第３７卷第７期 ２ ０ １ １年３月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．７ Ｍａｒ． ２０１１ ・７７・ 文章编号：１００９—６８２５（２０１ １）０７—００７７—０２ 异型管构钢结构工程施工技术 田拥军 摘要：阐述了畀形管构钢结构的施工工艺及工作要点，对质量要求进行了分析总结，通过采用该技术进行加工生产，使 施工质量得到保障，同时节省了资金，缩短了工期，因而值得进一步推广应用。 关键词：钢结构，施工技术，质量要求，效益 中图分类号：ＴＵ３９１ 文献标识码：Ａ 近年来，随着城市现代建设的发展，许多异型管构式钢结构 作钢平台的几何尺寸应满足构件的制作、加工需要。４）它的主、作为大型公用建筑，越来越多的出现在我国的各大中城市建设 次龙骨及面板材料的选用，应满足构件在加工拼装过程中的刚度 应用经纬仪进行严格操平，不平整度应控 中。异型管构式钢结构的造型主要依靠对型材、管材等进行加工 要求。５）制作完成后， 煨制，组拼焊接而成的。适用于对建筑造型有特殊要求的各类大 制在±５ ｍｍ／ｍ范围内。型公共与民用建筑，特别是体育场馆，大型会议场所等，并具有如 １．２．５确定顶升设备 下特点：钢结构工程以其受力性能，抗震性能良好，安装现场施工 １）在钢结构工程中，零部件的煨弯加工，可采用液压式千斤 周期短且无湿作业，有效的提高了生产效率。其施工工艺简便， 顶配合火焰加热，保证其加工质量，并合理地降低工程成本。２） 制作胎具可反复利用，质量容易控制，结构造型美观，在最大程度 参照标准规范以及到位的液压千斤顶的行程、吨位等技术参数， 上满足设计意图。 制定相应措施及工艺参数。 １ 工艺流程及工作要点 １．１ 工艺流程 １．２．６制作１：１加工胎具、现场布置 １）在操作钢平台上根据零部件细化图纸、分析表中的相关数 并随不同零部件尺寸的变化而调整。 施工准备一工程结构三维建模一构件小样分析一搭设操作 据，放设１：１样制作胎具，在图示弧度的基础上，应预加１００／／ｌｉＴ／～１５０ ｍ／ｌｑ 平台一确定顶升设备一制作Ｉ：Ｉ胎具、现场布置一零部件煨弯制 ２）胎具在制作时，作一零部件校正与组装一构件焊接一除锈、防腐一复核和检查。 的收缩量，以避免因钢材弹性特性，而零部件出胎后发生变形。 ３）结合工程实际，制作顶弯过程中的胎具，并对液压千斤顶进行 合理布置，满足工程要求。４）针对钢材在弯曲过程中的特性，制 １．２操作要点 １．２．１ 施工准备 １）根据土建部门提供的建筑轴线、标高及基准点等基础数 据、指标，对现场进行复测。２）将数据结果统计制表，做出示意 作相应的顶弯工具，增加必要的保护设施，防止钢材发生局部凹 陷或变形。 图，反馈回技术部门及制作项目，以指导施工。３）加工制作构件 时，参照测量数据，调整加工量，满足工程质量的整体要求，减少 １．２．７零部件煨弯制作 １）图１为零件加工胎具的简易示意图。２）如图２所示，先把 将千斤顶在２点处进行顶弯操作。３）用火焰加 构件在后期安装时的难度。４）在进行现场勘察的同时，组织技术 钢材的１点固定，热其内侧，并对加热温度进行控制（６００℃～９００ ），利用钢材热 人员熟悉掌握有关施工图纸、施工规范、设计要求，将图纸中的技 胀冷缩的特性，将钢管顶至固定点处。４）在与卡具相符后进行简 术难点，做仔细的研究。５）对构件的加工尺寸、煨弯弧度、标高位 单固定，然后依次操作直至构件均与胎具的放样位置吻合。５）零 置、规格型号、连接部位等逐一进行核对，计算。 部件在下料时，其两端应预留２００ ｍｍ～５００ ｍｍ的加工余量，在加 １．２．２工程结构三维建模 工完成后切掉，以保证其成型后，构件的整体弧度要求。 根据技术分析及图纸等技术文件的具体要求，利用计算机中 相关软件，制作整体工程结构的三维立体模型，以便于详细分析 各零部件的技术信息。 １．２．