【正文】 節(jié)鋼柱綜合比較鋼柱就位、鋼梁安裝初擰時(shí)初校終擰前復(fù)校施焊過程中跟蹤監(jiān)測焊接后垂直度測量成果輸出 用兩臺(tái)經(jīng)緯儀從柱的縱橫兩個(gè)軸向同時(shí)觀測，柱底依靠千斤頂進(jìn)行調(diào)整。柱頂部依靠攬風(fēng)繩葫蘆調(diào)整柱頂部，無誤后固定柱腳，并牢固栓緊攬風(fēng)繩。 鋼柱垂直度控制：一般分四步進(jìn)行：初校后初擰；終擰前復(fù)校；焊接過程中跟蹤監(jiān)測；焊接后的最終結(jié)果測量。初擰前可先用長水平尺粗略控制垂直度，待形成框架后進(jìn)行精確校正。此時(shí)要考慮偏差預(yù)留，焊接后應(yīng)進(jìn)行復(fù)測，并與終擰時(shí)的測量成果相比較，以此作為上節(jié)鋼柱校正的依據(jù)。 標(biāo)高調(diào)整首節(jié)鋼柱標(biāo)高主要依賴于基礎(chǔ)埋件標(biāo)高的準(zhǔn)確，安裝前要嚴(yán)格測量柱底標(biāo)高，基礎(chǔ)擱置標(biāo)高控制設(shè)在錨栓上，提前用鋼板調(diào)整到高度。上節(jié)鋼柱安裝時(shí)以水準(zhǔn)儀復(fù)測柱頂標(biāo)高，無誤后拴好攬風(fēng)繩令吊車落鉤。在復(fù)測柱頂標(biāo)高前在柱體兩側(cè)掛上磁力線垂初步確定柱體垂直度，然后測標(biāo)高。測標(biāo)高時(shí)可利用柱底上1米處的標(biāo)高十字線標(biāo)記進(jìn)行校核。 鋼柱安裝的軸線位控制：以一節(jié)柱為單元進(jìn)行調(diào)整，在每節(jié)柱安裝前將原始控制點(diǎn)投射到安裝樓面，并放線（樣）確定各柱的借線測量點(diǎn)作為各柱校正的基準(zhǔn)。在每節(jié)柱安裝前（即是前一節(jié)柱安裝、焊接后需作軸位偏差的測量）復(fù)核前一節(jié)柱安裝軸位偏差結(jié)果，并在再一節(jié)柱安裝時(shí)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的基準(zhǔn)線以借線控制點(diǎn)為準(zhǔn)。 柱旋轉(zhuǎn)的控制：接柱前應(yīng)復(fù)核柱上連接板中心與中心線的吻合情況，在接柱時(shí)根據(jù)連接板中心與柱中心線的誤差情況對上下柱中心線的吻合進(jìn)行控制。 影響鋼柱傾斜的因素主要有以下幾點(diǎn)：1) 安裝誤差這部分誤差主要由安裝過程中碰撞及鋼柱本身幾何尺寸偏差引起，也包括校正過程中測量人員操作的誤差。此類人為因素，可以通過加強(qiáng)施工管理監(jiān)測工作進(jìn)行保證。2) 焊接變形鋼梁施焊后，焊縫橫向收縮變形對鋼柱垂直度影響很大，由于本工程焊縫較厚，所以累計(jì)誤差的影響比較大。施工前，準(zhǔn)備就本工程具體情況采取的有效措施為：?校正時(shí)外側(cè)柱柱頂以向外側(cè)傾斜2～3MM進(jìn)行控制。?焊接過程中進(jìn)行抽樣軸線變化觀察，并相應(yīng)調(diào)整焊接順序。?焊接時(shí)在柱900兩側(cè)掛磁力線錘，測定焊接過程中的軸線變化，并作相應(yīng)焊接順序調(diào)整。3) 日照溫差日照溫差引起的偏差與柱子的細(xì)長比、溫度差成正比。一年四季的溫度變化會(huì)使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形，尤其是夏季。 在太陽光照射下，向陽面的膨脹量較大，故鋼柱便向背向陽光的一面傾斜。通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，日照對鋼柱偏差的影響最大，冬天最?。