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)有一臺或多臺有重型吊車，在廠房內(nèi)一般布置一層或多層鋼結(jié)構(gòu)平臺,，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等作為平臺梁,，上鋪格柵板或花紋鋼板。工程量約為888噸,。
汽機(jī)房內(nèi)設(shè)兩臺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,，型號為HE600A,、HE700B、HE700A,、HE500A,。但因市場上采購不到設(shè)計(jì)要求的軋制H型鋼，通過設(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定試驗(yàn)，將評定報(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,、吊裝等過程中不當(dāng)會引起變形,，影響到號料的準(zhǔn)確性，所以號料前應(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,。
對于不夠長度的板料，橫向拼焊完畢后,，再進(jìn)行縱向切割,。
4、切割后的矯正
對于翼緣板和腹板經(jīng)過數(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型鋼自動組對機(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，然后將腹板吊入組裝機(jī)平臺,，操縱自動夾緊裝置,，使腹板與翼緣中線同步前進(jìn)，自動點(diǎn)焊,，最后,，將構(gòu)件翻身，把上翼緣吊裝就位,，自動組裝,。
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,；焊接過程中及時觀察焊接運(yùn)行情況；焊縫焊接完畢后,，及時清理焊縫表面缺陷,，自檢合格后在指定位置用鋼印標(biāo)識焊工號,交專職檢驗(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,，觀察矯正變形是否正常,，每次矯正完畢，測量變形量,，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,，檢查組對間隙是否符合標(biāo)準(zhǔn),；焊接加勁板時，由2名焊工從構(gòu)件中間向兩端進(jìn)行對稱施焊,。
焊接時先進(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，焊接過程中主要通過合理的焊接順序和焊接參數(shù)來減少焊接變形,。但因端頭板焊縫為單側(cè),，存在角變形。
對于超差的彎曲變形,，采用500t壓力機(jī)進(jìn)行矯正,；對于超差的角變形，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小時之內(nèi)必須涂裝,，環(huán)境溫度宜在5?38℃之間，相對濕度不大于85%,，并符合涂料產(chǎn)品說明書的要求,。
對于現(xiàn)場安裝焊縫處留出30?50mm暫不涂裝，螺栓孔周圍50mm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。采用漆膜測厚儀,，檢測漆膜厚度,。
油漆涂裝合格后，采用記號筆進(jìn)行標(biāo)識移植,。
施工環(huán)境要求：施工過程中，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85%時不宜在室外施工。對未成膜的涂層,，雨天進(jìn)行遮蓋保護(hù),。
11、防火涂料施工
對構(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)。
施工前必須對已進(jìn)行過噴砂除銹處理并涂刷過防銹底漆的鋼結(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,，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小時涂刷第二遍,，涂刷厚度不超過300μm,，以后每24小時涂刷一遍，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)收報(bào)告,，對預(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)場的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)是合格的產(chǎn)品。構(gòu)件進(jìn)場后應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收,，對構(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)查時對關(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)查時應(yīng)做好全部的復(fù)檢記錄,。對于由于倒運(yùn)造成的構(gòu)件變形,，在施工現(xiàn)場要加以矯正。
安裝施工現(xiàn)場的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件堆放場地必須便于安裝,、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)識必須外露，便于核對,、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,，利用汽車吊進(jìn)行鋼平臺的吊裝就位工作。
鋼梁就位時,，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，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)繩作校正臨時固定，開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)場后,，對制造廠提交的產(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、防塵的庫房里,，并按型號,、規(guī)格分類存放。安裝現(xiàn)場領(lǐng)取時,，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普通螺栓和手動扳手將兩連接板摩擦面貼合,，臨時螺栓數(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。施工時嚴(yán)禁用高強(qiáng)螺栓代替臨時螺栓,，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,。安裝時嚴(yán)禁強(qiáng)行穿入螺栓，如螺栓不能穿入螺孔時應(yīng)用絞刀對螺孔進(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)過標(biāo)定且合格,，才能用于高強(qiáng)螺栓的緊固。通過擰緊螺母進(jìn)行緊固,。
為了使緊選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com 固工作毫無干擾地有序進(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,，對于10.9級螺栓不超過+12°。
如果螺母在檢查時超過+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,。如果螺母在檢查時小于5°，則螺栓應(yīng)更換,。在“螺栓檢查表”中填寫檢查記錄,。
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)的整個接頭上要涂刷和構(gòu)件防腐一樣的油漆。
四,、結(jié)束語
焊后對焊接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,，吊車梁及鋼平臺在試運(yùn)行中穩(wěn)定可靠,，該工程順利通過監(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,。
