實(shí)例分析：重型鋼結(jié)構(gòu)廠房制作與施工
一、結(jié)構(gòu)介紹
重型鋼結(jié)構(gòu)廠房多為框架或排架結(jié)構(gòu),，設(shè)有一臺(tái)或多臺(tái)有重型吊車(chē),，在廠房?jī)?nèi)一般布置一層或多層鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)，鋼結(jié)構(gòu)材料大多數(shù)為寬翼緣H型鋼,，安裝方式多為高強(qiáng)螺栓連接,，因此焊接H型鋼的構(gòu)件制作工藝與高強(qiáng)螺栓安裝的質(zhì)量控制是廠房結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵，下面以某汽輪機(jī)廠房為例,，對(duì)上述兩要點(diǎn)進(jìn)行闡明,。
該汽輪機(jī)廠房屋面為單坡網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)架坡底底層標(biāo)高為26.20 m,，坡底球支座標(biāo)高為28.54m,，坡頂球支座標(biāo)高為32.04m；跨度為39m,，柱距為10m,，地下室底板頂標(biāo)高為-10.50m運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高為+8.3m，除氧層標(biāo)高為+13.30m,；在+8.25 米層,，+13.25米層+29.4米層等均布置有H型鋼，材質(zhì)為Q235B,，分別為HE700B,、HE600A、HE500A等作為平臺(tái)梁,，上鋪格柵板或花紋鋼板,。工程量約為888噸。
汽機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)兩臺(tái)85噸和20噸橋式起重機(jī),。其軌道頂標(biāo)高21.60 m,。汽機(jī)房外墻面為灰白色壓型鋼板，配灰藍(lán)色壓型鋼板色帶,。
二,、焊接H型鋼的制作工藝
本工程設(shè)計(jì)采用軋制H型鋼,，型號(hào)為HE600A、HE700B,、HE700A,、HE500A。但因市場(chǎng)上采購(gòu)不到設(shè)計(jì)要求的軋制H型鋼,，通過(guò)設(shè)計(jì)變更認(rèn)可,，采用焊接H型鋼。
1,、 制作工藝方案確定
焊接H型鋼制作采用H型鋼生產(chǎn)自動(dòng)流水線,，焊接方式采用埋弧焊。
焊接工程師根據(jù)施工圖中所有焊接接頭型式,，母材材質(zhì),、厚度、焊接位置,，結(jié)合所采用焊接方法,，進(jìn)行綜合考慮，按相關(guān)焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,，在焊接前進(jìn)行嚴(yán)格周密的焊接工藝評(píng)定試驗(yàn),，將評(píng)定報(bào)告中的焊接參數(shù)作為施焊的指導(dǎo)性文件。
焊工須參加相應(yīng)資格的焊工考試,，合格后方可進(jìn)行相應(yīng)資格的焊接作業(yè),。所有參加焊接的焊工必須按照相應(yīng)的焊接工藝規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行操作。
2,、原材料矯正
鋼材在存放,、運(yùn)輸、吊裝等過(guò)程中不當(dāng)會(huì)引起變形,，影響到號(hào)料的準(zhǔn)確性,，所以號(hào)料前應(yīng)將變形材料進(jìn)行矯正。主要采用機(jī)械矯正的方法,，如型鋼調(diào)直機(jī),、壓力機(jī)等設(shè)備進(jìn)行矯正。
3,、下料
根據(jù)圖紙尺寸進(jìn)行鋼板排版,，排版時(shí)預(yù)留焊接收縮余量和加工余量，余量為25～30mm,；采用數(shù)控多頭直條切割機(jī)進(jìn)行切割,，切割前，檢查氣源是否充足,，割嘴是否暢通,；切割過(guò)程中,，觀察火焰是否正常,；切割完畢,，清除構(gòu)件表面的毛刺、飛濺,、熔渣,，并打磨光滑，構(gòu)件按編碼整齊擺放,。
