大型箱形柱鋼結(jié)構(gòu)制作新技術(shù)

梁勃

摘 ?要：大型箱型柱鋼結(jié)構(gòu)制作新技術(shù)的有效落實，一方面能夠使箱型柱結(jié)構(gòu)整體性與穩(wěn)定性得以保障，避免傳統(tǒng)誤操作等問題對箱型柱的施工質(zhì)量造成損傷;另一方面，憑借質(zhì)量控制措施的落實，更便于審核箱型柱鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量，避免為后續(xù)工程施工埋下隱患。本文基于大型箱型柱鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)展開分析，在明確制作難點同時，期望為后續(xù)鋼結(jié)構(gòu)項目的施工提供良好參照。

關(guān)鍵詞：大型箱型柱;鋼結(jié)構(gòu);焊接新技術(shù);制作難點

箱型柱因形狀為矩形且直徑與鋼材料厚度較大，所以經(jīng)常被用于塔式鍋爐等工程結(jié)構(gòu)搭建，出于垂直荷載等多方面因素的影響，為保障鍋爐運行穩(wěn)定性與可靠性，對于箱型柱鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量要求較高，因此必須確保箱型柱施工新技術(shù)貼合工程構(gòu)建要求，才能避免對工程體系造成影響。

一、大型箱型柱鋼結(jié)構(gòu)概述

大型箱型柱屬于組合柱，出于運輸便利性等需要，通常采用現(xiàn)場拼裝的措施，以便此類鋼結(jié)構(gòu)形式能被應(yīng)用于工程內(nèi)部。而根據(jù)此類柱形荷載特點可知，箱型柱可根據(jù)工程荷載需求設(shè)置不同的截面尺寸，以此決定偏心受力方向，也因此對焊接工作的質(zhì)量要求極高。另外，大型箱型柱比較傳統(tǒng)圓形鋼管柱，具備直接成型、材料成本較低、承載力更強、安裝效率且結(jié)構(gòu)強度較高的優(yōu)勢，因此在規(guī)格較高的工程中，大型箱型柱出于以上多種優(yōu)勢，被各類工業(yè)所重視，在未來工業(yè)結(jié)構(gòu)體系內(nèi)，也已經(jīng)成為鋼結(jié)構(gòu)體系的必然發(fā)展趨勢。

二、大型箱型柱鋼結(jié)構(gòu)制作難點

首先，大型箱型柱鋼結(jié)構(gòu)杠桿寬度、尺寸與質(zhì)量都較大，在鋼板安裝過程中，吊裝翻轉(zhuǎn)等工作難度較高，若稍有不慎極易造成脫落的情況，極易對施工人員的生命安全造成傷害。其次，箱型柱內(nèi)部鋼材選用口型鋼，此類鋼材焊接縫選用全焊透的結(jié)構(gòu)，而內(nèi)部支撐筋板也同樣選擇此種結(jié)構(gòu)形式，如此不同材料的形變量與膨脹系數(shù)極難管控，若處理不好極易造成柱身裂縫出現(xiàn)，使箱型柱結(jié)構(gòu)的整體性受損。再次，大型箱型柱鋼結(jié)構(gòu)主焊道需要確保在無損探傷工作落實后再進行退火熱處理，若無損探傷工作出現(xiàn)疏忽，極易導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量受影響，在退火熱處理期間使鋼結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)，使焊接質(zhì)量嚴重受損。

三、鋼結(jié)構(gòu)制造工藝分析

在鋼結(jié)構(gòu)制造工藝選擇過程中，傳統(tǒng)的施工技術(shù)雖然具備詳細的參照資料與設(shè)備基礎(chǔ)，能夠使傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量得到基礎(chǔ)保障，但對于大型箱型柱結(jié)構(gòu)的施工，在焊接工藝與切割工藝方面卻較為粗糙，無法更有效的保證箱型柱整體施工質(zhì)量，同時鋼結(jié)構(gòu)的整體性與穩(wěn)定性也難以得到保障，如此便極易影響工程結(jié)構(gòu)施工水準，甚至?xí)构こ探?jīng)濟成本嚴重受損。

1.噴砂噴漆預(yù)處理

大型箱型柱工程因結(jié)構(gòu)體系較大，在工程施工之后通常無法對結(jié)構(gòu)元件進行全面噴漆，使部分金屬暴露部位極易受到空氣侵蝕等影響，所以必須在箱型柱焊接施工之前，對鋼結(jié)構(gòu)元件進行逐一噴漆，待材料凝固后再進行施工，才能使元件耐腐蝕性得以顯著提升，并增強工程施工的效率，解決材料后續(xù)維修等工作的成本。

2.下料切割工藝

根據(jù)工程施工圖紙與規(guī)格要求，在確定箱型柱焊接坡口形式與柱外尺寸同時，還需要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)體系的偏差值設(shè)置細致的下料切割工藝，以便設(shè)備元件在安裝與焊接期間滿足工程圖紙參數(shù)準確性要求，使筋板施工偏差值明顯縮減，由此增強工程施工質(zhì)量的可控性，也更便于管控焊接工藝，避免對鋼結(jié)構(gòu)柱形象造成損傷。

