宿遷文化大劇院箱型柱制作技術(shù)

摘 要：通過對箱型柱制作的重點和難點分析，闡述箱型柱制作過程中各道工序的工藝要點及其質(zhì)量標準，并通過工程應(yīng)用出現(xiàn)的問題及其采取的措施，使制作的箱型柱制作技術(shù)滿足設(shè)計及規(guī)范要求。筆者從事鋼結(jié)構(gòu)加工多年，在箱型柱制作方面積累了一定的實踐經(jīng)驗，本文以宿遷文化大劇院工程為例對箱型柱制作工藝進行了系統(tǒng)闡述，供大家參考。

關(guān)鍵詞：箱型柱；組裝；焊接；質(zhì)量控制

中圖分類號：TU392.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）12-0048-01

1工程概況

宿遷文化大劇院工程位于江蘇省宿遷市宿豫區(qū)東外路、天目山路、嘉陵江路、泰山路圍合地塊，建筑面積4.72萬平方米，結(jié)構(gòu)形式地下部分為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地上部分為鋼結(jié)構(gòu)，屋頂為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。柱體為箱形，截面形式為□800*800*35、□800*800*26等幾種，材質(zhì)為Q345B。

2 箱型柱制作的重點、難點分析

2.1 箱體制作組裝時外形尺寸余量在焊接收縮后能否確保成品截面尺寸滿足設(shè)計及規(guī)范要求是箱型本體制作控制的重點和難點。

2.2 全熔透焊縫（CP焊縫）區(qū)間內(nèi)焊接墊板與翼、腹板間接觸的緊密程度是確保箱型本體CP焊縫能否達到設(shè)計等級標準的關(guān)鍵技術(shù)。

2.3 箱體主焊縫的焊接順序、焊接方向是確保箱體消除彎曲、扭曲變形的重點。

2.4 隔板電渣焊技術(shù)的應(yīng)用及施焊方法是箱型鋼骨制作的難點。

3 箱型柱制作過程中的工藝要點

3.1 板件下料

翼、腹板的下料，要嚴格按照排版圖選擇合適的鋼板，采用數(shù)控切割機進行。先在數(shù)控切割機上按照排版圖進行設(shè)置，同時對數(shù)控程序隨時調(diào)整其運行軌跡，確保下料尺寸的準確性。板條長度按0.7mm/m收縮率考慮。

3.2 腹板坡口加工

坡口加工采用半自動切割機切割，切割后的溝痕若超過了氣割的允許偏差，應(yīng)用與主材相應(yīng)的焊絲進行修補，并用磨光機修磨與坡口面平齊。 部分熔透坡口高度不應(yīng)小于板厚的1/3，并不應(yīng)小于14mm，抗震設(shè)防時不應(yīng)小于板厚的1/2；熔透區(qū)翼、腹板之間應(yīng)留6mm的間隙。

3.3 內(nèi)隔板制作

下料時按圖紙尺寸將混凝土灌漿孔隨機編程切割，灌漿孔四周的透氣圓孔采用平面鉆鉆孔，嚴禁火焰割孔。在隔板的兩短邊位置組對焊接擋板，其兩側(cè)組對尺寸為設(shè)計尺寸L1+6～8mm，在擋板背側(cè)采用CO2氣體保護焊施焊固定；兩長邊位置打35o單面坡口，鈍邊為0mm。

3.4 箱體組裝

（1）先檢查下翼板的長度、寬度并劃出中心線，根據(jù)圖紙尺寸劃出內(nèi)隔板、端板的位置，然后組裝內(nèi)隔板、端板，必須保證內(nèi)隔板、端板與下翼板垂直、居中，然后組裝兩側(cè)腹板。（2）組裝腹板時在需熔透的腹板部位加墊板，墊板的下料、加工及裝配應(yīng)嚴格控制質(zhì)量和精度，使其與翼緣板緊密貼合；腹板與翼板對正，保證箱型柱端面平行。（3）隔板位置應(yīng)用石筆標注在兩側(cè)腹板外側(cè)，并打上樣沖孔，孔深0.5mm，孔數(shù)量為3個，間隙為25mm，便于在箱體完成后了解內(nèi)隔板所處的位置。（4）組”U”后，把節(jié)點隔板的擋板四周進行圍焊，以防電渣焊時漏渣。對于節(jié)點隔板的長邊用CO2氣體保護焊焊接，隔板與主體之間為全熔透二級焊縫。

