管廊圓管柱加工技術(shù)

汪 鵬

（長江精工鋼結(jié)構(gòu)（集團(tuán)）股份有限公司，浙江紹興312000）

管廊圓管柱加工技術(shù)

汪 鵬

（長江精工鋼結(jié)構(gòu)（集團(tuán)）股份有限公司，浙江紹興312000）

以某工程管廊圓管柱為例，詳細(xì)分析該類型制作與焊接的特點(diǎn)和難點(diǎn)，結(jié)合工廠實(shí)際制作能力制訂有針對性的工藝技術(shù)措施。這些措施包括：從焊接工藝原理的角度，合理、科學(xué)地設(shè)計(jì)出各主要焊縫的形式、主結(jié)構(gòu)裝配順序、焊縫焊接順序和工藝要求，攻克了制作和焊接的重難點(diǎn)，保證了節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)受力性能以及結(jié)構(gòu)的尺寸穩(wěn)定，整個工程的構(gòu)件制作質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良的標(biāo)準(zhǔn)。通過該類型構(gòu)件的制作，也為建筑鋼結(jié)構(gòu)工廠制作的工藝技術(shù)賦予了新的涵義——以工廠制作實(shí)際能力為本，打破常規(guī)，推陳出新，觸類旁通。

焊接順序；裝配順序；管廊圓管柱

1 概況

某工程管廊圓管柱節(jié)點(diǎn)的材質(zhì)均為Q345B，長度14 535 mm，總質(zhì)量22 740 kg，如圖1所示。

圖1 管廊圓管柱示意

考慮到構(gòu)件運(yùn)輸及現(xiàn)場安裝，在工廠分上、中、下三段制作。如圖2、圖3所示，上段重4 294 kg，長3195mm，主體結(jié)構(gòu)為φ1 100×30內(nèi)部套φ600×20的結(jié)構(gòu)類型，外側(cè)由管廊支撐H鋼牛腿組成。

圖2 上段示意

圖3 上段實(shí)體

如圖4、圖5所示，中段重9068kg，長3045mm，主體結(jié)構(gòu)為φ1 100×30內(nèi)部套φ600×20的結(jié)構(gòu)類型，外側(cè)由管廊支撐平臺箱型BOX 1100×800×20× 20和BOX 1100×500×20×20及梁連接牛腿組成。

圖4 中段示意

圖5 中段實(shí)體

如圖6、圖7所示，下段重9068kg，長8295mm，主體結(jié)構(gòu)為φ1 100×30內(nèi)部套φ600×20的結(jié)構(gòu)類型，外側(cè)由管廊支撐平臺箱型BOX 1 100×500×20× 20及梁連接牛腿組成。

圖6 下段示意

圖7 下段實(shí)體

2 管廊圓管柱制作難點(diǎn)

（1）該構(gòu)件采用大管套小管結(jié)構(gòu)，即φ1 100× 30內(nèi)部套φ600×20的結(jié)構(gòu)類型，對內(nèi)部φ600×20拼裝精度要求較高，工廠制作時必須保證中線對齊，方便現(xiàn)場安裝，如圖8所示。

圖8 大管套小管示意

（2）下段與中段箱型支撐平臺BOX1 100×800×20×20，長度3 280 mm，如圖9所示。焊縫要求高，內(nèi)部加勁板長度大，焊縫數(shù)量多，為保證所有焊縫能夠焊接到位，合理的拼裝順序和焊接順序是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。

圖9 箱型支撐平臺

（3）現(xiàn)場拼裝精度高，焊縫焊接量大，構(gòu)件預(yù)拼裝顯得尤為重要。

3 加工制作技術(shù)

3.1 套管制作工藝

該部分采用φ600×20鋼管內(nèi)部套φ1 100×30鋼管結(jié)構(gòu)形式，制作時需保證兩管的同心度，且兩管之間勁板需要保證焊縫全熔透。在此以下段為例進(jìn)行分析。

下段圓管柱為保證內(nèi)管φ600×20順利組裝，將外管分兩端制作。

（1）為控制內(nèi)管位置，保證兩管的同心度，減少上下管對接時的錯邊量，在φ1 100×30內(nèi)部和φ600× 20外部加設(shè)四塊加勁板，四塊勁板采用坡口加墊板焊接保證全熔透，從而保證這個結(jié)構(gòu)的受力特性。加勁板位置如圖10、圖11所示。

圖10 φ1 100×30內(nèi)部加設(shè)勁板定位

圖11 φ600×20外部加設(shè)勁板定位

在拼裝好縱向勁板后進(jìn)行焊接，為防止勁板變形，加設(shè)臨時支撐。

（2）套管順序。內(nèi)管吊裝就位（見圖12）→上段外管調(diào)裝就位（見圖13、圖14）→外管通過定位焊接（見圖15），并調(diào)整錯邊→調(diào)整內(nèi)管位置，并將端頭加設(shè)環(huán)向勁板定位焊（見圖16）→調(diào)整外管錯邊→焊接。

