探針研究物體表面特性之顯微鏡總稱。其中STM及AFM最為廣泛被人使用，掃描穿隧式顯微鏡（Scanning Tunneling Microscope，STM）是藉由量測探針針尖和樣品表面之間的穿隧電流其變化，取得其探測區域表面的影像，它必需在真空環境下操作，且樣品必需為導體。原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM）則是利用探針尖端和樣品表面間的作用力，就是所謂的凡得瓦力，來得到試片表面的起伏形貌，當探針接近試片時相吸力轉變為相斥力，此斥力是由於探針針尖的電子雲和試片表面的電子雲，相互排斥所致。探針尖端一般約為數微米長，直徑小於10nm。探針是連接於懸臂自由端。懸臂長約100~200μm。試片與探針間的作用力會使得懸臂彎曲或偏斜(deflection)【6】。當探針在試片上掃描時，利用感測器量測懸臂的偏斜量。此偏斜量經由電腦產生表面形貌圖形。操作AFM不受大氣環境的限制，其探測樣品也不限定是導體。
在半導體產業中，微影技術(Lithography)一直是主宰IC製程的核心。降低微影技術的成本，對於半導體產業的競爭力將有革命性的提升。近年來相當熱門的超大型積體電路對於小線寬的微影技術相當求，傳統的光學微影系統已經不敷使用。開發新世代的微影技術是迫切且必需的，掃描探針顯微術是一個不錯的方法及選擇，一方面可藉由探針與表面之作用力取得其樣品的表面及特性，另一方面也可藉由這探針與表面之作用力，改變樣品局部表面的物理及化學性質，如同微影術一般，深具發展潛力，目前這方面的研究，已經有相關論文及成果發表出來【7~10】。
原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM），是由Binnig, G等三位學者於1986年所發明，其適用範圍相當廣泛，可在一般環境下操作，量測樣本也不拘束於2D，也可量測3D的樣本，測量物體也不侷限於導體，非導體亦可。掃描探針顯微鏡於大氣下施加電壓，在氫鈍化的矽晶圓表面上做掃描會產生二氧化矽結構物的情形，以及利用原子力顯微鏡在矽晶圓表面上製作二氧化矽結構物。近期有多位學者分別在矽晶圓的表面上鍍膜；或是將探針針尖上固著物質，如碳或磁性物質等，以製作氧化結構物【7】。
以原子力顯微鏡在矽晶圓表面上製作氧化物結構，在製程參數之電壓、探針的掃描速率、探針與樣品間的距離、探針的尖端半徑、大氣溼度等都有密不可分的關係。在許多的文獻上有提到，當施加的偏壓越大，探針與樣品間的感應電場就越強，其氧化結構物的高度及寬度的變化會呈現一線性成長，同時，大氣溼度對氧化結構物寬度的影響，以及探針與樣品間的距離，都會改變其氧化結構物的寬度【8】。另外，二氧化矽氧化層會有直接穿透漏電流的問題；薄氧化層已不是一個良好絕緣體，漏電流的機制將使的漏電流的大小隨厚度減少呈現級數增加，太大的漏電流使得電子無法在通道中累積，降低電流的驅動力，都是值得探討的問題。
本文主要藉由接觸式掃描探針顯微鏡，來瞭解在外加偏壓、探針掃描速率、大氣溼度等變化，對於二氧化矽生長的高度及寬度變化的情形，進行深入有系統的探討，並獲得一最佳成長參數值。希望藉由掌握二氧化矽成長參數值，在往後製作大面積的奈米級微影技術製作上，或是微奈米半導體元件製作上有所助益。
貳、微影理論
原子力顯微鏡所引起的氧化效應是一種電化學的反應，其原理是將待測樣品與探針至於大氣中，如圖一所示，由於在大氣環境下有相對濕度的關係，使待測樣品與探針的表面附著一層數奈米(nm)厚的水分子，當實驗下針時探針和樣品間相距著數奈米高的距離，此時，兩者會因毛細作用和表面張力的關係形成一水橋，如圖二所示，之後施加一偏壓於探針及樣品間，探針和樣品間的電場可以解離吸附於樣品表面的水膜，生成O2-、OH-等負離子，而電場亦會驅使負離子往樣品表面擴散反應生成氧化物【9】。
AFM有不同的操作模式，如果以相吸力來操作，稱為非接觸模式(non-contact mode)，表示試片與探針不互相接觸。如果以相斥力來操作，稱為接觸模式(contact mode)。非接觸模式適用於柔軟的物體，接觸模式適用於硬的物體。接觸模式其探針與試片成軟性物理接觸，此時探針之懸臂其彈簧常數(spring constant)必須小於試片原子間鍵結的有效彈簧常數【11】。當探針掃描試片時，接觸力使得懸臂彎曲，以便調適表面形貌之改變，如圖四所示。
在製作奈米氧化結構時，樣品表面的水膜是一個很重要的條件，水膜提供了O 2-、OH -等負離子的來源，更是擴散的途徑，如樣品表面無水膜的存在，則無法發生此反應。除了水膜之外，操作環境的濕度，探針掃描速率，所施加電壓大小與時間長短，對於生成氧化物大小都有影響。環境濕度影響樣品表面水膜的覆蓋程度，而較高的濕度也提供較多負離子來源，增加氧化速率。另外探針速率則會影響到水橋的尺寸，間接影響到氧化層生成的大小。其氧化反應化學式如下
Si +2OH - → SiO 2+2H ++4e - （1）
原子力顯微鏡其主要結構包括懸臂樑探針、懸臂樑震盪裝置、掃瞄器、訊號處理器與控制系統樣品載台等，如圖三所示。其原理是利用探針與待測樣品間之相互作用力，利用此作用力去量測樣品表
面。
圖一 探針施加電壓於基材示意圖
圖二 水橋的尺寸
圖三 原子力顯微鏡其主要結構圖
圖四 探針與樣品作用力與距離關係圖AFM之量測方式有兩種，一種是記錄懸臂隨表面起伏的偏斜資訊，另一種是懸臂的偏斜資訊當做回授線路(feedback circuit)的控制信號，使得掃描器隨表面之起伏在z軸上上下下，而保持懸臂的偏斜不變。前者稱為等高模式(constant-height mode)，因為掃描器保持一定的高度。後者稱為等力模式(constant force mode)，亦即施力總合不變。等力
模式較常使用，但掃描速率受限於回授線路的反應時間。等高模式則用於量測原子大小之影像，但表面必須是原子般的平整，亦即表面起伏不能太大。也用於量測真正時間影像(real-time image)，需要快速的掃描速度。
參、實驗方法
本實驗使用的原子力顯微鏡術機台(V e e c o AutoProbe CP-Research USA)，如圖五所示，在探針如上施加偏壓以感應電場使產生穿隧電子流。本實驗使用晶圓作為電極基材以及使用鍍Ti探針如圖六的條件下，期望在矽晶圓基板上製作次微米尺寸的圖案。實驗試片為1.5cm×1.5cm的晶圓試片，如圖七所示。本實驗以除濕機控制環境溼度，並以數位式濕度計作進一步確認，當實驗環境達到所需溼度時才進行試驗。
實驗時，將切下的試片利用導電膠黏貼於鐵片上，使用導電膠是以利於試片和探針間的電流強度，確定有固定好後清洗試片放至於AFM的Scanner 試片臺上，之後就是硬體及軟體的設定及操作步驟。
硬體上的設定為：(1)將Head上的開關分別切到AFM、C-AFM、LFM 的位置；(2)將雷射開關切到ON 的位置；此時C-AFM/LFM 的綠色LED 會亮起，同時雷射光源亦被打開，之後以鑷子將Contact Mode 探針(NSC15 18T)裝入探針夾(Chip carrier)內，再以Spring tool將之裝入Contact mode 探針匣中，確定Head 高度足夠高而不致於損害到探針後，將裝好探針的探針匣裝入Head內。將Head 慢慢的往上昇，使Head 遠離Scanner。將欲量測的樣品妥善的固定在樣品載片(sample mounting disk)上，小心翼翼地將樣品載片放在Scanner上的樣品座(Sample Holder)上，將Head關掉。進入ProScan data base config 畫面將Head mode選單上選取AFM選項(Contact Mode)、將Beam bounce cantilever選單上選取探針一切設定完畢後將Head打開，調整雷射位置及Photo Detector，使DVM上A-B信號絕對值要小於300mV，A+B信號要大於1V。選擇Scan Master Set up視窗，確定設定如下(Integral gain=0.3，Integral ratio=1)確定後關閉該視窗。
