淺談鋼管砼柱、吊車梁及屋面梁的制作

摘 要：隨著鋼鐵冶金行業的發展，在大中型工業廠房建筑中，因為承載力高、減少用鋼量、方便施工、投資見效快的原因，鋼管混凝土柱門式鋼架結構被越來越多的采用。鋼管混凝土柱門式鋼架廠房的組成有：鋼架柱系統、吊車梁系統、屋面系統及墻皮系統，文章意在以鋼管混凝土柱門式鋼架結構形式為背景，探討鋼管砼柱、吊車梁及屋面梁的制作。

關鍵詞：鋼管砼柱；吊車梁；屋面梁；制作

1 鋼管砼柱的制作

1.1 圖紙審核

核對深化施工圖紙是否有誤，主要內容包括構件的材質、構件的標高、截面尺寸、鋼管柱柱腳與基礎的連接、柱肩梁與吊車梁的連接、柱身與各層平臺梁的連接、柱頭與屋面梁、托梁的連接、柱子與柱間支撐的連接等，盡可能的把這些連接件都焊接在柱子上，以方便現場安裝，縮短安裝工期。

1.2 鋼管柱制作

鋼管混凝土柱用的鋼管可采用卷制焊接管（長直焊管和螺旋焊管）和無縫焊管，一般應優先采用螺旋焊管，沒有螺旋焊接管時，也可自行卷制鋼管，管徑較大時，卷管的方向宜與鋼板壓延方向一致，但管的長度相對較短；卷管方向與鋼板壓延方向垂直時卷制的鋼管長度較長，但對管的內徑有一定的限制。根據內徑與板厚之比，選用冷卷或熱卷的卷管方法。卷管用的板材進入車間后應核對其規格、材質，板面要平直，否則要在平板機上進行矯正，不得有翹曲、表面銹蝕或沖擊痕跡，表面平整度應符合有關規定。卷管前，在有焊縫的地方將板端開成所要求的坡口。

1.3 鋼管柱焊接

鋼管坡口端應與管軸嚴格垂直，用手工焊接時，宜采用直流電焊機焊接。鋼管焊縫需與母材等強，且滿足二級焊縫的要求。鋼管對接時要在在專用的鋼管對接支撐架上進行，支撐架須有足夠的剛度和穩定性，支撐架定位由測量放線確定，以確保鋼管對接的直線度和水平度，接頭的兩端部根據管徑厚度開成設計要求的坡度，管內加6×50的套管作為襯管，按照管徑大小可分成2～4個焊縫區域幾個人按照焊接順序同時焊接，鋼管對接后管肢必須平直。鋼管柱組裝好后，經檢查尺寸無誤后方可進行焊接工作。對于鋼管混凝土格構柱，可先將焊接好的兩鋼管柱肢放置在制作平臺上，鋼管柱的上端需刨平，臨時固定后組裝腹肢桿（點焊固定），然后將焊接好的橫梁上翼緣板與柱頭頂緊焊接，再對橫梁的腹板、下翼緣板與柱身進行分層焊接，柱頭橫梁焊完后，再從上至下焊接鋼腹桿和連接件，為保證現場安裝的準確性，連接板要按照1：1的比例放出實樣后再下料。

1.4 鋼管柱拼接組裝

鋼管柱根據運輸條件，柱長一般以10m為宜。現在的運輸車輛運送15m的鋼構件不成問題，所以15米以下的柱子都可以在工廠加工制作，然后再運送至安裝現場。在現場組裝的鋼管柱和鋼管格構柱的長度，則可根據施工和吊裝條件確定。鋼管拼接處可采用單坡口內襯墊板（也可起到加強作用）的全部焊透或部分焊透連接，接頭部位可設置耳板，以方便安裝定位。

2 吊車梁的制作

2.1 圖紙審核

核對深化施工圖紙是否有誤，主要內容包括構件的材質、構件的長度、截面尺寸、吊車梁與制動板的連接、吊車梁與水平支撐垂直支撐的連接、吊車梁上翼緣與柱子的連接等。

2.2 吊車梁部件的邊緣加工

吊車梁通常選用焊接工字形實腹梁。吊車梁的兩端頭板坐在鋼管柱肩梁上，需要對與鋼管柱接觸的面進行刨平，所以平板式支座的吊車梁端板上下端需要刨平，突緣支座的吊車梁端板下端需要刨平，吊車梁橫向加勁板的上端也要刨平。吊車梁腹板的上邊緣、吊車梁腹板和翼緣板的對接接口處在下料時需要開成坡口。

