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文檔簡(jiǎn)介
鋼結(jié)構(gòu)的制作加工1.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作加工
1)鋼材的儲(chǔ)存
(1)鋼材儲(chǔ)存的場(chǎng)地條件
鋼材的儲(chǔ)存可露天堆放,也可堆放在有頂棚的倉(cāng)庫(kù)里。露天堆放時(shí),場(chǎng)地要平整,并應(yīng)高于周?chē)孛妫闹芰粲信潘疁?;堆放時(shí)要盡量使鋼材截面的背面向上或向外,以免積雪、積水,兩端應(yīng)有高差,以利排水。堆放在有頂棚的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)時(shí),可直接堆放在地坪上,下墊楞木。
(2)鋼材堆放要求
鋼材的堆放要盡量減少鋼材的變形和銹蝕;鋼材堆放時(shí)每隔5~6層放置楞木,其間距以不引起鋼材明顯的彎曲變形為宜,楞木要上下對(duì)齊,在同一垂直面內(nèi);考慮材料堆放之間留有一定寬度的通道以便運(yùn)輸。
(3)鋼材的標(biāo)識(shí)
鋼材端部應(yīng)樹(shù)立標(biāo)牌,標(biāo)牌要標(biāo)明鋼材的規(guī)格、鋼號(hào)、數(shù)量和材質(zhì)驗(yàn)收證明書(shū)編號(hào)。
鋼材端部根據(jù)其鋼號(hào)涂以不同顏色的油漆。鋼材的標(biāo)牌應(yīng)定期檢查。
(4)鋼材的檢驗(yàn)
鋼材在正式入庫(kù)前必須嚴(yán)格執(zhí)行檢驗(yàn)制度,經(jīng)檢驗(yàn)合格的鋼材方可辦理入庫(kù)手續(xù)。鋼材檢驗(yàn)的主要內(nèi)容有:鋼材的數(shù)量、品種與訂貨合同相符;鋼材的質(zhì)量保證書(shū)與鋼材上打印的記號(hào)符合;核對(duì)鋼材的規(guī)格尺寸;鋼材表面質(zhì)量檢驗(yàn)。
2)鋼結(jié)構(gòu)加工制作的準(zhǔn)備工作
⑴詳圖設(shè)計(jì)和審查圖紙
一般設(shè)計(jì)院提供的設(shè)計(jì)圖,不能直接用來(lái)加工制作鋼結(jié)構(gòu),而是要考慮加工工藝,如公差配合、加工余量、焊接控制等因素后,在原設(shè)計(jì)圖的基礎(chǔ)上繪制加工制作圖(又稱(chēng)施工詳圖)。詳圖設(shè)計(jì)一般由加工單位負(fù)責(zé)進(jìn)行,應(yīng)根據(jù)建設(shè)單位的技術(shù)設(shè)計(jì)圖紙以及發(fā)包文件中所規(guī)定的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行。加工制作圖是最后溝通設(shè)計(jì)人員及施工人員意圖的詳圖,是實(shí)際尺寸、劃線、剪切、坡口加工、制孔、彎制、拼裝、焊接、涂裝、產(chǎn)品檢查、堆放、發(fā)送等各項(xiàng)作業(yè)的指示書(shū)。
圖紙審核的主要內(nèi)容包括以下項(xiàng)目:①設(shè)計(jì)文件是否齊全,設(shè)計(jì)文件包括設(shè)計(jì)圖、施工圖、圖紙說(shuō)明和設(shè)計(jì)變更通知單等。②構(gòu)件的幾何尺寸是否標(biāo)注齊全。③相關(guān)構(gòu)件的尺寸是否正確。④節(jié)點(diǎn)是否清楚,是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。⑤標(biāo)題欄內(nèi)構(gòu)件的數(shù)量是否符合工程和總數(shù)量。⑥構(gòu)件之間的連接形式是否合理。⑦加工符號(hào)、焊接符號(hào)是否齊全。⑧結(jié)合本單位的設(shè)備和技術(shù)條件考慮,能否滿(mǎn)足圖紙上的技術(shù)要求。⑨圖紙的標(biāo)準(zhǔn)化是否符合國(guó)家規(guī)定等。
圖紙審查后要做技術(shù)交底準(zhǔn)備,其內(nèi)容主要有:①根據(jù)構(gòu)件尺寸考慮原材料對(duì)接方案和接頭在構(gòu)件中的位置。②考慮總體的加工工藝方案及重要的工裝方案。③對(duì)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)不合理處或施工有困難的地方,要與需方或者設(shè)計(jì)單位做好變更簽證的手續(xù)。④列出圖紙中的關(guān)鍵部位或者有特殊要求的地方,加以重點(diǎn)說(shuō)明。
⑵備料和核對(duì)
根據(jù)圖紙材料表計(jì)算出各種材質(zhì)、規(guī)格、材料凈用量,再加一定數(shù)量的損耗提出材料預(yù)算計(jì)劃。工程預(yù)算一般可按實(shí)際用量所需的數(shù)值再增加10%進(jìn)行提料和備料。核對(duì)來(lái)料的規(guī)格、尺寸和重量,仔細(xì)核對(duì)材質(zhì);如進(jìn)行材料代用,必須經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)部門(mén)同意,并進(jìn)行相應(yīng)修改。
⑶編制工藝流程
編制工藝流程的原則是操作能以最快的速度、最少的勞動(dòng)量和最低的費(fèi)用,可靠地加工出符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品。內(nèi)容包括:1)成品技術(shù)要求2)具體措施:關(guān)鍵零件的加工方法、精度要求、檢查方法和檢查工具;主要構(gòu)件的工藝流程、工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工藝措施(如組裝次序、焊接方法等);采用的加工設(shè)備和工藝設(shè)備。
編制工藝流程表(或工藝過(guò)程卡)基本內(nèi)容包括零件名稱(chēng)、件號(hào)、材料牌號(hào)、規(guī)格、件數(shù)、工序名稱(chēng)和內(nèi)容、所用設(shè)備和工藝裝備名稱(chēng)及編號(hào)、工時(shí)定額等。關(guān)鍵零件還要標(biāo)注加工尺寸和公差,重要工序要畫(huà)出工序圖。
⑷組織技術(shù)交底
上崗操作人員應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn)和考核,特殊工種應(yīng)進(jìn)行資格確認(rèn),充分做好各項(xiàng)工序的技術(shù)交底工作。技術(shù)交底按工程的實(shí)施階段可分為兩個(gè)層次。第一個(gè)層次是開(kāi)工前的技術(shù)交底會(huì),參加的人員主要有:工程圖紙的設(shè)計(jì)單位,工程建設(shè)單位,工程監(jiān)理單位及制作單位的有關(guān)部門(mén)和有關(guān)人員。技術(shù)交底主要內(nèi)容有:1)工程概況;2)工程結(jié)構(gòu)件的類(lèi)型和數(shù)量;3)圖紙中關(guān)鍵部位的說(shuō)明和要求;4)設(shè)計(jì)圖紙的節(jié)點(diǎn)情況介紹;5)對(duì)鋼材、輔料的要求和原材料對(duì)接的質(zhì)量要求;6)工程驗(yàn)收的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明;7)交貨期限、交貨方式的說(shuō)明;8)構(gòu)件包裝和運(yùn)輸要求;9)涂層質(zhì)量要求;10)其他需要說(shuō)明的技術(shù)要求。第二個(gè)層次是在投料加工前進(jìn)行的本工廠施工人員交底會(huì),參加的人員主要有:制作單位的技術(shù)、質(zhì)量負(fù)責(zé)人,技術(shù)部門(mén)和質(zhì)檢部門(mén)的技術(shù)人員、質(zhì)檢人員,生產(chǎn)部門(mén)的負(fù)責(zé)人、施工員及相關(guān)工序的代表人員等。此類(lèi)技術(shù)交底主要內(nèi)容除上述10點(diǎn)外,還應(yīng)增加工藝方案、工藝規(guī)程、施工要點(diǎn)、主要工序的控制方法、檢查方法等與實(shí)際施工相關(guān)的內(nèi)容。
⑸鋼結(jié)構(gòu)制作的安全工作
鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)效率很高,工件在空間大量、頻繁地移動(dòng),各個(gè)工序中大量采用的機(jī)械設(shè)備都須作必要的防護(hù)和保護(hù)。因此,生產(chǎn)過(guò)程中的安全措施極為重要,特別是在制作大型、超大型鋼結(jié)構(gòu)時(shí),更必須十分重視安全事故的防范。
進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的操作者和生產(chǎn)管理人員均應(yīng)穿戴好勞動(dòng)防護(hù)用品,按規(guī)程要求操作。
對(duì)操作人員進(jìn)行安全學(xué)習(xí)和安全教育,特殊工種必須持證上崗。
為了便于鋼結(jié)構(gòu)的制作和操作者的操作活動(dòng),構(gòu)件宜在一定高度上測(cè)量。裝配組裝胎架、焊接胎架、各種擱置架等,均應(yīng)與地面離開(kāi)0.4~。
構(gòu)件的堆放、擱置應(yīng)十分穩(wěn)固,必要時(shí)應(yīng)設(shè)置支撐或定位。構(gòu)件堆垛不得超過(guò)二層。
索具、吊具要定時(shí)檢查,不得超過(guò)額定荷載。正常磨損的鋼絲繩應(yīng)按規(guī)定更換。
所有鋼結(jié)構(gòu)制作中各種胎具的制造和安裝,均應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,不能僅憑經(jīng)驗(yàn)估算。
生產(chǎn)過(guò)程中所使用的氧氣、乙炔、丙烷、電源等必須有安全防護(hù)措施,并定期檢測(cè)泄漏和接地情況。
對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)源應(yīng)做出相應(yīng)的標(biāo)志、信號(hào)、警戒等,操作人員必須嚴(yán)格遵守各崗位的安全操作規(guī)程,以避免意外傷害。
構(gòu)件起吊應(yīng)聽(tīng)從一個(gè)人的指揮。構(gòu)件移動(dòng)時(shí),移動(dòng)區(qū)域內(nèi)不得有人滯留和通過(guò)。
所有制作場(chǎng)地的安全通道必須暢通。
3)鋼結(jié)構(gòu)加工制作的工藝流程
⑴樣桿、樣板的制作
樣板可采用厚度0.50~的鐵皮或塑料板制作,其精度要求見(jiàn)表6-2。樣桿一般用鐵皮或扁鐵制作,當(dāng)長(zhǎng)度較短時(shí)可用木尺桿。樣桿、樣板應(yīng)注明工號(hào)、圖號(hào)、零件號(hào)、數(shù)量及加工邊、坡口部位、彎折線和彎折方向、孔徑和滾圓半徑等。樣桿、樣板應(yīng)妥善保存,直至工程結(jié)束后方可銷(xiāo)毀。
⑵號(hào)料
核對(duì)鋼材規(guī)格、材質(zhì)、批號(hào),并應(yīng)清除鋼板表面油污、泥土及贓物。號(hào)料方法有集中號(hào)料法、套料法、統(tǒng)計(jì)計(jì)算法、余料統(tǒng)一號(hào)料法四種。
若表面質(zhì)量滿(mǎn)足不了質(zhì)量要求,鋼材應(yīng)進(jìn)行矯正,鋼材和零件的矯正應(yīng)采用平板機(jī)或型材矯直機(jī)進(jìn)行,較厚鋼板也可用壓力機(jī)或火焰加熱進(jìn)行,逐漸取消用手工錘擊的矯正法。碳素結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于,低合金結(jié)構(gòu)鋼在低于時(shí),不應(yīng)進(jìn)行冷矯正和冷彎曲。
矯正后的鋼材表面,不應(yīng)有明顯的凹面和損傷,表面劃痕深度不得大于,且不應(yīng)大于該鋼材厚度負(fù)允許偏差的1/2。
⑶劃線
利用加工制作圖、樣桿、樣板及鋼卷尺進(jìn)行劃線。目前已有一些先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)加工廠采用程控自動(dòng)劃線機(jī),不僅效率高,而且精確、省料。劃線的要領(lǐng)有二條:
①劃線作業(yè)場(chǎng)地要在不直接受日光及外界氣溫影響的室內(nèi),最好是開(kāi)闊、明亮的場(chǎng)所。
②用劃針劃線比用墨尺及劃線用繩的劃線精度高。劃針可用砂輪磨尖,粗細(xì)度可達(dá)左右。劃線有三種辦法:先劃線、后劃線、一般先劃線及他端后劃線。當(dāng)進(jìn)行下料部分劃線時(shí)要考慮剪切余量、切削余量。
⑷切割
鋼材的切割包括氣割、等離子切割類(lèi)高溫?zé)嵩吹姆椒?也有使用剪切、切削、摩擦熱等機(jī)械力的方法。要考慮切割能力、切割精度、切剖面的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性。
⑸邊緣加工和端部加工
方法主要有:鏟邊、刨邊、銑邊、碳弧氣刨、氣割和坡口機(jī)加工等。
鏟邊:有手工鏟邊和機(jī)械鏟邊兩種。鏟邊后的棱角垂直誤差不得超過(guò)弦長(zhǎng)的ι/,且不得大于。
