钢结构方案.docx
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钢结构方案
第一节钢结构安装
一、安装总体思路
1、安装方案简述
本工程钢结构形式简单,钢柱单件重,钢梁单件较轻,塔吊布置充分考虑到钢结构安装,钢结构现场安装难度不大。
经过认真考虑决定采用如下方案:
外围钢结构:
钢柱利用塔吊直接提升就位,通过柱段耳板和连接板进行临时固定,利用“一钩多吊”技术进行钢梁安装,利用千斤顶校正钢梁与牛腿错边和柱段与柱段错边,利用葫芦和千斤顶进行钢柱的垂直度校正,单个施工区内钢柱校正完毕进行复测,根据测设结果判断焊接完毕钢柱垂直度是否满足规范要求,如果确定焊接完毕钢柱垂直度和位移能够满足规范要求,则根据测设结果确定焊接顺序进行焊接。
核芯筒劲性钢骨柱:
钢柱利用塔吊直接提升就位,下部通过柱段耳板和连接板进行临时固定,上部通过拉设缆风绳进行校正和固定。
2、施工顺序
外围钢结构施工顺序为:
预埋件安装→T型板焊接→钢柱安装→钢梁安装→错边调整→分区整体校正→焊接。
劲性钢骨柱施工顺序:
测量→吊装→校正→焊接。
二、施工准备
1、内业准备
熟悉合同、图纸及规范,作好施工现场调查记录,其程序如下:
2、基准点交接与测放
复测土建提供的水平控制网点,并以此为根据,进行钢结构基准线和轴线的放线和测量;复测土建提供的标高控制点,并以此为根据,进行钢结构的标高控制。
交接水平控制网点和标高控制网点。
测放钢柱、预埋件的定位轴线和定位标高。
3、设备准备
根据现场施工环境和构件重量,主楼按照2台动臂塔进行吊装,1台JCD260动臂塔外附,1台D260动臂塔内爬。
地下结构施工时,因场地西侧钢构堆场在内爬塔的吊重范围以外,特选用50吨汽车吊进场送料。
三、构件进场和卸货
1、构件进场和卸货:
(1)构件进场根据现场安装分区(分节)有计划、有顺序地配套搬入现场,不能发生构件在现场长时间堆放的现象,严防顺序颠倒和不配套的构件搬入而造成现场混乱。
(2)卸车时构件要放在适当的支架上或枕木上,注意不要使构件变形和扭曲。
要求准备两副卸货用吊索、挂钩等辅助用具周转使用,以节省卸货时间。
(3)运送、装卸构件时,轻拿轻放,不可拖拉,以避免将表面划伤。
(4)构件放在地面时,不允许在构件上面走动。
(5)卸货作业时必须由工地有资格的人员负责,对构件在运输过程中发生的变形,与有关人员协商采取措施在安装前加以修复。
(6)卸货时,应防止构件从车上落下,应设置维护栏以避免伤害第三者。
2、进场构件验收要点
(1)检查构件出厂合格证、材料试验报告记录、焊缝无损检测报告记录、焊接工艺评定、各类材料质量证明等随车资料。
(2)检查进场构件外观:
主要内容有构件外形几何尺寸、构件挠曲变形、节点板表面破损与变形、焊缝外观质量、焊缝坡口几何尺寸、构件表面锈蚀和板材表面质量等,若有问题,应立即通知加工厂,并会同有关部门决定处理方案。
(3)检查高强度螺栓出厂的合格证和性能试验报告,并按不同批号、规格抽检进行轴力试验和扭矩系数试验。
3、钢构件现场堆放管理
根据工程需要,我们初步拟定设置二个构件堆放场。
(1)构件分批进场,钢柱沿安装就位位置放置,柱脚底板靠近柱所对应的锚固螺栓。
钢柱、钢梁下须加垫木,并且须注意预留穿吊索的空间。
(2)小件及零配件应集中保管于仓库,作到随用随领,如有剩余,应在下班前作退库处理。