3.箱型柱法蘭焊接

首先，根據(jù)工程施工需求可知，組對法蘭框架外形尺寸按+6mm，在法蘭焊縫處打上龍門板，在框架中間打上兩處十字架，減少焊接引起的變形量。同時對法蘭框架處的焊縫進行焊接，焊接時需進行預(yù)熱，焊接時采用對稱焊接。焊接完后對法蘭框架進行矯形，保證法蘭框架平面度在1mm范圍內(nèi)。矯形前將其龍門板去掉，臨時支撐板不得切除。其次，在矯形合格后，對法蘭框架的四邊進行開雙面坡口時，不得留鈍邊。法蘭外側(cè)坡口加工角度為55°，內(nèi)側(cè)為30°。再次，法蘭框架坡口開完后對框架進行矯形。矯形合格后對法蘭框架四邊進行刨鈍邊。四周留出鈍邊以便于法蘭框架組對在箱體內(nèi)。刨邊時法蘭框架每邊各刨2mm。最后，法蘭框架鉆孔完檢查合格后，將框架組對在箱體內(nèi)，組對時上下各加1.5mm的間隙，在箱體外并用法蘭模板進行加固，箱體內(nèi)側(cè)用T形鋼進行加固，確保法蘭與箱體的焊接后平面度

4.箱型柱結(jié)構(gòu)焊接

對箱形柱主焊道采用加墊板留間隙的方法進行組對。箱形柱主焊道采取30度坡口，7mm間隙，焊道下側(cè)加T25×25扁鋼墊板，組對平臺搭建應(yīng)滿足超平2mm/m，總長方向上平面度偏差不得超過3mm，并將箱形柱的一條翼板放在平臺上。其次，將下部組焊好筋板單元、上部法蘭、內(nèi)部筋板等組對到箱體下部板上。注意：所有件必須檢查其垂直度，高度必須一致。以上部法蘭為基準（留出5mm法蘭端銑余量）定為端銑基準。再次，組對側(cè)板及主焊道焊接用墊板，墊板采用T25×25成品墊板。最后，主焊道加固應(yīng)取對墊板焊接的方式進行加固，注意墊板焊接必須按照正式產(chǎn)品焊道進行焊接，主焊道內(nèi)部不得進行加固焊接。另外，箱體內(nèi)部T型鋼與筋板處的接頭焊接，使箱體內(nèi)部的筋板形成一個整體。

5.箱型柱焊道焊接

首先，對箱體平面度，直線度，扭曲度等進行檢測，焊前箱體長度作記錄標記，箱體的截面尺寸，坡口角度，組對間隙作好記錄。其次，埋弧焊兩個機頭同時進行焊接，第一面填充3～4遍后翻轉(zhuǎn)，在焊接過程中兩側(cè)必須進行對稱焊接，同時將兩側(cè)焊道連續(xù)焊接到指定高度后方可停止。再次，翻轉(zhuǎn)后測量箱體平面度，直線度扭曲等，進行兩個機頭同時不間斷進行焊接，直至焊接一半后，再次對箱形體進行翻轉(zhuǎn)焊接。最后，主焊道焊完后，檢測箱體長度，扭曲，旁彎，箱體截面尺寸等并作好記錄。

四、鋼結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量控制

為確保鋼結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量符合工程使用需要，管理人員需對工程施工材料的質(zhì)量、參數(shù)、規(guī)格進行細致檢查，并提供完善的材料存儲場所，避免外界施工流線與環(huán)境對鋼結(jié)構(gòu)材料造成損傷，才能使工程施工質(zhì)量得以最低限度的保障。其次，在安裝焊接施工期間，結(jié)構(gòu)施工應(yīng)按照規(guī)范標準對焊接操作流程與外觀進行審查，確保焊接尺寸、牢固性均滿足焊接質(zhì)量要求，才能使鋼結(jié)構(gòu)制造水平滿足工程質(zhì)量要求。最后，對于焊接質(zhì)量的監(jiān)測，應(yīng)選用無損探傷技術(shù)，對焊接質(zhì)量與整體性進行分析，以便為后續(xù)施工流程的開展提供應(yīng)有的數(shù)據(jù)保障。

五、結(jié)語

大型箱型柱鋼結(jié)構(gòu)制作新工藝的有效落實，不但能夠為高荷載工程提供更加穩(wěn)定的承載力環(huán)境，以此避免在使用過程中出現(xiàn)不穩(wěn)定的風(fēng)險，使工程質(zhì)量收到損害，同時憑借焊接技術(shù)質(zhì)量控制措施，更便于管理鋼結(jié)構(gòu)施工流程，以便為工程經(jīng)濟成本提供應(yīng)有的保護。故而，在論述大型箱型柱鋼結(jié)構(gòu)制作新技術(shù)期間，必須明確制造工藝流程與難點，并提供完善的技術(shù)管理對策，才能使此類工程體系的構(gòu)建質(zhì)量得到更全面的新技術(shù)保障。

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