《高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例（43頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,*,高層鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)應(yīng)用,,工程（一）,引言,鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高層建筑已有數(shù)十年的歷史。首先采用鋼結(jié)構(gòu)建造高層建筑的是美國,,,戰(zhàn)后經(jīng)過經(jīng)濟(jì)恢復(fù)，高層鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)再度興起，隨著煉鋼技術(shù)和成型制造工藝的發(fā)展，給鋼結(jié)構(gòu)工程的應(yīng)用帶來新的活力，工程建設(shè)日益增加，相應(yīng)又推動(dòng)了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的不斷進(jìn)步積完善，特別是,1960,年以來，高層鋼結(jié)構(gòu)工程迅速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)已成為高層建筑設(shè)計(jì)選型的主要對象。,,隨著中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口城市化進(jìn)程加快，我國住宅建設(shè)持續(xù)空前發(fā)展，人們的居住條件逐步提高，并對居住

2、質(zhì)量的要求也越來越高。中國已成為第一產(chǎn)鋼大國鋼結(jié)構(gòu)住宅適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化、商品化程度高，可以將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、安裝一體化，提高住宅產(chǎn)業(yè)化水平。由于上述優(yōu)勢，鋼結(jié)構(gòu)在住宅市場必將有良好的發(fā)展前景。,,通過百花小區(qū),1#,樓高層住宅鋼結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用研究，更好地提高鋼結(jié)構(gòu)體系在住宅產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用技術(shù)，推動(dòng)國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)在房地產(chǎn)業(yè)中的采用，為鋼結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。,,,工程概況,,百花小區(qū),1#,商住樓位于濟(jì)南市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)建設(shè)總公司建設(shè)的百花小區(qū)內(nèi)，建筑面積為,3.3,萬平方米，地下一層，地上,26,層（其中地下為立體式車庫，,1,～３層為公建，,4,層以上為住宅樓）。承重框架為箱形截

3、面柱及,H,型梁，柱采用馬鋼生產(chǎn)的,Q345B,型鋼車間加工制作。內(nèi)、外墻板采用南京產(chǎn),ALC,（蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板），外墻直接在,ALC,板刷涂料。公建部分外窗采用無框窗；住宅外窗采用,60,系列,PVC,塑鋼窗，中空玻璃。樓面為現(xiàn)澆混凝土現(xiàn)場澆筑，屋面采用,PVC,卷材防水聚乙脂發(fā)泡保溫屋面。住宅內(nèi)水電均走暗線，與梁交叉處走梁腹板預(yù)留孔。水、電分戶計(jì)量，寬帶入戶。采暖用進(jìn)口美國原裝金瑪克電暖器。室內(nèi)精裝修，空間大，效果好，充分體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。,,,,主要施工方法,鋼結(jié)構(gòu)加工制作箱型柱采用鋼板，在鋼構(gòu)件加工車間加工、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的除銹、焊接完成。,,,,§,箱型柱制作工藝,,,,1)

4、,鋼板拼接,,由于每段柱高在,12,米以下，為保證下料后鋼板的直線度，首先將 兩塊鋼板拼接。 鋼板兩端開坡口。,,,2),劃線下料,,按排料圖劃線，劃線寬度方向留余量,3mm,，長度方向留余量,50mm,。中間隔板劃線不留余量。長度方向沿劃線每隔,5m,鉆,Φ8mm,孔。用兩臺半自動(dòng)切割機(jī)（或雙頭）沿劃線中心同時(shí)切割，每隔,5,米留,100mm,不切割，待冷卻后再切割。,,,,3),組裝焊接,,用,H,型鋼作臨時(shí)組裝平臺，組裝前用水準(zhǔn)儀將平臺找平并將,H,型墊實(shí)固定。在兩腹板上劃組裝線，組裝焊接襯板。,,定位焊：在襯板內(nèi)側(cè)每隔,300mm,焊,10-20mm,焊縫。,,將一腹板與隔板組對，

5、定位焊。組對兩蓋板，定位焊。組裝腹板，定位焊。用三根同尺寸的箱體并排，并兩點(diǎn)焊。用兩邊箱體作自動(dòng)焊機(jī)軌道用。,,焊接：用兩臺埋弧自動(dòng)焊沿同一方向焊接兩條焊縫。焊縫兩端加,100mm,引弧板和熄弧焊。焊完一層后將箱體翻身，焊接另一面兩條焊縫。焊接方法同上。待焊接完畢后再翻身施焊另一面兩條焊縫。焊接完畢，即將引熄弧板在離母材,5mm,處切斷，并用砂輪機(jī)修磨平整，切不可用錘擊落；并修磨后的切割面進(jìn)行檢查。,,焊縫無損檢測，使用超聲波探傷。探傷長度為每條焊縫的,20%,，按,JB11345,的規(guī)定不低于,Ⅱ,級。,,,§,梁及連接板加工及組焊,,,1),下料,,型鋼采用型鋼切割機(jī)下料，鋼板采用半自動(dòng)切