仓库保管员对小件及零配件应严格作好发放领用记录及退库记录。
梁、板等较宽构件应垫成坡度,以避免积水,保持空气流通、排水通畅。
(3)所有构件运到现场,采取遮盖措施,避免构件受雨淋而生锈。
4、试验准备工作
进入现场的高强度螺栓连接副,使用前进行复验紧固轴力平均值和变异系数。
检验数量为每批每种规格复验8套,检验结果应符合设计要求。
结构用钢在加工前进行材料复试,保证结构用钢满足设计要求,同时作高强螺栓摩擦面抗滑移系数试验,应满足设计要求值。
四、钢结构安装
1、地脚螺栓予埋
柱脚螺栓的埋设要保证平面位置和水平标高的精度。
在进行基础钢筋工程时,应提前进行柱脚螺栓的预埋工作,由于混凝土浇筑时,侧向压力较大,容易使螺栓产生偏移,同时混凝土在硬化过程中内部应力的不断变化,也将影响地脚螺栓的埋设精度,须进行可靠固定,因此采用固定架套模板形式对柱脚螺栓进行予埋。
(1)对地脚螺栓进行检查,看有无缺丝、少丝、破损现象;在固定架上放设控制线,以备测量定位偏差;
(2)将地脚螺栓与预制好的固定架进行组装后地脚螺栓组放入钢筋笼,并调整模板的轴线位置及标高,调整无误后固定模板。
(3)复测锚栓尺寸及模板轴线、标高,无误后准备浇砼。
(4)混凝土施工前要用玻璃丝布对地脚螺栓进行保护,防止螺栓丝扣被混凝土污染,并不得将螺栓丝扣划伤。
(5)砼从中心灌入,保持砼推力四周均衡减少锚栓移位;砼振捣时注意尽量不靠模板、锚栓及钢筋。
同时浇捣时应搭设操作台不准站在模板上进行操作。
(6)浇砼后立即进行轴线复测,有误差立即调整,并找出原因以便其它基础施工顺利。
(7)允许偏差如下表所示意:
项目
允许偏差
支承面
标高
±3.0
水平度
l/1000
地脚螺栓(锚栓)
螺栓中心偏移
5.0
予留孔中心偏移
10.0
螺栓(锚栓)露出长度
+30.0
螺纹长度
+30.0
2、矩形钢管柱安装
钢柱经过分段制作后运到现场,采用单机回转法进行吊装。
钢柱吊装前应先将钢爬梯挂在柱顶,并且将爬梯底部用绳索固定在钢管柱底部。
由于钢管柱柱身牛腿各个方向重量不一极易在起吊过程中发生翻滚现象,因此在钢柱起吊的位置塔吊起重能力应有一定的富余量。
绑扎方式为两点绑扎,绑扎位置为通过卡环连接在耳板上,钢柱吊装用的两根短头应挂设在两个基本处于水平面的吊耳上以免起吊过程中一根吊索受力引起柱身翻滚。
吊装时,单机回转法起吊,起吊前钢柱应横放在枕木上,起吊时不得使钢柱在地面上有拖拉现象,钢柱起吊必须距地面2米以上才可以回转。
钢柱吊装见附图:
钢柱提升就位后,利用连接板连接柱段端头的耳板进行钢柱临时固定。
钢管柱就位以后操作人员通过钢爬梯上至钢管柱顶端进行摘钩,摘钩人员安全带应挂在钢柱耳板之上,不允许将安全带直接挂在吊钩上。
吊装过程中,要尽量避免钢柱在地面拖动,不得歪拉斜吊。
柱-柱相接:
安装连接板固定,上下柱不能出现错口,然后进行校正焊接。
每一个柱的定位轴线,应从地面控制轴线引到柱顶,以保证每节钢柱安装无误,避免产生过大的积累偏差。
柱-柱安装校正重点:
对钢柱有关尺寸预检;影响垂直因素的预先控制安装误差:
钢柱的柱顶垂直偏差、位移量、焊接变形、日照温度、垂直校正及弹性压缩等;柱–柱焊接收缩值:
t=40mm,收缩值2.0~2.3mm。
临时连接耳板的螺栓孔应比螺栓直径大4.0mm,利用螺栓孔扩大足够的余量调节钢柱制作误差-1~+5mm。
