【正文】 板厚≥40mm43%板厚≥40mm板厚＜40mm 鋼板材質對比分析餅圖 厚板比例分析餅圖 2．主要節(jié)點形式分析 本工程的塔樓斜撐框架由四個側面構成，同一個面上箱型斜撐、環(huán)梁與鋼管柱的相貫和相鄰兩個面的斜撐、環(huán)梁在角部鋼管柱的交匯，分別形成相對復雜的鋼管柱斜撐節(jié)點，節(jié)點形式如下： 除了上述的復雜的鋼管柱斜撐節(jié)點外，本工程中有梁柱節(jié)點、鋼管柱對接節(jié)點、梁與斜撐節(jié)點及梁梁節(jié)點等多種類型節(jié)點，節(jié)點構造、類型均較常規(guī)。如下所示 ： 節(jié)點類型 節(jié)點構造形式示意 梁柱節(jié)點 典型梁柱節(jié)點 節(jié)點參數(shù) 鋼管柱 箱型斜撐 箱型環(huán)梁 φ 1800x 1 230 600x1200 x60 600x1000 x50 600x800 x 50、 45 φ1600x12 600x1000 x60 600x800x35 φ1400x12 600x800x30 φ1200x12 600x800 x25 600x800 x50 φ1000x12 600x800 x50、 40 600x800x20 φ 800 x12 600x800 x40 600x800 x 40 斜撐節(jié)點（一） 斜撐節(jié)點（二） 鋼管柱對接節(jié)點 等徑鋼管對接 變徑鋼管對接 梁與斜撐節(jié)點 鉸接節(jié)點 剛接節(jié)點 梁梁節(jié)點 3．通過對構件及節(jié)點的分析，本工程鋼構件加工制作特點可以歸納為“薄、厚、難、高、大、多”等加工制作特點。薄壁鋼管、厚壁箱型構件、復雜的鋼管柱斜撐節(jié)點的制作難度大、厚壁箱型牛腿與薄壁鋼管焊接、高強鋼的應用、節(jié)點超大的外形尺寸、構件截面規(guī)格形式多等諸多特點。對加工制作廠家的工藝技術、管理能力、制作設備等要 求均較高。 加工制作難重點 通過對本工程鋼結構構件分析和加工制作特點的歸納，本工程鋼構件加工制作的難重點主要集中在以下幾方面。 1．鋼管柱斜撐節(jié)點的加工制作 —— 具體構件制作難重點 鋼管柱斜撐節(jié)點構造復雜，鋼管從下至上φ 1800～φ 800mm 不等，節(jié)點內部加勁板的縱橫布置及加勁板在節(jié)點內部的大縱深（最大 1370mm）、截面上小間距（最小約 150mm），使節(jié)點在加工制作中存在著焊接可達性的制作難重點。 同時，厚壁箱型牛腿（ 40～ 60mm）和節(jié)點勁板（ 40～ 60mm）與鋼管（最薄壁厚12mm）的全熔透 焊接不但焊接變形大，影響節(jié)點的制作精度，同時全熔透的焊接，較大的熱輸入量還容易產生薄壁鋼管燒穿現(xiàn)象。因此牛腿、勁板與鋼管的焊接也是鋼管柱斜撐節(jié)點加工制作上的一個工藝難重點。 鋼管柱斜撐節(jié)點（類型 2）加工制作難重點示意 鋼管柱斜撐節(jié)點（類型 1）加工制作難重點示意 解決措施：（ 1）針對施焊空間的不足，通過對節(jié)點構造的優(yōu)化、工藝分段、采取合理的組焊順序、先進可靠的焊接機器 人技術以及在與設計部門溝通后開設人孔等工藝技術、設備及措施，解決節(jié)點的焊接可達性問題。具體解決措施示意如下：（組焊順序詳節(jié)點加工制作工藝） 施焊空間不足 厚壁牛腿、加勁板與薄壁鋼管焊接 施焊空間不足 厚壁牛腿、加勁板與薄壁鋼管焊接 節(jié)點構造優(yōu)化建議 節(jié)點焊接可達性的實現(xiàn) （ 2）針對厚壁牛腿和加勁板與薄壁鋼管的焊接，將根據(jù)我司多年的焊接經驗積累和《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》（ JGJ812020）的有關規(guī)定，結合節(jié)點焊接實際工況，進行具有針對性的焊接工藝評定，通過焊 接工藝評定制定與工程實際相適應的焊接工藝參數(shù)，控制熱輸入量，減少焊接變形，防止管壁燒穿。 同時，對厚壁牛腿和加勁板與薄壁鋼管的全熔透焊接接頭，采用我司多年積累并應用成熟的窄間隙小坡口焊接技術，降低焊接填充量，進一步降低熱輸入量，既防止管壁燒穿和減少焊接變形，又使 焊縫組織晶粒得到細化 ，提高焊縫質量。 