鋼結構重型工業(yè)廠房二節(jié)柱現(xiàn)場空中對接工藝

1、鋼結構重型工業(yè)廠房二節(jié)柱現(xiàn)場空中對接施工工法完成單位名稱：編寫人：、孫杰、張峰、2009年3月18日鋼結構重型工業(yè)廠房二節(jié)柱現(xiàn)場空中對接施工工法完成單位名稱：編寫人： 孫杰、張峰、1.前言近年來，隨著工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展和建筑新材料的普遍應用，工業(yè)建設項目投資規(guī)模空前巨大，促進了建筑業(yè)的繁榮與發(fā)展，鋼結構以強度高、跨度大、投資低、工期短、可利用建筑面積大等優(yōu)點逐漸取代磚混、框架結構在工業(yè)廠房建設中得到廣泛應用。但是重型工業(yè)鋼結構廠房由于行車噸位大、跨度大、格構柱超長且自重大、現(xiàn)場條件等不利因素制約，造成道路運輸十分困難，所以車間必須分成兩節(jié)制作，現(xiàn)場空中對接焊接施工。有限公司承建有限公司新建廠房

2、工程中遇到了格構柱超長（柱長32米，重18噸），道路及滾裝船運輸問題十分困難，我公司制作和施工技術人員經(jīng)過分析，并征得設計人員同意，制訂了柱分兩節(jié)制作，現(xiàn)場空中焊接對接的方案。按傳統(tǒng)的二節(jié)柱對接方法，是根據(jù)一、二節(jié)柱的總長，預制胎架在地面完成對接焊整體吊裝。由于該建筑杯口基礎上平在-3.2米-4.00之間，大面積開挖后施工場地沒有鋼結構施工的工作面，在工地以外焊接吊裝和運輸難度大，成本高，施工周期長，經(jīng)過現(xiàn)場施工人員反復探索論證。大膽的提出了空中對接焊的施工工藝，并從焊接質(zhì)量的工藝評定，安全保障，防護措施，吊裝技術，制作工藝等各方面進行可行性論證，最終決定采用格構柱空中對接焊施工工法。2.工法

3、特點投入成本少：不需制作胎架，現(xiàn)場空中焊接完成施工。技術先進，施工速度快，經(jīng)濟效益好。 對于施工場地沒有鋼結構施工的工作面，且工期要求緊的工程可以節(jié)省工期。 適應性和通用性強，易于推廣。3.使用范圍本施工工法適用于柱高超過20米，道路運輸困難的重型鋼結構工業(yè)廠房，多層及高層鋼結構工程應用效果尤為突出。4.工藝原理 本施工工法是打破傳統(tǒng)的地面胎架焊接工藝，在一節(jié)柱吊裝前把施工吊藍和登高爬梯預先綁扎好，一節(jié)柱吊裝就位標高、定位測量完成后，立即進行澆注，混凝土強度達到80%后進行二節(jié)柱的吊裝，安裝耳板臨時固定后，即可摘鉤，焊接完成后立即進行支撐系統(tǒng)安裝（見圖4.1）。形成空間剛度，使用本施工工法進行

4、二節(jié)柱對焊施工，大大簡化了地面胎架焊接復雜的工藝過程，降低了吊車臺班費、人工費約30%以上，施工進度提高40%，滿足設計和規(guī)范要求，達到降低成本，縮短工期的目的。（圖4.2）圖4.1 焊接示意圖 圖4.2現(xiàn)場焊接圖5.施工工藝流程及操作要點5.1工藝流程出現(xiàn)缺陷局部修整預熱溫度測試時間控制位置焊中檢測低氫型焊條預 熱坡口清理襯板引弧板安裝檢測根據(jù)測量結果確認焊接順序焊前確認操作平臺、防風棚及吊籃就位合格不合格工藝記錄報告焊接場地清理超聲波探傷檢查打 磨填寫焊縫質(zhì)量檢查表焊縫外觀檢查必要時后熱碳弧氣刨砂輪打磨局部處理焊接完成 柱-柱接頭高度、方位、間隙測定、錯口檢測氣侯條件檢查 坡口形狀、角度、

5、鈍邊及切割表面精度檢查、根部墊板檢查、中心軸線偏差檢測 焊機工作狀態(tài)良好、接地安全檢查焊接材料檢查（焊條烘干溫度、時間、保溫）確定安全施焊條件工藝、電流、電壓檢測焊道清渣、外觀檢查圖5.1 焊接工藝流程圖5.2施工要點基礎交接檢驗，做好檢驗記錄，根據(jù)控制定位軸線把縱橫軸線引到杯口基礎上，定位軸線必須重合封閉。再根據(jù)定位線的尺寸誤差不得超過探測線，定位軸線必須重合或平行，定位軸線應有業(yè)主、監(jiān)理、土建、安裝聯(lián)合檢查驗收，根據(jù)吊裝順序，安裝一節(jié)柱，標高及偏移找正后，土建方立即進行二次澆注，砼強度超過80%后，進行二節(jié)柱吊裝。垂直起吊鋼柱至安裝位置與下節(jié)柱對正就位用安裝耳板連接，M20螺栓臨時固定，先