幻咳丈衔?~15時(shí)較大，早間及晚間較小。考慮到時(shí)差影響，因此本工程校正工作宜在早7～9點(diǎn)，下午15～17時(shí)，夏天晚間可適當(dāng)延長。4) 纜風(fēng)繩松緊不當(dāng)嚴(yán)禁利用攬風(fēng)繩強(qiáng)行改變柱子垂偏值。 高強(qiáng)度螺栓連接施工工藝（M20和M22扭剪型和大六角頭）及配套的螺母、墊圈。螺栓材質(zhì)：20MnTiB或40號(hào)鋼制成或采用符合《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大角頭螺母、墊圈余技術(shù)條件》（GB/T1228—123191）規(guī)定的35VB制成。 施工工藝流程 高強(qiáng)螺栓施工 管理與質(zhì)量檢驗(yàn)1) 扭剪型高強(qiáng)螺栓是一種自標(biāo)量型螺栓，因此其儲(chǔ)運(yùn)與保管必須維持螺栓出廠狀態(tài)，以保證擰緊后螺栓予拉力能達(dá)到設(shè)計(jì)值。高強(qiáng)螺栓進(jìn)場，首先按批次檢查是否有質(zhì)保書，每箱內(nèi)是否有合格證；2) 高強(qiáng)螺栓應(yīng)由專職保管員管理，儲(chǔ)存在專用倉庫內(nèi)；并按規(guī)格、批號(hào)分別碼放，填寫標(biāo)牌，以免混淆；3) 按GB502052022中高強(qiáng)螺栓復(fù)試要求取樣復(fù)試，合格后方可使用；4) 保管員在螺栓復(fù)試合格后，按照使用計(jì)劃，提前將其組裝成連接副并裝入工具包內(nèi)。裝袋過程中檢查其外觀質(zhì)量，將不合格的挑出；5) 安裝時(shí)，應(yīng)按當(dāng)天需要的數(shù)量領(lǐng)取。當(dāng)天剩余的必須交還保管員處，并登記保存，不得亂扔、亂放。 高強(qiáng)螺栓緊固軸力螺栓規(guī)格 M16 M20 M22 M24標(biāo)準(zhǔn) 109 170 211 245max 120 186 231 270每批緊固軸力的平均值（kN） min 99 154 191 222緊固軸力標(biāo)準(zhǔn)偏差δ≤ 允許不進(jìn)行緊固軸力試驗(yàn)螺栓長度限制值 ≤60 ≤60 ≤65 ≤70上表最下一行數(shù)值表示，因試驗(yàn)機(jī)具等困難，限值以下長度螺栓無法進(jìn)行軸離試驗(yàn)，因此允許不進(jìn)行軸力試驗(yàn)。當(dāng)同批螺栓中還有長度較長的螺栓時(shí)，可以用較長螺栓的軸力試驗(yàn)結(jié)果來旁證該批螺栓軸力值。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，不小于設(shè)計(jì)要求的緊固軸力。 施工扭矩值的確定扭剪型高強(qiáng)度螺栓的擰緊分為初擰和終擰。大型節(jié)點(diǎn)分為初擰、復(fù)擰、終擰。初擰扭矩值如下頁表所示，復(fù)擰扭矩值等于初擰扭矩值。初擰采用扳手進(jìn)行，按不相同的規(guī)格調(diào)整初擰值，一般可以控制在終擰值的50～80%。施工終擰采用定值電動(dòng)扭矩扳手，尾部梅花頭擰掉即達(dá)到終擰值。螺栓直徑d（mm） 16 20 （22） 24初擰扭矩（N．m） 160 310 420 550終擰扭矩（N．m） 230 440 600 780扭矩（N．m）TC=K．PC．