西安鋼結構以它綠色環保、工廠化生產、使用空間大等優點越來越受到投資者的青睞。在施工方面,鋼結構在工廠制成構件運至現場,因此構件吊裝、測量校正、焊接時間比鋼筋砼施工時間短,施工人員比鋼筋混凝土結構少。
在施工管理方面,鋼結構需要較長的準備時間,大型鋼結構施工應從工程開工前一個月左右進行詳圖深化設計、鋼材采購、工廠加工等工作,才能確保鋼構件連續進場吊裝。詳圖深化設計、鋼材采購、工廠加工、現場安裝焊接等各個關鍵環節必須統一管理,與土建、機電設備、內裝修、外裝修幕墻等專業密切配合。
由于鋼結構工程本身的技術復雜,因此在總承包項目經理部內設立鋼結構部,全部人員均為具備多年鋼結構施工管理經驗的專業人員,熟悉多層鋼結構工程施工技術要求和施工管理流程。將鋼結構管理融入項目統一管理有利于總承包項目經理部對土建、鋼結構、機電設備、裝修各專業協調管理。因此,詳圖深化設計、加工詳圖設計、鋼材采購、工廠加工、現場安裝焊接等管理是工程總承包管理的重點。
西安鋼結構制作技術重點分析
(一)施工重點與難點
1. 弧型箱型鋼梁為屋面結構重要受力桿件,桿件自身節點位置分支較多,在焊接過程中易產生角變形、扭曲變形、局部或整體變形,若焊接變形得不到有效控制,將會直接導致構件的外形尺寸精度嚴重超差,構件質量就達不到設計、規范要求,將會給現場安裝帶來相當的施工難度。
2. H型鋼由于翼緣寬,且板厚為10-20mm,若采用埋弧自動焊焊接,則焊接位置不易操作,而且易產生焊接變形,因此該項結構的焊接是本工程的重點。
3.柱頂支撐節點均為管-管相貫結構,管的切割下料精度及切口尺寸形狀的精度是保證相貫焊接質量關鍵,因此鋼管的相貫線切割是本工程的重點。
(二)針對本工程鋼結構制作重點的技術措施
1.對于箱型鋼梁,為防止變形采用臥式焊接并選擇合理的焊接工藝,采用同時、對稱的施焊順序進行焊接。
2.對于寬翼緣H型鋼,采用CO2氣體保護焊進行焊接,可減少焊接變形,保證其焊接質量。CO2焊的特點在于熔深大,焊接熱影響區小,熔敷效率高,適于全位置焊接,生產可實現自動化/半自動化,焊接質量高,生產率高,相對成本低。
3.在相貫線數控切割機上進行切割,可保證其切割精度。其工藝過程是在計算機建模后,在該設備上直接切割下料,不僅切割精度高,而且速度快。
(三)重點工藝的控制
A.箱型構件的加工
1.加工工藝流程
2.精度保證方法
2.1箱型柱、梁面板下料時應考慮到焊接收縮余量及后道工序中的端面銑的機加工余量。
直形箱型柱、梁采用德國進口的ESAB 數控切割機進行保證。并采用兩個旋轉三割炬同時切割,保證鋼板兩邊收熱均等,不產生旁彎和變形。數控控制精度如上表,遠遠高于規范要求。
弧形箱型梁先在鋼板上劃弧線,然后采用半自動軌道切割機下料,能夠滿足規范要求。
由于大型鋼結構部分空間箱型構件節點形式為相貫線構造,因此相貫線節點的制造精度為本工程的一大重點,因此,相貫線的加工制造要選用精度較高的加工設備,進行多種設備詳細比較后擬采用進口六維相貫線切割機,最大限度的滿足加工精度要求,該設備具有火焰和等離子切割兩種方式,能夠切割直徑50mm-800mm的各種管件接頭,并同時開好焊接剖口。