刨邊:使用的設(shè)備是刨邊機(jī)。刨邊加工有刨直邊和刨斜邊兩種。一般的刨邊加工余量2~。
銑邊:使用的設(shè)備是銑邊機(jī),工效高,能耗少。
碳弧氣刨:使用的設(shè)備是氣刨槍。效率高,無(wú)噪音,靈活方便。
坡口加工:一般可用氣體加工和機(jī)械加工,在特殊的情況下采用手動(dòng)氣體切割的方法,但必須進(jìn)行事后處理,如打磨等?,F(xiàn)在坡口加工專(zhuān)用機(jī)已開(kāi)始普及,最近又出現(xiàn)了H型鋼坡口及弧形坡口的專(zhuān)用機(jī)械,效率高、精度高。焊接質(zhì)量與坡口加工的精度有直接關(guān)系,如果坡口表面粗糙有尖銳且深的缺口,就容易在焊接時(shí)產(chǎn)生不熔部位,將在事后產(chǎn)生焊接裂縫。又如,在坡口表面粘附油污,焊接時(shí)就會(huì)產(chǎn)生氣孔和裂縫,因此要重視坡口質(zhì)量。
⑹制孔
在焊接結(jié)構(gòu)中,不可避免地將會(huì)產(chǎn)生焊接收縮和變形,因此在制作過(guò)程中,把握好什么時(shí)候開(kāi)孔將在很大程度上影響產(chǎn)品精度。特別是對(duì)于柱及梁的工程現(xiàn)場(chǎng)連接部位的孔群的尺寸精度直接影響鋼結(jié)構(gòu)安裝的精度,因此把握好開(kāi)孔的時(shí)間是十分重要的,一般有四種情況:
第一種:在構(gòu)件加工時(shí)頂先劃上孔位,待拼裝、焊接及變形矯正完成后,再劃線確認(rèn)進(jìn)行打孔加工。
第二種:在構(gòu)件一端先進(jìn)行打孔加工,待拼裝、焊接及變形矯正完成后,再對(duì)另一端進(jìn)行打孔加工。
第三種:待構(gòu)件焊接及變形矯正后,對(duì)端面進(jìn)行精加工,然后以精加工面為基準(zhǔn),劃線、打孔。
第四種:在劃線時(shí),考慮了焊接收縮量、變形的余量、允許公差等,直接進(jìn)行打孔。
機(jī)械打孔有電鉆及風(fēng)鉆、立式鉆床、搖臂鉆床、桁式搖臂鉆床、多軸鉆床、NC開(kāi)孔機(jī)。
氣體開(kāi)孔,最簡(jiǎn)單的方法是在氣割噴嘴上安裝一個(gè)簡(jiǎn)單的附屬裝置,可打出φ30的孔。
鉆模和板疊套鉆制孔。這是目前國(guó)內(nèi)尚未流行的一種制孔方法,應(yīng)用夾具固定,鉆套應(yīng)采用碳素鋼或合金鋼。如T8、GCr13、GCr15等制作,熱處理后鉆套硬度應(yīng)高于鉆頭硬度HRC2~3。
鉆模板上下兩平面應(yīng)平行,其偏差不得大于,鉆孔套中心與鉆模板平面應(yīng)保持垂直,其偏差不得大于,整體鉆模制作允許偏差符合有關(guān)規(guī)定。
數(shù)控鉆孔:近年來(lái)數(shù)控鉆孔的發(fā)展更新了傳統(tǒng)的鉆孔方法,無(wú)需在工件上劃線,打樣沖眼,整個(gè)加工過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行,高速數(shù)控定位,鉆頭行程數(shù)字控制,鉆孔效率高,精度高。
制孔后應(yīng)用磨光機(jī)清除孔邊毛刺,并不得損傷母材。
⑺組裝
鋼結(jié)構(gòu)組裝的方法包括地樣法、仿形復(fù)制裝配法、立裝法、臥裝法、胎模裝配法。
地樣法:用1:1的比例在裝配平臺(tái)上放出構(gòu)件實(shí)樣,然后根據(jù)零件在實(shí)樣上的位置,分別組裝起來(lái)成為構(gòu)件。此裝配方法適用于桁架、構(gòu)架等小批量結(jié)構(gòu)的組裝。
仿形復(fù)制裝配法:先用地樣法組裝成單面(單片)的結(jié)構(gòu),然后定位點(diǎn)焊牢固,將其翻身,作為復(fù)制胎模,在其上面裝配另一單面結(jié)構(gòu),往返兩次組裝。此種裝配方法適用于橫斷面互為對(duì)稱(chēng)的桁架結(jié)構(gòu)。
立裝法:根據(jù)構(gòu)件的特點(diǎn)及其零件的穩(wěn)定位置,選擇自上而下或自下而上的順序裝配。此裝配方法適用于放置平穩(wěn),高度不大的結(jié)構(gòu)或者大直徑的圓筒。
臥裝法:將構(gòu)件放置于臥的位置進(jìn)行的裝配。適用于斷面不大,但長(zhǎng)度較大的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件。
胎模裝配法:將構(gòu)件的零件用胎模定位在其裝配位置上的組裝方法。此種裝配方法適用于制造構(gòu)件批量大、精度高的產(chǎn)品。
拼裝必須按工藝要求的次序進(jìn)行,當(dāng)有隱蔽焊縫時(shí),必須先予施焊,經(jīng)檢驗(yàn)合格方可覆蓋。為減少變形,盡量采用小件組焊,經(jīng)矯正后再大件組裝。
組裝的零件、部件應(yīng)經(jīng)檢查合格,零件、部件連接接觸面和沿焊縫邊緣約30~范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺、污垢、冰雪、油跡等應(yīng)清除干凈。
板材、型材的拼接應(yīng)在組裝前進(jìn)行;構(gòu)件的組裝應(yīng)在部件組裝、焊接、矯正后進(jìn)行,以便減少構(gòu)件的殘余應(yīng)力,保證產(chǎn)品的制作質(zhì)量。構(gòu)件的隱蔽部位應(yīng)提前進(jìn)行涂裝。
鋼構(gòu)件組裝的允許偏差見(jiàn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-2001有關(guān)規(guī)定。
⑻焊接
焊接是鋼結(jié)構(gòu)加工制作中的關(guān)鍵步驟。
⑼摩擦面的處理
高強(qiáng)度螺栓摩擦面處理后的抗滑移系數(shù)值應(yīng)符合設(shè)計(jì)的要求(一般為0.45~0.55)。摩擦面的處理可采用噴砂、噴丸、酸洗、砂輪打磨等方法,一般應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)施工單位可采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行施工。采用砂輪打磨處理摩擦面時(shí),打磨范圍不應(yīng)小于螺栓孔徑的4倍,打磨方向宜與構(gòu)件受力方向垂直。高強(qiáng)度螺栓的摩擦連接面不得涂裝,高強(qiáng)度螺栓安裝完后,應(yīng)將連接板周?chē)忾],再進(jìn)行涂裝。
⑽涂裝、編號(hào)
涂裝環(huán)境溫度應(yīng)符合涂料產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的規(guī)定,無(wú)規(guī)定時(shí),環(huán)境溫度應(yīng)在5~之間,相對(duì)濕度不應(yīng)大于85%,構(gòu)件表面沒(méi)有結(jié)露和油污等,涂裝后4h內(nèi)應(yīng)保護(hù)免受淋雨。
鋼構(gòu)件表面的除銹方法和除銹等級(jí)應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定,其質(zhì)量要求應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》的規(guī)定。構(gòu)件表面除銹方法和除銹等級(jí)應(yīng)與設(shè)計(jì)采用的涂料相適應(yīng)。
施工圖中注明不涂裝的部位和安裝焊縫處的30~寬范圍內(nèi)以及高強(qiáng)度螺栓摩擦連接面不得涂裝。涂料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)的要求。
構(gòu)件涂裝后,應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行編號(hào),編號(hào)的位置應(yīng)符合便于堆放、便于安裝、便于檢查的原則。對(duì)于大型或重要的構(gòu)件還應(yīng)標(biāo)注重量、重心、吊裝位置和定位標(biāo)記等記號(hào)。編號(hào)的匯總資料與運(yùn)輸文件、施工組織設(shè)計(jì)的文件、質(zhì)檢文件等統(tǒng)一起來(lái),編號(hào)可在竣工驗(yàn)收后加以復(fù)涂。
加工制作圖的繪制、號(hào)料、放線、切割、坡口加工、開(kāi)制孔、組裝(包括矯正)、焊接、摩擦面的處理、涂裝與編號(hào)是鋼結(jié)構(gòu)加工制作的主要工藝。
4)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的驗(yàn)收、運(yùn)輸、堆放
⑴鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的驗(yàn)收
鋼構(gòu)件加工制作完成后,應(yīng)按照施工圖和國(guó)標(biāo)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-)的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收,有的還分工廠驗(yàn)收、工地驗(yàn)收,因工地驗(yàn)收還增加了運(yùn)輸?shù)囊蛩?鋼構(gòu)件出廠時(shí),應(yīng)提供下列資料:
①產(chǎn)品合格證及技術(shù)文件。
②施工圖和設(shè)計(jì)變更文件。
③制作中技術(shù)問(wèn)題處理的協(xié)議文件。
④鋼材、連接材料、涂裝材料的質(zhì)量證明或試驗(yàn)報(bào)告。
⑤焊接工藝評(píng)定報(bào)告。
⑥高強(qiáng)度螺栓摩擦面抗滑移系數(shù)試驗(yàn)報(bào)告,焊縫無(wú)損檢驗(yàn)報(bào)告及涂層檢測(cè)資料。
⑦主要構(gòu)件檢驗(yàn)記錄。
⑧預(yù)拼裝記錄,由于受運(yùn)輸、吊裝條件的限制,另外設(shè)計(jì)的復(fù)雜性,有時(shí)構(gòu)件要分二段或若干段出廠,為了保證工地安裝的順利進(jìn)行,在出廠前進(jìn)行預(yù)拼裝(需預(yù)拼裝時(shí))。
⑨構(gòu)件發(fā)運(yùn)和包裝清單。
⑵構(gòu)件的運(yùn)輸
發(fā)運(yùn)的構(gòu)件,單件超過(guò)3t的,宜在易見(jiàn)部位用油漆標(biāo)上重量及重心位置的標(biāo)志,以免在裝、卸車(chē)和起吊過(guò)程中損壞構(gòu)件;節(jié)點(diǎn)板、高強(qiáng)度螺栓連接面等重要部分要有適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施,零星的部件等都要按同一類(lèi)別用螺栓和鐵絲緊固成束或包裝發(fā)運(yùn)。
大型或重型構(gòu)件的運(yùn)輸應(yīng)根據(jù)行車(chē)路線、運(yùn)輸車(chē)輛的性能、碼頭狀況、運(yùn)輸船只來(lái)編制運(yùn)輸方案。在運(yùn)輸方案中要著重考慮吊裝工程的堆放條件、工期要求來(lái)編制構(gòu)件的運(yùn)輸順序。
運(yùn)輸構(gòu)件時(shí),應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的長(zhǎng)度、重量斷面形狀選用車(chē)輛;構(gòu)件在運(yùn)輸車(chē)輛上的支點(diǎn)、兩端伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度及綁扎方法均應(yīng)保證構(gòu)件不產(chǎn)生永久變形、不損傷涂層。構(gòu)件起吊必須按設(shè)計(jì)吊點(diǎn)起吊,不得隨意。
公路運(yùn)輸裝運(yùn)的高度極限,如需通過(guò)隧道時(shí),則高度極限,構(gòu)件長(zhǎng)出車(chē)身不得超過(guò)。
⑶構(gòu)件的堆放
構(gòu)件一般要堆放在工廠的堆放場(chǎng)和現(xiàn)場(chǎng)的堆放場(chǎng)。構(gòu)件堆放揚(yáng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí),無(wú)水坑、冰層,地面平整干燥,并應(yīng)排水通暢,有較好的排水設(shè)施,同時(shí)有車(chē)輛進(jìn)出的回路。
構(gòu)件應(yīng)按種類(lèi)、型號(hào)、安裝順序劃分區(qū)域,插豎標(biāo)志牌。構(gòu)件底層墊塊要有足夠的支承面,不允許墊塊有大的沉降量,堆放的高度應(yīng)有計(jì)算依據(jù),以最下面的構(gòu)件不產(chǎn)生永久變形為準(zhǔn),不得隨意堆高。鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品不得直接置于地上,要墊高。
在堆放中,發(fā)現(xiàn)有變形不合格的構(gòu)件,則嚴(yán)格檢查,進(jìn)行矯正,然后再堆放。不得把不合格的變形構(gòu)件堆放在合格的構(gòu)件中,否則會(huì)大大地影響安裝進(jìn)度。
對(duì)于已堆放好的構(gòu)件,要派專(zhuān)人匯總資料,建立完善的進(jìn)出廠的動(dòng)態(tài)管理,嚴(yán)禁亂翻、亂移。同時(shí)對(duì)已堆放好的構(gòu)件進(jìn)行適當(dāng)保護(hù),避免風(fēng)吹雨打、日曬夜露。
