非貫通型十字柱質(zhì)量控制

摘 要：隨著鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)與民用建筑中廣泛應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制直接影響到工程質(zhì)量。本文結(jié)合實際工程對非貫通型十字柱的質(zhì)量，對制作的關(guān)鍵工序模型設(shè)計、切割鉆孔、組裝焊接等的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：非貫通；十字柱；質(zhì)量控制

中圖分類號：TG142 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）12-0045-01

前 言

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，一些復(fù)雜造型及結(jié)構(gòu)形式逐漸采用鋼結(jié)構(gòu)，這給鋼結(jié)構(gòu)制作帶來了新的挑戰(zhàn)。目前鋼柱的結(jié)構(gòu)類型有箱型柱、H型柱、鋼管柱和十字柱等多種類型，并不斷在此基礎(chǔ)上拓展延伸。本文通過日本某工程非貫通型十字柱實際制作應(yīng)用，對制作的關(guān)鍵工序的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，以確保工程質(zhì)量。該工程為一綜合性大型商場，其中的上下車用坡道為螺旋形鋼結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用非貫通型十字柱。

1 工藝流程

非貫通型十字柱的加工工藝流程如下：

翼板、腹板下料→翼板、腹板接板→腹板坡口加工→H型鋼組立、焊接、矯正→T型鋼制作、坡口加工→十字柱組立、焊接、矯正

2 制作質(zhì)量難點

由于非貫通型十字柱結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，牛腿多為變截面帶傾斜角度。甲方對質(zhì)量要求嚴(yán)格，根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)精度要求高，尺寸精度要求嚴(yán)格。單節(jié)鋼柱的長度誤差控制在（±1mm）、總長、孔距控制在（±3mm）標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。因每一層柱節(jié)點有三段組成焊接量大，且在焊接加熱或冷卻過程中存在不均勻性，十分容易導(dǎo)致尺寸收縮變形對其安裝產(chǎn)生影響，并可能造成工件報廢或返工。因此必須對制作的關(guān)鍵工序的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，以確保工程質(zhì)量。

3 關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制

3.1 模型及零件展開放樣設(shè)計

為保證構(gòu)件的外形尺寸的精準(zhǔn)，我們使用TAKLE設(shè)計軟件，建造模式，根據(jù)展開放樣來控制下料。

3.2 切割、鉆孔控制

為嚴(yán)格控制零件精度，所有連接板采用激光數(shù)控下料、鉆孔，并檢查切割面及鉆孔的外觀質(zhì)量、尺寸必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求。并實行鉆孔復(fù)檢法。 “鉆孔復(fù)檢法”就是操作人員互相檢查，對程序和零件進(jìn)行復(fù)檢，該方法實施后，提高了鉆孔的準(zhǔn)確度及精度。

3.3 構(gòu)件組裝、焊接順序、焊接方向設(shè)計

3.3.1 按變形量大先焊，變形量小后焊原則進(jìn)行焊接，由內(nèi)向外伸展釋放應(yīng)力。如圖1：

3.3.2 控制坡口間隙、針對復(fù)雜受力點加熱緩冷

為均衡集中拘束受力點及分段組裝并測量單段長度，按設(shè)計規(guī)范采用35°坡口，不留鈍邊，根部預(yù)留7mm間隙。通過反復(fù)試驗，確定單段收縮余量預(yù)留為3mm。并嚴(yán)格控制鋼柱組裝長度。在組裝設(shè)計時對拘束力大的受力點區(qū)域，通過緩慢過度方式減少坡口間隙保證了組裝間隙比較順利地解決鋼柱焊接收縮不一的問題。針對復(fù)雜受力點為減少變形量，有針對性通過局部區(qū)域加熱，同一板面上與拘束力較小區(qū)域緩冷加以區(qū)別。

3.3.3 制訂焊接次序采用分道分段對稱焊法，在焊接時保證電流和電壓穩(wěn)定，計算焊縫入熱量并嚴(yán)格控制入熱溫度。嚴(yán)格按照工藝規(guī)定進(jìn)行操作。通過對稱分道焊接以減少局部過熱的不均勻性和不對稱性，從而控制焊件的變形。

3.4 焊接工藝設(shè)計、焊接過程溫度控制

為減少變形，最根本的是減少焊接過程中的熱輸入量，我們經(jīng)過實驗，最終確定工

藝參數(shù)（電流電壓焊接速度），嚴(yán)格控制道間溫度。工藝參數(shù)表如表1：

著色部分焊道間溫度在250℃以下的范圍。

3.5 焊后變形矯正

3.5.1 依據(jù)熱脹冷縮原理

對平面自由狀態(tài)構(gòu)件進(jìn)行火焰矯正，通過冷卻收縮達(dá)到矯正的目的。

3.5.2 對立體復(fù)雜受力點區(qū)域

通過加熱狀態(tài)鋼材屈服強(qiáng)度下降的特點，施加外力，達(dá)到矯正的目的。

4 質(zhì)量檢查

4.1 加強(qiáng)自檢、互檢、專檢，并推行痕跡記錄報檢法

車間鉚焊完成后各項尺寸自檢合格后，并推行痕跡記錄報檢法，進(jìn)行痕跡報檢：即將報檢尺寸據(jù)實標(biāo)識在相關(guān)位置，并填制好自檢表格后進(jìn)行質(zhì)控專業(yè)人員報檢。質(zhì)檢人員根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)核檢查。該報檢法確保產(chǎn)品控制項目不漏項、做到了崗位100%的自我檢查，確保了檢查數(shù)據(jù)的真實性。

4.2 鋼柱開始加工之前

編制工程詳細(xì)的主次項質(zhì)量控制要點，并及時對車間、班組做好質(zhì)量交底，使操作者明確重點工序控制要點，讓操作者知道做什么、怎么做、做到什么程度是合格。為便于方便測量斜牛腿制作了模板。

按設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)要求對鋼柱全長、層高、截面尺寸、牛腿長度、高度、角度、焊縫外觀等進(jìn)行檢查。

5 結(jié)論

通過對關(guān)鍵工序的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，由我公司承擔(dān)制作的日本習(xí)志野項目，已圓滿按期完成任務(wù)，并全部通過日方專家檢查并已發(fā)貨。日方已進(jìn)行現(xiàn)場安裝，沒有提出質(zhì)量異議，滿足了客戶要求。