6、調(diào)標高，在對正上下接頭錯位、扭轉，再校正柱子垂直度，偏差到規(guī)范允許范圍內(nèi)，擰緊螺栓，拉緊纜風繩，摘吊鉤支撐系統(tǒng)連接。本工程主構件材質(zhì)為Q345B，鋼柱連接采用坡口全熔透焊接，在焊接工藝評定的基礎上，確定焊接的電焊條，焊接技術參數(shù)。按照建筑鋼結構焊接規(guī)程（JCJ8191）焊工考試的規(guī)定，組織焊工進行考核，取得平焊、立焊、橫焊合格證的焊工進行焊接，考試合格后發(fā)給合格證、胸卡、鋼印登記備案。接頭坡口處理，在吊裝之前進行檢查對坡口的角度和平直度進行檢查，對受損和達不到要求的部位進行打磨和修補處理，合格后，在對接頭部位的坡口和附近20mm范圍內(nèi)打磨處理，直至露出金屬光澤，焊接時兩焊工在相對位置等速施焊，

7、減少焊接變形和焊接應力。第二遍離第一遍起弧點50100mm，拐角放慢焊條移動速度，圓滑過渡，一個接頭連續(xù)不中斷焊完，焊工焊完每個節(jié)點將自己鋼印打在焊接部位。所有對接點，焊縫完成外觀檢查后進行100%超聲波無損探傷，檢測執(zhí)行標準鋼結構焊縫和超聲波探傷方法和結果分析（GB1134589）。焊接過程中如發(fā)現(xiàn)焊縫存在缺陷，立即終止焊接，進行碳弧氣刨清除缺陷，待缺陷完全清理后再進行焊接。對不合格的焊縫，根據(jù)其缺陷位置、深度，采用碳弧氣刨切除，超聲波探傷檢查存在缺陷的焊縫，從缺陷兩端各加50mm作為清除部位，用焊縫相同的焊接工藝進行補焊，同樣的方法和標準進行檢驗，同一部位返修不超過兩次。6.材料和設備6.

8、1材料 Q235鋼構件，選用46低氫型E4315、E4316型焊條。 Q345鋼構件，先用46低氫型E5015、E5016型焊條。 Q235鋼構件和Q345鋼構件焊接，選用46低氫型E4315、E4316型焊條。（見） 電焊條應有合格證書，且符合相應的國家標準。焊條使用前要按規(guī)定進行烘陪，焊工用保溫筒存放焊條。6.1.6 引弧板及墊板選擇：材質(zhì)應與母材一致由構件加工廠提供。焊條直徑（mm）焊接電流（A）平焊橫焊立焊仰焊3.2120140100130851209012041601801501701401701401705190240170220圖6.1.3-1 焊接參數(shù)見表 接頭形式材 質(zhì)厚 度

9、(mm)焊接工藝預熱溫度()梁-柱、柱-柱Q34534-45手工電弧焊100-12022-45手工電弧焊80-100圖6.1.3-2 碳弧氣刨工藝參數(shù)6.2機具設備測量設備：經(jīng)緯儀DJ21、水準儀SZ3、鋼卷尺30m50m、焊接檢測尺運輸及起吊設備：QY50噸汽車吊焊接設備：交流焊機BX300、烘干箱ZKN100、保溫桶探傷設備：超聲波探傷儀切割設備：角磨機、碳弧氣刨、氣割設備各種質(zhì)量檢測設備。7.質(zhì)量控制鋼結構工程質(zhì)量應遵照國家標準鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50205-2001及其他有關規(guī)定。根據(jù)工程的實際情況，編制作業(yè)指導書，進行嚴格的過程控制與全面質(zhì)量管。7.0.3根據(jù)工程的特點，將

10、焊接工藝及標準向操作人員交底、討論、分析，加強該工法工藝管理，保證工藝過程先進、合理，提高一次檢驗合格率。7.0.4參加工程施工的焊工必須持有焊工合格證，嚴禁無證件焊工上崗施焊。7.0.5現(xiàn)場使用的焊條必須有質(zhì)量證明文件，并對所有焊條進行外觀檢查，對不符合要求的焊條嚴禁使用。焊條使用前應根據(jù)質(zhì)量證明書的規(guī)定進行烘焙和保溫，烘焙次數(shù)不超過兩次。施焊前應將焊條邊緣30-50mm范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺、油污等清理干凈，以減少產(chǎn)生焊接氣孔的缺陷因素。外層施焊應連續(xù)施焊，一層焊縫完成后應及時清理，焊縫出現(xiàn)裂紋時，焊工不應擅自處理，應申報技術負責人，查清原因，提出修補措施后方可處理。焊工施焊完成后，應及時清理

