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2012年结构工程师综合辅导之高层钢结构商用楼工艺技术(2)

www.zige365.com 2011-11-23 15:21:36 点击:发送给好友 和学友门交流一下 收藏到我的会员中心

3.1.2钢梁制作工艺

本工程共有H型钢钢梁27种,其中主梁15种,次梁12种,主梁最大规格为800*350*12*25,次梁最大规格为650*350*10*22,钢板材质为Q345B。H型钢钢梁分为焊接H型钢钢梁和热轧H型钢钢梁两种。

3.1.2.1热轧H型钢钢梁本体在热轧H型钢二次加工生产线上进行,经过数控三维钻床制孔、数控带锯床定尺锯切、机械或火焰锁口等工序而完成。

3.1.2.2焊接H型钢钢梁本体在焊接H型钢生产线上进行,经过切割下料、腹板与翼缘板组立、埋弧自动焊接、机械矫形、火焰矫形、制孔等工序而完成。

下料:根据不同钢板厚度,下料时考虑留有切割加工余量1-3mm和焊接收缩余量约1mm/m。上、下翼板接板应避免在三分之一跨中处。上、下翼板及腹板接板的焊缝应相互错开200mm以上,腹板与端板的位置应大于600mm。

组装:在组立机进行。组装前必须将接料工作进行完毕,应经无损探伤检测合格。定位焊所采用的焊接材料型号,应与焊件材质相匹配。焊缝厚度约6mm,定位焊长度约40mm,定位焊间距一般为300~500mm。

焊接:采用船形位置、埋弧自动焊接方法完成焊接。

1、焊前清理焊接接头及其周围的油、锈、水分和其它污物。

2、根据母材选择焊接材料(表二为参考值),焊剂按要求烘干。

 


 

3、H型钢两端需加设引弧板与熄弧板。引弧板与熄弧板材质与H型钢母材相同,其宽度、长度、厚度应分别≥80、100、10mm,焊接完毕应去除(禁止用锤击法去除)引弧板与熄弧板并修磨光滑。

4、根据焊脚高度或母材厚度选择工艺参数(表三为参考值)

5、选择合理的焊接顺序:4道H型钢主焊缝要对称施焊。

 


 

3.1.3摩擦面处理

采用H型钢专用抛丸机,对高强度螺栓连接节点处的构件钢材表面进行抛丸处理,高强度螺栓摩擦面处理后的抗滑移系数值必须符合设计文件的要求(钢板材质为Q345B,抗滑移系数为0.45~0.55)。

3.2钢结构的安装

本工程第一节钢柱为十字型与箱型柱组合的形式,地下一层为十字型柱,外包钢筋,支设模板后浇筑砼,形成边长1m的正方形钢骨砼柱(见图二),地下一层以上为边长600*600mm的箱型柱(见图二),共计49根。本工程综合考虑构件尺寸、重量以及施工进度等因素,选用QTZ80、QTZ125塔吊各一部,保证钢结构吊装的顺利进行。

3.2.1钢柱预埋螺栓的定位控制

根据施工现场特点,在土建筏板基础施工时,钢柱地脚螺栓同时预埋,不同的钢柱制作了不同预埋螺栓模具,模具采用钢板焊接,预埋定位后螺栓与钢筋稳固焊接,确保了混凝土施工时,不产生位移。在钢结构钢柱安装时一次成功,预埋螺栓穿孔率高达98%,轴线位移不大于1.5mm,保证了以后钢结构的安装质量。

3.2.2钢柱垂直度、标高和平面轴线的控制

本工程基准控制点采用内控法,将基准控制点放在楼内部(每层楼板同一位置预留200*200mm方孔),用高精度的激光铅垂仪对垂直度控制;设立标准柱和沉降观测点,以此控制钢柱安装的标高和平面轴线位置。

3.2.3钢柱快速对接安装与焊接

根据柱的对接安装特点,通过组织专业人员分析研究,自行设计了钢柱对接定位器和调节支撑杆,利用钢柱对接定位器保证了柱对接的零错口,同时通过调节支撑杆上的细调节螺母,实现了对上节柱垂直度和标高的一次性校正,与传统的安装方法相比可提高工效30%。上、下节钢柱之间现场焊接时,由于设计采用了一端单边“V”型坡口、另一端在加工场内进行铣床加工平面并加设背面内部衬板,且现场钢柱安装标高控制到位,因此,确保钢柱现场连接横向焊缝全熔透焊接质量。

3.2.4钢梁的安装与焊接

当钢柱安装形成稳定单元后,吊装H型钢钢梁(主梁15种,次梁12种),采用高强螺栓与钢柱连接,主梁上下翼缘与钢柱进行焊接。高强螺栓连接是目前建筑钢结构最先进的连接方法之一。它的特点是施工方便,可拆可换,传力均匀。根据本工程的设计方案高强螺栓采用摩擦型连接。紧固办法采用专用棘轮扳手和扭矩扳手分初拧和终拧两个步骤完成。钢梁与钢柱牛腿的现场焊接,焊接方法采用二氧化碳气体保护半自动电弧焊,单边“V”型坡口、背面加设衬板结构形式,确保连接焊缝完全熔透

3.2.5钢梁与砼楼板的连接

按图纸要求在钢梁上焊接足够数量的栓钉,以保证钢梁与其上的砼楼板有效的连接。本工程栓钉规格为∮18*180、∮16*100两种。栓钉施焊前,放线、抽检栓钉及瓷环,瓷环应保持干燥,受潮的瓷环应经120℃烘干1h。正式施焊前做两个试件,弯曲30°检查合格后,方可正式施焊。

3.2.6钢柱内砼浇注

本工程采用高抛法施工法,向钢柱内浇注C50商品砼,借助重力作用,使商品砼自行震荡密实,与箱型钢柱结合更加牢固。

4.质量控制结果

通过实施以上技术质量保证措施以及有利的施工组织,在短短4个月之内,顺利完成“莱州百大商业综合楼”工程3900吨钢结构的安装任务。同时有效控制了钢结构的制作和安装质量,经监理方和业主验收,“莱州百大商业综合楼”工程的钢结构制作和安装符合《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)和《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)。主要质量参数如下:

每节钢柱弯曲矢高均控制在3.0mm以内,柱身扭曲控制在2.0mm以内;H型钢钢梁弯曲矢高控制在10.0mm以内,扭曲控制在5.0mm以内,制孔精度达到0.5mm以内。工厂加工制作焊缝一次抽检合格率达99.5%,钢构件出厂合格率达到100%。施工现场钢柱对接、柱梁连接焊缝探伤一次合格率99.6%,高强螺栓自由穿孔率达到99%。

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