王金宇
【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,近年來(lái)我國(guó)在鋼結(jié)構(gòu)加工制作和預(yù)拼裝領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了較為長(zhǎng)足的進(jìn)步,基于此,本文選擇了某地S人行天橋鋼結(jié)構(gòu)工程作為研究對(duì)象,并對(duì)工程概況、鋼結(jié)構(gòu)加工制作工藝、橋面分段的預(yù)拼裝進(jìn)行了詳細(xì)論述,希望由此能夠?yàn)橄嚓P(guān)業(yè)內(nèi)人士帶來(lái)一定啟發(fā)。
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);預(yù)拼裝工藝;拼裝胎架
前言
鋼結(jié)構(gòu)預(yù)拼裝指的是將分段制造的鋼構(gòu)件和多層鋼框架結(jié)構(gòu)在出廠前進(jìn)行整體或分段的臨時(shí)性組成作業(yè)過(guò)程,這一過(guò)程在保證構(gòu)件質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工安裝順利等方面都發(fā)揮著決定性作用,而為了保證這種作用得以實(shí)現(xiàn)最大化發(fā)揮,正是本文就鋼結(jié)構(gòu)工廠加工和預(yù)拼裝工藝展開具體研究的原因所在。
1.工程概況
某地S人行天橋鋼結(jié)構(gòu)工程的主橋成橢圓型布置,結(jié)構(gòu)為空間管格構(gòu)結(jié)構(gòu),由于該工程主橋內(nèi)、外側(cè)面高低錯(cuò)落且呈現(xiàn)不規(guī)則雙向傾斜,這就使得地S人行天橋鋼結(jié)構(gòu)工程對(duì)鋼構(gòu)件的加工精度存在較高要求。同時(shí),S人行天橋的主橋橋面由3根箱型截面梁、聯(lián)系鋼梁組成,這就使得主橋橋面的構(gòu)成包含大量栓接和焊接,而主橋橋面下弦與側(cè)面支撐鋼管為相貫節(jié)點(diǎn)連接,這就進(jìn)一步提升了S人行天橋鋼結(jié)構(gòu)工程復(fù)雜程度,為了避免復(fù)雜的連接節(jié)點(diǎn)、形式多樣的結(jié)構(gòu)桿件對(duì)S人行天橋鋼結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)質(zhì)量造成影響,設(shè)法提升鋼構(gòu)件加工精度與具體施工過(guò)程精度便是S人行天橋鋼結(jié)構(gòu)工程的技術(shù)難點(diǎn)所在,負(fù)責(zé)該工程鋼構(gòu)件的工廠也因此面臨著較大挑戰(zhàn)[1]。
2.鋼結(jié)構(gòu)加工制作工藝
鋼結(jié)構(gòu)加工制作工藝可以細(xì)分為深化設(shè)計(jì)、放樣工藝、號(hào)料與劃線、切割和刨削加工、焊接H型梁加工制作共五個(gè)部分,具體內(nèi)容如下。
2.1深化設(shè)計(jì)
為了保證S人行天橋鋼結(jié)構(gòu)工程各鋼構(gòu)件的制作質(zhì)量,首先需要做的便是結(jié)合設(shè)計(jì)圖建立1:1的S人行天橋三維模型,由此細(xì)部設(shè)計(jì)的開展才能夠獲得直觀支持,而在具體的分段圖、桿件圖、機(jī)加工零件圖等內(nèi)容的設(shè)計(jì)與繪制中,焊接符號(hào)、制造技術(shù)要求、接頭位置等信息必須在其中實(shí)現(xiàn)直觀標(biāo)注。在完成所有的設(shè)計(jì)工作后,設(shè)計(jì)成果必須經(jīng)由設(shè)計(jì)院審核才可開展后續(xù)生產(chǎn)加工。
2.2放樣工藝
在完成上述設(shè)計(jì)后,設(shè)計(jì)人員還需要到S人行天橋熟悉實(shí)際情況,由此才可以進(jìn)行詳細(xì)的加工工藝、構(gòu)件表編制,而在編制成果經(jīng)過(guò)監(jiān)理單位、有關(guān)部門認(rèn)可后,S人行天橋鋼結(jié)構(gòu)工程才可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行放樣。放樣環(huán)節(jié)需要結(jié)合具體設(shè)計(jì)與工藝要求,而考慮到S人行天橋鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用了H型結(jié)構(gòu),應(yīng)在H型結(jié)構(gòu)的腹板寬度方向與翼板寬度方向加放2mm焊接收縮余量,構(gòu)件的的長(zhǎng)度方向則應(yīng)加放30mm二次加工余量。值得注意的是,為了滿足下料需要,放樣環(huán)節(jié)使用了經(jīng)二級(jí)以上計(jì)量單位檢驗(yàn)合格的長(zhǎng)尺,并有針對(duì)性的進(jìn)行了套料圖、數(shù)控程序的編制[2]。
2.3號(hào)料與劃線
