超大型钢结构

超大型钢结构（共12篇）

超大型钢结构 篇1

0 引言

超大型浮式结构作为一种新型海洋结构, 具有工期短、工艺化程度高、消波性能好等特点, 能有效地缓解陆地空间局限及能源紧张情势。各学者针对新型海洋结构浮式网架的相关理论研究主要集中在浮式网架结构的选型与整体稳定性分析。具有超大尺寸的结构在海洋工程环境中面临着极为复杂的受力状况和破坏型式, 研究其整体性及稳定性至关重要。

1 国外超大型浮式结构的发展历史及研究现状

1957年美国生产了首个浮式钻井船。这种平台的稳定性差、耐风浪能力差。1962年美国建造了首个半潜式钻井平台, 此平台适于深水作业, 抗风能力强。随水深的逐渐加大, 又相继出现了独柱式和张力腿式平台[1]。日本提出了"绿色浮莲"的设想, 拟在海面上建造由浮筒与镁合金构成的城市[2]。日本已成功在阿拉伯建设了一座浮动在海面上的“小城市”。其主体为钢铁结构, 内部的生活娱乐设施齐全, 将其支撑柱收起便可以化身成船行驶。

2 国内超大型浮式结构的发展历史及研究现状

2002年, 朱克强等人针对海洋浮式结构开展了流固耦合的动力建模数值分析。针对理性流体, 列出了流固耦合结构的运动微分方程, 推导了用于模态分析方法的计算公式[3]。2009年, 桑松对深海中的多体式浮式结构物进行求解, 构建了浮态方程, 同时给出了求解方法, 并经验证输出结果和实际数据较吻合[4]。2011年, 张法富等人关于波浪力对超大型浮式结构的影响进行分析。针对新型结构深水环形浮式人工港, 考虑4种海洋工况, 预报了波浪诱导作用下的剖面剪力和弯矩荷载[5]。2012年, 黄灿光等人提出了当时最先进的海洋建筑物与海上风电海洋平台。2014年, 某研究院推出了“南海岛礁建设技术储备研究课题”, 此课题主要针对以珊瑚礁为基础的人工岛的构建进行研究, 为将来岛礁的建造提供设计方案的参考。

超大型浮式结构自提出以来, 经过了在波浪作用下的动态响应分析、流固耦合分析、模态求解以及新结构形式的提出等阶段, 逐渐显现出发展超大型浮式结构的必要性, 海洋空间的利用对现代社会的发展越发重要, 中国逐渐转向并重视相应工程的建设, 并作出了相关研究。

3 网架结构的发展历史及研究现状

2000年, 刘开国讲述了网架结构的极限承载能力, 提出了一种简捷的分析法, 为后期的网架结构设计提供了理论意义[6]。2002年, 李刚等人改进了一次二阶矩法偶尔不收敛时的处理方法, 修正了两点自适应法下对失效曲面拟合的算法, 进而把结构可靠度的计算模块与ANSYS软件相连, 并简要讨论了其失效模式[7]。2007年, 李义生等人分析了网架结构的损坏类型和原因, 提出了其可靠性分析的理论方法, 汇总得出对应的加固处理办法[8]。同年, 马汀探究了钢结构的检测和监测理论, 并树立了已建钢结构建筑的考核标准[9]。2010年, 刘文白等人对适用于20-30 m水深的导管架式码头进行了分析, 对各尺寸进行了一系列的调整, 对比分析不同方案下整体结构的刚度和极限承载力[10]。2011年, 曾辉使用有限元法针对大跨度开洞网架结构的力学特性进行了分析, 关于开洞位置与开洞大小对网架特性的影响进行了研究[11]。

之前学者提出了许多网架结构类型, 并对其有一定的理论研究, 大多通过有限元软件分析结构的静力特性、动力特性、承载力、耐久性与自振特性等, 再与实验结论进行对比分析。而对于超大型浮式网架结构, 可参考已有较完善研究成果的陆上空间网架结构。进而考虑海洋工程的环境特点, 为网架结构进入海洋工程建设提供了理论参考。

4 结语

越来越多超大型浮式结构的投产, 极大促进了海上浮城、机场等的实现, 对国家发展具有非凡的意义。鉴于其强度高、易于制造安装、经济效益好等特点, 超大型浮式网架结构的大力发展是社会需求, 更是必然趋势。

参考文献

[1]李芬, 邹早建.浮式海洋结构物研究现状及发展趋势[J].武汉理工大学学报, 2003, 27 (05) :682-686.

[2]日本:提出建设漂浮城市的“绿色浮莲”构想[J].现代城市, 2010 (04) :64.

[3]朱克强, 李道根等.海洋浮式结构流固耦合动力建模分析[J].华东船舶工业学院学报, 2002, 16 (01) :1-6.

[4]桑松, 徐学军.深海多体式浮式结构物浮态求解[J].中国海洋平台, 2009, 24 (05) :34-40.

[5]张法富, 刘建辉, 钟文军.波浪作用下的超大型浮式结构物整体受力研究[C].第十三届中国科协年会第13分会场-海洋工程装备发展论坛论文集.2011:1-5.

[6]刘开国.网架极限承载力的简捷分析[J].空间结构, 2000, 6 (03) :11-15.

[7]李刚, 许林, 程耿东.基于ANSYS软件的大型复杂结构可靠度分析[J].建筑结构, 2002, 32 (05) :58-61.

[8]李义生, 齐卫红, 马志华等.钢网架结构损坏的原因和加固措施[J].天津科技, 2007 (03) :71-73.

[9]马汀.既有建筑钢结构健康检测与监测框架体系的研究[D].同济大学, 2007.

[10]刘文白, 冯基芳.大型离岸深水导管架码头结构选型[A].计算机辅助工程, 2010, 6 (02) :26-31.

[11]曾辉.大跨度开洞网架结构静动力性能研究[D].武汉理工大学, 2011.

超大型钢结构 篇2

使用班级：软件工程、计算机、网络工程、数字媒体

[大型实验基本要求] 1）原则上可以２－３位同学组成实验小组，进行分工合作，但必需保证每位组员都充分参与实验过程，每位组员应对实验程序的结构、算法、主要技术完全掌握，方可参加实验验收，在验收时可指定某位组员回答问题，若没回答正确，则会影响整组成绩。

2）每组可参考下面大型实验题目和要求，确定一道实验题目，共同设计开发。3）大型实验时间从 数据结构大型实验任务书

使用班级：软件工程、计算机、网络工程、数字媒体

[题目]

一、离散事件模拟 ①银行业务模拟

【问题描述】客户业务分为两种，数据结构大型实验任务书

使用班级：软件工程、计算机、网络工程、数字媒体

【测试数据】自行拟定。

【实现提示】两个客户名单可分别由线性表和队列实现。为查找方便，已订票客户的线性表应按客户的身份证号码排序，并且，为插入和删除方便，应以链表作存储结构。由于预约人数无法预计，队列也应以链表作存储结构。整个系统需汇总各条航线的情况登录在一张线性表上，由于航线基本不变，可采用顺序存储结构，并按航班有序或按终点站名有序。每条航线是这张表上的一个记录，包含上述8个域，其中乘员名单域为指向乘员名单链表的头指针，等候替补的客户名单域为分别指向队头和队尾的指针。

③机场航空管制模拟

大型工业厂房钢结构施工技术研究 篇3

【关键词】工业厂房；钢结构；房钢结构；吊车梁

一、钢结构工业厂房概述及特点

大型钢结构工业厂房一般是由柱、屋架（梁）、柱间支撑、天窗架、屋面支撑、吊车梁、制动梁、檩条和墙梁、屋面（墙面）版等钢构件组成。随着当前钢结构工业厂房结构形式的多样化，其作为施工建设的基本内容，钢结构工业厂房有效改变了我国建筑的施工状况，提高了工业发展进程。

结构工业厂房具有以下特点：（1）施工操作简单方便，钢结构工业厂房在施工的过程中对钢结构工业厂房构件进行优化，提高了构件的批量化生产效果，有效提高了施工速度，大大方便了构件的安装。（2）性能、自重全面优化，钢结构工业厂房对先进材料进行研究，对自身结构设计进行优化，有效提高了厂房性能。钢结构工业厂房施工过程中已经开始大量使用轻质、承载力较强的材料，钢结构工业厂房自重明显降低30%左右。这种材料体积较小，可以制成各种形状，降低了厂房结构框架占据的空间，从本质上提高了厂房建设经济效益。（3）厂房环保性能提升，钢结构工业厂房施工主要材料为一种绿色环保型材料，高能效回收，具有非常好的循环利用可能性和必然性。钢结构工业厂房建筑施工结构以绿色环保理念为主，将绿色建筑贯穿到了厂房建设的全过程。

二、大型工业厂房钢结构施工技术

（一）工业厂房钢柱安装

钢结构工业厂房钢柱安装时为避免出现整体或者局部的偏移、标高有误、丝扣未采取保护措施、框架柱柱脚底板水平度差、锚栓不垂直、基础施工后预埋锚栓水平误差较大等问题。需要在钢柱吊装回直后，慢慢插进地脚锚固螺栓找正平面位置。进行平面位置校正，垂直度初校、柱顶四面拉上临时揽风钢丝绳，递交锚固螺栓临时固定后，起重机方可脱钩（起重机在吊装的过程中要保证：柱子吊装起重机性能及吊装尺寸重量能够沿着钢材跨中开行或跨边开行；起重过程中起重半径为L/2时可以选取跨中开行，使用起重机将两根柱子缓缓吊起，提高吊装的效果）。再次对钢柱进行复核，具体可优先采用缆风绳校正，对于不变采用缆风绳校正的钢柱，可采用调撑杆或千斤顶校正。在复校的同事柱脚底板与基础间间隙垫进垫铁，复校后拧紧锚固螺栓，并将垫铁点焊固定，并拆除缆风绳。

构造柱与框架梁交汇处的连接施工常存在钢筋搭接不规范的问题。施工中很多工程的构造柱钢筋的搭接位置很随意，并且搭接长度也没有满足35d规范要求，甚至存在单端碗钩或者两端都不弯钩的现象。由于构造柱顶已有框架梁，造成了施工工作面狭小，施工困难。针对这一情况，对于施工条件较好的单位，可以采取高压灌注浆的方法来填充构造柱顶与框架梁底部的空隙，对于施工条件一般的企业，可以采取实心砖斜向填塞的方法。

