箱形結(jié)構(gòu)(BOX)柱加工制作工法

箱形結(jié)構(gòu)(BOX)柱加工制作工法由上海寶冶建設(shè)有限公司、大連金廣建設(shè)集團有限公司完成的工法01形成原因操作原理質(zhì)量控制工法特點材料設(shè)備安全措施目錄030502040607環(huán)保措施應(yīng)用實例效益分析榮譽表彰目錄0908010基本信息《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》是上海寶冶建設(shè)有限公司、大連金廣建設(shè)集團有限公司完成的建筑類施工工法，完成人是劉春波、孫海亮、趙瑞杰、楊振林、劉國強。該工法適用于工業(yè)與民用建筑及一般構(gòu)筑物建筑等涉及箱形柱鋼結(jié)構(gòu)的制做?！断湫谓Y(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》主要的工法特點是：內(nèi)隔板與主板間留有足夠間隙并用墊板圍成焊道，電渣焊填充焊道，實現(xiàn)內(nèi)隔板與主板的焊接。從而解決操作人員無法進入內(nèi)部焊接的較小截面箱形柱的內(nèi)隔板與四面主板熔透焊接問題。2008年1月31日，《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》被中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部評定為2005-2006年度國家二級工法。形成原因形成原因由于箱形結(jié)構(gòu)剛性大、自重輕、強度高，同時可以在箱形結(jié)構(gòu)中空內(nèi)澆筑混凝土以組成混合結(jié)構(gòu)的特點，箱形柱（即BOX柱）在電廠鍋爐框架、體育場館、高層、超高層建筑中應(yīng)用日益廣泛。寶冶建設(shè)鋼構(gòu)分公司通過對海南中海石油二期化肥工程、蘇州博覽中心工程及上海一鋼不銹鋼廠房工程等多項涉及箱形柱項目的加工制做，積累了寶貴經(jīng)驗，制訂出一套完整的加工制做工藝，在該基礎(chǔ)上形成了《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》。

工法特點工法特點《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》的工法特點是：一、箱形柱的結(jié)構(gòu)特點是主干為箱形，內(nèi)側(cè)在對應(yīng)于外側(cè)牛腿上下翼板位置設(shè)置內(nèi)隔板且一般要求與四面主板熔透焊接。二、高層結(jié)構(gòu)的箱形柱制做和安裝通常分若干段進行，下節(jié)柱的柱頂四邊向內(nèi)50~100毫米范圍要端銑，端面銑垂直于柱身，以保證箱形柱整體的垂直度。三、箱形柱容易因焊接不當產(chǎn)生扭曲變形，而造成上下節(jié)柱對接縫出現(xiàn)錯口等問題。四、內(nèi)隔板與主板間留有足夠間隙并用墊板圍成焊道，電渣焊填充焊道，實現(xiàn)內(nèi)隔板與主板的焊接。從而解決操作人員無法進入內(nèi)部焊接的較小截面箱形柱的內(nèi)隔板與四面主板熔透焊接問題。

操作原理適用范圍施工工藝工藝原理操作原理適用范圍《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》適用于工業(yè)與民用建筑及一般構(gòu)筑物建筑等涉及箱形柱鋼結(jié)構(gòu)的制做。

工藝原理《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》的工藝原理敘述如下：一、箱形柱生產(chǎn)線及電渣焊的工藝原理箱形柱生產(chǎn)線及電渣焊的工藝大致為下料、腹板開電渣焊通道口、組立U形、焊隔板兩側(cè)焊縫、組形、主焊縫打底、電渣焊、埋弧焊主焊縫焊接、端銑、裝焊牛腿等幾個流程環(huán)節(jié)。制做過程中必須控制好每一環(huán)節(jié)，以保證箱形柱整體的垂直度和扭曲度等外形尺寸要求。二、增加工藝隔板控制變形為了控制箱形柱因電渣焊焊接和主焊縫焊接過程出現(xiàn)腹板中心部位向外曲張，產(chǎn)生嚴重的波浪變形，在箱形內(nèi)隔板稀疏的部位增加等距的工藝隔板來防止變形。通常工藝隔板間隔為1500~2000毫米。工藝隔板的厚度根據(jù)箱形柱腹板和翼板的厚度和主焊縫焊接量的大小而定，一般采用6~20毫米。三、防止箱形柱的扭曲變形，主焊縫應(yīng)采用同步焊接。箱形柱四條主焊縫在施焊過程中，必須保證同一側(cè)的兩條焊縫同步進行施焊。同時箱形柱主焊縫的坡口形式和角度盡量保證通長相近，以避免局部因焊接量過大受熱不均而變形。

