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基于异型截面柱与腰桁架施工技术研究 　　摘要结合某工程的实际施工情况,对异型截面柱和腰桁架施工技术进行分析探讨。 　　关键词异型截面柱;腰桁架;施工技术 　　中图分类号TU7文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)052-0086-02 　　 　　某工程主楼钢结构加工总重量约5万t,包括地下B3-Bl层顶核心筒柱、梁、支撑及钢板剪力墙;B3-Bl层顶外框筒柱、梁,其中B3、B2、Bl层内筒与外简间无平面梁;地上L1-74层顶核心筒柱、梁、支撑及钢板剪力墙;外框筒柱、梁、巨型斜柱、腰桁架、伸臂桁架等;内筒与外简间由平面结构梁连接,其中腰桁架共设置3道,分别设置在L6-7层、L28-29层、L54-56层,主楼核心筒钢柱为不规则的异型截面柱,钢板材质以Q345GJC为主,钢板厚度达90mm。外框筒的腰桁架节点形式复杂,钢材材质以Q345GJD为主,钢板厚度达75mm。 　　1核心筒异型截面钢柱的制作 　　1.1异型截面钢柱的类型及分解 　　本工程异型截面柱经分解为各小的单元体后,主要为H形、箱形、T形三种形式。因此,对于标准的H形构件可采用H型钢流水线制作或人工胎架进行拼装焊接;箱形构件可采用纵向流水线进行组装焊接;T形构件相对于H形与箱形构件来说,由于T形构件为偏心构件,组装焊接变形控制比较困难,因此对于T型钢可先拼装成H型钢,主体焊缝焊接完毕后再拆解成T型钢。非标准的H形构件可通过合理的选择坡口形式。以减少焊接变形。 　　1.2T形构件与非标准H形构件的制作 　　对于T形构件的制作按照标准H型钢进行制作,工艺流程如图1。 　　图1T形构件工艺流程 　　偏心H型钢的制作流程与常规H型钢相同,在制作过程中主要是控制焊接变形问题。由于H型钢的腹板偏心,因此在焊接时,从顺序的选择上应先焊接腹板与翼缘距离最小侧,并在腹板加工时考虑将大坡口开在腹板与翼缘距离最小侧,此外配合适当的翻身次数,控制H型钢的焊接变形。在焊接方法的选择上,采用先用气保焊打底,打底焊缝厚度至少满足1/3腹板厚度,然后在其另一侧进行清根处理,清根完成后。将构件翻身采用埋弧焊焊接。在焊接过程中,可适当增加临时辅助支撑,对焊接完毕后残留的焊接变形采用火工矫正。 　　1.3异型截面柱的拼装焊接 　　由于异型截面柱在制作时考虑了分体制作。因此在各分体矫正工作完成的条件下,分别进行各单元体的整体拼装。1)划线。在箱形柱与H型钢腹板的接触面上划出腹板装配位置线及面板中心线,作为组装的基准线。检验划线尺寸确认准确无误后进行打印标记。2)拼装。将制作合格的单元构件放在组立平台上,将箱体与H型钢部分进行整体拼装,并进行定位点焊。3)焊接施工。单元体构件整体组装完毕后,对主体焊缝进行焊接,采用气保焊打底,埋弧焊进行中间层及盖面层的焊接,并根据焊接工艺要求对厚板做好预热、层间温度控制及后热保温措施。检查打底焊质量,合格后进行施焊,对厚板进行焊前预热,同时注意保证焊缝层间温度,焊接完毕后。应对焊缝进行后热处理,防止裂纹产生。减少焊接残余应力。4)焊接过程中的翻身。因构件截面尺寸较大,为避免构件在翻身过程中受强力发生弯扭变形,在翻身时利用翻身工装,工装分别位于构件长度的1/3处,并根据构件的长度采用两台行车同时同步进行翻身。 　　1.4异型截面柱的矫正措施 　　本工程的异型截面柱截面形式复杂,在制作工艺上主要考虑的是单元体制作再进行整体拼装。在单元体制作过程中可以采用机械设备(板厚在55mm以下时)及火焰矫正,而在整体组装阶段,对于焊接变形的矫正将主要依靠千斤顶配合火焰进行加热矫正。1)矫正注意事项:①火焰矫正加热方法有点状加热、线状加热、三角形加热,加热位置应在构件需收缩的一边。②采用外力辅助矫正时,冷却时当温度下降到200―400 oC时,须将外力全部解除,使其自然收缩。③加热顺序为先矫正变形大的局部.然后矫正变形小的部位。④加热温度的判定可从钢材加热时所呈现的颜色进行判断。⑤对构件进行加热矫正时,矫正温度不宜超过800 oC,以防止改变钢板的力学性能及化学成分,配合使用红外线测温仪进行过程控制。2)矫正后检查。构件变形矫正的检查应在构件完全冷却之后进行。矫正后构件尺寸允许偏差应符合《钢结构施工质量验收规范》(GB50205―2001)的规定;矫正后的钢材表面。不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5mm,且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。 　　1.5异型截面钢柱端面铣 　　为保证上下段钢柱现场接口的铣平顶紧,对下段柱的柱顶采取端面铣进行铣平。对于异型截面柱的端铣.采用两种方式相结合,一是对设备进行技术改造,对异型截面柱的端面采取钢柱平移或翻身接刀,保证端面铣平;另一种措施为采取分单元铣削的方式。 　　对于采取分单元端铣的单体