此時進入Image mode畫面檢查Size(μm)、X offset、Y offset及Set P(μN, 微牛頓)的初始設定，為避免下針時探針傷及樣品，可將X、Y offset設遠離原點，並減小掃描範圍，例如S i z e (μm )=0.1μm ，X o f f s e t =-45μm 、Y offset=-45μm；由於使用的探針為Tapping Mode探
圖七 實驗用試片
圖六 探針SEM圖(高度約為8μm)
圖五 AFM儀器外觀圖
針，故Set P(μN)的力量不可設定太大約在5μN以下。
一切就緒後，在Stage control上以滑鼠左鍵按住Z方向鍵橫線下方，將Head慢慢的往下降，使探針接近Sample表面。在功能表setup上按一下滑鼠左鍵，從選單中點選，此時進入Approach parameters 畫面將Approach type選項設定為Auto Select，之後關閉該視窗。一切就緒後，在Stage control上以滑鼠左鍵按住Z方向鍵橫線下方，將Head 慢慢的往下降，使探針接近Sample表面。在Stage control上approach按一下滑鼠左鍵，此時Head 將會帶著探針慢慢的移動到Sample上，直到Approach 完畢。
此時調整Size(μm)到欲掃描的範圍大小，通常先掃描一個較大的範圍(1)適當的調整掃描速度Rate(Hz)(2)調整X及Y方向斜率到水準位置(3)適當的調整SetP(μN)的力量大小，直到示波器的Trace 與Retrace影像相似度愈高愈好，調整適當的Gain 值直到示波器視窗上的Topography信號最好。此時進入Image layout畫面，取圖，等待完整的掃描完畢後進入Image layout畫面，將該高度影像匯入到畫面上，調整欲加工掃描大小Size(μm)及X、Y offset到樣品上較平坦區域調整X及Y方向斜率到水準位置，適當掃描速度Rate(Hz)及回饋控制增益Gain值。待掃描完畢後在功能表上點Lithography，此時程式將會自動連結NanoLithography程式，同時將欲加工影像自動載入。
檢查NanoLithography程式背景視窗如圖八參數設定如下:
1.在XY Scanner 設定
i.設定Rate、X offset及Y offset的數值與
ProScan Data Acquisition 的數值相同。
ii.勾選Return To Center選項。
2.在Z Scanner 設定下
i.設定F B G a i n的數值與P r o S c a n D a t a
Acquisition的數值相同。
ii.勾選Servo On While Moving選項。
iii.當Z 回饋打開時Default pos.將會被忽略。
3.在Mode 設定下選取Relative Z position。
4.在Bias 設定下在Bias out DAC選單下選取DAC 5，
此時Default將會有電壓值，如圖九所示。
聖約翰學報 第二十四期
應用掃描探針顯微鏡技術製作奈米結構
圖八 NanoLithography主程式視窗
圖九 背景視窗設定畫面
肆、實驗結果
AFM內建的NanoLithography主程式之電壓設定為0V ~±10V，但只有正電壓才能使矽晶圓表面生長二氧化矽結構，所以，先調整電壓值1V ~10V之氧化結構物生長之情形，如圖十~十ㄧ所示，再做實驗參數之調整。我們可以發現到當電壓在3V時，氧化結構物才有明顯的變化，當電壓達到6V以上時，氧化結構物才逐漸穩定。所以在濕度及探針掃描速率作為變數之電壓參數值固定在6V ~10V之間，觀察二氧化矽結構的變化。
圖十 電壓1V、3V、5V、7V、9V之奈米結構
(a)表面掃描圖
(b)剖面圖
圖十ㄧ 電壓2V、4V、6V、8V、10V之奈米結構
(a)表面掃描圖
(b)剖面圖
一、相對濕度對二氧化矽結構物寬度之影響
首先，將濕度設為變數，分別為55％、50％、45％、40％、35％，外加偏壓在6V ~10V，探針掃描
速率為0.08 ，電壓依序由6V、7V、8V、9V 到10V的增加，看其氧化結構物之寬度變化，如圖十二~十六所示。我們可以發現當相對溼度為55％、電壓為10V時，其氧化物寬度較為穩定，如圖十四所示。整理濕度對二氧化矽之寬度比較，如圖十七所示，其數據如表一所列，由數據可看出，相對溼度越低，其氧化物寬度越小，這個趨勢和其它文獻報告一致【7, 8】。
圖十二 相對溼度45％、探針速率0.08 之二氧化矽奈米結構
(a)表面掃描圖
(b)剖面圖
/sec
m /sec m
圖十三 相對溼度50％、探針掃描速率0.08 之二氧化矽奈米結構
(a)表面掃描圖(b)剖面圖
/sec
m 圖十五 相對溼度60％、探針速率0.08 之二氧化矽奈米結構
(a)表面掃描圖
(b)剖面圖
/sec
m 圖十四 相對溼度55％、探針掃描速率0.08
之二氧化矽奈米結構
(a)表面掃描圖
(b)剖面圖
/sec
m 圖十六 相對溼度65％、探針掃描速率0.08 之二氧化矽奈米結構
(a)表面掃描圖
(b)剖面圖
/sec
m
圖十七 不同偏壓及不同相對濕度對二氧化矽寬度
比較圖表一 不同偏壓及不同相對溼度之二氧化矽寬度表
二、探針掃描速率對二氧化矽結構物之高度及寬度
影響將探針掃描速率設為變數，分別為0.06 、0.1 、1 、8 、15 ，電壓從6V調至10V，探討其寬度及高度的變化，如圖十八~二十二所示，我們可以發現當電壓從6V至8V 其二氧化矽結構較不穩定，電壓為10V時，探針掃描速率大於1 也是不穩定，但是當偏壓為9V，探針速率為0.1 則較為穩定之二氧化矽結構，如圖二十一所示。整理不同探針掃描速率及電壓下對二氧化矽之高度比較，如圖二十三所示，其數據如表二所列；不同探針掃描速率及偏壓下對二氧化矽之寬度比較，如圖二十四所示，其數據如表三所列。
/sec m /sec m /sec m /sec m /sec m /sec m /sec m
圖十八 6V偏壓下，不同探針掃描速率之二氧化矽
奈米結構
(a)表面掃描圖
(b)剖面圖
圖十九 7V偏壓下，不同探針掃描速率之二氧化矽
奈米結構
(a)表面掃描圖
(b)剖面圖
圖二十 8V偏壓下，不同探針掃描速率之二氧化矽
奈米結構
(a)表面掃描圖
(b)剖面圖
圖二十一 9V偏壓下，不同探針掃描速率之二氧化矽
奈米結構
(a)表面掃描圖
(b)剖面圖
圖二十二 10V偏壓下，不同探針掃描速率之二氧化
矽奈米結構
(a)表面掃描圖
(b)剖面圖
圖二十三 不同探針掃描速率及不同偏壓對二氧化矽
高度比較圖
參考文獻
圖二十四 不同探針掃描速率及不同偏壓對二氧化矽
寬度比較圖表二 不同探針掃描速率及不同偏壓對二氧化矽高度
比較
表三 不同探針掃描速率及不同偏壓對二氧化矽寬度
比較
伍、結論
應用掃瞄探針顯微鏡製作二氧化矽奈米結構，