6、割機(jī)下料,,,下料后應(yīng)進(jìn)行清渣修磨，編號歸類放置；,,,2,）鉆孔,,先在構(gòu)件上用劃針和鋼尺劃出孔的中心和直徑，在孔的四周（,90°,位置）打四只沖孔，鉆孔后檢查；,,,3,）高強(qiáng)度螺栓摩擦面處理,,噴砂處理高強(qiáng)度螺栓摩擦面的表面粗糙度：噴砂壓力約,6Kg/cm2,，石英砂的粒度,1.5∽4mm,，加工后的鋼材表面呈現(xiàn)灰白色； 用電動(dòng)砂輪機(jī)打磨鋼板的表面，砂輪打磨的方向與受力方向垂直，打磨范圍不應(yīng)小于,4,倍螺栓直徑，打磨時(shí)不應(yīng)在鋼材表面磨出明顯的凹坑。,,,?,鋼結(jié)構(gòu)安裝,,,,§,箱型柱安裝：,,,箱型柱在實(shí)際施工過程中按照材料采購、加工、運(yùn)輸、吊裝、連接（加固）工藝完成。所有鋼結(jié)構(gòu)制品，

7、在刷防銹油漆前，必須將構(gòu)件表面的毛刺、鐵銹、油污及附著物清除干凈。手工除銹達(dá)到,St2,，機(jī)械除銹達(dá)到,Sa2,。本工程四層以下裙樓立柱為,48,根，主樓立柱為,37,根。立柱單根最短,4.5,米，最長,12.5,米。截面形狀為箱形。單根立柱最大設(shè)計(jì)重量為,3.5,噸，最小設(shè)計(jì)重量為,1.88,噸。剪力墻框架立柱為,150*150H,型鋼。吊裝順序采用由中心向四周擴(kuò)展的原則，以保證安裝過程中框架的對稱性和穩(wěn)定性。立柱安裝吊裝采用,QTZ-80,型塔式起重機(jī)，利用柱頂臨時(shí)設(shè)計(jì)連接耳板為吊裝吊點(diǎn)進(jìn)行吊裝。立柱連接采用臨時(shí)連接板和臨時(shí)螺栓進(jìn)行連接，形成穩(wěn)定的單元框架后調(diào)整焊接及,UT,檢測。,,,§

8、,鋼梁安裝,,鋼梁的安裝分主梁、次梁和外挑梁的安裝。主梁材質(zhì)為,Q345B,軋制,H,型鋼。主梁在立柱形成單元后采用捆綁串吊施工，根據(jù)該工程的設(shè)計(jì)特點(diǎn)吊裝數(shù)量,2~4,根；次梁和剪力墻框架梁由于空間和接點(diǎn)的實(shí)際情況，一般采用單根吊裝。,,,§,高強(qiáng)螺栓安裝,,高強(qiáng)螺栓是目前建筑鋼結(jié)構(gòu)最先進(jìn)的連接方法之一，特點(diǎn)是施工方便，可拆可換，傳力均勻。根據(jù)本工程的設(shè)計(jì)方案高強(qiáng)螺栓采用摩擦型連接。緊固辦法采用專用棘輪扳手和扭矩扳手經(jīng)初擰和終擰完成。,,,§,栓釘焊接,,栓釘焊接是高層鋼結(jié)構(gòu)施工中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。常見的栓釘焊接分為直接焊接在鋼梁上和穿過壓型鋼板后焊接在鋼梁上兩種方式。本工程采用直接焊接在鋼

9、梁上。,,,?,混凝土施工,,,本工程中混凝土部分主要是核心筒筒壁和現(xiàn)澆混凝土樓面兩個(gè)部分。混凝土的運(yùn)輸?；炷霖Q向運(yùn)輸主要通過砼泵泵送。樓面模板支撐方案，根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用,H,型梁下翼緣支撐小規(guī)格,H,型鋼，在,H,型鋼上鋪設(shè)竹膠板、鋼筋。箱型柱內(nèi)澆混凝土采用頂升法，利用混凝土泵的壓力將混凝土由下向上壓入箱型柱。在混凝土頂升前，會同設(shè)計(jì)方對頂升入口處的管壁進(jìn)行詳細(xì)、嚴(yán)格的強(qiáng)度驗(yàn)算，確保頂升壓力在要求的強(qiáng)度范圍內(nèi)，同時(shí)在柱下部側(cè)壁安裝特種壓力表，隨時(shí)觀測柱內(nèi)混凝土的壓強(qiáng)變化。另外，對頂升用混凝土的配合比要嚴(yán)格要求，保證混凝土的坍落度不小于,200MM,。,,,?,外墻板安裝,,,外墻

