论文部分内容阅读
摘 要:大型箱型柱钢结构制作新技术的有效落实,一方面能够使箱型柱结构整体性与稳定性得以保障,避免传统误操作等问题对箱型柱的施工质量造成损伤;另一方面,凭借质量控制措施的落实,更便于审核箱型柱钢结构的焊接质量,避免为后续工程施工埋下隐患。本文基于大型箱型柱钢结构施工技术展开分析,在明确制作难点同时,期望为后续钢结构项目的施工提供良好参照。
关键词:大型箱型柱;钢结构;焊接新技术;制作难点
箱型柱因形状为矩形且直径与钢材料厚度较大,所以经常被用于塔式锅炉等工程结构搭建,出于垂直荷载等多方面因素的影响,为保障锅炉运行稳定性与可靠性,对于箱型柱钢结构焊接质量要求较高,因此必须确保箱型柱施工新技术贴合工程构建要求,才能避免对工程体系造成影响。
一、大型箱型柱钢结构概述
大型箱型柱属于组合柱,出于运输便利性等需要,通常采用现场拼装的措施,以便此类钢结构形式能被应用于工程内部。而根据此类柱形荷载特点可知,箱型柱可根据工程荷载需求设置不同的截面尺寸,以此决定偏心受力方向,也因此对焊接工作的质量要求极高。另外,大型箱型柱比较传统圆形钢管柱,具备直接成型、材料成本较低、承载力更强、安装效率且结构强度较高的优势,因此在规格较高的工程中,大型箱型柱出于以上多种优势,被各类工业所重视,在未来工业结构体系内,也已经成为钢结构体系的必然发展趋势。
二、大型箱型柱钢结构制作难点
首先,大型箱型柱钢结构杠杆宽度、尺寸与质量都较大,在钢板安装过程中,吊装翻转等工作难度较高,若稍有不慎极易造成脱落的情况,极易对施工人员的生命安全造成伤害。其次,箱型柱内部钢材选用口型钢,此类钢材焊接缝选用全焊透的结构,而内部支撑筋板也同样选择此种结构形式,如此不同材料的形变量与膨胀系数极难管控,若处理不好极易造成柱身裂缝出现,使箱型柱结构的整体性受损。再次,大型箱型柱钢结构主焊道需要确保在无损探伤工作落实后再进行退火热处理,若无损探伤工作出现疏忽,极易导致钢结构质量受影响,在退火热处理期间使钢结构裂缝出现,使焊接质量严重受损。
三、钢结构制造工艺分析
在钢结构制造工艺选择过程中,传统的施工技术虽然具备详细的参照资料与设备基础,能够使传统钢结构施工质量得到基础保障,但对于大型箱型柱结构的施工,在焊接工艺与切割工艺方面却较为粗糙,无法更有效的保证箱型柱整体施工质量,同时钢结构的整体性与稳定性也难以得到保障,如此便极易影响工程结构施工水准,甚至会使工程经济成本严重受损。
1.喷砂喷漆预处理
大型箱型柱工程因结构体系较大,在工程施工之后通常无法对结构元件进行全面喷漆,使部分金属暴露部位极易受到空气侵蚀等影响,所以必须在箱型柱焊接施工之前,对钢结构元件进行逐一喷漆,待材料凝固后再进行施工,才能使元件耐腐蚀性得以显著提升,并增强工程施工的效率,解决材料后续维修等工作的成本。
2.下料切割工艺
根据工程施工图纸与规格要求,在确定箱型柱焊接坡口形式与柱外尺寸同时,还需要根据钢结构体系的偏差值设置细致的下料切割工艺,以便设备元件在安装与焊接期间满足工程图纸参数准确性要求,使筋板施工偏差值明显缩减,由此增强工程施工质量的可控性,也更便于管控焊接工艺,避免对钢结构柱形象造成损伤。
3.箱型柱法兰焊接
