箱形柱(梁)制作安裝工法

77箱形柱（梁）制作安裝工法前言箱形柱（梁）制作安裝工法是根據(jù)我公司多年來箱形柱（梁）制作安裝經(jīng)驗編制。工法特點箱形柱（梁）是由四塊板組成管狀承重結(jié)構(gòu)，一般為矩形或方形。因其具有較好的剛度和撓度，穩(wěn)定性較好，受力均勻，承載能力優(yōu)越于其它結(jié)構(gòu)，故在承載要求高、結(jié)構(gòu)特殊的重要位置，多采用箱形柱（梁）。該結(jié)構(gòu)構(gòu)件在柱－梁連接的部位，柱內(nèi)設(shè)加筋隔板，因其工藝復(fù)雜，焊接熔敷金屬量大，隔板處需采用電渣焊（SES）。適用范圍由于箱形柱（梁）剛性大，自重輕，強度高，中間還可以灌注混凝土，形成特殊、緊箍式混凝土－鋼結(jié)構(gòu)，具有良好的承載軸力、彎矩和抵抗水平力的性能，目前，在高層、超高層建筑中廣泛采用。工藝原理箱形柱（梁）的截面結(jié)構(gòu)見圖1圖1箱形柱（梁）的截面示意圖如圖1所示，箱形柱（梁）主要組成：上、下面板（腹板），兩側(cè)面板（翼板）和隔板三部分，還有工藝板，為順利完成電渣焊而在隔板位置增加的襯板，還有為保證主焊縫熔透而又不出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象而在T型焊縫位置一一翼板或腹板位置增加的墊板，以及輔助撐板。工藝流程及控制要點5.1制作流程：上翼板一隔板組立一側(cè)腹板裝配、U型組立一翻轉(zhuǎn)后組裝下翼板一箱形組立f隔板與翼板的焊接（電渣焊）一主體焊接柱主體焊接采用雙絲雙弧焊機焊接，最后一面隔板是在翼板焊好后再開孔采用電渣焊機焊接，焊接設(shè)置引弧板。箱形柱焊接完成后進行調(diào)直矯正，而后用端面銑床進行端頭切割。最后組裝底板及牛腿等。箱形柱制作組裝順序及焊接是關(guān)鍵工序，其組裝工藝如下：首先以上面板作為組裝基準，在其組裝面上按施工圖要求分別放出隔板及側(cè)腹板裝配線，并用樣沖標記。先組裝上翼板與隔板，組裝在胎模上進行，裝配好后，須施焊完畢方可進行下道工序。腹板裝配前須檢查腹板的平直度，裝配時采用一個方向裝配，先定位中部加勁板，

后定位腹板。5.2.4箱體結(jié)構(gòu)整體組裝在U型結(jié)構(gòu)全部完成后進行，先將U型結(jié)構(gòu)腹板邊緣矯正好，使其不平度VL/1000,然后在下蓋板上放出腹板裝配定位線，翻轉(zhuǎn)與U型結(jié)構(gòu)組裝，采用一個方向裝配，定位點焊采用對稱施焊法。5.2.5隔板最后一面焊接采用專用設(shè)備電渣壓力焊機焊接。隔板組立5.3.1隔板組裝在隔板組立機上完成，隔板尺寸精確度是保證箱形梁組裝質(zhì)量的關(guān)鍵。隔板的垂直度直接影響組裝的箱形梁的旁彎、扭曲度，所以在組裝前需對隔板的垂直度等制作公差進行復(fù)核，使達到設(shè)計要求。隔板SES輔助墊板組裝示意如下圖2。內(nèi)隔懾和襯板.內(nèi)隔懾和襯板.墊相組裝、11、11瀘=9圖2隔板SES輔助墊板組裝示意圖隔板位置的襯板，是為了形成電渣焊“空腔”，保證電渣焊形成添加的，而電渣焊的難度也就在如何在此“空腔”內(nèi)出現(xiàn)電渣焊，而不出現(xiàn)電弧，保證電渣焊出現(xiàn)且能持續(xù)進行就要使得電渣焊焊接時的高溫渣液不外溢，因此應(yīng)將隔板端面銑平。裝配使用隔板組立機進行裝配，隔板端面銑加工。隔板、墊板裝配允許偏差如下圖3。注：B兩翼板板間的距離：0?+1mm；L兩腹板板間的距離：0?+1mm；B1隔板實際寬度：-2?0mm；L1隔板實際長度：-1?+1mm；C隔板與腹板的間隙：3?4mm；隔板對角線允許偏差：|Y1-Y2|V1.5mm；當壁板厚度V25mm時，B1二B-40mm。