10、板采用南京旭建產(chǎn),175MM,厚度,ALC,板。該板材全部采用工廠化加工，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場吊裝，吊裝設(shè)備為塔吊。外墻墻板共計(jì)約,9780,塊，其中,TU,平板,4600,多塊，,TU,藝術(shù)板,5180,塊。按照廠家提供圖集施工，由墻板內(nèi)側(cè)膨脹螺栓固定在樓面的通長角鋼和,ALC,板上的專用聯(lián)結(jié)桿連接，縫隙用嵌縫砂漿和密封膠密封。于床連接處在窗四周另加角鋼。,,,?,內(nèi)墻板安裝,,,內(nèi)墻板均采用南京產(chǎn),C,型,125,厚度,ALC,板。工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝。施工工藝簡單，不受天氣等情況的制約。內(nèi)墻的安裝基本與外墻類似。衛(wèi)生間、廚房等部位的墻板采用特殊,PVC,密封膠。,,,主要的技術(shù)成果,箱型砼柱,,,

11、箱型柱－砼柱是在箱型柱內(nèi)灌注高強(qiáng)度（,C50,）等級砼，在箱型柱中間內(nèi)部加隔板支撐，形成兩種材料相輔相成共同工作的機(jī)理，解決了在荷載作用下，強(qiáng)度尚未達(dá)到極限時(shí)率先發(fā)生變形過大的問題。它具有承載力高、抗震性能好、施工簡捷的特點(diǎn)，一般每四層（每節(jié)長,12,米左右）為一個(gè)制作安裝單元，整根鋼管柱一次吊裝就位，為主體結(jié)構(gòu)安裝創(chuàng)造了流水作業(yè)的條件。箱型柱－砼外包防火板后，鋼管混凝土柱耐火極限大于三小時(shí)，滿足高層建筑的防火要求。,,,H,型梁的加工，栓釘?shù)暮附?，采用合理的工藝，盡量減少由于焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，并采用合理的手段校正誤差。,,高強(qiáng)螺栓的型號，高強(qiáng)螺栓的接觸面要求先用砂輪打磨，打磨方向與構(gòu)件受力

12、方向垂直，安裝時(shí)用鋼絲刷清除浮銹，并根據(jù)規(guī)范做摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗(yàn)，要求抗滑移系數(shù)不得小于,0.35,。,,H,型梁,,,H,型鋼梁均采用軋制,H,型鋼，其變形能力強(qiáng)，抗震性能好，承載力高。,H,型鋼梁外刷防腐漆、外包防火板，解決了鋼結(jié)構(gòu)的防腐、防火問題。施工時(shí)鋼梁有較大的承載力，可大大節(jié)省模板工作量。所用梁均在工廠加工，后運(yùn)輸?shù)娇h現(xiàn)場吊裝，大大減少了現(xiàn)場的工作量，縮短了工程工期。,,抗側(cè)力支撐砼筒結(jié)構(gòu),,,電梯、樓梯位置形成鋼筋混凝土核心筒，作為剪力墻抗側(cè)力支撐，提高了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，對于優(yōu)化抗側(cè)剛度，改善抗震性能起到了積極的作用。,,現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋,,,利用鋼框架梁下翼緣作為支模板材撐，

13、上鋪竹膠板，再按設(shè)計(jì)鋪設(shè)鋼筋，澆筑,C30,混凝土。節(jié)省模板材，縮短施工工期。,,節(jié)能型復(fù)合外墻板,,,,墻板尤其是外墻板從某種意義上講，它比結(jié)構(gòu)體系更為重要。因?yàn)樽≌ㄖ闹饕δ苁强客鈮Π鍖?shí)現(xiàn)的。工程采用的復(fù)合外墻板是列為“國家住宅建設(shè)推薦產(chǎn)品”的南京旭建蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土（,ALC,）板，該墻板由加氣混凝土與鋼筋龍骨組合而成。墻板工廠化預(yù)制生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝，基本取消了濕作業(yè)。加工尺寸精確，施工快速，簡單，大大縮短了施工周期；由于質(zhì)輕并有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，可簡,化工,程基礎(chǔ)；優(yōu)良的保溫性能可減少墻身厚度，增大建筑的使用面積。同時(shí)在地震中大大降低建筑的破壞程度，減少災(zāi)害造成的損失。墻板板縫的抗?jié)B、墻

14、板的防火也都滿足國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。,,,ALC,板的主要性能：,,,§,輕質(zhì)：比重為,0.5,，為混凝土的,1/5,，空心磚的,1/3,。減輕建筑的自 重，減少了經(jīng)濟(jì)投入，提高了,施工質(zhì)量,。,,,§,隔熱性：導(dǎo)熱系數(shù)為：,0.11W/m·k,。,,,§,耐火性：耐火極限達(dá)到,4,小時(shí)。,,,§,隔音性：有隔音與吸音雙重性能。,,,§,承載能力和抗震性能優(yōu)越。,,,§,綠色環(huán)保，無放射性。,,,ALC,板的施工安裝便捷，板材完全機(jī)械化生產(chǎn)，精度高，可按現(xiàn)場需要切割成任何形狀，施工工藝簡單，勞動(dòng)強(qiáng)度低，解決了傳統(tǒng)的砌塊施工中的一系列施工質(zhì)量問題，施工工期可可縮短三分之一，大大提高了施工效率。