首先,根据工程施工需求可知,组对法兰框架外形尺寸按+6mm,在法兰焊缝处打上龙门板,在框架中间打上两处十字架,减少焊接引起的变形量。同时对法兰框架处的焊缝进行焊接,焊接时需进行预热,焊接时采用对称焊接。焊接完后对法兰框架进行矫形,保证法兰框架平面度在1mm范围内。矫形前将其龙门板去掉,临时支撑板不得切除。其次,在矫形合格后,对法兰框架的四边进行开双面坡口时,不得留钝边。法兰外侧坡口加工角度为55°,内侧为30°。再次,法兰框架坡口开完后对框架进行矫形。矫形合格后对法兰框架四边进行刨钝边。四周留出钝边以便于法兰框架组对在箱体内。刨边时法兰框架每边各刨2mm。最后,法兰框架钻孔完检查合格后,将框架组对在箱体内,组对时上下各加1.5mm的间隙,在箱体外并用法兰模板进行加固,箱体内侧用T形钢进行加固,确保法兰与箱体的焊接后平面度
4.箱型柱结构焊接
对箱形柱主焊道采用加垫板留间隙的方法进行组对。箱形柱主焊道采取30度坡口,7mm间隙,焊道下侧加T25×25扁钢垫板,组对平台搭建应满足超平2mm/m,总长方向上平面度偏差不得超过3mm,并将箱形柱的一条翼板放在平台上。其次,将下部组焊好筋板单元、上部法兰、内部筋板等组对到箱体下部板上。注意:所有件必须检查其垂直度,高度必须一致。以上部法兰为基准(留出5mm法兰端铣余量)定为端铣基准。再次,组对侧板及主焊道焊接用垫板,垫板采用T25×25成品垫板。最后,主焊道加固应取对垫板焊接的方式进行加固,注意垫板焊接必须按照正式产品焊道进行焊接,主焊道内部不得进行加固焊接。另外,箱体内部T型钢与筋板处的接头焊接,使箱体内部的筋板形成一个整体。
5.箱型柱焊道焊接
首先,对箱体平面度,直线度,扭曲度等進行检测,焊前箱体长度作记录标记,箱体的截面尺寸,坡口角度,组对间隙作好记录。其次,埋弧焊两个机头同时进行焊接,第一面填充3~4遍后翻转,在焊接过程中两侧必须进行对称焊接,同时将两侧焊道连续焊接到指定高度后方可停止。再次,翻转后测量箱体平面度,直线度扭曲等,进行两个机头同时不间断进行焊接,直至焊接一半后,再次对箱形体进行翻转焊接。最后,主焊道焊完后,检测箱体长度,扭曲,旁弯,箱体截面尺寸等并作好记录。
四、钢结构制造质量控制
为确保钢结构制造质量符合工程使用需要,管理人员需对工程施工材料的质量、参数、规格进行细致检查,并提供完善的材料存储场所,避免外界施工流线与环境对钢结构材料造成损伤,才能使工程施工质量得以最低限度的保障。其次,在安装焊接施工期间,结构施工应按照规范标准对焊接操作流程与外观进行审查,确保焊接尺寸、牢固性均满足焊接质量要求,才能使钢结构制造水平满足工程质量要求。最后,对于焊接质量的监测,应选用无损探伤技术,对焊接质量与整体性进行分析,以便为后续施工流程的开展提供应有的数据保障。
五、结语
大型箱型柱钢结构制作新工艺的有效落实,不但能够为高荷载工程提供更加稳定的承载力环境,以此避免在使用过程中出现不稳定的风险,使工程质量收到损害,同时凭借焊接技术质量控制措施,更便于管理钢结构施工流程,以便为工程经济成本提供应有的保护。故而,在论述大型箱型柱钢结构制作新技术期间,必须明确制造工艺流程与难点,并提供完善的技术管理对策,才能使此类工程体系的构建质量得到更全面的新技术保障。
参考文献
[1]李锋,王红光.大型箱形柱钢结构制作新技术[J].化工管理,2016(23):169-170.
[2]王小强,张海超,崔建楠.钢结构大型箱型柱制作精度的控制[J].钢结构,2017,32(11):104-106.