（二）吊车梁的安装

吊车梁系统的吊装顺序为：辅助桁架→吊车梁→垂直支撑→制动桁架。

吊车梁本身高度较高，如果运输时能立放装车，到现场后，使用专用吊具可吊装卸车时：如果是平放运到现场，需要卸车后翻身，在卸车时将专用夹具拆下使用，翻身时专用夹具与正式吊装时的使用方法一样。堆放场地应平整压实。吊车梁吊装采用150T履带吊，吊车梁的吊装采用两点吊装，吊点对称，保证吊起后梁身保持水平。起吊时，吊车梁两端要拉设溜绳，避免吊车梁在空中旋转碰撞钢柱，通过溜绳调整吊车梁的空中位置。吊车梁就位时应慢慢落下吊钩，对准定位线，下落就位。而后连接与钢柱和相邻吊车梁进行临时固定。松脱吊索具，完成吊装。吊车梁的安装应在钢柱校正后进行，吊装到位后的吊车梁应与钢柱以及相邻的已安装的吊车梁进行临时连接固定。

在吊车安装的过程中，吊车梁的校正是一个很重要的环节。吊车梁的校正内容包括标高、水平度和垂直度。标高校正在基础超平时已经基本完成。吊车梁的水平度和垂直度的校正，一般的中小型吊车梁，校正应在厂房结构校正和固定后进行。对于较长的吊车梁，由于存在脱钩后校正困难的问题，可以在边起吊的过程中边校正，当屋架等构件固定后，需要再复查一次。吊车梁的垂直度用铅锤检查，当偏差超过规范所规定的允许值5mm时，在梁的两端与柱牛腿面之间垫斜垫铁予以纠正。吊车梁水平度的校正主要是检查吊车梁纵向轴线的直线度是否符合标准要求。常用的方法主要有通线法和平移轴线法。通线法又称为拉钢丝法，主要是根据定位轴线，在厂房两端的地面上定吊车梁的安装轴线位置并打入木桩，用钢尺检查两列吊车梁的轨距是否满足要求；然后用经纬仪将厂房脸短的四根吊车梁的位置校正正确；最后在桩列两端的吊车梁上设高约200mm的支架，拉钢丝通线，根据此通线检查并用撬棍拨正吊车梁的中心线。平移轴线法是在柱列边设置经纬仪，逐根将杯口上柱的吊装中心线投影到吊车梁顶面处的柱身上，并作出标记。若柱安装中心线到定位轴线的距离为a，则标志距吊车梁定位轴线应为λ-a（其中λ指的是柱定位轴线到吊车梁定位轴线间的距离，一般λ=750mm）。根据逐根拨正吊车梁的中心线，并检查两列吊车梁间的轨距是否满足要求。这种方法适用于同一轴线上吊车梁数量较多的情况。

（三）施工过程中的测量技术

1.轴线方格网测设。轴线方格网设置的过程中要对施工测量中的控制网、控制轴线、控制标高进行选取，保证施工控制点和主轴线的施工质量。在轴线方格网测设过程中，施工人员要保证控制点组成的矩形进行分别设定，对架设器测试仪边长及水平角进行测定。通过往返测试，对角度数据等进行3次观测，保证四项控制点的精确坐标完全符合施工要求。依照测量规范要求，测量过程中边精度应为1/30000，测量角精度-3.5度。

2.水准基点建立。建立的过程中选取3～4个水准点进行布置，保证水准点均匀。通过水准基点组对水准基点进行确定，进行钢筋标记，使用水泥砂浆对水准点进行保护。完成操作后要对水准点及水准基点的附合或闭合路线进行控制，要对两点之间的高程进行适当测试控制，保证往返之间的测试高差，提高水准基点的准确性和可靠性。

3.轴线控制。保证轴线控制效果可以有效提高竖向与平面测量之间的控制效果，提高钢结构吊装安装质量。在进行轴线控制的过程中，施工人员常选取内控法进行平面轴线位置控制，完成结构工程质量的吊装顺序设置。

三、结语

综上，建筑钢结构工程是一项复杂的项目工程，这就需要我们在施工中不断完善钢结构的安装技术，保证安装施工的科学性和合理性；同时，在钢结构安装施工过程中，要根据实际情况制订合理的安装方案，严格控制施工质量，保证安装施工的顺利进行，从而确保工程质量达到施工要求。

参考文献：

[1]王立坤.工业厂房钢结构安装工程及装卸技术[J].硅谷. 2014（05）.

[2]黎军波，赵民华.大型工业厂房钢结构安装技术[J].中华民居（下旬刊）. 2013（05）.

超大型钢结构 篇4

厦门海峡交流中心二期项目位于厦门国际会展中心北侧, 建设用地为滩涂地回填而成。该项目地下3层, 地上2栋48层塔楼, 裙楼5层, 其中地下建筑面积约12万m2。地下室结构形式为框剪结构, 基础形式为桩筏基础, 底板底标高为-15.95m, 地下水位相对建筑标高为-0.9m。地下室东西宽189.2m, 南北长236.7m, 属“超长、超宽、超埋深水位地下室结构”, 采用“跳仓法”施工工艺后原设计的所有后浇带被取消了。

地下室底板混凝土为C40P8 (塔楼部分) 及C30P8, 外墙及地下室顶板室外部分混凝土均为C30P8。底板厚度为600mm, 承台厚度分别为3.0m及4.5m (塔楼部位) 、2.0m (裙楼部位) 、1.2m (纯地下室部位) ;地下室室外顶板厚度为180mm, 覆土约1.0-1.5m;3层地下室外墙厚度自下而上分别为600mm、500mm、400mm, 层高分别为4.2m、3.9m、5.7m。

2 设计方面措施

2.1 节点构造措施

为避免应力集中, 应尽量避免结构断面的突然变化, 当不可能避免时, 应作局部渐变过渡及补强处理。

⑴由于主楼筏板厚度为4.5m及3.0m, 而周边底板厚度为0.6m, 厚度差异较大, 设计在厚薄底板交接处设计渐变截面, 并进行构造加强处理, 以避免应力在交接处过于集中, 其构造如图1所示。

⑵顶板室内外高低差较大 (主要为1.5m-2m) , 造成框架梁在高低差处相邻跨未能连续, 大于0.6m时, 设计在梁高低差处采取加腋处理, 具体做法大样如图2所示。

2.2 钢筋构造措施

抗温度及收缩应力的钢筋采用“细”而“密”的设计原则。“细”而“密”的钢筋将约束混凝土的塑性变形, 平衡混凝土的内应力, 提高混凝土的极限拉伸, 减少裂缝的出现机率。混凝土极限拉伸和钢筋直径及间距的关系见式:

式中:

εpa——配筋后的混凝土极限拉伸;

Rf——混凝土的抗裂设计强度 (MPa) ;

p——配筋率×100;

d——钢筋直径 (cm) 。

⑴本工程地下室外墙体水平分布筋除满足强度计算要求外, 其设计配筋率不小于0.4%, 水平钢筋直径采用12~14mm, 间距均为100mm, 且设置在竖向受力钢筋的外侧。

另外, 为提高外墙抗渗水平, 地下室外墙与土壤直接接触的外侧钢筋混凝土保护层设计厚度为50mm, 并在保护层中设置Φ6@150双向钢筋网片, 以有效减少混凝土的开裂, 钢筋网与墙内受力钢筋之间用Φ6@600拉结, 梅花形间隔布置。

⑵地下室底板及顶板配筋在满足强度设计基础上, 均构造配置双层双向拉通钢筋网, 底板为双层双向ф18@150, 顶板为双层ф12@150。当楼板板面负筋未拉通时, 设置温度筋, 按要求配置双向温度收缩钢筋网, 配筋率≥0.1%, 钢筋网与周边板面钢筋搭接长度300mm。

2.3 混凝土等级控制

为了减少混凝土收缩, 设计考虑尽可能降低水泥用量, 除主楼底板混凝土强度等级为C40, 其余地下室底板、外墙及楼顶板混凝土强度等级均为C30, 混凝土强度设计等级均控制在C30-C40。同时, 附墙柱混凝土强度等级与墙体相同, 方便施工操作的同时防止墙柱交界处开裂。

2.4 底板防水卷材采取“空铺法”

本工程底板防水卷材采用聚合物改性沥青聚胎脂防水卷材, 设计采取“空铺法”施工, 使防水层与基层尽量脱开, 防水卷材在一定程度上起到滑动层的作用, 可以大大减少地基对地下室结构的约束, 进而降低砼的收缩应力, 可有效减少混凝土的开裂。同时, 防水层有足够的长度参加应变, 这对解决防水层被拉裂起到良好的缓冲作用, 避免混凝土收缩变形造成防水层拉裂破损渗水。

3 施工技术措施

3.1 采用“跳仓法”施工工艺

本工程原设计方案根据《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) 要求, 地下室横向和竖向共设置15条贯穿整个地下室底板、楼板、顶板及外墙的后浇带。后浇带是取消永久变形缝的比较成熟的方法, 但大量结构后浇带给施工带来困难, 进而对地下室混凝土结构变形裂缝控制造成很大的难度。结合本工程地下室特点, 综合考虑质量、工期等多方面因素, 经各有关部门及专家论证对比, 本工程地下室采用“跳仓法”施工工艺, 取消原设计的结构后浇带。

⑴“跳仓法”施工原理及优点

“跳仓法”施工原理是运用“抗放兼施, 先放后抗”的原则进行施工, 通过合理设置跳仓间距, 在跳仓施工阶段, 释放混凝土早期应力, 即所谓“先放”, 在封仓阶段, 混凝土的抗拉强度已经有所增长, 充分利用混凝土的约束减小应变, 即所谓“后抗”, 并通过封仓后及时做防水层、回填土等措施, 避免混凝土结构长期暴露在空气中, 使结构承受收缩和温差作用减到最小, 进而达到控制混凝土裂缝的目的。

而取消后浇筑带, 减少了后浇带混凝土界面剔凿、垃圾清理、后浇带支撑等大量工序, 进而减少基础底板、顶板及外墙防水施工控制渗漏的隐患, 同时可以提前进行地下室防水和土方回填施工, 有利于结构抵抗温差裂缝。

