四节巨柱施工工艺.docx

一、 工程概况
本标段施工范围内巨形钢柱的最大外截面尺寸为5520mmX2300mm，本体最大板厚为75mm，材质为Q345GJC-Z25，最小板厚50mm，材质为Q345GJC-Z15，节点区域局部加厚至90mm,材质为Q390GJC-Z25。

巨柱整体轴测图

巨柱上口截面示意图 巨柱下口截面示意图
巨型支撑箱形牛腿
二、结构形式
U形支座

U形支座

U形箱体
加厚节点板

双层腹板

H形钢牛腿

H形钢牛腿

H形钢
H形钢牛腿

H形钢
H形钢

如上图所示：巨柱节点重要由拼接H形钢、拼接U形箱体、拼接双层腹板、拼接加厚节点板、拼接箱形牛腿、拼接H形钢牛腿、拼接U形支座、横隔板、加劲板、耳板等组成。
三、焊接规定
1、全熔透焊缝
1）、深化图中标明CP符号的焊缝均为全熔透焊缝；
2）、所有对接焊缝均为全熔透焊缝；
3）、巨柱本体拼接均为全熔透焊缝；
4）、巨柱本体H形钢自身拼接均为全熔透焊缝；
5）、H形钢牛腿自身拼接均为全熔透焊缝；
6）、箱形牛腿自身拼接均为全熔透焊缝；
7）、巨柱内部横隔板均为全熔透焊缝；
8）、相应箱体牛腿面腹板、H形钢牛腿翼缘的加劲板均为全熔透焊缝；
9）、相应箱体内部横隔板的加劲板均为全熔透焊缝；
10）、相应支座位置的加劲板均为全熔透焊缝；
11）、封板处加强三角板、吊装耳板均为全熔透焊缝；
2、部分熔透焊缝
1）、深化图中标明PP符号的焊缝均为部分熔透焊缝；
2）、巨柱本体、箱形牛腿、H形钢牛腿中相应钢筋连接器的加劲板均为部分熔透焊缝；
3）、安装钢筋连接器的条形板条以及相应的加劲板均为部分熔透焊缝；
3、角焊缝
1）、巨柱本体上安装的槽钢与巨柱间均为角焊缝；
2）、T排自身拼接及与巨柱本体间均为角焊缝；
四、加工方案
1、巨柱的制作方案
由于巨柱的重量较重外形尺寸较大，厂内制作后须提成两个分段进行发运，分
段划分如下图所示：
分段1
现场焊接牛腿
分段2

1.1、分段1单元的加工
1）、结构形式

H形钢单元
2）、加工方案
双层腹板单元
U形箱体单元

分段1单元制作时将其拆分为一个H形钢、一个U形箱体、两层腹板，H形钢、U形箱体预先进行小合拢，合格后在组装胎架上进行中合拢装焊。

厚度75区域
厚度65区域
厚度65区域
厚度75区域
厚度50区域
厚度50区域
厚度50区域
厚度75区域
厚度65区域
厚度65区域
厚度75区域
厚度80区域
厚度50区域
厚度50区域
厚度50区域

厚度75区域
厚度75区域

1.2、分段2单元的加工
1）、结构形式

2）、加工方案
箱形单元
H形钢单元
H形钢单元

分段2单元制作时将其拆分为两个H形钢和一个箱形单元。H形钢、箱形单元分别预先进行小合拢装焊，合格后在组装胎架上进行中合拢装焊。
厚度75区域
厚度65区域
厚度65区域
厚度75区域
厚度50区域
厚度50区域
厚度75区域
厚度90区域
厚度75区域
厚度65区域
厚度65区域
厚度75区域
厚度50区域
厚度50区域

