箱形鋼結構井架制作工藝與安裝

孔德明

（銅陵有色銅冠礦山建設股份有限公司，安徽 銅陵 244000）

礦井鋼結構在實際的生產和生活中可分為臨時性的鑿井井架和永久性的鋼結構井架。臨時性的鋼結構井架有鋼管連接井架和型鋼連接井架兩種形式。永久井架的主要組成部分是斜架和立架兩個部分。斜架的主要形式有箱型斜架以及鋼型斜架兩種形式。立架型鋼的主要形式有鋼桁架結構和鋼筋框架兩種形式。型鋼桁架具有加工工藝比較簡單。安裝制作以及強度比較強等方面均要比鋼筋砼框架好，同時由于礦井生產周期比較長，型鋼桁架能夠滿足其周期長的特點。因此在實際的生產中，型鋼桁架的應用越來越廣泛。在實際的礦井鋼結構井架吊裝的方法中，主要有金屬吊裝法，吊車法以及金屬桅桿與吊車相互配合的方法。

1 箱形鋼結構井架的結構設計

在得到箱型結構井架的設計圖紙后，需要計算出井架單元的各個部件的重量以及構件總的質量。再結合每個單位實際的情況以及經濟實力和技術水平，計算出鋼結構桁架的吊裝安裝方法。當把編制方法制定后，需要制定出實際的施工方案。計算出鋼結構桁架的模型以及繪制出總的平面圖。當把施工器的布置圖確定以后，需要制定相應的施工組織設計，繪制鋼結構的各個安裝結構圖。同時對施工方案進行施工方案以及對編制的施工組織方案進行審核，根據井架模型對施工方案進行施工時的完整性以及可靠性。

井架會因施工的不同條件需要設定不同的施工方案，在實際的施工方案的選擇時需要選擇適合本施工環境的施工工藝，這是施工成功的關鍵。在選擇井架安裝時需要三個方面：第一個方面是井架的組裝方案，第二方面是在設定起吊跑桿的位置時需要注意選取最佳位置，這樣方便施工，第三個方面是注重吊架的吊裝方案，在進行編制吊架的吊裝方案時需要注意井架的吊裝分為兩個部分，主斜架的吊裝以及副斜架的吊裝。在進行施工方案時需要對井架組裝方案進行設計以及抱桿組裝進行設定，同時要確定井架的吊裝方案。

在確保井架的制作質量時，需要認真核對圖紙，對每一個部件之間的尺寸進行一一核對，確保施工的精度以及驗收方案。材料是制作井架的基礎，在制作時需要考慮材料的型號以及各種材料的數量等。最后再明確各個方箱的焊接位置。

2 箱形鋼結構井架制作與安裝

（1）箱形鋼結構井架的制作方法。在制作箱型鋼結構井架下料前，需要按照要求對各種設計圖紙進行認真的核對，以方便與詳細的提出各種材料規格以及清單，同時相應的材料備貨部門就能夠按照清單去提前采購好需要的各種物資，做好前期的準備工作，以方便于各種工序的有序進行。材料部門應該做好相應材料進出廠的各種驗收報告，為以后的驗收做好相應的準備工作。在進行下料前，需要對安裝的鋼材進行校正，校正時可以在平板機上進行較正，也可以在液壓機上進行操作，根據相關要求，校正后鋼材上的劃痕深度不能超過0.5毫米。在下料前，應該仔細核對各種零件的外形尺寸，避免兩個鋼材之間相互連接。在進行號料時，需要作出工藝基準線，便于后面對各種構件的質檢以及查詢該種構件是否合格。在號好的鋼材產品上，需要采用油漆標注好圖號、間號等一些相關參數。

接下來就是進行焊縫坡口，在進行焊縫坡口時，采用半自動氧氣切割機。該種機械的操作是正面切割，反面會彈線，這樣便于控制下料的質量。當下料坡口加工完畢后，需要采用手提砂輪機對加工的器材進行磨光，這樣可以控制下料的質量。同時如果加工鋼材具有劃傷的裂痕，需要對其裂痕進行磨平。

然后進行構件的拼裝，在箱底版和兩側板上，需要做出相應的標記，例如加強板的位置線，同時根據焊縫收縮量以及需要預留出鋼材橫向焊縫的預留位置，其在長度方向需要略長于箱體的兩端。焊接好的鋼材在拼裝前應該做好相應的焊縫檢查，使各構件之間的箱體接觸吻合。在拼裝前，需要反復檢查各個焊區的焊縫處理情況，當各個焊縫檢驗合格后需要進行焊接的組隊。一般在施工過程中需要采用三面定位法封閉箱型，在箱型的外坡點進行點焊，在進行點焊前，需要將側面板抵緊在底面板下，不留一點間隙。當點焊定位以后，需要進行外尺寸的檢驗，當外尺寸的檢驗合格后再將上蓋板對點焊進行定位。規定的是所需的點焊的材料與焊接的材料需要相同。一般采用焊條的直徑為4毫米，點焊的焊縫長度不能超過25mm，點焊的焊縫高度不能超過焊縫高度的三分之二，且最大長度為8毫米。