跳仓法由于浇筑的连续性, 并不需要特别处理施工缝, 同时施工缝的数目较采用后浇带方式大量降低, 从而降低了开裂渗水的机率。

⑵“跳仓法”工艺控制要点

本工程地下室尺寸为189.2m×236.7m, 底板、墙体、梁板 (含顶板) 属于大体积超长混凝土结构。地下室底板及各层楼板依据“跳仓法”工艺划分成34个仓块, 地下室外墙划分成18块仓块, 每块长度控制在40m左右, 第27仓和32仓为2#、3#塔楼基础大筏板。具体详见图3。

跳仓法的控制原则为“隔一跳一”, 即至少隔一仓块跳仓或封仓施工, 相邻仓位混凝土浇筑时间间隔不宜小于7d, 封仓间隔施工时间宜为7-10d。

3.2 混凝土配合比设计确定及原材料选择

⑴混凝土配合比设计确定

(1) 本工程地下室混凝土等级C30P8、C40P8配合比设计均采用混凝土60天强度作为混凝土配合比强度设计指标, 达到减少水泥用量以降低水化热目的。

(2) 所配制的混凝土拌合物, 到浇筑工作面的塌落度控制为120±20mm。

(3) 粉煤灰等掺合量的总量不大于混凝土中胶凝材料用量的40%, 具体掺量为100-120KG/m3。

(4) 水胶比<0.45;每立方混凝土用水量不超过160KG。

(5) 砂率为38%-42%。

(6) 混凝土初凝时间6-8h、终凝时间10-12h。

⑵原材料选择

(1) 水泥:选用中热或低热的水泥, 采用普通硅酸盐水泥 (非早强型) 。7天的水化热不超过270KJ/KG, 3天的水化热不超过240KJ/KG, 水泥的比表面积为300-350m2/kg, 尽可能选用水泥比表面积小的水泥。

(2) 掺加外加剂:采用聚羧酸高性能缓凝减水剂, 外加剂掺量占胶凝材料的比重0.8%-1%, 可减少水用量, 减少水泥用量, 同时提高混凝土的和易性和可泵性。

(3) 掺加外掺料:Ⅰ级粉煤灰, 代替部分水泥, 可降低混凝土的水化热, 同时改善混凝土的可泵性。

(4) 细骨料:采用中、粗河砂为宜, 模数为2.5-~.0, 含泥量≤1.5%, 泥块含量≤0.5%。采用细度模数大、粒径大的沙子, 可大大减少水泥及水的用量, 在满足可泵性的前提下, 尽可能减少砂率, 以避免对混凝土强度产生不利影响。

(5) 粗骨料:采用选取粒径大、强高、级配好的花岗岩碎石子, 5-40mm连续级配, 含泥量≤0.8%, 泥块含量≤0.5%, 尽量在满足施工条件的前提下, 采用粒径大、级配良好的石子, 可以减少水泥用量, 减少用水量, 改善和易性, 提高混凝土的抗压强度。粗骨料的形状对混凝土的和易性和用水量有较大影响, 针片状颗粒重量比例不应大于15%。

(6) 拌合水的质量应符合国家现行标准《混凝土用水标准》JGJ63的有关规定。

(7) 为控制混凝土的入模温度, 使其浇筑温度不超过28℃ (指混凝土入模振捣后, 在50-100mm深处的温度) , 要求混凝土搅拌站采用低温水拌制混凝土, 骨料放置在遮阳避雨篷中, 避免阳光直晒, 以降低原材料的入机温度。

3.3 混凝土浇筑和振捣控制要点

⑴混凝土的入模温度≤30℃, 如温度过高时, 可在搅拌用水中加入适量的冰屑以降低混凝土拌合物的温度。

⑵采用斜坡分层连续浇筑的方式进行混凝土施工, 所有水平分层或水平构件的混凝土均用振动棒振捣密实, 层间最长的间歇时间不应大于混凝土的初凝时间, 水平构件的混凝土表面除用振动棒振捣外, 还应在面层混凝土浇筑2-3小时后, 用平板振动器进行纵横向振捣, 顺边搭接振捣宽度不少于50mm。

⑶剪力墙竖向施工缝周边的混凝土浇筑应放慢浇筑速度, 待分层振捣密实后, 方可继续向上浇捣混凝土;底板施工缝周边的混凝土, 第一次浇筑高度应略比止水钢板高2-3cm, 宽度不少于1.2m宽, 待振捣密实后, 方可继续往上浇捣混凝土, 以保证施工缝处混凝土的浇筑质量。墙体砼的浇筑从每仓墙体一端向另一端均匀推进浇筑, 浇筑点不能过于集中, 当墙体有洞口时, 洞口两段混凝土浇筑高度要保持一致, 墙体砼分层浇筑, 每次浇筑高度为500mm。

⑷混凝土浇筑振捣应“好好打”, 加强振捣, 避免漏振、过振, 以期获得密实的混凝土质量, 提高混凝土密实度和抗拉强度。浇筑后, 及时排除表面积水, 约2-3小时后, 进行一次面层抹压, 防止早期收缩裂缝的出现。

⑸大体积混凝土浇筑完成后应及时进行表层二次抹压处理, 初凝时 (脚踩上去, 脚印呈现4-5mm的凹陷为宜) , 随即用木抹子进行抹压处理, 应做到“随裂随压”, 二次抹压后应立即进行保温保湿养护。

⑹为保证上返部位混凝土的密实, 外墙上返部位宜采用先浇筑底板、楼板混凝土, 再浇筑上返部位混凝土的方法。即待底部混凝土稳定或接近初凝后, 再浇筑上返部位的混凝土, 且不能漏振。

3.4 混凝土的养护与成品保护

⑴混凝土养护的意义有两个, 一是控制混凝土的内外温差, 延长散热时间, 防止表面裂缝, 控制温度收缩;二是使混凝土表面保持湿润, 使之充分水化, 提高混凝土的抗拉强度, 避免过早出现体积收缩, 使收缩出现时混凝土已具备基本抗裂能力。

(1) 顶、底板大体积混凝土的养护:混凝土二次抹压压光后, 及时进行保温保湿覆盖养护, 也可在混凝土浇筑完毕并硬化后, 采用蓄水50-100mm的养护方法, 养护时间≥14d。夏季高温天气, 混凝土养护以保湿为主的, 直接覆盖一层土工布 (土工布规格采用300g/m2) , 然后再进行连续喷雾养护;冬季低温天气, 混凝土养护以保温为主, 先覆盖一层塑料薄膜, 然后覆盖土工布, 接着再进行连续喷雾养护, 现场派专人进行浇水。

(2) 外墙混凝土的养护:混凝土浇筑完毕, 应带模浇水养护7d;拆除模板后, 可在墙体顶部架设喷淋管持续浇水养护, 也可在墙两侧挂麻袋或土工布等, 覆盖喷水养护, 养护时间≥14d。

(3) 大体积混凝土的养护应实施信息化管理, 即合理布设测温点, 对混凝土浇筑体的里表温差和降温速率进行现场监测, 当实测结果不满足温控指标要求时, 应及时调整保温与养护措施, 防止出现有害裂缝。

⑵混凝土成品保护。

(1) 大体积混凝土养护期结束后, 地下结构 (含地下室顶板) 应及时回填土, 不宜长期暴露在自然环境中。

(2) 楼面混凝土养护期间, 应至少3天以后方可上施工荷载, 且混凝土强度必须达到1.2MPa以上。

3.5 跳仓施工缝处理

跳仓接缝处应按施工缝的要求设置和处理, 在地下室底板、外墙、顶板垂直跳仓缝及外墙反口水平施工缝处沿构件的厚度方向中间位置均应预埋止水钢板, 其中底板、外墙、顶板垂直跳仓缝应采用Φ12钢筋焊接钢筋支架网并绑扎20目的钢丝网片 (靠先浇筑混凝土的底板侧) 的支撑形式留置施工缝, 具体做法见图4。

相邻仓块错位搭接不小于1m, 以避免形成线连接施工缝。

施工缝在封仓前, 应将施工缝处 (钢丝网可不用凿除, 但不能存在空腔) 的杂物、混凝土浮浆、松散混凝土块、止水钢板上的混凝土清除干净, 并进行清洗湿润, 以保证混凝土接缝处的施工质量。

4 结语

⑴地下室结构防渗漏的首要工作是防治地下室结构裂缝的出现和发展, 而设计方面的预控措施在结构裂缝控制中起到重要作用。

⑵根据地基、结构、施工等条件, 选择采用“跳仓法”施工工艺, 并依据“抗”、“放”结合的原则, 可以有效地减小或抵消混凝土结构的收缩及温度应力, 对超大地下室结构裂缝控制效果显著。

参考文献

[1]王铁梦.“抗与放”的设计原则及其在“跳仓法”施工中的应用, 北京:中国建筑工业出版社, 2007.12

[2]GB50119-2003.《混凝土结构设计规范》[GB50010-2002].