如图钢管柱-临时耳板连接,焊接时根据焊接工艺评定参数进行,在焊接过程中,如发现小量偏差,可用电焊校正方法矫正。
2、劲性钢骨柱安装
吊装时,单机回转法起吊,起吊前钢柱应横放在枕木上,起吊时不得使钢柱在地面上有拖拉现象,钢柱起吊必须距地面2米以上才可以回转,且柱子四周必须挂好揽风绳。
柱底采用临时安装连接连接,铁楔或千斤顶配合调节柱标高,四周揽风绳与地面连接配以手动葫芦校正垂直度,校正后,连接板之间用电焊焊牢。
上部钢柱依次按照此方法进行吊装。
3、钢梁安装
(1)吊装前检查梁的几何尺寸、节点板位置与方向。
(2)起吊钢梁之前要清除摩擦面上的浮锈和污物。
(3)在钢梁上装上安全绳,钢梁与柱连接后,将安全绳固定在柱上。
(4)梁与柱连接用的安装螺栓,按所需数量装入帆布桶内,挂在梁两端,与梁同时起吊。
(5)梁吊装可采用一吊多根方法,每吊根梁根据实际情况来定。
五、钢结构测量
1、测量控制内容
定位轴线测设;
预埋件安装测量控制;
钢柱吊装就位与固定控制;
钢柱标高控制;
钢柱位移和垂直度控制;
变形观测。
2、掌握构件偏差数据,并与现场控制相互反馈。
测量控制目标
项目
规范允许偏差(mm)
项目内控目标(mm)
定位轴线
E≤1.0mm
E≤1.0mm
钢柱预埋件标高
-8mm≤e≤5.0mm
-2mm≤e≤3.0mm
钢柱预埋件中心偏移
E≤5.0mm
E≤5.0mm
钢柱标高
-5≤e≤+5mm
-3≤e≤+3mm
钢柱位移
E≤7mm
E≤5mm
钢柱垂直度H≤10m
E≤10mm
e≤8mm
钢柱垂直度H>10m
e≤L/1000
且e≤25mm
E≤L/2000
且e≤15mm
3、钢结构地脚螺栓测量控制
第一步:
把承台顶部箍筋点焊到竖向钢筋上,在此箍筋上测量出纵横轴线,在竖向钢筋上测量出标高;在地脚螺栓安装之前,用定位板来控制地脚螺栓的相对位置且在定位板上标记出中心线。
第二步:
在承台竖向钢筋上利用测设的标高做一个平台来调整定位板(地脚螺栓)的标高,利用点焊箍筋上测设的纵横轴线来调整定位板上的中心线。
第三步;地脚螺栓的标高和中心线调整到位后,顶部把地脚螺栓定位板和标高平台点焊牢固,底部利用钢筋把地脚螺栓和承台竖向钢筋连接牢固。
第四步:
地脚螺栓固定后,在浇捣砼时,由于受振动和砼倾倒流淌时的侧向挤压会有偏移。
因此,在砼浇捣时应派两名测量员在两个互相垂直的轴线上用粉线监视偏差情况,及时调校正确。
第五步:
砼凝固后,地脚螺栓如果有超偏现象,把柱脚底板扩孔且用等厚钢板补强。
4、矩形钢管柱定位轴线测设
(1)在平面控制网的基础上结合图纸尺寸,采用直角坐标法放出每个钢柱基础的纵横轴线。
由于本工程为超高层钢结构,所以钢结构控制点每两至三个柱段就需将地面控制点利用天顶仪投射到作业楼层,以便于钢柱定位轴线测设。
由于超高层钢结构测量受日照影响较大,天顶仪投点作业应安排在临晨4-5点钟,此时结构各个方向温差较小作业精度较高。
(2)将所测轴线弹墨线后,量距复核相邻柱间尺寸。
(3)轴线复核无误后,画红油漆三角标记,作为第一节钢柱吊装就位时的对中依据。
5、柱底标高找平
(1)用水平仪从高程控制点引测标高,根据所测砼面标高偏差值,用不同厚度的垫铁找平。
(2)钢柱吊装就位后,观测由制作厂在柱身上画定的标高线,如有标高超差,加减薄铁板调整高度。
6、钢柱吊装测量程序如下:
