钢管柱加工方案

目录1. 编制依据 (1)2. 工程概况 (2)2.1 项目基本概况 (2)2.2 钢管柱概况 (2)3. 材料及设备计划 (4)3.1 材料供应计划 (4)3.2 生产设备配置 (4)3.2 检验测量设备 (5)4. 加工工艺要求及控制 (6)4.1 下料 (7)4.2 筒体卷制 (7)4.3 筒体焊接 (8)4.4 筒节组对 (8)4.5 环板的加工制作 (9)4.6 环板、肋板与主题的拼装焊接 (11)4.7 筒体组拼 (12)4.8 栓钉焊接 (14)4.9防腐处理及进场要求 (14)5. 钢管制作检验 (16)5.1 钢管柱制作检验标准 (16)5.2 钢管柱制作缺陷修复 (16)6. 安全管理及文明施工措施 (17)1. 编制依据1）《宾馆西路站地下站土体围护结构施工图设计》2）施工图设计交底3）《建筑桩基础技术规范》（JGJ94—2008）4）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）5）《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28:2012）6）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）7）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012)8）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB 50046—2008）9）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T8923）以及相应的施工验收规范编制。

2. 工程概况2.1 项目基本概况天津地铁5、6号线工程文化中心部分第2合同段宾馆西路站（天津宾馆站）是地铁5、6号线的一个同台换乘站，为地下三层三跨岛式车站。

车站位于天津市河西区宾水道与宾馆西路交口，沿宾水道东西向布置，场地范围内地势平坦。

车站主体结构长276m，标准段基坑宽23.3m，深26.12m，盾构井段基坑宽27.1m，深27.72m，主体结构采用盖挖逆筑法施工工艺，围护结构采用地下连续墙形式（深55米，共106幅）。

如图2.1-1项目位置图所示：图2.1-1 项目位置图2.2 钢管柱概况钢管柱采用直径800mm壁厚25mm以及直径1000mm壁厚25mm的钢管，数量分别为54根和2根，共有8种形式，钢管柱的具体形式见下表所示。

钢板及环板材料采用Q 345b钢，且屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85，钢材应有明显的屈服强度，且伸长率不应小于20%，钢材应具有懒汉的焊接性和合格的冲击韧性。

表2.2-1 钢管柱形式及数量统计序号形式所在位置数量长度（m）1Z113轴-20轴1623.972Z212轴，21轴，28轴623.973Z34轴-11轴，25轴-27轴2225.174Z43轴226.073. 材料及设备计划3.1 材料供应计划材料供应计划见下表所示。

表3.1-1 材料供应计划表3.2 生产设备配置主要检验测量设备见下表所示表3.2-1 生产设备配置3.2 检验测量设备主要检验测量设备见下表所示表3.2-1 主要检验测量设备4. 加工工艺要求及控制钢管柱施工采用选择具有相应资质等级的加工单位进行招标，根据招标办法选择信誉优良实力雄厚的加工单位中标。

钢管柱加工流程图如下图所示。

图4-1 钢管柱加工流程图4.1 下料我们所需的钢板为2000×25×2435mm，2000×20×3063mm双定尺板。

钢板几何尺寸精度是直接影响钢管柱直径、筒节端面与轴线垂直度的关键，关系到整个柱体的直度以及纵焊缝与管柱母线的平行度，影响环口的错边量和柱体长度等尺寸精度，1）根据柱体的直径和柱体总长度及厂内加工部分的长度及坡口形式确定下料长度，宽度和坡口形式。