在相對溼度50％，探針掃描速率為0.1 ，偏壓為9V 時，可得到最穩定之二氧化矽奈米結構。利用此最佳成長參數可製作大面積的微影結構，以應用在半導體元件以及生醫機電產業。
在奈米微影製程中，極易受實驗環境外在因素的影響，機台必須在一個相當穩定的工作環境下，才能製作出穩定、高品質的二氧化矽奈米結構。另外，製作奈米級微影技術的電化學反應相當慢，這是利用原子力顯微鏡製作二氧化矽奈米結構的一大限制。
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《扫描探针显微镜》讲义 2007/11/13 丁喜冬 目次 一扫描探针显微镜（SPM）概述 二扫描力显微镜(SFM)概述 三SFM中的力及其检测技术 四几种常见的SPM 五商品化的SPM仪器的例子 六SPM的应用举例 参考文献： (1)白春礼、田芳、罗克著，扫描力显微术，科学出版社，2000 (2)白春礼编著，扫描隧道显微术及其应用，上海科学技术出版社，1992.10 (3)G..Binning,C.F.Quate,Ch.Gerber. Phys.Rev.Lett 56,930(1986) (4)J. K. H. Ho¨rber1 and M. J. Miles，Scanning Probe Evolution in Biology，Volume302, Science, 7.Nov 2003 (5)Werner A.Hofer, Adam S.Foster, Alexander L.Shluger, Theories of scanning probe microscopes at the atomic scale, Reviews of Modern Physics, V olume75, October 2003.
一扫描探针显微镜（SPM）概述 1、发展背景 1982年，国际商用机器公司（IBM）苏黎世实验室的宾尼（Binning）和罗雷尔（Rohrer）及其同事们研制成功了世界上第一台新型的表面分析仪器——扫描隧道显微镜（Scanning Tunning Microscope, STM）。宾尼和罗雷尔因此而获得1986年的诺贝尔物理学奖。它的出现，使人类第一次能够实时的观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物理、化学性质，被国际科技界公认为80年代十大科技成就之一。随后，STM仪器本身及其相关仪器获得了蓬勃发展，诞生了一系列在工作模式、组成模式及主要性能与STM相似的显微仪器，用来获取STM无法获取的各种信息。这些仪器目前统称为扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscope, SPM）。这些仪器的共同特点是：采用尖锐的探针在样品表面扫描的方法来获取样品表面的一些性质。不同的扫描探针显微镜主要是针尖特性及相应针尖-样品相互作用的不同。这些仪器的发明，使人们跨入了原子和分子世界，成为人们认识微观世界的有力工具，在科技和工业方面已经、并且必将继续产生深刻的影响，在材料科学、微电子学、物理、化学、生物学等领域有着重大的意义和广阔的应用前景。 2、SPM的种类 扫描探针显微镜（SPM）家族中目前有近20个成员。由于其技术还在不断发展之中，所以其成员将继续增加。按照工作原理，大致可以分为：与隧道效应有关的显微镜、扫描力显微镜、扫描离子电导显微镜、扫描热显微镜等几类。与隧道效应有关的显微镜是基于量子隧道效应工作的。STM是SPM家族的第一个成员，也是与隧道效应有关的显微镜的典型代表。其成员还包括扫描噪声显微镜（SNM）、扫描隧道电位仪（STP）、弹道电子发射显微镜（BEEM）、光子扫描隧道显微镜（PSTM）等。扫描力显微镜（Scanning Force Microscope,SFM）通过检测探针与样品之间的相互作用力而成像，除了宾尼等人于1986年发明的原子力显微镜（Atomic Force Microscope,AFM）外，应用较广的还有：磁力显微镜（MFM）、静电力显微镜（EFM）、摩擦力显微镜（LFM）、化学力显微镜（CFM）等。 3、SPM的工作原理 扫描探针显微镜采用尖锐的探针在样品表面扫描的方法来获取样品表面的电、磁、声、光、热等物理的或化学的性质。不同的扫描探针显微镜主要是针尖特性及相应针尖-样品相互作用的不同，即各种扫描探针显微镜除了探针部分外，工作原理是基本一样的。 4、SPM的应用前景 SPM具有的原子和分子尺度上的探测材料性质的能力，因此，SPM无论在基础项目研究还是在技术领域的应用都具有独一无二的优势。目前，SPM已广泛应用于材料科学、物理、化学、生命科学等科研领域，取得了许多重要的研究成果，并推动着这些学科向前发展，出现了一系列新的交叉学科。另外，扫描探针显微镜的应用已不仅仅局限于基础研究方面，它已迅速向工业应用领域扩展。 图1-1 SPM的分类 图1-2 SPM的工作原理
采用的方法和技术路线-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
1.1.采用的方法和技术路线 1.1.1.项目技术路线描述 “开发设计平台”使整个项目技术架构上更加合理，更容易获得长期的进步和发展。 本项目的主要技术路线如下： ?采用Java语言开发，符合J2EE规范； ?应用服务器支持各种主流应用服务器，包括BEA Weblogic、IBM Webphere、Tomcat等； ?数据交换和配置采用XML技术；
?数据库支持各种主流数据库，包括Oracle、SqlServer、Sybase、MySql 等； ?由于采用Java技术，服务器操作系统支持各种主流操作系统平台，如Windows、Linux、Unix等； ?客户端支持Windows操作系统的IE6以上浏览器； ?开发工具主要采用Eclipse。 1.1. 2.采用B/S多层结构 该项目基于J2EE技术平台，采用XML数据总线技术、MVC设计模式和SOA 框架，将各种服务包装为松散耦合的模块，通过在XML数据包中加入标签数据（元数据）的方法实现了调用接口的弹性，从而面向最终用户和开发商提供了一个随需应变的企业级应用和开发设计平台。 在技术路线上，采用组件化技术和基于BROWER/APPSERVER/DBSERVER的三层应用架构模型，以B/S方式实现。数据外部数据交换通过数据共享与交换平台，实现数据的可靠、稳定、及时的交换，各个应用终端采用客户端浏览器的方式根据不同权限进行数据的查询、增加等操作。 整个系统采用B/S多层体系结构，在体系结构中，客户（请求信息）、程序（处理请求）和数据（被操作）被隔离。多层结构是个更灵活的体系结构，它把显示逻辑从业务逻辑中分离出来，这就意味着业务代码是独立的，可以不关心怎样显示和在哪里显示。业务逻辑层处于中间层，不需要关心由哪种类型的
目录 第一章编制依据和工程概况第1页第二章施工准备第5页第三章钢构制作与安装施工方案第6页第四章施工机械进场计划第17页第五章施工材料进场计划第18页第六章劳动力计划第19页第七章施工现场和施工道路平面布置第20页第八章施工现场和周边地下管道、设施保护措施第23页第九章对周边建筑物的保护措施第24页第十章安全保证体系和保证安全生产的措施第25页第十一章质量保证体系和确保工程质量技术措施第28页第十二章施工进度计划及保证工期技术措施第31页第十三章保证文明施工措施第33页第十四章减少扰民降低环境污染和噪音的措施第34页第十五章现场管理机构及主要施工管理人员表第35页第十六章与土建及其他施工单位的配合措施第37页
