中国石油大厦大桁架成稿..doc

中国石油大厦钢结构工程 中国石油大厦大桁架制作技术总结 编制： 潘程瑜 日期： 2006-12-11 摘要：介绍中国石油大厦工程中中庭桁架制作过程控制，重点阐述箱型桁架制作难点经验，对类似工程施工提供了一定的参考。 关键字：箱型，主杆，腹杆，焊接，组对，外观。 1．工程概况： 中国石油大厦工程中中庭桁架分为A轴、G轴两榀，单榀（以A轴HJ2-1为例）总重200吨，总长40500mm，高度3800mm，宽度3100mm，按图纸分三段（HJ2-1、HJ2-2、HJ2-3）制作，HJ2-3、HJ2-1长度为10900mm, HJ2-2长度为16500mm（如下图所示）。主杆和腹杆都为箱型结构，主杆截面为700×400×40腹杆截面为400×400×16×16，400×400×12×12，节点斜卡头及歇腹杆截面为400×400×50×50。由主弦杆12根，带有154个箱型节点卡头，120个箱型腹杆，136个幕墙埋件组成。在制造厂制作成6大片，52个腹杆，预拼装后喷沙刷油，印标记再出厂。 图1.1 2工作特点与难点分析 该工程特点箱型结构，4个箱型主杆通过箱型腹杆连接成空间框架结构，以箱型连接，使得节点形式繁琐复杂容易变形，成为本桁架制作难点。整体跨度大，跨度达40.5m，总重量200吨，无同类工程的施工经验，所以制作构件时就要对其强度、尺寸、外观要求更高更精更美，制作难度可想而知。制作之前对多角度多卡头多熔透焊缝处进行多次审图、放样、计算尺寸确保强度及外观好看。特别要进行焊接工艺评定，制作时保证构件尺寸不发生较大误差，计算出焊接收缩余量，否则构件制成后会有变形大，返修工作多，导致尺寸超差，外观难看，修复麻烦，耽误工期。 3 主要制作方案 3.1 制作与焊接，针对角度卡头进行CAD画图放样，焊接量大的多的地方设计好制作工艺，多考虑组装顺序、焊接量及易变形处的最有效的制作方案。制作过程要监督并做好记录，把握好每一道工序。做好施工前的制作工艺及焊接工艺，对施工人员作好技术交底。 3.1.1制作工艺的确定 通过第一次审图，针对构件关键部位进行分析和做式样与现场工人交流，针对铆工、焊工实际操作是否适宜。图3.1中桁架部位修改前卡头处中连为一体，优点是预想外观很美观，但通过实验证明对下料，焊接都不同程度的造成麻烦，且不能很好的保证质量，工人在现场操作中很难进行装配和施焊确保质量，为制作人员造成一定困难。所以通过与设计部门进行协商最后确定为图3.2形式。最后，通过设计部门，总工程师，现场工人代表，技术人员共同确定图3.2形式，减少了许多麻烦，易保证桁架质量。但下料时一定在50mm突起部位留有十字交叉档距为修理、焊接留有一定余量，2700mm+1为最佳。 图3.1 图3.2 3.2 组装过程中桁架中间腹杆十字交叉拼接如图3.4，原定为与先对接成图四再接到上。 图3.4 但是在实际制作过程中由于各构件变形较大，组装起来过于麻烦，无法保证4个节点尺寸同时顺利地拼接在给现场工人组装造成很大困难。 图3.5 所以取消十字交叉制作方案，而采用了图1.5组装方案。 3.2.1隔板装配，所有杆件及节点卡头为箱型结构制作，带隔板杆件为三面CO2气体保护焊，一面电渣焊，隔板，焊接形式如下图两种形式。 图3.6 所以要特别注意组对箱型时，除了在机加工电渣焊半条长度方向留1mm余量，还要为箱型宽度放向隔板电渣焊位置留焊接余量，当隔板厚度t≥30mm时，宽度方向400+5mm，其他三面+3mm，当t＜30mm时，宽度方向400+3mm，其他三面+2mm。因为除CO2气体保护焊焊接收缩量外，还有过大的电渣焊和埋弧自动焊的收缩量。尤其主弦杆上面50mm突起部为考虑的余量要比其他部位再大1mm。 3.2.3焊接时，要注意焊接顺序及焊接方法： 焊接电渣焊时注意先焊中间后焊两端，见图3.6。 图3.6 焊接主缝之前要把焊缝清理干净并先焊有拱的一面，见图3.7。 图3.7 焊接参数： （1）CO2气体保护焊 焊接方法 焊接材料 焊接规格（mm） 焊接电流（A） 焊接电压（V） 焊接速度（cm/min）））T1(mm) T2(mm) 电流A 电压V 焊丝送给量m/min 摆动 G(mm) T3 20-28 16 380 54-50 9.5 无 20 28 20 380 54-50 9.5 无 20 28 30 380 54-50 9.5 无 25