2）用单臂刨床加工钢板两边以及环向焊接工艺坡口到设计尺寸。

3）用氧、乙炔半自动切割机切割长短及纵向焊接工艺坡口到设计尺寸。

坡口：埋弧自动焊纵焊口为“I”型；环焊口为“V”型坡口，坡口角度：600±50，顿边为0～1mm，坡口间隙0。

见下图所示图4.1-1 环焊口坡口图4）板的几何尺寸偏差：长度偏差±2mm。

宽度偏差±1mm。

板边平行度1mm。

对角线差小于3mm。

4.2 筒体卷制1）先压边后在进行筒体卷制，筒体卷制过程不应少于三次，达到自然合口。

目的是消除在卷制过程中产生的应力。

2）合口：板边错边量控制在1mm以内，管端面错边量控制在0.5mm以内。

点焊在外面，（这样在焊完内口后外面用碳弧气刨清根时把焊点打去，不致影响焊接质量）。

3）椭圆度控制在3mm以内，超标的应回圆。

4.3 筒体焊接纵焊缝用埋弧自动焊，双面焊，直流，反接。

环焊缝用CO2气体保护焊打底,埋弧焊罩面，单面焊，直流，反接。

埋弧焊焊丝：H10MnA,φ5；焊剂HJ431（焊剂应按说明书要求进行烘焙，烘焙温度250℃，时间2小时）；CO2气体保护焊焊丝：THQ-50C，φ1.2，保护气体CO2气体（CO2气体纯度≥99.5%，含水量≤0.005%）。

1）氧乙炔预热：预热的加热区域应在焊接坡口的两侧，宽度应各为焊件施焊处厚度的1.5倍，且不小于100mm,预热温度应在焊件反面测量，测温点应在离电弧经过前的焊接点个方向不小于75mm处,正面测温应在加热停止后进行。

预热温度应>60℃，当环境温度低于0℃，应提高预热温度15～25℃。

2）纵焊缝内口焊接：焊接参考参数：电流750～800A，电压36～39V，速度0.3～0.45m/min （可根据实际情况做适当调整）。

引、灭弧长度不小于80mm。

3）外口焊接：内口焊完后，用碳弧气刨进行清根，并用砂轮磨光，去掉渗碳层。

这是保证焊接质量的关键。

焊接参考参数：电流850A，电压36～39V，速度0.3～0.45m/min （可根据实际情况做适当调整）。

引、灭弧长度不小于80mm。

4）环口焊接：坡口形式见图4.1-1：环焊口坡口图，用CO2气体保护焊打底，埋弧焊照面。

CO2气体保护焊打底焊接参考参数：电流300A,电压30V，速度60cm/min,保护气体流量15～25L/min。

埋弧焊照面焊接参考参数：电流750～800A，电压36～39V，速度0.2～0.3m/min （可根据实际情况做适当调整）。

引、灭弧长度不小于80mm。

4.4 筒节组对1）用氧乙炔割下引弧灭弧板，用砂轮打磨平整。

2）根据图纸要求排列筒节。

每个筒节的纵焊道相错900，见下图所示。

图4.4-1 筒节排列要求3）对口不得留间隙，这是保证柱体直度的关键。

4）对口错边量控制在2mm以内。

焊点在外面，其目的和纵口一样。

4.5 环板的加工制作环板即钢管柱上各层的节点板，是整个主体重要组成部分，根据进度要求采用在钢板上直接割圆或用钢板条卷圆（注：宽度80mm,时间允许的条件下），如下图所示：图4.5-1 钢板条圈圆1）环板下料根据图纸制作样板，其样板比图纸要求大5mm，为精加工留有余量。

卷制时对接焊口焊接坡口为X型，顿边为0～1mm。

如下图所示型焊坡口图4.5-2 X型焊坡口2）焊前预热：（1）采用氧乙炔预热，预热的加热区域应在焊接坡口的两侧，宽度应各为焊件施焊处厚度的1.5倍，且不小于100mm,预热温度应在焊件反面测量，测温点应在离电弧经过前的焊接点个方向不小于75mm处,正面测温应在加热停止后进行。