第一章编制依据和工程概况 第一节编制依据 一、郑州日产汽车有限公司钢结构施工招标文件及施工图。 二、国家现行规范、规程。 三、《钢结构工程施工与质量验收实用手册》。 四、招标文件中明确采用的有关技术标准、规范。（有关技术标准、规范有更新版本时，按新版本执行）。 五、正岩公司《程序文件》及《管理手册》。 第二节工程概况 一、总体简介： 二、工程概况 本工程分为总装车间和焊装车间，均为钢架结构，建筑层数一层。位于
中牟境内。根据现场情况，本次工程采用加固柱增加桁架技术，即在不拆除上部结构的情况下加固柱子，在加固的柱子上设置桁架，承担工艺吊点传来的荷载。 先采用混凝土柱外包钢柱的加固方法，将柱顶需要设桁架的混凝土柱进行加固，在原混凝土工字柱两侧增加双槽钢组合的新格构柱，并与原砼柱进行连接。 三、主要材料 1、本次工程新增构件采用Q235B钢，钢材表面原始锈蚀等级不低于B 级。其性能除应符合《碳素结构钢》（GB/T700）规定的要求外，尚应保证屈服点、碳、磷、硫的含量，冷弯型钢还应保证冷弯实验合格。 2、钢柱脚下50厚后浇层采用C40微膨胀细石混凝土，钢柱包脚采用C10级混凝土。 3、结构涂装前应进行表面处理，本工程规定表面处理方法为抛丸除锈。 4、本工程所有钢结构构件的涂料均采用铁红环氧改性M树脂底漆，及醇酸改性氯化橡胶磁漆面漆。 5、手工焊接时Q345与Q345之间焊接焊条采用E50XX，其技术条件应符合《低合金钢焊条》（GB/T5118）手工焊接时Q235与Q235、Q345之间焊接焊条采用E43XX，其技术条件应符合《碳钢焊条》（GB/5117）自动焊或法自动焊的焊丝和焊剂应与主体金属强度相应，焊比应符合《焊接用钢丝》（GBA12470）的规定。 6、普通螺栓：C级螺栓、螺帽和垫圈套，采用Q235钢高强螺栓：10．9级螺栓，摩擦面抗滑移系数不少于0．45。 7、钢材、连接材料、焊条、焊丝及螺栓、涂料底漆、面漆均应有质量合格证明书。 四、钢结构制作运输与安装
钢结构构件制作焊接技术要求 一、常规要求 1、焊工应经培训合格并取得资格证书，方可担任焊接工作。 2、重要结构件的重要焊缝，焊缝两端或焊缝交叉处必须打上焊工代号钢印。 3、焊前对焊件应预先清除焊缝附近表面的污物，如氧化皮、油、防腐涂料等。 4、在零摄氏度以下焊接时，应遵守下列条件： ①保证在焊接过程中，焊缝能自由收缩； ②不准用重锤打击所焊的结构件； ③焊接前需除尽所焊结构件上的冰雪； ④焊接前应按规定预热，具体温度根据工艺试验定。 5、焊接前应按规定预热，必须封焊主板（腹板）、筋板、隔板的端（厚度方向）及连接件的外露端部的缝隙； 6、钢结构件隐蔽部位应焊接、涂装、并经检查合格后方可封闭。 7、双面对接焊焊接应挑焊根，挑焊根可采用风铲、炭弧气刨，气刨及机械加工等方法。 8、多层焊接应连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查、清除缺陷后再焊。 9、焊接过程中，尽可能采用平焊位置。 10、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；焊丝、焊钉在使用前应清除油污、铁锈。 11、施工单位对首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热
处理等，应进行焊接工艺评定，写出工艺评定报告，并且根据评定报告确定焊接工艺。 12、焊工停焊时间超过6个月，应重新考核。 13、焊接时，焊工应遵守焊接工艺，不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。 14、对接接头、T形接头、角接接头、十字接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，其材质和坡口形式应与焊件相同。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。 15、焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查清原因，订出修补工艺后方可处理。 焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次，当超过两次时，应按返修工艺进行。 16、焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的溶渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。 检查合格后，应在工艺规定的焊缝部位打上焊工钢印。 17、碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成焊接24小时以后，方可进行焊缝探伤检验。 二、根据焊接结构件的特点、材料及现场条件的可能，焊接方法可选择手工电弧焊、埋弧自动焊和二氧化碳气体保护焊。 三、返修
（1）放样：包括核对图纸的安装尺寸和孔距，以1:1大样放出节点，核对各部分的尺寸，制作样板和样杆作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。（2）号料：包括检查核对材料，在料上划出切割、铣、刨、制孔等加工位置，打冲孔，标出零件编号等。号料应注意以下问题：1）根据配料表和样板进行套裁，尽可能节约材料。2）应有利于切割和保证零件质量。3）当工艺有规定时，应按规定取料。（3）切割下料：包括氧割（气割）、等离子切割等高温热源的方法和使用机切、冲模落料和锯切等机械的方法。（4）平直矫正：包括型钢矫正机的机械矫正和火焰矫正等。（5）边缘及端部加工：方法有铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、半自动和自动气割机、坡口机加工等。（6）滚圆：可选用对称三轴滚圆机、不对称三轴滚圆机和四轴滚圆机等机械进行加工。（7）煨弯：根据不同规格材料可选用型钢滚圆机、弯管机、折弯压力机等机械进行加工。当采用热加工成型时，一定要控制好温度，满足规定要求。 （8）制孔：包括铆钉孔、普通连接螺栓孔、高强螺栓孔、地脚螺栓孔等。制孔通常采用钻孔的方法，有时在较薄的不重要的节点板、垫板、加强板等制孔时也可采用冲孔。钻孔通常在钻床上进行，不便用钻床时，可用电钻、风钻和磁座钻加工。（9）钢结构组装：方法包括地样法、仿形复制装配法、立装法、胎模装配法等。（10）焊接：是钢结构加工制作中的关键步骤，要选择合理的焊接工艺和方法，严格按要求操作。（11）摩擦面的处理：可采用喷砂、喷丸、酸洗、打磨等方法，严格按设计要求和有关规定进行施工。（12）涂装：严格按设计要求和有关规定进行施工。 备注：1. 冲孔：冲孔：是指在钢板、革、布、木板等材料上打出各种图形以适应不 同的需求，有十字孔，菱形孔，鱼鳞孔，八字孔，六方孔，冲孔板，长孔，四方孔，圆孔，冲孔板网，三角孔等等。数控冲孔、激光冲孔、化学蚀刻。 2. 拆图是先根据蓝图拆出布置图,后再根据布置拆出装配图,最后再拆出板件图,以 及拆图主要计算板件的尺寸与螺母孔位置对吗。刚刚学习拆图不知道对不对,希望可以给我指正。还有问一下螺母孔的大小由什么决定的。 成本控制的基本方法 成本控制的基本方法有以下几项: 1、定额制定。定额是企业在一定生产技术水平和组织条件下，人力、物力、财力等各种资源的消耗达到的数量界限，主要有材料定额和工时定额。成本控制主要是制定消耗定额，只有制定出消耗定额，才能在成本控制中起作用。工时定额的制定主要依据各地区收入水平、企业工资战略、人力资源状况等因素。在现代企业管理中，人力成本越来越大，工时定额显得特别重要。在工作实践中，根据企业生产经营特点和成本控制需要，还会出现动力定额、费用定额等。定额管