號(hào)料與劃線的具體工序如下:(1)號(hào)料。相關(guān)人員需要首先確認(rèn)材質(zhì)、熟悉工藝要求,并結(jié)合放樣環(huán)節(jié)編制的套料圖、數(shù)控程序進(jìn)行號(hào)料,這一過(guò)程必須保證號(hào)料母材的無(wú)損傷、平直且無(wú)缺陷,否則相關(guān)人員必須對(duì)其做好矯正工作。(2)劃線。使用紅色作為劃線標(biāo)記,并對(duì)1mm以上切割斷面深度的局部缺口、0.2mm以上切割斷面的深度隔紋進(jìn)行標(biāo)記。
2.4切割和刨削加工
切割和刨削加工的具體內(nèi)容如下所示:(1)切割前處理。做好母材油污、鐵銹和潮氣的清除。(2)切割后處理。去除切割熔渣,并保證氣割表面光滑無(wú)裂紋,切邊則需要進(jìn)行打磨。(3)火焰切割處理。切割后自檢零件尺寸,并做好零件號(hào)等標(biāo)記。
2.5焊接H型梁加工制作
焊接H型梁的加工制作屬于S人行天橋鋼結(jié)構(gòu)工程的關(guān)鍵點(diǎn)所在,其可以細(xì)分為放樣和下料、構(gòu)件的組裝、構(gòu)件的焊接三部分,具體內(nèi)容如下:(1)放樣和下料。應(yīng)用計(jì)算機(jī)放樣、做好加工余量及焊接收縮補(bǔ)償量的加放、使用數(shù)控等離子切割機(jī)。(2)構(gòu)件的組裝。焊接H型梁鋼構(gòu)件在具體組裝前需要檢查相關(guān)用于組裝零件的編號(hào)、材質(zhì)、尺寸、數(shù)量、加工精度等信息,在確定這類信息符合工藝要求與圖紙描述后,構(gòu)件的組裝工作才可以真正開展。構(gòu)件的組裝的順序可以描述為:H型梁構(gòu)件四條縱焊縫清理→筋板裝配處清理→標(biāo)出翼腹板長(zhǎng)度中心線和腹板拼裝位置線→試驗(yàn)確定翼板范邊星數(shù)值→采取反變形措施→應(yīng)用H型構(gòu)件拼裝機(jī),在焊接H型梁鋼構(gòu)件組裝完成后,相關(guān)人員需要進(jìn)行自檢和互檢,以此保證組裝質(zhì)量。值得注意的是,需起拱的鋼梁在組裝中需要結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙的起拱曲線,為了保證起拱精度則需要通過(guò)調(diào)節(jié)焊接順序?qū)ζ溥M(jìn)行控制。(3)構(gòu)件的焊接。為了保證焊接質(zhì)量,焊接中所使用的焊接材料必須與正式施工時(shí)相同,焊接順序、焊接規(guī)范參數(shù)也必須遵循規(guī)定,鋼板較厚桿件則需要應(yīng)用陶瓷電加熱器按要求做好預(yù)熱。
3.橋面分段的預(yù)拼裝
3.1劃分預(yù)裝單元
S人行天橋鋼結(jié)構(gòu)工程鋼構(gòu)件的預(yù)拼裝必須做好預(yù)裝單元的劃分,這一劃分主要針對(duì)橋面分段,這是由于橋面屬于該工程的關(guān)鍵點(diǎn),而整個(gè)主橋面拼裝所需場(chǎng)地較大,其中相鄰單元需要分別參與兩個(gè)單元的拼裝。
3.2主橋橋面單元分段制作和拼裝
主橋橋面單元分段制作和拼裝可以細(xì)分為預(yù)拼胎架設(shè)置、分段單元的預(yù)拼裝、面單元制作和預(yù)拼三部分,具體如下:(1)預(yù)拼胎架設(shè)置。保證胎架基礎(chǔ)的承載力與胎架本身的剛度,同時(shí)還需要考慮焊接變形和重力的影響,通過(guò)縱、橫基線和基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置則能夠保證隨時(shí)隨地進(jìn)行檢測(cè)。(2)分段單元的預(yù)拼裝。依次完成上弦節(jié)點(diǎn)、上弦桿、中弦桿以及斜桿的制作后即可開展預(yù)拼裝,預(yù)拼裝需要得到重型平臺(tái)的支持,而考慮到S人行天橋鋼結(jié)構(gòu)工程的特點(diǎn),拼裝過(guò)程需要有意識(shí)的減少現(xiàn)場(chǎng)的拼裝工作,并保證拼焊單元不超過(guò)運(yùn)輸限制。(3)面單元制作和預(yù)拼。結(jié)合S人行天橋所在地實(shí)際情況進(jìn)行分段線型的控制,并合理選擇組裝工藝、焊接方法以此降低拼裝誤差,制作完成的部分必須處于現(xiàn)場(chǎng)拼裝吊機(jī)起重能力范圍之內(nèi),同時(shí)基準(zhǔn)線、對(duì)合線和中心點(diǎn)的標(biāo)記也不應(yīng)被忽視。
4.結(jié)論
綜上所述,鋼結(jié)構(gòu)工廠加工和預(yù)拼裝工藝有著較高的重要性。而在此基礎(chǔ)上,本文涉及的S人行天橋鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)例,則直觀證明了研究的實(shí)踐價(jià)值。因此,在相關(guān)領(lǐng)域的理論研究與實(shí)踐探索中,本文內(nèi)容便能夠發(fā)揮一定參考作用。
參考文獻(xiàn):
[1]李亞?wèn)|.數(shù)字模擬預(yù)拼裝在大型鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用[J].施工技術(shù),2012,4118:23-26.
[2]吳澤忠.建筑工程鋼結(jié)構(gòu)加工制作工藝探討[J].商品混凝土,2013,01:89-91.endprint