钢结构桥柱预拼装工艺研究.pdf

2014 年第 10 期 钢结构桥柱预拼装工艺研究 戴静红 渊江苏浩瀚钢结构有限公司袁 江苏盐城 225000冤 摘要院 近年来钢结构发展迅速袁钢结构工程因其加工尧安装工期短袁造型方便袁在各类建筑结构中都有大量使用遥如今钢结构的 重钢结构应用越来越广袁在大型场馆尧桥梁尧高层建筑中广泛应用袁重钢结构主要特点为板材厚尧重量大尧工艺复杂尧检验难度高遥 本 文以某工程钢结构桥柱为例来探讨在传统检验方法之上袁预拼装检验在牛腿空间定位检测中的优势袁以求节约加工时间袁提高产 品质量袁方便现场安装遥 关键词院 桥柱曰 钢结构曰 预拼装曰 工艺 中图分类号院U445.4 文献标识码院A 文章编号院 1674要3024渊2014冤10要139要01 前言 该工程为我公司与中建合作项目袁是典型的重钢桥柱遥 钢结 构柱部分总重约 2000 吨袁共 7 节袁每节 8 个桥墩袁每个桥墩由 4 根钢柱组成袁我公司负责二节以上钢柱的制作遥 钢柱本体结构为 十字柱袁截面为多为+600*600*30*50遥 钢柱之间依靠牛腿连接袁 所以牛腿定位非常重要袁但钢柱牛腿定位复杂袁空间角度较多袁 检验难度高袁 本文以第三节桥墩的 4 根钢柱为例就传统检验方 法与预拼装检验的优劣展开讨论遥 1 钢柱结构分析 钢柱布置图 从布置图中可以看出钢柱之间的纵向距离上下均为 3300mm袁 柱底中心横向距离为 4388mm袁 柱顶中心横向距离为 4249mm遥 柱之间有支撑袁柱本体及牛腿均需打上栓钉袁柱顶尧柱 顶外侧均设有吊耳袁 考虑钢柱本体较重袁 吊耳均要求全熔透焊 接袁确保吊装安全遥 钢柱牛腿之间依靠连接板连接袁连接板与牛 腿腹板上的孔定位是牛腿位置控制的关键袁 当钢柱之间的相对 空间位置固定后袁连接板与相连牛腿上的孔能完全对应袁并能顺 利穿过螺栓袁则说明拼装基本正确袁通过后续对定位尺寸的复核 就可完成检验遥 从布置图中还可以看出牛腿之间组成的平面与水平面平 行袁而钢柱在水平面上为斜置袁方向倒向图中右上脚袁且钢柱间 距不同袁所以牛腿在每个钢柱上定位关系都不一样袁牛腿与钢柱 间存在多个角度关系袁这就为制作和检验带来了很大的难度袁通 过第一批柱的制作袁发现牛腿定位偏差严重袁螺栓孔重合率低袁 甚至牛腿缘板之间出现大角度错边袁 成为制约加工进度和质量 的关键因素袁 第一批钢柱我们采用了传统的检验方法和检验工 具袁对钢柱两端端铣后画十字线袁牛腿的定位采用掉线和直尺配 合的方式进行检验遥 检验过程中发现因牛腿尺寸较大袁 数量较 多袁角度复杂袁传统的检验方法和检验工具在检验牛腿空间角度 时产生很多检验困难袁且检验精度较低袁甚至有检验盲点袁即耗 时又存在质量隐患袁 在发货到安装现场后出现牛腿对接不上的 情形袁需要返工袁即增加了成本也耽误了工期遥 2 预拼装 通过技术交流和讨论袁 我们考虑通过在传统检验方法之上 增加预拼装检验的方法来提高牛腿空间定位方面的检验精度袁 所谓预拼装即通过制作胎架的方法来模拟安装现场实际状态袁 将拼装好的钢柱放置在胎架上袁通过先定位钢柱袁后检验牛腿的 方法袁即可快速看出问题袁从而有针对性的检查和解决问题遥 2.1 胎架的制作 为方便吊装袁提高拼装安全性袁决定采用卧式预拼装的方法 渊即将钢柱平放于胎架上冤遥 胎架由 4 根 5 米高袁 截面为 HN396*199*7*11 的 H 型钢组 成立柱袁立柱立于 20*5000*6000 的钢板上袁立柱之间有同截面 的 H 型钢连接袁 牛腿为截面 HW200*200*8*12 的 H 型钢袁长 1350mm袁牛腿支撑为 20# 工字钢遥 预拼装时胎架需承受四根柱子总计约 40 吨的重量袁为保证 结构强度袁立柱与底板之间尧牛腿与立柱之间需开坡口清根焊袁 并对焊缝进行了超声波检验袁牛腿下侧设有牛腿支撑袁立柱外侧 也设有支撑遥 经电脑软件进行受力分析得出此胎架结构的稳定 性和承压能力能够达到预拼装的要求遥 胎架尺寸的确定院为保证柱底与底板有一定的间隙袁经 cad 放样尧测量袁最低的牛腿与底板间距设定为 550mm 为宜袁根据牛 腿在钢柱上的位置及钢柱自身高度袁 立柱间距设定为 4500mm袁 此距离既可保证将钢柱平稳放在胎架上又不会影响到牛腿对 接遥 从布置图中得出钢柱之间的纵向距离上下均为 3300mm袁所 以定出上下牛腿的间距为 3300mm袁钢柱调运安置在胎架上后只 需通过调节上下柱中心距即可完成钢柱定位遥 2.2 钢柱在胎架上的定位 钢柱在胎架上的定位是检验拼装是否准确的关键袁 按照钢 柱的实际安装位置结合胎架空间结构绘制出钢柱在胎架上的定 位图遥 定位图按照钢柱实际安装位置袁 将一根柱子垂直于胎架牛 腿放置袁并且钢柱牛腿需避开立柱袁钢柱定位时采用定位板点焊 固定袁将钢柱定位好后袁即可通过牛腿缘板对接关系及牛腿之间 的连接板与牛腿腹板孔的配合度来检验牛腿拼装是否准确遥 在实际检验过程中袁在传统的检验之后袁通过预拼装检验可 以非常方便直观的看出钢柱装配是否有问题袁 比如通过检查牛 腿翼缘对接是否吻合袁 连接板与牛腿腹板的穿孔是否合适等可 以立即发现检验遗点袁 然后通过检测相关牛腿的关键定位尺寸 即可很快查出问题原因袁然后即可针对原因进行专项整改遥 通过几批构件的预拼装检验证明这种方法切实可用袁 并发 现问题集中在牛腿的空间定位上袁针对这个问题袁技术人员绘制 了每根钢柱牛腿空间定位图袁将定位角度转换为定位尺寸袁方便 了工人拼装定位袁并进行了一系列工艺改进袁控制焊接变形遥 通 过这些措施有效的提高了拼装检验速度和拼装质量袁制作尧检验 效率较之前提高了近 4 倍遥 3 结论 对于较复杂的空间牛腿结构袁在传统检验方法基础上袁通过 预拼装的方法能够起到快速复检的作用袁 在检验