格构柱制作及安装工艺确定.docVIP

1.格构柱制作及安装工艺确定 1）本工程钢格构柱横截面积为1800㎜×190㎜，由4根柱肢及若干横梁﹑斜撑焊接而成，柱肢及横梁分别由两根[16b﹑[14对接而成，斜撑用∠75×75×5制作，通过节点板与柱肢焊接，横梁与柱肢直接对接。 2）制作方法和焊接材料的选用 ①[16b﹑[14的对接：槽钢的国标定尺为9～12m，对焊接缝较长，采用手工电弧焊制作存在工期长﹑焊工劳动强度大﹑焊接质量和焊接变形不易控制等问题，因此从提高效率和保证质量的角度出发，宜选用埋弧自动焊焊接。 ②斜撑的制作：工作量较小，宜选用手工气割。 ③节点板的制作：工作量较大，而且要求表面割纹深度＞50μm﹑且≤100μm﹑平面度≤0.2㎜﹑上边缘融化程度≤1.5㎜，宜选用空气等离子自动切割机切割，手工电弧焊焊接。手工电弧焊焊条选用E4303（钛铁矿型）。 3）工艺流程（见图1） 由工艺流程图可看出焊后矫正焊接变形的工序较多，它直接影响下道工序的质量及整个部件的组装拼焊。为了减少焊接变形引起的不利影响，需要在设计和焊接制作两方面采取措施：①设计时应在焊缝的布置﹑数量﹑尺寸和形状等方面综合加以考虑；②焊接制作时应合理选择焊接方法﹑焊接顺序，采取反变形等工艺措施；③尽可能将焊接变形控制到最小的程序，减小焊后矫正工作。 2.焊接引起的变形分析 1）柱肢的纵向弯曲变形 柱肢是由两根[16b对接而成，由于施焊顺序有先后，造成焊缝纵向收缩不一致。 2）柱肢的扭曲变形 由于柱肢焊接时，焊缝线错位﹑不对称而造成的。 3）节点板的角变形 由于钢板两面受热不均匀﹑横向收缩不一致引起的。 4）1.8m格构面的扭曲变形 由于部件焊接变形和应力的存在以及组焊时焊接顺序不合理所致。 5）钢格构柱的扭曲变形 由于1.8m格构面焊接应力的存在，再加上拼装钢格构柱时，焊缝多﹑施焊时间不同，热胀冷缩的情况比较复杂，容易引起这种变形。钢格构柱焊接扭曲变形不易控制和矫正，因此应采取工艺措施，以减小每一部件的变形。 3 控制措施 合理地运用刚性固定法和预制反变形法，使分部焊件的焊接变形处于受控状态，矫正变形后再进行总装，这样可以克服焊接变形造成的不利因素。 槽钢对接 槽钢对接共有两种，分别为[16b对接﹑[14对接。[16b对接时一侧为通长焊缝，另一侧根据节点板的布置情况设为间断焊缝。槽钢对接选用埋弧自动焊焊接，焊剂使用时应注意：高温（300℃）烘干，低温（120℃）存放，重复使用需清筛≯3次。由于槽钢翼缘处较薄，不宜采用过大的线能量，经多次试验，焊接制作中采用表1所列参数。 采用刚性固定法夹持槽钢，通过在焊接平台上每隔900㎜设置一对螺栓顶紧装置，沿纵向均匀设置6对螺栓压紧装置来夹持槽钢，见图2。 节点板制作 节点板均采用厚8㎜的钢板裁制，综合考虑外形尺寸﹑切割变形﹑焊缝成形﹑材料消耗等因素的要求，选用空气等离子自动切割机下料。由于节点板数量多，形状各异，需按不同部位﹑不同尺寸标注编号，根据编号组对焊接，基本形式见图3。 采用反变形法：下料后，节点板的底板先用压力机沿板纵向中线预留3㎜变形量 节点板的焊制：由于焊缝的形式均匀为角焊缝，为保证焊脚尺寸等边和控制焊缝成型点焊后采用V形胎位施焊。 节点板与柱肢贴面焊 用手工电焊焊接，施焊时注意起弧﹑熄弧距节点板端部应＞10㎜；焊缝形式均为角焊缝，点焊后采用V形胎位施焊。 4） 1.8m格构面的拼装焊接 采用刚性固定法，通过在焊接平台上每隔1000㎜设置一对螺栓顶紧装置和一对螺栓压紧装置来夹持固定柱肢，其定位后，用手工电弧焊焊接。 5）两个1.8㎜格构面组拼成钢格构柱 制作螺旋可调撑杆和螺旋可调拉杆，形成刚性夹持定位后，用手工电弧焊点焊，然后先焊刚性大的构件，形成刚性单元后，再焊其它构件。 4 钢格构柱的安装 1）钢格构柱的首层吊装 首先吊装用门架连接的两根钢格构柱，定位后与门架焊接，形成刚性单元，然后沿纵向依次向两侧延伸吊装，定位后与横梁焊接。将基坑的纵﹑横中心线与钢格构柱的纵﹑横中心线分别标出，按首层钢格构柱在库房中所处位置定位，吊装过程中用两台经纬仪沿纵﹑横轴向测量，将基坑的纵横中心线与钢格构柱的纵横中心线分别对正，并确定高度。首层钢格构柱的固定﹑定位后，吊车保持吊装状态不变，用木楔将钢格构柱牢固固定，用2台经纬仪随时监控校正，然后向基坑内灌注混凝土，捣固夯实，再将吊车恢复自由状态。 2）钢格构柱的对接 二﹑三层钢格构柱的对接在地面进行，然后用塔吊吊起，准确定位（同首层）后，与首层对接。原设计钢格构柱的对接时柱肢的对接，要求达到二级焊缝标准，考虑到施工难度较大﹑质量不易保证等因素。经多方研究，采用铁板角焊的形式，即由对接横焊改为纵向角焊。根据焊缝等强的原则，贴板最小尺寸的确定由下式计算而得： N/(helw1)=N/（tlw2） 式中的N为轴心拉力或轴心