節(jié)點的焊接均采用 CO2 氣體保護焊， CO2 氣體保護焊具有電弧熱量集中，受熱面積小，焊接速度快，且 CO2 氣流對焊件起到一定冷卻作用，可防止管壁燒穿和減少焊接變形。 2．超寬構件的運輸 —— 工藝及管理重點 本工程部分節(jié)點 形位尺寸超大，通過對本工程斜撐框架的鋼管柱斜撐節(jié)點外形尺寸的初步統(tǒng)計（節(jié)點牛腿的長度按規(guī)范許可和施工條件取最小值時）見下表。 建議豎向勁板貫通 施焊空間容許時，采用焊接機器人施焊。 對橫向勁板工藝分段，內部施焊完畢后再施焊對接焊縫 鋼管柱斜撐節(jié)點外形尺寸的初步統(tǒng)計 序號 節(jié)點尺寸（類型 1） 節(jié)點尺寸（類型 2） 鋼管柱管徑 斜撐牛腿截面尺寸 1 約 2850x2850mm 約 3900x1800mm φ 1800mm □ 600x1200mm 2 約 2500x2500mm 約 3400x1600mm φ 1600mm □ 600x1000mm 3 約 2300x2300mm 約 3200x1400mm φ 1400mm □ 600x1000mm 4 約 2100x2100mm 約 3000x1200mm φ 1200mm □ 600x1000mm 5 約 1960x1960mm 約 2720x1200mm φ 1200mm □ 600x800mm 6 約 1755x1755mm 約 2510x1000mm φ 1000mm □ 600x800mm 7 約 1550x1550mm 約 2300x800mm φ 800mm □ 600x800mm 公路運輸?shù)南拗茥l件為 3**16m，通過初步統(tǒng)計，本工程節(jié)點寬度最寬約3900mm，數(shù)量 16 個；寬度 3400mm 節(jié)點數(shù)量 8 個，寬度 3200mm 節(jié)點數(shù)量 8個，超寬節(jié)點如何運輸，是本工程工藝及管理的重點。 對于此類超寬節(jié)點，采取構件分段方式，將節(jié)點在工廠進行截面上的分段，一側牛腿單獨制作，在現(xiàn)場與鋼管柱整體拼焊，控制節(jié)點的運輸寬度不超過公路運輸?shù)南拗茥l件。同時制定后備運輸方案，在現(xiàn)場施工條件不能滿足工廠分段制作，現(xiàn)場拼焊時，對超寬節(jié)點采取整體制作，采用特別通行證的方式，利用超寬車輛運輸至施工現(xiàn)場。 3．鋼材的采購 —— 加工制作重點 通過對用鋼情況的統(tǒng)計，本工程有著鋼材用量較大，材質要求高（ Q345B、Q345GJC、 Q345GJCZ25）、鋼板厚度厚（最厚達 70mm），鋼材規(guī)格多（鋼板 6～70mm 計 23 個規(guī)格、熱軋 H 型鋼計 13 種規(guī)格）等特點，板厚大等于 40mm鋼板占工程總量近一半，且有 Z 向性能要求的鋼材占工程總量的 35％。厚板采購周期長，且在本工程中占有較大的體量，因此保證鋼材的及時供應和質量的保證是本工程的重點。 解決措施：公司有著成熟完善的采購網絡，公司與舞陽鋼鐵有限責任公司、邯鄲鋼鐵集團有限責任公司 等多家國內知名廠家或大的鋼材供應商均有良好的合作關系，在公司的一些重大項目上，其將優(yōu)先給予供貨保證。對于采購有一定難度的材料，如厚度在 50~70mm 之間的 Q345GJC+Z25 材料，待中標后應立即 進行價格鎖定，簽定采供合同，交納相應預付款，按以住工程經驗，此類材料供貨周期基本在 30~45 天左右。這類材料在廣州新電視塔，珠江新城西塔，國家體育場等工程中廣泛使用，本公司有成熟的采購經驗，完全能夠保證材料的及時到位和原材料的質量。 加工制作分段方案 本工程鋼構件的加工制作分段以現(xiàn)場安裝分段原則和公路運輸條件限制為原則，對構件進行工廠加工制作的分段。 1．本工程樓層梁、屋頂鋼架等鋼構件均不存在超寬、超高、超長等運 輸條件限制，均按結構節(jié)點自然分段。 2．斜撐框架鋼結構分段原則如下：環(huán)梁按結構節(jié)點自然分段；每兩軸線之間的斜撐分成兩個加工制作段；鋼管柱地下室至八層樓面以兩層為一個加工種子分段，八層至頂部以三層為一個加工制作分段，分段位置設在結構樓面標高以上1200mm處。 