鋼結構工廠加工和預拼裝工藝的思考

王金宇/ 中建三局二公司工業公司

鋼結構工廠加工和預拼裝工藝的思考

王金宇/ 中建三局二公司工業公司

隨著科學技術的快速發展，近年來我國在鋼結構加工制作和預拼裝領域實現了較為長足的進步，基于此，本文選擇了某地S人行天橋鋼結構工程作為研究對象，并對工程概況、鋼結構加工制作工藝、橋面分段的預拼裝進行了詳細論述，希望由此能夠為相關業內人士帶來一定啟發。

鋼結構；預拼裝工藝；拼裝胎架

前言

鋼結構預拼裝指的是將分段制造的鋼構件和多層鋼框架結構在出廠前進行整體或分段的臨時性組成作業過程，這一過程在保證構件質量、實現現場施工安裝順利等方面都發揮著決定性作用，而為了保證這種作用得以實現最大化發揮，正是本文就鋼結構工廠加工和預拼裝工藝展開具體研究的原因所在。

1.工程概況

某地S人行天橋鋼結構工程的主橋成橢圓型布置，結構為空間管格構結構，由于該工程主橋內、外側面高低錯落且呈現不規則雙向傾斜，這就使得地S人行天橋鋼結構工程對鋼構件的加工精度存在較高要求。同時，S人行天橋的主橋橋面由3根箱型截面梁、聯系鋼梁組成，這就使得主橋橋面的構成包含大量栓接和焊接，而主橋橋面下弦與側面支撐鋼管為相貫節點連接，這就進一步提升了S人行天橋鋼結構工程復雜程度，為了避免復雜的連接節點、形式多樣的結構桿件對S人行天橋鋼結構工程的建設質量造成影響，設法提升鋼構件加工精度與具體施工過程精度便是S人行天橋鋼結構工程的技術難點所在，負責該工程鋼構件的工廠也因此面臨著較大挑戰[1]。

2.鋼結構加工制作工藝

鋼結構加工制作工藝可以細分為深化設計、放樣工藝、號料與劃線、切割和刨削加工、焊接H型梁加工制作共五個部分，具體內容如下。

2.1 深化設計

為了保證S人行天橋鋼結構工程各鋼構件的制作質量，首先需要做的便是結合設計圖建立1:1的S人行天橋三維模型，由此細部設計的開展才能夠獲得直觀支持，而在具體的分段圖、桿件圖、機加工零件圖等內容的設計與繪制中，焊接符號、制造技術要求、接頭位置等信息必須在其中實現直觀標注。在完成所有的設計工作后，設計成果必須經由設計院審核才可開展后續生產加工。

2.2 放樣工藝

在完成上述設計后，設計人員還需要到S人行天橋熟悉實際情況，由此才可以進行詳細的加工工藝、構件表編制，而在編制成果經過監理單位、有關部門認可后，S人行天橋鋼結構工程才可以應用計算機進行放樣。放樣環節需要結合具體設計與工藝要求，而考慮到S人行天橋鋼結構工程應用了H型結構，應在H型結構的腹板寬度方向與翼板寬度方向加放2mm焊接收縮余量，構件的的長度方向則應加放30mm二次加工余量。值得注意的是，為了滿足下料需要，放樣環節使用了經二級以上計量單位檢驗合格的長尺，并有針對性的進行了套料圖、數控程序的編制[2]。

2.3 號料與劃線

號料與劃線的具體工序如下：（1）號料。相關人員需要首先確認材質、熟悉工藝要求，并結合放樣環節編制的套料圖、數控程序進行號料，這一過程必須保證號料母材的無損傷、平直且無缺陷，否則相關人員必須對其做好矯正工作。（2）劃線。使用紅色作為劃線標記，并對1mm以上切割斷面深度的局部缺口、0.2mm以上切割斷面的深度隔紋進行標記。

2.4 切割和刨削加工

切割和刨削加工的具體內容如下所示：（1）切割前處理。做好母材油污、鐵銹和潮氣的清除。（2）切割后處理。去除切割熔渣，并保證氣割表面光滑無裂紋，切邊則需要進行打磨。（3）火焰切割處理。切割后自檢零件尺寸，并做好零件號等標記。

2.5 焊接H型梁加工制作

焊接H型梁的加工制作屬于S人行天橋鋼結構工程的關鍵點所在，其可以細分為放樣和下料、構件的組裝、構件的焊接三部分，具體內容如下：（1）放樣和下料。應用計算機放樣、做好加工余量及焊接收縮補償量的加放、使用數控等離子切割機。（2）構件的組裝。焊接H型梁鋼構件在具體組裝前需要檢查相關用于組裝零件的編號、材質、尺寸、數量、加工精度等信息，在確定這類信息符合工藝要求與圖紙描述后，構件的組裝工作才可以真正開展。構件的組裝的順序可以描述為：H型梁構件四條縱焊縫清理→筋板裝配處清理→標出翼腹板長度中心線和腹板拼裝位置線→試驗確定翼板范邊星數值→采取反變形措施→應用H型構件拼裝機，在焊接H型梁鋼構件組裝完成后，相關人員需要進行自檢和互檢，以此保證組裝質量。值得注意的是，需起拱的鋼梁在組裝中需要結合設計圖紙的起拱曲線，為了保證起拱精度則需要通過調節焊接順序對其進行控制。（3）構件的焊接。為了保證焊接質量，焊接中所使用的焊接材料必須與正式施工時相同，焊接順序、焊接規范參數也必須遵循規定，鋼板較厚桿件則需要應用陶瓷電加熱器按要求做好預熱。

3.橋面分段的預拼裝

3.1 劃分預裝單元

S人行天橋鋼結構工程鋼構件的預拼裝必須做好預裝單元的劃分，這一劃分主要針對橋面分段，這是由于橋面屬于該工程的關鍵點，而整個主橋面拼裝所需場地較大，其中相鄰單元需要分別參與兩個單元的拼裝。

3.2 主橋橋面單元分段制作和拼裝

主橋橋面單元分段制作和拼裝可以細分為預拼胎架設置、分段單元的預拼裝、面單元制作和預拼三部分，具體如下：（1）預拼胎架設置。保證胎架基礎的承載力與胎架本身的剛度，同時還需要考慮焊接變形和重力的影響，通過縱、橫基線和基準點的設置則能夠保證隨時隨地進行檢測。（2）分段單元的預拼裝。依次完成上弦節點、上弦桿、中弦桿以及斜桿的制作后即可開展預拼裝，預拼裝需要得到重型平臺的支持，而考慮到S人行天橋鋼結構工程的特點，拼裝過程需要有意識的減少現場的拼裝工作，并保證拼焊單元不超過運輸限制。（3）面單元制作和預拼。結合S人行天橋所在地實際情況進行分段線型的控制，并合理選擇組裝工藝、焊接方法以此降低拼裝誤差，制作完成的部分必須處于現場拼裝吊機起重能力范圍之內，同時基準線、對合線和中心點的標記也不應被忽視。

4.結論

綜上所述，鋼結構工廠加工和預拼裝工藝有著較高的重要性。而在此基礎上，本文涉及的S人行天橋鋼結構工程實例，則直觀證明了研究的實踐價值。因此，在相關領域的理論研究與實踐探索中，本文內容便能夠發揮一定參考作用。

[1]李亞東.數字模擬預拼裝在大型鋼結構工程中的應用[J].施工技術,2012,4118:23-26.

[2]吳澤忠.建筑工程鋼結構加工制作工藝探討[J].商品混凝土,2013,01:89-91.