在進行焊接工藝時，需要講究的是在進行箱體內部的焊接時，需要采用手工電弧焊進行焊接，在進行打底焊時需要采用直徑為3.2毫米的焊條，所需要的焊接電流比平時要大些，這樣可以保證焊縫焊接的根部比較深。當把焊縫進行焊接完成時，需要進行對焊縫的清理，如果發現有焊接的質量的缺陷時，就必須要對焊縫進行重新焊接。箱體外進行焊接時需要采用手工電焊將其打底，自動埋弧焊蓋面的焊接工藝。在進行整形時，劃出相關節點的幾何交線并且給樣品打上沖眼，這樣便于在安裝時找正。

（2）箱形鋼結構井架的安裝方法。箱型鋼結構井架安裝，目前的實際的施工方法中一般采用的桅桿起吊法施工，而實際的桅桿起吊又可以分為很多的方法，比如單桅桿起吊法、多桅桿起吊法以及門式桅桿的起吊方法三種。具體的方式有半翻轉、大翻轉以及滑移式等多種方式。在半翻轉式方法的實際施工中井架剛剛抬頭時所需的吊力非常大，隨著起吊角度的增加，起吊力減小，即吊裝開始就對有關的索具進行相關負荷性的檢驗。如果在實際的操作過程中，發現吊裝設備有問題，需要提前對設備進行更換，但是該種安裝方法所需要的場地比較寬廣，同時需要的機械器具也比較多。

大翻轉井調方式的井調布置的比較緊湊，適用于場地比較狹窄的工程安裝，井架在起吊時，穩車開動的比較多，所以需要較高的穩定性；滑移式的井架安裝方法對桅桿的穩定性以及桅桿的高度具有很高的要求，該種井架的安裝方法適用于井架比較輕的結構，同時有時需要采用雙桅桿進行作業。

在進行井架的現場安裝時，需要采用平面分片的組裝方法。主斜架位于副斜架的上面，同時需要保證副斜架傾斜一定的角度。高空作業具有一定的危險性，為了減小其危險性，同時提高施工的質量，需要將主斜架以及副斜架一起組裝，主副斜架均采用鉸鏈的鏈接方式，鉸鏈的位置應該按照圖紙的相關要求進行設置以及檢驗。當按照圖紙的施工工藝施工完畢后，需要對焊接的部件進行復驗，確保其無誤后再進行組裝。

然后將施工場地進行平整，這樣確保井架的兩大扇及吊裝的天輪平臺具有足夠的安裝場地，并且這樣能夠保證吊裝到指定起吊的位置。檢查井口是否有封盤的鋼木結構，該種鋼木結構是否具有足夠的承載能力，在井口封口盤上安裝一定的鋼木結構，用木板或者竹夾板密封其井口，如果井口未往下掘進則需要對相關場地進行檢驗，看場地是否平整。接下來根據施工場地需要對地瞄樁的安裝。把地瞄樁安裝好以后需要安裝4臺穩車座位主攬風繩，副攬風繩子可以根據施工場地的土質打鋼軌道尖，把主攬風繩子系在安裝好的四條腿上，攬風繩子一般采用鋼絲繩子，同時要求同一邊兩個錨間距必須大于8米，錨桿與井架地基之間的距離必須大于30米，地錨桿的尺寸可以根據當時施工環境的施工土壤而決定。當把地錨桿在地基上確定好之后，將其引出地面，同時將地錨土進行反復碾壓并且進行壓實。

在進行安裝時，需要注意井架安裝的要求比較高，灌注的質量以及地腳螺栓孔的位置要求也比較高，大小及深度檢查的要求需要較高，在安裝前需要進行反復的檢查。井架的安裝應該符合《鋼結構工程施工及驗收規范的相關要求》等，同時每一片主體在進行桁架組裝時，需要采用支架進行臨時的固定，防止其變形，豎立井架前需要對各種井架采取相應的補強措施。同時保證安裝的誤差小于規定的誤差值，在進行安裝時需要采取一定的防腐處理，井架實際的安裝位置的中心線與設計的中心線之間的誤差小于5米，天輪平臺水平誤差必須小于等于3毫米。為了保證井架在雷雨天工作的安全性，需要在井架上安裝避雷裝置。同時在井架實際的使用過程中，需要根據不同井型荷載選擇不同的井架結構，同時不同的荷載時需要進行不同的荷載的運算。

3 結語

箱型鋼結構井架在設計和安裝對實際工程的施工以及施工方案的確定具有十分重要的意義，合理的施工方案對箱型鋼結構井架的安全施工以及工程質量的保證具有十分重要的意義，因此做好箱型鋼結構的施工工藝以及方案的提前準備對實際的箱型鋼結構的施工具有十分重要的意義。