[3]赵小兵,郑中楷,潘剑峰等.建筑钢结构箱型柱加工制作工艺技术[J].钢结构,2016,31(12):92-95.
[4]张新和.凿井期间“万字式”吊装特大型箱形钢结构井架[J].中国高新技术企业,2017(11):291-292.
关键词:大型箱型柱;钢结构;焊接新技术;制作难点
箱型柱因形状为矩形且直径与钢材料厚度较大,所以经常被用于塔式锅炉等工程结构搭建,出于垂直荷载等多方面因素的影响,为保障锅炉运行稳定性与可靠性,对于箱型柱钢结构焊接质量要求较高,因此必须确保箱型柱施工新技术贴合工程构建要求,才能避免对工程体系造成影响。
一、大型箱型柱钢结构概述
大型箱型柱属于组合柱,出于运输便利性等需要,通常采用现场拼装的措施,以便此类钢结构形式能被应用于工程内部。而根据此类柱形荷载特点可知,箱型柱可根据工程荷载需求设置不同的截面尺寸,以此决定偏心受力方向,也因此对焊接工作的质量要求极高。另外,大型箱型柱比较传统圆形钢管柱,具备直接成型、材料成本较低、承载力更强、安装效率且结构强度较高的优势,因此在规格较高的工程中,大型箱型柱出于以上多种优势,被各类工业所重视,在未来工业结构体系内,也已经成为钢结构体系的必然发展趋势。
二、大型箱型柱钢结构制作难点
首先,大型箱型柱钢结构杠杆宽度、尺寸与质量都较大,在钢板安装过程中,吊装翻转等工作难度较高,若稍有不慎极易造成脱落的情况,极易对施工人员的生命安全造成伤害。其次,箱型柱内部钢材选用口型钢,此类钢材焊接缝选用全焊透的结构,而内部支撑筋板也同样选择此种结构形式,如此不同材料的形变量与膨胀系数极难管控,若处理不好极易造成柱身裂缝出现,使箱型柱结构的整体性受损。再次,大型箱型柱钢结构主焊道需要确保在无损探伤工作落实后再进行退火热处理,若无损探伤工作出现疏忽,极易导致钢结构质量受影响,在退火热处理期间使钢结构裂缝出现,使焊接质量严重受损。
三、钢结构制造工艺分析
在钢结构制造工艺选择过程中,传统的施工技术虽然具备详细的参照资料与设备基础,能够使传统钢结构施工质量得到基础保障,但对于大型箱型柱结构的施工,在焊接工艺与切割工艺方面却较为粗糙,无法更有效的保证箱型柱整体施工质量,同时钢结构的整体性与稳定性也难以得到保障,如此便极易影响工程结构施工水准,甚至会使工程经济成本严重受损。
1.喷砂喷漆预处理
大型箱型柱工程因结构体系较大,在工程施工之后通常无法对结构元件进行全面喷漆,使部分金属暴露部位极易受到空气侵蚀等影响,所以必须在箱型柱焊接施工之前,对钢结构元件进行逐一喷漆,待材料凝固后再进行施工,才能使元件耐腐蚀性得以显著提升,并增强工程施工的效率,解决材料后续维修等工作的成本。
2.下料切割工艺
根据工程施工图纸与规格要求,在确定箱型柱焊接坡口形式与柱外尺寸同时,还需要根据钢结构体系的偏差值设置细致的下料切割工艺,以便设备元件在安装与焊接期间满足工程图纸参数准确性要求,使筋板施工偏差值明显缩减,由此增强工程施工质量的可控性,也更便于管控焊接工艺,避免对钢结构柱形象造成损伤。
3.箱型柱法兰焊接
