摘要:隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的蓬勃發(fā)展,建筑技術(shù)不斷進(jìn)步,鋼結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的優(yōu)越性被廣泛應(yīng)用于建筑工程。然而鋼結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)較復(fù)雜的技術(shù),一旦在施工過程中出現(xiàn)質(zhì)量缺陷將會(huì)給整個(gè)工程帶來安全隱患。因此有必要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接施工技術(shù)和質(zhì)量管理進(jìn)行探究,本文先介紹鋼結(jié)構(gòu)的安裝焊接施工技術(shù),再介紹如果做好鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接的質(zhì)量管理,以供參考。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);安裝;焊接;施工技術(shù);
由于鋼結(jié)構(gòu)在施工時(shí)周期短,且承載力高以及抗震性能好,已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛使用,建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)也已被列為建筑業(yè)推廣的最佳新技術(shù)之一。鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量一旦有缺陷將會(huì)對(duì)整個(gè)建筑工程起到致命的影響,所以必須強(qiáng)調(diào)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接安裝的質(zhì)量控制。
1.鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接施工技術(shù)要點(diǎn)
1.1鋼結(jié)構(gòu)地腳螺栓的安裝
為保證地腳螺栓埋設(shè)的精度(不超過5mm),需要在地腳螺栓的加工和埋設(shè)中進(jìn)行嚴(yán)格的控制。
保證地腳螺栓埋設(shè)精度的前提是地腳螺栓加工精度符合要求。加工時(shí),其精度應(yīng)控制在直線2mm,軸線3mm以內(nèi)。為了對(duì)地腳螺栓進(jìn)行精確定位,按地腳螺栓尺寸加工兩套定型模板,加工前先用兩套定型模板先將地腳螺栓拼裝在一起,再用角鋼將螺栓相互固定,使同一組螺栓成為一個(gè)整體。同時(shí),地腳螺栓預(yù)埋時(shí),用斜向剛性支架將螺栓固定在樁上,防止了螺栓的整體偏移。
預(yù)先在樁承臺(tái)上根據(jù)地腳螺栓的底部標(biāo)高焊接兩道水平角鋼,焊接時(shí),將加工完的地腳螺栓放至水平角鋼上,嚴(yán)格控制其標(biāo)高和軸線位置后用角鋼將地腳螺栓與樁固定在一起。
先用全站儀將庫(kù)房的四角龍門樁打出,根據(jù)四角樁將每個(gè)軸線放出,地腳螺栓固定時(shí),用兩臺(tái)經(jīng)緯儀按兩道軸線交叉控制,同時(shí)用水準(zhǔn)儀隨時(shí)控制其標(biāo)高。在承臺(tái)砼澆注之前和之后對(duì)地腳螺栓進(jìn)行復(fù)測(cè)。
1.2鋼構(gòu)件安裝
鋼構(gòu)構(gòu)件安裝工藝流程如下:清理現(xiàn)場(chǎng)、定位測(cè)量→鋼立柱安裝→柱間支撐安裝→吊車梁安裝→校正、檢驗(yàn)→屋面梁拼裝。
安裝過程中按照盡早形成穩(wěn)定的剛性單元原則,針對(duì)本工程實(shí)際,從邊軸開始安裝立柱,吊車梁,形成穩(wěn)定的剛性單元,再依次轉(zhuǎn)向其他軸。安裝完鋼立柱、吊車梁后進(jìn)行鋼屋架梁安裝,過程中隨時(shí)進(jìn)行校正。
