箱形鋼結(jié)構(gòu)井架制作工藝與安裝

孔德明

（銅陵有色銅冠礦山建設(shè)股份有限公司，安徽 銅陵 244000）

礦井鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際的生產(chǎn)和生活中可分為臨時(shí)性的鑿井井架和永久性的鋼結(jié)構(gòu)井架。臨時(shí)性的鋼結(jié)構(gòu)井架有鋼管連接井架和型鋼連接井架兩種形式。永久井架的主要組成部分是斜架和立架兩個(gè)部分。斜架的主要形式有箱型斜架以及鋼型斜架兩種形式。立架型鋼的主要形式有鋼桁架結(jié)構(gòu)和鋼筋框架兩種形式。型鋼桁架具有加工工藝比較簡(jiǎn)單。安裝制作以及強(qiáng)度比較強(qiáng)等方面均要比鋼筋砼框架好，同時(shí)由于礦井生產(chǎn)周期比較長(zhǎng)，型鋼桁架能夠滿足其周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。因此在實(shí)際的生產(chǎn)中，型鋼桁架的應(yīng)用越來越廣泛。在實(shí)際的礦井鋼結(jié)構(gòu)井架吊裝的方法中，主要有金屬吊裝法，吊車法以及金屬桅桿與吊車相互配合的方法。

1 箱形鋼結(jié)構(gòu)井架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在得到箱型結(jié)構(gòu)井架的設(shè)計(jì)圖紙后，需要計(jì)算出井架單元的各個(gè)部件的重量以及構(gòu)件總的質(zhì)量。再結(jié)合每個(gè)單位實(shí)際的情況以及經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)水平，計(jì)算出鋼結(jié)構(gòu)桁架的吊裝安裝方法。當(dāng)把編制方法制定后，需要制定出實(shí)際的施工方案。計(jì)算出鋼結(jié)構(gòu)桁架的模型以及繪制出總的平面圖。當(dāng)把施工器的布置圖確定以后，需要制定相應(yīng)的施工組織設(shè)計(jì)，繪制鋼結(jié)構(gòu)的各個(gè)安裝結(jié)構(gòu)圖。同時(shí)對(duì)施工方案進(jìn)行施工方案以及對(duì)編制的施工組織方案進(jìn)行審核，根據(jù)井架模型對(duì)施工方案進(jìn)行施工時(shí)的完整性以及可靠性。

井架會(huì)因施工的不同條件需要設(shè)定不同的施工方案，在實(shí)際的施工方案的選擇時(shí)需要選擇適合本施工環(huán)境的施工工藝，這是施工成功的關(guān)鍵。在選擇井架安裝時(shí)需要三個(gè)方面：第一個(gè)方面是井架的組裝方案，第二方面是在設(shè)定起吊跑桿的位置時(shí)需要注意選取最佳位置，這樣方便施工，第三個(gè)方面是注重吊架的吊裝方案，在進(jìn)行編制吊架的吊裝方案時(shí)需要注意井架的吊裝分為兩個(gè)部分，主斜架的吊裝以及副斜架的吊裝。在進(jìn)行施工方案時(shí)需要對(duì)井架組裝方案進(jìn)行設(shè)計(jì)以及抱桿組裝進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)要確定井架的吊裝方案。

在確保井架的制作質(zhì)量時(shí)，需要認(rèn)真核對(duì)圖紙，對(duì)每一個(gè)部件之間的尺寸進(jìn)行一一核對(duì)，確保施工的精度以及驗(yàn)收方案。材料是制作井架的基礎(chǔ)，在制作時(shí)需要考慮材料的型號(hào)以及各種材料的數(shù)量等。最后再明確各個(gè)方箱的焊接位置。

2 箱形鋼結(jié)構(gòu)井架制作與安裝

（1）箱形鋼結(jié)構(gòu)井架的制作方法。在制作箱型鋼結(jié)構(gòu)井架下料前，需要按照要求對(duì)各種設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真的核對(duì)，以方便與詳細(xì)的提出各種材料規(guī)格以及清單，同時(shí)相應(yīng)的材料備貨部門就能夠按照清單去提前采購好需要的各種物資，做好前期的準(zhǔn)備工作，以方便于各種工序的有序進(jìn)行。材料部門應(yīng)該做好相應(yīng)材料進(jìn)出廠的各種驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，為以后的驗(yàn)收做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。在進(jìn)行下料前，需要對(duì)安裝的鋼材進(jìn)行校正，校正時(shí)可以在平板機(jī)上進(jìn)行較正，也可以在液壓機(jī)上進(jìn)行操作，根據(jù)相關(guān)要求，校正后鋼材上的劃痕深度不能超過0.5毫米。在下料前，應(yīng)該仔細(xì)核對(duì)各種零件的外形尺寸，避免兩個(gè)鋼材之間相互連接。在進(jìn)行號(hào)料時(shí)，需要作出工藝基準(zhǔn)線，便于后面對(duì)各種構(gòu)件的質(zhì)檢以及查詢?cè)摲N構(gòu)件是否合格。在號(hào)好的鋼材產(chǎn)品上，需要采用油漆標(biāo)注好圖號(hào)、間號(hào)等一些相關(guān)參數(shù)。

