鋼結構工程是用鋼板、型鋼和圓鋼等通過焊接、鉚接、螺栓連接等方式組裝而成的結構。與其他結構比較，鋼結構具有強度高，塑性和韌性、勻質性和同向性都比較好；結構的重量輕；焊接構造簡單，加工方便；施工周期短和精度高等特點，因而在建築、橋梁等土木工程中被廣泛采用。
第一節鋼結構加工製作工藝
一、鋼結構加工製作
（一）加工製作前的準備工作
１．加工製作圖
設計院提供的設計圖不能直接用來加工製作鋼結構，而是要考慮加工工藝，如公差配合、加工餘量、焊接控製等因素後，在原設計圖的基礎上繪製加工製作圖。加工製作圖是最後溝通設計人員及施工人員的意圖，它起到製作要領書的作用，又是實際尺寸、劃線、剪切、坡口加工、打孔、彎製、拚裝、焊接、塗裝、產品檢查、堆放、發送等各項作業的指示書，還起到進行高水平管理的檢查表的作用。
２．加工製作前施工條件的分析
繪製加工製作圖或審查設計圖應邊審邊分析研究施工條件或者難易程度，必須認真分析焊接難度大的部分，是否使用高強螺栓及緊固器具，在狹窄處能否保持焊條的焊接角度等。
３．鋼卷尺
在鋼結構工程中，主要使用皮尺、寬帶鋼卷尺及凸麵鋼卷尺中任何一種一級產品。最好使工廠用卷尺和現場用卷尺屬同一類產品，也就是各工種之間使用“同一把尺”。如果有困難，則１０ｍ之間的相互差值控製在０．５ｍｍ之內。
４．上崗操作人員應進行培訓和考核，特殊工種應進行資格確認，充分做好各項工序的技術交底工作。
（二）鋼結構加工製作的工藝程序
１．放樣
放樣是根據產品施工詳圖或零、部件圖樣要求的形狀和尺寸，按照１：１的比例把產品或零、部件的實形畫在放樣台或平板上，求取實長並製成樣板的過程。對比較複雜的殼體零、部件，還需要作圖展開。放樣的步驟如下：
（１）仔細閱讀圖紙，並對圖紙進行核對。
（２）準備放樣需要的工具，包括鋼尺、石筆、粉線、劃針、圓規、鐵皮剪刀等。
（３）準備好做樣板和樣杆的材料，一般采用薄鐵片和小扁鋼。可先刷上防鏽油漆。
（４）放樣以１：１的比例在樣板台上彈出大樣。當大樣尺寸過大時，可分段彈出，尺寸畫法應避免偏差累積。
（５）先以構件某一水平線和垂直線為基準，彈出十字線；然後據此逐一劃出其他各個點和線，並標注尺寸。
（６）放樣過程中，應及時與技術部門協調；放樣結束，應對照圖紙進行自查；最後應根據樣板編號編寫構件號料明細表。
２．號料
號料就是根據樣板在鋼材上畫出構件的實樣，並打上各種加工記號，為鋼材的切割下料作準備。號料的步驟：
（１）根據料單檢查清點樣板和樣杆，點清號料數量。號料應使用經過檢查合格的樣板與樣杆，不得直接使用鋼尺。
（２）準備號料的工具，包括石筆、樣衝、圓規、劃針、鑿子等。
（３）檢查號料的鋼材規格和質量。
（４）不同規格、不同鋼號的零件應分別號料，並依據先大後小的原則依次號料。對於需要拚接的同一構件，必須同時號料，以便拚接。
（５）號料時，同時劃出檢查線、中心線、彎曲線，並注明接頭處的字母、焊縫代號。
（６）號孔應使用與孔徑相等的圓規規孔，並打上樣衝作出標記，便於鑽孔後檢查孔位是否正確。
（７）彎曲構件號料時，應標出檢查線，用於檢查構件在加工、裝焊後的曲率是否正確。
（８）在號料過程中，應隨時在樣板、樣杆上記錄下已號料的數量，號料完畢，則應在樣板、樣杆上注明並記下實際數量。
３．切割下料
切割的目的就是將放樣和號料的零件形狀從原材料上進行下料分離。鋼材的切割可以通過切削、衝剪、摩擦機械力和熱切割來實現。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）氣割法：是利用氧氣與可燃氣體混合產生的預熱火焰加熱金屬表麵達到燃燒溫度並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，通過高壓氧氣射流，將氧化物吹除而引起一條狹小而整齊的割縫。隨著割縫的移動，使切割過程連續切割出所需的形狀。氣割前，應將鋼材切割區域表麵的鐵鏽、汙物等清除幹淨，氣割後，應清除熔渣和飛濺物。
（２）機械切割法：可利用上、下兩剪刀的相對運動來切斷鋼材，或利用鋸片的切削運動把鋼材分離，或利用鋸片與工件間的摩擦發熱使金屬熔化而被切斷。常用的切割機械有剪板機、聯合衝剪機、弓鋸床、砂輪切割機等。
