鋼結構制造的技術(shù)要點(diǎn)

　　鋼結構制造技術(shù)主要是焊接H 鋼的制造，其中控制主焊縫全自動(dòng)埋弧焊的焊接質(zhì)量為關(guān)鍵技術(shù)。

　　1 焊接變形的控制

　　自動(dòng)埋弧焊電流大，熱量高，構件易產(chǎn)生變形（翼緣板角變形；H 鋼的縱向彎曲；H 鋼扭曲變形）

　　針對上述問(wèn)題主要采取以下技術(shù)措施：

　?。?） 針對焊接工作的需要自行制作了一個(gè)專(zhuān)用的工作臺，將H 鋼的四條縱向角焊變?yōu)榇魏?，以保證焊縫的焊透，提高焊接質(zhì)量，減少熔敷金屬。這是對焊接變形的第一步控制。

　?。?） 根據翼緣板與腹板的不同配置調整焊接參數，將角變形控制在3 mm 以?xún)?，然后用翼緣矯正機對其進(jìn)行校正。

　?。?） 縱向彎曲是由于H 型鋼單邊受熱產(chǎn)生的殘余應力分布不均造成的。通過(guò)實(shí)驗決定利用后續焊縫的殘余應力平衡上道焊縫的殘余應力的辦法，即第1、2道焊縫焊接時(shí)，電流調至下限值，第3 道焊縫焊接時(shí)，電流調至平均值，在最后一道焊縫焊接時(shí)，將電流調至上限值，以期消除變形。如采用上述措施后仍有少量變形，則在后續工序中用火焰法予以校正。

　?。?） 扭曲變形與縱向彎曲產(chǎn)生的原因大致相同，因此，也是通過(guò)合理調整焊接順序，以后續焊縫的殘余應力來(lái)平衡前面的焊接殘余應力。

　　2 自動(dòng)埋弧焊的焊接參數的確定

　?。?） 焊絲直徑：在焊接電流、電壓和速度不變的情況下，焊絲直徑將直接影響焊縫的熔深。隨著(zhù)焊絲直徑的減少，熔深將加大，成型系數減小。

　?。?） 焊接電流：對焊縫熔深大小影響最大的因素是焊接電流。隨著(zhù)焊接電流的增大，熔深將增加。

　?。?） 電弧電壓： 電弧電壓低時(shí)，熔深大、焊縫寬度窄；電弧電壓高時(shí)，熔深淺、焊縫寬度增加；過(guò)分增加電壓，會(huì )使電弧不穩，熔深減少，易造成未焊透的現象，嚴重時(shí)還會(huì )造成咬邊、氣孔等缺陷。

　?。?） 焊接速度：如焊接速度增加，焊縫的線(xiàn)能量減少，使熔寬減少、熔深增加，然而繼續加大焊接速度，反而會(huì )使熔深減少，焊接速度過(guò)快，電弧對焊件加熱不足，使熔合比減少，還會(huì )造成咬邊、未焊透及氣孔等缺陷。

　　3 構件變形的校正及幾何尺寸的控制

　　在焊接H 鋼生產(chǎn)中對構件變形的校正，主要采用三種方法：火焰校正法、機械校正法和反變形法。

　?。?） 機械校正法主要校正翼緣板的角變形，在專(zhuān)用的翼緣矯正機上，通過(guò)機械力進(jìn)行反復的強制性校正，直到角變形量符合標準為止。

　?。?） 火焰校正法主要用于校正H 鋼的縱向彎曲變形，在拱起的一側用火焰加熱至850 ℃～900 ℃，在翼緣板上進(jìn)行條形加熱，在腹板上進(jìn)行三角形區加熱，加熱后用冷水進(jìn)行跟蹤冷卻。加熱時(shí)根據不同的變形量，控制加熱區的大小和加熱的溫度，以防校正過(guò)量和出現過(guò)燒現象。

　?。?） 反變形法用于控制端頭板焊接變形。在端頭板焊接前，在施焊部位的反面用大號氣焊槍進(jìn)行烘烤，產(chǎn)生殘余應力，待正式施焊時(shí)達到焊接殘余應力平衡。最終實(shí)現端頭板的平整。

　　鋼結構安裝技術(shù)要點(diǎn)

　　1 定位測量

　　依據設計資料，對基礎的水平標高、軸線(xiàn)、柱間距進(jìn)行復測。在基礎頂面標明縱橫兩軸線(xiàn)的十字交叉線(xiàn)，作為安裝立柱的定位基準。