對(duì)于不夠長(zhǎng)度的板料,，橫向拼焊完畢后，再進(jìn)行縱向切割,。
4,、切割后的矯正
對(duì)于翼緣板和腹板經(jīng)過(guò)數(shù)控下料后產(chǎn)生的變形，采用火焰矯正的方法進(jìn)行矯正,。其主要變形為側(cè)彎,，采用直線和三角形法進(jìn)行火焰矯正。
5,、組裝
采用H型鋼自動(dòng)組對(duì)機(jī)進(jìn)行組裝,，組裝前，采用磨光機(jī)將焊接區(qū)進(jìn)行除銹打磨,；再將下翼緣吊入組裝機(jī)平臺(tái),，然后將腹板吊入組裝機(jī)平臺(tái)，操縱自動(dòng)夾緊裝置,，使腹板與翼緣中線同步前進(jìn),，自動(dòng)點(diǎn)焊，最后,，將構(gòu)件翻身,，把上翼緣吊裝就位，自動(dòng)組裝,。
組裝完畢經(jīng)檢驗(yàn)合格后,，才能進(jìn)行焊接。
6,、焊接
焊接前檢查埋弧焊設(shè)備是否正常,；焊劑、焊絲是否充足,；焊接過(guò)程中及時(shí)觀察焊接運(yùn)行情況,；焊縫焊接完畢后，及時(shí)清理焊縫表面缺陷,，自檢合格后在指定位置用鋼印標(biāo)識(shí)焊工號(hào),交專(zhuān)職檢驗(yàn)人員,進(jìn)行目視檢查,。
7,、焊后矯正
檢查鋼梁表面狀況，清除一切雜物,。采用型鋼矯直機(jī)進(jìn)行矯正時(shí),，觀察矯正變形是否正常，每次矯正完畢,，測(cè)量變形量,，確定下次矯正量，直至矯正合格,。
8,、連接板和加勁板的焊接
焊接前進(jìn)行焊接區(qū)的清理，檢查組對(duì)間隙是否符合標(biāo)準(zhǔn),；焊接加勁板時(shí),，由2名焊工從構(gòu)件中間向兩端進(jìn)行對(duì)稱(chēng)施焊。
焊接時(shí)先進(jìn)行腹板焊縫的打底焊,，后進(jìn)行翼緣板焊縫的打底焊,；在一側(cè)焊縫的打底焊結(jié)束后翻身，進(jìn)行另一側(cè)加勁板焊縫的打底,、蓋面,；再次翻身進(jìn)行焊縫的蓋面，以減少焊縫收縮和彎曲,。
端頭板和加勁板,、連接板的打底、填充和蓋面穿插進(jìn)行,，以減少構(gòu)件的翻身次數(shù),。
9、焊后矯正
平臺(tái)梁的端頭板和加勁板,、連接板的焊接變形主要是彎曲和角變形,，焊接過(guò)程中主要通過(guò)合理的焊接順序和焊接參數(shù)來(lái)減少焊接變形。但因端頭板焊縫為單側(cè),，存在角變形,。
對(duì)于超差的彎曲變形，采用500t壓力機(jī)進(jìn)行矯正,；對(duì)于超差的角變形,，采用氧乙炔火焰進(jìn)行矯正。
10,、涂裝
按設(shè)計(jì)要求鋼結(jié)構(gòu)件表面底漆為：底漆：X06-1磷化底漆,，兩道178環(huán)氧底漆；中間漆：兩道CH201高防腐涂料；面漆：兩道有色醇酸面漆,。
采用噴砂除銹方法,，在噴砂后4小時(shí)之內(nèi)必須涂裝，環(huán)境溫度宜在5?38℃之間,，相對(duì)濕度不大于85%,，并符合涂料產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求。
對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)安裝焊縫處留出30?50mm暫不涂裝,，螺栓孔周?chē)?0mm不涂裝,，高強(qiáng)螺栓連接的摩擦面不涂裝；不涂裝部位用膠帶覆蓋,，膠帶覆蓋須牢固
每道油漆涂裝后，構(gòu)件表面涂層應(yīng)均勻,、附著良好,，并達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求。采用漆膜測(cè)厚儀,，檢測(cè)漆膜厚度,。
油漆涂裝合格后，采用記號(hào)筆進(jìn)行標(biāo)識(shí)移植,。