1.1.采用的方法和技术路线1.1.1.项目技术路线描述 “开发设计平台”使整个项目技术架构上更加合理，更容易获得长期的进步和发展。 本项目的主要技术路线如下： 采用Java语言开发，符合J2EE规范； 应用服务器支持各种主流应用服务器，包括BEA Weblogic、IBM Webphere、Tomcat 等； 数据交换和配置采用XML技术； 数据库支持各种主流数据库，包括Oracle、SqlServer、Sybase、MySql等； 由于采用Java技术，服务器操作系统支持各种主流操作系统平台，如Windows、Linux、Unix等； 客户端支持Windows操作系统的IE6以上浏览器； 开发工具主要采用Eclipse。 1.1. 2.采用B/S多层结构 该项目基于J2EE技术平台，采用XML数据总线技术、MVC设计模式和SOA框架，将各种服务包装为松散耦合的模块，通过在XML数据包中加入标签数据（元数据）的方法实现了调用接口的弹性，从而面向最终用户和开发商提供了一个随需应变的企业级应用和开发设计平台。 在技术路线上，采用组件化技术和基于BROWER/APPSERVER/DBSERVER的三层应用架构模型，以B/S方式实现。数据外部数据交换通过数据共享与交换平台，实现数据的可靠、稳定、及时的交换，各个应用终端采用客户端浏览器的方式根据不同权限进行数据的查询、增加等操作。 整个系统采用B/S多层体系结构，在体系结构中，客户（请求信息）、程序（处理请
求）和数据（被操作）被隔离。多层结构是个更灵活的体系结构，它把显示逻辑从业务逻辑中分离出来，这就意味着业务代码是独立的，可以不关心怎样显示和在哪里显示。业务逻辑层处于中间层，不需要关心由哪种类型的客户来显示数据，也可以与后端系统保持相对独立性，有利于系统扩展。多层结构中安全性也更易于实现，因为应用程序已经同客户隔离。 在一个多层次系统中，每一级都支持应用程序的一个独立部分。应用客户机完成描述逻辑，应用服务器完成业务处理逻辑。在一个事务处理过程中，每一个客户机只向应用服务器发出一个请求，这就大大减少了网络通讯和竞争。每个应用程序的业务逻辑是由该应用程序的所有用户共享的，这样就能更好地控制业务处理，同时当修订业务处理而产生变化时，能极大地简化变化的实现。数据服务器负责管理和优化同时并发的数据存取。
钢结构工程采购技术要求和质量标准 目录： 1. 依据（标准和规范） 2. 送样要求 3. 材料、设备及配件要求 4. 施工工艺 5. 成品保护要求 6. 施工组织方案编制、供货、安装工期及其他时间配合要求
1.1. 除另有注明外，本工程须符合设计、图纸和相关国家、地方及行业标准，主要包括但不限于： 《工程建设标准强制性条文》2013年版 《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013) 《建筑装饰装修工程施工及验收规范》(GB50210-2001) 《住宅装饰装修工程施工规范》(GB50327-2001) 《钢结构工程施工质量验收规范》 (GB50205-2001) 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-1988) 《漆膜一般制备法》(GB1727-92) 《漆膜厚度测定法》(GB1764-89) 1.2. 除上述规范及要求外，本工程施工制作及安装施工组织设计应符合国家及项目当地现行 有关规范、规程的规定。 1.3. 若承包商对以下要求有任何疑义，应立即向甲方提出，由甲方采购部门做最终决定，否则视为接 受。 2. 送样要求 2.1. 材料样板应在招标阶段确定，包括钢结构的型材、连接件、预埋件等均应制作样板。 2.2. 投标单位提供样板必须符合第3项“材料、设备及配件要求”，包括品牌和材质等. 2.3. 施工过程中，严格选用招标单位事先确认的型材、构件样品；若中标单位发现施工过程中无法使 用事先确认的样品，应事先知会招标单位，在得到招标单位认可的情况下，方可更改。招标若发现中标单位未经允许，擅自更换确认样品，按照合同约定处以相应罚款。 3. 材料、设备及配件要求 3.1. 圆钢管采用Q345B无缝钢管或高频焊管钢，质量应符合《结构用无缝钢管》GB8162-2008 和《直缝电焊管》GB/T 13793-2008的规定。矩形钢管采用材质Q345B的冷弯矩形钢管。 以下截面杆件材质采用Q235B①48X3.5 ,①60X4,①76X4,①89X4,矩120X80X3,其余截面杆件材质为Q345B 3.2. 所有钢材、钢板除特殊注明外，均采用Q345B钢。 3.3. 焊条质量应符合相关规范要求：Q235钢材间的焊接采用E43型焊条，采用H08A,H08E配 合中锰型或低锰型焊剂。Q345钢材间的焊接采用E50型焊条，采用H08Mn ,H08M nA配合高锰型焊剂.Q235钢材与Q345钢材间的焊接采用E43型焊条。 3.4. 锚栓的材质采用Q235B钢。销钉的材质采用Q235B钢。 3.5. 室外金属构件(防腐层寿命应达到10年以上，适用于室外或半室外金属构件) ： 3.5.1. 金属构件表面热镀锌处理，厚度均匀，》60um 3.5.2. 刷涂环氧锌基底漆一层，干漆膜厚度》20um 3.5.3. 喷涂环氧中间漆一层，干漆膜厚度》20um 3.5. 4. 喷涂脂肪族聚氨脂哑光面漆一层，干漆膜厚度》20um 3.5.5. 完成后干漆膜总厚度须》120um 3.6. 焊接质量检验等级：拼接焊缝为二级焊缝，剖口全溶透焊缝为二级焊缝，其余角焊缝均为三级焊 缝。 3.7. 钢结构成品或半成品进场时包装保护应完好无损，并拆除外包装抽检是否符合设计要 求，发现不合格应立即退场整改。
钢结构制作基本流程图 钢结构制作基本流程说明: 1.材料检验:根据设计文件和规范要求检验主体材料及辅助材料的力学指标、化学成分、工艺性能、几何尺寸及外形。 2.材料堆放:将合格的钢材按品种、钢号、规格分类堆放,垫平、垫高,防止积水和变形。 3.放样:根据审核后的施工图,以1:1的比例绘出零件实样,并制作成轻而不易变形的样板。放样应根据工艺要求预留制作安装时的加工余量。 4.材料矫正:通过外力和加热作用,迫使已发生变形的钢材反变形,以使材料平直。 5.号料:以样板为依据,在原材料上划出实样,并打上各种加工记号。 6.切割:将号料后的钢板、型钢按要求的形状和尺寸下料。常用的切割方法有机械切割、气割、等离子切割等。 7.成形:成形可分热成形和冷成形两大类。按具体成形目的又可分为弯曲、卷板、折边和模压四种成形方法。 8.边缘加工:为消除切割造成的边缘硬化而刨边,为保证焊缝质量而刨或铣坡口,为保证装配的准确及局部承压的完善而将钢板刨直或铣平,均为边缘加工。边缘加工分铲、刨、铣、碳弧气刨等多种方法。 9. 制孔:制孔分钻孔和冲孔。钻孔适用性广,孔壁损伤小,孔的精度高。一般用钻床。冲孔效率高,但孔壁质量差,仅用于较薄钢板上的次要连接孔,且孔径须大于板厚。