　　2 立柱安裝

　　為消除立柱長(cháng)度制造中的誤差對立柱標高的影響，吊裝前，從牛腿上平面向下量1 m 作為理論標高的截面，標出明顯標記，用作調整立柱標高的基準。在立柱底板的上表面，標出通過(guò)立柱中心的縱橫軸十字交叉線(xiàn)，用作立柱安裝定位的基準。安裝時(shí)將立柱上與基礎上十字交叉線(xiàn)重合，先用水平儀以立柱上理論標高處的標記為準校正立柱的標高，然后用墊塊墊實(shí)，擰緊地腳螺絲。再用兩臺經(jīng)緯儀從兩軸線(xiàn)方向校正立柱的垂直度，達到要求后使用雙螺帽將螺栓擰緊。對于單根不穩定結構的立柱，可借助加風(fēng)纜臨時(shí)保護措施。對于設計有柱間支撐的立柱，可借助安裝柱間支撐，以增強結構穩定性。

　　3 吊車(chē)梁安裝

　　吊車(chē)梁安裝前，應對其進(jìn)行檢查，當變形不超限時(shí)才能安裝。吊車(chē)梁?jiǎn)纹跹b就位后應及時(shí)與牛腿用螺栓連接，并將梁上緣與柱之間的連接板連接，用水平儀和經(jīng)偉儀照準調整，符合要求后將螺栓擰緊。

　　4 屋面梁安裝

　　屋面梁在地面拼裝前應對構件進(jìn)行檢查，當構件變形不超限、高強度螺栓連接摩擦面沒(méi)有泥沙等雜物并確認摩擦面平整、干燥時(shí)，方可在地面拼裝。拼裝時(shí)采用無(wú)油枕木將構件墊起，構件兩側用木杠支撐，以增強穩定性。屋面梁的拼裝以?xún)芍g作為一單元，單元拼接后要檢驗： ①梁的直線(xiàn)度； ②與其它構件（例如立柱） 聯(lián)結的螺栓孔的間距尺寸。調整檢驗達到要求后，擰緊高強度螺栓。

　　5 附件安裝

　　屋面檁條、墻檁條安裝同時(shí)進(jìn)行。檁條安裝前，對構件的變形情況進(jìn)行檢查，如有超限進(jìn)行處理，清除構件表面油污、泥沙等。將數根檁條作為一組，一起吊裝，在一跨安裝完畢后，檢查檁條坡度。要求檁條的直線(xiàn)度控制在允許偏差范圍內，否則利用連接螺栓（必要時(shí)加墊塊） 加以調整。

　　6 復檢調整、焊接、補漆

　　吊裝完畢后對所有構件復檢、調整，達到設計要求后，進(jìn)行現場(chǎng)施焊，對構件油漆損壞處進(jìn)行修補。

　　高強度螺栓安裝工藝

　　高強度螺栓應能自由地穿入孔內，不得強行敲打，不得氣割擴孔。高強度螺栓采用帶有計數器的電動(dòng)扳手從中央向外（對一構件） 擰緊，分初擰和終擰。初擰扭矩應為終擰扭矩的50 %.終擰扭矩按下式計算：

　　TC= K PC d ，

　　PC= P +ΔP

　　式中 TC———終擰扭矩（N2m） ；

　　P ———高強度螺栓設計預拉力（kN） ；

　　ΔP ———預拉力損失值（kN） ，取0.1 P ；

　　d ———高強度螺栓螺紋直徑（mm） ；

　　K ———扭矩系數，取0.10～0.15 .

　　在終擰1 h 以后至24 h 以?xún)?，檢查螺栓扭矩，如在扭矩理論值的±10 %范圍內視為合格。

　　高強度螺栓接觸面的間隙若小于1.0 mm 時(shí)可不處理；若在1.0～3.0 mm 的范圍內，可將高出的一側磨成1∶10 斜面，打磨方向與受力方向垂直；若大于3.0mm 可加墊板處理。

　　彩板安裝工藝

　　1 彩板進(jìn)場(chǎng)