超大型钢结构 篇5

通常情况下，大型公用建筑建设中需要进行电力电路、通信线路等大量管线的布设，为了减少设计出现变更问题，保证管线布设施工可以顺利进行，建筑结构设计人员应该重视管线的设计，解决构件之间相互碰撞的问题。进行管线设计过程中，传统的平面图纸不能对全部构件之间的碰撞可能性进行反映，但是，其他设计的离散行为存在不可预见的特点，容易让设计人员忽视存在的碰撞问题。针对此，利用BIM技术可以有效监测碰撞情况，并给予更直观的检测结果，优化工程设计的方案，减少施工环节的设计变更情况，有效控制返工问题。

1.2利用BIM技术实现4D施工模拟

建筑工程施工是一个系统性工程，具有较大的复杂性，其施工是一个动态变化的过程，且大型公用建筑本身就庞大且复杂，一旦出现问题，其带来的损失难以估量。BIM技术的应用可以在施工现场构建3D模型，并在此基础上，结合建筑实体与施工进度，利用实际的建筑信息，构建一个4D的.施工新型模型。4D模型的构建，可以动态模拟建筑工程项目施工进度，动态反应施工场地布设情况和施工过程，施工人员通过该动态模型可以有效协调施工现场各个环节的施工进度，确保每个结构施工都可以顺利、有序地展开[1]。

1.3利用BIM技术开展虚拟模拟施工

在大型公用建筑施工过程中应用BIM技术可以构建计算机信息平台，在建筑施工双方利益主体进行交流沟通的过程中，通过计算机信息平台可以模拟整个建筑施工过程。在此基础上，设计人员可以结合虚拟模型施工方式，对工程施工方案和施工工艺进行检测，为建筑施工的顺利进行提供有力保障。简而言之，虚拟模型施工其实就是借助BIM技术的特点，在一个虚拟的环境中，利用现有的数据信息资料，模拟实际施工情况，及时发现建筑施工中存在的质量问题和安全问题，并针对这些问题及时找到解决对策，保证施工人员的人身安全，确保施工质量。施工技术人员利用BIM技术获取良好的施工视觉效果，并从虚拟模型的角度，可以对施工工程有较为全面的掌控，促进建筑工程施工的顺利开展。

2BIM技术在大型公用建筑结构管理中的应用

2.1通过BIM技术完成基础数据共享

BIM技术在大型公用建筑施工管理中的应用，可以让管理人员根据设计方案和相关变更方案，及时调整施工方案和工程量。且BIM技术的应用可以确保提供数据的准确性和可靠性，再加上其数据可以得到有效保存，在施工环节和竣工后对施工质量的验收环节，通过虚拟模型提供的数据资料，可以让管理人员根据施工的实际需求，设置相应的参数，进而在得到工程相关基础数据后，为管理人员分析和调用基础数据提供更大的管理便利，实现数据的共享，把原本分散的施工管理变得更为集成化，使施工管理向着规范化发展。

2.2利用BIM技术进行施工文档储存

目前在中润滨海建设集团有限公司施工建设过程中，施工文档大部分还是纸质文档或者是2D的电子文档，要对其进行管理十分困难，且2D电子文档和纸质文档的利用率较低。利用BIM技术构件的虚拟模型，其涉及的施工文档都具有可视化特点，在查阅和定位上，都可以在4D的BIM模型中进行，数据信息的检索更为直观，可以大幅度提升施工文档的利用率。且在建筑施工工程项目竣工后，系统可以自动整理相关的施工文档，形成与项目相对应的信息数据库，管理人员可以通过信息数据库对施工质量进行检验，进一步保证建筑施工的质量。

2.3通过BIM技术完善项目造价管理利用

BIM技术可以构建一个较为完善的建筑信息模型，该模型可以为管理人员提供施工的实际进展情况和施工的进度，管理人员则可以对整个施工过程进行全面管理。且BIM技术中的专业工程造价软件可以统一管理投标书、预算书和结算书等涉及工程造价的资料，并将以上资料结合施工合同和支付凭证等附件管理，为建筑工程造价管理提供有效的数据支持[2]。有效数据的提供，可以进一步保证造价管理的合理性，可以进一步确保建筑工程的经济效益。

3结语

在大型公用建筑建设中应用BIM技术，能够实现虚拟模型施工，可以实现信息化施工管理，管理效果良好。BIM技术的应用对工程技术人员而言，可以实现建筑项目建设整个过程的全面管理和控制，有助于保证建筑工程的施工质量和管理质量，有利于施工项目施工和管理的正常进行。

参考文献:

[1]张晶.BIM技术在大型公用建筑结构施工及管理中的应用[J].城市建筑，，16(29):101.

超大型钢结构 篇6

关键词：钢结构；大跨度；地下室加固；定点拼装；液压同步；累积滑移

某大型会议中心钢结构屋盖工程主要由12榀单片方管桁架及工字形水平支撑组成，单榀桁架重量最大达50t，长度达41m。

一 滑移系统组成

钢结构滑移系统是一种利用计算机同步控制、液压油缸步进式推动构件进行水平滑移施工作业的装置。由液压泵站、主油缸、自动反力支座、连接耳板、电气液压控制系统组成。主要技术参数：液压系统压力：21MPa；主油缸最大推力：420kN；主油缸行程：500mm。自动反力支座适用滑移轨道型号：43，50kg钢轨。

1.计算机控制液压同步滑移技术

1.1 系统介绍

计算机控制液压同步滑移升降技术是一项新颖的构件滑移安装施工技术，它采用滑移自动反力支座、滑移主推油缸、连接耳板、电气液压控制系统，根据液压同步原理进行计算机控制，将成百上千吨的构件在工装平台上拼装后，滑移到预定位置安装就位。

计算机控制液压同步滑移技术的核心设备采用计算机控制，可以全自动或手动完成同步滑移、实现力和位移控制、过程显示和故障报警等多种功能。计算机控制液压同步滑移技术具有以下特点：通过滑移设备扩展组合，滑移重量、跨度、面积不受限制；滑移油缸反力支座的锚具具有单向运动自锁性，使滑移过程十分安全。

1.2 系统组成

（1）计算机控制液压同步滑移系统由主推油缸集群（施力装置）、液压泵站（驱动部件）、滑移自动反力支座、传感检测及计算机控制（控制部件）和远程监视系统等几个部分组成。

（2）液压。泵站是滑移系统的动力驱动部分，它的性能及可靠性对整个滑移系统的稳定可靠工作影响最大。在液压系统中，采用比例同步技术，这样可以有效地提高整个系统的同步调节性能。（3）传感检测。主要用来获得滑移油缸的位置信息、载荷信息和整个被滑移构件的形态信息，并将这些信息通过现场网络实时传输给主控计算机。这样主控计算机可以根据当前网络传来的油缸位置信息决定滑移油缸的下一步动作，同时，主控计算机也可以根据网络传来的滑移荷载信息和构件形态信息决定整个系统的同步调节量。

1.3 同步滑移控制原理及动作过程。

（1）同步滑移控制原理。主控计算机除了控制所有滑移油缸的统一动作之外，还必须保证各个滑移点的位置同步。主令提升速度的设定是通过比例液压系统中的比例阀来实现的。（2）滑移动作原理。滑移油缸数量确定之后，每台滑移油缸上安装一套行程传感器，传感器可以反映主油缸的位置情况。通过现场实时网络，主控计算机可以获取所有提升油缸的当前状态。根据油缸的当前状态，主控计算机综合用户的控制要求（例如：手动、顺控、自动）可以决定滑移油缸的下一步动作。滑移油缸的工作流程如下：反力支座小油缸锁锚→检查锁锚显示可靠→主油缸推进→检测同步并调整→到位后开反力支座锚→收主油缸，移动反力支座→反力支座锁锚→下一个动作循环。集群油缸系统通过计算机控制系统对所有油缸的动作统一控制、统一指挥，动作一致，完成结构件的滑移作业。

二 钢屋盖滑移技术应用

1.钢屋盖安装顺序

拼装胎架安装→主桁架拼装→抗震支座安装→滑靴安装→第一榀桁架吊装→第二榀桁架吊装→桁架间支撑安装→滑移机器人安装→滑移至第一就位位置→第三榀桁架安装→第四榀桁架安装→桁架间支撑安装→滑移至第二就位位置→依此类推完成前五个滑移单元的滑移→最后两榀桁架的安装→桁架间支撑的安装→屋盖就位。

2.滑移轨道布置

在混凝土结构梁上布置轨道埋件（间距1000mm）及轨道（43kg/m），利用塔式起重机进行滑移轨道安装，滑移轨道共铺设2条，沿支座排列方向布置，每条轨道长度约32m，滑移轨道采用43kg/m钢轨，用以提供爬行器的夹持反力点，并精确控制滑移轨道安装标高以及水平度。

3.滑靴设置

在屋盖外侧的拼装场地上，将主桁架结构的制作单元拼装成吊装单元进行安装，进行对接口的对接和万向支座的安装、焊缝的焊接及无损检测。然后在桁架两端腹杆采用圆钢管制作人字撑以保证滑移过程的稳定性，采用钢板制作滑靴，并在第一滑移单元人字撑上布置耳板，用作与滑移液压机器人连接。主桁架地面组装完成后进行测量校正。对于主桁架拼装杆件焊接时，焊接区域采用面加热预热，然后采用二氧化碳气体保护焊机焊接，并经探伤检测、监理验收合格后方可吊装。人字撑采用覫219×8的钢管制作。

4.滑移顺序

首先进行第一滑移单元的高空拼装，当第一滑移单元安装、焊接形成一个稳定体系后，将第一滑移单元向 L 轴方向滑移4.2m。在滑移单元高空拼装和滑移的同时，跨外拼装场地继续进行第二滑移单元桁架单元的组装，待滑移单元滑移到位后，进行第二榀桁架的高空安装、第二单元滑移向 L 轴方向滑移5.6m。然后进行第三滑移单元安装、滑移；第四单元安装、滑移；第五单元安装；到达设计位置。

三 结语

此技术顺利完成了大型会议中心钢结构安装，最大限度减小了钢结构施工对其他专业施工的影响，在保证施工安全的前提下，降低了安全措施成本，更好地保证了施工质量。

参考文献：

[1] 中国建筑科学研究院.GB 50009—2001 建筑结构荷载规范[S].北京，中国建筑工业出版社，2006.