３构件小样分析 １）根据前期准备，做出构件分析表及构件详化小样图，明确 ｌ 盯 加工制作精度要求，交付施工班组执行。２）构件分析表主要包括 构件的名称、零部件代号、规格、各项几何尺寸、弧管半径、弦高、 数量等数据，并进行校对、审核后，交付班组执行。３）为确保加工 精度，依据所得数据，在电脑上做出零件小样分析图，细化图纸尺 ａ） ｂ） 寸，经校对、审核后，交付小组进行现场１：１大样放置。 １．２．４操作钢平台的搭设 １）在制作加工现场，进行操作钢平台的搭设。２）操作钢平台 １．２．８图１管子弯形时的受力与变形 “死弯”控制 为了满足工程整体造型的需要，必须对钢材“死弯”进行控制。 的基层应采用Ｃ２０或Ｃ２５的细石混凝土（厚度在１００ ｍｍ左右）进 １．２．９零部件的校正与组装 行加固找平，其表面平整度满足上部钢平台的制作与安装。３）操 １）在钢平台的另一侧，应根据工程的实际弧度放设１：１校正 收稿日期：２０１０—１１一ｌ７ 作者简介：田拥军（１９７８一），男，工程师，山西省第三建筑工程公司，山西长治０４６０００ 第３７卷第７期 ・７８・ ２ ０ １ １年３月 山 西 建 筑 胎具。２）在零部件顶弯完成出胎前，应进行编号管理，并进行成 基本金属间过渡较平滑，焊渣和飞溅物基本清除干净。焊缝尺 品保护。３）用汽车吊或其他起重设备，吊至校正胎具处，用千斤 寸、强度试验检验必须合格。 顶配合火焰进行校核，以保证其的实际尺寸，满足构件的后期组 １０）构件的焊接应规范、合理，满足施工规范、设计图纸中关 装要求。４）在零部件基本完成后，根据构件分析图，在操作平台 于焊缝尺寸、焊脚高度等有关焊接的要求，以保证构件的整体质 上，制作构件组装胎具，进行复核无误后，将对应的零部件进行摆 量。 放、点焊，并完成整个构件的加工、制作。５）在构件加工制作完 １１）构件出胎、运输及安装时的吊装，应避免野蛮作业，防止 成，各项数据检查无误的前提下，应在其相隔一定距离设置固定 焊口发生开裂，影响工程质量及安全。 支架，以防止出胎后发生变形。６）构件的焊接应规范、合理，满足 １．２．１２构件的除锈、防腐 施工规范、设计图纸中关于焊缝尺寸、焊脚高度等有关焊接的要求。 １）根据工程技术文件的不同要求，构件在制作完毕后进行除 锈处理，达到要求的除锈等级。２）涂装前钢材表面除锈应符合设 计要求和国家有关标准的规定。经处理后的钢材表面不应有焊 渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等。３）进厂后的涂料应检查是否 有产品合格证，经核查无误后，方可使用。钢结构表面涂刷防护 油漆，漆膜厚度应满足设计要求。４）构件涂刷表面不应有误涂、 漏涂现象，涂层应均匀、无明显皱皮、流坠、针眼、气泡、脱皮和返 锈等。５）涂装完成后，构件的标志、标记和编号应清晰完整。 图２钢管顶弯成型工艺图 １．２．１３复核和检查 １．２．１０ 构件焊接 按国家规范ＧＢ ５０２０５—２００１钢结构工程施工质量验收规范要 焊接、校正、 １）在工程开始焊接之前，必须对焊接工艺中的坡口形式、焊 求对构件进行检查，严格对各工序：零件加工、组拼、刷漆、运输、堆放、安装就位等工序的检验、验收工作。 接方法、焊接变形控制等技术参数进行确定；２）焊接前的准备。 喷砂除锈、在开始前完成焊接前的准备：焊接材料在使用前应按规定的温度 ２质量要求 和时间进行烘干储存，焊接前将坡口内及周围５０ ｍｍ范围内污染 １）严格遵照国家标准ＧＢ ５０２０５—２００１钢结构工程施工质量验 物清除干净；３）焊接方法的选择。结合各方条件与特点，在钢结 收规范和ＪＧＪ ８ １ ２００２建筑钢结构焊接技术规程执行。 构焊接时尽量直接采用ＣＯ 气体保护焊打底和罩面，在确保工程 ２）严格把好原材料质量关，对各种原材料和各种试件进行认 质量的前提下，提高工作效率。 真检查评定，不合格的材料不准进场。焊接材料按要求进行烘干 １．２．１１ 焊接质量的控制 保温，设烘干箱保温桶。 ３）加强对工序管理、质量检查、成品保护、积累工程施工技术 １）钢结构的焊接工程必须由取得合格资格证书的焊工执行， 并且在有效期限内。 资料的进程控制。 ４）钢结构的焊接工程必须由取得合格资格证书的焊工执行， ２）每一类型相贯焊缝坡口正式切割前，必须进行试切割和预 组装，确保焊缝坡口形式及尺寸，符合设计及规范要求。其次在 并且在有效期限内。５）施工过程中管理人员做好施工日志，对操作人员编号便于 施焊前应对主材、焊材等都进行处理，并进行有效保护。 互检、专检的制度。 ３）焊前将管内、外坡口两侧各５０ ｍｍ范围内，油污、锈蚀等污 追溯执行白检、６）零部件、构件在完成一个工序后，必须经检验合格并签字 物清理干净，焊丝在３５０℃条件下烘烤１ ｈ后，随炉冷却到１５０℃ 保温，随用随取。 作业时必须采取有效的防风措施。 ５）在焊接过程中，采用多层多道焊，严格控制线能量，以使焊 接接头的力学性能处于最佳状态。 后，方可进行下一步工作，加工制作前应对构件的各项数据指标 ４）取出的焊丝应放人保温桶内，不得使用锈蚀的焊丝。露天 进行复核。 ３结语 １）由于该技术的关键环节是顶升煨弯环节，采用机械配合火 焰的方法进行施工，可以充分利用已有的人力、物力，因地制宜的 ６）在完成每层焊接后应采用碳弧气刨，进行逐层逐道清渣， 在加工现场完成了构件加工任务，便于流水操作，较外煨加工可 保证焊缝质量。 节省资金２０％～３０％。 ２）采用该施工技术进行加工生产，使施工质量容易控制、掌 焊，以避免由于焊缝收缩向一端积累而引起的各节点间尺寸误 握，工效高，便于根据工程实际情况，组织流水施工，缩短工期。 差，不得在同一支管的两端同时施焊。 参考文献： ８）焊缝尺寸应符合设计要求的计算厚度值或焊脚尺寸，但也 ［１］ ＧＢ ５０２０５－２００１，钢结构工程施工质量验收规范［Ｓ］． 要避免过多地堆焊加强高，而产生较大的焊接残余应力。 ［２］ＪＧＪ ８１－２００２，建筑钢结构焊接技术规程［Ｓ］． ７）在焊接前应首先将构件放平，从中部向两端逐点进行施 ９）焊缝观感应达到：外形均匀、成型较好，焊道与焊道、焊道与 Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｉｒｒｅｇｕｌａｒ ｐｉｐｅ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ＴＩＡＮ Ｙｏｎｇ￣ｕｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｉｒｒｅｇｕｌａｒ ｐｉｐｅ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ａｎｄ ，ｓｕｎｌｎｌｓｉ＇ｉｚｅｓ ｉｔｓ ｑｕａｌｉｔｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｉｔ ｃａｒｒｉｅｓ ｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔｉｔ ｇｕａｒａｎｔｅｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎ－ ，ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｑｕａｌｉ￣，ｓａｖｅｓ ｆｕｎｄ，ａｎｄ ｓｈｏｒｔｅｎｓ ｗｏｒｋｉｎｇ ｓｃｈｅｄｕｌｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔ ｉｓ ｗｏｒｔｈ ｆｕｒｔｈｅｒ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｑｕａｌｉ￣ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｂｅｎｅｆｉｔ