波纹腹板h型钢梁制作安装施工工法 - 浙江中隧桥波形钢腹板

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1、大跨度高截面厚波纹腹板H型钢梁制作安装施工工法烟建集团有限公司浙江中隧桥波形钢腹板有限公司1.前言波纹腹板H型钢梁与传统的平腹板H型钢梁相比，由于增加了腹板的局部稳定性，突破了传统腹板标规高厚比的限制，具有既满足功能又节重增效的优势，进一步降低了钢结构建筑的造价。因此，在大跨度桥梁工程中已得到了应用。近年来，烟建集团有限公司和浙江中隧桥波形钢腹板有限公司等合作在烟台新建潮水机场航站楼屋盖钢结构等大型公共建筑钢结构工程中开始推广应用大跨度高截面厚波纹腹板H型钢梁，通过开展技术创新，完成了相应的制作安装施工工法，并形成了“折弯与模压混合式波形钢腹板成型装置”

2、（专利号：ZL200910154108.5）国家发明专利和“波形钢腹板钢柱钢梁结构及专用焊接装置”（专利号：ZL201020301060.4）国家实用新型专利。工法经山东省建筑工程管理局组织鉴定，认为工艺新颖，技术先进，关键技术和设备达到国内领先水平，填补了大型建筑工程应用波形腹板H型钢梁的空白，具有非常明显的经济和社会效益，并具有广泛的推广应用前景。2.工法特点2.1本工法突破了普通波纹腹板H型钢成型及焊接设备只能加工截面高度1m以内，腹板厚度5mm以内的构件且腹板波形较少的局限性，能够制作的钢梁腹板波形可调、截面高度可大于3.5m、腹板厚度大于14m

3、m。2.2本工法采用的波纹腹板无牵制模压成型技术，比采用普通的模压法和冲压法成型，具有成型后腹板无残余应力、模压回弹值易控制、成型精度高和加工速度快的优点。2.3本工法的应用，可以为今后在大型民用建筑结构设计中采用波纹腹板H型钢梁结构形式提供实质性的施工技术支持，提高波纹腹板H型钢梁结构的可行性，使波纹腹板H型钢在大型民用建筑中得到更广泛的应用。3.适用范围本工法主要适用于机场、车站、展览馆、会议厅等大型公共建筑的大跨度、截面高度超过1m，腹板厚度超过5mm特别是10mm以上的波纹腹板楼面、屋面H型钢梁的加工制作和安装。4.工艺原理4.1厚度小于或等于2

4、0mm的钢板采用数控等离子水下切割，钢板厚度大于20mm的采用数控火焰切割，厚度小于10mm且剪切后的边缘需再加工的钢板采用机械剪切，手工切割仅适用于次要零件且切割后的边缘需再加工的钢板。4.2波纹腹板采用大型无牵制模压机进行模压冷弯加工，在同一横断面上同时不超过两个受压牵制区，且模压时两侧钢板不受牵制，可自由伸缩。4.3波形钢腹板之间的连接方式，制作时选择以工厂焊接为主，减少现场焊接和涂层修复作业量的连接方式。波形钢腹板波段之间纵向连接采用等强对接焊接；波形钢腹板为接高而进行的工厂水平连接采用等强对接焊接。4.4通过先进的有限元软件对施工过程进行分析，

5、对整个结构安装及卸载过程中受力及变形状态进行计算机仿真分析。找出各阶段钢梁的变形值，然后在深化设计阶段即对整个结构实行预变形处理，实现结构卸载后的形态到位。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工准备→钢板切割下料→钢板精裁、开坡口→波纹腹板模压成型→波纹腹板拼接焊接→波纹腹板H型钢梁组立→波纹腹板H型钢梁焊接→上标准钢平台整形→焊接成型中检→精磨、钻孔→工厂内预拼装→抛丸除锈→防腐油漆涂装→构件包装→构件运输→工地现场拼装→吊装用临时支撑架搭设→构件吊装→高强度螺栓施工→安装焊接→支撑架卸载→现场底漆中间漆找补、面漆涂装→防火涂料涂装→成品保护

6、。5.2操作要点5.2.1施工准备1.施工前熟悉设计图纸，制定各工序作业指导书，对所有操作人员进行交底，明确设计意图和要求。2.用Midas有限元程序分析施工过程中受力及变形状态。3.用Tekla软件建立结构三维模型，进行施工图纸细化和加工图设计。4.在钢梁制作和安装前，按《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）的规定进行焊接工艺评定，并根据评定报告确定焊接工艺参数。5.2.2钢板切割下料1.钢板矫平钢板下料前应对所使用材料材质、规格、厚度进行确认并矫平处理。矫平采用WC43-100x2200mm型钢板矫平机进行（如图5.2.2--1所示），矫

7、平后的钢板能保证板件下料的精度，同时也能有效的降低板件的轧制应力。图5.2.2—1钢板矫平5.2.2—2数控等离子水下切割2.钢板切割下料1）切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气，切割后表面应光滑无裂纹，在切割过程中考虑割缝补偿。2）为保证下料精度、消除切割变形和应力，厚度小于或等于20mm的钢板采用数控等离子水下切割（如图5.2.2—2所示）。3）钢板厚度大于20mm的采用数控火焰切割。大跨度波纹腹板钢梁翼缘板厚度达80mm，甚至更大，厚板切割操作工艺要点如下：①保证向气割区供给足够的氧气，所需切割氧流量Q可按下式估算；Q=0.09～0.14t(t为

8、板厚)②切割氧压力（割炬进口处压力）要调节适当，保证能及时把氧化铁吹排出去。压力