大型悬挑钢结构施工关键技术研究 篇7

1.1 悬挑钢结构的概念及工作原理

悬挑钢结构是指在建筑工程项目施工中, 使用大量的型钢做成一个由两根斜吊受力钢丝绳和另外两根斜吊保险钢丝绳共同组成的梁架, 这个梁架其实是一种能够自由伸出和收回的用来运送在建筑工程项目施工中所需要使用的建筑材料的悬挂在建筑工程项目外面的接料平台。作为施工过程中工人临时操作的平台, 悬挑钢结构承受着巨大的由工作人员、工程材料和技术设备产生的载荷, 同时, 随着建造楼层的增高, 其自身的重量也会对悬挑钢结构基底造成巨大的压力。在平常的工作过程中, 施工人员通过悬挑钢结构上的运输设备, 根据建筑施工策划书上的工期安排, 及时地对高层建筑各个区域进行施工。悬挑钢结构在工程施工中的运用, 使得工人们到达楼层各个区域所消耗的时间和体力都得到了大量的减少, 提高了工程的施工效率, 提升了企业的经济效益, 对建筑项目质量的提升也是有帮助的。当悬挑钢结构的工作完成后, 有关工作人员就会将其拆除, 以便进行接下来的施工。

1.2 大型悬挑钢结构的特点

大型悬挑钢结构在使用过程中, 承担着承载施工人员在高空进行作业和工程原料、设备输送的重担。因此, 在其结构上的设计和材料上的选取上要作详尽考虑。大型悬挑钢结构中的主要部分是桁架结构, 现在比较流行的桁架结构主要采用倒三角的圆管形式。这种结构形式虽然只采用少量的钢材, 但由于三角形独到的稳定性优势, 使得其能够承受很大的荷载。同时, 由于对于这种结构形式, 桁架还能做成散件。在施工过程中, 能够采用逐层施工的方式, 使得悬挑钢结构的搭建和拆卸工作变得十分方便。

2 大型悬挑钢结构施工中的问题

2.1 悬挑钢施工结构设计和选材的复杂性大

我国社会的发展水平和人们的生活质量都在快速提升。人们日臻提高的审美水平使得建筑工程在建筑的设计中不得不在考虑建筑使用性能和安全性能的前提下, 也要考虑建筑外观的美感。相对复杂的建筑外形结构和复杂的施工环境, 悬挑钢结构在设计和建造过程中也遭遇着前所未有的挑战。在一些外形设计比较特殊的建筑的悬挑钢结构的搭建过程中, 在悬挑钢结构的设计过程中要充分考虑这些结构周围的布置形式和受力情况, 但是施工场地的大小往往限制着悬挑钢结构的布置, 单纯地对悬挑钢结构进行扩大和增高还会影响建筑工程企业的经济利益。在保障悬挑梁结构的合理性和经济性的同时, 还要考虑悬挑钢结构的选材, 这就使得悬挑钢结构在设计和制造过程变得相当的复杂。

2.2 悬挑钢施工结构建造和检测的难度大

我国社会发展日新月异, 许多建筑由于不能适应现代工业生产和生活的需要, 逐渐被淘汰。对于一些建造在新兴建筑环绕中的需要拆除的建筑物, 在对其所在土地上建造新建筑时遇到了相当大的困难。同时, 在施工过程中, 悬挑钢结构的建造工作也受到很大的限制。特别是在一些为了满足人们审美需求或者有特殊使用性能而将建筑外形设计得十分复杂的建筑的悬挑钢结构的设计和建造过程中, 倘若搭建的空间资源十分的有限, 则会对悬挑钢结构的设计和搭建工作产生巨大的影响。如果对搭建好的悬挑钢结构的检测工作做得不到位, 就会直接影响悬挑钢结构的安全性和使用性能。

3 大型悬挑钢结构施工技术

3.1 施工技术要点

悬挑梁的主要作用是承载施工技术人员、原料和设备, 同时作为建筑施工的作业平台。在悬挑钢结构的设计和施工过程中, 除了要考虑悬挑钢结构的使用功能和对周遭环境的影响外, 还需要重点考虑悬挑钢结构的安装和卸载功能。如果悬挑钢结构在卸载和安装方面设计得不合理, 会浪费大量的人力、物力和财力。对于悬挑钢结构的支撑环节桁架的安装中, 要设置一个临时的拉结固定架, 并随桁架起吊, 并与钢柱临时固定, 防止钢桁架尾部上翘或整体倾覆, 使桁架圆钢得到精准的定位, 等到桁架与钢柱顶完成焊接稳定后, 方可将这些临时固定架拆除。

3.2 大型悬挑钢结构的发展前景

随着科学经济的发展和信息技术的交流变得越来越迅速和广泛, 大型悬挑钢结构也得到了进一步的发展。特别是近几十年来, 各个学科之间的相互渗透和运用, 使得各种新技术和新理念在悬挑钢结构的设计和搭建中得到了深层次的应用。例如, 在悬挑钢结构承载能力的检测中, 一种名为钢弦式应变传感器得到了广泛的应用。这种感应器的应用克服了以往感应器检测过程中容易受到环境干扰而使得检测的准确性下降的缺点, 还简化了工作人员的安装和使用, 使得悬挑钢结构的承载能力的测量工作更加高效。

4 结语

为了满足建筑施工安全性的要求, 悬挑钢结构施工技术的改进工作变得越来越重要。为了满足建筑的外观要求和使用要求, 相关人员在悬挑钢结构的设计中也将面临诸多挑战。悬挑钢结构施工技术的不断发展将会使建筑工程项目的施工变得更加方便, 减少建筑工程项目施工中的问题, 保障建筑工程项目的施工质量。

参考文献

[1]鲍广鉴.钢结构施工技术及实例[J].北京:中国建筑工业出版社, 2014:115-118.

大型悬挑钢结构施工关键技术分析 篇8

在时代发展背景下, 科学技术、经济建设也随之取得了进步, 而且不断扩大现代建筑工程的规模, 随之增多了工程数量, 相关部门也不断增加技术投入、资金投入, 于是在建筑工程中开始广泛应用大型悬挑钢结构, 大型悬挑钢结构以其自身的优势, 为建设高层建筑拓宽了社会空间, 而且也保证了高层建筑施工的高效施行。

1 大型悬挑钢结构的简介

在建筑工程的大型项目中一个梁架, 其构成为两根斜吊保险钢丝绳、两根斜吊受力钢丝, 该梁架具有随时收回来、伸出去的特点, 这就是大型悬挑钢结构。在建筑工程施工中应用大型悬挑钢结构的主要目的是, 在建筑工程项目外面的接料平台中悬挂工程所需要的建筑材料, 可以将其视为临时供施工人员进行操作施工材料的平台, 而且大型悬挑钢结构还可以供大量的施工人员在其平台中开展活动, 另外技术设备、施工材料等都会堆放在其平台中, 可见其承受的压力极大[1]。

在实际施工中大型悬挑钢结构构建的平台会为施工人员运输工具提供便利, 在高层建筑中使用大型悬挑钢结构的效用极大, 施工人员可以根据施工要求, 利用其搭建的平台在各个施工楼层中作业。在运用大型悬挑钢结构之后, 对施工人员的工作时间起到了节约的作用, 而且也促进了施工人员工作效率的提升。另外在结束某区域工作后, 施工人员就会将其搭建的大型悬挑钢结构拆除, 在建设施工其他建筑区域时, 施工人员会重新搭建大型悬挑钢结构平台[2]。

2 大型悬挑钢结构的主要特点

在大型建筑工程中构建的高空平台就是大型悬挑钢结构, 搭建平台主要是为了施工人员在其平台中开展施工作业、自由活动。在运用大型悬挑钢结构之后, 整个施工范围会受到局限, 但是却为施工人员的施工活动提供了便利, 避免在建设高层建筑的时候施工人员来回上下运输施工材料的麻烦。运用大型悬挑钢结构的主要特点有以下几方面。

2.1 大型悬挑钢结构能够有效的缓解施工风险

在建设大型工程项目的过程中, 常会遇到消耗施工人员较多的体力、高处作业、露天作业、多变且复杂的施工环境、较高的施工协作性要求、较长的施工周期等问题, 一旦出现这些问题就会对施工的进度和施工的质量造成影响。加上越大的工程建设施工规模, 就会具有较高的施工技术要求, 而且会使用更加复杂的施工机械操作设备, 于是就在施工中出现较大的施工风险, 一旦处理不及时就会造成安全事故。在应用大型悬挑钢结构之后, 可以有效的缓解这些风险问题, 从而促进施工工程的顺利开展[3]。

2.2 运用大型悬挑钢结构与以人为本理念相适应

随着以人为本理念的提出, 在各个领域都得到了广泛的重视和应用, 在大型的建筑工程中运用大型悬挑钢结构, 与以人为本的管理理念相适应, 而且在建设和谐社会的趋势下, 应用大型悬挑钢结构也是大势所趋, 符合现代社会发展的实际需求。在工程中应用大型悬挑钢结构给相关施工人员带来了更多的便利, 而且促进了整个工程项目安全性的提高。保证工程质量的重要基础就是安全性, 如果施工建设中缺乏安全性, 那么就很难对工程建设的质量提供保障。因此, 为了加强工程施工的安全管理, 广泛应用大型悬挑钢结构有助于促进大型工程项目的安全性的提高, 实现建设工程的应用价值和作用[4]。

2.3 运用大型悬挑钢结构符合生态环保理念

在大型工程建设中应用大型悬挑钢结构也与生态环保理念相符合, 在现代工程建设中环保管理尤为重要, 有助于促进工程建设的可持续发展。在以往的工程建设中没有对环境保护加以重视, 过于注重工程项目自身目标的实现, 导致在建设大型工程项目的过程中出现严重的资源浪费问题、污染环境问题等, 从而对工程建设的质量产生不利的影响。而应用大型悬挑钢结构之后, 可以有效的解决这一问题, 有助于减少工程建设带来的环境污染问题[5]。

3 大型悬挑钢结构施工的关键技术

3.1 大力推广应用环保型施工技术

在应用大型悬挑钢结构的过程中, 为了达到减少对环境的破坏的目的, 在应用施工技术的时候应尽量选用环保型技术, 加大对建设环保管理系统的关注, 明确各项目负责人的职责, 促进施工建设向生态化、规范化方向发展, 而且利用完善的环保管理体系促进施工人员环保意识的提高, 将悬挑钢结构的施工范围尽可能的缩减, 对施工中产生的污染问题进行有效的控制[6]。

3.2 选择恰当的大型悬挑钢结构吊装设备

建筑工程的不同, 导致其使用的施工材料存在重量方面的差异, 而且不同的施工阶段也会使用不同的施工材料, 因此, 在运用大型悬挑钢结构之前, 相关的施工人员应当全面了解工程建设中各个阶段所需要使用的施工材料的种类、重量等信息, 并依照相关的标准, 选择质量较高的材料搭建大型悬挑钢结构平台, 保证大型悬挑钢结构能够与工程的实际需求相符合, 具备较高的承受力, 防止出现钢架结构缺乏足够的承受力的问题, 从而充分发挥大型悬挑钢结构的作用, 为施工提供便利[7]。