15、,,高層住宅,鋼結(jié)構(gòu),節(jié)能采暖方式的研究,,,節(jié)能住宅在大的方面上能夠節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境；在小的方面上可以為業(yè)主節(jié)省生活成本。據(jù)有關(guān)調(diào)查表明：隨著人們對節(jié)能住宅的認(rèn)識，有超過七成的人愿意購買節(jié)能住宅。因此在本工程中，也充分考慮了節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用：,,首先，在設(shè)計(jì)上充分減少建筑墻體、屋面、窗體等部位的熱傳導(dǎo)。采用建筑低能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，使用新型低能耗的圍護(hù)材料。一至三層裙房外墻墻體采用,200,厚加氣混凝土砌塊，四層及以上住宅外墻采用,175MM,厚節(jié)能墻板。新建屋面在防水卷材上鋪設(shè)膨脹珍珠巖，增加了屋面的保溫效果。外窗除裙房辦公區(qū)安裝無框落地玻璃外，其他均采用,PVC,系列塑鋼窗，其物理性能

16、達(dá)到,A,類，中空玻璃內(nèi)腔氣體層厚度不小于,12MM,。熱水系統(tǒng)采用太陽能集中供熱系統(tǒng)。減少投資，同時(shí)保護(hù)了環(huán)境。本工程的采暖除裙房部分外均為電暖采暖方式，踢腳線安裝型瑪克爾智能溫控電暖氣。電采暖的特點(diǎn)是：環(huán)保無噪音、無污染，不產(chǎn)生廢氣，同時(shí)熱效率高，熱轉(zhuǎn)化率能達(dá)到,99%,。,,,,其次在建材的采購上，嚴(yán)格控制質(zhì)量，確保嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求使用建材。,,環(huán)保節(jié)能在施工工藝上也充分考慮。本工程的鋼管混凝土柱的澆筑，采用新型泵壓頂升技術(shù)，很少振搗甚至不用振搗，混凝土達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，減少因振搗而引起的噪聲污染，同時(shí)此工藝減少了混凝土的浪費(fèi)，大大減少了建筑垃圾的產(chǎn)生；鋼結(jié)構(gòu)梁柱的采用，減少了截面積，節(jié)省

17、了模板材的使用，節(jié)省資源的同時(shí)保護(hù)了環(huán)境；墻板安裝采用焊接或螺栓連接方式，在鋼結(jié)構(gòu)柱和梁上焊接預(yù)埋件，用專用連接鋼筋和鋼板（螺栓）固定，與結(jié)構(gòu)梁或柱結(jié)合處縫隙專用密封膏密封。墻板安裝工藝基本取消了現(xiàn)場濕作業(yè)。,,,本工程在節(jié)能環(huán)保及采暖方面改變了建筑外圍保溫隔熱單一節(jié)能的技術(shù)觀念，結(jié)合了太陽能開發(fā)及利用新型電能采暖技術(shù)，同時(shí)在施工時(shí)采用減少濕作業(yè)量的施工工藝，保護(hù)環(huán)境在開發(fā)新能源和節(jié)約使用能源上具有超前意識，為環(huán)保節(jié)能在住宅產(chǎn)業(yè)的采用起到了推動(dòng)作用。,,,鋼結(jié)構(gòu)主體升降車庫的應(yīng)用研究,,,根據(jù)城市對停車位數(shù)量的發(fā)展需求和本工程地下室層高較高的特點(diǎn)，地下室部分安裝立體升降車庫。立體多層停車,設(shè)備

18、,具有節(jié)省空間，布局靈活，存取自動(dòng)化、投資少的優(yōu)點(diǎn)，是適合城市中心土地少而生的一種新型設(shè)備。,,工程（二）,高層鋼結(jié)構(gòu)工程安裝焊接施工技術(shù),,1,、工程概況　　上海浦東國際金融大廈工程地下為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上中央核心筒為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，變截面轉(zhuǎn)換部分為勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外圍框架的梁為鋼梁，中低層部分為勁性鋼筋混凝土柱，變截面及變截面以上部分為鋼柱，通過鋼梁與核心筒連接。,53,層沿短軸方向分設(shè),4,道水平桁架，塔樓頂部為純鋼鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)直升飛機(jī)停機(jī)坪。從,52,層起架設(shè)一根,53.3m,的大型桅桿天線　　本工程在地下一層插入,48,根,H,型鋼柱和鋼管柱，作成勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，通過鋼

