1、天钢 3500mm 中厚板工程超大型吊车梁安装技术【内容摘要】吊车梁制作质量直接影响着工程行车的正常使用，是保证工程顺利完成施工的先决条件。本文以天钢 3500mm 中厚板工程为例，就超大型吊车梁安装技术准备、组装拼接，现场焊接等工程工序进行了探讨，以提高超大型吊车梁安装施工安全和施工质量。 【关键词】中厚板 大型吊车梁 制作技术 焊接拼装 中图分类号：P755.1 文献标识码：A 一、工程概况 天钢 3500mm 中厚板工程是我单位承接的较大的钢结构工程,该工程为单层厂房钢结构,其施工的重点为主厂房中 12 台超大型吊车梁，它是整体钢结构工程能否按工期目标实现的关键因素。 二、大型吊车梁制作
2、重点和难点 大型吊车梁通常跨度大、重量大，以本工程为例，所制作安装的天钢 3500mm 中厚板工程厂房吊车梁，共计 12 台,平均每台重约 120t 左右,翼缘板厚度为 60mm 和 65mm 两种,腹板厚度 36mm,长度为 48m 和 49m 两种,截面高度为 4.5m，由于构件超宽超长大型吊车梁采用了现场制作，现场拼装的方案。 三、48m 大吊车梁制作施工方法 按照规范、图纸及现有条件，每根大吊车梁分三段制作(如图)，制作前根据钢板的采购尺寸及按照规范规定，对大吊车梁进行了排板， 确定具体的分段尺寸，然后分段成型，最后进行拼装的施工工艺， 原材料检查材料预处理划线下料拼接焊接矫正检验-存
3、放 下面具体进行阐述。 （1）主材料的选用及管理 1) 吊车梁的钢材选用应执行设计要求。因吊车梁材质要求较高，其钢板材质基本采用 Q345 钢，角钢 Q235 钢。 2）钢材的品种、规格、性能应符合现行国家产品标准，并对质量合格证明文件、中文标志及检验复验报告等进行全数检验，对于 40mm 以上设计有 Z 向性能要求的钢板，做好复验。 3）为节省原材料，避免因不定尺拼缝较多增加结构焊缝残余应力，影响吊车梁整体质量，大吊车梁上下翼缘及腹板进行排版优化，尽可能采取双定尺（定宽定长） 。 4）焊材的选用及管理 根据重级吊车梁材质 Q345 钢，焊材选用及管理如下： 手工焊接：E5016； 埋弧自动焊
4、接：焊剂 HJ431 配合焊丝 H08MnA； CO2 气体保护焊接：H08Mn2Si。 对于重要钢结构焊接材料，使用前应做好复验工作。 （2）大吊车梁排版 大吊车梁的排版工作是很重要的一个环节，由于钢板的采购运输及轧制的限制，大吊车梁中间段一般都不可避免存在拼接点，因此采用合理的排版，将每根吊车梁的不利因素降到最低，并报监理及建设单位审核。具体要求如下： 吊车梁的拼接：上翼缘板的拼接应避开跨中 1/4 跨度范围，下翼缘板应避开跨中 1/3 跨度范围，腹板的拼接应避开跨中 1/5 跨度范围。三者的对接焊缝不应设置在同一截面上、应相互错开 200mm 以上，主加劲肋与拼缝亦应错开。翼缘板拼接长度
5、不应小于 2 倍板宽，腹板拼接宽度不应小于 300mm，长度不应小于 600mm。 （3）大吊车梁制作 1.吊车梁下料 1) 排版号料按照材料计划排版图进行，并核对钢材规格、材质、编号。 2) 号料时根据材料的厚度和切割方法预留切割刨边余量及焊接收缩量。 3) 由于该吊车梁断面较高，须采用多点号料起拱的方法。 4)吊车梁板材较厚，进行板材拼接时，开双面不对称坡口，为减少变形须采取反变形措施，具体接口形式如下图所示： 5) 腹板的拼接按顺序，竖缝平整横缝平整连接部位。 6) 厚板不对称坡口焊接时，首先应进行大坡口面的焊接。即在第一面焊接时先进行部分坡口的焊接，为尽可能减少焊接变形，随即翻转钢板使
6、用碳弧气刨进行小坡口面焊缝母材清根，清根后再进行该焊缝的焊接，待该处焊缝焊接完（整条焊缝焊接完，并使焊缝金属与母材金属圆滑过渡） ，再次翻转钢板进行大坡口面坡口填满焊接。焊接时，采用埋弧自动焊机进行焊接。 2.吊车梁的组装 1）制作胎架： 由于该构件截面高度 4.5 米，组立时考虑到安全、制作精度等施工的因素，吊车梁采用卧式组焊法，即在胎架上进行卧式组装。支撑吊车梁腹板的支架按照吊车梁腹板中心位置做好，支架平面找正、找平，使得腹板放在胎架上时其位置正好在盖板的中心位置，个别有偏差处，利用千斤顶及楔块用手工的方法找准，以上胎架可以是固定的；组立另外一块盖板时，利用活动挡板支架，待盖板放进支架里，