五、内场工艺
1、内场规定
1.1、所有构件应尽也许按最大长度下料，相同板厚的板材必须统一进行套料、排版，同时注意材料的运用率;
1.2、当不同厚度的钢板拼接时当板厚相差超过4mm时应作刨斜解决，刨斜比例为不大于1:4;同时对于削斜开坡口后无过渡段的，需另行考虑，保证开设坡口后有过渡段存在。（如图纸标明刨斜比例，则根据图纸规定）
1.3、当构件沿其长度方向因材料规格限制需进行拼接时，必须满足以下规定。
注:进行拼接需建立在设计允许的情况下;
①、所有重要构件，除设计图上另有规定外，一律不得用短料拼接；
②、所有杆件应尽也许按最大长度下料，同时注意材料的运用率。图上有注明断头时，按图施工;图上无注明断头时，断头必须避开构架或开孔边沿200mm以上,且拼接位置应留在内力较小处，一般可留在节间长度1/3附近。亦即断头应避开距中1/3处。
③、拼接钢板长度最短不得小于2倍的板宽且不得小于800mm；
1.4、箱型柱和H型钢梁、钢柱当翼缘或腹板因板长不够而需对接拼接时，翼缘与腹板的对接焊缝间的相对位置应错开200mm以上，拼接焊缝避开加劲板至少200mm；
1.5、钢板拼接时，应先拼接、对焊、检查、矫正合格后，再按零件尺寸划线、切割、加工等；
1.6、当材料需要代用时，应征得设计部门的批准方可代用;

2、余量的加放：
2.1、总则：
①、每条对接缝加放2mm焊接受缩余量；
②、局部熔透焊缝深度在设计规定的基础上加深4mm。
2.2、巨柱本体长度方向均匀加放0.5‰焊接受缩余量，另上口加放15mm端铣余量；
2.3、巨柱本体H形钢自身拼接腹板宽度方向加放8mm焊接受缩余量；
2.4、巨柱本体竖向双层腹板宽度方向加放3mm焊接受缩余量；
2.5、箱形牛腿上端口均加放8mm端铣余量。
3、坡口形式说明
3.1、所有工厂焊接局部熔透(PP)坡口形式根据通用焊缝坡口形式开设，熔深深度根据图纸及焊缝通图规定进行施工，注意开设双面坡口时应对称等深度开设坡口。所有CP焊缝形式根据通用焊缝坡口形式开设，优先采用单双面清根坡口形式；当同一条焊缝存在CP和PP焊缝时，PP焊缝坡口宽度应与CP焊缝坡口宽度保持一致；
3.2、角接平齐坡口，当板厚大于等于30mm时均应考虑开设防层状撕裂坡口。
3.3、工厂对接坡口根据板厚优先采用单双面坡口，见 “通用焊缝坡口形式—2023.8.27” —一、CO2气体保护焊对接坡口形式/二、埋弧焊对接坡口形式；----特别注明的除外
3.4、巨柱本体H形钢自身拼接均为CP焊缝，坡口形式：参见“通缝”中第四条
的单双面焊清根坡口形式；
3.5、H形钢牛腿自身拼接均为全熔透焊缝；坡口形式：参见“通缝”中第四条的单双面焊清根坡口形式；
3.6、箱形牛腿自身拼接均为全熔透焊缝；坡口形式：参见“通缝”中第四条的垫
板焊坡口形式；
3.7、吊装耳板与巨柱间均为全熔透焊缝；坡口形式：参见“通缝”中第四条的单双面焊清根坡口形式；
3.8、其余焊缝坡口形式详见下图中说明；

分段1
分段2
节点分段2
现场焊缝坡口形式详见深化图。

节点分段拆分轴测图
H形钢单元2

H形钢单元1

箱形单元

分段2轴测图
上层腹板
下层腹板
H形钢单元2腹板与箱形单元采用垫板焊坡口形式。

H形钢单元1腹板与箱形单元采用垫板焊坡口形式。

箱形单元下部构造节点形式

1、箱形单元上层腹板（标注红线区域，底部向上延伸至内隔板向外100mm）与H形钢单元1、2腹板采用垫板焊坡口形式，坡口朝向箱体内侧。
2、顶部无隔板区域与H形钢单元1、2腹板采用内焊外清根的焊缝坡口形式。

小块加劲板为连接器处加强肋（pp焊缝），待横隔板四周焊接完毕后再安装，采用单面40度留根2mm的坡口形式。
此块横隔板两侧开设嵌补段（长度300），嵌补段四周采用垫板焊坡口形式。

其余横隔板均四周采用垫板焊坡口形式。
箱形单元下层腹板与H形钢单元1、2腹板采用内焊外清根的焊缝坡口形式。
此2块横隔板与上下层腹板间采用清根焊坡口形式，与H形钢单元1、2腹板采用垫板焊坡口形式，坡口朝向柱顶方向。