19、梁與核心筒連接。整個(gè)結(jié)構(gòu)以鋼管柱、,H,型鋼柱和,H,型鋼梁為主，鋼結(jié)構(gòu)總重量,9,，,242t,。,,1,．,1,鋼材本工程柱和大梁按設(shè)計(jì)要求采用日產(chǎn),SM490A,、,SM490B,、,SMK490,或同等規(guī)格材料，小梁采用,SS400,。圓管柱壁最厚,45mm,，,H,型大梁翼緣最厚,32mm,。由于管柱是離心鑄鋼，在國內(nèi)屬首次使用，給焊接增加了一定難度。　上述鋼材的典型化學(xué)成分和力學(xué)性能見表,1,。,,1.2,構(gòu)件　　構(gòu)件長,12m,，構(gòu)件單件最重,9,．,6t,，,,鋼管為,Φ600×45mm,，,H,型柱為,428mm×30mm×35mm,，梁為,1000mm×350mm×1

20、9mm×28mm,和,600mm×300mm×14mm×32mm,。構(gòu)件的重量和分布對起重設(shè)備的選用和布置，以及安裝方法都提出了很高的要求。,,1.3,節(jié)點(diǎn)形式　　按照設(shè)計(jì)，柱一柱之間的連接，,H,型鋼柱為高強(qiáng)螺栓連接，圓管柱為熔透焊連接。　　各樓層梁一柱間的連接有兩種：圓管柱和大梁連接帶牛腿，鋼梁上翼緣與圓管柱牛腿翼緣焊接，腹板與牛腿腹板為高強(qiáng)螺栓連接；,H,型鋼柱與梁在工地直接連接，鋼梁上下翼緣與鋼柱為全熔透焊，腹板與鋼柱承剪板為高強(qiáng)度螺栓連接。,,1.4,焊接檢驗(yàn)　　由于使用日本的高強(qiáng)度鋼材，厚度大，焊縫全部是全熔透坡口焊，工藝復(fù)雜，難度大，因此要有充分的工藝試驗(yàn)及嚴(yán)格的工藝評定，

21、以便在此基礎(chǔ)上制定合理的工藝標(biāo)準(zhǔn)。本工程按,《,鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范,》(GB50,．,205-95),，和,《,鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級,》(GBll345-89),對全熔透焊縫實(shí)施,B,級檢驗(yàn)，,100,％超聲波探傷。,,2,、焊接節(jié)點(diǎn)概況　　本工程圓管柱為全熔透焊接，最大壁厚,45mm,，有兩種接頭形式，柱與柱對接用套環(huán)或用墊襯直接焊在圓法蘭上,(,圖,2),；鋼梁與柱連接為腹板栓接，翼緣板焊接,(,圖,3),。,,,3,、焊接準(zhǔn)備,3,．,1,構(gòu)件預(yù)檢　　對進(jìn)場的焊接圓管柱縱向焊縫兩端伸出,100mm,范圍內(nèi)進(jìn)行超聲波探傷檢測，如測出超標(biāo)缺陷，則用碳弧氣刨鏟除后打

22、磨干凈，再按既定的焊接工藝規(guī)程補(bǔ)焊復(fù)原表面。檢驗(yàn)柱、梁接頭截面幾何尺寸及構(gòu)件長度。檢查焊口幾何尺寸及清理情況。,3,．,2,焊接吊籃與平臺　　由于該工程柱安裝和焊接需要，柱設(shè)計(jì)有牛腿時(shí)用特制吊籃，無牛腿焊接時(shí)用專用操作平臺,(,圖,4,、圖,5),。,,3,．,3,焊接設(shè)備和焊接材料　　表,2,為焊接設(shè)備及輔助設(shè)備。本工程焊接材料均由業(yè)主和監(jiān)理工程師指定,(,表,3),。,,4,、焊接施工勞動(dòng)力安排　　高層鋼結(jié)構(gòu)焊接工程專業(yè)性很強(qiáng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，專業(yè)管理人員及焊工都要求有較好的技術(shù)素質(zhì)。已經(jīng)培訓(xùn)持有相應(yīng)施工焊接條件下的壓力容器焊工或厚板鋼結(jié)構(gòu)合格證的焊工，還須按本工程的實(shí)際情況，在業(yè)主、監(jiān)

23、理、設(shè)計(jì)方的監(jiān)督下進(jìn)行附加考試，考試合格后方準(zhǔn)土崗正式焊接。,,,,5,、焊接順序及焊接工藝,5,．,1,焊接順序根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主樓以南北軸對稱為界分成東西兩個(gè)區(qū)施工,(,圖,6),。在東、西工區(qū),1,、,2,段,4,個(gè)節(jié)間高強(qiáng)度螺栓終擰且柱垂直度符合要求后，東工區(qū)選擇,J,／,8,、,G,／,8,柱為基準(zhǔn)柱，首先開始向,3,、,4,段方向焊接；西工區(qū)選擇,A,／,10,、,C,／,10,柱為基準(zhǔn)柱，首先開始向,3,、,4,段方向焊接。,圖,6,焊接分區(qū),,,栓焊組合節(jié)點(diǎn)中，梁的腹板應(yīng)先栓后焊，以便栓孔的對準(zhǔn)和摩擦面的貼緊，確保栓接質(zhì)量。　　栓接時(shí)先用銷釘穿孔定位，然后上,30,％的