10. 装配:装配即将零件或半成品按施工图要求装配为独立的成品构件。装配的方法有地样法,依型复制法,立装、卧装、胎模装配法等。 11.焊接:用高温使金属的不同部分熔合为一体的方法即为焊接。钢结构常用的焊接方法有电弧焊、电阻焊、电渣焊等。电弧焊又分手工焊、埋弧自动焊、气体保护焊等。 12.后处理:包括矫正、打磨、消除焊接应力等。 13.辅助材料准备:包括螺栓、焊条的配套采购、运输和检验。 14.总装:在工厂将多个成品构件按设计要求的空间位置关系试装成局部或整体结构,以检验各部分之间的连接状况。 15.除锈:除锈是钢结构防腐蚀的基本工序,现代钢结构制造厂一般用大型抛丸机进行机械化除锈,效率高而除锈彻底。少量钢结构用喷砂或钢丝刷除锈,前者粉尘污染较大,后者工效低且除锈不易彻底。 16.油漆:室内钢结构一般均用喷漆和刷漆防腐蚀。在工厂喷刷底漆,安装完毕后在工地刷面漆。 17.库存:生产并检验、包装完毕的钢结构构件若不能马上运出则应入库堆放,等待批量运输。 18.发运。
扫描探针显微镜原理及其应用
扫描探针显微镜的历史 General term of a type microscope, which performs surface form observation in minute domain by detecting the physics properties between probe and sample . STM (1981 invention 1987 utilization) AFM (1986 invention 1990 utilization) DFM （Dynamic Force Mode ）FFM (Friction Force Microscope)MFM (Magnetic Force Microscope)VE-AFM (Viscoelasticity AFM)KFM (Surface potential)SNOM Probe Sample surface physical interaction
10 mm 10μm 10 nm 10 nm 10 mm X,Y resolution/m 10μm Z r e s o l u t i o n /m SEM Optical Microscope 10 pm SPM TEM 扫描探针显微镜与其他显微镜在分辨能力上的比较 0.2nm 800μm 15μm Reference ：NIKKEI MICRDEVICES 86.11
High Resolution in 3D image Atomic Image （HOPG）STM（～2nm□） Magnet-Optical Disk MFM（10μm□） Lung cancer cell among culture solution DFM（100μm□） AFM Lithography by oxidization with elec. field Vector Scan（1μｍ□） ~ In Air ，High Vacuum ，Liquid ，Heat ，Cool ，Magnetic Field 扫描探针显微镜的优势 Observation?Analysis ?Processing Topography & Physical property Measurement in various environment Before After
软件项目技术路线 篇一：大型软件系统技术路线分析 大型软件系统技术路线分析 纵观全球大型软件系统软件系统技术发展路线，历经了二十多年的时间，逐步从vb、.NET向J2EE java全面迁移，迄今为止，所有的集团客户和高端政府机关在大型软件系统技术的选择上，几乎清一色的选择JAVA品台，而且面向集团化的大型软件系统定位的企业，如九思软件、东软集团，也统统在此路线上完成系统的架构和功能设计。 在国外，JAVA技术已成为解决大型应用的事实标准，符合J2EE规范的应用服务器则是构建面向对象的多层企业应用的中间核心平台。因其具有易移植性，广开放性、强安全性和支持快速开发等特性，成为面向对象开发组织应用的首选平台。参照文档如下：基于J2EE应用服务器支持EJB组件开发技术，包括消息队列、负载均衡机制和交易管理等。支持中大型网站和中大型组织应用等需要大规模跨平台、网络计算的领域。软件构造有几个不可逆转的发展方向:XML数据结构、面向对象的构件技术、网络化应用。其中Java 因为与平台无关、安全、稳定、易开发、好维护、很强的网络使用性等, 而成为主流环境。J2EE是企业级应用的标准。 J2EE平台提供了一个基于组件的方法，来设计、开发、装配及部署企业级应用程序，并提供了多层的分布式的应用模型、组件再用、一致化的安全模型以及灵活的事务控制机制。使之具有重用的能力，并集成了基于XML的数据交换一个统一的安全模式及灵活的事务控制。 J2EE应用程序由组件构成。一个J2EE组件是自包含的，与其相关的语气它组件通信的类及文件集成到J2EE应用程序的功能软件单元。J2EE规范定义了下面一些组件：1）、运行在客户端的应用客户程序及小程序。 2）、运行于服务器网络的Servlet&Jsp组件。 3）、运行于服务端的企业逻辑组件。 J2EE组件用Java语言编写，通过相同的方法编译。J2EE组件与标准Java类的不同之处在于J2EE组件集成到了应用程序中，与J2EE规范兼容，并部署到负责运行、管理的J2EE服务器上。 基于J2EE企业级应用服务器的结构 基于J2EE的企业级应用服务器是基于Web Services 的新一代应用服务器。在设计上突出了XML的应用，比如XML在本地化的存储及各种处理；通过SOAP与.NET及通过IIOP 与CORBA的连接等。 Web Server 基于对本系统需求的深入分析，我们建议采用B/A/D应用模式，这样，这样，跨系统平台、性能优异的Web Server是我们必须要认真考虑的。 Servlets 是网络化的组件, 被应用于网络服务器的功能的扩展。它从客户主机(如: 浏览器)得到命令和要求，并将内容反馈给主机，实现从HTML界面传递到网络商务系列。无论如何, Servlets是不必要连接到网络服务器上的，它们可被作为普通的命令要求组件，Servlets 更适合于实现简单要求的需要，并且不需要应用软件服务器的管理。 JSP与Servlets非常相似。事实上, 它们的最大区别是JSP为非纯Java代码, 更易于感知。如果希望看到并感觉到配置是与其它配置分开的, 并且易于维护, 可以使用JSP，JSP 擅长于此，它们易于被编写及维护。 XML 当前，对XML的技术应用如火如荼，在我们的系统解决方案中，XML技术的应用也是不可缺的重要组成部分，这就要求我们选择的技术架构必须提供对XML技术强大支持。
钢结构制作方案
1.1 指导思想
1)尽可能采用自动化生产。尽量在工厂内组装成型，减少现场焊接，以保证焊接
质量；
2)在可能运输的条件下尽量减少结构件的分段；
3)安装所要考虑的工装件在工厂完成；
4)厂内预拼装，保证制作质量；
5)钢结构的制作，以最大限度的使用机械操作并利用工装夹具，以减少手工操作
的随机性和不稳定性，提高生产效率。
1.2 材质说明
根据设计要求，主钢构采用 Q235B。
1.3 焊材
1)焊材具体的选用情况如下表
手工焊
埋弧焊
二氧化碳气体保护罩
牌号
焊条 牌号
型号
焊丝 牌号
焊剂 牌号
焊丝牌号
保护气体
Q235
J426 J427
E4315 E4316
H08A
HJ431 H08Mn2SiA 20%CO2+80%Ar
注：CO2 气体保护焊所用焊接气体应满足：气体纯度不应低于 99.5%（体积比），
