大跨度大截面吊車梁現(xiàn)場制作工藝doc-大跨度大截面吊車梁

1、大跨度大截面吊車梁現(xiàn)場制作工藝年夫臣 汪炎勝 羅 浩（杭州恒達鋼結構實業(yè)有限公司，杭州311223）摘 要：介紹STX（大連）重工5號彎曲分段工業(yè)廠房大跨度、大截面吊車梁現(xiàn)場制作，特別對大跨度、大截面吊車梁現(xiàn)場制作工藝及制作要求等方面進行詳細闡述，為今后同類工程制作提供借鑒。關鍵詞：大跨度；大截面；現(xiàn)場制作工藝1 工程概況STX（大連）重工5號彎曲分段工業(yè)廠房工程，位于遼寧省大連市長興島工業(yè)區(qū)，該工程由中國市政工程東北設計研究院設計，韓國STX（大連）重工有限公司投資建設，總建筑面積為66337，建筑物最長邊為379.5m，最短邊為331.8m，寬度186m；連續(xù)51m跨3跨，再加一個33m跨

2、；最大柱距35m，最小6m；以12m柱距最多，檐口高度37.7m，建筑總高度45.9m，行車最大起吊質量350t。工程材料：主廠房鋼柱、屋面鋼梁采用Q345-B；檁條、支撐采用Q235-B；主廠房吊車梁采用Q345-C；制動桁架、輔助桁架、下翼緣水平支撐、墻架系統(tǒng)采用Q235-B；直爬梯、欄桿采用Q235-A。2 工程難點該工程吊車梁長度、截面較大，翼腹板鋼板厚度較厚（截面分別為：H5600×1200×40×60、H5500×1200×40×60及H5500×900×25×50，長度為35.57m）且有拱

3、度要求（設計要求按L/3000mm起拱）。同時道路無法運輸，因此，只能采用工廠下料，現(xiàn)場裝配、焊接。該工程在大連長興島上，當地氣候條件惡劣，時值11月份，天冷風大，給制作帶來更大的困難。3 制作工藝3.1 下料1）檢查來料尺寸、牌號、表面質量及不平度（即不平度不大于3mm/m），合格后按吊車梁拼板示意（圖1）尺寸用數控多頭直條機切割上、下翼板板料（其中上、下翼板中的板10、板9下料時長度方向各留50mm的二次切割余量）；并分別按翼、腹板對接坡口示意（圖2-圖4）坡口形式用半自動火焰切割機割出坡口（或機加工），用角向磨光機打磨去除坡口表面的氧化物及滲碳層等。 2）腹板下料時，將板1與板2、板3與

4、板4及板5與板6分別單獨下料（長度方向留50mm余量）；注意按L/3000mm分段起拱，并分別按翼、腹板對接破口示意（圖2圖4）的坡口形式用半自動火焰切割機割出坡口（或機加工），再用角向磨光機打磨去除坡口表面的氧化物及滲碳層。 3.2 翼、腹板拼焊1）將分塊下料鋼板按吊車梁翼、腹板拼接圖中尺寸在鋼平臺上將翼、腹板分別拼裝就位，各形位尺寸檢查合格后進行焊接。焊接時先在大坡口一側用氣保焊打底（氣保焊施焊時，要求用箱體罩住，人在箱體內焊接，箱體隨人移動）；反面用碳弧氣刨清根（刨去正面打底焊縫根部缺陷，清根時刨出U槽及斜面，并用角向磨光機打磨平滑至露出金屬光澤，去除滲碳層）；然后用氣保焊打底，再用埋弧

5、自動焊填充及蓋面；然后翻身用埋弧自動焊填充、蓋面；要求采用多層多道焊，氣保焊打底主要是控制變形。2）嚴禁在焊縫以外的母材上引弧，拼接焊縫的兩端必須設置引弧板和收弧板（尺寸為40×100×120、60×100×120，且需開構件同樣坡口），焊縫的起弧、收弧處必須滿焊。3）焊前應清楚焊件上的鐵銹、油污、水分等雜質。4）埋弧焊施焊時，焊劑采用SJ-101，焊前焊劑須經300350C烘培2h5）腹板拼接時采用分段退焊（或跳焊法焊接），長度控制在1.52m 內，其中圖1中縫1、縫2及縫3應單獨施焊（即該3條焊縫應在整體拼裝前施焊完成）；縫4與縫4，同時施焊。焊接時

6、先焊大坡口一側，焊至約1/3后反面清根焊至約1/2，在輪流施焊，焊滿為止，焊接序順見圖5。6）焊前用遠紅外加熱器進行預熱（圖6），預熱溫度為：120150C（用溫控器控制預熱溫度，且預熱溫度不得超出200C）；預熱范圍為對接焊縫兩側200mm范圍內，焊接層間溫度控制在150200C。焊接完成后，應立即進行后熱處理（去氫），后熱溫度為250C，后熱時間為2h。整個焊接過程應連續(xù)，一條焊縫間隔時間不超過2h，否則重新預熱。7）焊接工藝參數見表1。 表1 焊接工藝參數8）焊后在指定部位打上焊工鋼印。3.3 矯正施焊完成后，用氧、乙炔火焰沿焊縫進行螺旋加熱起拱部位，溫度控制在750900C，然后自然冷

