某工業(yè)園大門設(shè)計(jì)制作方案

工程概況1.1結(jié)構(gòu)形式：唐山市某工業(yè)園入口大門工程是由兩根大圓弧箱形（BL和TL）梁及拉索和中心球組成，跨度為46m,BL與TL箱形梁呈“V”形，夾角為60o。BL箱形梁上表面與地面呈30o夾角，兩側(cè)面垂直于地面，整個(gè)箱形梁從兩邊向中間逐漸變小。最大截面尺寸為菱形2800*1950*22*22，最小截面尺寸為菱形

1500*1500*20*20，中心線最高點(diǎn)距地面21m。TL菱形梁幾乎垂直于地面，中心線與地面的垂直面最大偏移400mm，整個(gè)箱形梁從兩邊向中間扭曲，每邊與垂直面扭曲34o，截面尺寸為

1400*1400*20*20，中心線最高點(diǎn)距地面高36m。鋼材材質(zhì)為Q235B，工程量280噸。1.2制作難點(diǎn)分析：本工程建筑造型奇特，是一個(gè)張開60o的貝殼，BL與TL箱形梁均為雙曲線箱形構(gòu)件，其中BL為螺旋式變截面弧形箱梁，TL為扭曲弧形箱形梁，使制作的難度相當(dāng)大，主要體現(xiàn)在：1）工期緊，由于7月28日為唐山抗震三十周年，大門必須在6月30日完成。工期僅為1個(gè)半月。2）此類構(gòu)件制作是我們第一次接觸，沒(méi)有下料及制作經(jīng)驗(yàn)。3）這兩根箱形梁均不是規(guī)則圖形，其軌跡均以空間三維坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行控制，無(wú)法將鋼梁放在一個(gè)平面內(nèi)，類似于國(guó)家體育場(chǎng)柱與桁架連接的扭曲部分。4）制作過(guò)程中，所有構(gòu)件必須在自行設(shè)計(jì)的胎具上進(jìn)行加工制作，胎具最高點(diǎn)達(dá)到7m，這也給制作增加了難度。5）由于每個(gè)箱形梁都沒(méi)有相同段，每段均須制作胎具，不能互用。6）由于構(gòu)件造型奇特，材料消耗量大。胎具的設(shè)計(jì)BL箱形梁的胎具設(shè)計(jì)：由于此箱形梁兩側(cè)板與地面垂直，其截面為“”，胎具設(shè)計(jì)為兩立柱加斜撐，外加角鋼進(jìn)行加固，見下圖。由于整體制作胎具，胎具高度達(dá)到17m，這對(duì)鋼材的消耗非常大，也不利于高空作業(yè)。因此我們采用分段制作胎具的方法，將BL箱形梁整體分為7段，制作胎具也按7段進(jìn)行制作，這樣以每段起點(diǎn)高度為零標(biāo)高，終點(diǎn)高度比起點(diǎn)的高度相對(duì)降低，最高為7m，因此降低了胎具材料的使用，降低了施工作業(yè)的高度，便于現(xiàn)場(chǎng)的施工作業(yè)。具體胎具尺寸及位置圖見附圖1。TL箱形梁的胎具設(shè)計(jì)：由于此箱形梁截面為“

”，此梁中心線與地面的垂直面最大偏移400mm，在設(shè)計(jì)胎具時(shí)以投影在地面的垂直面為基準(zhǔn)，將箱形靠近垂直面的三條棱線的高度作為胎具的實(shí)際高度，以這三條棱線在垂直面上的投影為胎具的實(shí)際軌跡進(jìn)行作胎。因此胎具設(shè)計(jì)為板切割和工字鋼組對(duì)成“V”型，外加角鋼進(jìn)行加固，見下圖。由于此箱形整體做胎需要場(chǎng)地較大，因此在制作胎具時(shí)將此箱形分為兩段進(jìn)行制作，具體胎具尺寸及位置圖見附圖7-11。2.3中心球骨架胎具的設(shè)計(jì)：球骨架為φ102*3.5和φ102*5煨制成6m直徑的圓，由于此管的管壁較薄，采用火焰煨制容易出現(xiàn)凹凸不平或燒穿現(xiàn)象，因此煨制時(shí)必須采用冷煨，胎具設(shè)計(jì)見下圖。利用液壓千斤頂對(duì)弧形胎具的頂、收進(jìn)行煨制，這就避免了火煨出現(xiàn)的問(wèn)題。制作工藝3.1放樣切割：箱形接料上下翼緣板及腹板不能設(shè)置在同一截面上，應(yīng)相互錯(cuò)開500mm以上，并與加勁板錯(cuò)開200mm以上，見下圖。