工业厂房施工组织设计

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1、第一卷工业厂房厂房分两跨，其中主跨内设2台250t/50t桥式吊车(轨顶标高为22.5m)，2台臂长为11m的8t悬臂吊车。吊车和屋面系统由22根钢管混凝土柱支承。1　钢管混凝土柱结构概况　　钢管柱是由4根柱肢钢管和缀材(钢板和钢管)焊接而成的格构式组合柱，从柱脚到柱顶为阶梯形，变截面处用来支承吊车承轨梁和屋面系统。柱肢钢管为478mm×12mm螺旋焊缝圆钢管，由钢板卷制焊接而成。钢管柱中心截面尺寸为3411mm×1200mm(见图1)，单根柱重55.6t。在现场加工钢管柱后吊装立起，在柱肢钢管内灌注C40混凝土。

2、图1　钢管混凝土柱结构示意2　钢管柱的制作2.1　柱肢钢管的槽口加工　　在钢管柱中部支承吊车承轨梁的箱形肩梁部位有2块大钢板分别直立穿过4根柱肢钢管，因此柱肢钢管在此处要开槽，槽口尺寸为1950mm×32mm。槽口加工要平直，宽度不能超差，否则会严重影响焊接质量或无法焊接。　　第1根柱肢钢管开槽时划好线后一气割成，待冷却后发现槽口呈腰鼓形，两端宽度为34mm，中间竟达42mm。钢管截面的椭圆度从槽口两端到中间越来越大，最大为6mm，严重超差。这是由于卷制钢管时存在较大的弯曲内应力，沿纵向开槽后大部分内应力得到释放所致

3、，内应力的释放程度与槽口长短有着密切的关系。为解决这一问题，我们将1950mm长的槽口开成4个长约475mm的短槽口(每个连接处长为20mm)，待冷却后测量槽口宽度，这时中间和两端尺寸基本一致。再将3个连接处用气割割掉将整个槽口贯通，待冷却后测量槽口宽度，中间与两端尺寸之差小于2mm，完全符合设计要求，钢管截面的椭圆度也得到了较好的控制(见图2)。图2　柱肢钢管槽口加工示意2.2　穿心板的装配就位　　穿心板是最大也是最难装配的零件。装配前，穿心板必须校平，尺寸准确且边缘齐整，柱肢钢管槽口必须平直且4个槽口在同一水平面

4、内。装配时先将焊有牵引挂钩的穿心板头部插入柱肢钢管的外侧槽口内，后部用吊车抬起，使之始终保持水平。用20kN倒链牵引同时用铁锤轻击穿心板，使穿心板顺利就位(见图3)。图3　穿心板装配示意牵引挂钩宜用10mm厚钢板割成，长度应大于500mm，且必须焊在穿心板短边中部。牵引钢丝绳必须与柱肢钢管垂直，一旦卡死，不能硬拉，应查找原因再作处理。2.3　变截面工字钢的焊接变形控制　　钢管混凝土柱的外侧两柱肢钢管之间有一个从柱脚到柱顶与柱等长的大型变截面工字钢。此工字钢的腹板与翼缘板厚度分别为18、20、25mm，腹板最宽为130

5、0mm，翼缘板最宽为1200mm。工字钢焊接时易出现角变形、上拱、旁弯和扭曲等多种变形，通过试验我们较好地解决了工字钢的现场焊接变形问题。　　(1)角变形的防止　在焊接工字钢的4条纵焊缝时由于角焊缝的横向收缩引起了角变形。实际施工时采用将扁钢沿45°方向对称均匀地布置在腹板两侧，两端与工字钢点牢后再进行焊接，焊完冷却后将扁钢打掉，焊溜磨平的方法，有效地防止了角变形。扁钢的规格尺寸及扁钢之间的间距要合适，间距太大，翼缘板易出现波浪变形，间距太小，焊工操作不方便，具体数据与扁钢厚度和焊脚尺寸等有关，可通过试验得出。　　(

6、2)旁弯变形的防止　焊接2条纵向焊缝时2名焊工同时对称进行焊接，2条焊缝冷却时同时沿纵向收缩，不会产生旁弯变形，而且还可保证腹板与翼缘板的垂直度。为避免热量集中、应力集中所带来的弊病，可采用跳焊法。　　(3)上拱变形的防止　将变截面工字钢整体装配好后再进行焊接，此时工字钢的刚性增加，上拱变形会减小。　　(4)扭曲变形的防止　扭曲变形在焊后较难矫正，因此必须采取以下措施重点防范：①保证装配质量，装配时，腹板与翼缘板间应无间隙或间隙沿长度方向很均匀，焊前必须把工字钢垫平；②必须保证2名焊工同时对称焊接，绝对禁止从两端向不

7、同方向错开焊接。2.4　箱形肩梁的拼装与焊接　　每根钢管柱都有3～5个大小不等的箱形肩梁，用来支承吊车承轨梁，其中体积最大、结构最复杂的是250t吊车的箱形肩梁，高2m，重达10t，被水平中间隔板分为上下两层，箱形肩梁内部又被水平和垂直中间隔板分成10多个大小不等的小格(见图1)。　　箱形肩梁是钢管柱的重要组成部分，它不能分为部件拼装焊接成型后再总装配，因此给装配焊接带来很大难度。装配时，2t多重的穿心板要水平穿过2个柱肢钢管的4个槽口，并与柱肢钢管管壁全熔透焊接。穿心板与箱形肩梁平台钢板接触的一面应刨平，装配时和平

8、台钢板顶紧，并用塞尺进行检查。　　根据设计要求装配时进行定位焊，装配好后再进行正式焊接。实践证明，正式焊接之前仅进行定位焊是不够的。箱形肩梁部位零件多，焊脚尺寸大，焊缝集中，先焊成的焊缝冷却收缩时产生的应力将其它未进行正式焊接部位的定位焊缝拉裂，造成拼装间隙过大，整个箱形肩梁变形，不得不返工重新拼装。通过分析研究我们对焊接工艺进行了改进，即装配