施工環(huán)境要求：施工過(guò)程中,，環(huán)境溫度宜高于3℃以上，雨天,、構(gòu)件表面有結(jié)露或空氣濕度超過(guò)85%時(shí)不宜在室外施工,。對(duì)未成膜的涂層，雨天進(jìn)行遮蓋保護(hù),。
11,、防火涂料施工
對(duì)構(gòu)件所需保護(hù)部位采用防火涂料涂刷方式，鋼結(jié)構(gòu)表面防火涂料施工應(yīng)嚴(yán)格遵守GB14907-94《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件》及其它相關(guān)的技術(shù)規(guī)范,、標(biāo)準(zhǔn),。
施工前必須對(duì)已進(jìn)行過(guò)噴砂除銹處理并涂刷過(guò)防銹底漆的鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行除塵、去污等處理,。方法可采用手工清理和鋼刷清理的方式,。除塵處理合格后進(jìn)行防火涂料的涂刷工作。
正式施工前,，對(duì)各種涂料需進(jìn)行小樣制作,，嚴(yán)格按照GB14907-94《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件》要求檢測(cè)，小樣合格,，制定出防火涂料施工工藝,。
為使防火涂料施工達(dá)到良好的附著力，第一遍應(yīng)薄薄涂刷，以覆蓋基材的70%以上,，間隔24小時(shí)涂刷第二遍,，涂刷厚度不超過(guò)300μm，以后每24小時(shí)涂刷一遍,，最后防火涂料干膜厚度應(yīng)達(dá)到鋼梁耐火極限1h,。
施工后涂層要求：施工后的涂層應(yīng)符合GB14907-94《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件》的要求。防火涂料施工后涂層厚度80%及以上面積應(yīng)符合有關(guān)耐火極限的設(shè)計(jì)要求,，且最薄處厚度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)要求的85%,。薄涂型防火涂料涂層表面裂紋寬度不應(yīng)大于0.5mm，厚涂型防火涂料涂層表面裂紋寬度不應(yīng)大于1mm,。防火涂料不應(yīng)有誤涂,、漏涂，涂層應(yīng)閉合無(wú)脫層,、空鼓,、明顯凹陷、粉化散和浮漿等外觀缺陷,。
三,、高強(qiáng)螺栓施工安裝
1、安裝前準(zhǔn)備
提供土建驗(yàn)收?qǐng)?bào)告,，對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行驗(yàn)收,、復(fù)查，合格后辦理交接驗(yàn)收,。
進(jìn)入安裝現(xiàn)場(chǎng)的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)是合格的產(chǎn)品,。構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行復(fù)查,，鋼構(gòu)件復(fù)查的項(xiàng)目主要是與安裝施工質(zhì)量有直接關(guān)系的數(shù)據(jù),，如外形幾何尺寸、螺栓孔大小和間距,、節(jié)點(diǎn)摩擦面,、構(gòu)件數(shù)量規(guī)格等，復(fù)查時(shí)對(duì)關(guān)鍵構(gòu)件進(jìn)行100%的檢查,，其它構(gòu)件進(jìn)行20～30%的抽檢,，復(fù)查時(shí)應(yīng)做好全部的復(fù)檢記錄。對(duì)于由于倒運(yùn)造成的構(gòu)件變形,，在施工現(xiàn)場(chǎng)要加以矯正,。
安裝施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件堆放場(chǎng)地必須便于安裝、按施工平面布置圖堆放,。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件堆放場(chǎng)地必須預(yù)留出構(gòu)件運(yùn)輸通道,、地面起重機(jī)行走路線等,。構(gòu)件擺放必須整齊，構(gòu)件標(biāo)識(shí)必須外露,，便于核對(duì),、檢查和施工。
