摘要:某酒店的鋼結(jié)構(gòu)項目,通過應(yīng)用先進的軟件計算構(gòu)件重心、合理設(shè)置吊耳、精巧的吊裝技術(shù)、科學(xué)的焊接工藝,保證了鋼結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點的施工質(zhì)量及安全,避免了以往復(fù)雜的焊接節(jié)點中會有較多殘余應(yīng)力的不利影響。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)工程;吊裝技術(shù);校正;焊接
1.工程概況
某酒店項目為地下2層、地上40層的鋼結(jié)構(gòu)-框架剪力墻混合結(jié)構(gòu),高151 m。塔樓東側(cè)連接鋼結(jié)構(gòu)懸挑,高度5層,挑出結(jié)構(gòu)外32 m。本工程共計使用鑄鋼節(jié)點63個,其中主樓38個,懸挑部分25個。本工程的施工特點為:
(1)鑄鋼節(jié)點與相應(yīng)聯(lián)系梁的焊接先后順序要事先組織妥當;
(2)經(jīng)過對焊接收縮變形開展準確的計算,以對焊接過程的變形量進行有效控制。
該方法主要適用于質(zhì)量較大(10 t~50 t)、板厚較大(對應(yīng)鋼板厚度40 mm~80 mm)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄鋼節(jié)點施工。
2.操作要點
(1)鑄鋼件坡口磁粉檢測
在鑄鋼件坡口上下100 mm范圍內(nèi)內(nèi),根據(jù)《鑄鋼件磁粉檢測》規(guī)范進行檢測,判定鑄鋼件坡口是否有缺陷。若有則必須返廠處理。
。2)鑄鋼件及聯(lián)系梁的安裝校正
采用4根以上鋼絲繩作為吊繩,2長2短,其中有1根或2根鋼絲繩上掛手拉葫蘆用以調(diào)節(jié)平衡。
在選擇起重機械時,要綜合考慮起重量、傾角、臂長等多種因素,如采用行走式履帶吊,還須考慮站位和行走路線。在許多情況下會遇到內(nèi)外幾條軸線均有鑄鋼構(gòu)件,這時如采用行走式起重機吊裝,須考慮吊裝順序,謹防卡桿。
吊具的選擇上宜選擇多股鋼芯、鋼絲繩和O形合金卡環(huán),使用2繩或4繩吊裝。正式吊裝前應(yīng)先進行試吊,按重心計算設(shè)置吊耳,掛鉤后起吊至離地面高度50 cm左右,查看鑄鋼件整體平衡情況,并用手拉葫蘆及時調(diào)整。就位時,亦用手拉葫蘆進行微調(diào)。就位后,將四面夾板螺栓擰緊。偏心構(gòu)件應(yīng)采用聯(lián)系梁支撐于重心偏向較大側(cè)后才能松鉤。
校正時,采用機械螺施式千斤頂進行調(diào)整,并在下柱焊接頂鐵。校正完后,將頂鐵割除磨平,采用兩臺經(jīng)緯儀從x、y、z方向用借線法進行測量校正,控制好牛腿面及柱頂面標高。鑄鋼件校正完后,在上、下柱對接處間斷焊固定。聯(lián)系梁的安裝在構(gòu)件密集區(qū)域須根據(jù)焊接要求調(diào)整安裝順序,以免焊工無法施焊。焊接時,先焊接鑄鋼件一端的梁接頭,待焊縫收縮穩(wěn)定后(約48 h)焊接另一端。不可兩端同時焊接,避免使焊縫收縮量累加,又不利于鑄鋼件安裝精度的控制。梁焊接完畢后,再焊接鑄鋼件與柱之間的焊縫接頭,而后焊接斜撐。其順序不可顛倒,否則亦會影響鑄鋼件的安裝精度。梁的校正主要控制兩端高差、與牛腿對接面平整、垂直度以及預(yù)留焊接收縮量(公式1)等。
S=R×A/T(1)
式中:S―――焊縫的橫向收縮值(mm);
A―――焊縫橫截面面積(mm2);
T―――焊縫厚度,包括熔深(mm);
R―――常數(shù),一般可取0.1。
。3)焊前預(yù)熱
鑄鋼件無論冬夏,焊前均需預(yù)熱。預(yù)熱采用火焰烘烤或電加熱的方法進行。由于施工條件限制,一般采用氧―乙炔焰烘烤,溫度可采用紅外線測溫儀測定。
。4)鑄鋼件焊接
施焊時,要根據(jù)焊接工藝評定指導(dǎo)書中的焊接參數(shù)來選取使用,同時節(jié)頭焊接順序不能錯亂,梁兩端不能同時施焊,必須先焊柱節(jié)點。先焊靠近坡口處,兩面分別薄地堆焊2道,再在2焊道間堆焊,打底焊應(yīng)從一端向另一端延伸堆焊。應(yīng)規(guī)范焊接,且每焊1道用小鐵錘錘擊消除焊接應(yīng)力。層間溫度控制在230℃以下,-5℃以下時應(yīng)停止施焊。焊接仰焊縫時,宜采用手工電弧焊或藥芯焊絲進行焊接。
(5)焊后保溫
鑄鋼件無論板厚、焊接時所處的季節(jié)均需保溫。保溫一般采用火焰加熱后包石棉被的方法進行。保溫要求較高時,可采用電加熱外包石棉被來實現(xiàn)。
。6)超聲波檢測
待保溫完成、構(gòu)件焊縫部位達到常溫,并且拆除保溫時間超過24 h后,進行第1次超聲波探傷檢測。如遇檢測結(jié)果中焊縫存在臨界氣孔時,不宜對些缺陷返修。在拆除保溫時間超過72 h甚至更長時間后,對焊縫進行第2次超聲波探傷檢驗,以防止延時裂紋。超聲波探傷要求應(yīng)符合GB/T11345-2008的相關(guān)要求。
3.結(jié)語
經(jīng)過鑄鋼節(jié)點的運用,預(yù)防復(fù)雜的焊接節(jié)點干擾。因此為整個工程的安全打下了完善的基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]李俊,衛(wèi)星,李小珍,等.大型鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點復(fù)雜受力的試驗研究[J].土木工程學(xué)報2005(6).