24、普通螺栓，再安裝高強(qiáng)度螺栓，高強(qiáng)度螺栓應(yīng)初擰達(dá)到,50-70,％的扭矩值，再終擰到規(guī)定值。　　單節(jié)柱焊接時(shí)應(yīng)先焊上層梁，后焊下層粱，以便框架穩(wěn)固，便于施工。柱一梁節(jié)點(diǎn)上對稱的兩根梁應(yīng)同時(shí)施焊，而一根梁的兩端不得同時(shí)施焊作業(yè)。柱一柱節(jié)點(diǎn)焊接時(shí)，圓管柱的對稱兩個(gè)半圓弧應(yīng)由兩名焊工同時(shí)焊接。梁的焊接應(yīng)先焊下翼緣，后焊上翼緣，以減少角變形。,,,5.2,焊接工藝,5.2.1,安裝焊接準(zhǔn)備工作　　國內(nèi)很少在高層建筑中使用的日產(chǎn),SMK490,離心鑄鋼和厚度,>45mm,的,SM490A,鋼制構(gòu)件，針對其中數(shù)量較多的或具有代表性的接頭形式進(jìn)行了相應(yīng)焊接方法的工藝評定試驗(yàn)。試驗(yàn)鋼材規(guī)格包括,SMK490

25、,離心鑄鋼,(,壁厚,45mm),、,SM490A(,板厚,25mm),、,H,型梁,(,翼緣厚,25mm),。焊接位置為柱一柱橫焊、柱一梁平焊、,T,型角立焊。柱一枚、柱一梁焊接方法為,CO2,氣保焊，,T,型接頭為手工電弧焊，坡口形式及尺寸按設(shè)計(jì)要求。焊后外觀及超聲波檢查合格后取樣進(jìn)行力學(xué)和物理試驗(yàn)，證明全部試驗(yàn)接頭抗拉強(qiáng)度達(dá)到母材抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。接頭冷彎,1800,、側(cè)彎,(d=50α),、面彎、背彎,(d=3α),無裂紋，洛氏硬度,(HRB),均低于,85,．,5,，說明所采用的鋼材在規(guī)定的焊接方法、焊接參數(shù)、焊接條件下，其焊接接頭綜合性能達(dá)到并超過了設(shè)計(jì)和規(guī)定要求。此外，采用的焊接材

26、料和焊接設(shè)備技術(shù)條件均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，性能優(yōu)良。清渣、氣刨、焊條保溫等裝置齊全有效。,,,5.2.2,手工電弧焊及氣保焊焊材和設(shè)備　　焊條在高溫烘干箱中烘干。低氫型焊條烘干方法為：在高溫箱中加熱到,3800C,后保溫,1,．,5h,，再在高溫箱中降溫到,1100C,后保存，使用時(shí)從烘干箱中取出應(yīng)立即放入,100-1100C,的焊條保溫筒中，并在,4h,內(nèi)用完。焊條烘干次數(shù)不得超過兩次。焊絲包裝應(yīng)完好，如有破損面導(dǎo)致焊絲污染或彎折、紊亂時(shí)應(yīng)部分棄之。,CO2,氣體純度不低于,99,．,99,％,(,體積比,),，含水量低于,0.05,％,(,重量比,),，瓶內(nèi)高壓低于,lMPa,時(shí)應(yīng)停止使用。焊

27、接前要先檢查氣體壓力表的指示，然后檢視氣體流量并調(diào)節(jié)氣體流量,(20-80L/min),。　　焊機(jī)電壓應(yīng)正常，地線壓緊牢固，接觸可靠，電纜及焊絲無破損，送絲機(jī)應(yīng)能均勻送絲，氣管應(yīng)無漏氣或堵塞。,,,5.3,安裝焊接程序及一般規(guī)定　　焊接的一般程序?yàn)椋?　　焊前檢查,--,加熱除銹,--,裝焊墊板及引弧板,--,焊接,--,檢驗(yàn),--,填寫作業(yè)記錄。　　焊前檢查坡口角度、鈍邊、間隙及錯(cuò)口量，坡口內(nèi)和兩側(cè)之銹斑、油污、氧化皮等應(yīng)清除干凈。裝焊墊板及引弧板，其表面清潔程度要求與坡口表面相同，墊板與母材應(yīng)貼緊，引弧板與母材焊接應(yīng)牢固。　　焊接時(shí)第一道應(yīng)封焊坡口內(nèi)母材與墊板之連接處，然后逐道逐層