2,、構(gòu)件吊裝
在鋼梁安裝施工前認(rèn)真檢查鋼梁安裝的連接尺寸,，在所有安裝連接尺寸符合安裝要求后，利用汽車(chē)吊進(jìn)行鋼平臺(tái)的吊裝就位工作,。
鋼梁就位時(shí),，為便于控制方向，起吊前應(yīng)在鋼梁兩端系兩根攬風(fēng)繩,，鋼梁在起吊后就位前靠近就位點(diǎn)時(shí),，速度應(yīng)緩慢，以免鋼梁撞擊到柱子上,。在第一榀鋼梁吊裝就位后用φ12鋼絲繩作纜風(fēng)繩作校正臨時(shí)固定,，開(kāi)始第二榀鋼梁吊裝就位。
在鋼梁安裝調(diào)整,、固定完畢、整體結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定后,，進(jìn)行總體一次性校正,。
3、高強(qiáng)螺栓的存放
高強(qiáng)螺栓進(jìn)場(chǎng)后,，對(duì)制造廠提交的產(chǎn)品按緊固件驗(yàn)收規(guī)則,、包裝與標(biāo)記的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收。高強(qiáng)螺栓應(yīng)存放在防潮,、防雨,、防塵的庫(kù)房里，并按型號(hào),、規(guī)格分類(lèi)存放,。安裝現(xiàn)場(chǎng)領(lǐng)取時(shí)，要按當(dāng)天使用部位領(lǐng)取相應(yīng)規(guī)格和數(shù)量的螺栓,，嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)隨意堆放,，以防扭矩系數(shù)發(fā)生變化。
4,、高強(qiáng)螺栓復(fù)驗(yàn)
在高強(qiáng)螺栓安裝前必須對(duì)高強(qiáng)螺栓的扭矩系數(shù)進(jìn)行復(fù)驗(yàn),，其平均值和變動(dòng)系數(shù)應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程》的要求,。
高強(qiáng)螺栓連接的摩擦面處理必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接的設(shè)計(jì),、施工及驗(yàn)收規(guī)程》的要求。處理好的摩擦面必須保持干燥、整潔,。在安裝前需進(jìn)行做加工廠提供的摩擦系數(shù)試件的復(fù)試工作,。
5、高強(qiáng)螺栓安裝作業(yè)順序
高強(qiáng)螺栓安裝嚴(yán)格按照以下流程進(jìn)行：
摩擦面處理→摩擦面抗滑移系數(shù)試驗(yàn)→部件組裝→檢查螺栓孔的同心度→確定施擰順序→裝入螺栓→初擰螺栓→終擰螺栓→扭矩檢查→防腐保護(hù)
5.1摩擦面處理
用噴丸除銹法對(duì)磨擦表面進(jìn)行噴丸處理,，或者噴丸后生赤銹,。連接板采用噴丸處理，使其表面粗糙度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,。
5.2摩擦面抗滑移系數(shù)試驗(yàn)
安裝之前應(yīng)依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)按批做抗滑移系數(shù)試驗(yàn),，最小值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
5.3部件組裝
在組裝之前,，待連接表面必須進(jìn)行清理,，除去浮銹、油漬,、油漆或其它污染物,。高強(qiáng)螺栓連接的板接觸面應(yīng)平整，并應(yīng)保持摩擦面干燥,、整潔,。如部件比較潮濕，應(yīng)先進(jìn)行干燥,，并用柔軟的鋼絲刷除掉表面浮銹,。