　　堆料處用枕木墊起，上面鋪塑料布，將彩板按規格分類(lèi)堆放、標識。

　　用吊車(chē)卸料，并用專(zhuān)用彩板的吊具，防止外表油漆損傷和彩板變形。

　　2 屋面安裝

　　屋面板安裝前，先在檁條上搭設人行走道，吊裝時(shí)不得損壞板形。（1） 屋面板的安裝： ①從一側山墻往另一側山墻采用拉線(xiàn)定出檐口控制基準線(xiàn)，并每隔12 m 設一控制網(wǎng)線(xiàn)； ②確定安裝方向后，把山墻邊的封口板安裝固定好，接著(zhù)將第一塊安裝就位，并用自攻螺釘將其緊固在檁條上。要保證與檁條垂直。

　?。?） 屋脊堵頭及屋脊板的安裝： ①放線(xiàn)定位第一塊屋脊板的起始基準線(xiàn)，順安裝方向定出屋脊堵頭及屋脊堵頭兩邊線(xiàn)的安裝控制線(xiàn)； ②安裝屋脊堵頭板。堵頭板與壓型板接觸部位涂滿(mǎn)防水膠，然后安裝定位并用拉鉚釘固定，以防水膠將固定件密封防止滲漏，依次安裝后續堵頭； ③在起始基準線(xiàn)和控制線(xiàn)安裝第一塊屋脊板。在屋脊板上測量劃出彎折擋水板的定位板，用剪刀剪口，將屋脊板用規定的拉鉚釘固定于壓型板上，以防水膠將固定件密封，依劃出的彎折定位線(xiàn)彎折擋水板； ④在第一塊壓型板上測量出第一塊的搭接定位線(xiàn)，在板的搭接部位涂防水膠，安裝第二塊屋脊板調整定位，并在第二塊板上量出彎折擋水板的定位線(xiàn)，用剪刀剪口，將第二塊用拉鉚釘固定于壓型板上，用防水膠將固定件密封，依劃出彎折定位線(xiàn)彎折擋水板。用以上方法逐步安裝。

　?。?） 泛水、包角板的安裝： ①放線(xiàn)定出第一塊的起始基準線(xiàn)，沿安裝方向確定板兩邊的控制線(xiàn)； ②安裝第一塊，依基準線(xiàn)和控制線(xiàn)安裝第二塊板調整定位，固定在固定板上，以防水膠將固定件密封以防滲漏； ③在第一塊板上測量劃出第二塊板與第一塊板的搭接定位線(xiàn)，在板的搭接部位涂防水膠，安裝第二塊板調整定位，固定件固定并涂防水膠密封，依次安裝第二塊及后續板。

　　3 采光帶的安裝

　　采光帶的安裝是屋面防水的關(guān)鍵部位。在采光帶復合側邊安置鋁門(mén)框，把厚10 mm 的無(wú)色陽(yáng)光板直接擱置在鋁門(mén)框上，中間加防水壓條，在采光帶上部用防水自攻螺釘固定，并在兩側涂抹防水密封膠。采光帶選用3m 或6m 長(cháng)，在采光帶縱向搭接處，下墊檁條支架，在搭接口部位，下設墊板，上加蓋板，均用防水密封膠與采光帶粘結，然后用防水自攻螺釘將其緊固，確保采光帶的防水效果和抗風(fēng)強度。

　　4 墻面板安裝

　　檢查墻檁條的垂直度，若不夠垂直，應用臨時(shí)支撐將檁條調平，待墻板安裝好后再將其拆除。

　　搭設活動(dòng)式腳手架，用專(zhuān)用吊繩將墻面板吊至安裝位置。墻面采用瓦楞組裝，先安裝磚墻上的泛水板，第一片墻板安裝前應在墻梁上放線(xiàn)，保證墻面板波紋線(xiàn)的垂直度。第二片墻板必須扣在第一片墻面板的波峰并用帶防水的自攻螺釘固定，用防水帽蓋好，然后依次安裝，要求所有自攻螺釘橫平豎直。

　　結束語(yǔ)

　　該工程質(zhì)量被評定為優(yōu)良，并獲得鐵道部火車(chē)頭獎?wù)?。工程投入使用以?lái)，未發(fā)現屋面漏雨、墻面退色、油漆脫落等問(wèn)題。

　　我們的施工體會(huì )是： ①?lài)栏窨刂坪附訁?，減小焊接變形，并采用特定工藝及專(zhuān)用胎具進(jìn)行校正，以保證構件幾何尺寸和焊接質(zhì)量； ②在安裝過(guò)程及時(shí)采取有效措施消除累計誤差； ③彩板安裝重點(diǎn)是要注意防漏，并注意外觀(guān)質(zhì)量。