不同類(lèi)型的鋼構(gòu)件一般不堆放在一起。同一工程的鋼構(gòu)件應(yīng)分類(lèi)堆放在同一地區(qū),便于裝車(chē)發(fā)運(yùn)。
2.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的焊接
1)焊接方法
(1)焊接方法概述
焊接是借助于能源,使兩個(gè)分離的物體產(chǎn)生原子(分子)間結(jié)合而連接成整體的過(guò)程。用焊接方法不僅可以連接金屬材料,如鋼材、鋁、銅、鈦等,還能連接非金屬,如塑料、陶瓷,甚至還可以解決金屬和非金屬之間的連接,我們統(tǒng)稱(chēng)為工程焊接。用焊接方法制造的結(jié)構(gòu)稱(chēng)為焊接結(jié)構(gòu),又稱(chēng)工程焊接結(jié)構(gòu)。根據(jù)對(duì)象和用途大致可分為建筑焊接結(jié)構(gòu)、貯罐和容器焊接結(jié)構(gòu)、管道焊接結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電性焊接結(jié)構(gòu)四類(lèi),我們所稱(chēng)的鋼結(jié)構(gòu)包含了這四類(lèi)焊接結(jié)構(gòu)。選用的結(jié)構(gòu)材料是鋼材,而且大多為普通碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼,常用的鋼號(hào)有Q235、16Mn、16Mnq、15MnV、15MnVq等,主要的焊接方法有手工電弧焊、氣體保護(hù)焊、自保護(hù)電弧焊、埋弧焊、電渣焊、等離子焊、激光焊、電子束焊、栓焊等。
在鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝領(lǐng)域中,廣泛使用的是電弧焊。在電弧焊中又以藥皮焊條手工電弧焊、自動(dòng)埋弧焊、半自動(dòng)與自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊和自保護(hù)電弧焊為主。在某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合,則必須使用電渣焊和栓焊。
(2)手工電弧焊
依靠電弧的熱量進(jìn)行焊接的方法稱(chēng)為電弧焊,手工電弧焊是用手工操作焊條進(jìn)行焊接的一種電弧焊,是鋼結(jié)構(gòu)焊接中最常用的方法。焊條和焊件就是兩個(gè)電極,產(chǎn)生電弧,電弧產(chǎn)生大量的熱量,熔化焊條和焊件,焊條端部熔化形成熔滴,過(guò)渡到熔化的焊件的母材上融合,形成熔池并進(jìn)行一系列復(fù)雜的物理—冶金反應(yīng)。隨著電弧的移動(dòng),液態(tài)熔池逐步冷卻、結(jié)晶,形成焊縫。在高溫作用下,冷敷于電焊條鋼芯上的藥皮熔融成熔渣,覆蓋在熔池金屬表面,它不僅能保護(hù)高溫的熔池金屬不與空氣中有害的氧、氮發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并且還能參與熔池的化學(xué)反應(yīng)和滲入合金等,在冷卻凝固的金屬表面,形成保護(hù)渣殼。
(3)氣體保護(hù)電弧焊
又稱(chēng)為熔化極氣體電弧焊,以焊絲和焊件作為兩個(gè)極,兩極之間產(chǎn)生電弧熱來(lái)溶化焊絲和焊件母材,同時(shí)向焊接區(qū)域送人保護(hù)氣體,使電弧、熔化的焊絲、熔池及附近的母材與周?chē)目諝飧糸_(kāi),焊絲自動(dòng)送進(jìn),在電弧作用下不斷熔化,與熔化的母材一起融合,形成焊縫金屬。這種焊接法簡(jiǎn)稱(chēng)GMAW(GasMetalArcWelding)由于保護(hù)氣體的不同,又可分為:CO2氣體保護(hù)電弧焊,是目前最廣泛使用的焊接法,特點(diǎn)是使用大電流和細(xì)焊絲,焊接速度快、熔深大、作業(yè)效率高;M(Metal-Inert-Gas)電弧焊,是將CO2氣體保護(hù)焊的保護(hù)氣體變成Ar或He等惰性氣體;MAG(Metal-Active-Gas)電弧焊,使用CO2和Ar的混合氣體作為保護(hù)氣體(80%Ar+20%CO2),這種方法既經(jīng)濟(jì)又有MIG的好性能。
(4)自保護(hù)電弧焊
自保護(hù)電弧焊曾稱(chēng)為無(wú)氣體保護(hù)電弧焊。與氣體保護(hù)電弧焊相比抗風(fēng)性好,風(fēng)速達(dá)/s時(shí)仍能得到無(wú)氣孔而且力學(xué)性能優(yōu)越的焊縫。由于自動(dòng)焊接,因此焊接效率極高。焊槍輕,不用氣瓶,因此操作十分方便,但焊絲價(jià)格比CO2保護(hù)焊的要高。在海洋平臺(tái)、目前美國(guó)的超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)廣泛使用這種方法。
自保護(hù)電弧焊用焊絲是藥芯焊絲,使用的焊機(jī)為比交流電源更穩(wěn)定焊接的直流平特性電源。
(5)埋弧焊
埋弧焊是電弧在可熔化的顆粒狀焊劑覆蓋下燃燒的一種電弧焊。原理如下:向熔池連續(xù)不斷送進(jìn)的裸焊絲,既是金屬電極,也是填充材料,電弧在焊劑層下燃燒,將焊絲、母材熔化而形成熔池。熔融的焊劑成為熔渣,覆蓋在液態(tài)金屬熔池的表面,使高溫熔池金屬與空氣隔開(kāi)。焊劑形成熔渣除了起保護(hù)作用外,還與熔化金屬參與冶金反應(yīng),從而影響焊縫金屬的化學(xué)成分。
2)焊接變形的種類(lèi)
焊接變形可分為線性縮短、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪形失穩(wěn)變形等。
線性縮短:是指焊件收縮引起的長(zhǎng)度縮短和寬度變窄的變形,分為縱向縮短和橫向縮短。
角變形:是由于焊縫截面形狀在厚度方向上不對(duì)稱(chēng)所引起的,在厚度方向上產(chǎn)生的變形。
波浪變形:大面積薄板拼焊時(shí),在內(nèi)應(yīng)力作用下產(chǎn)生失穩(wěn)而使板面產(chǎn)生翹曲成為波浪形變形。
扭曲變形:焊后構(gòu)件的角變形沿構(gòu)件縱軸方向數(shù)值不同及構(gòu)件翼緣與腹板的縱向收縮不一致,綜合而形成的變形形態(tài)。扭曲變形一旦產(chǎn)生則難以矯正。主要由于裝配質(zhì)量不好,工件擱置不正,焊接順序和方向安排不當(dāng)造成的,在施工中特別要引起注意。
構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的變形使其外形不符合設(shè)計(jì)圖紙和驗(yàn)收要求不僅影響最后裝配工序的正常進(jìn)行,而且還有可能降低結(jié)構(gòu)的承載能力。如已產(chǎn)生角變形的對(duì)接和搭接構(gòu)件在受拉時(shí)將引起附加彎矩,其附加應(yīng)力嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的超載破壞。
3)焊接殘余變形量的影響因素
主要影響因素包括:
①焊縫截面積的影響:焊縫面積越大,冷卻時(shí)引起的塑性變形量越大。焊縫面積對(duì)縱向、橫向及角變形的影響趨勢(shì)是一致的,而且起主要的影響。
②焊接熱輸入的影響:一般情況下,熱輸入大時(shí),加熱的高溫區(qū)范圍大,冷卻速度慢,使接頭塑性變形區(qū)增大。對(duì)縱向、橫向及角變形都有變形增大的影響。
③工件的預(yù)熱、層間溫度影響:預(yù)熱、層間溫度越高,相當(dāng)于熱輸入增大,使冷卻速度慢,收縮變形增大。
④焊接方法的影響:各種焊接方法的熱輸入差別較大,在其他條件相同情況下,收縮變形值不同。
⑤接頭形式的影響:焊接熱輸入、焊縫截面積、焊接方法等因素條件相同時(shí),不同的接頭形式對(duì)縱向、橫向及角變形量有不同的影響。
⑥焊接層數(shù)的影響:橫向收縮在對(duì)接接頭多層焊時(shí),第一道焊縫的橫向收縮符合對(duì)接焊的一般條件和變形規(guī)律,第一層以后相當(dāng)于無(wú)間隙對(duì)接焊,接近于蓋面焊時(shí)已與堆焊的條件和變形規(guī)律相似,因此收縮變形相對(duì)較小;縱向變形,多層焊時(shí)的縱向收縮變形比單層焊時(shí)小得多,而且焊的層數(shù)越多,縱向變形越小。
4)焊接的主要缺陷
國(guó)標(biāo)《金屬熔化焊焊縫缺陷分類(lèi)及說(shuō)明》將焊縫缺陷分為六類(lèi),裂紋、孔穴、固體夾雜,未熔合和末焊透、形狀缺陷和上述以外的其他缺陷。每一缺陷大類(lèi)用一個(gè)三位阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)記,每一缺陷小類(lèi)用一個(gè)四位阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)記,同時(shí)采用國(guó)際焊接學(xué)會(huì)(IⅣ)“參考射線底片匯編”中字母代號(hào)來(lái)對(duì)缺陷進(jìn)行簡(jiǎn)化標(biāo)記。
⑴裂紋缺陷以焊縫冷卻結(jié)晶時(shí)出現(xiàn)裂紋的時(shí)間階段區(qū)分有熱裂紋(高溫裂紋)、冷裂紋、延遲裂紋。
①熱裂紋
熱裂紋是由于焊縫金屬結(jié)晶時(shí)造成嚴(yán)重偏析,存在低熔點(diǎn)雜質(zhì),另外是由于焊接拉伸應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的。防止措施有:
控制焊縫的化學(xué)成分。降低母材及焊接材料中形成低熔點(diǎn)共晶物即易于偏析的元素,如硫、磷含量;降低碳含量;提高M(jìn)n含量,使Mm/S比值達(dá)到20~60。
控制焊接工藝參數(shù)??刂坪附与娏骱秃附铀俣?,使各焊道截面上部的寬度和深度比值達(dá)到1.1~1.2,同時(shí)控制焊接熔池形狀;避免坡口和間隙過(guò)小使焊縫成形系數(shù)太??;焊前預(yù)熱可降低預(yù)熱裂紋的傾向;合理的焊接順序可以使大多數(shù)焊縫在較小的拘束度下焊接,減小焊縫收縮時(shí)所受拉應(yīng)力,也可減小熱裂紋傾向。
②冷裂紋
冷裂紋發(fā)生于焊縫冷卻過(guò)程中較低溫度時(shí),或沿晶或穿晶形成,視焊接接頭所受的應(yīng)力狀態(tài)和金相組織而定。冷裂紋也可以在焊后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間(幾小時(shí)或幾天)才出現(xiàn),稱(chēng)之為延遲裂紋。
防止的辦法是:焊前烘烤,徹底清理坡口和焊絲表面的油、水、銹、污等減少擴(kuò)散氫含量。焊前預(yù)熱、焊后緩冷,進(jìn)行焊后熱處理。采取降低焊接應(yīng)力的工藝措施,如:在實(shí)際工作中,如果施焊條件許可雙面焊,結(jié)構(gòu)承載條件允許部分焊透焊接時(shí),應(yīng)盡量采用對(duì)稱(chēng)坡口或部分焊透焊縫作為降低冷裂紋傾向的措施之一。
⑵孔穴缺陷分為氣孔和弧坑縮孔兩種。氣孔造成的主要原因:
焊條、焊劑潮濕,藥皮剝落;坡口表面有油、水、銹污等未清理干凈;電弧過(guò)長(zhǎng),熔池面積過(guò)大;保護(hù)氣體流量小,純度低;焊矩?cái)[動(dòng)大,焊絲攪拌熔池不充分;焊接環(huán)境濕度大,焊工操作不熟練。
防止措施:
①不得使用藥皮剝落、開(kāi)裂、變質(zhì)、偏心和焊芯銹蝕的焊條,對(duì)焊條和焊劑要進(jìn)行烘烤。
②認(rèn)真處理坡口。
③控制焊接電流和電弧長(zhǎng)度。
④提高操作技術(shù),改善焊接環(huán)境。
弧坑縮孔是由于焊接電流過(guò)大,滅弧時(shí)間短而造成的,因此要選用合適的焊接參數(shù),焊接時(shí)填滿(mǎn)弧坑或采用電流衰減滅弧。利用超聲波探傷,搞清缺陷的位置后,用碳弧氣刨等完全鏟除焊縫,搞成船底形的溝再進(jìn)行補(bǔ)焊,焊后再次檢查。
⑶固體夾雜缺陷有夾渣和金屬夾雜兩種缺陷。
造成夾渣的原因有:
多道焊層清理不干凈;電流過(guò)小,焊接速度快,熔渣來(lái)不及浮出;焊條或焊矩角度不當(dāng),焊工操作不熟練,坡口設(shè)計(jì)不合理,焊條形狀不良。
防止辦法是:徹底清理層間焊道;合理選用坡口,改善焊層成形,提高操作技術(shù)。
金屬夾雜缺陷是由于:氬弧焊采用接觸引弧,操作不熟練;鎢級(jí)與熔池或焊絲短路;焊接電流過(guò)大,鎢棒嚴(yán)重?zé)龘p。
防止辦法是:氬弧焊時(shí)盡量采用高頻引弧,提高操作技術(shù),選用合適的焊接工藝。
⑷未熔合缺陷主要是由于運(yùn)條速度過(guò)快,焊條焊矩角度不對(duì),電弧偏吹;坡口設(shè)計(jì)不良,電流過(guò)小,電弧過(guò)長(zhǎng),坡口或夾層清理不干凈造成的。
防止辦法是:提高操作技術(shù),選用合適的工藝參數(shù),選用合理的坡口,徹底清理焊件。
未焊透缺陷產(chǎn)生的原因是由于坡口設(shè)計(jì)不良,間隙過(guò)小,操作不熟練等造成的。
防止辦法是:選用合理的坡口形式,保證組對(duì)間隙,選用合適的規(guī)范參數(shù),提高操作技術(shù)。
⑸形狀缺陷分為咬邊、焊瘤、下塌、根部收縮、錯(cuò)邊、角度偏差、焊縫超高、表面不規(guī)則等。
咬邊缺陷是由于電流過(guò)大或電弧過(guò)長(zhǎng),埋弧焊時(shí)電壓過(guò)低,焊條和焊絲的角度不合適等原因造成的。對(duì)咬邊部分需用直徑3.2~的焊絲進(jìn)行修補(bǔ)焊接。
