箱形结构(BOX)柱加工制作工法

箱形结构(BOX)柱加工制作工法由上海宝冶建设有限公司、大连金广建设集团有限公司完成的工法01形成原因操作原理质量控制工法特点材料设备安全措施目录030502040607环保措施应用实例效益分析荣誉表彰目录0908010基本信息《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》是上海宝冶建设有限公司、大连金广建设集团有限公司完成的建筑类施工工法，完成人是刘春波、孙海亮、赵瑞杰、杨振林、刘国强。该工法适用于工业与民用建筑及一般构筑物建筑等涉及箱形柱钢结构的制做。《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》主要的工法特点是：内隔板与主板间留有足够间隙并用垫板围成焊道，电渣焊填充焊道，实现内隔板与主板的焊接。从而解决操作人员无法进入内部焊接的较小截面箱形柱的内隔板与四面主板熔透焊接问题。2008年1月31日，《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为2005-2006年度国家二级工法。形成原因形成原因由于箱形结构刚性大、自重轻、强度高，同时可以在箱形结构中空内浇筑混凝土以组成混合结构的特点，箱形柱（即BOX柱）在电厂锅炉框架、体育场馆、高层、超高层建筑中应用日益广泛。宝冶建设钢构分公司通过对海南中海石油二期化肥工程、苏州博览中心工程及上海一钢不锈钢厂房工程等多项涉及箱形柱项目的加工制做，积累了宝贵经验，制订出一套完整的加工制做工艺，在该基础上形成了《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》。

工法特点工法特点《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》的工法特点是：一、箱形柱的结构特点是主干为箱形，内侧在对应于外侧牛腿上下翼板位置设置内隔板且一般要求与四面主板熔透焊接。二、高层结构的箱形柱制做和安装通常分若干段进行，下节柱的柱顶四边向内50~100毫米范围要端铣，端面铣垂直于柱身，以保证箱形柱整体的垂直度。三、箱形柱容易因焊接不当产生扭曲变形，而造成上下节柱对接缝出现错口等问题。四、内隔板与主板间留有足够间隙并用垫板围成焊道，电渣焊填充焊道，实现内隔板与主板的焊接。从而解决操作人员无法进入内部焊接的较小截面箱形柱的内隔板与四面主板熔透焊接问题。

操作原理适用范围施工工艺工艺原理操作原理适用范围《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》适用于工业与民用建筑及一般构筑物建筑等涉及箱形柱钢结构的制做。

工艺原理《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》的工艺原理叙述如下：一、箱形柱生产线及电渣焊的工艺原理箱形柱生产线及电渣焊的工艺大致为下料、腹板开电渣焊通道口、组立U形、焊隔板两侧焊缝、组形、主焊缝打底、电渣焊、埋弧焊主焊缝焊接、端铣、装焊牛腿等几个流程环节。制做过程中必须控制好每一环节，以保证箱形柱整体的垂直度和扭曲度等外形尺寸要求。二、增加工艺隔板控制变形为了控制箱形柱因电渣焊焊接和主焊缝焊接过程出现腹板中心部位向外曲张，产生严重的波浪变形，在箱形内隔板稀疏的部位增加等距的工艺隔板来防止变形。通常工艺隔板间隔为1500~2000毫米。工艺隔板的厚度根据箱形柱腹板和翼板的厚度和主焊缝焊接量的大小而定，一般采用6~20毫米。三、防止箱形柱的扭曲变形，主焊缝应采用同步焊接。箱形柱四条主焊缝在施焊过程中，必须保证同一侧的两条焊缝同步进行施焊。同时箱形柱主焊缝的坡口形式和角度尽量保证通长相近，以避免局部因焊接量过大受热不均而变形。