施工工藝《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》的工藝流程見下圖。

箱形柱的加工工藝流程圖《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》的操作要點如下：一、放樣、號料1.號料前，號料人員應(yīng)熟悉工藝要求，然后根據(jù)生產(chǎn)科編制的排版圖、下料加工單、零件草圖和電腦實樣圖進行號料。下料加工單每個零件必須標識清楚該零件所在的圖號、構(gòu)件號，材質(zhì)及外形尺寸。零件圖按照構(gòu)件號加零件號標識，可以縮寫，但必須注明縮寫原則。2.放樣和樣板的允許偏差見下表。3.放樣時，如發(fā)現(xiàn)施工圖有遺漏和錯誤以及其他原因需要更改施工圖時，必須取得原設(shè)計單位的同意，不得擅自修改。4.號料時，凡發(fā)現(xiàn)材料規(guī)格或材質(zhì)外觀不符合要求的，須及時報材料、質(zhì)量、技術(shù)部門處理。5.劃線后應(yīng)標明基準線、中心線和檢驗控制點，作記號時不得使用鑿子一類的工具，少量的樣沖標記其深度應(yīng)不超過0.5毫米，鋼板上不得有任何永久性的劃線痕跡。材料設(shè)備材料設(shè)備《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》無需特別說明的材料，采用的機具設(shè)備見下表。質(zhì)量控制質(zhì)量控制《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》的質(zhì)量控制要求如下：一、質(zhì)量控制標準1、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB；2、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81。二、質(zhì)量控制措施1、質(zhì)量管理要堅持管理層和作業(yè)層相結(jié)合，部門與基層相結(jié)合，技術(shù)人員與操作人員相結(jié)合，防治結(jié)合，以防為主的方針。嚴格執(zhí)行班組自檢和質(zhì)量部門專檢相結(jié)合的原則。2、嚴格箱形柱電渣焊前的隔板裝配質(zhì)量，以保證電渣焊的焊接過程順利進行和焊接質(zhì)量符合設(shè)計要求。3、嚴格進行焊縫（包括電渣焊和主焊縫）的無損檢測，保證焊縫質(zhì)量。4、焊接過程嚴格按照焊接工藝執(zhí)行，控制焊接變形，保證構(gòu)件外形尺寸。5、提高端銑精度要求，保證構(gòu)件端面垂直度和現(xiàn)場安裝要求。安全措施安全措施采用《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》施工時，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項：一、在生產(chǎn)前必須逐級進行安全技術(shù)交底，交底內(nèi)容針對性要強，并做好記錄，并明確安全責任制。嚴格按規(guī)定做好開工前、班前安全交底。二、箱形柱的電渣焊和埋弧焊焊接應(yīng)注意用電安全，嚴防漏電、觸電。三、在進行箱形柱箱形內(nèi)的焊接作業(yè)時，應(yīng)注意焊工的防護和通風。四、對于大型箱形柱構(gòu)件的翻身和倒運，應(yīng)使用專用吊具，并選擇合適吊點，確保安全。

環(huán)保措施環(huán)保措施《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》的環(huán)保措施如下：一、相比于其他常規(guī)加工方法，該工法通過電渣焊解決了箱形柱內(nèi)部隔板的熔透焊縫問題，且焊縫一次合格率極高，減少了車間內(nèi)碳弧氣刨的工作量，由于碳弧氣刨是鋼結(jié)構(gòu)加工的主要噪聲來源，所以可以降低車間內(nèi)噪聲排放。二、機械設(shè)備必須按相關(guān)規(guī)定進行保養(yǎng)維修，確保機械設(shè)備的消聲設(shè)備完好。三、要做好對機械操作人員的教育培訓(xùn)，正確使用各類機具，避免因不正確使用發(fā)出刺耳的噪聲。四、施工場地應(yīng)做硬化處理，可以綠化的部位采取綠化措施。五、成品車間除銹設(shè)備等產(chǎn)塵較大的作業(yè)必須封閉作業(yè)。六、加強對作業(yè)人員的教育，有塵產(chǎn)生的作業(yè)動作要輕、速度要慢。七、做好現(xiàn)場揚塵的監(jiān)測工作，發(fā)現(xiàn)超標立即采取降塵措施。

效益分析效益分析《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》的效益分析如下：一、該工法將箱形柱加工制做過程進行了規(guī)范統(tǒng)一，特別是將箱形柱內(nèi)部隔板采用電渣焊的方法，有效地解決了箱形柱牛腿處內(nèi)部隔板部位四面全熔透焊接問題，即保證了箱形柱鋼結(jié)構(gòu)加工質(zhì)量，又提高了加工制做效率。二、與常規(guī)方法進行箱形柱制做相比，該工法采用電渣焊方法進行的加工制做工藝，從加工工藝流程上改變了傳統(tǒng)手工組立、裝配、焊接的鋼結(jié)構(gòu)制做方法，分別對箱形柱鋼結(jié)構(gòu)的裝配、焊接等質(zhì)量方面和整體加工進度上都有顯著提高。三、采用該工法共計獲得了上千萬直接經(jīng)濟效益，取得了社會效益。

注：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算應(yīng)用實例應(yīng)用實例《箱形結(jié)構(gòu)（BOX）柱加工制作工法》的應(yīng)用實例如下：一、石油二期化肥工程中海油二期化肥項目為中海石油化學(xué)有限公司2002年在海南省東方市投建的中國最大化肥基地，鋼結(jié)構(gòu)量約5000噸，其中尿素裝置主框架約800噸采用箱形柱結(jié)構(gòu)，是箱形結(jié)構(gòu)在化工行業(yè)建設(shè)中的初步應(yīng)用，通過該工法箱形柱生產(chǎn)線和加工工藝的實際應(yīng)用，構(gòu)件質(zhì)量良好。二、蘇州國際博覽中心工程蘇州國際博覽中心（一期）工程是由箱形結(jié)構(gòu)柱、平臺梁及管桁架屋面組成的大型場館工程，主體工程從2003年12月開工至2004年10月北區(qū)達到完全使用條件，工期要求十分緊張。鋼結(jié)構(gòu)制做安裝總量4萬余噸，其中各展廳的主體鋼柱均采用箱形柱形式，通過該工法的實施，使得所有構(gòu)件得以順利加工出廠，為現(xiàn)場安裝和該工程項目的總體工期提供了可靠的保障。三、上鋼一廠不銹鋼廠房工程上海一鋼不銹鋼廠房工程共有箱形柱240