焊瘤是由于電流偏大或火焰率過(guò)大造成的,另外焊工技術(shù)差也是主要原因。對(duì)于重要的對(duì)接焊部分的焊瘤要用砂輪等除去。
下塌缺陷又稱(chēng)為壓坑缺陷,是由于焊接電流過(guò)大,速度過(guò)慢,因此熔池金屬溫度過(guò)高而造的。用碳弧氣刨進(jìn)行鏟除,然后修補(bǔ)焊接。
根部收縮缺陷主要是焊接電流過(guò)大或火焰率過(guò)大,使熔池體積過(guò)大造成的,因此要選合適的工藝參數(shù)。
錯(cuò)邊缺陷主要是組對(duì)不好,因此要求組對(duì)時(shí)嚴(yán)格要求。從背面進(jìn)行補(bǔ)焊,也可使用背襯焊劑墊進(jìn)行底層焊接,希望焊成傾斜度為1/2.5。
角度偏差缺陷主要由于組對(duì)不好,焊接變形等造成的,因此要求組對(duì)好,采用控制變形的措施才能防止發(fā)生。
焊縫超高、焊腳不對(duì)稱(chēng)、焊縫寬度不齊、表面不規(guī)則等缺陷產(chǎn)生的主要原因是:焊接層次布置不好,焊工技術(shù)差,護(hù)目鏡顏色過(guò)深,影響了觀察熔池情況。
⑹其他缺陷
其他缺陷主要有電弧擦傷、飛濺、表面撕裂等。
電弧擦傷是由于焊把與工件無(wú)意接觸,焊接電纜破損;未在坡口內(nèi)引弧,而是在母材上任意引弧而造成的。因此,啟動(dòng)電焊機(jī)前,檢查焊接,嚴(yán)禁與工件短路;包裹絕緣帶,必須在坡口內(nèi)引弧,嚴(yán)肅工藝紀(jì)律。
飛濺是由于焊接電流過(guò)大,或沒(méi)有采取防護(hù)措施,也有因CO2氣體保護(hù)焊焊接回路電感量不合適造成的。可采用涂白堊粉調(diào)整CO2氣體保護(hù)焊焊接回路的電感。5)焊接的質(zhì)量檢驗(yàn)
焊接質(zhì)量檢驗(yàn)包括焊前檢驗(yàn)、焊接生產(chǎn)中檢驗(yàn)和成品檢驗(yàn)。
(1)焊前檢驗(yàn)
檢驗(yàn)技術(shù)文件(圖紙、標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)程等)是否齊備。焊接材料(焊條、焊絲、焊劑、氣體等)和鋼材原材料的質(zhì)量檢驗(yàn),構(gòu)件裝配和焊接件邊緣質(zhì)量檢驗(yàn)、焊接設(shè)備(焊機(jī)和專(zhuān)用胎、模具等)是否完善。焊工應(yīng)經(jīng)過(guò)考試取得合格證,停焊時(shí)間達(dá)6個(gè)月及以上,必須重新考核方可上崗操作。
(2)焊接生產(chǎn)中的檢驗(yàn)
主要是對(duì)焊接設(shè)備運(yùn)行情況、焊接規(guī)范和焊接工藝的執(zhí)行情況,以及多層焊接過(guò)程中夾渣、焊透等缺陷的自檢等,目的是防止焊接過(guò)程中缺陷的形成,及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷,采取整改措施,特別是為了提高焊工對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的高度責(zé)任心和認(rèn)真執(zhí)行焊接工藝的嚴(yán)明的紀(jì)律性。
1)焊接工藝評(píng)定
首次使用的鋼材應(yīng)進(jìn)行工藝評(píng)定,但當(dāng)該鋼材與已評(píng)定過(guò)的鋼材具有同一強(qiáng)度等級(jí)和類(lèi)似的化學(xué)成分時(shí),可不進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。
首次采用的焊接方法,采用新的焊接材料施焊,首次采用的重要的焊接接頭形式,需要進(jìn)行預(yù)熱、后熱或焊后熱處理的構(gòu)件,都應(yīng)進(jìn)行工藝評(píng)定。
進(jìn)行工藝評(píng)定用的鋼材、焊接材料和焊接方法應(yīng)與工程所使用的相同;對(duì)于要求熔透的T形接頭焊接試件,應(yīng)與工程實(shí)物相當(dāng)。焊接工藝評(píng)定應(yīng)由較高技能的焊工施焊。
2)焊接工藝
①施焊電源的網(wǎng)路電壓波動(dòng)值應(yīng)在±5%范圍內(nèi),超過(guò)時(shí)應(yīng)增設(shè)專(zhuān)用變壓器或穩(wěn)壓裝置。
②根據(jù)焊接工藝評(píng)定編制工藝指導(dǎo)書(shū),焊接過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行。
③對(duì)接接頭、T形接頭、角接接頭、十字接頭等對(duì)接焊縫及組合焊縫應(yīng)在焊縫的兩端設(shè)置引弧和引出板;其材料和坡口形式應(yīng)與焊件相同。引弧和引出的焊縫長(zhǎng)度:埋弧焊應(yīng)大于,手弧焊及氣體保護(hù)焊應(yīng)大于。焊接完畢應(yīng)采用氣割切除引弧和引出板,不得用錘擊落,并修磨平整。
④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;角焊縫端部不設(shè)引弧和引出板的連續(xù)焊縫,起落弧點(diǎn)距焊縫端部宜大于,弧坑應(yīng)填滿(mǎn)。
⑤下雪或下雨時(shí)不得露天施焊,構(gòu)件焊區(qū)表面潮濕或冰雪沒(méi)有清除前不得施焊,風(fēng)速超過(guò)或等于/s(CO2,保護(hù)焊風(fēng)速>/s),應(yīng)采取擋風(fēng)措施,定位焊工應(yīng)有焊工合格證。
⑥不得在焊道以外的母材表面引弧、熄弧。在吊車(chē)梁、吊車(chē)桁架及設(shè)計(jì)上有特殊要求的重要受力構(gòu)件其承受拉應(yīng)力區(qū)域內(nèi),不得焊接臨時(shí)支架、卡具及吊環(huán)等。
⑦多層焊接宜連續(xù)施焊,每一層焊道焊完后應(yīng)及時(shí)清理并檢查,如發(fā)現(xiàn)焊接缺陷應(yīng)清除后再施焊,焊道層間接頭應(yīng)平緩過(guò)渡并錯(cuò)開(kāi)。
⑧焊縫同一部位返修次數(shù),不宜超過(guò)兩次,超過(guò)二次時(shí),應(yīng)經(jīng)焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人核準(zhǔn)后再進(jìn)行。
⑨焊縫坡口和間隙超差時(shí),不得采用填加金屬塊或焊條的方法處理。
⑩對(duì)接和T形接頭要求熔透的組合焊縫,當(dāng)采用手弧焊封底,自動(dòng)焊蓋面時(shí),反面應(yīng)進(jìn)行清根。
⑾T形接頭要求熔透的組合焊縫,應(yīng)采用船形埋弧焊或雙絲埋弧自動(dòng)焊,宜選用直流電流;厚度t≤的薄壁構(gòu)件宜采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。厚度t>板的對(duì)接立焊縫宜采用電渣焊。
⑿栓釘焊接前應(yīng)用角向磨光機(jī)對(duì)焊接部位進(jìn)行打磨,焊后,焊接處未完全冷卻之前,不得打碎瓷環(huán)。栓釘?shù)拇┩负?應(yīng)使壓型鋼板與鋼梁上翼緣緊密相貼其間隙不得>。
⒀軌道間采用手弧焊焊接時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定,軌道焊接宜采用厚度≥,寬≥的紫銅板彎制成與軌道外形相吻合的墊模;焊接的順序由下向上,先焊軌底,后焊軌腰、軌頭,最后修補(bǔ)四周;施焊軌底的第一層焊道時(shí)電流應(yīng)稍大些以保證焊透和便于排渣。每層焊完后要清理,前后兩層焊道的施焊方向應(yīng)相反;采取預(yù)熱、保溫和緩冷措施,預(yù)熱溫度為200~,保溫可采用石棉灰等。焊條選用氫型焊條。
⒁當(dāng)壓軌器的軌板與吊車(chē)梁采用焊接時(shí),應(yīng)采用小直徑焊條,小電流跳焊法施焊。
⒂柱與柱,柱與梁的焊接接頭,當(dāng)采用大間隙加墊板的接頭形式時(shí),第一層焊道應(yīng)熔透。
⒃焊接前預(yù)熱及層間溫度控制,宜采用測(cè)溫器具測(cè)量(點(diǎn)溫計(jì)、熱電偶溫度計(jì)等)。預(yù)熱區(qū)在焊道兩側(cè),其寬度應(yīng)各為焊件厚度的2倍以上,且不少于,環(huán)境溫度低于時(shí),預(yù)(后)熱溫度應(yīng)通過(guò)工藝試驗(yàn)確定。
⒄焊接H型鋼,其翼緣板和腹板應(yīng)采用半自動(dòng)或自動(dòng)氣割機(jī)進(jìn)行切割,翼緣板只允許在長(zhǎng)度方向拼接;腹板在長(zhǎng)度和寬度方向均可拼接,拼接縫可為“,字形或“T”形,翼緣板的拼接縫與腹板的錯(cuò)開(kāi)以上,拼接焊接應(yīng)在H型鋼組裝前進(jìn)行。
⒅對(duì)需要進(jìn)行后熱處理的焊縫,應(yīng)焊接后鋼材沒(méi)有完全冷卻時(shí)立即進(jìn)行,后熱溫度為200~,保溫時(shí)間可按板厚每1h計(jì),但不得少于2h。
(3)焊接檢驗(yàn)
全部焊接工作結(jié)束,焊縫清理干凈后進(jìn)行成品檢驗(yàn)。檢驗(yàn)的方法有很多種,通??煞譃闊o(wú)損檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn)兩大類(lèi)。
1)無(wú)損檢驗(yàn)
可分為外觀檢查、致密性檢驗(yàn)、無(wú)損探傷
①外觀檢查:是一種簡(jiǎn)單而應(yīng)用廣泛的檢查方法,焊縫的外觀用肉眼或低倍放大鏡進(jìn)行檢查表面氣孔、夾渣、裂紋、弧坑、焊瘤等,并用測(cè)量工具檢查焊縫尺寸是否符合要求。
根據(jù)結(jié)構(gòu)件承受荷載的特點(diǎn),產(chǎn)生脆斷傾向的大小及危害性,將對(duì)接焊縫分為三級(jí),不同質(zhì)量等級(jí)的焊縫,質(zhì)量要求不一樣,規(guī)定采用的檢驗(yàn)比例、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。
一級(jí)焊縫:重級(jí)工作制和起重量>50t的中級(jí)工作制的吊車(chē)梁,其腹板、翼緣板、吊車(chē)桁架的上下弦桿的拼接焊縫。
母材板厚Q235鋼t>,16Mn鋼t>,16Mnq、15Mnq鋼t>,且要求熔敷金屬在的沖擊功Akv≥27J,承受動(dòng)載或靜載結(jié)構(gòu)的全焊透對(duì)接焊縫。
二級(jí)焊縫:除上述之外的其他全焊透對(duì)接焊縫及吊車(chē)梁腹板和翼緣板間組合焊縫為二級(jí)焊縫。
三級(jí)焊縫:非承載的不要求焊透或部分焊透的對(duì)接焊縫、組合焊縫以及角焊縫為三級(jí)焊縫。
②致密性檢驗(yàn),主要用水(氣)壓試驗(yàn)、煤油滲漏、滲氨試驗(yàn)、真空試驗(yàn)、氦氣探漏等方法,這些方法對(duì)于管道工程、壓力容器等是很重要的方法。
③無(wú)損探傷:主要有磁粉探傷、渦流探傷、滲透探傷、射線探傷、超聲波探傷等,所謂無(wú)損探傷就是利用放射線、超聲波、電磁輻射、磁性、渦流、滲透性等物理現(xiàn)象,在不損傷被檢產(chǎn)品的情況下,發(fā)現(xiàn)和檢查內(nèi)部或表面缺陷的方法。
磁粉探傷(MT):是利用焊件在磁化后,在缺陷的上部會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的磁力線這一現(xiàn)象來(lái)判斷焊縫中缺陷位置。可分為干粉法、濕粉法、螢光法等幾種。
渦流探傷(ET):將焊件處于交流磁場(chǎng)的作用下,由于電磁感應(yīng)的結(jié)果會(huì)在焊件中產(chǎn)生渦流。渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)將削弱主磁場(chǎng),形成疊加磁場(chǎng)。焊件中的缺陷會(huì)使渦流發(fā)生變化,也會(huì)使疊加磁場(chǎng)發(fā)生變化,探傷儀將通過(guò)測(cè)量線圈發(fā)現(xiàn)缺陷。
滲透探傷(PT):是依靠液體的滲透性能來(lái)檢查和發(fā)現(xiàn)焊件表面的開(kāi)口缺陷,一般有著色法和螢光法。
射線探傷(RT):是檢驗(yàn)焊縫內(nèi)部缺陷的準(zhǔn)確而可靠的方法。當(dāng)射線透過(guò)焊件時(shí),焊縫內(nèi)的缺陷對(duì)射線的衰減和吸收能力與密實(shí)材料不同,使射線作用在膠片上,由于射線強(qiáng)度不同,膠片沖洗后深淺影像不同,而判斷出內(nèi)部缺陷。
超聲波探傷(UT):是利用頻率超過(guò)20kHz的超聲波在滲入金屬材料內(nèi)部遇到異質(zhì)界面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射的原理來(lái)發(fā)現(xiàn)缺陷。
2)破壞性檢驗(yàn)
焊接質(zhì)量的破壞性檢驗(yàn)包括焊接接頭的機(jī)械性能試驗(yàn)、焊縫化學(xué)成分分析、金相組織測(cè)定、擴(kuò)散含量測(cè)定、接頭的耐腐蝕性能試驗(yàn)等,主要用于測(cè)定接頭或焊縫性能是否能滿(mǎn)足使用要求。