圖3隔板、墊板裝配示意圖5.3.2推薦不同壁板厚度配用的襯條尺寸（厚X寬）：壁板厚度14、16mm時：-22X50；壁板厚度12mm時，-20X50；壁板厚度WIOmm時，-18X50；隔板上裝襯條采用點焊固定的方法：不要求全焊，只對其進行點固焊，點固焊縫長±20mm，并保證有足夠的強度。先檢查上面板的長度、寬度并劃出中心線，根據(jù)圖紙畫劃出隔板、端板的位置，然后組裝隔板、端板，必須保證隔板、端板與下面板垂直、居中。在下面板上裝焊隔板，隔板上的襯條端面與下面板接觸面的間隙縫W1mm。裝焊后可以用直徑1.2mm的焊絲進行穿通測試，確認合格后再裝兩邊的壁板。如下圖4。圖4翼板與內(nèi)隔板組裝示意圖5.4腹板組裝、U型組立組裝腹板:組立時應(yīng)將鋼板校平后再組裝，鋼板平面度控制在3mm以內(nèi)，腹板及隔板的頂面平面度控制在2mm以內(nèi)；當隔板間距小于300mm時，無法實施雙面焊，應(yīng)加襯板預(yù)留,如下圖7。電渣焊孔尺寸應(yīng)根據(jù)隔板大小確定，但不允許超出電渣焊道2mm，隔板位置應(yīng)用石筆標注在左右腹板上并打上樣沖，隔板電渣焊位置避免鋼板對接焊縫存在，兩者錯開距離±200mm。腹板組裝見下圖5。圖5腹板組裝示意圖箱形蓋板裝配箱形蓋板裝配：蓋板前應(yīng)仔細檢查所有與蓋板接觸的隔板襯條端面，以及主焊縫的全熔透襯條端面是否平整。檢查隔板襯條端面與蓋板之間的間隙，對焊疤、焊痘等進行打磨。在裝配蓋板時，重點對電渣焊接觸部位進行壓緊，周圍加點固焊，保證裝配蓋板后的電渣焊孔質(zhì)量。5.5.1檢查上翼板的扭曲，彎曲度及平面度W2mm,同時檢查U型組立上平面的平面度W2mm。5.5.2箱型組立時，翼緣板對接焊縫錯開距離宜大于500mm。組立時翼板腹板必須壓緊，不能留間隙。5.5.3構(gòu)件點焊時，點焊高度不宜超過焊縫設(shè)計高度的2/3，點焊間距300?500mm為宜，焊材選擇必須與母材匹配。箱形組立完畢準備電渣焊。。T型位置焊接通常稱主焊縫，也即上下面板與側(cè)面板的焊接，為提高效率，同時又要能保證質(zhì)量，采用埋弧焊，考慮到箱形梁板厚較厚，又可將傳統(tǒng)埋弧焊改造，采用目前工藝已較成熟的粉末埋弧焊。其焊接循序為；翻轉(zhuǎn)90°，對主焊縫（T型位置焊縫）先進行打底補焊，為提高效率，同時又要能保證質(zhì)量，采用雙絲雙弧焊。再進行180°翻轉(zhuǎn)，進行另一主焊縫的焊接。主焊縫埋弧焊技術(shù)要求如下：5.6.1采用埋弧焊焊接時應(yīng)加引、收弧板。引弧、收弧板必須超出構(gòu)件焊縫80mm以上。5.6.2焊劑使用前必須按照規(guī)定進行烘焙。焊絲不得有銹、油污等污物。箱型柱主焊縫焊接時以雙絲雙弧焊為主，坡口對裝間隙過大時可采用氣保焊打底。5.6.3提供參考參數(shù)：焊絲①4,材質(zhì)H08MnA配合HJ431,先行電流750?850A，電壓33V,后行電流600?700A,電壓36V,焊接速度為30?70cm/min。5.6.4多層施焊時應(yīng)選擇合理順序，用龍門焊兩臺機頭，同時同向?qū)ΨQ焊⑸接同一側(cè)鋼板的兩條焊縫2?3遍,然后翻轉(zhuǎn)工件焊另一側(cè)的兩條焊縫4?6層,依次焊滿為止。注意事項：每道焊縫焊接完畢應(yīng)及時清理焊渣及表面飛濺，有影響焊接質(zhì)量的缺陷，應(yīng)及時清除后，在進行焊接。在焊接過程中，將翼板在長度方向用千斤頂頂緊，以保證焊縫間隙始終小于規(guī)定值。焊接完成后，必須經(jīng)過探傷合格后，方可進行下道工序的制作。5.7隔板端板焊接，隔板厚度大于25mm時，焊接前用火焰預(yù)熱，預(yù)熱溫度至60?100°C,寬度為焊縫兩側(cè)100mm范圍內(nèi)，實行雙面焊時應(yīng)背面清根；多個隔板焊接時應(yīng)間隔焊接，從中間向兩端跳焊，避免焊接變形。