7、钢柱、钢梁的安装校正
(1)建立安装测量的三校制度:
高层钢结构安装过程中,基准线的设立、平面网的投测、闭合、排尺、放线以及标高控制等一系列的测量准备工作相当重要,当钢柱吊装就位后,就由钢结构吊装过渡到校正阶段,钢柱吊装以后必须进行三次校正。
进行初校,确定错位值:
钢柱初校是钢柱就位中心线的控制和调整。
通过初校确定错位值的目的,就是即要保证钢柱接头的相对对接尺寸符合设计要求,又要考虑调整钢柱扭曲、垂偏、标高等综合安装尺寸的需要,保证钢柱的就位尺寸。
钢柱垂校,调整垂偏:
钢梁安装及螺栓紧固后,钢结构已具有一定的刚度和一定的空间尺寸,这时应对钢结构吊装后的柱梁接头框架及钢柱的垂直度进行全面的重新校正。
校正的方法是借助千斤顶或葫芦进行推或拉的校正,使钢柱的垂直度偏差达到允许偏差的要求。
临时点焊固定后的复校:
临时点焊固定结束后的复校,是防止在点焊固定过程中发生钢柱垂偏,这是测量的垂偏和标高尺寸,应考虑采用焊接收缩变形校正。
(2)修正施焊顺序保证安装精度
对于三校后钢结构的空间尺寸情况进行会审,如果复校尺寸有问题或者局部情况有变化,就必要修正施焊顺序和施焊方法。
焊接工程师可以根据复校实测公差和方向等因素,编制焊接顺序和确定施焊方法,来调整安装精度,在施焊过程中还需要对安装精度进行连续跟踪观测。
(3)垂直度的校正
钢结构平面轴线及水准标高核验合格后,排尺放线,钢柱吊装就位。
用经纬仪检查钢柱垂直度的方法是用经纬仪后视柱脚下端的定位轴线,然后仰视柱顶钢柱中心线,互相垂直的两个方向柱顶中心线投影均与定位轴线重合或误差小于控制要求,认为合格。
垂直度偏差在螺栓紧固、焊接前后都应严格控制。
(4)垂偏的控制和调整
利用焊接收缩来调整钢柱垂偏是钢柱安装中经常使用的方法。
安装时,钢柱就位,上节钢柱柱底中心线对准下节柱顶的中心线,而上节柱顶的中心线可以在未焊前向焊接收缩方向预偏一定值,通过焊接收缩,使钢柱达到预先控制的垂直精度。
(5)控制柱底位移来调整钢柱的偏差
如果钢柱垂偏尺寸过大,个别情况可以利用调整该节柱底中心线的就位偏差,来调整钢柱的垂直精度,但这种位移偏差一般不得超过3mm。
(6)视线受阻处理
钢柱吊装时,用两台J2经纬仪在相互垂直线的两根轴线上跟踪校正,挡视不通时,可将经纬仪偏离轴线15度以内。
(7)整体校正
当一个片区的钢结构吊装完成后,立刻对这一片区的钢柱再进行整体测量校正。
8、钢柱轴线测定
内业准备:
根据控制网、轴线尺寸、钢柱截面尺寸,计算出钢柱四个方向上的尺寸,并绘成钢柱相关尺寸平面图,便于使用查找。
观测准备:
在±0层架设激光天顶仪,将控制点投测到施工观测层:
在每一段吊装钢柱楼面设接收靶,天顶仪在水平面每转90度方向向上打一点,共计四点,四点取中即为所得控制网点。
用附件连接架设全站仪,对中整平与所投递上来的激光点位上,分别瞄准另两个激光点,检测夹角与边长。
如角度或距离误差较大,应重新投递激光点;直到角和距离误差符合要求。
观测:
以投上楼面的控制网点为准,用经纬仪、标准钢尺和弹簧秤配合将轴线放到钢柱柱顶,得出各轴的轴线,并在钢柱的四个面上标识出四个方向的轴线控制点。
计算整理资料:
测设出钢柱轴线和钢柱中心线的偏差,作为资料和上一节钢柱吊装校正的依据。
9、钢柱安装标高校正
钢柱安装标高误差是钢柱制作长度的公差、安装间隙、焊接变形、压缩变形和季节性温度差、基础沉降等因素的综合反映,校正办法如下;