3．超寬節(jié)點截面上的分段，采取一側牛腿單獨制作，另側牛腿與鋼管柱整體制作。一起發(fā)運現(xiàn)場后拼焊為整體。分段示意如下： 超寬節(jié)點截面分段示意圖 鋼管斜撐節(jié)點的加工制作 工程中 斜撐 主要 采用 箱型 截面 形式 的構 件。 主要截 面 尺 寸有□600*800*40*40～□ 600*1200*70*70 等，主要連接方式是與鋼管混凝土柱剛性相貫連接。節(jié)點形式主要有兩種，一種相鄰兩個面的斜撐、環(huán)梁在角部鋼管柱的交匯，另一種是斜撐在平面內直接與鋼管柱連接。其連接示意圖如下所示： 單獨制作的牛腿 節(jié)點分段制作形式 節(jié)點整體形式 鋼管斜撐節(jié)點類型 1 鋼管斜撐節(jié)點類型 2 斜撐節(jié)點的主要特點是鋼管柱的壁厚與各斜撐牛腿壁厚相差比較大，焊接時需要制定嚴格的焊接工藝并控制焊接熱輸入以保證焊縫質量和防止焊接變形過大。同時鋼管內節(jié)點區(qū)域加勁板布 置復雜，需要解決焊接可達性的問題。而對于超過運輸限制的部分斜撐節(jié)點（類型 2），還需要考慮節(jié)點整體寬度超寬的問題，采取一側牛腿單獨制作，另側牛腿與鋼管柱整體制作，一起發(fā)運現(xiàn)場后拼焊為整體?？傮w而言斜撐節(jié)點結構相似卻不相同，但在加工制作工藝卻有相似之處。下面以斜撐節(jié)點（類型 1）為例介紹其制作工藝。 1．鋼管斜撐節(jié)點（類型 1）加工制作工藝 第一步：下料 （ 1）下料 第二步：節(jié)點內部加勁板拼焊 （ 1）劃線 鋼管柱 斜撐牛腿 環(huán)梁牛腿 鋼管柱 斜撐牛腿 下料 下料前對鋼管進行檢驗，合格后方可下料，加勁板、牛腿零件下料前用鋼板矯平機進行矯正。防止鋼板不平而影響切割質量。 鋼管采用數(shù)控相貫線切割機下料，加勁板、牛腿零件采用數(shù)控切割機下料。 劃線 鋼管放置在胎架上，調平固定。首先劃出鋼管十字平分線。以十字平分線及端部基準線為基準，在內壁劃出勁板各裝配定位線。 （ 2）裝配、焊接加勁板 裝配、焊接加勁板 依據(jù)已劃好的裝配定位線，分步裝 配節(jié)點內部加勁板，出于焊接可達性的考慮，焊接工作與裝配工作配合同步進行。 焊接采用 CO2 氣保焊施焊，施焊時嚴格按照焊接工藝所制定的焊接工藝參數(shù)執(zhí)行，防止燒穿和減少焊接變形。焊時加設臨時剛性固定，控制焊接變形。 栓釘焊依時機插入進行，避免因焊接操作空間不足而無法施焊或無法保證施焊質量。 第三步：牛腿的 拼焊 （ 1）牛腿的拼焊 第四步：牛腿與節(jié)點的拼焊 （ 1）胎架設置 （ 2）鋼管柱與胎架定位 牛腿的拼焊 牛腿在拼焊平臺上進行裝配、焊接，牛腿開設坡口是留設定位基點。 胎架設置 在平臺上劃節(jié)點地面放樣線，標出鋼管中線和管口、牛腿中線和邊線投影在平臺上的 X、 Y 坐標點。根據(jù)地面投影設置胎架，需保證胎架具有足夠剛 性及精度 鋼管柱與胎架定位 將內部加勁板組焊好的鋼管柱吊上胎架進行定位，定位時保證端面垂直度、軸心線的水平度及各控制點與地面放樣線的吻合度。確認無誤后與胎架進行臨時固定。 （ 3）一側牛腿的裝配、焊接 （ 4）另一側牛腿的裝配、焊接。 第五步：標識存放 最后根據(jù)工廠的標識規(guī)定和本工程的特點所編制的標識要求進行標識，并嚴一側牛腿的裝配、焊接 裝配順序為先組焊斜撐牛腿，再組焊環(huán)梁牛腿。 依據(jù)已經在鋼管表面劃好的裝配定位線定位牛腿根部，已經地面投影線，采用三維坐標法，通過垂線控制牛腿端部在 X、 Y上的位置，用水準儀控制牛腿在Z 上的位置。 焊接采用 CO2 氣保焊施焊，焊接時加設臨時剛性支撐。 施焊完畢進行矯正和焊縫無損檢測。 另一側牛腿的裝配、焊 接 鋼管柱翻轉 90 度后重新定位，定位方法同上。 另一側牛腿的裝配、焊接及要求同上。 牛腿焊接完成后進行外形尺寸檢驗和焊縫無損檢測，并對超標部位進行矯正。 對鋼管柱端部采用端銑機進行端銑。 格按照成品保護措施存放節(jié)點。 2．主要加工工藝、工裝及加工設備 （ 1）鋼管柱的下料采用數(shù)控相貫線切割機，零件的下料采用數(shù)控切割機，相關設備如下圖。 數(shù)控火焰切割機