3.3 精准测量悬挑钢

在应用大型悬挑钢结构进行施工的时候, 通常会对其提出较高的测量要求, 从大型悬挑钢结构的外观角度看, 通常是由两条特制的绳索吊挂悬挑钢, 和我们生活中常见的秋千类似, 因此在运用钢结构的时候需要一个支架用于固定两条绳索, 从而实现自由升降大型悬挑钢结构的目的, 在固定两条绳索的过程中, 还应当保持一致的支架高度, 从而实现平稳的运送施工人员、施工材料的效果。若是出现不一样的支架高度, 那么就很容易产生失衡、倾斜的问题, 导致运送的时候出现掉落材料现象, 为施工带来不必要的混乱和安全问题, 甚至会使施工工期延误, 威胁相关人员安全。因此在运用大型悬挑钢结构的时候要精确的测量其安装的支架高度, 为安全施工提供保障[8]。

3.4 科学设计大型悬挑钢结构

随着人们生活水平、审美水平的提升, 在建设现代建筑的时候除了要对建筑的安全性能、使用性能进行充分的考虑, 还要对建筑的艺术性进行考虑, 即利用具有美感的外观呈现出艺术性。因此增加了施工环境、建筑外形结构的复杂性, 也为设计大型悬挑钢结构提出了更高的要求, 在设计钢结构的时候, 要全面考虑其受力情况、构建钢结构周围的环境、具体的布置形式等, 若是没有综合考虑施工场地问题, 一味的增高、扩大悬挑钢结构, 那么就会增加建设大型悬挑钢结构的成本, 因此需要对各方面因素进行综合考虑, 科学的设计大型悬挑钢结构。

4 结语

通过对大型悬挑钢结构施工关键技术的研究, 从中可以了解到将其应用到大型工程建设项目中具有重要的意义, 因此在工程施工中要合理的利用大型悬挑钢结构, 将其作用充分发挥出来, 促进建设工程项目的可持续发展。

摘要：阐述了大型悬挑钢结构的主要特点, 从环保施工、吊装设备、悬挑钢测量、结构设计等方面, 分析了大型悬挑钢结构施工的关键技术, 对提升工程建设的质量和效率有重要的意义。

关键词：建筑工程,大型悬挑钢结构,环保,吊装设备

参考文献

[1]李世峰.凉都体育中心悬挑结构安装验算及卸载模拟[D].淮南:安徽理工大学, 2013.

[2]韩杰, 赵超, 黄浩.中广核大厦结构设计和施工中的关键技术研究[J].结构工程师, 2014 (3) :13-18.

[3]吕明江.宿迁市宿豫文化公园大剧院工程施工关键技术研究[D].青岛:青岛理工大学, 2014.

[4]孔翠妍.蒙皮桁架结构性能分析及天津大剧院施工技术研究[D].天津:天津大学, 2012.

[5]吕为仓.武汉市民之家大型钢桁架整体提升关键技术研究[D].武汉:武汉理工大学, 2013.

[6]汤同芳.超高超大悬挑结构健康监测研究[D].合肥:安徽建筑大学, 2013.

[7]刘松, 郑亚文, 周迎, 等.大型博览建筑钢结构虚拟施工建模关键技术研究与应用[J].土木工程与管理学报, 2012 (2) :26-31.

超大型钢结构 篇9

某单层高大空间特种工程厂房, 建筑面积21250m²、高99.4m, 钢筋混凝土框架剪力墙筒体支撑+钢桁架复合层面体系。含结构层地上主体14层:101大厅一层通高, 周边固定平台和附属测试房12层, 地下1层。

2 施工难点

(1) 单层97m超高大跨度钢屋盖安装技术:钢屋架位于+91.0m~+97.0m标高, 跨度30m, 下悬空, 不易安装、维护。

(2) 大体量钢结构预埋件安装精度控制:非标钢制大门、导轨、吊车梁、非标活动平台连接件等大体量预埋件, 安装精度要求高。

(3) 97m超高大门钢桁架框安装技术:安装高+14.3m~+97m, 总高82.7m, 重784t, 垂直度和内框尺寸精度要求高。

3 施工难点质量控制

3.1 单层97m超高大跨度钢屋盖安装

10榀屋面钢桁架、H型钢杆截面、跨度30m, 底部安装标高+90.22m。

3.1.1 总体安装原则

(1) 避免交叉作业, 确保各专业交叉作业的最小影响。

(2) 提升屋面桁架安装以及建筑、屋面、机电、装饰专业介入施工的进度。

(3) 减低屋盖结构上的二次作业。

(4) 科学、合理, 易实施, 结构受力合理。

3.1.2 安装方案选择

为了更好地完成屋盖安装, 本案中可采用如表1所示的两种安装方案。

(1) 方案一:在门框上方搭设拼装平台, 由南向北分单元高空滑移, 滑移到安装位置正下方后提升到指定位置。

(2) 方案二:在厂房内双桥起重机桥架大梁上安装临时支撑架, 塔吊吊装直接就位。

综上分析:根据本工程的结构形式, 综合分析各种可选施工方法, 并结合工期计划安排。对本屋盖采取借助行车梁, 在行车梁上安装两座临时支撑, 直接拼装更为安全、合理。

3.1.3 高空临时支撑布置

桥架两根大梁轴线距离4.3m, 两梁间安装的支撑架底部平台是两根H型钢。

平台托梁与行车固定方式为:挡板焊接于托梁两端, 并用木楔夹紧其同行车大梁上平面轨道的间隙。为避免桁架受力区域杆件下挠、局部变形等情况的发生, 必须在平台上方安装临时支撑架, 且桁架节点附近应是支撑部位的最佳选择。

3.1.4 桁架现场拼装流程

安装支撑架→桥机移至设定位置→分别吊装→安装部分侧向横梁及斜撑→桁架焊接→UT检验→焊后校正→监理工程师检查→分段涂装→检验合格。

3.1.5 焊接

本案中, 钢材材质为Q345GJC和Q345B。H型钢是其中极重要的构件之一, 因此, 焊接量较大, 气体保护焊采用药芯焊丝。厚板焊接采用多层多道焊接, 每层焊接厚度不宜大于5mm, 每道焊缝长度不宜大于13mm。每层焊接完毕后, 都应及时进行层间清理。

3.2 大体量钢结构预埋件安装精度控制

3.2.1 钢柱柱脚埋件

用地脚螺栓连钢柱和基础混凝土, 钢柱底板和混凝土间预留C40无收缩混凝土的50mm灌浆层。用专用套架组拼地脚螺栓。安好地脚螺栓、套架并复测后浇筑混凝土。

3.2.2 钢大门埋件

钢大门和推拉门埋件分别位于建筑物南侧和东西侧。

钢大门埋件竖向布置, 随钢柱一并安装, 焊接于 (2) 、 (7) 轴钢骨柱上, 同向控制安装偏差才能确保安装精度。推拉门埋件包含114个水平埋件、42个竖直埋件, 分别掌控埋件水平、垂直度, 确保其板顶标高相同、板面处于一个竖直面。

3.2.3 轨道埋件

分水平、垂直运转, 先预埋螺栓, 浇筑混凝土时应延伸到-0.3m, 正确安装轨道下部连接板, 再对130mm的细石混凝土二次浇筑。

3.2.4 吊车梁埋件

分32个混凝土柱牛腿埋件和4处吊车梁端部与墙体连接埋件, 各牛腿处埋件轴线尺寸及预埋板平面标高在安装混凝土牛腿处埋件时应注意严格控制;土建钢筋、模板工程配合紧密是安装吊车梁端部与墙体连接埋件时尤其应注意的:先装竖向钢筋, 水平钢筋、箍筋安装到标高位置下时再将埋件放入, 临时加固, 调整好钢筋并复测、调整、固定后, 才能支模。

3.2.5 封底平台埋件

三层非标封底平台埋件一、二各30个、12个, 在钢筋绑扎时, 为使其不偏移, 应在校正后, 一起固定埋件和绑好的钢筋焊接。

3.3 97m超高大门钢桁架框安装技术

处在A轴~B轴/2轴~7轴处, 分悬挑梁和立柱、连接次梁、水平支撑、垂直支撑, 安装高度+14.3m~+84.02m, 总高69.72m, 重量784t。按参数选取其规格、性能;以7.2m高为分节吊装的标准, 吊装钢立柱, 其他构件散装, 构件重不超过13.7t。

4 结语

未来, 大中型发电厂、工业厂房的主厂房采用钢结构已成必然, 因此, 在保证速度的前提下, 优质地完成主厂房钢结构安装就显得尤为重要。本文就某一大型厂房钢结构施工的要点和难点及其施工质量控制进行解析, 其目的就在于为以自身的切实体验与众多设计者共勉, 并希望对建筑业的发展有所助益。

参考文献

[1]刘震.工业厂房钢结构设计体会[J].中国科技信息, 2012.