d其中：K——扭矩系數(shù)（～），PC——預(yù)拉力（緊固軸力）標(biāo)準(zhǔn)值（KN）d——螺栓公稱直徑（mm） 摩擦面控制1) 按照GB502052022摩擦面抗滑移系數(shù)復(fù)驗(yàn)的相關(guān)要求，在構(gòu)件加工制作的時(shí)候，用同樣方法加工出安裝現(xiàn)場復(fù)試抗滑移系數(shù)所需的試板并運(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。2) 將試板運(yùn)至現(xiàn)場后，采用現(xiàn)場施工完全相同的方法終擰高強(qiáng)螺栓，然后送檢。檢測合格后說明該批鋼構(gòu)件摩擦面滿足要求，可進(jìn)行安裝；3) 構(gòu)件吊裝前，應(yīng)對構(gòu)件及連接板的摩擦面進(jìn)行全面檢查，檢查內(nèi)容有：連接板有無變形，螺栓孔有無毛刺，摩擦面有無銹蝕、油污等。若孔邊有毛刺、焊渣等，可用銼刀清楚，注意不要損傷摩擦面；4) 對現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)的個(gè)別摩擦面不合格的，可在現(xiàn)場采用金剛砂輪沿垂直于受力方向進(jìn)行打磨處理。 高強(qiáng)度螺栓施工順序1) 高強(qiáng)度螺栓穿入方向應(yīng)以便于施工操作為準(zhǔn)，設(shè)計(jì)有要求的按設(shè)計(jì)要求，框架周圍的螺栓穿向結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，框架內(nèi)側(cè)的螺栓沿規(guī)定方向穿入，同一節(jié)點(diǎn)的高強(qiáng)螺栓穿入方向應(yīng)一致。2) 各樓層高強(qiáng)度螺栓豎直方向擰緊順序?yàn)橄壬蠈恿?，后下層梁。待三個(gè)節(jié)間全部終擰完成后方可進(jìn)行焊接。3) 對于同一層梁來講，先擰主梁高強(qiáng)螺栓，后擰次梁高強(qiáng)螺栓。4) 對于同一個(gè)節(jié)點(diǎn)的高強(qiáng)螺栓，順序?yàn)閺闹行南蛩闹軘U(kuò)散。 安裝前，必須用3～4個(gè)沖釘將栓孔與連接板的栓孔對正，達(dá)到?jīng)_釘能自由通過，再放入高強(qiáng)螺栓。個(gè)別不能通過的，可采用電動(dòng)絞刀擴(kuò)孔或更換連接板的方式處理。 主梁高強(qiáng)螺栓安裝，是在主梁吊裝就位之后，每端用二根沖釘將連接板栓孔與梁栓孔對正，裝入安裝螺栓，摘鉤。隨后由專職工人將其余孔穿入高強(qiáng)螺栓，用扳手?jǐn)Q緊，再將安裝螺栓換成高強(qiáng)螺栓； 次梁高強(qiáng)螺栓在次梁安裝到位后，用二沖釘將連接板栓孔與梁栓孔對正，一次性投放高強(qiáng)螺栓，用扳手?jǐn)Q緊，摘鉤后取出沖釘，安裝剩余高強(qiáng)螺栓； 高強(qiáng)螺栓安裝時(shí)嚴(yán)禁強(qiáng)行穿入，個(gè)別不能自由穿入的孔，可采用電動(dòng)絞刀擴(kuò)孔，嚴(yán)禁氣割或錐桿錘擊擴(kuò)孔。 鉸孔前應(yīng)先將其四周的螺栓全擰緊，使板疊密貼緊后進(jìn)行，防止鐵屑落入疊縫中。，擴(kuò)孔數(shù)量不應(yīng)超過同節(jié)點(diǎn)孔總數(shù)的1/5，如有超出需征得設(shè)計(jì)同意。1 影響高強(qiáng)度螺栓施工的主要因素有以下幾個(gè)方面。1) 鋼構(gòu)件摩擦面經(jīng)表面處理后，產(chǎn)生浮銹。經(jīng)驗(yàn)表明，浮銹產(chǎn)生20d后，摩擦系數(shù)將逐漸下降，不能滿足設(shè)計(jì)要求。2) 高強(qiáng)度螺栓施工受氣溫影響很大，有關(guān)規(guī)范規(guī)定，超過常溫（0～30℃）時(shí)施工，高強(qiáng)度螺栓必須經(jīng)過專項(xiàng)試驗(yàn)，依據(jù)試驗(yàn)制定特殊工藝方可使用。