圖12 內(nèi)管吊裝就位

圖13 上段外管調(diào)裝就位

圖14 上段外管調(diào)裝就位

圖15 外觀定位焊接

圖16 端頭加設(shè)環(huán)向勁板定位焊

3.2 箱型牛腿制作拼裝工藝

該牛腿為箱型，內(nèi)部有三塊縱向通常勁板，且焊縫為全熔透探傷焊縫，按正常組立，內(nèi)部焊縫無法進(jìn)行焊接，不能保證焊接質(zhì)量，所以合理的拼裝順序和焊接順序?qū)ΡＷC焊接質(zhì)量極為重要。

（1）先將組立好的圓管置于胎架上，通過激光經(jīng)緯儀找構(gòu)件垂直，如圖17所示。

圖17 激光經(jīng)緯儀找垂直

（2）組裝牛腿翼板。

將箱型牛腿翼板調(diào)至拼裝位置，通過千斤頂找平（見圖18），并用線錘測量定位中心（見圖19），再進(jìn)行定位焊（見圖20）。

圖18 千斤頂找平

圖19 線錘測量定位中心

圖20 定位焊接

（3）組裝箱型中間縱向通常有2塊勁板（見圖21），預(yù)先開好坡口，加好焊接襯墊。

（4）組裝端頭封板（見圖22），并測量尺寸。

（5）組裝另一側(cè)翼板（見圖23）。

（6）加設(shè)臨時支撐（見圖24），防止焊接收縮變形。

（7）將所有已拼裝好的焊縫進(jìn)行焊接，焊接原則為：先焊勁板與翼板焊縫，再進(jìn)行牛腿與圓管柱的焊縫焊接。

圖21 組裝中間縱向勁板

圖22 組裝端頭封板

圖23 組裝另一側(cè)翼板

圖24 加設(shè)防焊接變形臨時支撐

（8）焊接結(jié)束后，組裝第三塊縱向通長勁板，并進(jìn)行焊接。

（9）最后組裝兩側(cè)腹板（見圖25、圖26），并進(jìn)行焊接。

圖25 組裝兩側(cè)腹板

圖26 構(gòu)件焊接后

3.3 預(yù)拼裝

現(xiàn)場安裝對構(gòu)件尺寸精度要求較高，且需要保證內(nèi)部套管的同心度。為保證安裝，在構(gòu)件出廠前需對構(gòu)件進(jìn)行預(yù)拼裝。

（1）預(yù)拼裝放樣、劃線，如圖27所示。

圖27 組裝兩側(cè)腹板

（2）預(yù)拼裝三段圓管柱，如圖28所示。

4 焊接要求

4.1 圓管柱對接要求

（1）圓管對接焊縫為全熔透一級焊縫，100％UT探傷。

圖28 預(yù)拼裝三段圓管柱

（2）最小對接長度大于等于800 mm，且大于等于1倍管徑（直徑）。

（3）圓管鋼管柱長度余量：鋼管對接的收縮余量可參照表1執(zhí)行。圓管切割加工時，上端應(yīng)預(yù)留3～5 mm的銑平加工余量。

表1 鋼管對接的收縮余量

（4）管對接錯邊量小于等于0.1t且小于等于2 mm（t為圓管壁厚）。

（5）圓管對接坡口形式如圖29所示。

圖29 圓管對接坡口形式

4.2 焊接參數(shù)選擇及要求

CO2打底、填充焊接參數(shù)要求如表2所示。

表2 CO2打底、填充焊接參數(shù)

5 結(jié)論

鑒于管廊圓管柱如此復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式，合理的拼裝和焊接順序，嚴(yán)格的設(shè)計(jì)尺寸要求，工廠的制作工藝打破了常規(guī)工藝措施，規(guī)矩而又不泛標(biāo)新，制定出合理、科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难b配、焊接工藝，攻克了制作、焊接的重難點(diǎn)，保證了節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)受力性能以及結(jié)構(gòu)的尺寸穩(wěn)定，整個工程的構(gòu)件制作質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良的標(biāo)準(zhǔn)。

通過該類型構(gòu)件的制作，也給建筑鋼結(jié)構(gòu)工廠制作的工藝技術(shù)賦予了新的涵義——以工廠制作實(shí)際能力為本，打破常規(guī)，推陳出新，觸類旁通。

Processing technology of pipe gallery

WANG Peng
（Changjiang Jinggong Steel Structure（Group）Ltd.，Shaoxing 312000，China）

In this paper，a tube of engineering tube is a case of circular tube column.Analyze the characteristics and difficulties of the production and welding in detail，develop a targeted process technical measures based on factory actual production capacity.These measures include design the form of the main weld,assembly sequence of the main structure,seam welding sequence,technological requirements reasonably and scientifically from the welding process principle.Conquer the difficult point of the production and welding, to ensure the node structure performance and the size of the structure stability.The whole project of the component production reaches the standard of good quality.Through this type of component，gives a new meaning for construction steel structure factory production technology-based on factory production practical ability,break the routine,situation,instance.

welding sequence；assemble sequence；tube of engineering tube

TG457.3

B

1001－2303（2016）12－0069-06

10.7512/j.issn.1001-2303.2016.12.15

獻(xiàn)

汪鵬.管廊圓管柱加工技術(shù)[J].電焊機(jī)，2016，46（12）：69-74.

2016-06-30

汪鵬（1965—），男，高級工程師，學(xué)士，主要從事鋼結(jié)構(gòu)制作與焊接工作。