第一节钢柱的标高可以通过垫块的高度来控制柱顶标高。
多节钢柱的标高还可以通过采取柱与柱之间接合处适当加大间隙来调整,垫入的钢板不宜大于5mm。
钢柱安装时,个别钢柱标高过高时,采用切割柱底衬板来调整标高,切割衬板不能大于3mm,切割后应打磨平整,不能损伤钢柱面板。
钢柱安装标高,要求临近钢柱高差小于10mm。
10、钢结构变形观测
每个施工分区校正完毕、焊接前测一次钢柱垂直度和位移,焊接后再测一次钢柱垂直度和位移,检查变形情况是否和理论相符。
第二节钢结构焊接
一、焊接工程概况
1、本工程最大焊接板厚为35mm。
2、焊缝形式主要有全熔透对接焊缝与角焊缝两种,焊接位置有平焊、立焊、横焊、仰焊。
3、所有的全熔透对接焊缝进行100%超声波探伤。
4、焊接方法和焊接顺序
本工程主要采用手工电弧焊焊接工艺。
整个施工现场分区进行焊接施工,原则是每个区都能形成一个空间框架,在提高抗风稳定性、安全性的同时,便于整体调整、变形矫正、减少累计误差。
二、焊前准备
1、焊接工艺评定和焊工培训
焊接工艺评定:
针对焊缝接头形式,根据《JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程》第五章“焊接工艺试验”的具体规定组织进行焊接工艺评定,确定出最佳的焊接工艺参数,制定完整、合理、详细的工艺措施和工艺流。
在焊接施工之前必须进行以下工艺评定,以确定针对本工程所采用的具体焊接工艺:
35mm厚Q345-B钢板,单面60°坡口加垫板横焊手工电弧焊焊接工艺。
焊工培训:
参加本次焊接施工的焊工要按照《JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程》第八章“焊工考试”的规定组织焊工进行考试,取得合格证的焊工进入现场进行焊接。
持有《锅炉压力容器焊工合格证》或取得英国焊工合格证的焊工可直接进入现场施工。
所有焊工均须持证上岗。
2、构件的外形尺寸检查和坡口处理
构件的外形检查:
构件运至现场吊装前,应对钢构件的外形尺寸特别是钢柱组对端口的平直度和对角线差值以及主梁的实际制作长度进行检查,杜绝超标构件的吊装,同时掌握各段构件的误差分布,以便进行特殊处理,防止误差的累计。
Q345-B钢构件进行热矫正时,温度应控制在750~900℃。
接头坡口的处理:
在吊装之前,应对接头部位的坡口及附近内外侧表面20mm范围内的油锈和漆皮等污物进行打磨处理,直至露出金属光泽。
同时应根据施工图中标定的坡口角度对坡口的角度和平整度进行检查,对受损和不符和标准的部位进行打磨和修补处理。
3、焊接材料的准备
所有的焊接材料和辅助材料均要有质量合格证书,且符合相应的国标;
施工现场应设置专门的焊材储存库以存放焊条、烘干机;
所有的焊条再使用前均须进行烘干,烘干温度350~400℃,烘干时间1~2小时;焊工须使用保温筒领装焊条,随用随取,焊条由保温筒取出到施焊、暴露在大气中的时间不得超过2小时;焊条的重复烘干次数不得超过2次。
4、焊接环境
下雨天施工现场必须设置防雨设施,否则禁止进行焊接作业。
采用手工电弧焊风力大于5m/s,采用气体保护焊风力大于2m/s时,未设置防风棚或没有防风措施的部位严禁施焊。
雨后焊接之前必须对梁口和柱口采用氧乙炔火焰进行烘烤处理。
5、焊接节点形式