3.1.2接料坡口形式如圖1所示：3.1.3箱形坡口形式如圖2所示：3.1.4BL箱形梁采用手工放樣，利用坐標(biāo)投影的方法進(jìn)行放樣，把圓弧曲面近似為若干個(gè)三角形，量出這些三角形的尺寸。3.1.5根據(jù)量出的尺寸制作號(hào)料樣板。如圖3所示：3.1.6由于號(hào)料樣板比較大，容易變形，因此必須在樣板上打一條定位線，同樣號(hào)料時(shí)先在鋼板上打一條定位線，將樣板上的定位線與鋼板上的定位線對(duì)齊后才能進(jìn)行號(hào)料。3.1.7TL箱形梁采用自行編制的下料程序，進(jìn)行CAD放樣，CAM數(shù)控切割。3.1.8BL與TL箱形梁號(hào)料時(shí)在柱角接口處留100荒料，待拼裝完后凈料。3.1.9所有切割均采用半自動(dòng)切割機(jī)或數(shù)控機(jī)床進(jìn)行切割。3.2接料3.2.1接料必須在經(jīng)過(guò)測(cè)平的平面上進(jìn)行，平面的不平度≤3.0mm。3.2.2接料時(shí)必須劃出板條兩端中心點(diǎn)位置，用粉線調(diào)直后方可點(diǎn)粘焊接。3.2.3接料前，應(yīng)將坡口打磨光潔，并清除焊縫兩側(cè)50mm范圍內(nèi)的鐵銹及油污。3.2.4接料對(duì)口錯(cuò)邊＜0.15t，且不應(yīng)大于2.0mm。3.3組裝3.3.1構(gòu)件組裝在自治的專用胎具上進(jìn)行，胎具的組裝必須牢固。3.3.2組對(duì)箱形時(shí)，應(yīng)按如下工序進(jìn)行。3.3.3箱形四塊板均為弧形，因此組裝“丁”字形加筋時(shí)，必須將“丁”字形用千斤頂加火焰修烤成與箱形四塊板相同的圓弧形，才能將修正好的“丁”字形組裝在箱形內(nèi)相應(yīng)位置。修正見下圖所示。3.3.4鋼柱組裝時(shí)必須注意組裝順序，按具體的施工工藝組裝。先將底板與中間箱形內(nèi)筋板組裝焊接，將中間箱形與底座組裝焊接，對(duì)兩箱形之間的筋板進(jìn)行組裝焊接，組裝外箱形兩側(cè)面板進(jìn)行焊接，組裝外箱形前后面板進(jìn)行焊接，組裝斜腿上下蓋板進(jìn)行焊接，組裝底座與外箱形外面的筋板及螺栓孔上蓋板進(jìn)行焊接，組裝箱形內(nèi)隔板及“丁”字形加筋。3.4焊接鋼柱焊縫采用CO2氣體保護(hù)焊打底，埋弧自動(dòng)焊蓋面，CO2氣體保護(hù)焊焊絲采用ER50-6，直徑φ=1.2mm。埋弧自動(dòng)焊焊絲采用H08A，直徑φ=4mm，焊劑采用HJ431。柱內(nèi)加勁板焊接采取CO2氣體保護(hù)焊,焊絲采用ER50-6，直徑φ=1.2mm。3.4.2焊接箱形主縫時(shí)，應(yīng)采取對(duì)稱焊接，由中間向兩邊進(jìn)行焊接。3.4.3角焊縫轉(zhuǎn)角處宜連續(xù)繞角施焊，起落弧點(diǎn)距焊縫端部宜大于10.0mm，角焊縫端部不設(shè)置引弧和引出板的連續(xù)焊縫，起落弧點(diǎn)距焊縫端部大于10.0mm，弧坑應(yīng)填滿。3.4.4焊縫外觀檢查應(yīng)符合二級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，箱形主焊縫、板對(duì)接焊縫、箱形四塊板與柱地板之間焊縫質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)。預(yù)拼裝BL梁預(yù)拼裝：將焊接好的箱形進(jìn)行修理，在平臺(tái)上放出拼裝的大樣，打上樣沖眼，將修理合格的構(gòu)件按拼裝順序擺放在測(cè)平的平臺(tái)相應(yīng)位置，平臺(tái)設(shè)置見圖4所示，調(diào)節(jié)間隙縫，將相鄰接口位置錯(cuò)口的板面進(jìn)行修正，合格后打上中心線，并在接口兩邊各100mm位置打上檢查線，將拼裝圖上的拼裝號(hào)打在相應(yīng)位置，便于安裝用。