接下來就是進(jìn)行焊縫坡口，在進(jìn)行焊縫坡口時(shí)，采用半自動(dòng)氧氣切割機(jī)。該種機(jī)械的操作是正面切割，反面會(huì)彈線，這樣便于控制下料的質(zhì)量。當(dāng)下料坡口加工完畢后，需要采用手提砂輪機(jī)對(duì)加工的器材進(jìn)行磨光，這樣可以控制下料的質(zhì)量。同時(shí)如果加工鋼材具有劃傷的裂痕，需要對(duì)其裂痕進(jìn)行磨平。

然后進(jìn)行構(gòu)件的拼裝，在箱底版和兩側(cè)板上，需要做出相應(yīng)的標(biāo)記，例如加強(qiáng)板的位置線，同時(shí)根據(jù)焊縫收縮量以及需要預(yù)留出鋼材橫向焊縫的預(yù)留位置，其在長(zhǎng)度方向需要略長(zhǎng)于箱體的兩端。焊接好的鋼材在拼裝前應(yīng)該做好相應(yīng)的焊縫檢查，使各構(gòu)件之間的箱體接觸吻合。在拼裝前，需要反復(fù)檢查各個(gè)焊區(qū)的焊縫處理情況，當(dāng)各個(gè)焊縫檢驗(yàn)合格后需要進(jìn)行焊接的組隊(duì)。一般在施工過程中需要采用三面定位法封閉箱型，在箱型的外坡點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)焊，在進(jìn)行點(diǎn)焊前，需要將側(cè)面板抵緊在底面板下，不留一點(diǎn)間隙。當(dāng)點(diǎn)焊定位以后，需要進(jìn)行外尺寸的檢驗(yàn)，當(dāng)外尺寸的檢驗(yàn)合格后再將上蓋板對(duì)點(diǎn)焊進(jìn)行定位。規(guī)定的是所需的點(diǎn)焊的材料與焊接的材料需要相同。一般采用焊條的直徑為4毫米，點(diǎn)焊的焊縫長(zhǎng)度不能超過25mm，點(diǎn)焊的焊縫高度不能超過焊縫高度的三分之二，且最大長(zhǎng)度為8毫米。

在進(jìn)行焊接工藝時(shí)，需要講究的是在進(jìn)行箱體內(nèi)部的焊接時(shí)，需要采用手工電弧焊進(jìn)行焊接，在進(jìn)行打底焊時(shí)需要采用直徑為3.2毫米的焊條，所需要的焊接電流比平時(shí)要大些，這樣可以保證焊縫焊接的根部比較深。當(dāng)把焊縫進(jìn)行焊接完成時(shí)，需要進(jìn)行對(duì)焊縫的清理，如果發(fā)現(xiàn)有焊接的質(zhì)量的缺陷時(shí)，就必須要對(duì)焊縫進(jìn)行重新焊接。箱體外進(jìn)行焊接時(shí)需要采用手工電焊將其打底，自動(dòng)埋弧焊蓋面的焊接工藝。在進(jìn)行整形時(shí)，劃出相關(guān)節(jié)點(diǎn)的幾何交線并且給樣品打上沖眼，這樣便于在安裝時(shí)找正。

（2）箱形鋼結(jié)構(gòu)井架的安裝方法。箱型鋼結(jié)構(gòu)井架安裝，目前的實(shí)際的施工方法中一般采用的桅桿起吊法施工，而實(shí)際的桅桿起吊又可以分為很多的方法，比如單桅桿起吊法、多桅桿起吊法以及門式桅桿的起吊方法三種。具體的方式有半翻轉(zhuǎn)、大翻轉(zhuǎn)以及滑移式等多種方式。在半翻轉(zhuǎn)式方法的實(shí)際施工中井架剛剛抬頭時(shí)所需的吊力非常大，隨著起吊角度的增加，起吊力減小，即吊裝開始就對(duì)有關(guān)的索具進(jìn)行相關(guān)負(fù)荷性的檢驗(yàn)。如果在實(shí)際的操作過程中，發(fā)現(xiàn)吊裝設(shè)備有問題，需要提前對(duì)設(shè)備進(jìn)行更換，但是該種安裝方法所需要的場(chǎng)地比較寬廣，同時(shí)需要的機(jī)械器具也比較多。