且其含水量不应大于 0.005%（重量比），若瓶内气体压力低于 1Mpa 时应停止使
用。
2)实行严格的焊材烘烤制度。
焊材烘焙制度
焊接材料 烘焙温度（℃） 烘焙时间（h）
使用极性
E4316、E5016
350
1
交直流两用
E4315、E5015
350
1
直流反接
HJ431
250
2
3)气体保护焊丝应置于干燥、通风处进行保存，以防焊丝表面生锈。
1.4 油漆
1 构件成品的保护油漆为红丹醇酸油漆（2 遍）。
2 油漆在使用之前，要对其进行复检，复检合格后方可使用。
汉邦石化PTA扩能改造项目钢结构制造技术要求 一、制造内容 A．钢结构加工图的详细设计（供应商应根据设计院备料图，进行二次深化设计，设计后图纸提交业主转设计院确认返回后按图制造；钢结构施工详图应包括图纸目录、设计总说明、构件布置图、构件详图和安装节点详图等内容；且图纸表达应清晰、完整，空间复杂构件和节点的施工详图，并采用三维图形表示；施工详图的设计，应满足钢结构施工构造、施工工艺、构件运输等有关技术要求）； B．构件制作（不包含栏杆、直梯、钢格板、檩条及围护等劳动保护部分）； C. 钢结构表面涂装：钢结构供应商的供货范围。钢结构表面涂装，应保证：两道环氧富锌底漆(二道底漆，单层漆膜厚度为40μm，二层膜厚总计80μm)、一道环氧云铁中间漆（漆膜厚度为70μm）、两道室外型丙稀酸聚氨脂面漆（单层漆膜厚度为40μm，二层膜厚总计80μm)，钢结构油漆总厚度（应不低于230μm）。 二、项目执行标准规范 钢结构二次设计、材料及制作应满足下列主要规范及标准（规范、标准之间有不一致，按高要求、最新规范执行） 《石油化工管架设计规范》SH/T3055-2007 《钢结构设计规范》 GB50017-2002 《建筑结构荷载规范》GB50009 《高耸结构设计规范》GB50135 《钢结构焊接规范》GB50661 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 《钢结构工程施工规范》 GB 50755-2012 《石油化工钢结构工程施工质量验收规范》SH/T3507-2011
《石油化工涂料防腐蚀工程施工质量验收规范》SH/T 3548-2011 《富锌底漆》HG/T 3668-2009 《工程测量规范》GB50026-93 《结构高强度螺栓的设计、施工和验收规程》JGJ82-2011 《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002 《涂装前钢材表面绣蚀等级和除锈等级》 GB/T 8923-1988 《石油化钢结构防腐蚀涂料应用技术规程》SH/T3603-2009 《建筑钢结构防火技术规范》 CECS200: 2006 《热轧H型钢及部分T型钢》 GB/T11263-2010 《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB709-2006 《热轧等边角钢尺寸、外形、熏最及允许偏差》GB9787-1988 《热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB9788-1988 《热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差》 GB707-1988 《焊接H型钢》 YB3301-2005 《碳素结构钢》 GB/T700-2006 《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-2009 《厚度方向性能钢板》GB/T5313 《建筑结构用钢板》GB/T19879 《焊接用钢丝》GB1300-77 《碳钢焊条》 GB5117-2012 《碳素钢埋弧焊用焊剂》 GB5293-1999 《埋弧焊缝坡口的基本型式与尺寸》GB985-2008 《钢结构制作安装施工规程》 YB9254-95 《建筑施工安全检查标准》 JGJ59-2011 《焊接质量保证》 GB/T12467-12469-2009 《钢结构焊缝外形尺寸》 GB10854-89
钢结构制作方案 钢结构制作工艺流程 箱型钢结构制造工艺流程： 材料进场检验、矫正腹板、翼缘板切割下料 接料焊接探伤 钻孔焊接探伤二次装配焊接检查 涂装标识包装运输 端铣修整U型组装箱型组装 电渣焊矫正隔板、衬板切割下料隔板加工 不合格 隔板组焊不合格不合格钻孔 耳板下料 摩擦面处理
十字柱制作工艺流程图：
H型钢梁制造工艺流程：
材料进场 材料进场前应进行检验。 检验过程包括材质证明及材料标识和材料允许偏差的检验。材料检验合格后方可投入使用。 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1/2，否则不得使用。 钢材矫正: 可用机械方法或火焰矫正，火焰矫正温度不可超过650℃，并严禁强制降温。 钢材矫正后的表面不应有明显的划痕，划痕深度不得大于0.5mm。 钢材矫正后的允许偏差 序号项目允许偏差mm 1 钢板的局部不 平度 t≤14 1.5 T＞14 1.0 2 型钢弯曲矢高L/1000且不应大于5.0 3 角钢肢的垂直度b/100双肢栓接角钢的角度不得大于90° 4 槽钢翼缘对腹板的垂直度b/80 5 工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度b/100且不大于2.0 注：t-钢板厚度， L-钢材长度， b-型钢翼缘宽度 放样号料 本工程放样采用的计量器具应经计量检测单位检测合格后方可使用。 在计算机上对节点进行1：1放样，放样时应根据设计图确定各构件的实际尺寸。人工放样在平整的放样平台上进行，凡放大样的构
件，应以1:1的比例放出实样。 放样工作完成后，对所放大样和样板进行自检，无误后报质检员进行检验。 号料前必须核实所用钢材与设计图纸相符，钢材材质必须符合相关规范要求；如有代料应有代料通知单；做到专料专用。严格按照材料使用部位表进行号料，避免长料短用，宽料窄用。 在施工过程中，无论划线号料、气焊、还是铆工等工序都必须认真检查钢材是否有重皮、裂纹等缺陷，如发现应及时会同技术人员及检查人员研究处理。 号料时长度和宽度方向必须留焊接切割收缩量。 号料时，H形和箱形截面的翼板及腹板焊缝不能设置在同一截面上，应相互错开200mm以上，并与隔板错开200mm以上。接料尽量采用大板接料形式。 钢管接料，壁厚大于等于6mm时管接料应开坡口。壁厚小于6mm 时可不开坡口。下料阶段不得采用人工修补的方法修正切割完的钢管。 接料坡口形式： 钢板接料坡口形式： 钢管对接：采用全焊透对接焊缝，坡口形式如下：