3.5 箱體焊接

3.5.1 主焊縫焊接

主焊縫焊接首先用CO2氣體保護焊打底，再用埋弧焊機填充、蓋面焊接。打底焊時采用雙人對稱焊接，由中間往兩端分段退焊，減小箱體產(chǎn)生較大的縱向收縮變形；填充、蓋面焊時先焊接一側(cè)焊縫的2/3，翻身把另一側(cè)焊接完畢，再翻身把剩余的1/3焊接完畢，同一側(cè)的兩條焊縫必須同時對稱施焊，且焊縫方向應(yīng)始終從一端到另一端，嚴禁來回施焊。

3.5.2 隔板電渣焊接

隔板與壁板焊接采用電渣焊機焊接。箱體組裝時，在隔板處預(yù)留焊孔，選用規(guī)格Φ10*3.0、400mm長的熔化嘴、焊材為H10Mn2+HJ431。 連接好各部分接線及銅引弧塊，然后調(diào)整好焊絲、熔嘴與焊道邊緣相距2～3mm。焊接頂部100mm收尾時加入少量焊劑，并減少焊接電流，將焊縫引到熄弧套筒上收弧。最后切割引弧及熄弧部分，用砂輪打磨平整。

3.6 柱體制作

3.6.1 箱體端面加工

（1）底端坡口加工：底端在組裝、焊接襯板后再采用半自動切割機進行坡口加工，注意打坡口時將襯板一起切割，然后按圖紙要求拼裝焊接襯板，焊縫在襯板的內(nèi)測與壁板進行定位焊接。（2）頂端端面銑加工：箱體頂端平整面采用端面銑加工，保證頂端與上節(jié)柱底端緊密對接。

3.6.2 牛腿組裝、焊接

牛腿拼裝時，首先應(yīng)根據(jù)圖紙尺寸在相應(yīng)部位劃好定位線，然后進行牛腿拼裝、定位焊接，經(jīng)檢查定位無誤后進行固定焊接。

4 制作過程中發(fā)現(xiàn)的問題及控制措施

4.1 制作過程中發(fā)現(xiàn)的問題

（1）箱體截面尺寸不符合規(guī)范及設(shè)計要求。（2）電渣焊接時出現(xiàn)熔池外流導(dǎo)致電渣焊作業(yè)中止。（3）全熔透焊縫和部分熔透焊縫過渡段易產(chǎn)生未熔透現(xiàn)象。（4）焊接工藝控制不當(dāng)易導(dǎo)致箱體產(chǎn)生扭曲和彎曲變形。

4.2 制定的處理措施

4.2.1 箱體組裝時其截面尺寸應(yīng)考慮焊接收縮變形

為滿足設(shè)計及規(guī)范要求，組裝時截面寬度可按設(shè)計寬度+1.0mm，截面高度可按設(shè)計尺寸+2.0mm，焊接收縮后其截面尺寸滿足規(guī)范要求的±3.0mm要求。

4.2.2內(nèi)隔板擋板與兩翼板貼合的邊緣應(yīng)進行銑邊處理

使之與兩翼板的接觸面間隙控制在0.8mm以內(nèi)，下翼板與其相鄰擋板應(yīng)進行連續(xù)圍焊；同時隔板與擋板另一側(cè)應(yīng)用CO2氣體保護焊進行通長滿焊，以免熔池泄漏。

4.2.3 在CP焊縫與PP焊縫交界處應(yīng)按坡口形式進行過渡

過度段取在部分熔透焊縫（PP）區(qū)域內(nèi)，過渡段長度為40mm。為確保焊縫外觀質(zhì)量，CP焊縫與PP焊縫坡口宜為同寬。

4.2.4提高板材的平直度和構(gòu)件的組裝精度

選擇正確的焊接工藝，有效地控制箱型鋼骨的各種焊接變形。

5 結(jié)語

通過對宿遷文化大劇院箱型柱制作實例分析，以周密的施工工藝，對下料、組裝、焊接、質(zhì)量檢查、變形矯正、多牛腿組焊各個細節(jié)進行質(zhì)量控制，解決了箱型柱制作遇到的技術(shù)難題，構(gòu)件質(zhì)量能夠滿足設(shè)計圖紙和現(xiàn)行國家標準的要求，為今后類似工程提供參考。