首先,根据工程施工需求可知,组对法兰框架外形尺寸按+6mm,在法兰焊缝处打上龙门板,在框架中间打上两处十字架,减少焊接引起的变形量。同时对法兰框架处的焊缝进行焊接,焊接时需进行预热,焊接时采用对称焊接。焊接完后对法兰框架进行矫形,保证法兰框架平面度在1mm范围内。矫形前将其龙门板去掉,临时支撑板不得切除。其次,在矫形合格后,对法兰框架的四边进行开双面坡口时,不得留钝边。法兰外侧坡口加工角度为55°,内侧为30°。再次,法兰框架坡口开完后对框架进行矫形。矫形合格后对法兰框架四边进行刨钝边。四周留出钝边以便于法兰框架组对在箱体内。刨边时法兰框架每边各刨2mm。最后,法兰框架钻孔完检查合格后,将框架组对在箱体内,组对时上下各加1.5mm的间隙,在箱体外并用法兰模板进行加固,箱体内侧用T形钢进行加固,确保法兰与箱体的焊接后平面度
4.箱型柱结构焊接
对箱形柱主焊道采用加垫板留间隙的方法进行组对。箱形柱主焊道采取30度坡口,7mm间隙,焊道下侧加T25×25扁钢垫板,组对平台搭建应满足超平2mm/m,总长方向上平面度偏差不得超过3mm,并将箱形柱的一条翼板放在平台上。其次,将下部组焊好筋板单元、上部法兰、内部筋板等组对到箱体下部板上。注意:所有件必须检查其垂直度,高度必须一致。以上部法兰为基准(留出5mm法兰端铣余量)定为端铣基准。再次,组对侧板及主焊道焊接用垫板,垫板采用T25×25成品垫板。最后,主焊道加固应取对垫板焊接的方式进行加固,注意垫板焊接必须按照正式产品焊道进行焊接,主焊道内部不得进行加固焊接。另外,箱体内部T型钢与筋板处的接头焊接,使箱体内部的筋板形成一个整体。
5.箱型柱焊道焊接
首先,对箱体平面度,直线度,扭曲度等進行检测,焊前箱体长度作记录标记,箱体的截面尺寸,坡口角度,组对间隙作好记录。其次,埋弧焊两个机头同时进行焊接,第一面填充3~4遍后翻转,在焊接过程中两侧必须进行对称焊接,同时将两侧焊道连续焊接到指定高度后方可停止。再次,翻转后测量箱体平面度,直线度扭曲等,进行两个机头同时不间断进行焊接,直至焊接一半后,再次对箱形体进行翻转焊接。最后,主焊道焊完后,检测箱体长度,扭曲,旁弯,箱体截面尺寸等并作好记录。
四、钢结构制造质量控制
为确保钢结构制造质量符合工程使用需要,管理人员需对工程施工材料的质量、参数、规格进行细致检查,并提供完善的材料存储场所,避免外界施工流线与环境对钢结构材料造成损伤,才能使工程施工质量得以最低限度的保障。其次,在安装焊接施工期间,结构施工应按照规范标准对焊接操作流程与外观进行审查,确保焊接尺寸、牢固性均满足焊接质量要求,才能使钢结构制造水平满足工程质量要求。最后,对于焊接质量的监测,应选用无损探伤技术,对焊接质量与整体性进行分析,以便为后续施工流程的开展提供应有的数据保障。
五、结语
大型箱型柱钢结构制作新工艺的有效落实,不但能够为高荷载工程提供更加稳定的承载力环境,以此避免在使用过程中出现不稳定的风险,使工程质量收到损害,同时凭借焊接技术质量控制措施,更便于管理钢结构施工流程,以便为工程经济成本提供应有的保护。故而,在论述大型箱型柱钢结构制作新技术期间,必须明确制造工艺流程与难点,并提供完善的技术管理对策,才能使此类工程体系的构建质量得到更全面的新技术保障。
参考文献
[1]李锋,王红光.大型箱形柱钢结构制作新技术[J].化工管理,2016(23):169-170.
[2]王小强,张海超,崔建楠.钢结构大型箱型柱制作精度的控制[J].钢结构,2017,32(11):104-106.
[3]赵小兵,郑中楷,潘剑峰等.建筑钢结构箱型柱加工制作工艺技术[J].钢结构,2016,31(12):92-95.
[4]张新和.凿井期间“万字式”吊装特大型箱形钢结构井架[J].中国高新技术企业,2017(11):291-292.