28、焊至填滿坡口，每道焊縫焊完后都應(yīng)清除焊渣及飛濺物，出現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)磨去并修補(bǔ)。遇雨、雪天時(shí)應(yīng)停焊，環(huán)境溫度低于零度時(shí)應(yīng)按規(guī)定預(yù)熱、后熱措施施工，構(gòu)件焊口周圍及上方應(yīng)有擋風(fēng)雨棚，風(fēng)速大于,5m,／,s,時(shí)應(yīng)停焊。一個(gè)接口必須連續(xù)焊完，如不得己而中途停焊時(shí)，應(yīng)進(jìn)行保溫緩冷處理，再焊以前應(yīng)加熱。,,,5.4,典型節(jié)點(diǎn)的焊接順序和工藝參數(shù),5.4.1,圓管柱一柱焊接　　先在上下柱無吊裝耳板側(cè)由兩名焊工在兩個(gè)半圓弧對稱焊至板厚的,1,／,3,時(shí)，切去吊裝耳板。然后對稱連續(xù)焊至坡口填滿。　　坡口填滿后應(yīng)用磨光機(jī)磨平焊縫，焊接最后一層蓋面焊縫。　　每兩層之間焊道的接頭應(yīng)相互錯(cuò)開，兩名焊工焊接的焊道接頭要

29、注意每層錯(cuò)開，如有焊瘤及焊接缺陷要鏟磨掉后再繼續(xù)焊接。　　焊接工藝參數(shù)：手工電弧焊焊條直徑,φ,，電流,170-180A,，焊速,150mm,／,min,。氣保焊焊絲直徑,φ1,．,2mm,，電流,220-300A,，電壓,29-36V,，焊速,150-500mm/min,，焊絲伸出長度約,20mm,，氣體流量,20-80L/min,。,,,5.4.2,柱一梁焊接　　先由兩名焊工同時(shí)焊接柱子對稱側(cè)的兩個(gè)焊口，先焊接梁的下翼緣。梁腹板兩側(cè)翼緣的焊道要保持對稱焊接，可由一名焊工在腹板一側(cè)先焊,l-2,層后換至另一側(cè)焊接，焊完,24,層后再換一側(cè)施焊，反復(fù)倒換直至焊完。各焊道的接頭在上下層間要錯(cuò)

30、開。然后焊接上翼緣，仍由,2,名焊工同時(shí)對稱施焊。　　焊接工藝參數(shù)：手工電弧焊焊條直徑,φ4mm,，電流,170-210A,，焊速,160mm,／,min,。,CO2,氣保焊焊絲直徑,φ1,．,2mm,，電流,260-340A,，電壓,30-38V,，焊速,150-500mm,／,min,，焊絲伸出長度約,20mm,，氣體流量,20-80L/mm,。,,,6,、特殊節(jié)點(diǎn)焊接施工順序及焊接工藝,6.1 22,層至,29,層變截面傾斜柱安裝焊接順序,22,層至,29,層變截面傾斜柱柱長每根,13,．,3m,，構(gòu)件重每根,9,．,7t,。采用,φ600×45mm,離心鑄鋼管。安裝時(shí)必須考慮臨

31、時(shí)支撐、傾斜吊裝時(shí)的吊點(diǎn)、安裝時(shí)臨時(shí)校正角度等。焊接時(shí)應(yīng)考慮收縮量及殘余應(yīng)力的合理分布，以確保安裝焊接順利進(jìn)行。傾斜柱具體的安裝順序如下：,1),待,21,層安裝、焊接、壓型鋼板鋪設(shè)完畢后，在,21,層安裝一根臨時(shí)支撐柱，吊裝,22,層梁，安放在核心簡連接板和臨時(shí)支撐柱上固定；,2),在,22,層梁上安裝臨時(shí)支撐柱，吊裝,23,層大梁，安放在核心筒連接板和臨時(shí)支撐柱上固定；,3),吊裝柱子安裝在,21,層的柱頭上并同,22,、,23,層大梁連接固定，在三個(gè)節(jié)間的柱、梁安裝完畢校正后，終擰高強(qiáng)度螺栓。,,,6.2,傾斜圓管柱焊接工藝,6.2.1,傾斜圓管柱現(xiàn)場焊接的特點(diǎn)　　傾斜圓管柱焊接時(shí)包含

32、所有的焊接姿勢，而且還要連續(xù)地變化。在接頭的下面、側(cè)面、上面須改變焊接條件，如電流、電壓、速度等。由于接頭下面的焊肉容易下垂，且難以看到坡口內(nèi)部，因此難以準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)焊接位置，下面的坡口面容易產(chǎn)生焊不透。接頭上方焊接時(shí)用俯焊方式，坡口內(nèi)不易看清，定位困難，上方坡口有不易熔透傾向?？紤]到以上這些因素，在現(xiàn)場進(jìn)行焊接施工時(shí)，須注意以下事項(xiàng)：,1),由于焊接條件，焊接姿勢不能進(jìn)行連續(xù)變化，因此，將焊接接頭分成四個(gè)部分進(jìn)行施工。為了減少殘余應(yīng)力，將全板厚分二次進(jìn)行焊接，焊接順序；,2),進(jìn)行第二次焊接時(shí)，應(yīng)用砂輪處理接頭部位，以免在此部位產(chǎn)生缺陷；,3),在焊接中如發(fā)生焊道不良、焊瘤等缺陷時(shí)，應(yīng)用砂輪或