①機(jī)械性能試驗(yàn):包括測(cè)定焊接接頭的強(qiáng)度、延伸率、斷面收縮率、拉伸試驗(yàn)、冷彎試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)等,國(guó)標(biāo)《焊接接頭機(jī)械性能試驗(yàn)取樣方法》(GB2649)規(guī)定了取樣方法,國(guó)標(biāo)《焊接接頭拉伸試驗(yàn)方法》(GB2651)規(guī)定了金屬材料焊接接頭橫向拉伸試驗(yàn)和點(diǎn)焊接頭的剪切試驗(yàn)方法;國(guó)標(biāo)《金屬拉伸試驗(yàn)方法》(GB228)和國(guó)標(biāo)《金屬高溫拉伸試驗(yàn)方法》(GB4338)規(guī)定了拉伸試驗(yàn)的方法;國(guó)標(biāo)《焊接接頭彎曲及壓扁試驗(yàn)方法》(GB2653)規(guī)定了焊接接頭正彎及背彎試驗(yàn),橫向側(cè)彎試驗(yàn),縱向正彎及背彎試驗(yàn),管材壓扁試驗(yàn)等的方法;國(guó)標(biāo)《焊接接頭沖擊試驗(yàn)方法》規(guī)定了焊接接頭的夏比沖擊試驗(yàn)方法,以測(cè)定試樣的沖擊吸收功。
②化學(xué)成分分析:是對(duì)焊縫的化學(xué)成分分析,是測(cè)定熔敷金屬化學(xué)成分,我國(guó)的焊條標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)此做出了專(zhuān)門(mén)的規(guī)定。③金相組織測(cè)定,是為了了解焊接接頭各區(qū)域的組織,晶粒度大小和氧化物夾雜,氫白點(diǎn)等缺陷的分布情況,通常有宏觀和微觀方法之分。
④擴(kuò)散氫測(cè)定:國(guó)標(biāo)《電焊條熔敷金屬中擴(kuò)散氫測(cè)定方法》(GB3965)適用于手工電弧焊藥皮焊條熔敷金屬中擴(kuò)散氫含量的測(cè)定。
⑤耐腐蝕試驗(yàn)方法:國(guó)標(biāo)《不銹鋼耐腐蝕試驗(yàn)方法》(GB4334)等規(guī)定不同腐蝕試驗(yàn)方法,不同的原理和評(píng)定判斷法。3.螺栓連接
螺栓作為鋼結(jié)構(gòu)主要連接緊固件,通常用于鋼結(jié)構(gòu)中構(gòu)件間的連接、固定、定位等,鋼結(jié)構(gòu)中使用的連接螺栓一般分為普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓兩種。
普通螺栓連接
鋼結(jié)構(gòu)普通螺栓連接即將螺栓、螺母、墊圈機(jī)械地和連接件連接在一起形成的一種連接方式。一般受力較大的結(jié)構(gòu)或承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu),當(dāng)采用普通螺栓連接時(shí),螺栓應(yīng)采用精制螺栓以減小接頭的變形量。精制螺栓連接是一種緊配合連接,即螺栓孔徑和螺栓直徑差一般在0.2~,有的要求螺栓孔徑和螺栓直徑相等,施工時(shí)需要強(qiáng)行打入。精制螺栓連接加工費(fèi)用高、施工難度大,工程上已極少使用,逐漸被高強(qiáng)度螺栓連接所替代。
(1)普通螺栓種類(lèi)
1)普通螺栓的材性
螺栓按照性能等級(jí)分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、、12.9十個(gè)等級(jí),其中8.8級(jí)以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)過(guò)熱處理(淬火、回火),通稱(chēng)為高強(qiáng)度螺栓,8.8級(jí)以下(不含8.8級(jí))通稱(chēng)為普通螺栓。
螺栓性能等級(jí)標(biāo)號(hào)由兩部分?jǐn)?shù)字組成,分別表示螺栓的公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度和材質(zhì)的屈強(qiáng)比。如性能等級(jí)分4.6級(jí)的螺栓其含義為:第一部分?jǐn)?shù)字(4.6中的“)為螺栓材質(zhì)公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度(N/mm2)的1/;第二部分?jǐn)?shù)字(4.6中的“)為螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比的10倍;兩部分?jǐn)?shù)字的乘積(4×6=“)為螺栓材質(zhì)公稱(chēng)屈服點(diǎn)的(N/mm2)的1/10。
2)普通螺栓的規(guī)格
普通螺栓按照形式可分為六角頭螺栓、雙頭螺栓、沉頭螺栓等;按制作精度可分為A、B、C級(jí)三個(gè)等級(jí),A、B級(jí)為精制螺栓,C級(jí)為粗制螺栓,鋼結(jié)構(gòu)用連接螺栓,除特殊說(shuō)明外,一般即為普通粗制C級(jí)螺栓。
3)螺母
鋼結(jié)構(gòu)常用的螺母,其公稱(chēng)高度h大于或等于0.8D(D為與其相匹配的螺栓直徑),螺母強(qiáng)度設(shè)計(jì)應(yīng)選用與之其相匹配螺栓中最高性能等級(jí)的螺栓強(qiáng)度,當(dāng)螺母擰緊到螺栓保證荷載時(shí),必須不發(fā)生螺紋脫扣。
螺母性能等級(jí)分4、5、6、8、9、10、12等,其中8級(jí)(含8級(jí))以上螺母與高強(qiáng)度螺栓匹配,8級(jí)以下螺母與高強(qiáng)度螺栓匹配。
螺母的螺紋應(yīng)和螺栓相一致,一般應(yīng)為粗牙螺紋(除非特殊說(shuō)明用細(xì)牙螺紋),螺母的機(jī)械性能主要是螺母的保證應(yīng)力和強(qiáng)度,其值應(yīng)符合GB3098.2的規(guī)定。
4)墊圈
常用鋼結(jié)構(gòu)連接的墊圈,按形狀及其使用功能可以分成以下幾類(lèi):
圓平墊圈——一般放置于緊固螺栓頭及螺母的支承面下面,用以增加螺栓頭及螺母的支承面,同時(shí)防止被連接件表面損傷;
方型墊圈——一般置于地腳螺栓頭及螺母的支承面下,用以增加支承面及遮蓋較大螺栓孔眼;
斜墊圈——主要用于工字鋼、槽鋼翼緣傾斜面的墊平,使螺母支承面垂直于螺桿,避免緊固時(shí)造成螺母支承面和被連接的傾斜面局部接觸;
彈簧墊圈——防止螺栓擰緊后在動(dòng)載作用下的振動(dòng)和松動(dòng),依靠墊圈的彈性功能及斜口摩擦面防止螺栓的松動(dòng),一般用于有動(dòng)荷載(振動(dòng))或經(jīng)常拆卸的結(jié)構(gòu)連接處。
(2)普通螺栓的施工
1)一般要求
普通螺栓作為永久性連接螺栓時(shí),應(yīng)符合下列要求:
①對(duì)一般的螺栓連接,螺栓頭和螺母下面應(yīng)放置平墊圈,以增大承壓面積。
②螺栓頭下面放置的墊圈一般不應(yīng)多于2個(gè),螺母頭下的墊圈一般應(yīng)多于1個(gè)。
③對(duì)于設(shè)計(jì)有要求放松的螺栓、錨固螺栓應(yīng)采用有放松裝置的螺母或彈簧墊圈,或用人工方法采取放松措施。
④對(duì)于承受動(dòng)荷載或重要部位的螺栓連接,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求放置彈簧墊圈,彈簧墊圈必須設(shè)置在螺母一側(cè)。
⑤對(duì)于工字鋼、槽鋼類(lèi)型鋼應(yīng)盡量使用斜墊圈,使螺母和螺栓頭部的支承面垂直于螺桿。
2)螺栓直徑及長(zhǎng)度的選擇
螺栓直徑:原則上應(yīng)由設(shè)計(jì)人員按等強(qiáng)原則通過(guò)計(jì)算確定,但對(duì)一個(gè)工程來(lái)講,螺栓直徑規(guī)格應(yīng)盡可能少,有的還需要適當(dāng)歸類(lèi),便于施工和管理。
螺栓長(zhǎng)度:通常是指螺栓螺頭內(nèi)側(cè)面到螺桿端頭的長(zhǎng)度,一般都是以進(jìn)制;從螺栓的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格上可以看出,螺紋的長(zhǎng)度基本不變,顯而易見(jiàn),影響螺栓長(zhǎng)度的因素主要有:被連接件的厚度、螺母高度、墊圈的數(shù)量及厚度等,一般可按下列公式計(jì)算:
L=δ+H+nh+C(6-1)
式中δ——被連接件總厚度,mm;
H——螺母高度,mm,一般為0.8D(D為與其相匹配的螺栓直徑);
n——墊圈個(gè)數(shù);
h——墊圈的厚度,mm;
C——螺紋外露部分長(zhǎng)度(mm)(2~3扣為宜,一般為)。
3)常用螺栓連接形式
常用螺栓連接形式主要有:平接連接、搭接連接、T型連接等連接方式。
4)螺栓的布置
螺栓的連接接頭中螺栓的排列布置主要有并列和交錯(cuò)排列兩種形式,螺栓間的間距確定既要考慮連接效果(連接強(qiáng)度和變形),同時(shí)要考慮螺栓的施工要求。
5)螺栓孔
對(duì)于精制螺栓(A、B級(jí)螺栓),螺栓孔必須是Ⅰ類(lèi)孔,應(yīng)具有H12的精度,孔壁表面粗糙度Ra不應(yīng)大于12.5μm,為保證上述精度要求必須鉆孔成型。
對(duì)于粗制螺栓(C級(jí)螺栓),螺栓孔為Ⅱ類(lèi)孔,孔壁表面粗糙度Ra不應(yīng)大于25μm,其允許偏差為:直徑——0~+;圓度——;垂直度——0.03t且不大于(t為連接板的厚度)。
6)螺栓的緊固及其檢驗(yàn)
普通螺栓連接對(duì)螺栓緊固軸力沒(méi)有要求,因此螺栓的緊固施工以操作者的手感及連接接頭的外形控制為準(zhǔn),保證被連接接觸面能密貼,無(wú)明顯的間隙。螺栓的緊固次序應(yīng)從中間開(kāi)始,對(duì)稱(chēng)向兩邊進(jìn)行;對(duì)大型接頭應(yīng)采用復(fù)擰,即兩次緊固方法,保證接頭內(nèi)各個(gè)螺栓能均勻受力。
普通螺栓連接螺栓緊固檢驗(yàn)比較簡(jiǎn)單,即用3公斤小錘,一手扶螺栓(或螺母)頭,另一手用錘敲,要求螺栓頭(或螺母)不偏移、不顫動(dòng)、不松動(dòng),錘聲比較干脆,否則說(shuō)明螺栓緊固質(zhì)量不好,需要重新緊固施工。
高強(qiáng)度螺栓連接
高強(qiáng)度螺栓連接已經(jīng)發(fā)展成為與焊接并舉的鋼結(jié)構(gòu)主要連接形式之一,它具有受力性能好、耐疲勞、抗震性能好、連接剛度高,施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在建筑鋼結(jié)構(gòu)和橋梁鋼結(jié)構(gòu)的工地連接中,成為鋼結(jié)構(gòu)安裝的主要手段之一。
高強(qiáng)度螺栓連接按其受力狀況,可分為摩擦型連接、摩擦-承壓型連接、承壓型連接和張拉型連接等幾種類(lèi)型,其中摩擦型連接是目前廣泛采用的基本連接形式。
(1)高強(qiáng)度螺栓種類(lèi)
高強(qiáng)度螺栓從外形上可分為大六角頭和扭剪型兩種;按性能等級(jí)可分為8.8級(jí)、10.9級(jí)、12.9級(jí)等,目前我國(guó)使用的大六角頭高強(qiáng)度螺栓有8.8級(jí)和10.9級(jí)兩種,扭剪型高強(qiáng)度螺栓只有10.9級(jí)一種。
大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接副:含一個(gè)螺栓、一個(gè)螺母、兩個(gè)墊圈(螺頭和螺母兩側(cè)各一個(gè)墊圈)。螺栓、螺母、墊圈在組成一個(gè)連接副時(shí),其性能等級(jí)要匹配。
扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副:含一個(gè)螺栓、一個(gè)螺母、一個(gè)墊圈。螺栓、螺母、墊圈在組成一個(gè)連接副時(shí),其性能等級(jí)要匹配。
高強(qiáng)度螺栓連接副實(shí)物的機(jī)械性能主要包括螺栓的抗拉荷載、螺母的保證荷載、及實(shí)物硬度等。對(duì)于高強(qiáng)度螺栓連接副,不論是10.9級(jí)和8.8級(jí)螺栓,所采用的墊圈是一致的,其硬度要求都是HV30329~(HRC35~45)。
(2)高強(qiáng)度螺栓施工
1)一般規(guī)定
①高強(qiáng)度螺栓連接在施工前應(yīng)對(duì)連接副實(shí)物和磨擦面進(jìn)行檢驗(yàn)和復(fù)驗(yàn),合格后才能進(jìn)入安裝施工。
②對(duì)每一個(gè)連接接頭,應(yīng)先用臨時(shí)螺栓或沖釘定位,為防止損傷螺紋引起扭矩系數(shù)的變化,嚴(yán)禁把高強(qiáng)度螺栓作為臨時(shí)螺栓使用。對(duì)一個(gè)接頭來(lái)說(shuō),臨時(shí)螺栓和沖釘?shù)臄?shù)量原則上應(yīng)根據(jù)該接頭可能承擔(dān)的荷載計(jì)算確定,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
不得少于安裝螺栓總數(shù)的1/3;
不得少于兩個(gè)臨時(shí)螺栓;
沖釘穿入數(shù)量不宜多于臨時(shí)螺栓的30%。
③高強(qiáng)度螺栓的穿入,應(yīng)在結(jié)構(gòu)中心位置調(diào)整后進(jìn)行,其穿入方向應(yīng)以施工方便為準(zhǔn),力求一致;安裝時(shí)要注意墊圈的正反面,即:螺母帶圓臺(tái)面的一側(cè)應(yīng)朝向墊圈有倒角的一側(cè);對(duì)于大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接副靠近螺頭一側(cè)的墊圈,其有倒角的一側(cè)朝向螺栓頭。