2.3 吊車梁板材拼接

吊車梁上翼緣板的拼接應盡量避開跨中1/4范圍，下翼緣板的拼接應盡量避開跨中1/3范圍，腹板的拼接應盡量避開跨中1/5范圍，拼接處應采用加引弧板的對接焊縫并保證焊透，引弧板的厚度和坡度要與母材相同。吊車梁翼緣板只允許長度方向拼接，腹板長度和寬度方向均可接料，吊車梁腹板和翼緣板對接接頭，其縱橫兩方向的對接焊縫，宜采用T型交叉。交叉點的距離宜不小于200mm，且拼接料的長度和寬度宜不小于300mm。吊車梁腹板和翼緣板的焊縫宜錯開200mm。由于運輸原因不能整體出廠的吊車梁，也可在工廠合理分段制作。

2.4 吊車梁組裝與焊接

對于小型的吊車梁通常采用臥裝的方法進行組裝，即先將吊車梁的腹板和翼緣板組裝成工字型鋼進行焊接，再將焊接好的工字型鋼臥放在制作平臺上，然后將加勁板點焊在工字型鋼上再按照順序焊接。對于大型的吊車梁可采用胎膜裝配的方法進行組裝，即是將吊車梁的腹板和翼緣板用胎膜定位在其裝配位置上進行組裝焊接，這種方法焊接的精度高，容易控制偏差。吊車梁焊接前，應根據《鋼結構焊接規范》GB50661-2011第79頁中關于鋼板焊接預熱的規定對板材的焊縫邊緣提前預熱。焊縫的質量直接影響到吊車梁的質量，為了保證構件合格應嚴格按照設計要求及《鋼結構焊接規范》的規定焊接。

2.5 吊車梁的鉆孔

由于鋼結構構件安裝存在偏差，螺栓直徑與螺栓孔直徑一般只差1.5-2mm。吊車梁與制動板的連接多為高強螺栓連接，沿吊車梁上翼緣板外側通長排列，螺栓數目較多，故上述兩部位螺栓的連接是一件較困難的工作，在安裝過程中，經常發生錯位的情況，為了解決這一問題，應提高螺栓孔的加工精度，將吊車梁和制動梁固定在一起進行螺栓孔的配鉆，也可以等吊車梁安裝固定后將制動板點焊在上翼緣板上，用磁力鉆或臺鉆進行鉆孔，一次將吊車梁和制動板的高強螺栓孔鉆出，這種方法在安裝過程中很容易將高強螺栓穿進孔內，效果較理想。

3 屋面梁的制作

3.1 圖紙審核

核對深化施工圖紙是否有誤，主要內容包括構件的材質、構件的標高、截面尺寸、構件的坡度、屋面梁端頭板與柱頭的連接、屋面梁與系桿的連接、屋面梁與水平支撐的連接、屋面梁與檁條的連接等。

3.2 屋面梁的制作

鋼屋面梁通常選用焊接工字形實腹梁，大中型廠房的跨度一般比較大，為了減少用鋼量，屋面梁經常會選用變截面的工字形梁。所以在制作前要按照施工圖紙放出實樣，仔細核對坡度尺寸，為了節省板材，應做出排版圖，確認無誤后再進行下料。屋面梁的拼接和組裝可以參照吊車梁的的做法。屋面梁屋脊折點處的上下翼緣板可采用煨彎的方式處理，腹板的對接焊縫盡量避開屋脊的中線，可在中線左右200mm～300mm處拼接腹板。屋面梁與隅撐連接的加勁板，要垂直于屋面梁的上翼緣板，而不是垂直于地面。屋面梁與柱頭的連接多是用高強螺栓連接，對制作精度要求非常高，為了順利安裝，制造精度需控制在1.5-2mm以內，這樣才會保證工程質量。

參考文獻

[1]GB 50661-2011）.鋼結構焊接規范.

[2]GB 50205-2001.鋼結構工程施工質量驗收規范.