3) 初擰值：每天班前扭矩扳手預(yù)設(shè)值必須進(jìn)行試驗(yàn)測定，嚴(yán)防超擰。采用音響控制扳手操作，并嚴(yán)格做好初檸標(biāo)記，嚴(yán)防漏擰。4) 摩擦面的處理：施工前摩擦面必須清理干凈，保證高強(qiáng)螺栓工作是的摩擦系數(shù)。高強(qiáng)度螺栓連接摩擦面如在運(yùn)輸中變形或表面擦傷，安裝前必須在矯正變形的同時(shí)，重新處理摩擦面。5) 螺栓孔的偏差：高強(qiáng)度螺栓的連接孔由于制作和安裝造成的偏差，采用電動(dòng)鉸刀修整，嚴(yán)禁氣割或錐桿錘擊擴(kuò)孔。6) 高強(qiáng)螺栓的初擰及終擰必須在同一天內(nèi)完成；7) 節(jié)點(diǎn)交叉處螺栓無法使用電動(dòng)扳手施擰的，可采用定扭矩扳手施擰。初擰和終擰后均要用不同的油漆做出明顯標(biāo)記；8) 降雨后或空氣比較潮濕時(shí)，不得進(jìn)行施擰，待節(jié)點(diǎn)干燥后方可進(jìn)行施擰。 鋼結(jié)構(gòu)安裝的焊接工藝 焊接工程概況1）本工程建筑面積大，鋼結(jié)構(gòu)工地連接的節(jié)點(diǎn)多、焊接量大，箱型柱柱采用全熔透，梁柱翼緣抗彎連接，主梁次梁抗彎連接均為全熔透焊接（其板厚在10～30mm范圍內(nèi)），并且有相當(dāng)數(shù)量的貼腳焊縫。2）鋼構(gòu)件的材質(zhì)：承重結(jié)構(gòu)：Q345B、鋼梁采用熱軋或焊接H型鋼，制作鋼結(jié)構(gòu)的鋼材須滿足設(shè)計(jì)要求和符合相應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。3）連接材料：（1）錨 栓：Q235鋼（2）焊接材料：手工電弧焊：Q345鋼，采用E50XX型焊條，其它均采用E43XX型焊條。CO2氣保焊：采用實(shí)芯焊絲，符合低合金焊絲GB/T811095標(biāo)準(zhǔn)。 焊接工藝流程 見下頁圖操作平臺(tái)、防護(hù)等搭設(shè)焊接順序，工藝評定 氣候條件檢查； 接頭組裝質(zhì)量檢查； 坡口間隙測定、坡口形狀、角度、襯板檢查； 焊機(jī)、工具、安全檢查，易燃易爆物檢查防護(hù)； 焊接材料檢查； 氣體純度及氣路檢查； 施焊條件檢查。確認(rèn)合格予留焊接收縮量按規(guī)定預(yù)熱預(yù)熱溫度測量定位焊打底焊填充焊 電流、電壓檢查； 焊道清渣、層溫檢查； 焊道質(zhì)量檢驗(yàn)； 氣體流量、純度、壓力檢查； 送絲穩(wěn)定性、速度、焊絲伸出長度檢查； 導(dǎo)電嘴、保護(hù)氣罩、電焊機(jī)檢查； 焊接速度檢查。面層焊接按規(guī)定后熱按規(guī)定保溫缺陷修整焊縫外觀檢查面層打磨探傷檢查填寫外觀檢查表檢測報(bào)告焊縫返修記錄、驗(yàn)收、工序交接后熱溫度測量保溫措施，自然冷卻不合格合格合格焊中檢查不合格焊前檢查 焊接施工準(zhǔn)備 焊接方法綜合考慮焊接效率和操作難度，現(xiàn)場焊接主要采用手工電弧焊（SMAW）（適用于全位置焊接），配合以CO2 氣體保護(hù)焊（GMAW）（主要適用于平焊及橫焊）。 焊接坡口形式與尺寸焊接坡口采用小角度V 型坡口形式。主要考慮在保證焊透的前提下，采用小角度、窄間隙單面焊接坡口，可減少收縮量。 焊接材料的選用平焊位置焊縫盡量采用實(shí)芯CO2氣體保護(hù)焊，焊材為ER506（國標(biāo)牌號(hào)，各廠生產(chǎn)牌號(hào)不同但應(yīng)符合國標(biāo)，下同）。