施工工艺《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》的工艺流程见下图。

箱形柱的加工工艺流程图《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》的操作要点如下：一、放样、号料1.号料前，号料人员应熟悉工艺要求，然后根据生产科编制的排版图、下料加工单、零件草图和电脑实样图进行号料。下料加工单每个零件必须标识清楚该零件所在的图号、构件号，材质及外形尺寸。零件图按照构件号加零件号标识，可以缩写，但必须注明缩写原则。2.放样和样板的允许偏差见下表。3.放样时，如发现施工图有遗漏和错误以及其他原因需要更改施工图时，必须取得原设计单位的同意，不得擅自修改。4.号料时，凡发现材料规格或材质外观不符合要求的，须及时报材料、质量、技术部门处理。5.划线后应标明基准线、中心线和检验控制点，作记号时不得使用凿子一类的工具，少量的样冲标记其深度应不超过0.5毫米，钢板上不得有任何永久性的划线痕迹。材料设备材料设备《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》无需特别说明的材料，采用的机具设备见下表。质量控制质量控制《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》的质量控制要求如下：一、质量控制标准1、《钢结构工程施工质量验收规范》GB；2、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81。二、质量控制措施1、质量管理要坚持管理层和作业层相结合，部门与基层相结合，技术人员与操作人员相结合，防治结合，以防为主的方针。严格执行班组自检和质量部门专检相结合的原则。2、严格箱形柱电渣焊前的隔板装配质量，以保证电渣焊的焊接过程顺利进行和焊接质量符合设计要求。3、严格进行焊缝（包括电渣焊和主焊缝）的无损检测，保证焊缝质量。4、焊接过程严格按照焊接工艺执行，控制焊接变形，保证构件外形尺寸。5、提高端铣精度要求，保证构件端面垂直度和现场安装要求。安全措施安全措施采用《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：一、在生产前必须逐级进行安全技术交底，交底内容针对性要强，并做好记录，并明确安全责任制。严格按规定做好开工前、班前安全交底。二、箱形柱的电渣焊和埋弧焊焊接应注意用电安全，严防漏电、触电。三、在进行箱形柱箱形内的焊接作业时，应注意焊工的防护和通风。四、对于大型箱形柱构件的翻身和倒运，应使用专用吊具，并选择合适吊点，确保安全。

环保措施环保措施《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》的环保措施如下：一、相比于其他常规加工方法，该工法通过电渣焊解决了箱形柱内部隔板的熔透焊缝问题，且焊缝一次合格率极高，减少了车间内碳弧气刨的工作量，由于碳弧气刨是钢结构加工的主要噪声来源，所以可以降低车间内噪声排放。二、机械设备必须按相关规定进行保养维修，确保机械设备的消声设备完好。三、要做好对机械操作人员的教育培训，正确使用各类机具，避免因不正确使用发出刺耳的噪声。四、施工场地应做硬化处理，可以绿化的部位采取绿化措施。五、成品车间除锈设备等产尘较大的作业必须封闭作业。六、加强对作业人员的教育，有尘产生的作业动作要轻、速度要慢。七、做好现场扬尘的监测工作，发现超标立即采取降尘措施。

效益分析效益分析《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》的效益分析如下：一、该工法将箱形柱加工制做过程进行了规范统一，特别是将箱形柱内部隔板采用电渣焊的方法，有效地解决了箱形柱牛腿处内部隔板部位四面全熔透焊接问题，即保证了箱形柱钢结构加工质量，又提高了加工制做效率。二、与常规方法进行箱形柱制做相比，该工法采用电渣焊方法进行的加工制做工艺，从加工工艺流程上改变了传统手工组立、装配、焊接的钢结构制做方法，分别对箱形柱钢结构的装配、焊接等质量方面和整体加工进度上都有显著提高。三、采用该工法共计获得了上千万直接经济效益，取得了社会效益。

注：施工费用以2005-2006年施工材料价格计算应用实例应用实例《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》的应用实例如下：一、石油二期化肥工程中海油二期化肥项目为中海石油化学有限公司2002年在海南省东方市投建的中国最大化肥基地，钢结构量约5000吨，其中尿素装置主框架约800吨采用箱形柱结构，是箱形结构在化工行业建设中的初步应用，通过该工法箱形柱生产线和加工工艺的实际应用，构件质量良好。二、苏州国际博览中心工程苏州国际博览中心（一期）工程是由箱形结构柱、平台梁及管桁架屋面组成的大型场馆工程，主体工程从2003年12月开工至2004年10月北区达到完全使用条件，工期要求十分紧张。钢结构制做安装总量4万余吨，其中各展厅的主体钢柱均采用箱形柱形式，通过该工法的实施，使得所有构件得以顺利加工出厂，为现场安装和该工程项目的总体工期提供了可靠的保障。三、上钢一厂不锈钢厂房工程上海一钢不锈钢厂房工程共有箱形柱240