④高強(qiáng)度螺栓的安裝應(yīng)能自由穿入孔,嚴(yán)禁強(qiáng)行穿入,如不能自由穿入時(shí),該孔應(yīng)用鉸刀進(jìn)行修整,修整后孔的最大直徑應(yīng)小于1.2倍螺栓直徑。修孔時(shí),為了防止鐵屑落入板迭縫中,鉸孔前應(yīng)將四周螺栓全部擰緊,使板迭密貼后再進(jìn)行,嚴(yán)禁氣割擴(kuò)孔。
⑤高強(qiáng)度螺栓連接中連接鋼板的孔徑略大于螺栓直徑,并必須采取鉆孔成型方法,鉆孔后的鋼板表面應(yīng)平整、孔邊無(wú)飛邊和毛刺,連接板表面應(yīng)無(wú)焊接飛濺物、油污等,螺栓孔徑及允許偏差見(jiàn)表6-11。
⑥高強(qiáng)度螺栓連接板螺栓孔的孔距及邊距除應(yīng)符合規(guī)范要求外,還應(yīng)考慮專(zhuān)用施工機(jī)具的可操作空間。
⑦高強(qiáng)度螺栓在終擰以后,螺栓絲扣外露應(yīng)為2至3扣,其中允許有10%的螺栓絲扣外露1扣或4扣。
2)大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接施工
①扭矩法施工:對(duì)大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接副來(lái)說(shuō),當(dāng)扭矩系數(shù)k確定之后,由于螺栓的軸力(預(yù)拉力)P是由設(shè)計(jì)規(guī)定的,則螺栓應(yīng)施加的扭矩值M就可以根據(jù)公式(6-2)很容易地計(jì)算確定,根據(jù)計(jì)算確定的施工扭矩值,使用扭矩扳手(手支、電動(dòng)、風(fēng)動(dòng))按施工扭矩值進(jìn)行終擰,這就是扭矩法施工的原理。
扭矩值M與軸力(預(yù)拉力)P之間對(duì)應(yīng)關(guān)系:
M=K?D?P(6-2)
式中D——螺栓公稱(chēng)直徑(mm);
P——螺栓軸力,KN;
M——施加于螺母上扭矩值,KN?m;
K——扭矩系數(shù)
在確定螺栓的軸力P時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)拉力值,一般考慮螺栓的施工預(yù)拉力損失10%,即螺栓施工預(yù)拉力(軸力)P按1.1倍的設(shè)計(jì)預(yù)拉力取值。
螺栓在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中扭矩系數(shù)易發(fā)生變化,所以在工地安裝前一般都要進(jìn)行扭矩系數(shù)復(fù)檢,復(fù)檢合格后根據(jù)復(fù)驗(yàn)結(jié)果確定施工扭矩,并以此安排施工。
扭矩系數(shù)試驗(yàn)用螺栓、螺母、墊圈試樣,應(yīng)從同批螺栓副中隨機(jī)抽取,按批量大小一般取5~10套,試驗(yàn)狀態(tài)應(yīng)與螺栓使用狀態(tài)相同,試樣不允許重復(fù)使用。扭矩系數(shù)復(fù)驗(yàn)應(yīng)在國(guó)家認(rèn)可的有資質(zhì)的檢測(cè)單位進(jìn)行,試驗(yàn)所用的軸力計(jì)和扭矩扳手應(yīng)經(jīng)計(jì)量認(rèn)證。
在采用扭矩法終擰前,應(yīng)首先進(jìn)行初擰,對(duì)螺栓多的大接頭,還需進(jìn)行復(fù)擰。初擰的目的就是使連接接觸面密貼,螺栓“吃上勁”,一般常用規(guī)格螺栓(M20、M22、M24)的初擰扭矩在200-300N?m,螺栓軸力達(dá)到10-50kN即可,在實(shí)際操作中,可以讓一個(gè)操作工作用普通板手用自己的手力擰緊即可。
初擰、復(fù)擰及終擰的次序,一般地講都是從中間向兩邊或四周對(duì)稱(chēng)進(jìn)行,初擰和終擰的螺栓都應(yīng)做不同的標(biāo)記,避免漏擰、超擰等不安全隱患,同時(shí)也便于檢查人員檢查緊固質(zhì)量。
②轉(zhuǎn)角法施工。因扭矩系數(shù)的離散性,特別是螺栓制造質(zhì)量或施工管理不善,扭矩系數(shù)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值(平均值和變異系數(shù)),在這種情況下采用扭矩法施工,即用扭矩值控制螺栓軸力的方法就會(huì)出現(xiàn)較大的誤差,欠擰或超擰問(wèn)題突出。為解決這一問(wèn)題,引入轉(zhuǎn)角法施工,即利用螺母旋轉(zhuǎn)角度以控制螺桿彈性伸長(zhǎng)量來(lái)控制螺栓軸向力的方法。
試驗(yàn)結(jié)果表明,螺栓在初擰以后,螺母的旋轉(zhuǎn)角度與螺栓軸向力成對(duì)應(yīng)關(guān)系,當(dāng)螺栓受拉處于彈性范圍內(nèi),兩者呈線性關(guān)系,因此根據(jù)這一線性關(guān)系,在確定了螺栓的施工預(yù)拉力(一般為1.1倍設(shè)計(jì)預(yù)拉力)后,就很容易得到螺母的旋轉(zhuǎn)角度,施工操作人員按照此旋轉(zhuǎn)角度緊固施工,就可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)上對(duì)螺栓預(yù)拉力的要求,這就是轉(zhuǎn)角法施工的基本原理。
高強(qiáng)度螺栓轉(zhuǎn)角法施工分初擰和終擰兩步進(jìn)行(必要時(shí)需增加復(fù)擰),初擰的要求比扭矩法施工要嚴(yán),因?yàn)槠鸪踹B接板間隙的影響,螺母的轉(zhuǎn)角大都消耗于板縫,轉(zhuǎn)角與螺栓軸力關(guān)系極不穩(wěn)定,初擰的目的是為消除板縫影響,給終擰創(chuàng)造一個(gè)大體一致的基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)角法施工在我國(guó)已有30多年的歷史,但對(duì)初擰扭矩的大小沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn),各個(gè)工程根據(jù)具體情況確定,一般地講,對(duì)于常用螺栓(M20、M22、M24),初擰扭矩定在200~300N?m比較合適,原則上應(yīng)該使連接板縫密貼為準(zhǔn)。終擰是在初擰的基礎(chǔ)上,再將螺母擰轉(zhuǎn)一定的角度,使螺栓軸向力達(dá)到施工預(yù)拉力。
轉(zhuǎn)角法施工次序如下:
初擰:采用定扭扳手,從栓群中心順序向外擰緊螺栓。
初擰檢查:一般采用敲擊法,即用小錘逐個(gè)檢查,目的是防止螺栓漏擰。
劃線:初擰后對(duì)螺栓逐個(gè)進(jìn)行劃線。
終擰:用專(zhuān)用扳手使螺母再旋轉(zhuǎn)一下額定角度,螺栓群堅(jiān)固的順序同初擰。
終擰檢查:對(duì)終擰后的螺栓逐個(gè)檢查螺母旋轉(zhuǎn)角度是否符合要求,可用量角器檢查螺栓與螺母上劃線的相對(duì)轉(zhuǎn)角。
作標(biāo)記:對(duì)終擰完的螺栓用不同顏色筆作出明顯的標(biāo)記,以防漏擰和重?cái)Q,并供質(zhì)檢人員檢查。
3)扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接施工
扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副緊固施工相對(duì)于大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接副緊固施工要簡(jiǎn)便得多,正常的情況采用專(zhuān)用的電動(dòng)扳手進(jìn)行終擰,梅花頭擰掉標(biāo)志著終擰的結(jié)束,對(duì)檢查人員來(lái)說(shuō)也很直觀明了,只要檢查梅花頭掉沒(méi)掉就可以了。
為了減少接頭中螺栓群間相互影響及消除連接板面間的縫隙,堅(jiān)固要分初擰和終擰兩個(gè)步驟進(jìn)行,對(duì)于超大型的接頭還要進(jìn)行復(fù)擰。扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副的初擰扭矩可適當(dāng)加大,一般初擰螺栓軸力可以控制在螺栓終擰軸力值的50%~80%,對(duì)常用規(guī)格的高強(qiáng)度螺栓(M20、M22、M24)初擰扭矩可以控制在400~600N?m,若用轉(zhuǎn)角法初擰,初擰轉(zhuǎn)角控制在45°~75°,一般以
60°為宜。
由于扭剪型高強(qiáng)度螺栓是利用螺尾梅花頭切口的扭斷力矩來(lái)控制堅(jiān)固扭矩的,所以用專(zhuān)用扳手進(jìn)行終擰時(shí),螺母一定要處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),即在螺母轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后扭斷切口,才能起到控制終擰扭矩的作用。否則由于初擰扭矩達(dá)到可超過(guò)切口扭斷扭矩或出現(xiàn)其他一些不正常情況,終擰時(shí)螺母不再轉(zhuǎn)動(dòng)切口即被擰斷,失去了控制作用,螺栓堅(jiān)固狀態(tài)成為未知,造成工程安全隱患。
4)扭剪型高強(qiáng)度螺栓終擰過(guò)程如下:
①先將扳手內(nèi)套筒套入梅花頭上,再輕壓扳手,再將外套筒套在螺母上。完成本項(xiàng)操后最好晃動(dòng)一下扳手,確認(rèn)內(nèi)、外套筒均已套好,且調(diào)整套筒與連接板面垂直。
②按下扳手開(kāi)關(guān),外套筒旋轉(zhuǎn),直至切口擰斷。
③切口斷裂,扳手開(kāi)關(guān)關(guān)閉,將外套筒從螺母上卸下,此時(shí)注意拿穩(wěn)扳手,特別是高空作業(yè)。
④啟動(dòng)頂桿開(kāi)關(guān),將內(nèi)套筒中已擰掉的梅花頭頂出,梅花頭應(yīng)收集在專(zhuān)用容器內(nèi),禁止隨便丟棄,特別是高空墜落傷人。
(3)高強(qiáng)度螺栓連接摩擦面
1)影響摩擦面抗滑移系數(shù)的因素
①摩擦面處理方法及生銹時(shí)間;
②摩擦面狀態(tài);
③連接母材鋼種;
④連接板厚度;
⑤環(huán)境溫度;
⑥摩擦面重復(fù)使用。
2)摩擦面的處理方法
①?lài)娚埃ㄍ瑁┓?/p>
利用壓縮空氣為動(dòng)力,將砂(丸)直接噴射到鋼材表面,使鋼材表面達(dá)到一定的粗糙度,鐵銹除掉,經(jīng)噴砂(丸)后的鋼材表面呈鐵灰色。這種方法一般效果較好,質(zhì)量容易達(dá)到,目前大型金屬結(jié)構(gòu)廠基本上都采用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)噴砂(丸)處理過(guò)的摩擦面,在露天生銹一段時(shí)間,安裝前除掉浮銹,此方案能夠得到比較大的抗滑移系數(shù)值,理想的生銹時(shí)間為60~90d。
②化學(xué)處理—酸洗法
一般將加工完的構(gòu)件浸入酸洗槽中,停留一段時(shí)間,然后放入石灰槽中,中和及清水清洗,酸洗后鋼板表面應(yīng)無(wú)軋制鐵皮,呈銀灰色。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是處理簡(jiǎn)便,省時(shí)間,缺點(diǎn)主要是殘留酸液極易引起鋼板腐蝕,特別是在焊縫及邊角處。因此已較少使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,酸洗后生銹60~90d,表面粗糙度可達(dá)45~50μm。
③砂輪打磨法
對(duì)于小型工程或已有建筑物加固改造工程,常常采用手工方法進(jìn)行摩擦面處理,砂輪打磨是最直接,最簡(jiǎn)便的方法。在用砂輪機(jī)打磨鋼材表面時(shí),砂輪打磨方向垂直于受力方向,打磨范圍應(yīng)為4倍螺栓直徑。打磨時(shí)應(yīng)注意鋼材表面不能有明顯的打磨凹坑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,砂輪打磨以后,露天生銹60~90d,摩擦面粗糙度可達(dá)50~55μm。
④鋼絲刷人工除銹
用鋼絲刷將摩擦面處的鐵磷、浮銹、塵埃、油污等污物刷掉,使鋼材表面露出金屬光澤,保留原軋制表面,此方法一般用在不重要的結(jié)構(gòu)或受力不大的連接處,試驗(yàn)結(jié)果表明,此法處理過(guò)的摩擦面抗滑移系數(shù)值能達(dá)到0.3左右。
(4)高強(qiáng)度螺栓連接施工的主要檢驗(yàn)項(xiàng)目
1)主要檢驗(yàn)項(xiàng)目
包括:螺栓實(shí)物最小荷載檢驗(yàn);扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副預(yù)拉力復(fù)驗(yàn);高強(qiáng)度螺栓連接副扭矩檢驗(yàn);高強(qiáng)度大六角頭螺栓連接副扭矩系數(shù)復(fù)驗(yàn);高強(qiáng)度螺栓連接摩擦面的抗滑系數(shù)檢驗(yàn)。
2)主控項(xiàng)目
①鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝單位應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205—)附B的有關(guān)規(guī)定分別進(jìn)行高強(qiáng)度螺栓連接摩擦面的抗滑系數(shù)試驗(yàn)和復(fù)驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)處理的構(gòu)件摩擦面應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行摩擦面的抗滑系數(shù)試驗(yàn),其結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
②高強(qiáng)度大六角頭螺栓連接副終擰完成1h后、48h內(nèi)應(yīng)進(jìn)行終擰扭矩檢查,檢查結(jié)果應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。檢查數(shù)量:按節(jié)點(diǎn)數(shù)抽查10%,且不應(yīng)少于10個(gè)節(jié)點(diǎn);每個(gè)被抽查節(jié)點(diǎn)按螺栓數(shù)抽查10%,且不應(yīng)少于2個(gè)。
③扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副終擰后,除因構(gòu)造原因無(wú)法使用專(zhuān)用扳手?jǐn)Q掉梅花頭者外,未在終擰中擰掉梅花頭的螺栓數(shù)不應(yīng)大于該節(jié)點(diǎn)螺栓數(shù)5%。對(duì)所有梅花頭未擰掉的扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副應(yīng)采用扭矩法或轉(zhuǎn)角法進(jìn)行終擰并作標(biāo)記,且按上述②條中的規(guī)定進(jìn)行終擰扭矩檢查。檢查數(shù)量:按節(jié)點(diǎn)數(shù)抽查10%,但不應(yīng)少于10個(gè)節(jié)點(diǎn),被抽查點(diǎn)中梅花頭未擰掉的扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副全數(shù)進(jìn)行終擰扭矩檢查。
3)一般項(xiàng)目
①高強(qiáng)度螺栓連接副的施擰順序和初擰、復(fù)擰扭矩應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國(guó)家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)施工及驗(yàn)收規(guī)程》JGJ82的規(guī)定。
②高強(qiáng)度螺栓連接副終擰后,螺栓絲扣外露應(yīng)為2~3扣,其中允許有10%的螺栓絲扣外露1扣或4扣。檢查數(shù)量:按節(jié)點(diǎn)數(shù)抽查5%,且不應(yīng)少于10個(gè)。
③高強(qiáng)度螺栓連接摩擦面應(yīng)保持干燥、整潔,不應(yīng)有飛邊、毛刺、焊接飛濺物、焊疤、氧化鐵皮、污垢等,除設(shè)計(jì)要求外摩擦面不應(yīng)涂漆。
④高強(qiáng)度螺栓應(yīng)自由穿入螺栓孔。高強(qiáng)度螺栓孔不應(yīng)采用氣割擴(kuò)孔,擴(kuò)孔數(shù)量應(yīng)征得設(shè)計(jì)同意,擴(kuò)孔后的孔徑不應(yīng)超過(guò)1.2d(d為螺栓直徑)。
⑤螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架總拼完成后,高強(qiáng)度螺栓與球節(jié)點(diǎn)應(yīng)緊固連接,高強(qiáng)度螺栓擰入螺栓球內(nèi)的螺紋長(zhǎng)度不應(yīng)小于1.0d(d為螺栓直徑),連接處不應(yīng)出現(xiàn)有間隙、松動(dòng)等未擰緊情況。
4.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防腐與涂飾
鋼結(jié)構(gòu)工程所處的工作環(huán)境不同,自然界中酸雨介質(zhì)或溫度、濕度的作用可能使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的物理和化學(xué)作用而受到腐蝕破壞,嚴(yán)重的將影響其強(qiáng)度、安全性和使用年限,為了減輕并防止鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕,目前國(guó)內(nèi)外主要采用涂裝方法進(jìn)行防腐。
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件除銹的工藝、操作方法及質(zhì)量控制
從鋼結(jié)構(gòu)的零、部件到結(jié)構(gòu)整體的防腐和涂膜的質(zhì)量,主要決定于基層的除銹質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)的防腐與除銹采用的工藝、技術(shù)要求及質(zhì)量控制,均應(yīng)符合以下要求。
(1)鋼結(jié)構(gòu)的除銹是構(gòu)件在施涂之前的一道關(guān)鍵工序,除銹干凈可提高底防銹涂料的附著力,確保構(gòu)件的防腐質(zhì)量。
1)除銹及施涂工序要協(xié)調(diào)一致。金屬表面經(jīng)除銹處理后應(yīng)及時(shí)施涂防銹涂料,一般應(yīng)在6h以?xún)?nèi)施涂完畢。如金屬表面經(jīng)磷化處理,須經(jīng)確認(rèn)鋼材表面生成穩(wěn)定的磷化膜后,方可施涂防腐涂料。
2)施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝的零部件,在下料、切割及矯正之后,均可進(jìn)行除銹;并應(yīng)嚴(yán)格控制施涂防銹涂料的涂層。
對(duì)于拼裝的組合(包括拼合和箱合空間構(gòu)件)零件,在組裝前應(yīng)對(duì)其內(nèi)面進(jìn)行除銹并施涂防腐涂料。
3)拼裝后的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,經(jīng)質(zhì)量檢查合格后,除安裝連接部位不準(zhǔn)涂刷涂料外,其余部位均可進(jìn)行除銹和施涂。
(2)除銹的工藝和技術(shù)應(yīng)符合以下要求:
手工和動(dòng)力工具除銹。用鋼絲刷或風(fēng)動(dòng)、電動(dòng)等設(shè)備配以砂輪片、圓形鋼絲刷頭,將零部件表面銹蝕全部除去。
1)酸洗除銹。將構(gòu)件放入酸洗槽內(nèi)除去構(gòu)件上的油污和鐵銹,并應(yīng)將酸洗液清洗干凈。酸洗后應(yīng)進(jìn)行磷化處理,使其金屬表面產(chǎn)生一層具有不溶性的磷酸鐵和磷酸錳保護(hù)膜,增加涂膜的附著力。
2)噴射或拋射除銹。用噴砂機(jī)將砂(石英砂、鐵砂或鐵丸)噴擊在從屬表面除去鐵銹并將表面清除干凈;噴砂過(guò)程中的機(jī)械粉塵應(yīng)有自動(dòng)處理的裝置,防止粉末飛揚(yáng),確保環(huán)境衛(wèi)生。
(3)鋼結(jié)構(gòu)防腐的除銹等級(jí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求
施涂的工藝、操作方法及質(zhì)量控制要點(diǎn)
(1)施涂方法及順序
1)施涂方法,主要根據(jù)涂料的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)形狀等特點(diǎn)確定,一般采用刷涂法和噴涂法。
刷涂法:適用于油性基料的涂料。
噴涂法:適用于快干性和揮發(fā)性強(qiáng)的涂料。
2)涂順序一般是先上后下、先難后易、先左后右、先內(nèi)后外,以保持涂層的厚度均勻一致,不漏涂、不流墜為準(zhǔn)。在第一道防銹涂料涂膜干燥后應(yīng)進(jìn)行打磨、刮膩?zhàn)?、再打磨并除去表面浮粉,然后施涂第一道防腐底涂料。施涂飾面涂料,?yīng)按設(shè)計(jì)要求的品種、顏色施涂,面層涂層的施涂方法與防銹涂料施涂方法相同。
(2)施涂的環(huán)境與溫度濕度
1)施涂作業(yè)宜在晴天和通風(fēng)良好的環(huán)境下進(jìn)行,環(huán)境溫度規(guī)定宜為15~,還應(yīng)按涂料的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的規(guī)定執(zhí)行;
2)涂料施工環(huán)境的濕度一般宜在相對(duì)濕度小于80%的條件下進(jìn)行;
3)鋼材表面的溫度必須高于空氣露點(diǎn)溫度以上,方能進(jìn)行施工;
4)在有雨、霧、雪和較大灰塵的環(huán)境下,涂層可能受到油污、腐蝕介質(zhì)、鹽分等污染的環(huán)境下,沒(méi)有安全措施和防火、防爆工具條件下均需有可靠的防護(hù)措施。
施工前應(yīng)對(duì)涂料型號(hào)、名稱(chēng)、顏色進(jìn)行校對(duì),同時(shí)檢查制造日期,如超過(guò)儲(chǔ)存期,重新取樣檢驗(yàn),質(zhì)量合格后才能使用,否則禁止使用。涂料及輔助材料不允許露天存放,嚴(yán)禁用敞口容器儲(chǔ)存和運(yùn)輸。
(3)涂膜的遍數(shù)及厚度、驗(yàn)收要求
涂料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)涂層厚度無(wú)要求時(shí),涂層干漆膜總厚度,室外應(yīng)為150μm,室內(nèi)應(yīng)為125μm;其允許偏差為—25μm。每遍涂層干漆膜厚度的合格質(zhì)量偏差為—5μm。抽查數(shù)量按構(gòu)件數(shù)抽查10%。且同類(lèi)構(gòu)件不應(yīng)少于3件。
構(gòu)件表面不應(yīng)誤涂、漏涂,涂層不應(yīng)脫皮和返銹等。涂層應(yīng)均勻、無(wú)明顯皺皮、流墜、針眼和氣泡等。
(4)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂裝要求
1)防火涂料涂裝前鋼材表面除銹及防銹底漆涂裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定;
2)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的粘結(jié)強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS24:90的規(guī)定;
3)薄涂型防火涂料的涂層厚度應(yīng)符合有關(guān)耐火等級(jí)的設(shè)計(jì)要求。厚涂防火涂料涂層的厚度,80%及以上面積應(yīng)符合有關(guān)耐火等級(jí)的設(shè)計(jì)要求,且最薄處厚度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)要求的85%。
4)涂料涂裝基層不應(yīng)有油污、灰塵和泥沙等污垢;防火涂料不應(yīng)有誤涂、漏涂,涂層應(yīng)閉合無(wú)脫層、空鼓、明顯凹陷、粉化松散和浮漿等外觀缺陷,乳突已剔除。
5.鋼結(jié)構(gòu)吊裝
機(jī)具設(shè)備
(1)塔式起重機(jī)
塔式起重機(jī)有行走式、固定式、附著式與內(nèi)爬式幾種類(lèi)型。塔式起重機(jī)由提升、行走、變幅、回轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)及金屬結(jié)構(gòu)兩大部分組成,其中金屬結(jié)構(gòu)的重量占起重機(jī)總重量的很大比例。塔式起重機(jī)提升高度高、動(dòng)作平穩(wěn),但起重量一般都不大,轉(zhuǎn)移、安裝、拆卸都比較麻煩,行走式還需要鋪設(shè)軌道。塔式起重機(jī)主要用于高層建筑物的結(jié)構(gòu)安裝中。常用的型號(hào)有TC6020型、TOPKITHK40/21B型、FO/23B型、H3/36B型、C7022型、TOPKITMC300K12型等。
(2)汽車(chē)起重機(jī)
汽車(chē)起重機(jī)的起重機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在載重汽車(chē)底盤(pán)或?qū)I(yè)的汽車(chē)底盤(pán)上。底盤(pán)兩側(cè)設(shè)有四個(gè)支腿,以增加起重機(jī)的穩(wěn)定性。汽車(chē)起重機(jī)機(jī)動(dòng)性能好,運(yùn)行速度高,可與汽車(chē)編隊(duì)行駛,但不能負(fù)荷行駛,對(duì)工作場(chǎng)地的要求較高。常用的型號(hào)有QY20型、QY型、QY32型NK—450型、QY50型等。
(3)履帶式起重機(jī)
履帶式起重機(jī)由回轉(zhuǎn)臺(tái)和履帶行駛機(jī)構(gòu)兩部分組成。在回轉(zhuǎn)臺(tái)上裝有起重臂、動(dòng)力裝置、絞車(chē)和操縱室,尾部裝有平衡重,回轉(zhuǎn)臺(tái)能做360°回轉(zhuǎn)。履帶式起重機(jī)可以做負(fù)載行駛,可在一般平整堅(jiān)實(shí)的路面上工作與行駛。履帶式起重機(jī)的起重量一般都較大,行駛速度慢、自重大,對(duì)路面有破壞性。履帶式起重機(jī)是目前結(jié)構(gòu)安裝工程中的主要起重機(jī)械。常用的型號(hào)有KH180-3型、KU300-2型、P&H5300R型等。
(4)千斤頂