（３）等離子切割法：是利用高溫高速的等離子焰流將切口處金屬及其氧化物熔化並吹掉來完成切割，所以能切割任何金屬，特別是熔點較高的不鏽鋼及有色金屬鋁、銅等。
４．坡口加工
焊接質量與坡口加工的精度有直接關係，如果坡口表麵粗糙有尖銳且深的缺口，就容易在焊接時產生不熔部位，將在事後產生焊接裂縫。又如，在坡口表麵粘附油汙，焊接時就會產生氣孔和裂縫，因此要重視坡口質量。坡口加工一般可用氣體加工和機械加工，在特殊的情況下采用手動氣體切割的方法，但必須進行事後處理，如打磨等。
５．開孔
在焊接結構中，不可避免地將會產生焊接收縮和變形，凶此在製作過程中，把握好什麼時候開孔將在很大程度上影響產品精度。特別是對於柱及梁的工程現場連接部位的孔群的尺寸精度直接影響鋼結構安裝的精度，因此把握好開孔的時間是十分重要的，一般有四種情況：
（１）在構件加工時預先劃上孔位，待拚裝、焊接及變形矯正完成後，再劃線確認進行打孔加工。
（２）在構件一端先進行打孔加工，待拚裝、焊接及變形矯正完成後，再對另一端進行打孔加工。
（３）待構件焊接及變形矯正後，對端麵進行精加工，然後以精加工麵為準線，劃線、打孔。
（４）在劃線時，考慮了焊接收縮量、變形的餘量、允許公差等，直接進行打孔。
常用的機械打孔有電鑽及風鑽、立式鑽床、搖臂鑽床、桁式搖臂鑽床、多軸鑽床、ＮＣ開孔機，打孔後應用磨光機清除孔邊毛刺。
６．組裝
（１）組裝的零件、部件應經檢查合格，連接件和沿焊縫邊緣約５０ｍｍ範圍內的鐵鏽、毛刺、汙垢、油跡等應清除幹淨。
（２）鋼材的拚接應在組裝前進行。構件的組裝應在部件組裝、部件焊接、部件矯正後進行。
（３）組裝可采用胎夾具方法。當在平台上組裝時，平台的平麵高低差不得超過４ｍｍ。構件的組裝應根據結構形式、焊接方法和焊接順序等因素，確定合理的組裝順序。
（４）組裝的質量要求：除工藝要求外零件組裝的間隙不得大於１．０ｍｍ。對頂緊接觸麵應有７５％以上麵積緊貼，用０．３ｍｍ塞尺檢查，其塞入麵積不得大於２５％，邊緣最大間隙不得大於０．８ｍｍ。金屬接觸部分的精加工可用龍門銑床、臥式鏜床、牛頭刨床、斜麵切削機等來進行。
組裝的隱蔽部位應在焊接（詳見本章第二節）和塗裝（詳見本章第七節）檢查合格後方可封閉。
二、鋼結構構件的驗收、運輸、堆放
１．鋼結構構件的驗收
鋼構件加工製作完成後，應按照施工圖和《鋼結構工程施工質量驗收規範》（ＧＢ５０２０５－２００１）的規定進行驗收，有的還分工廠驗收、工地驗收，因工地驗收還增加了運輸的因素，鋼構件出廠時，應提供下列資料：
（１）產品合格證。
（２）施工圖的設計變更文件。
（３）製作中技術問題處理的協議文件。
（４）鋼材、連接材料、塗裝材料的質量證明或試驗報告。
（５）焊接工藝評定報告。
（６）高強度螺栓摩擦麵抗滑移係數試驗報告，焊縫無損檢驗報告及塗層檢測資料。
（７）主要構件檢驗記錄。
（８）預拚裝記錄：由於受運輸、吊裝條件的限製。另外設計的複雜性，有時構件要分兩段或若幹段出廠，為了保證工地安裝的順利進行，在出廠前進行預拚裝。
（９）構件發運和包裝清單。
２．構件的運輸
（１）發運的構件，在易見部位用油漆標上重量及重心位置的標誌。以免在裝、卸車和起吊過程中損壞構件。節點板、高強度螺栓連接麵等重要部分要有適當的保護措施，零星的部件等都要按同一類別用螺栓和鐵絲緊固成束包裝發運。
（２）大型或重型構件的運輸應根據行車路線、運輸車輛的性能、碼頭狀況、運輸船隻來編製運輸方案。在運輸方案中要著重考慮吊裝工程的堆放條件、工期要求來編製構件的運輸順序。
（３）運輸構件時，應根據構件的長度、重量和斷麵形狀選用車輛；構件在運輸車輛上的支點、兩端伸長的長度及綁紮方法均應保證構件不產生永久變形、不損傷塗層。構件起吊必須嚴格按設計吊點起吊。
３．構件的堆放
（１）構件一般要堆放在工廠的堆放場和現場的堆放場。構件堆放場地應平整堅實，無水坑、冰層，並應排水通暢，有較好的排水設施，同時有車輛進出的回路。
（２）構件應按種類、型號、安裝順序劃分區域，插立標誌牌。構件底層墊塊要有足夠的支承麵，不允許墊塊有大的沉降量，堆放的高度應有計算依據，以最下麵的構件不產生永久變形為準，不得隨意堆高。
（３）在堆放中，發現有變形不合格的構件，則嚴格檢查，進行矯正，然後再堆放。不得把不合格的變形構件堆放在合格的構件中，否則會影響安裝進度。