7、卻，嚴禁澆水急冷，控制腹板整體不平度滿足設計及規(guī)范要求。3.4 檢驗焊縫除VT（表面裂紋、氣孔、咬邊等）檢驗合格外，還應進行超聲波（UT）探傷，探傷標準按GB11345-89鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級（以下簡稱GB11345-89）BII級執(zhí)行。3.5 二次切割去除引弧板和收弧板后，其邊緣應打磨平整，引弧板和收弧板不得用錘擊落；切割長度方向余量，且切割處打磨至要求。4 制孔1）以翼板中心線為基準向兩端劃螺栓孔位線，用搖臂鉆床加工螺栓孔（搖臂鉆床放置與軌道上），保證孔位尺寸的精度?？紤]到構件的制作難度，吊車梁制動螺栓孔可比相應螺栓直徑大4mm，以便于安裝。2）孔的允許偏差超過設計或規(guī)

8、范規(guī)定時，不得采用鋼塊填塞，應采用與母材材質相匹配的焊條補焊后重新制孔。3）高強螺栓孔孔距的允許偏差應符合表2的規(guī)定（普通螺栓孔可放大1倍）表2 高強螺栓孔孔距的允許偏差5 現(xiàn)場組焊5.1 現(xiàn)場H型鋼組焊1）現(xiàn)場吊車梁翼板與腹板T形對接采用臥式組立、焊接，腹板采用不對稱坡口。組焊胎架見圖7。圖7 組焊胎架2） 首先對現(xiàn)場的場地進行平整，然后搭設組焊胎架，胎架間距3m左右，立柱及橫梁均用H400×400×13×21的熱軋H型鋼。3）畫好基準線，將已經拼接好的吊車梁腹板平放在胎架上，兩側放吊車梁翼板，進行臥式組立。組立時，注意螺栓孔方位，且點焊牢固（焊長50mm，間隔

9、400mm），如圖8所示。圖8 H型鋼組立裝配示意4）對組立裝配的間隙、錯位、垂直度、中心對稱度、平行度均要嚴格控制，H型鋼組立的基本要求如表3所示。表3 H型鋼組立允許偏差 mm5）由于吊車梁斷面相當大，H型鋼的組立采用臥式放置，要求大坡口朝上；在翼緣板和腹板T型接頭處加設角向支撐（即：Q235-B，20×500×500，倒70mm×45的倒角），間距為1200mm一處，以控制焊接變形（焊前已經加拘束板，工藝評定合格）。6）裝配吊耳，每側4只，以備翻身時使用，具體位置見圖1。7）組立完畢后，先焊下翼緣的T形縫，再焊上翼緣的全熔透焊縫。下翼緣不要求熔透的部分（但兩

10、端L/8范圍內為全熔透二級焊縫），采用K形坡口，小坡口側角度60，大坡口側角度45（見圖4）。打底焊縫厚度控制為6mm左右，先焊大坡口一側，再翻身（用2臺100t汽車吊翻身或1臺150t汽車吊），先加角向支撐，然后清根打磨（做法同“3.2節(jié)”）。8）按“3.2節(jié)”要求對焊縫進行預熱及后熱。9）焊接順序見圖9。10）焊接工藝參數同表1。11）氣刨焊打底時，由4名合格焊工從中間向兩端同時施焊，4人焊接速度應基本相同，熔敷金屬量也應基本相同；多層多道焊。埋弧焊接時，由2名合格焊工從中間向兩端同時分段退焊（長度每次約為1m左右）。12）嚴禁在焊縫以外的母材上引弧，H型鋼的兩端必須設置引弧板和收弧板（尺

11、寸為40×100×120、60×100×120，且需開構件同樣坡口），焊縫的起弧、收弧處必須滿焊。焊后清根打磨見圖10。圖9 焊接順序示意圖10 現(xiàn)場清根后打磨5.2 二次切割去除引弧板、收弧板及支撐后，切割處補焊、打磨至五缺陷。5.3 矯正施焊完成后，用氧、乙炔火焰沿H型翼板外側焊縫進行螺旋加熱，H型鋼內側兩邊同時用50t千斤頂并排矯正，溫度控制在750900C，然后自然冷卻，嚴禁澆水急冷。控制翼板和腹板的垂直度、翼板與腹板各自的整體不平度及拱高（拱高采用從中間向兩端火焰加熱三角形法處理）等，保證各形位尺寸滿足設計及規(guī)范要求。5.4 檢驗焊縫除經VT（

12、表面裂紋、氣孔、咬邊等）檢驗合格外，還應對上翼板與腹板及下翼板與腹板兩端L/8內進行超聲波（UT）探傷，探傷標準按GB11345-89BII級執(zhí)行。5.5 端板、筋板等組焊1）H型鋼各形位尺寸及焊縫檢驗全部合格后，按圖紙尺寸裝配端板和筋板，裝配時注意控制端板、筋板與腹板及翼板的垂直度和間隙，點焊牢固。2）端板和腹板焊縫需加角向支撐（即：Q235-B20×500×500，倒50mm×45的倒角），間距為1200mm左右一處，以控制焊接變形。3）焊接方法：采用混合氣體藥芯焊絲氣體保護焊GMAW（80%Ar+20%CO2）加埋弧焊絲SAW。4）對端板、筋板進行焊接。筋板的焊接順序為：4人同時對稱從中間向兩端施焊，筋板焊縫為從下翼板向上翼板焊接筋板與腹板焊縫，再焊接筋板與下翼板焊縫，最好焊接筋板與上翼板焊縫，見圖11。圖11 筋板焊接順序5）對端板焊接時，焊接順序同筋板，大坡口側先焊1/3，然后背面用碳弧氣刨清根，在焊至1/2，兩側輪流焊接；同時，端板與腹板及端板與下翼板焊縫進行預熱及后熱處