超大型钢结构 篇10

1.1 大型钢结构优点

大型钢结构凭借其跨越能力强, 上、下结构可以同时施工等优点, 普遍应用在大跨径钢围堰、钢箱梁等结构中, 一些桥梁工程中还将其应用到钢塔柱结构中, 取得了显著的效果。另外, 桥梁工程中钢结构之间的搭接主要采用焊接方式, 因为焊接方式不但容易操作, 而且能够使钢结构之间的连接满足施工设计要求。据相关资料显示, 我国自20世纪末至今, 仅在长江上应用钢结构建设的桥梁多达20多座, 大跨度钢结构施工技术相当成熟。

1.2 钢结构的焊接

桥梁工程中焊接之前, 应首先制作符合施工设计要求的钢结构, 即先制作组成钢结构的各板单元, 并且预留一些角接头、十字型接头等, 然后采用焊接的方式将这些各板单元连接起来。

大型钢结构之间的焊接主要采用熔化焊接方式, 即先将焊接的钢结构接头加热呈现液态, 从而将其与焊接材料熔化成统一的整体, 经过冷却后钢结构之间就能很好的连接在一起。实际施工过程中采用的焊接工艺包括埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊、手工弧焊等, 具体采用哪种焊接工艺应根据施工实际情况进行选择, 以保证钢结构间的焊接质量。

2 公路工程大型钢结构焊接质量控制

公路工程大型钢结构比较容易出现的问题集中表现在焊接外观、焊接变形两个方面, 因此对大型钢结构焊接方面的质量控制, 主要针对这两个方面进行详细的探讨。

2.1 公路工程大型结构焊接外观质量控制

公路工程大型钢结构之间的焊接外观质量不好是普遍存在的问题, 后来经过大量的施工实践, 终于寻找出控制大型钢结构焊接外观质量的有效方法。

2.1.1 钢结构外观质量控制

应充分分析钢结构不同位置处的焊接特点与焊接工位, 进而选择合理的焊接方法, 例如, 针对板单元间的对接焊缝, 应先使用二氧化碳气体保护焊做基本的处理, 然后使用埋弧自动焊工艺进行全程的焊接。针对对角焊缝应先使用实芯焊丝运用二氧化碳气体保护焊处理, 接着使用半自动焊接方式焊接。

为了使焊缝外观质量满足设计目标要求, 应按照从内到外的顺序进行焊接, 即使用实芯焊丝二氧化碳气体保护半自动焊焊接其内侧, 使用药芯二氧化碳气体保护自动焊焊接外侧。

对钢结构底板与顶板进行打底焊接时, 操作不慎容易出现弧坑裂纹、根部缩孔以及焊接熔合不良等问题, 这就需要打底焊接时应严格按照工艺参数要求进行, 并采用先前拉或推的运条方式避免焊接过程中融合不均的问题。针对焊接反面成型质量不佳的情况, 第一道埋弧自动焊后将除衬去除, 进而托住受热下坠的金属, 能够有效避免打底焊较薄, 金属受热下坠引起反面质量问题的出现。

2.1.2 箱形截面外观质量控制

公路大型钢结构中箱形截面薄板单元的接头通常为单面坡口, 并且带有钢陪衬, 因此与腹板不能达到较好的紧贴效果, 从而使焊渣进入中间的缝隙中, 此时进行焊接容易出现夹渣不良现象, 而且还容易出现气孔。导致焊接出现气孔的原因是, 焊丝与母材直角边之间的距离太大热量不够充足。为了解决这个问题可以采取有效措施, 拉近焊丝与直角边之间的距离, 也可以适当调整焊嘴的倾斜角度, 从而保证焊缝受热均匀。

为了有效避免焊接出现夹渣问题, 应严格控制焊接的各个环节, 保证其按照焊接工艺要求进行焊接。首先应对焊接表面进行去污、除锈处理, 保证焊接表面的清洁;其次, 将其表面清理干净后立即进行焊接, 如果遇到下雨或者湿度较大的天气, 不准进行焊接操作;最后, 针对有预热要求施工, 应按照工艺要求进行预热, 同时根据施工实际情况, 设置适中的坡口, 以此防止出现夹渣现象。

2.2 大型钢结构焊接变形质量的控制

公路桥梁工程中运用的大型钢结构一般由工厂提供, 然后进行现场安装, 不过实际施工中受到施工位置较高等因素的影响, 安装过程中调整起来难度非常大。为了保证安装质量, 对工厂制造的大型钢结构焊接精度要求非常高, 例如南京三桥钢搭节段的纵桥与横桥向的宽度偏差控制在2mm。之前大型钢结构的焊接精度控制主要通过热桥方式实现, 不过使用热桥会给钢性材料的性能产生影响, 所以应采取有效措施, 严格控制大型钢结构焊接变形。

制作板块时应使用反变形钢架, 焊接时采用双喷嘴头二氧化碳气体保护自动焊进行对称焊接, 以此能够显著降低焊接中的变形。

对板面单元进行焊接时, 如果其厚度较小则可采用单面焊接双面成型的方式进行, 以此保证焊接质量。如果其厚度较大, 则将其改为双面坡口进行焊接, 这样以来不但能够降低焊接的劳动强度, 而且能够有效控制焊接的变形量。另外, 还可以进行马板刚性约束、预设反变形等, 加强对焊接变形的控制。

为了减小焊接箱体、钢塔时的变形, 应根据焊接结构特点, 充分分析影响焊接变形的各个因素, 并制作对应的约束工装, 尤其是距离端口较小且为熔透焊缝的位置, 应制作刚度较强的约束工装, 以此避免其出现较大的变形。另外, 大型钢结构已经焊接的位置, 对未焊接的位置也会产生的一定的影响, 进而使其产生变形, 为此, 焊接过程中可采用对称焊接、交替焊接等方法, 控制钢结构焊接的变形量。

3 结语

大型钢结构在公路桥梁工程中起着举足轻重的作用, 因此, 应针对钢结构焊接过程中出现的焊缝不满足施工目标要求, 以及焊接变形等常见问题, 充分分析其出现的原因, 积极的寻找应对措施, 加强焊接过程中的质量控制, 不断提高钢结构质量进而保证公路桥梁工程满足当今时代的发展要求, 为促进我国的经济发展做出突出贡献。

摘要：大型焊接钢结构具有跨越能力强、施工方便等优点, 因此被广泛应用在公路工程建设中, 尤其在桥梁工程中应用最为广泛。不过大型钢结构焊接过程中如果控制不当, 比较容易出现焊接变形、焊缝不符合施工要求等现象, 影响桥梁工程的正常建设。本文重点探讨大型钢结构焊接过程中的质量控制, 以期为公路工程中大型钢结构的焊接提供参考。

关键词：公路工程,钢结构,焊接,质量,控制

参考文献

[1]王用中.我国桥梁钢结构的应用现状与展望[J].施工技术, 2010 (08) .

[2]韩东锐, 张波, 隋景堂, 等.海工桥梁钢结构腐蚀监检测技术探讨[J].公路交通科技, 2010 (S1) .

大型地下埋深结构砼质量控制研究 篇11

【关键词】大型地下埋深结构；砼；质量控制

1.工程概况

某大型污水处理厂设计日处理污水能力为60万吨，其中主泵房为钢筋砼圆形地下埋深框架结构，结构尺寸为?46.3m×27.5m（深）。主要构筑物由底板、圆形池壁、中隔墙及框架梁柱等组成，结构安全等级为Ⅰ级，对沉降敏感，对抗渗抗裂要求极为严格，抗渗等级为S8，C30抗渗砼数量16260m3。其中泵房底板设计厚度为1.2米，池壁及中隔墙设计厚度下部为1.2米，中部为0.9米，上部0.6米。

2.主要施工方法

由于主泵房为大型地下埋深结构，对抗渗抗裂要求严格，按照设计意图从下到上分四次浇注（框架梁柱除外）。模板采用钢模进行现场拼装，然后用塔吊一次吊装到位。砼采用商品砼，泵送方式根据地形条件采用天泵和地泵相结合。砼全部采用ZY高A性能砼膨胀剂配制的补偿收缩砼。在施工缝处沿池壁在池壁中部设置膨胀止水条，对于底板在砼达到终凝后用潮湿麻袋养护1-2d，以后就蓄水养护，至少保证7d，圆形池壁因为表面积较大，且池壁高度较高，主要采用内外壁上挂潮湿麻袋，人工浇水的方法进行保湿养护。

3.常见地下大型水工构筑物渗（漏）水部位

①施工缝处渗（漏）水。

②大体积砼温差收缩、塑性收缩及自生收缩引起的裂缝产生的渗（漏）水。

③穿墙管处渗（漏）水。

④加固模板时对拉螺栓处渗（漏）水。

4.砼质量控制的重点环节及重点部位

针对常见的渗（漏）水部位，现场施工过程中需重点控制的环节及部位：①施工缝的处理到位程度、遇水膨胀止水条及钢板止水带本身质量和过程控制；②做好大体积砼里循环水管的埋设及水温的测量控制工作；③砼本身的质量及浇筑质量；④对拉螺栓止水环本身焊接质量控制和模板拆除时间；⑤穿墙管外侧钢板止水环的焊接质量及其安装质量控制。

5.针对重点控制的环节需采取的措施

5.1施工缝的处理到位程度及遇水膨胀止水条本身质量和安装过程控制

底层砼浇筑完毕后，由于砼振捣的缘故，表层会出现浮浆，为了保证后浇筑砼在施工缝位置更好的结合，减小施工缝渗（漏）水的机会，要用人工把浮浆凿除，并对砼表面进行凿毛。同时要按照设计要求安装合格的止水条。在购置橡胶止水条时，首先其型号要符合设计要求，其次对进场的止水条要进行复检，检验其物理力学性能能否满足设计参数要求，合格的产品才能用于施工。本结构物属于圆形结构，中间有中隔墙隔开分为前池与后池，在砼沿圆形池壁浇筑时以中隔墙一分为二（主要是为施工方便，即在中隔墙两端端头设置施工缝）。先浇筑的一半沿施工缝处事先埋设好钢板止水带，在浇筑另一半前，要用人工把浮浆凿除，并对砼表面进行凿毛，以防施工缝处渗（漏）水。

5.2做好大体积砼里循环水管的埋设及水温的测量控制工作

在施工前针对大体积砼制订专项施工方案（即在底板里埋设循环水管），通过循环水管来减小大体积砼的内外温差。首先在砼浇筑前按照方案设计埋设循环水管，在砼内布置测温点，在砼浇筑过程中及养护期内，安排责任心强的技术工人24小时不间断的量测出水管里的水温，掌握内部实际温度变化情况，发现温度偏高及时从进水管灌水以维持砼内外温差的平衡，防止砼内外温差超过限值产生温度裂缝。

5.3砼本身的质量及浇筑质量

砼是一种脆性非匀质材料，其内部存在大量微观裂缝和各种大小不同的孔隙，其抗拉强度较低，因此砼结构较易产生裂隙。

5.3.1砼本身的质量

①与原材料及配合比有关。水泥凝结时间不正常，膨胀量过大，则产生既短又不规则的裂隙，这种裂隙多产生在砼硬化的早期；使用活性骨料，骨料风华或含泥量大，则随着砼的干燥，会产生不规则的网状裂隙；砼单位水泥用量过大，导致砼产生大量的水化热聚积在内部而不易散发，形成内外较大的温差，造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使砼表面产生一定的拉应力，当拉应力超过砼的抗拉强度极限时表面就会产生裂隙。所以施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，粗细骨料级配要合理而且含泥量要符合规范要求，外加剂及减水剂要合理确定。通过试配选定合适砼配合比，在满足设计抗压和抗渗等级的前提下，添加相应计量的微膨胀剂，控制水灰比，减少水的用量，来增加砼的抗裂性。

