苗興光 王小強(qiáng) 王鵬 焦燕星

中建二局安裝工程有限公司廊坊鋼結(jié)構(gòu)分公司 河北廊坊 065000

1 工程概況

國家會議中心二期項目位于北京市朝陽區(qū)奧林匹克中心區(qū)B25、B26地塊。地上建筑主要功能為展覽中心、會議中心、高端政務(wù)和商務(wù)峰會活動中心[1]。建設(shè)用地總面積約92626.94平方米。其地下建筑主要功能為展覽中心、停車場及附屬配套設(shè)施。項目結(jié)構(gòu)為一整體，建筑高度最高點52m，檐口高度45m，地下2層（含夾層3層），建筑高度約12.5m，地上3層（含夾層8層），建筑高度約45m。地下室結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，地上為鋼框架支撐組合剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為樁基+天然地基筏板基礎(chǔ)。

地下室首節(jié)柱為組焊箱型柱，截面□800×30、□800×35、□ 1000×30、 □ 1200×40、 □ 1500×40、 □ 1500×50、1500×60，主材規(guī)格涉及Q355C、Q345GJC、Q345GJCZ15、Q390GJCZ25。最大截面為□1500×60，單根構(gòu)件最大長度為10390mm，最大單重約34t。第一、二、三層的主體結(jié)構(gòu)也是箱型柱和H型鋼梁為主。

2 工程重難點分析

2.1 復(fù)雜節(jié)點區(qū)域尺寸精度控制難度大

部分鋼柱內(nèi)隔板縱橫交錯，內(nèi)部空間狹小，隔板板材為超厚板且需全熔透焊接，拼裝精度控制難度大，再加上焊接量大，尺寸精度更難控制。

2.2 冬季施工供貨周期難以保證

構(gòu)件在冬季制作時，需要進(jìn)行焊前預(yù)熱及焊后保溫，延長了構(gòu)件制作周期，供貨周期難以保證[2]。

3 技術(shù)操作要點

3.1 復(fù)雜節(jié)點鋼柱制作技術(shù)

針對復(fù)雜箱型內(nèi)部節(jié)點，隔板先自行組焊，再與雙腹板焊接，最終蓋雙翼緣板，通過電渣焊的方式使隔板與翼緣板焊接。拼裝時需每步檢查拼裝尺寸，避免出現(xiàn)累計偏差。

在進(jìn)行復(fù)雜的隔板節(jié)點焊接時因空間狹小，導(dǎo)致焊工難以在狹小空間焊接，不能保證熔透焊的質(zhì)量，對此使用特制的加長焊槍進(jìn)行焊接。特制加長焊槍的底部放置一段固定軌道動滑輪，焊工可以控制焊槍沿著焊縫按照合適的速度均勻移動，這樣可以保證狹窄的部位復(fù)雜節(jié)點的焊接質(zhì)量。焊接時采用小電流多層多道焊，控制層間溫度，實時測量記錄，運用反變形法來控制焊接變形帶來的影響[3]。

大截面厚板電渣焊焊接技術(shù)中，為避免由于焊槍伸出太長導(dǎo)致不夠穩(wěn)定出現(xiàn)抖動情況，在焊槍深入部分連接一個用于固定焊槍的滑塊，滑塊直徑比熔道直徑小3-5mm，可以將焊槍地抖動控制在接受的范圍之內(nèi)，進(jìn)而保證焊接質(zhì)量。在進(jìn)行電渣焊的焊縫兩側(cè)添加PL30×70mm墊板，墊板應(yīng)進(jìn)行銑端處理，使之與鋼板貼合密切，有助于防止焊接變形和燒穿。

3.2 冬季施工保溫措施

鋼材厚度≥40mm，材質(zhì)等于或高于Q355或Q345GJ，焊接時的預(yù)熱及層間溫度要求如下：

表1 焊接時的預(yù)熱及層間溫度要求表

為提高預(yù)熱效率，為此針對本工程大噸位箱型柱構(gòu)件設(shè)計了預(yù)熱工裝（如圖3）：以1.5m長的PD70×5為主桿，一端封死，一端設(shè)置開關(guān)閥，與丙烷輸氣管連接，距一端150mm開始，每間隔100mm開設(shè)孔，并用60mm長的PD30×3管與孔對接滿焊，加熱區(qū)域在焊接坡口兩側(cè)，寬度為焊件施焊處厚度1.5倍以上，且不小于100mm。這種工裝可以對即將焊接的區(qū)域進(jìn)行線性預(yù)熱，提高了預(yù)熱效率，不占用人力資源，使用便宜。預(yù)熱溫度的測量需在預(yù)熱結(jié)束后，測量位置為焊接位置反面，測溫點在離電弧經(jīng)過前焊接點各方向不小于75mm處。預(yù)熱應(yīng)嚴(yán)格按照工藝指導(dǎo)文件的要求進(jìn)行，最低層間溫度不得小于預(yù)熱溫度，焊接過程中用石棉被進(jìn)行保溫，必要時進(jìn)行火焰加熱保證層間溫度[4]。

4 工藝措施實施驗證

在整個冬季制作過程中，通過收集整理資料，從尺寸檢驗及焊縫檢驗兩個方面，超大噸位箱型柱的一次報驗合格率達(dá)到98%以上，保證了工程的供貨周期，獲得了業(yè)主及監(jiān)理的一致好評。足以證明復(fù)雜節(jié)點隔板制作技術(shù)及焊接預(yù)熱保溫措施對構(gòu)件制作提供了優(yōu)秀的技術(shù)支撐[5]。

5 結(jié)語

該項目利用超大噸位箱型柱中復(fù)雜節(jié)點隔板制作技術(shù)，為特厚板鋼結(jié)構(gòu)施工提供了技術(shù)保障，并且結(jié)合大截面箱型柱復(fù)雜節(jié)點裝焊方式及焊接變形多點控制技術(shù)、大截面厚板電渣焊固定焊槍焊接技術(shù)、狹窄空間加長焊槍焊接技術(shù)等，再配合冬季施工焊接預(yù)熱及保溫等措施，減少了車間矯正工作量，提高了構(gòu)件一次合格率，節(jié)約了生產(chǎn)成本，保證了構(gòu)件質(zhì)量，保障了工期。本工程施工工藝也可為其他超大噸位的箱型構(gòu)件制作提供參考。