高強(qiáng)螺栓安裝前先用臨時(shí)普通螺栓和手動(dòng)扳手將兩連接板摩擦面貼合，臨時(shí)螺栓數(shù)量不得少于高強(qiáng)螺栓總數(shù)量的1/3,，但最少不得少于2個(gè),。施工時(shí)嚴(yán)禁用高強(qiáng)螺栓代替臨時(shí)螺栓，以防損傷螺紋,，引起扭矩系數(shù)的變化,。
在節(jié)點(diǎn)全部處理好后進(jìn)行高強(qiáng)螺栓的安裝，高強(qiáng)螺栓穿入方向要求一致,。安裝時(shí)嚴(yán)禁強(qiáng)行穿入螺栓,，如螺栓不能穿入螺孔時(shí)應(yīng)用絞刀對(duì)螺孔進(jìn)行修整，在用絞刀進(jìn)行修整螺孔前應(yīng)將其四周的螺栓全部擰緊,，并在連接板緊密貼合后進(jìn)行,。
先用手動(dòng)板手進(jìn)行初擰，初擰軸力一般為標(biāo)準(zhǔn)軸力的60％～80％但不得小于標(biāo)準(zhǔn)軸力的30％,。初擰結(jié)束后用扭矩扳手進(jìn)行終擰,。并應(yīng)在當(dāng)天終擰完畢。
5.4初擰螺栓
所用的扭力扳手必須經(jīng)過(guò)標(biāo)定且合格,，才能用于高強(qiáng)螺栓的緊固,。通過(guò)擰緊螺母進(jìn)行緊固,。
為了使緊選自.投標(biāo)書(shū)代寫(xiě)網(wǎng) yipai178.com 固工作毫無(wú)干擾地有序進(jìn)行，且使螺栓的應(yīng)力正確均勻地分布,，施擰必按一定的順序進(jìn)行,。宜由螺栓群中央順序向外擰緊，并應(yīng)在當(dāng)天終擰完畢,。
調(diào)整扳手扭矩值至終擰扭矩的70%,。（當(dāng)采用液壓扭力扳手時(shí)為相應(yīng)的壓力值）
緊固螺栓至初始扭矩值。初擰后的高強(qiáng)度螺栓應(yīng)作上標(biāo)記,。
5.5 終擰螺栓
將扭力扳手調(diào)至規(guī)定的扭矩值（當(dāng)采用液壓扭力扳手時(shí)為相應(yīng)的壓力值）,，緊固螺母至最終扭矩。
終擰后的高強(qiáng)度螺栓應(yīng)清除初擰標(biāo)記,并在螺母上作上終擰標(biāo)記,。
5.6扭矩檢查
在待檢查的螺母和螺栓頭上做好標(biāo)記,，然后將扭力扳手調(diào)至平均檢查扭矩。在螺帽最終擰緊狀態(tài)下,，以平均檢查扭矩繼續(xù)擰緊螺母,。
檢查結(jié)果的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：在施加了平均檢查扭矩后，螺母被繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的角度應(yīng)大于50,，對(duì)于10.9級(jí)螺栓不超過(guò)+12°,。
如果螺母在檢查時(shí)超過(guò)+12°，應(yīng)調(diào)整扭力扳手至最終扭矩繼續(xù)擰緊達(dá)到最終扭矩值,。如果螺母在檢查時(shí)小于5°,，則螺栓應(yīng)更換。在“螺栓檢查表”中填寫(xiě)檢查記錄,。
5.7 防腐保護(hù)：在高強(qiáng)度螺栓擰緊檢查驗(yàn)收合格后，連接處板縫應(yīng)及時(shí)用中性密封材料封閉,。在包括螺栓頭,、墊圈和螺帽在內(nèi)的整個(gè)接頭上要涂刷和構(gòu)件防腐一樣的油漆。
四,、結(jié)束語(yǔ)
焊后對(duì)焊接H型鋼的全熔透焊縫經(jīng)100%超聲波檢查,，未發(fā)現(xiàn)焊接裂紋、三維缺陷（氣孔,、夾渣）,，一次合格率達(dá)95%以上，修補(bǔ)后合格率100%,，外形幾何尺寸也達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求,。
連接節(jié)點(diǎn)的高強(qiáng)螺栓一次驗(yàn)收合格，吊車(chē)梁及鋼平臺(tái)在試運(yùn)行中穩(wěn)定可靠,，該工程順利通過(guò)監(jiān)理,、業(yè)主驗(yàn)收,，表明所采用的焊接工藝及高強(qiáng)螺栓安裝的質(zhì)量控制是合適的。