1.3鋼立柱安裝
立柱安裝前,用經(jīng)緯儀和水平儀對(duì)立柱基礎(chǔ)、標(biāo)高和地腳螺栓尺寸進(jìn)行復(fù)查確認(rèn),確保各點(diǎn)符合平面軸線度、坐標(biāo)標(biāo)高、平整度等方面的要求。每個(gè)基礎(chǔ)找出毛面,并清掃干凈,確保細(xì)石砼灌注的有效咬合。在每個(gè)獨(dú)立基礎(chǔ)彈出縱橫軸線,同時(shí)在柱底座承面上也刻出縱橫軸線,確保安裝時(shí)柱底座軸線與基礎(chǔ)縱橫軸線重合。在柱的腹面彈出中軸線,以便在安裝時(shí)控制、調(diào)整立柱的垂直度。從牛腿頂往下返出1m標(biāo)高線,以便測(cè)量、控制牛腿的標(biāo)高,確認(rèn)以上工作完成后開始進(jìn)行立柱的安裝。
立柱的吊升采用旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行。吊機(jī)邊升鉤、邊旋轉(zhuǎn),使柱身繞柱腳而旋轉(zhuǎn),當(dāng)立柱由水平轉(zhuǎn)為直立后,將立柱吊離地面,然后轉(zhuǎn)至基礎(chǔ)上方,將立柱落在基礎(chǔ)頂面對(duì)正。當(dāng)柱腳離基礎(chǔ)頂面約30~50mm時(shí),進(jìn)行對(duì)位。對(duì)位后立柱落到基礎(chǔ)頂面,同時(shí)將臨時(shí)固定架支撐在立柱上,使立柱臨時(shí)固定。對(duì)于單根不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的立柱,加風(fēng)纜臨時(shí)予以保護(hù)。設(shè)計(jì)有柱間支撐處,安裝柱間支撐,以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
1.4吊車梁安裝
吊車梁安裝前對(duì)構(gòu)件進(jìn)行檢查,清除吊車梁表面的油污、灰塵等雜物。吊車梁吊裝采用單片吊裝,在起吊前按要求配好調(diào)整板、螺栓,并在兩端拉攬風(fēng)繩。吊裝就位后及時(shí)與牛腿螺栓連接,并將梁上緣與柱之間連接板連接,用水平儀和帶線調(diào)整,符合規(guī)范后將螺絲擰緊。
1.5鋼梁安裝
鋼屋架梁拼裝的控制重點(diǎn)是拼裝后屋面梁的直線度和屋面坡度,直線度定位系統(tǒng)采用定位塊,屋面梁坡度由調(diào)整墊塊進(jìn)行控制。為了安全,拼裝時(shí)加用臨時(shí)支撐,保證構(gòu)件的穩(wěn)定性。連接用高強(qiáng)度螺栓使用前檢查合格證并按出廠批號(hào)復(fù)驗(yàn)扭矩系數(shù)。高強(qiáng)度螺栓應(yīng)自由穿入孔內(nèi),穿入方向一致。在終擰1h以后,24h以內(nèi),檢查螺栓扭矩,應(yīng)在理論檢查扭矩±10%以內(nèi)。
2. 鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接的質(zhì)量控制
2.1焊接變形的控制
。1)盡量減少焊縫的截面積,施焊量以滿足連接需要即可。對(duì)于凸出很高的焊縫,多出的焊縫金屬,按規(guī)范作用并不能提高其許可強(qiáng)度,反而增大了應(yīng)力集中系數(shù),消弱了坡口的綜合性能。對(duì)厚板,對(duì)接焊縫,可采用U型刨邊形成U型坡口,可進(jìn)一步減少焊縫金屬量。
。2)焊縫應(yīng)盡可能對(duì)稱,布置要靠近中和軸施焊,減少變形。
(3)環(huán)繞中和軸的焊縫要平衡,應(yīng)用對(duì)稱施焊的原則,即一個(gè)收縮力對(duì)另一個(gè)收縮力相互平衡的辦法,也同樣可以在設(shè)計(jì)和焊接工序中,有效的控制變形。
。4)采用逆向回焊法施焊。當(dāng)焊接總進(jìn)程從左到右時(shí),則每一焊的施焊卻應(yīng)從右到左,也就是分段側(cè)焊法。因?yàn)槊康朗┖负螅睾缚p板內(nèi)側(cè)的熱量將導(dǎo)致該處膨脹,而使兩塊板暫時(shí)向外分開;但當(dāng)熱量在板內(nèi)側(cè)向外擴(kuò)散后沿板外緣的膨脹又會(huì)使板合攏。