7、利用千斤顶、楔块及活动挡板用手工捶击楔块的方法组装。组装好后，在胎具上用 CO2气体保护焊进行 H 形主焊缝的打底焊接，该 H 形组焊方法见下示意图： 2) 进行组装前，应先检查零件的编号、材质、尺寸、及接触面处理情况， 符合要求后方可进行组装。且组立接口处 100mm 范围内进行除锈处理。 3) 组立时，在盖板上标出长度方向中心线和腹板组装位置线，并以此为基准线，在专用胎具上进行组装。 4）上下翼板与腹板垂直度（2mm）：（如图） 5）各种规格与上翼板顶紧的加筋板，采取半自动切割，组装时用塞尺进行检查。 6) 当 H 形打底焊接完后，利用专用的吊具将 H 形吊运至专用的胎具上，进行 H 形主
8、焊缝的焊接。焊接方法使用埋弧自动焊机进行焊接。具体示意如下图： 3.吊车梁的焊接 1）焊条、焊丝、焊剂均应储存在干燥，通风良好的地方，焊条、焊剂在使用前必须进行烘干。 2）翼腹板拼接时，采用引、熄弧板，材质、厚度，坡口与主材相同，熄弧板割掉时应保留相应长度并及时将截面处理平整、严禁用外力打掉。3）多层焊时，应将前一边焊缝表面清理干净，再继续施焊；多层焊接时，宜连续施焊，焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次。 4）H 型钢焊接顺序如：（下图） 。 5）露天作业时遇雨天或雾气天气时，应对 H 型钢的主焊缝采取除湿防护，其防护措施达到预定效果后，方可施焊。 6）H 型钢主焊缝的焊接采用埋弧自动焊机进行
9、焊接。焊接时，焊接规范参数如下表： T 型接头自动焊接工艺参数 焊角高度（mm） 焊丝直径（mm） 焊接电流（ A） 焊接电压（V） 焊接速度(mm/min) 备注 6 4 600650 3436 500600 船形焊 8 5 600650 3436 500600 10 5 750800 3436 320400 12 5 750800 3436 260320 T 型熔透接头自动埋弧焊接工艺参数 焊接顺序 焊接电流（A） 焊接电压（V） 焊接速度(mm/min) 焊丝：4； 腹板与水平夹角为 40； 根据实际情况调整焊接速度和堆焊层数。 正 500550 3436 250350 反 720780
10、 3335 250350 堆焊层 650700 3638 250350 T 型熔透接头坡口形式见下图示意： T 型熔透接头坡口形式 7）吊车梁 H 型钢上弦主焊缝要求熔透。焊接时，焊完一侧的焊缝后，用碳弧气刨进行反面清根，清根后用磨光机将杂物打磨彻底后再进行焊接。 4. 制孔： 1）吊车梁每段制作完毕后，应实施整体预拼装，并设置拼装平台，吊车梁翻身用两台 50 吨龙门吊并辅以人工配合行。 整体翻身 2）预拼装合格后，H 型钢吊车梁在平台架上横放,确认翼缘的垂直度及起拱度，合格后，在腹板及下翼缘部位固定好连接板，再用手工焊点固，按照设计尺寸要求号孔，经验收合格后钻孔。 3）腹板及连接板孔径加工过
11、程中，为确保吊车梁的孔径合格率，减少偏差，全部采用套钻(如下图)，并对已钻好的孔用普通螺栓（直径符合设计要求）临时紧固。 4）制孔完毕，应将制飞边，实施打磨处理，针对不规范的孔径示应进行铣钻。以确保高强螺栓通过率 100%。 5.构件的除锈及涂装 构件制作完经检查合格后，采取喷砂的方法进行除锈，除锈等级应达到 Sa2.5 级。由于该构件超大，且重量较重，因此在构件一面除锈合格后应立即进行涂刷防锈底漆、中间漆及一遍面漆（另一道面漆在现场构件安装好后进行涂刷） 。一面油漆完经检查合格后翻转构件进行另外一面的除锈及油漆。这样，可以减少构件的翻转次数，进而减少焊接变形，减少工作量。 6.大吊车梁拼装
12、在分段预装合格后标记拆分，分段吊装就位后用高强螺栓进行整体安装并临时固定，在调整大梁平直度和起拱度后再进行微调初探高强螺栓初步固定，最后根据焊接工艺要求，一次性焊接处理上下翼缘板。最终检查各项技术参数达到设计要求后，终拧高强螺栓进行最终固定。 采用先焊后栓的安装方法，以消除焊接残余应力对高强螺栓造成的影响。 7.结束语 天钢 3500mm 中厚板工程 12 根超大吊车梁，由于分三段制作，三段高空拼接安装，但接口之间高强螺栓孔施工周期比较长，每个接口共有M24 扭剪型高强螺栓计 614 套，安装拼接难度和高空作业主要体现在吊车梁分段制作、分段安装上，所有的高强螺栓安装、翼板对接焊接均在高空作业完成，其安装精度、焊接质量、钻孔质量要求较高，是本单项工程的最大难点。 综上所述，超大型吊车梁采用现场制作，现场拼装，整体吊装方法比较合适。 【参考文献】 1建筑钢结构焊接技术规程。 沈丽 天津二十冶建设有限公司金属结构分公司