33、碳弧氣刨修理平滑后再進(jìn)行焊接；,4),焊接時(shí)，擺動(dòng)幅度不能太大，應(yīng)進(jìn)行多層多道焊接。,,6.2.2,傾斜圓管柱焊接順序和工藝參數(shù)　　先在仰焊位置由,A,、,B,焊工分別從左、右方向焊接，,A,焊工焊接,l23,部位：,B,焊工焊接,l43,部位，焊接時(shí)要求基本同步。,A,、,B,焊工第一次焊接完畢，切去吊裝耳板，進(jìn)行打磨修整后繼續(xù)第二次焊接。每層之間焊道的接頭應(yīng)相互錯(cuò)開，兩名焊工焊接的焊道接頭也要注意每層錯(cuò)開，每道焊完要清除焊渣和飛濺物，如有焊瘤和焊接缺陷要鏟磨清理后再焊，焊接過程中要注意檢測和保持層間溫度。焊接工藝參數(shù)見表,5,和表,6,。,,表,5,手工電弧焊工藝參數(shù),,,6.3,圓管柱

34、對接處間隙大時(shí)的處理方法　　結(jié)構(gòu)吊裝至,24,層柱時(shí)，離心鑄鋼柱換成焊接圓管柱。此時(shí)正值調(diào)整柱標(biāo)高，發(fā)現(xiàn)其中有兩根柱間隙在,19-21mm,。經(jīng)監(jiān)理工程師同意，采用手工電弧焊增加焊肉再正式施焊的方法。圓管柱的接頭見圖,9,。　　焊接前應(yīng)將焊縫坡口周圍的鐵銹、油污、氧化皮、雜物清理干凈。用氣焊烤槍在坡口兩側(cè),100mm,范圍內(nèi)加熱，加熱至,50-800C,時(shí)再一次清除雜物。　　由一名焊工在下柱頂板上堆焊一層三道焊縫，焊腳高一般控制在,4mm,以內(nèi)，接著堆焊二層焊縫直至焊到離坡口墊板,lmm,處，由監(jiān)理工程師檢查合格后，進(jìn)行封焊坡口，接著按圓管柱正常焊接方法施焊,(,圖,9),。,,,7,、

35、焊縫質(zhì)量管理措施　　高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接質(zhì)量主要包括焊接接頭質(zhì)量和鋼構(gòu)架的尺寸精度，其質(zhì)量控制是一項(xiàng)綜合技術(shù)。焊接質(zhì)量受材料性能、工藝方法、設(shè)備、工藝參數(shù)、氣候和焊工技術(shù)及情緒的影響。安裝尺寸精度的影響因素則有安裝方法、順序、設(shè)備儀器、構(gòu)件制作、構(gòu)件自重、焊接變形、氣候光照等，因而必須各個(gè)環(huán)節(jié)緊密配合，并以完善的制度和組織作保證，做好質(zhì)量管理工作。　　施工人員在施工前應(yīng)認(rèn)真熟悉圖紙，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中出現(xiàn)的問題。本工程中，柱子、梁、衍架型號多，又分不同材質(zhì)，使用前應(yīng)特別注意。為了加強(qiáng)管理，制定了焊接質(zhì)量管理保證體系。首層柱焊接時(shí)，由于板厚、自重大，在安裝三節(jié)間的柱、梁完成后，從中間柱、梁

36、開始焊接，焊接前重新測量偏差，根據(jù)偏差制訂焊接順序。,,現(xiàn)場專業(yè)人員要按管理制度施工，對施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，并編制焊接工藝卡，便于每個(gè)焊接人員明確操作要領(lǐng)，以及材料的使用和質(zhì)量要求，嚴(yán)格按預(yù)定的工藝施工焊接。每焊完一道焊縫都應(yīng)清理，有缺陷的鏟磨，這樣才能保證整個(gè)焊接接頭質(zhì)量。施工中認(rèn)真執(zhí)行三檢制，焊工應(yīng)做好焊前和焊接中的記錄，專職人員檢查時(shí)應(yīng)逐條焊縫檢查驗(yàn)收，作好記錄，經(jīng)超聲波檢測人員檢驗(yàn)合格后填寫評定表。　　上海浦東國際金融大廈鋼結(jié)構(gòu)工程從,1997,年,5,月,22,日至,1998,年,6,月,8,日，共施焊,7563,條焊縫，其中,I,級焊縫,7426,條，占,98,．,18,％；,II,級焊縫,138,條，占,1,．,82%,；,III,級焊縫,34,條，占,0,．,45,％，經(jīng)返修有,32,條達(dá)到,I,級焊縫，,2,條達(dá)到,II,級焊縫。,,