(5)將收縮力引至有用的方法,施焊前采用焊件有意偏置的辦法有可能較好地利用收縮力,如某些組合在焊接前先裝偏一些,使其預(yù)偏量恰好可使收縮后的半間回到所需求對(duì)準(zhǔn)位置上來。將焊接前的部件進(jìn)行彎曲或預(yù)拱,就是用機(jī)械方法產(chǎn)生反向力來抵消收縮力的簡(jiǎn)單例子。
2.2鋼結(jié)構(gòu)焊接裂紋的控制
2.2.1熱裂紋
熱裂紋是指高溫下所產(chǎn)生的裂紋,通常產(chǎn)生在焊縫內(nèi)部,有時(shí)也可能出現(xiàn)在熱影響區(qū)。其產(chǎn)生原因是由于焊接熔池在結(jié)晶過程中存在著偏析現(xiàn)象,低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)在結(jié)晶過程中以液態(tài)間層形式存在從而形成偏析,凝固以后強(qiáng)度也較低,當(dāng)焊接應(yīng)力足夠大時(shí),就會(huì)將液態(tài)間層或剛凝固不久的固態(tài)金屬拉開形成裂紋。
解決措施:限制母材及焊接材料(包括焊條、焊絲、焊劑和保護(hù)氣體)中易偏析元素和有害雜質(zhì)的含量,一般用于焊接的鋼材中硫的含量不應(yīng)大于0.045%,磷的含量不應(yīng)大于0.055%;另外鋼材含碳量越離,焊接性能越差,一般焊縫中碳的含量控制在0.10%以下時(shí),熱裂紋敏感性可大大降低;調(diào)整焊縫金屬的化學(xué)成分,改善焊縫組織,細(xì)化焊縫品粒,以提高其塑性,減少或分散偏析程度,控制低熔點(diǎn)共品的有害影響;采用堿性焊條或焊劑,以降低焊縫中的雜質(zhì)含攝,改善結(jié)晶時(shí)的偏析程度;適當(dāng)提高焊縫的形狀系數(shù),采用多層多道焊接方法,避免中心線偏析,可防止中心線裂紋。
2.2.2冷裂紋
冷裂紋指焊縫在冷卻過程中溫度降到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)(300-200℃以下)產(chǎn)生的,可以在焊接后立即出現(xiàn),也可以在焊接以后的較長(zhǎng)時(shí)間才發(fā)生,故也稱為延遲裂紋。
解決措施:選擇合理的焊接規(guī)范和線能,改善焊縫及熱影響區(qū)組織狀態(tài),如焊前預(yù)熱、控制層問溫度、焊后緩冷或后熱等以加快氫分子逸出;采用堿性焊條或焊劑,以降低焊縫中的擴(kuò)散氧含量;焊條和焊劑在使用前應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的要求進(jìn)行烘干,認(rèn)真清理坡口和焊絲,去除油污、水分和銹斑等臟物,以減少氫的來源;焊后及時(shí)進(jìn)行熱處理。
3.結(jié)語(yǔ)
鋼結(jié)構(gòu)工程焊接安裝的專業(yè)性很強(qiáng)、過程較多、范圍較廣、對(duì)施工要求極高。為此在施工過程中要嚴(yán)格控制鋼結(jié)構(gòu)工程焊接安裝的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)的質(zhì)量、效率和安全性。鋼結(jié)構(gòu)的連接和穩(wěn)定性在整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)中占有著決定性的地位,必須要采取合理的施工工藝消除鋼結(jié)構(gòu)的各種制造、安裝缺陷,以保證整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的承受力以及穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn):
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