鋼桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)拼裝施工工藝

構(gòu)件拼裝清單與胎架、場地的準(zhǔn)備1.1工廠拼裝構(gòu)件清單為了確定工廠拼裝構(gòu)件的類型和數(shù)量，必須對本工程構(gòu)件和現(xiàn)場安裝特點(diǎn)作一分析。工廠制作的構(gòu)件可能對現(xiàn)場安裝帶來最大的潛在影響和需考慮的因素有：各梁，特別是主梁和收邊環(huán)梁牛腿空間位置不準(zhǔn)確，導(dǎo)致現(xiàn)場安裝不上。復(fù)雜的鑄鋼件節(jié)點(diǎn)牛腿空間位置不準(zhǔn)確，同樣導(dǎo)致現(xiàn)場安裝不上。對于主桁架HJ-2在制作時(shí)，作為一個(gè)整體拼裝，然后分開，故不進(jìn)行二次拼裝。鑄鋼節(jié)點(diǎn)基本超長超寬，在現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)拼裝比較合適。綜合以下因素考慮，確定工廠拼裝構(gòu)件如下：項(xiàng)預(yù)拼裝內(nèi)容拼裝清單備注多功能廳首榀主梁、次梁組組成平面單元元施工一區(qū)單元m--（18，25，26）首榀勁性柱支座與邊梁XQZ-1鑄鋼件與鋼柱支座座XJD-1與XQQZ-57歌劇院首榀主梁、次梁組組成平面單元元施工一區(qū)M-（55，6，14）首榀勁性柱DQZ-1支座與邊梁DQZ-1鑄鋼件與支座DJD-1與DQQZ-69主桁架與鋼柱HJ-1與KQZZ-2備注：雖然主要是是針對首榀構(gòu)構(gòu)件的預(yù)拼裝裝，但如果在在安裝過程中中，發(fā)現(xiàn)與構(gòu)構(gòu)件偏差較大大，則提高預(yù)預(yù)拼裝的頻率率。拼裝胎架和拼裝的準(zhǔn)備對于本工程而言，預(yù)拼裝主要是針對制作單元，因些胎架的準(zhǔn)備基本相同，同時(shí)由于主梁及牛腿空間位置的不確定性，胎架需具有可調(diào)的特點(diǎn)，下圖為擬使用的胎架。上下可調(diào)式專用胎架上部擋塊胎架一：可調(diào)式專用胎架，用于主梁的下部支撐胎架二：普通胎架，用于次梁的支撐上下可調(diào)式專用胎架上部擋塊胎架一：可調(diào)式專用胎架，用于主梁的下部支撐胎架二：普通胎架，用于次梁的支撐調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)螺桿胎架三：普通可調(diào)式胎架，用于次梁圖4.12-1拼接胎架示意圖通過對各制作單元的尺寸分析，其常規(guī)尺寸如下：圖4.12-2制作單元尺寸示意圖工廠預(yù)拼裝和現(xiàn)場拼裝方案2.1工廠預(yù)拼裝流程圖4.13-1工廠預(yù)拼裝流程圖2.2具體拼裝示意圖從整體上分析，工廠拼裝有兩種方案；一種是先次梁→定位主梁→定位鑄鋼件節(jié)點(diǎn)，另一種是先定位鑄鋼件節(jié)點(diǎn)→主梁→定位次梁。由于采用的是單元拼裝，從尺寸的準(zhǔn)確度上，采用第一種比較好一些，能夠較準(zhǔn)確判斷鑄鋼件和主梁牛腿的準(zhǔn)確度。