立焊和仰焊位置盡量采用藥芯CO2氣體保護(hù)焊，焊材為E501T1。手工焊焊材為E5015，5016。 焊前準(zhǔn)備1) 將電焊機(jī)房吊到施焊區(qū)域，放置平穩(wěn)。接通主電源，連接焊機(jī)及烘箱電源，做好接地并調(diào)試。連接焊機(jī)龍頭線及地線，將地線并聯(lián)接在一起焊在鋼柱或鋼梁上（如下圖），焊接電纜線（龍頭線）從焊機(jī)至焊鉗的長度宜在30~50米，如因施工需要加長應(yīng)考慮焊接電流的衰減。 螺 栓 固 定 焊 在 梁 或 柱 上 鋼 板 20m厚 龍 頭 線 2) 焊接工藝要求對焊條進(jìn)行烘焙，烘烤溫度300℃恒溫1小時(shí)后降溫至100℃保溫，領(lǐng)用時(shí)放在焊條保溫筒內(nèi)，并填好記錄。3) 準(zhǔn)備焊接用吊籃及簡易腳手架、焊接防護(hù)棚等，焊工個(gè)人工具及勞保安全用品。4) 由技術(shù)人員對焊工進(jìn)行技術(shù)及安全交底，發(fā)給作業(yè)指導(dǎo)書。 焊前檢查：1) 在接到上一個(gè)工序的交接單后，方可進(jìn)行下道工序施工；2) 焊接前應(yīng)檢查安裝的螺栓是否終擰；3) 按圖紙檢查坡口、間隙、鈍邊是否符合設(shè)計(jì)要求，是否有嚴(yán)重的錯(cuò)邊現(xiàn)象（錯(cuò)邊≤2mm ）；4) 清理焊縫區(qū)域，按梁寬柱板寬配上工藝墊板。 焊接施工順序 構(gòu)件接頭的現(xiàn)場焊接，應(yīng)符合下列要求：1) 完成安裝流水區(qū)段內(nèi)的主要構(gòu)件的安裝、校正、固定（包括預(yù)留焊接收縮量）；2) 確定構(gòu)件接頭的焊接順序，繪制構(gòu)件焊接順序圖；3) 按規(guī)定順序進(jìn)行現(xiàn)場焊接。 接頭的焊接順序，平面上應(yīng)從中部對稱地向四周擴(kuò)展，豎向可采取有利于工序協(xié)調(diào)、方便施工、保證焊接質(zhì)量的順序。 為減少焊接變形，應(yīng)進(jìn)行柱與柱對接接頭焊接，然后進(jìn)行支撐桿件焊接，后進(jìn)行梁柱及梁梁節(jié)點(diǎn)焊接； 梁和柱焊接應(yīng)按排兩名焊工在柱的兩側(cè)對稱焊接，電焊工應(yīng)嚴(yán)格按照分配的焊接順序施焊，不得自行變更。 典型接頭形式焊接 柱梁接頭焊接當(dāng)柱子向某方向偏差超過5mm（在允許偏差以內(nèi)）時(shí)，應(yīng)先焊柱子傾斜反方向的焊口；當(dāng)柱子垂直度偏差小于5mm時(shí)，柱梁節(jié)點(diǎn)兩側(cè)對稱的兩支梁應(yīng)同時(shí)施焊。同一支鋼梁，先焊一端焊縫，等其冷卻后，再焊接另一端；同一支梁，先焊下翼板，再焊接上翼板，上下兩翼板焊縫的焊接方向應(yīng)相反。如果翼板厚度大于30mm時(shí)，上下翼緣應(yīng)輪流施焊。（如下示意）焊接完成后，焊縫100mm范圍內(nèi)用角向磨光機(jī)打磨干凈，以備探傷。焊工將自己鋼印號(hào)打在焊縫左下角100mm處鋼梁表面上。柱與梁連接平角焊縫、對接平焊縫，引、熄弧板采用工藝墊板每邊加長40mm，引、熄弧在墊板上進(jìn)行。焊縫探傷合格后氣割切除引、熄弧板，打磨、割除時(shí)應(yīng)保留5~10mm。 箱型柱接頭焊接箱型柱接頭的焊接，不用引弧和熄弧板。由二名工人從相對位置，同時(shí)等速焊接，一個(gè)柱接頭宜連續(xù)不間斷的焊完。焊完1/3焊縫時(shí)割掉上下柱連接耳板，注意不要損傷母材，以保留5mm為宜。第一遍從柱邊50mm處起焊，第二遍從離第一遍50mm處起焊，第三遍從離第二遍50mm處起焊，依次類推。兩相對邊