常用的有:螺旋式LQ型千斤頂;3~200t油壓、5~100t油壓千斤頂。
(5)手拉葫蘆
常用的有:0.5~20tSH型,起重高度不超過(guò),1/2~2t間隔選用,3~20t間隔選用。起重高度是指最低與最高工作之間距離。
(6)卷?yè)P(yáng)機(jī)
電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)是起重吊裝作業(yè)中常用的動(dòng)力設(shè)備。電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的牽引力大、速度快、操作方便。卷?yè)P(yáng)機(jī)的安裝位置應(yīng)選擇在地勢(shì)稍高、地基堅(jiān)實(shí)之處,以防積水和保持穩(wěn)定;卷?yè)P(yáng)機(jī)與構(gòu)件起吊點(diǎn)之間的距離應(yīng)大于起吊高度,以便機(jī)械操作人員觀察起吊情況。卷?yè)P(yáng)機(jī)必須加以固定。卷?yè)P(yáng)機(jī)使用應(yīng)注意安全。
(7)管式人字抱桿
側(cè)向穩(wěn)定性好,但構(gòu)件起吊后活動(dòng)范圍小。
(8)滑車(chē)及滑車(chē)組
既能省力又能改變力的方向。使用時(shí)應(yīng)查明其允許荷載,不得超荷使用。使用前應(yīng)檢查各構(gòu)造部件,如有損傷、裂縫、轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)不靈的不得使用。其吊鉤中心應(yīng)在所吊構(gòu)件的中心垂直線上,以免起吊時(shí)構(gòu)件擺動(dòng)。滑車(chē)組起重時(shí),上下滑車(chē)之間應(yīng)有1.0~之間的距離,以防鋼絲繩相互扭結(jié)。
(9)吊具
1)白棕繩(又稱(chēng)麻繩):建筑工地應(yīng)用廣泛,多用于牽拉、捆綁,有時(shí)也用于吊裝輕型構(gòu)件綁扎繩。安全系數(shù)選擇:做纜風(fēng)繩K=6;吊索繩K≥6;重要處K=10;穿滑車(chē)組吊構(gòu)件K=5。使用中,如發(fā)生扭結(jié),應(yīng)設(shè)法抖直,否則繩子受拉時(shí)容易折斷。應(yīng)放在干燥和通風(fēng)良好的地方,以免腐爛;不要與油漆、酸、堿等化學(xué)物品接觸,以防腐蝕。
2)鋼絲繩:是由0.3~直徑的高強(qiáng)鋼絲繞成。建筑工地用的多為普通繩,主要規(guī)格是6×19、6×37、6×61三種。按其結(jié)構(gòu)形式可分為普通式、復(fù)合式、閉合式;按捻制方向分為順繞、反繞、混合繞。使用中不準(zhǔn)超載;為了減少腐蝕和磨損,應(yīng)定期加潤(rùn)滑油;存放時(shí),應(yīng)保持干燥,并成卷排列,不得堆壓。使用舊鋼絲繩,應(yīng)事先進(jìn)行檢查。
(10)吊裝工具
1)撬杠(撬棍):用于移動(dòng)物體和校正構(gòu)件。選用時(shí)規(guī)格要合適,撬杠頭的插入深度要適宜。
2)吊具:包括吊鉤、卡環(huán)、卡扣(鋼絲繩夾頭)、花籃螺絲、吊索(又稱(chēng)捆綁升)、橫吊梁(又稱(chēng)鐵扁擔(dān))組成。
鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房安裝
(1)構(gòu)件吊裝前的準(zhǔn)備工作
1)編制鋼結(jié)構(gòu)工程的施工組織設(shè)計(jì)
其內(nèi)容包括:計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接件數(shù)量;選擇起重機(jī)械;確定流水程序;確定構(gòu)件吊裝方法;制訂進(jìn)度計(jì)劃;確定勞動(dòng)組織;規(guī)劃鋼構(gòu)件堆場(chǎng);確定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全措施和特殊施工技術(shù)等。其中選擇起重機(jī)械是鋼結(jié)構(gòu)吊裝的關(guān)鍵,起重機(jī)械的型號(hào)和數(shù)量必須滿(mǎn)足鋼構(gòu)件的吊裝要求和工期要求;單層工業(yè)廠房面積大,宜選用自行式起重機(jī)械。
2)鋼柱基礎(chǔ)的準(zhǔn)備
鋼柱基礎(chǔ)的頂面通常設(shè)計(jì)為一平面,通過(guò)地腳螺栓將鋼柱與基礎(chǔ)連成整體。施工時(shí)應(yīng)保證基礎(chǔ)頂面標(biāo)高及地腳螺栓位置的準(zhǔn)確。
基礎(chǔ)頂面直接作為柱的支承面和基礎(chǔ)頂面預(yù)埋鋼板或支座作為柱的支承面時(shí),其支承面、地腳螺栓(錨栓)位置的允許偏差見(jiàn)表6-13。
表6-13基礎(chǔ)支承面、地腳螺栓(錨栓)位置的允許偏差(單位:mm)
項(xiàng)目允許偏差
支承面標(biāo)高±3.0
水平度ι/
地腳螺栓(錨栓)螺栓中心偏移5.0
預(yù)留孔中心偏移10.0
為了保證地腳螺栓位置準(zhǔn)確,施工時(shí)可用角鋼做成固定架,將地腳螺栓安置在與基礎(chǔ)模板相接的固定架上,然后澆注混凝土。為保證地腳螺栓螺紋不損傷,應(yīng)涂黃油并用套子套住。為了保證基礎(chǔ)頂面標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。可根據(jù)柱腳型式和施工條件,采用下面兩種方法。
①一次澆筑法:
將柱腳基礎(chǔ)支承面混凝土一次澆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高。為了保證支承面標(biāo)高準(zhǔn)確,首先將混凝土澆筑到比設(shè)計(jì)標(biāo)高低20~處,然后在設(shè)計(jì)標(biāo)高處設(shè)角鋼或槽鋼制導(dǎo)架,測(cè)準(zhǔn)其標(biāo)高,再以導(dǎo)架為依據(jù)用水泥砂
6-8鋼柱基礎(chǔ)一次澆筑法漿精確找平到設(shè)計(jì)標(biāo)高,如圖6-8。
②二次澆筑法:
柱腳支承面混凝土分兩次澆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高。第一次
將混凝土澆到比設(shè)計(jì)標(biāo)高低40~。待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后放置鋼墊板并精確校準(zhǔn)鋼墊板的標(biāo)高,然后吊裝鋼柱。當(dāng)鋼柱校正后,在柱腳板下澆筑細(xì)石混凝土,如圖6-9。二次澆筑法雖然多了一道工序,但鋼柱容易校正,故重型鋼柱多采用此法。
3)構(gòu)件的檢查圖6-9鋼柱基礎(chǔ)二次澆筑法
鋼構(gòu)件外形和幾何尺寸正確,可以保證結(jié)構(gòu)安裝順利進(jìn)行。為此吊裝之前應(yīng)根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GBJ50205-)》中有關(guān)的規(guī)定,仔細(xì)檢驗(yàn)鋼構(gòu)件的外形和幾何尺寸,如超出規(guī)定的偏差,在吊裝之前應(yīng)設(shè)法消除。
4)構(gòu)件的彈線
為便于校正鋼柱的平面位置和垂直度、屋架和吊車(chē)梁的標(biāo)高等。需在鋼柱的底部和上部標(biāo)出兩個(gè)方向的軸線,在鋼柱底部適當(dāng)高度處標(biāo)出標(biāo)高基準(zhǔn)線,同時(shí)要標(biāo)出綁扎點(diǎn)的位置。對(duì)不易辨別上下、左右的構(gòu)件,還應(yīng)在構(gòu)件上加以注明,以免吊裝時(shí)搞錯(cuò)。
5)驗(yàn)算屋架的吊裝穩(wěn)定性
吊裝屋架時(shí),如果屋架上、下弦角鋼的最小規(guī)格能滿(mǎn)足表6-14的規(guī)定,則不論綁扎點(diǎn)在屋架上任何一點(diǎn),屋架在吊裝時(shí)都能保證穩(wěn)定性。
如果弦桿角鋼的規(guī)格不符合表6-l4的規(guī)定,應(yīng)通過(guò)計(jì)算選擇適當(dāng)?shù)牡觞c(diǎn)(綁扎點(diǎn))位置,
才能保證屋架的吊裝穩(wěn)定性。
表6-14保證屋架的吊裝穩(wěn)定性的弦桿最小規(guī)格
弦桿截面架跨度
上弦桿90×60××75××75××80××80×××××12
下弦桿65×××××80××80×××10
(2)構(gòu)件的吊裝工藝
單層廠房鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,包括柱、吊車(chē)梁、屋架、天窗架、檁條、支撐及墻架等,構(gòu)件的形式、尺寸、質(zhì)量、安裝標(biāo)高都不同,應(yīng)采用不同的起重機(jī)械、吊裝方法,以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、合理的目的。
1)鋼柱的吊裝
①鋼柱的吊裝
單層工業(yè)廠房占地面積較大,通常用自行式起重機(jī)或塔式起重機(jī)吊裝鋼柱。鋼柱的吊升方法與裝配式鋼筋混凝土柱子相似,分為旋轉(zhuǎn)法和滑行法。對(duì)重型鋼柱可采用雙機(jī)抬吊的方法進(jìn)行吊裝,用一臺(tái)起重機(jī)抬柱的上吊點(diǎn)(近牛腿處的吊點(diǎn)),另一臺(tái)起重機(jī)抬下吊點(diǎn)。采用雙機(jī)并立相對(duì)旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行吊裝。
②鋼柱的校正和固定
鋼柱的校正要做三件工作:柱基標(biāo)高調(diào)整,對(duì)準(zhǔn)縱橫十字線,柱身垂直調(diào)正。
鋼柱垂直度的偏差用經(jīng)緯儀檢驗(yàn),如超過(guò)允許偏差,用螺旋干斤頂或油壓干斤頂進(jìn)行校正。在校正過(guò)程中,隨時(shí)觀察柱底部和標(biāo)高控制塊之間是否脫空,以防校正過(guò)程中造成水平標(biāo)高的誤差。
為防止鋼柱校正后的軸線位移,應(yīng)在柱底板四邊用厚鋼板定位,并用電焊固定。鋼柱復(fù)校后,再緊固地腳螺栓,并將承重塊上下點(diǎn)焊固定,防止走動(dòng)。
2)鋼吊車(chē)梁的吊裝
在鋼柱吊裝完成后,即可吊裝吊車(chē)梁。單層工業(yè)廠房?jī)?nèi)的吊車(chē)梁,根據(jù)起重設(shè)備的起重能力分為輕、中、重型三類(lèi)。輕型質(zhì)量只有幾噸,重型的有跨度大于、質(zhì)量達(dá)100t以上。
鋼吊車(chē)梁均為簡(jiǎn)支梁形式,梁端之間留有左右的空隙。梁的擱置處與牛腿面之間留有空隙,設(shè)鋼墊板。梁與牛腿用螺栓連接,梁與制動(dòng)梁之間用高強(qiáng)度螺栓連接。
①吊裝前注意事項(xiàng)
注意鋼柱吊裝后的位移和垂直度偏差;實(shí)測(cè)吊車(chē)梁擱置處梁高制作的誤差;
認(rèn)真做好臨時(shí)標(biāo)高墊塊工作;嚴(yán)格控制定位軸線。
②鋼吊車(chē)梁的吊升
吊裝吊車(chē)梁常用自行式起重機(jī),以履帶式起重機(jī)應(yīng)用最多。亦可用塔式起重機(jī)、拔桿、桅桿式起重機(jī)等進(jìn)行吊裝。對(duì)重量很大的吊車(chē)梁,可用雙機(jī)抬吊,特別巨大者還可設(shè)置臨時(shí)支架分段進(jìn)行吊裝。
③鋼吊車(chē)粱的校正與固定
吊車(chē)梁的校正主要是標(biāo)高、垂直度、軸線和跨距的校正。標(biāo)高的校正可在屋蓋吊裝前進(jìn)行,其他項(xiàng)目的校正宜在屋蓋吊裝完成后進(jìn)行,因?yàn)槲萆w的吊裝可能引起鋼柱變化。
檢驗(yàn)吊車(chē)梁軸線的方法與鋼筋混凝土吊車(chē)梁相同,可用通線法或平移軸線法。
吊車(chē)梁跨距的檢驗(yàn),用鋼皮尺測(cè)量,跨度大的車(chē)間用彈簧秤拉測(cè)(拉力一般為100~200N)。測(cè)時(shí)應(yīng)防止鋼尺下垂,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算。
吊車(chē)梁標(biāo)高校正,主要是對(duì)梁作豎向的移動(dòng),可用千斤頂或起重機(jī)等。軸線和跨距的校正
是對(duì)梁作水平方向的移動(dòng),可用撬棍、鋼楔、花籃螺絲、干斤頂?shù)取?/p>
吊車(chē)梁校正后,緊固連接螺栓,并將鋼墊板用電焊固定。
3)鋼屋架的吊裝與校正
鋼屋架的吊裝可用自行式起重機(jī)(尤其是履帶式起重機(jī))、塔式起重機(jī)和桅桿式起重機(jī)等進(jìn)行。由于屋架的跨度、重量和安裝高度不同,宜選用不同的起重機(jī)械和吊裝方法。鋼屋架的側(cè)向剛度較差,在其翻身扶直與吊裝時(shí)一般應(yīng)綁扎幾道杉桿,作為臨時(shí)加固措施。屋架多用懸空吊裝,為使屋架在吊起后不致發(fā)生搖擺而和其他構(gòu)件碰撞,起吊前在屋架兩端應(yīng)綁扎溜繩,隨吊隨放松,以此保證其正確位置。屋架臨時(shí)固定用臨時(shí)螺栓和沖釘。
鋼屋架的側(cè)向穩(wěn)定性較差,如果起重機(jī)械的起重量和起重臂長(zhǎng)度允許時(shí),最好經(jīng)擴(kuò)大拼裝后進(jìn)行組合吊裝,即在地面上將兩榀屋架及其上的天窗架、檁條、支撐等
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