下面是現(xiàn)場安裝第一榀的工廠預(yù)拼裝示意圖：第一步：根據(jù)第一榀的尺寸特點(diǎn)，在非牛腿處布置胎架第一步：根據(jù)第一榀的尺寸特點(diǎn)，在非牛腿處布置胎架第二步：從一側(cè)依次拼裝次梁第三步：從一側(cè)依次拼裝主梁第四步：從一側(cè)依次拼裝鑄鋼件第四步：從一側(cè)依次拼裝鑄鋼件第五步：第五步：利用三坐標(biāo)測量系統(tǒng)，對構(gòu)件進(jìn)行掃描應(yīng)用實(shí)例：國家體育場工程中，利用三坐標(biāo)測量系統(tǒng)，對彎扭構(gòu)件進(jìn)行掃描第六步：利用采集的各特征點(diǎn)三坐標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)重構(gòu)模型，相關(guān)原理詳見第六步：利用采集的各特征點(diǎn)三坐標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)重構(gòu)模型，相關(guān)原理詳見“三坐標(biāo)測量系統(tǒng)與模型計(jì)算機(jī)重構(gòu)技術(shù)”應(yīng)用實(shí)例：國家體育場拼裝場地，利用三坐標(biāo)測量系統(tǒng)，拼裝構(gòu)件進(jìn)行掃描第七步：利用測量系統(tǒng)分析軟件，對各點(diǎn)與理論點(diǎn)坐標(biāo)比較，然后進(jìn)行調(diào)整第七步：利用測量系統(tǒng)分析軟件，對各點(diǎn)與理論點(diǎn)坐標(biāo)比較，然后進(jìn)行調(diào)整第八步：對對接口作好對接標(biāo)志，折除發(fā)運(yùn)圖4.13-2現(xiàn)場安裝第一榀的工廠預(yù)拼裝示意圖鑒于工地現(xiàn)場拼裝主要的工作是吊裝件的拼裝，因此現(xiàn)場拼裝相關(guān)內(nèi)容見鋼結(jié)構(gòu)吊裝、安裝方案。拼裝專項(xiàng)技術(shù)方案3.1連接耳板與對接口處理為了現(xiàn)場安裝的順利進(jìn)行，各梁間采用下面連接方式進(jìn)行：圖4.14-1鋼梁連接方式示意圖對于兩段間箱形梁吊裝時(shí)，因中間長度不夠的問題，在圖紙中給出了活動(dòng)式墊板的方案，在制作時(shí)將采用此方案，示意圖如下：圖4.14-2鋼梁連接方式示意圖3.2精度控制方案在制作胎架之前，必須用水平儀全面測量平臺(tái)基準(zhǔn)面的水平，并做好記錄，根據(jù)數(shù)據(jù)及實(shí)際情況，確定測量基準(zhǔn)面的位置，并做好標(biāo)志。在確定支架點(diǎn)的高度時(shí)將該點(diǎn)的測量值考慮其中，標(biāo)高誤差≤±3.0mm。用全站儀測量胎具的垂直度，垂直度≤h/1000，且不大于5mm，主要控制點(diǎn)為定位點(diǎn)的標(biāo)高；根據(jù)在工廠制作桁架時(shí)的焊接工藝試驗(yàn)，測出實(shí)際焊接收縮系數(shù)，預(yù)先留有各類收縮量，并采取反變形措施；最后在拼裝焊接完畢后進(jìn)行檢查，并采用各類矯正措施，保證產(chǎn)品使用精度。工廠預(yù)拼裝控制項(xiàng)目及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)本工程的特點(diǎn)及以上的預(yù)拼裝方案，工廠預(yù)拼裝控制項(xiàng)目及允許偏差列于下表：鋼構(gòu)件預(yù)拼裝的允許偏差（mm）構(gòu)件類型項(xiàng)目允許偏差檢查方法主梁、次梁和收邊邊環(huán)梁預(yù)拼裝單元總長±5.0用鋼尺檢查預(yù)拼裝單元彎曲矢矢高L/1500且不不應(yīng)大于10.0用拉線和鋼尺檢查查接口錯(cuò)邊2.0用焊縫量規(guī)檢查預(yù)拼裝單元柱身扭扭曲h/200且不應(yīng)應(yīng)大于5.0用拉線、吊線和鋼鋼尺檢查對口錯(cuò)邊t/10且不應(yīng)大大于3.0用焊縫量規(guī)檢查坡口間隙+2.0-1.0制作單元平面總體體預(yù)拼裝各層樓柱距±4.0用鋼尺檢查相鄰樓層梁與梁之之間距離±3.0各層樓框架兩對角角線之差H/2000且應(yīng)應(yīng)不大于5.0任意兩對角線之差差∑H/2000且應(yīng)應(yīng)不大于8.0單榀組裝允許偏差項(xiàng)目允許偏差（mm）T形接頭的間隙t<161.0t≥162.0搭接接頭長度偏差差±5.0搭接接頭間隙偏差差對接接頭接頭錯(cuò)位位t≤161.516<t<30t/10t≤303.0對接接頭間隙偏差差手工電弧焊+4.0；0埋弧自動(dòng)焊和氣體體保護(hù)焊+1.0；0對接接頭直線度偏偏差2.0根部開口間隙偏差差（背部加襯襯板）±2.0水平隔板電渣焊間間隙偏差±2.0隔板與梁翼緣的錯(cuò)錯(cuò)位量t1≥t2且t11≤20t2/2t1≥t2且t11>204.0t1>t2且t11≤20t1/4t1<t2且t11>205.0焊接組裝構(gòu)件端部部偏差3.0加勁板或隔板傾斜斜偏差2.0連接板、加勁板間間距或位置偏偏差2.0高強(qiáng)度螺栓孔徑的允許偏差名稱允許偏差（mm）螺栓121620（22）24（27）30孔徑13.517.522(24)26(30)33不圓度（最大和最最小直徑差）1.0中心線傾斜不應(yīng)大于板厚的33%，且單層板板不得大于22.0mm，多層板疊組合不得得大于3.00mm高強(qiáng)螺栓孔孔間間距的允許偏差項(xiàng)目允許偏差（mm）≤500<500~12000>1200~30000>3000同一組內(nèi)相鄰兩孔孔間±5.0———同一組內(nèi)任意兩孔孔間±1.0±1.2——相鄰兩組的端孔間間±1.2±1.5±2.0±3.0焊縫外觀檢查的允許偏差或質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差或質(zhì)量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)焊腳尺寸偏差d≤6mm+1.5mm；0d<6mm+3.0mm；0角焊縫余高d≤6mm+1.5mm；0d<6mm+3.0mm；0焊縫余高b<15mm+3.0mm；+00.5mm15mm≤b<220mm+4.0mm；+00.5mmT型接頭焊縫余高t≤40mma=1/4mm+5.0mmt>40mma=10mm+5.0mm焊縫寬度偏差任意150mmm，范圍內(nèi)≤5mm焊縫表面高低差任意25mm，范范圍內(nèi)≤2.5mm咬邊≤t/20，≤0..5mm在受受拉對接焊縫縫中，咬邊總總長度不得大大于焊縫長度度的10%；在角焊縫縫中，咬邊總總長度不得大大于焊縫長度度的20%氣孔承受拉力或壓力且且要求與母材材等強(qiáng)度的焊焊縫不允許有有氣孔；角焊焊縫允許有直直徑不大于11.0mm的的氣孔，但在在任意10000mm范圍內(nèi)不不得大于3個(gè)，焊縫長長度不足10000mm的不得大大于2個(gè)3.3拼裝焊接技術(shù)保證拼裝焊接技術(shù)要點(diǎn)主要從控制以下幾方面進(jìn)行：.