1施工准备→原材料采、验、进厂→下料→制作→检验校正→预拼装→除锈→刷防锈漆一道→成品检验编号→构件运输→预埋件复验→钢柱吊装→雕塑附件安装→底漆修复→喷涂面漆→验收 2材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求。焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。 3、材料进厂后首先要进行防锈处理，并喷涂氟碳底漆进行保护。再根据需要下料加工。因雕塑体量较大，在厂里分块加工后需运到现场进行组装焊接。不锈钢部分做好成品，运至现场，等钢柱雕塑部分组装完成后再进行安装。 1.3运输和堆放 1.3.1要事先勘查道路，选择运输车辆型号，对运输不便的构件，采用现场拼装的方式。装卸时对容易变形的构件，要采取一定的措施。装卸时要保护构件的油漆面。 1.3.2堆放场地要坚实、平整，排水良好。 1.3.3构件不能直接置于地上，要垫高200以上，平稳地放在支座上，支座间地距离，应不使构件产生残余变形为限。 1.3.4构件地堆放位置，应考虑到现场安装的顺序。 钢结构制作基本流程说明： 1、材料检验：根据设计文件和规范要求检验主体材料及辅助料的力学指标、化 学成分、工艺性能、几何尺寸及外形。 2、材料堆放：将合格的钢材按品种、钢号、规格分类堆放，垫平、垫高，防止 积水和变形。 3、放样：根据审核后的施工图模型进行放样施工。 4、材料矫正：通过外力和加热作用，迫使已发生变形，以使材料平直。 5、号料：以样板为依据，在原材料上划出实样，并打上各种加工记号。 6、切割：将号料后的钢板、型钢按要求的形状和尺寸下料。常用的切割方法有 机械切割、气割、等离子切割等。 7、成形：成形可分热成形和冷成形两大类。按具体成形目的又可分为弯曲、卷 板、折边和模压四种成形方法。 8、边缘加工：为清除切割造成的边缘硬化而刨边，为保证焊缝质量而刨或铣坡 口，为保证装配的准确及局部承压的完善而将钢板刨直或铣平，均为边缘加工。边缘加工分铲、刨、铣、碳弧气刨等多种方法。 9、制孔：制孔分钻孔和冲孔。钻孔适用性广，孔壁损伤小，孔的精度高。一般 用钻床。冲孔效率高，但孔壁质量差，仅用于较薄钢板上的次要连接孔，且孔径须大于板厚。 10、装配：装配即将零件或半成品按施工图要求装配为独立的成品构件。装 配的方法有地样法，依型复制法，立装、卧装、胎模装配法等。 11、焊接：用高温使金属的不同部分熔合为一体的方法即为焊接。钢结构常 用的焊接方法有电弧焊、电阻焊、电渣焊等。电弧焊又分手工焊、韩埋弧自动焊、气体保护焊等。 12、后处理：包括矫正、打磨、消除焊接应力等。 13、辅助材料准备：包括螺栓、焊条的配套采购、运输和检验。 14、总装：在工厂将多个成品构件按设计要求的空间位置关系试装成局部或 整体结构，以检验各部分之间的连接状况。 15、除锈：除锈是钢结构防腐蚀的基本工序，现代钢结构制造厂一般用大型 抛丸机进行机械化除锈，效率高而除锈彻底。少量钢结构用喷砂或钢丝刷除
大型软件系统技术路线分析 纵观全球大型软件系统软件系统技术发展路线，历经了二十多年的时间，逐步从vb、.NET向J2EE java全面迁移，迄今为止，所有的集团客户和高端政府机关在大型软件系统技术的选择上，几乎清一色的选择JAVA品台，而且面向集团化的大型软件系统定位的企业，如九思软件、东软集团，也统统在此路线上完成系统的架构和功能设计。 在国外，JAVA技术已成为解决大型应用的事实标准，符合J2EE规范的应用服务器则是构建面向对象的多层企业应用的中间核心平台。因其具有易移植性，广开放性、强安全性和支持快速开发等特性，成为面向对象开发组织应用的首选平台。参照文档如下： 基于J2EE应用服务器支持EJB组件开发技术，包括消息队列、负载均衡机制和交易管理等。支持中大型网站和中大型组织应用等需要大规模跨平台、网络计算的领域。 软件构造有几个不可逆转的发展方向:XML数据结构、面向对象的构件技术、网络化应用。其中Java 因为与平台无关、安全、稳定、易开发、好维护、很强的网络使用性等, 而成为主流环境。 J2EE是企业级应用的标准。 J2EE平台提供了一个基于组件的方法，来设计、开发、装配及部署企业级应用程序，并提供了多层的分布式的应用模型、组件再用、一致化的安全模型以及灵活的事务控制机制。使之具有重用的能力，并集成了基于XML的数据交换一个统一的安全模式及灵活的事务控制。 J2EE应用程序由组件构成。一个J2EE组件是自包含的，与其相关的语气它组件通信的类及文件集成到J2EE应用程序的功能软件单元。J2EE规范定义了下面一些组件： 1）、运行在客户端的应用客户程序及小程序。 2）、运行于服务器网络的Servlet&Jsp组件。 3）、运行于服务端的企业逻辑组件。 J2EE组件用Java语言编写，通过相同的方法编译。J2EE组件与标准Java类的不同之处在于J2EE组件集成到了应用程序中，与J2EE规范兼容，并部署到负责运行、管理的J2EE 服务器上。 基于J2EE企业级应用服务器的结构 基于J2EE的企业级应用服务器是基于Web Services 的新一代应用服务器。在设计上突出了XML的应用，比如XML在本地化的存储及各种处理；通过SOAP与 .NET及通过IIOP 与CORBA的连接等。
一．编制依据、范围 1．1主要编制依据： “宝带西路大桥”设计方案 公路桥涵钢结构及木结构设计规范《JTJ025-86》 公路桥涵施工技术规范《JTJ041-89》 铁路钢桥制造规范《TB10002.2-99》 钢结构施工及验收规范《GBJ205-83》 钢结构焊接规范ANSI/AWS（D1.5-88） 铁路钢桥保护涂装《TB1527-84》 铁路特大桥工程质量评定验收标准《JBJ416-87》 桥梁用钢结构技术条件《GB/T714-2000》 合金结构钢技术条件《GB3077-82》 焊接用钢丝《GB1300-77》 二氧化碳保护焊用焊丝《GB8110-77》 低合金钢焊条《GB5118-85》 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级《GB3323-87》 对接焊缝超声波探伤方法和探伤结果分级《 TB1558-84》 对接焊缝超声波探伤方法《TB1558-86 》 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口形式与尺寸《GB985-88》 焊条质量管理规程《JB3223-83》 造船用球扁钢《GB9945-88》 钢结构制作工艺规程（上海市标准）《 DBJ08-216-95》 1．2编制范围 本桥梁工程的全部钢结构部分，包括大桥主梁（1715吨）、主塔（590吨）、主墩（186吨）等部分的工厂制作、运输及现场焊接工作。
二．钢结构制作 1 钢结构工厂加工 1．1生产组织形式 根据我公司的特点和原有制作工序，主要有三条制作生产线和两个抛丸除锈工段。制作车间负责构件制作，成品车间负责制品抛丸除锈、涂装和成品出厂。1．2钢结构构件加工工艺流程，见附图 1．3工厂制作要领 1．3．1 材料 1）本工程所有钢板采用Q345q。钢材进厂必须具备钢材质量证明书，然后按规定进行材料复检，并出具相应的复验报告，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允许负偏差值的1/2。所有钢材必须符合桥梁用结构钢《GB/T714-2000》的规定。 2）板材厚度控制需满足总平均厚度不得出现负公差，单批厚度不得低于-2%负公差。 3）焊接材料(必须具备材料质量证明书) 材质手工焊埋弧焊气体保护焊 Q345q JHE5015-3H H10Mn2G+HJ331 ER50-6 1．3．2 制作 1）放样、下料 a.放样下料将根据施工详图和工艺要求进行，并预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割加工余量。 b.对于形状复杂的零部件，在图中不易确定的尺寸，将通过放样确定。 d.下料前必须对钢料的牌号、规格、质量进行检查，如发现钢料不平直，有锈蚀、油漆等污物，应矫正清理后再下料；下料外形尺寸允许偏差为±1mm。 2）切割 切割前应将料面的浮锈、污物清除干净。钢板应放平垫稳，割缝下面应留有空隙。