摘要:某酒店的钢结构项目,通过应用先进的软件计算构件重心、合理设置吊耳、精巧的吊装技术、科学的焊接工艺,(钢结构设计培训)保证了钢结构铸钢节点的施工质量及安全,避免了以往复杂的焊接节点中会有较多残余应力的不利影响。
关键词:钢结构工程;吊装技术;校正;焊接
1.工程概况
某酒店项目为地下2层、地上40层的钢结构-框架剪力墙混合结构,高151 m。塔楼东侧连接钢结构悬挑,高度5层,挑出结构外32 m。本工程共计使用铸钢节点63个,其中主楼38个,悬挑部分25个。本工程的施工特点为:
(1)铸钢节点与相应联系梁的焊接先后顺序要事先组织妥当;
(2)经过对焊接收缩变形开展准确的计算,以对焊接过程的变形量进行有效控制。
该方法主要适用于质量较大(10 t~50 t)、板厚较大(对应钢板厚度40 mm~80 mm)、结构复杂的铸钢节点施工。
2.操作要点
(1)铸钢件坡口磁粉检测
在铸钢件坡口上下100 mm范围内内,根据《铸钢件磁粉检测》规范进行检测,判定铸钢件坡口是否有缺陷。若有则必须返厂处理。
(2)铸钢件及联系梁的安装校正
采用4根以上钢丝绳作为吊绳,2长2短,其中有1根或2根钢丝绳上挂手拉葫芦用以调节平衡。
在选择起重机械时,要综合考虑起重量、倾角、臂长等多种因素,如采用行走式履带吊,还须考虑站位和行走路线。在许多情况下会遇到内外几条轴线均有铸钢构件,这时如采用行走式起重机吊装,须考虑吊装顺序,谨防卡杆。
吊具的选择上宜选择多股钢芯、钢丝绳和O形合金卡环,使用2绳或4绳吊装。正式吊装前应先进行试吊,按重心计算设置吊耳,挂钩后起吊至离地面高度50 cm左右,查看铸钢件整体平衡情况,并用手拉葫芦及时调整。就位时,亦用手拉葫芦进行微调。就位后,将四面夹板螺栓拧紧。偏心构件应采用联系梁支撑于重心偏向较大侧后才能松钩。
校正时,采用机械螺施式千斤顶进行调整,并在下柱焊接顶铁。校正完后,将顶铁割除磨平,采用两台经纬仪从x、y、z方向用借线法进行测量校正,控制好牛腿面及柱顶面标高。铸钢件校正完后,在上、下柱对接处间断焊固定。联系梁的安装在构件密集区域须根据焊接要求调整安装顺序,以免焊工无法施焊。焊接时,先焊接铸钢件一端的梁接头,待焊缝收缩稳定后(约48 h)焊接另一端。不可两端同时焊接,避免使焊缝收缩量累加,又不利于铸钢件安装精度的控制。梁焊接完毕后,再焊接铸钢件与柱之间的焊缝接头,而后焊接斜撑。其顺序不可颠倒,否则亦会影响铸钢件的安装精度。梁的校正主要控制两端高差、与牛腿对接面平整、垂直度以及预留焊接收缩量(公式1)等。
S=R×A/T(1)
式中:S―――焊缝的横向收缩值(mm);
A―――焊缝横截面面积(mm2);
T―――焊缝厚度,包括熔深(mm);
R―――常数,一般可取0.1。
(3)焊前预热
铸钢件无论冬夏,焊前均需预热。预热采用火焰烘烤或电加热的方法进行。由于施工条件限制,一般采用氧―乙炔焰烘烤,温度可采用红外线测温仪测定。
(4)铸钢件焊接
施焊时,要根据焊接工艺评定指导书中的焊接参数来选取使用,同时节头焊接顺序不能错乱,梁两端不能同时施焊,必须先焊柱节点。先焊靠近坡口处,两面分别薄地堆焊2道,再在2焊道间堆焊,打底焊应从一端向另一端延伸堆焊。应规范焊接,且每焊1道用小铁锤锤击消除焊接应力。层间温度控制在230℃以下,-5℃以下时应停止施焊。焊接仰焊缝时,宜采用手工电弧焊或药芯焊丝进行焊接。
(5)焊后保温
铸钢件无论板厚、焊接时所处的季节均需保温。保温一般采用火焰加热后包石棉被的方法进行。保温要求较高时,可采用电加热外包石棉被来实现。
(6)超声波检测
待保温完成、构件焊缝部位达到常温,并且拆除保温时间超过24 h后,进行第1次超声波探伤检测。如遇检测结果中焊缝存在临界气孔时,不宜对些缺陷返修。在拆除保温时间超过72 h甚至更长时间后,对焊缝进行第2次超声波探伤检验,以防止延时裂纹。超声波探伤要求应符合GB/T11345-2008的相关要求。
3.结语
经过铸钢节点的运用,预防复杂的焊接节点干扰。因此为整个工程的安全打下了完善的基础。