焊前準(zhǔn)備方面依據(jù)工藝評定或工藝試驗(yàn)的結(jié)果編制生產(chǎn)指導(dǎo)性的工藝文件。所有施焊各類構(gòu)件的焊工，須持勞動(dòng)局頒發(fā)的焊工證書，且符合產(chǎn)品焊接相應(yīng)科目考試合格的焊工擔(dān)任。焊工必須嚴(yán)格按焊接工藝指導(dǎo)書的要求進(jìn)行操作。焊工在所施焊縫附近打上焊工鋼印，便于質(zhì)量追溯。焊條、焊劑等焊接材料，須驗(yàn)證牌號(hào)，并須按有關(guān)焊接規(guī)程要求，烘干并保存在保溫箱（筒）中內(nèi)隨用隨取。焊絲使用前須清除油銹，焊材領(lǐng)用前應(yīng)有《焊接材料領(lǐng)用憑證》寫明圖號(hào)、焊接方法、焊接形式、數(shù)量及規(guī)格，焊工應(yīng)嚴(yán)格遵守工藝紀(jì)律，按規(guī)定使用焊材，未經(jīng)批準(zhǔn)不得代用。焊接坡口的制備，采用機(jī)械加工和氣刨方式，加工的坡口必須平滑，沒有刻槽和缺口。施焊前，應(yīng)將坡口表面和邊緣30mm范圍內(nèi)油污、鐵銹和其它影響焊接制造質(zhì)量的雜質(zhì)清除干凈。焊前應(yīng)仔細(xì)檢查坡口尺寸及裝配質(zhì)量。焊縫對接部分應(yīng)齊平，接頭裝配后，其錯(cuò)邊不應(yīng)超過較薄件厚度的10%。裝配定位焊接方面定位焊：定位焊是厚板施工過程中最容易出現(xiàn)問題的部位。由于厚板在定位焊時(shí)，定位焊處的溫度被周圍的“冷卻介質(zhì)”很快冷卻，造成局部過大的應(yīng)力集中，引起裂紋的產(chǎn)生，對材質(zhì)造成損壞。解決的措施是厚板在定位焊時(shí)，提高預(yù)加熱溫度，加大定位焊縫長度和焊腳尺寸。裝配定位焊縫構(gòu)成基本焊縫一部分時(shí)，其質(zhì)量要求與正式焊接焊縫相同，所用的焊條、焊絲、施焊的工藝規(guī)范參數(shù)同正式焊縫一樣，裝配定位焊高度不宜超過設(shè)計(jì)焊縫厚度的2/3，長度宜大于40mm，每隔0.5m~0.6m處焊一次。凡被基本焊縫熔入的定位焊縫，不允許出現(xiàn)在焊縫末端或轉(zhuǎn)角區(qū)域。工藝規(guī)定需在裝配夾具且內(nèi)裝配點(diǎn)固焊的構(gòu)件，必須在夾具中裝配點(diǎn)焊。厚板焊接方面厚板焊前必須進(jìn)行加熱，加熱時(shí)按板材的不同厚度進(jìn)行，母材的最小預(yù)熱溫度應(yīng)按下表要求執(zhí)行。材料強(qiáng)度級(jí)別預(yù)熱溫度層間溫度Q345B厚度<25mm，不不預(yù)熱。厚度度≥25mm，預(yù)預(yù)熱80-1500℃。<220℃GS-20Mn55N厚度<28mm，不不預(yù)熱。厚度≥28mm，預(yù)預(yù)熱100-1150℃。<200℃加熱采用紅外線電加熱板，并配備數(shù)顯電控箱，自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)焊接過程中的溫度。要求如下：接頭的預(yù)熱溫度應(yīng)不小于上表規(guī)定的溫度，層間溫度不得大于230℃。接頭預(yù)熱溫度的選擇以較厚板為基準(zhǔn)，應(yīng)注意保證厚板側(cè)的預(yù)熱溫度，嚴(yán)格控制薄板側(cè)的層間溫度。預(yù)熱時(shí)，焊接部位的表面用電加熱均勻加熱，加熱區(qū)域?yàn)楸缓附宇^中較厚板的兩倍板厚范圍，但不得小于1