大翻轉(zhuǎn)井調(diào)方式的井調(diào)布置的比較緊湊，適用于場(chǎng)地比較狹窄的工程安裝，井架在起吊時(shí)，穩(wěn)車開動(dòng)的比較多，所以需要較高的穩(wěn)定性；滑移式的井架安裝方法對(duì)桅桿的穩(wěn)定性以及桅桿的高度具有很高的要求，該種井架的安裝方法適用于井架比較輕的結(jié)構(gòu)，同時(shí)有時(shí)需要采用雙桅桿進(jìn)行作業(yè)。

在進(jìn)行井架的現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，需要采用平面分片的組裝方法。主斜架位于副斜架的上面，同時(shí)需要保證副斜架傾斜一定的角度。高空作業(yè)具有一定的危險(xiǎn)性，為了減小其危險(xiǎn)性，同時(shí)提高施工的質(zhì)量，需要將主斜架以及副斜架一起組裝，主副斜架均采用鉸鏈的鏈接方式，鉸鏈的位置應(yīng)該按照?qǐng)D紙的相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)置以及檢驗(yàn)。當(dāng)按照?qǐng)D紙的施工工藝施工完畢后，需要對(duì)焊接的部件進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，確保其無誤后再進(jìn)行組裝。

然后將施工場(chǎng)地進(jìn)行平整，這樣確保井架的兩大扇及吊裝的天輪平臺(tái)具有足夠的安裝場(chǎng)地，并且這樣能夠保證吊裝到指定起吊的位置。檢查井口是否有封盤的鋼木結(jié)構(gòu)，該種鋼木結(jié)構(gòu)是否具有足夠的承載能力，在井口封口盤上安裝一定的鋼木結(jié)構(gòu)，用木板或者竹夾板密封其井口，如果井口未往下掘進(jìn)則需要對(duì)相關(guān)場(chǎng)地進(jìn)行檢驗(yàn)，看場(chǎng)地是否平整。接下來根據(jù)施工場(chǎng)地需要對(duì)地瞄樁的安裝。把地瞄樁安裝好以后需要安裝4臺(tái)穩(wěn)車座位主攬風(fēng)繩，副攬風(fēng)繩子可以根據(jù)施工場(chǎng)地的土質(zhì)打鋼軌道尖，把主攬風(fēng)繩子系在安裝好的四條腿上，攬風(fēng)繩子一般采用鋼絲繩子，同時(shí)要求同一邊兩個(gè)錨間距必須大于8米，錨桿與井架地基之間的距離必須大于30米，地錨桿的尺寸可以根據(jù)當(dāng)時(shí)施工環(huán)境的施工土壤而決定。當(dāng)把地錨桿在地基上確定好之后，將其引出地面，同時(shí)將地錨土進(jìn)行反復(fù)碾壓并且進(jìn)行壓實(shí)。

在進(jìn)行安裝時(shí)，需要注意井架安裝的要求比較高，灌注的質(zhì)量以及地腳螺栓孔的位置要求也比較高，大小及深度檢查的要求需要較高，在安裝前需要進(jìn)行反復(fù)的檢查。井架的安裝應(yīng)該符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范的相關(guān)要求》等，同時(shí)每一片主體在進(jìn)行桁架組裝時(shí)，需要采用支架進(jìn)行臨時(shí)的固定，防止其變形，豎立井架前需要對(duì)各種井架采取相應(yīng)的補(bǔ)強(qiáng)措施。同時(shí)保證安裝的誤差小于規(guī)定的誤差值，在進(jìn)行安裝時(shí)需要采取一定的防腐處理，井架實(shí)際的安裝位置的中心線與設(shè)計(jì)的中心線之間的誤差小于5米，天輪平臺(tái)水平誤差必須小于等于3毫米。為了保證井架在雷雨天工作的安全性，需要在井架上安裝避雷裝置。同時(shí)在井架實(shí)際的使用過程中，需要根據(jù)不同井型荷載選擇不同的井架結(jié)構(gòu)，同時(shí)不同的荷載時(shí)需要進(jìn)行不同的荷載的運(yùn)算。

3 結(jié)語

箱型鋼結(jié)構(gòu)井架在設(shè)計(jì)和安裝對(duì)實(shí)際工程的施工以及施工方案的確定具有十分重要的意義，合理的施工方案對(duì)箱型鋼結(jié)構(gòu)井架的安全施工以及工程質(zhì)量的保證具有十分重要的意義，因此做好箱型鋼結(jié)構(gòu)的施工工藝以及方案的提前準(zhǔn)備對(duì)實(shí)際的箱型鋼結(jié)構(gòu)的施工具有十分重要的意義。