（2）预热温度应>60℃，当环境温度低于0℃，应提高预热温度15～25℃,CO2气体保护焊道间温度150±15℃。

3）环板的焊接：放在平板之上，用CO2气保焊打底焊。

四道口焊完后翻面，用砂轮清根，用CO2气保焊打底焊，用CO2气保焊填充，气保焊丝为THQ-50C，用E5016或E5015（焊条应按说明书要求进行烘焙，烘焙温度300～350℃，时间1小时）φ4焊条手弧焊盖面焊。

4）采用分面分层多道焊，如下图所示。

图4.5-3 分层多道焊焊接过程中电流、速度应保持一致，中间不能停顿。

其目的是防止焊接变形。

5）冷却后，用砂轮磨平焊道，检测环板的不平度，不应超过3mm，否则用压力机调平。

6）内圆切割焊接坡口，如下图所示。

型焊坡口图4.5-4 X型焊坡口7）环板拼焊经检验合格后，根据图纸要求划线，用钻床打孔。

4.6 环板、肋板与主题的拼装焊接1）根据图纸在柱体上划线，划出环、肋板的位置，并在柱体上焊环板止档块，确保环板位置准确，如下图所示。

图4.6-1 环板、肋板定位图2）环板装到位后，调整环板与柱体间隙。

用CO2气保焊点焊,用CO2气体保护焊打底焊, 用CO2气体保护焊填充。

3）焊前预热：采用氧乙炔预热，预热的加热区域应在焊接坡口的两侧，宽度应各为焊件施焊处厚度的1.5倍，且不小于100mm,预热温度应在焊件反面测量，测温点应在离电弧经过前的焊接点个方向不小于75mm处, 正面测温应在加热停止后进行。

2）预热温度应>85℃，当环境温度低于0℃，应提高预热温度15～25℃，CO2气体保护焊道间温度150±15℃。

3）肋板焊接用CO2气保焊打底焊，用CO2气保焊填充，气保焊丝为THQ-50C，用E5016或E5015（焊条应按说明书要求进行烘焙，烘焙温度300～350℃，时间1小时）φ4焊条手弧焊盖面焊。

采用分面分层多道焊，焊接过程中电流、速度应保持一致，中间不能停顿。

防止焊接变形。

肋板焊接坡口如下图所示：45°图4.6-2 肋板焊接坡口4.7 筒体组拼1）拼接前准备制作胎架：因柱体整根长度18米左右，分段长度6米，胎架长度为16米，见下图所示。

图4.7-1 拼接胎架示意图胎架的调整：现场的场地进行平整，胎架进行调整，严格控制胎架的直线度（直线度的偏差直接影响到整根立柱的弯曲度）。

胎架要求平直，用水准仪进行调整，调整后焊接固定在钢板上。

2）环境要求：焊接施工在露天实施时应满足下面环境要求：（1）境温度不低于0℃（低于零度应按预热要求提高预热温度）；（2）风速小于8m/s；（3）相对湿度小于90%；（4）无雨、雪、雾天气。

3）组对拼接：（1）组对前根据图纸确定柱体的上、中、下三部分。

对接口管端的两侧（包括端面）25mm范围内的铁锈、毛刺、油污等赃物必须清楚干净。

打磨光洁，并将影响焊接质量的凹凸不平处修磨平整。

（2）将柱体上下两部分放在胎架上，使两纵口相错90O，调整两口间隙在1～2mm, 接口错边量不大于2mm。

用钢卷尺复核柱体总长度。

要求：对圆度不一，有误差的对接口，错边量调整时应均匀，决不允许集中在某一局部范围内。

（3）定位要求：在装配时不准许用加热强力装配的方法，只允许用轻轻打击或卡马牵引的方法将部件进行调整，对装时定位焊用CO2气保焊，定位焊的高度一般不宜超过设计焊缝的2/3，定位焊的长度为20～30mm，定位焊的距离为200～300mm。

4）环缝焊接：（1）现场的钢管柱对接焊口为环形焊道，60O±5O V型坡口。