隔板焊接完畢，應(yīng)作角變形火焰矯正，由質(zhì)檢人員進行探傷，合格后方進行下道工序。見下圖6。下夏緯戒1L2cor下夏緯戒1L2cor如板炸圖6隔板端板焊接5.8隔板的電渣焊焊接隔板及襯條的隔板與面板的焊接，由于其接頭特殊，為縱向焊縫，考慮到焊接質(zhì)量和工作效率采用電渣焊。隔板有四個面需焊接，其中兩個面采用電渣焊，另外兩個角焊縫，為提高效率，采用CO氣體保護焊焊接。5.8.1.焊前準備在電渣焊前要先對箱體進行電渣焊(SES)鉆孔。鉆孔(上、下)要求在焊縫的正中位置,孔徑±20mm。熔嘴按要求烘干且要夾持緊，熔嘴盡可能在焊縫中心。伸出長度一般在20mm左右。熔嘴長度=焊縫長度+150?200mm。焊接參數(shù)見下表1表1焊接參數(shù)板厚(mm)裝配間隙(mm)熔嘴直徑(mm)焊接電壓(V)焊接電流(A)12?1820?8??1030?36200?30020?3025?30?10??1238?42300?45032?6030?1238?46500?600我們在此工程中經(jīng)過調(diào)試，最終將電壓基本定為38V,電流采用360A。電渣焊操作1）焊道兩端應(yīng)加引弧、引出套筒。2）同一隔板兩側(cè)的電渣焊應(yīng)同時施焊，熔嘴應(yīng)保證在焊道的中心位置。焊接過程中，應(yīng)隨時檢查熔嘴是否在焊道的中心位置，嚴禁熔嘴和焊絲過偏，中間不得中斷。3）焊縫收尾時，應(yīng)適當減少焊接電流，并斷續(xù)送進焊絲，將焊縫引到熄弧套筒上收弧。4）焊接完成后，必須經(jīng)過探傷合格后，方可進行下道工序的制作。箱型柱（梁）安裝6.1基礎(chǔ)處理6.1.1在每個地腳螺栓旁放置墊鐵處鑿平，保證墊鐵的水平度及與基礎(chǔ)面均勻接觸。灌漿面鑿麻面。鋼柱起吊前，在柱子中心的兩個方向上、下兩處標出中心線標志及在柱底板向上500?1000mm處劃一水平線，以備找正柱子時使用。6.1.4在柱子下部標出標高找正點或測量每根柱子的實際長度。6.1.5柱子吊裝前根據(jù)柱子的種類和高度確定綁扎點，柱底上部用麻繩綁好，作為牽制溜繩的調(diào)整方向。吊裝前準備工作就緒后，先進行試吊，吊起一端高度為100?200mm時停吊,檢查索具牢固和吊車穩(wěn)定板位于安裝基礎(chǔ)時，可指揮吊車緩慢下降，當柱底距離基礎(chǔ)位置40?100mm時，調(diào)整柱底與基礎(chǔ)兩基線達到準確位置，指揮吊車下降就位，見示意圖7。6.1.6鋼柱立起就位后，用4塊斜墊板進行鋼柱的垂直度調(diào)整，用2臺經(jīng)緯儀從互成90°的兩個方向觀則，保證使鋼柱垂直度要求，見示意圖8。圖7鋼柱吊裝示意圖圖8鋼柱垂直度示意圖箱型柱上下分段處吊裝時利用事先焊接于柱頭的耳板定位，焊接完畢后將其切割掉并打磨光滑。材料與設(shè)備焊絲為：Q235—H08A,Q235—H08MnA,Q345—H10Mn2A。焊劑為：町431，SJ101，H152等。引弧劑為：YF－150或自制鐵丸。熔嘴為：用無縫鋼管涂藥皮。原材料進廠檢驗方法和抽查數(shù)量應(yīng)按照國家標準進行檢驗和抽查。

施工機具配備下表2表2施工機具機械名稱數(shù)量（臺）多頭直條自動切割機2半自動切割機2自動埋弧焊機4C02氣體保護焊機8手工電弧焊機4電渣焊機2雙絲雙弧焊機2端面銑床1U型鋼組立機1隔板組力機1刨邊機1金屬拋丸機1行車、龍門吊、半門吊6汽車式起重機50t（安裝用）1汽車式起重機25t（安裝用）1光學經(jīng)緯儀“蘇光J2”（安裝用）1水準儀“北光S.”（安裝用）15m塔尺（安裝用）1千斤頂（安裝用）10倒鏈（安裝用）5電子漆膜測厚儀（檢測用）1施工中需要的小型工機具隨需要配置質(zhì)量主要控制點電渣焊缺陷及防止措施參見下表3表3電渣焊缺陷及防止措施序號缺陷名稱缺陷特征產(chǎn)生原因防止措施1成形不良表面不光滑表面咼低不平焊縫冷卻太快模塊間隙裝配不定調(diào)整模塊出水溫輕微震動模塊使貼緊