②与砼施工措施有关。拌合不均匀，搅拌时间过短等都会导致砼本身质量存在缺陷。这就要求在施工过程中要选用合适的搅拌机械设备，确保砼拌合均匀及和易性要求。

5.3.2砼浇筑质量

①砼浇筑的连续性要求，在砼浇筑施工前，应进行工艺设计及浇筑速度计算，特别是大体积砼结构工程，首先是划分区域和层次，即砼下料振捣时按照“分层、分段、连续浇筑”的原则进行，并确保分段浇筑的次序，其次按照一次连续浇筑砼的总量、人员、设备的综合施工能力（即单位时间的生产量）计算在砼浇筑过程中每相邻层界面的最大间隔时间，确保最大间隔时间应小于砼的初凝时间，此条件不满足时，可通过增加人员和设备的办法，达到必须的单位时间生产量。

②正确的入仓浇筑与振捣方法。砼拌和物的入仓浇筑应按照事先设计好的程序，分区、分段、分层水平浇筑，每层厚度一般为30～40cm（应以振动器功率确定），浇筑的表面越平整，振动效果越好，每层或每层的一段浇筑平整后，现行振捣，不宜边浇筑边振动。振区以梅花形布置，尽量做到不重振也不漏振。每次振动时间与振动器的功率及砼的和易性有关。应视具体情况确定。

③砼的养护。在砼浇筑完成后，砼的养护工作到不到位是决定成品砼质量的重要保证。一般砼浇筑完成后，应在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护，因为混凝土浇筑成型后水泥硬化时，需要一定的水分补充，以弥补砼暴露在空气中所损失的水分蒸发量，如不能及时补给水份，则混凝土就会因干燥而产生收缩裂纹，甚至使混凝土的硬化停滞。所以一定要确保砼浇筑完后7d的洒水养护时间，也可根据空气的湿度、温度和水泥品种及掺用的外加剂等情况，酌情延长或缩短养护时间。每天洒水次数以保持混凝土表面经常处于湿润状态为准。对大体积混凝土的养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温度控制在温差不超过15℃范围内。

5.4对拉螺栓处渗（漏）水

5.4.1对拉螺栓止水环本身的质量

为避免池内的水沿对拉螺栓进行渗漏，在对拉螺栓中间增加焊接50mm*50mm*5mm的钢板止水环，其与圆钢之间采用满焊的焊接方式。这就要求加工的每个对拉螺栓的止水环都要满焊，以阻断渗漏的线路，达到防止渗漏的目的。

5.4.2模板拆除时间

要合理控制好模板拆除时间，拆除时间过早，砼强度没有达到拆模要求时，模板拆除会导致对拉螺栓的松动，致使对拉螺栓止水环和砼不能很好的结合，进而出现池壁沿对拉螺栓渗漏水现象。

5.5穿墙管外侧钢板止水环的焊接质量及其安装质量控制

在2m直径的穿墙管外侧沿着钢管壁满焊200mm*3mm的钢板止水环，要严格按照设计要求安装好周边的加强箍筋，并且与钢管外壁进行点焊连接以此来稳固穿墙管，防止穿墙管由于自重发生移位沉降。在砼浇筑过程中，由于此处钢筋较密，在砼振捣时要细心振捣，避免出现漏振情况。 [科]

【参考文献】

超大型钢结构 篇12

关键词：大型钢井架,自动焊焊接,探讨

井架是矿井运输、生产中的重要提升设备, 是井下与井上人员、施工运输、煤炭提升的主要设施, 也是唯一的地面支撑系统, 承载量较大。它是整个煤矿能够正常安全生产的重中之重。为了满足井架承载量, 大型井架箱体截面增大至1800mm×2400mm, 甚至更大如皖北局朱集主井井架截面为3000mm×1600mm, 其板材厚度也在随之增加, 原井架的板材厚度一般在δ14~δ16, 现在为δ20~δ25。

施工工序:下料———组对———焊接———整形———打磨———预组装

井架主焊缝采用的是埋弧自动焊焊接, 埋弧焊的实质是在一定大小颗粒的焊剂层下, 由焊丝和焊件之间放电而产生的电弧热使焊丝的端部及焊件的局部熔化, 形成溶池, 溶池金属凝固后即形成焊缝。这个过程是在焊剂层下进行的, 所以称为埋弧焊。埋弧自动焊具有焊缝质量高, 生产率高, 节省焊接材料, 劳动条件好等优点。在中厚板材焊接中广泛应用, 但由于其易变形, 易产生气孔的缺陷使得埋弧自动焊的一次成功率不高, 经常出现气孔、夹渣、咬边、根部未焊透等现象。

尤其是近年来大型井架较多, 原焊接工艺不能适用现在的井架焊接要求, 焊缝返工次数较多。针对这一情况, 结合施工中实际和大量试验, 在传统工艺的基础上, 对原工艺进行了改进, 目的是为了提高焊缝一次成功率。使用高效率低能耗的焊接方法能最大限度地减轻工人的劳动强度, 改善生产条件。提高工程质量。

1 工艺评定

1.1 材料的选定

1) 大型井架设计常采用的Q235-B板, 板厚δ20~δ25。自动焊焊丝选用H08A, 焊剂为HJ431。

2) 井架箱体焊接坡口形式。

1.2 传统的埋弧自动焊焊接工艺

1) 打底焊, 第一遍焊缝用φ3.2m m焊条, 由技术水平较高的焊工焊接, 焊缝高度6mm, 保证根部焊缝焊透, 焊缝平整, 防止气孔、夹渣、裂纹等缺陷产生, 第一遍焊缝是至关重要的一道焊缝, 是第二遍、第三遍焊缝的基础, 第一遍焊缝若有缺陷, 不易清根。

2) 对打底焊缝清理后, 开始埋弧自动焊, 在焊接第二遍焊缝前必须用小尖锤敲击焊缝, 以清除第一遍焊缝上的药皮飞溅物等, 用钢丝刷或磨光机将毛刺清除干净后, 焊接下一道焊缝。

3) 焊接第三遍焊接时要保证焊缝高度均匀。最后一遍焊缝要保证焊缝饱满, 焊缝的高度和角度要达到图纸要求 (第二遍是采用埋弧自动焊焊接) 在焊接第一遍前, 在焊缝两端设置引弧和熄弧板, 其材质和坡口形式应与焊件相同, 引弧和熄弧板的长度, 埋弧自动焊在100mm左右, 手工电弧焊在50mm左右;焊接完毕采用气割切除引弧和熄弧板, 并修磨平整。

1.3 根据试验统计数据显示, 使用原焊接工艺产生缺陷次数最多的是———根部未焊透

经过仔细研究探讨, 从上图中可以分析出产生根部未焊透的原因有三个方面。

1) 第一道封底焊, 焊缝不够高, 自动焊时易击穿。

2) 埋弧自动焊第一遍送丝角度不正确, 溶滴不易进入焊道根部。

3) 第一遍电流较小, 不能满足要求, 易产生根部未焊透、气孔、夹渣等焊接缺陷。

1.4 根据以上对焊缝缺陷的分析, 我们研究制定出新的焊接工艺

1) 封底焊, 第一遍焊缝用CO2气体保护焊焊接, 焊缝高度8m m~10m m, 保证根部焊缝焊透, 增加焊缝高度是为了保证第一遍自动焊大电流时, 封底焊缝不易被击穿。焊缝要平整, 防止气孔、夹渣、裂纹等缺陷产生, 第一遍焊缝是至关重要的一道焊缝。

2) 焊接前用碳弧气刨对自动焊焊道清根, 并用角向磨光机打磨干净, 保证焊道及根部清洁、光滑。自动焊倾斜20~25°送丝, 使焊熔滴更容易进入焊道根部, 使其能焊透根部。

3) 焊接第三遍焊接时要保证焊缝高度均匀。最后一遍焊缝要保证焊缝饱满, 焊缝的高度和角度要达到图纸要求, 在焊接第一遍前, 在焊缝两端设置引弧和熄弧板, 其材质和坡口形式应与焊件相同, 引弧和熄弧板的长度, 埋弧自动焊在100mm左右, 焊接完毕采用气割切除引弧和熄弧板, 并修磨平整。 (如下图二所示)

4) 打底和盖面焊接时, 电流也要增大, 而且还要适当增加焊接电压, 以保证得到合适的焊缝形状和质量。埋弧焊电流对焊丝的预热作用比焊条电弧焊大得多, 再加上电弧在密封的熔剂气泡中燃烧, 热效率极高, 使焊丝的熔化系数增大、母材熔化快, 提高了焊接速度。

按照新的焊接工艺, 我们得到了较为满意的结果。

2效益分析

此项改进后的新技术不仅提高了埋弧自动焊焊缝的质量, 也大大提高了劳动效率, 节约了成本。倾斜送丝法在我处编写的《大型钢结构井架加工及竖立工艺》省科技成果鉴定会上, 专家给与了充分的肯定。为了进一步验证新工艺的可行性, 我们将此项技术在屯留主井、口孜东主井、高河主井三个大型井架的加工制作中推广应用。工程结束后, 各个施工班组的初步统计, 原来每焊100米自动焊缝, 就有10%~15%不合格, 需要清根从焊。现在运用此项工艺, 焊缝的不合格率控制在3%~5%左右, 大大缩短了施工工期, 同时也节约了成本, 焊缝表面成形均匀、饱满, 焊缝内部通过专业探伤人员检测, 均达到一级焊缝要求。工程质量经过建设单位、监理单位的检验, 都给与较高的评价, 多项质量指标均为优良。为企业创造效益的同时, 也为企业赢得良好的信誉!

参考文献

[1]焊接手册.中国机械工程学会焊接学会编.北京:机械工业出版社, 2001.

[2]高忠民.实用电焊技术.北京:金盾出版社, 2004.

[3]孙景荣.实用焊工手册.北京:化学工业出版社, 2004.

[4]王国凡.钢结构焊接制造.工业装备与信息工程出版社, 2004.

[5]钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级.中华人民共和国国家标准.