三、焊接施工
1、工艺流程见下图:
2、定位焊
(1)要求过度平滑,与母材融合良好,落点弧坑要填满;如发现焊缝上出现气孔和开裂,一定要清除干净后进行重焊。
(2)在钢柱或钢梁上对口连接板上的安装螺栓定位拧紧后,在四个方向上等分进行定位焊,分布位置要避开连接板的位置,定位焊缝长80~100mm,焊缝高度4~6mm;采用手工电弧焊工艺,φ3.2mm、E5015焊条,焊接电流80~120A,直流反接。
E5015焊条,焊接电流80~120A,直流反接。
(3)在垫板始末两端加焊引弧板和熄弧板,其材质和坡口形式均与被钢构件相同,板宽50mm,焊缝引出长度不小于25mm。
3、焊接工艺
构件组装定位点焊之后,要严格按照焊接工艺规定的参数和焊接顺序进行焊接。
(1)钢梁焊接
对口错边和坡口间隙检查:
在梁吊装就位、找正、调整、连接板安装螺栓拧紧之后,由班组长对施焊区域内的钢梁接口进行错边和坡口间隙检查,超出翼缘钢板厚度的1/10或大于2mm的错边和小于3mm的坡口间隙,必须在通知铆工重新进行调整合格后方可进行焊接。
焊前清理:
使用钢丝刷或电动钢丝砂轮对坡口内及两侧的浮锈进行打磨清理。
焊接垫板:
将制作厂提供的工艺垫板进行切断加工,使之在长度方向上两边各超出钢梁梁端5mm(按照钢梁的各种宽度规格在平台上提前加工好)作为简化的引弧板和熄弧板并点焊固定在坡口底部,要求与钢梁翼缘的下表面紧密贴实。
当坡口间隙在2~4mm之间时,可取消垫板采用双面焊单面成型的工艺进行焊接,要求电流适当加大电弧击穿坡口根部。
焊接顺序:
由2名焊工左右对称焊接。
工艺要求:
打底焊接采用3.2mm直径焊条,注意坡口根部要与垫板融合在一起;填充可改用大直径焊条进行多层多道焊,层间采用风铲清除焊渣和坡口内的飞溅;盖面时采用多道焊,焊条的摆动宽度不应超过焊条直径的3倍,同时注意两侧与母材过渡平滑,焊缝宽窄一致;
引弧和收弧:
钢梁两端的引弧收弧处,要求在每层焊接过程中要引出到工艺垫板上,整条焊缝完成后应从侧面对钢梁两端进行立焊填补,要求焊缝两端各引出5mm且焊缝均匀饱满。
(2)钢柱焊接
制作焊缝检查:
对进场钢管柱除正规检查外,应对上节柱衬环上的角焊缝进行密闭性检查,漏焊之处进行补焊,防止柱口焊接过程中雨水从衬环缝隙中渗出,影响焊接质量。
对口质量检查:
焊前班长要检查钢管柱的对口质量特别是错口情况,错口量超过管壁厚度的1/10或大于3mm时应在通知铆工调整合格后进行焊接。
打磨、烘干:
使用钢丝刷或电动钢丝砂轮对坡口内及两侧的浮锈进行打磨清理并对柱口进行必要的烘干处理。
焊接顺序:
焊接前由负责焊接施工的工长对施工区域内钢梁焊后钢管柱的整体垂直度和柱顶位移数据与焊前数据进行对比分析,总结该区焊接变形的规律,对钢管柱柱口焊接顺序单独提出方案,改变正常情况下柱口对称焊方式,采用单根柱单侧或多根柱单侧焊接方式利用焊接变形减少或纠正钢管柱的垂偏和柱顶位移偏差。
坡口内焊缝填充量的大小根据变形大小的需要具体规定。
对于调整正常的钢管柱应在安装螺栓定位拧紧后双向对称进行定位焊,点焊位置要避开连接板。
定位焊缝长80~100mm,焊缝高度4~6mm。
引弧和收弧:
钢管柱焊接过程中每层的引弧和收弧点要相互错开80~100mm,防止重叠引收弧处缺陷的叠加。
(3)超厚钢板焊接
由于本工程大量熔透焊接口为超厚钢板(最大厚度为35mm)因此在焊接过程中应采用多层多道焊的施工方法。