4.2TL梁預(yù)拼裝：在做好得胎架上半片整體組裝，將箱形四塊板和隔板、煨制好的“丁”字形組裝在箱形內(nèi)相應(yīng)位置。在接口部位加固定口形的三角板，并在兩隔板之間加斜撐，將相鄰接口位置錯(cuò)口的板面進(jìn)行修正，合格后打上中心線，將拼裝圖上的拼裝號(hào)打在相應(yīng)位置，便于安裝用。安全5.1施工人員必須穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品。5.2箱型梁?jiǎn)误w制作時(shí)全部在樣胎上完成。其中BL鋼梁胎高分別為7100㎜，4500㎜，2000㎜。在制作BL梁時(shí)屬于高空作業(yè)，所有高空作業(yè)人員必須遵守高空作業(yè)的規(guī)定。5.3裝配胎架必須搭設(shè)平穩(wěn)，牢固，胎架兩側(cè)的支撐采用“工”字鋼或角鋼?！肮ぁ弊咒摶蚪卿摬捎脻M焊，具體示意見下圖：5.4箱型梁在組對(duì)槽形時(shí)，必須采用斜撐固定，間距3m，腹板與胎架固定。起重工在摘鉤時(shí)，必須等支撐全部焊牢固夠方可進(jìn)行。斜撐示意如下：5.5鉚工在裝配零件時(shí)，必須按工藝順序裝配，零件點(diǎn)粘電焊派專門的人員進(jìn)行，零件必須焊接牢固，以防吊裝時(shí)散開。5.6鉚工作業(yè)人員在作業(yè)平臺(tái)上作業(yè)時(shí)，作業(yè)平臺(tái)必須放穩(wěn)，放牢。在作業(yè)平臺(tái)上作業(yè)時(shí)，必須戴好安全帽和系好安全帶。5.7在裝配箱型隔板時(shí)必須站穩(wěn)，防止滑倒。5.8垂直作業(yè)的下方不得有人停留，進(jìn)入胎架作業(yè)區(qū)人員必須戴好安全帽。5.9鉚工在打大錘操作前，要嚴(yán)格檢查錘頭安裝是否牢固。在間歇時(shí)也要隨時(shí)檢查。發(fā)現(xiàn)松動(dòng)要立即加固，否則，不得使用。5.10打錘的工作場(chǎng)地要有足夠的操作空間。起錘前，要觀看四周是否有人或障礙物，無(wú)異厚、后方可起錘。5.11兩人或兩人以上同時(shí)在作業(yè)平臺(tái)上作業(yè)時(shí)，要有主有次，配合協(xié)調(diào)。5.12焊工在焊接時(shí)，必須穿戴好電焊手套和絕緣鞋，人坐在操作平臺(tái)上施工前，必須配帶好安全帶，作業(yè)時(shí)必須將安全帶掛在穩(wěn)定且方便作業(yè)的位置。5.13CO2焊機(jī)機(jī)頭放在操作平臺(tái)上后必須進(jìn)行固定，不允許機(jī)頭來(lái)回移動(dòng)。5.14焊接完后，在清掃藥皮時(shí)，嚴(yán)禁對(duì)著人清掃，嚴(yán)禁用手接觸未冷卻的焊道。5.15在焊接箱形內(nèi)隔板時(shí)必須采取通風(fēng)措施和兩個(gè)焊工輪流焊接。5.16對(duì)所有使用的吊具進(jìn)行檢查，確保其處于良好狀態(tài)。5.17吊運(yùn)中要求做到吊點(diǎn)正確，就位平穩(wěn)，吊具選用合適。5.18吊運(yùn)時(shí)應(yīng)設(shè)專人指揮，信號(hào)明確。5.19吊運(yùn)構(gòu)件時(shí)，嚴(yán)禁斜拉、斜吊，吊運(yùn)構(gòu)件的重量應(yīng)在車間安全通道上空通行。5.20開動(dòng)前，先要鳴聲示意，嘹望軌道兩邊是否有人施工，重物提升和下降操作要平衡，提升時(shí)不得用快速。5.21吊運(yùn)過(guò)程中禁止起重機(jī)超負(fù)荷吊運(yùn)。5.22當(dāng)掛好鋼絲繩鎖具鋼絲繩正好受力時(shí)，操作人員要立即遠(yuǎn)離吊重物，防止重物墜落傷人。5.23司機(jī)得到指揮人員信號(hào)后，方可開始操作；動(dòng)作前先鳴聲示意，如發(fā)現(xiàn)信號(hào)不清，不要隨意操作。5.24提升重物時(shí)，要確認(rèn)物件的真實(shí)重量，要做到不超過(guò)規(guī)