3.表面凹凸嚴重3.模塊有熔蝕狀態(tài)3?加強水流量2焊瘤溢出焊縫的多余部分點狀金屬物片狀金屬物堆狀金屬物模塊局部密封性差模塊較大面積不密封模塊被熔蝕可輕微鎚擊使之密封米用石棉繩或耐火泥堵塞加強水流量采用夾具夾緊模塊3氣孑L園形或橢園形單個存在密集蜂窩狀前者氫氣孔、后者CO氣孔多為氫氣孔，有水份入多為CO氣孔，工作及焊絲不清結(jié)有大量氧化物進入熔池1?除盡工件及焊絲鐵銹、油污嚴格干燥焊劑采用含硅焊絲4夾渣表面渣中心渣周邊渣熔池溫度不均勻形成快熔池淺金屬熔化不充分熔池深金屬熔化不充分適當擺動焊絲添加焊劑提高渣池深度3?降低渣池深度適當增大電流和電壓5未焊透焊縫表面焊縫中間模塊溫度低、電流小電壓低焊絲未擺動送絲速度太快，冷凝成型時間大于電流熔蝕時間1.大焊接電流或焊絲擺動2?提高渣池深度、增加渣池溫度3?減慢送絲速度、降低冷卻水流量6未熔合表面未熔合中心未熔合電流太小，送絲速度太快模塊水溫太低、流量太大渣池太淺、熔池溫度太低1?增大電流、降低送絲速度2?降低水流量、檢查水溫3?增加渣池深度、同時擺動焊絲7熱裂紋放射裂紋表面裂紋中心裂紋存在低熔點化合物工件淬硬性大、冷卻太快工件剛性大，內(nèi)應(yīng)力大1?清結(jié)干燥焊劑，降低S、P含量選用抗裂性好的焊絲加入脫S、P的化學兀素4?降低工件的內(nèi)應(yīng)力8冷裂紋焊縫與母材交界處縱向裂紋橫向裂紋工件約束力大、焊縫不能收縮工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛性大焊縫中存在氣孔、未焊透等缺陷1?降低工件的約束力、改造接頭形式2?降低工件剛性，采取預(yù)熱、緩冷措施3.調(diào)整工藝參數(shù)消除工件缺陷注意事項在焊接過程中，應(yīng)根據(jù)熔池情況補充少量焊劑。焊接過程中，如出現(xiàn)異常有斷弧的可能，調(diào)整熔嘴的高度。8.2.3隨時觀察熔嘴是否在焊縫中心，隨時進行調(diào)整，以免熔嘴側(cè)壁短路，造成斷弧8.2.4隨時觀察側(cè)板的紅熱狀態(tài)，如有異常，隨時進行規(guī)范參數(shù)的調(diào)整。制作工程中嚴格按照以下規(guī)范及技術(shù)標準執(zhí)行《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)》《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》（GB11345）《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》GB50205《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81《碳鋼焊條》GB/T5117《低合金鋼焊條》GB/T5118《熔化焊用鋼絲》GB/T14957《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB/T8923對箱形柱隔板電渣焊無損檢測除要符合《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2002附錄C箱形柱（梁）內(nèi)隔板電渣焊焊縫寬度的測量的規(guī)定進行焊縫熔透寬度、焊縫偏移檢測。安全措施9.1施工現(xiàn)場設(shè)專職安全員進行現(xiàn)場安全措施的落實與管理，對現(xiàn)場施工人員、現(xiàn)場機械設(shè)備及現(xiàn)場用電進行統(tǒng)一管理。要求參加施工的特工作業(yè)人員必須是經(jīng)過培訓(xùn)，持證上崗。施工前對所有施工人員進行安全