厚板多层焊应连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理焊渣及表面飞溅物,在检查时如发现影响质量的缺陷,应及时清除后在焊。
在连续焊接过程中应检测焊接区母材温度,使层间温度与预热温度保持一致。
遇有不测情况而不得不中断焊接时,应采用适当的后热、保温措施,再施焊时应重新预热并根据节点及板厚的情况适当提高预热温度。
对于现场焊接预热应采用大号气焊抢及专用烤枪进行,测温器应采用表面测温仪。
构件预热后的加热区域应在焊接坡口两侧,宽度各为施焊处板厚的两倍以上,且不小于100mm,测温时间应在火焰加热器移开以后。
测温点应离电弧经过前的焊接点处各方向75mm处。
必要时应在焊件反面测温。
焊后应立即对焊缝进行消氢处理,消氢处理的加热温度应达到200~250℃,在此温度下保温时间依据构件板厚而定,应为每25mm板厚0.5小时,且不小于1小时。
然后使之缓冷至常温。
4、防变形措施
焊接是保证校正结果和框架质量的重要手段,其中最难于控制的是焊接变形和焊接应力的控制,结合工程实际制定以下保证措施:
(1)间隙处理
对于安装调整后间隙大于18mm的焊口,在加设宽垫板之后,在靠近母材一侧的坡口内进行焊接补肉达到6-9mm的根部间隙后,将焊缝打磨平整并进行UT探伤,合格后再焊接。
对于间隙过小,3mm以下的焊口,采用氧-乙炔火焰切割或气刨的方式,修整出标准坡口,保证间隙在6-9mm范围内,而后加设工艺垫板。
对于喇叭口接头,进行不均匀的补肉,使之间隙达到均匀状态。
为了验证焊接补肉的可行性,我们在其它工程中曾进行过根部间隙为15-30mm(呈喇叭口状,下小上大)、50mm厚Q345B钢板的立焊工艺评定,试件的抗拉强度和冷弯性能均达到JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》的标准要求,验证了补肉工艺的可行性。
(2)焊接顺序
①一个单元框架(一节柱)内,按照梁(腹杆)→钢柱的顺序进行焊接。
②柱与梁的焊接,对梁来讲应采取相隔一梁进行焊接,避免梁的两端同时焊接受热、在梁中产生较大的收缩应力。
③对于矩形钢管柱,正常情况下应在柱对称的两侧同时采用两人或多人对称焊接,减少焊接变形和焊接应力。
④在焊接过程中,要始终执行钢结构框架校正完后(各个连接板上的安装螺栓拧紧且点固牢靠后)的:
焊前测量→钢梁焊后(柱焊前)测量→钢管柱焊后测量3道测量监控,必要时焊接过程中组织进行测量跟踪监控,重点监控钢管柱的垂直度偏差和柱顶位移。
发现异常情况暂停,及时改变焊接顺序进行特殊处理。
⑤每个焊口2名焊工对称焊接,尽量采用相同的焊接电流和速度,使焊缝能够均匀收缩。
对于同一杆件件应先焊接一端,冷却后焊接另一端,即让变形处于自由状态下,减少焊接应力的累加。
对于交叉点,交叉两侧焊缝可同时对称焊接。
活口收缝时,如在钢柱牛腿上则可以适当采取反变形措施即钢柱外倒预留,同时焊接过程中采用“加圆钢固定”,“退焊”和“锤击”“焊后加热焊缝”等工艺措施,减少焊接应力和变形。
⑥对每层的每个作业区的焊接施工都要做详尽的记录,以总结变形规律,综合进行防变形处理。
(3)焊接变形控制
为了防止产生过大的焊接变形,并尽可能减少焊接应力,须遵循以下要求:
①焊接时严格按照规定的焊接顺序施焊。
②