11、焊渣，進行外觀檢查，要求焊縫金屬表面焊接均勻，不得有裂紋夾渣、焊瘤、燒孔、弧坑、針狀氣孔等缺陷，并清除焊接區(qū)的飛濺物，使焊縫質(zhì)量達到設計和規(guī)范要求。8.安全措施施工機械的操作必須符合建筑機械使用安全技術規(guī)程（JGJ33-2001）的規(guī)定，同時必須按操作規(guī)程進行使用，嚴防傷及自己和他人。進行高空施工作業(yè)時，必須遵守國家現(xiàn)行的建筑施工高處作業(yè)安全技術規(guī)范JGJ80-91的規(guī)定。電工、電焊工操作須持證上崗，且上崗前必須進行安全技術培訓和交底。項目安全員和技術員對所有垂直運輸機械、臨時用電等編寫相應的施工組織設計并進行安全檢查和整改，直至消滅安全隱患后才能進行兩節(jié)柱的焊接施工。登高焊接作業(yè)人員必須帶好

12、符合規(guī)定的安全帽，使用標準的防火安全帶（安全帶應符合GB6095-1985安全帶的要求），長度不超過2米，穿防護膠鞋。安全帶上的安全繩的掛鉤應掛牢。臨時用電必須采用TN-S接地、接零保護系統(tǒng)，用電器必須采用三級配電兩級保護。六級以上大風、雨、雪、霧等惡劣氣候條件下，禁止登高焊接作業(yè)。9.環(huán)保措施施工中必須注意控制噪音，根據(jù)規(guī)定在城市建成區(qū)內(nèi)，禁止中午和夜間進行生產(chǎn)噪音的建筑施工（中午12時至下午2時，晚上10時至第二天早上7時）.由于施工不斷中斷的技術原因和其他特殊情況，確需中午和夜間連續(xù)施工作業(yè)的，應向建設行政主管部門和環(huán)保部門申請。加強對作業(yè)人員的環(huán)保意識教育，鋼構件的運輸、裝卸、加工防止

13、不必要的噪音產(chǎn)生，最大限度減少施工噪音污染。使用手持電動工具角磨機、切割機時、周圍設圍擋隔音，使用設備性能優(yōu)良，并合理安排工序不集中使用。廢舊鋼筋頭、點焊條頭等及時收集清理，保持工完場清。油漆、稀料等有機物的廢棄物，須統(tǒng)一回收處理。工地施工中產(chǎn)生的建筑垃圾必須采用密閉容器調(diào)運至地面分類定點存放，嚴禁直接向外揚棄。10.效益分析10.1經(jīng)濟效益本工法在大連凱斯克工廠棟廠房的運用，取得了顯著的經(jīng)濟效益，本工程共有230根鋼柱需現(xiàn)場對接，按照傳統(tǒng)的地面胎架工法施工，施工難度大，周期長，吊車臺班多，二次運輸費用高，使用本工法后大大降低了施工成本和工期，且質(zhì)量更有利于保障。經(jīng)濟效益分析：（1）、節(jié)約人工

14、費：（按50天計算）30人50天平均工資70元=105000元（2）、節(jié)約吊車費用： 6臺50天1300=390000元（3）、節(jié)約二次運輸費和胎架制作費：110000元 工程結束后經(jīng)公司財務成本核算對比共節(jié)約資金605000元。10.2社會效益：鋼結構重型工業(yè)廠房二節(jié)柱現(xiàn)場空中對接施工工法，解決了由于受構件制作、運輸、施工方法和現(xiàn)場條件的制約而導致二節(jié)柱問題影響了施工進度這一矛盾，縮短了施工工期，降低了工程成本，提高了安裝質(zhì)量；已列入我公司安裝指導手冊并制定本工藝的企業(yè)技術標準，得到了推廣應用。同時也得到了質(zhì)監(jiān)站、建設單位、設計單位、監(jiān)理單位等有關單位的一致好評，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。鋼結構重型工業(yè)廠房二節(jié)柱現(xiàn)場空中對接施工工法應用的成功不但提高了本企業(yè)的施工技術水平，也為我公司在社會上樹立了良好的企業(yè)形象。通過本工法的應用，我公司深刻認識到創(chuàng)新工法帶來的好處，在今后的工程安裝中不斷創(chuàng)新，勇于探索，為提高鋼結構重型工業(yè)廠房安裝工藝作出