加厚节点板

箱形单元上部构造节点形式

上口封板与上层腹板及加厚节点板间采用清根焊缝坡口形式，与H形钢单元1、2腹板间采用垫板焊坡口形式。

纵向加劲肋改为整块下料，与上层腹板、加厚节点板间采用清根焊缝坡口形式，与端封板间采用垫板焊坡口形式。

下口封板与上层腹板、加厚节点板及纵向加劲板间采用清根焊缝坡口形式，与H形钢单元1、2腹板间采用垫板焊坡口形式。

加劲板与本图构架间连接采用单面40度留根2mm的坡口形式，因与H形钢无法施焊，采用电渣焊形式。此处焊缝为PP焊缝。
横隔板由原整块改为两块下料，采用三面垫板焊另一面与H形钢单元1、2腹板间采用电渣焊形式。

节点分段1轴测图
上下层腹板与H形钢单元3腹板间采用清根焊缝坡口形式。

U形箱体
H形钢单元3

内隔板采用四周垫板焊坡口形式，两端内隔板坡口朝向外侧，中间处内隔板坡口朝向空间大的一侧。

U形箱体自身拼接采用清根焊缝坡口形式，U形箱体与H形钢单元3腹板间采用清根焊缝坡口形式。

相应连接器的加劲板（工厂焊接），与主体间为PP焊缝，采用双面40度留根2mm的坡口形式，当操作空间较小时（开档尺寸小于300mm），采用单面40度留根2mm坡口形式。
中间两块相应牛腿面板的加劲板（现场焊接），采用三面垫板焊坡口形式，坡口朝向柱顶。
两侧相应连接器的加劲板及反面加劲板（现场焊接），采用单面40度留根2mm的焊缝坡口形式（PP）。
此块横隔板三面垫板焊坡口朝向下端口，另一面现场焊接坡口朝向上端口，现场焊坡口按设计规定开设。
此处两块横隔板按图制作嵌补段（详见深化图），另三面垫板焊坡口朝向上端口。
加劲板采用三面垫板焊坡口形式。
支座部位加劲板采用三面垫板焊坡口，封板采用四周垫板焊形式。

牛腿2与巨柱间采用清根焊缝坡口形式。
牛腿2上相应连接器的加劲板采用单面40度留根2mm的坡口形式（退装法进行装焊）。

牛腿3与巨柱间采用清根焊缝坡口形式。
牛腿3上相应连接器的加劲板采用单面40度留根2mm的坡口形式（退装法进行装焊）。

牛腿1
三角板与巨柱间采用清根焊缝坡口形式。
支座1
支座2
牛腿5与支座2按深化图所示采用现场焊接。

牛腿4

注：牛腿1与巨柱间为全熔透焊缝，因其夹角较小，导致一侧腹板无法开设向外的垫板焊坡口形式，因此，需在牛腿1面板上开设嵌补人孔，将夹角较小一侧的腹板与巨柱间开设朝内的垫板焊坡口形式。
由于牛腿1内部设立了连接器加强肋，所以嵌补人孔开设需避开加强肋，具体详见下图所示：
此加强隔板与牛腿间为PP焊缝，与牛腿面板为自然坡口，与牛腿腹板开设双面40度留根2mm的坡口形式
此侧箱形牛腿面板与主体间采用垫板焊坡口，朝向箱体内侧，坡口为35°间隙12mm。
此侧箱形牛腿面板与主体间采用垫板焊坡口，朝向箱体外侧，坡口为30°间隙12mm。
设立焊接用嵌补段，距相应连接器的加强隔板100mm，距孔边50mm进行设立。坡口置于嵌补段上，与箱体面板焊接侧需开设防撕裂坡口形式。

特别说明：平角接形式均需开设防层状撕裂的坡口形式
牛腿4自身拼接采用清根焊缝坡口形式，与巨柱间采用垫板焊坡口形式。
支座1自身拼接采用清根焊缝坡口形式，与巨柱及牛腿4之间采用垫板焊坡口形式。
牛腿4面板间U形加强肋自身拼接以及与牛腿4面板间角接均采用清根焊坡口形式。
支座2中面腹板及封板互相间采用清根焊缝坡口形式，支座2与巨柱间采用垫板焊坡口形式。

因支座1、2以及U形加强肋板厚较厚（达90mm），而牛腿4面板仅为60mm，厚焊薄板厚差30mm且需全熔透，此节点形式需与设计协商，另内部加劲条焊接困难，已与设计进行沟通，待告知，因此，此部分均需暂缓下料。
4、孔开制说明
4.1、对于构件隔板及主体上的灌浆孔、透气孔，其孔的规定一般不高，则灌浆孔、透气孔(孔直径大于50mm时)直接采用数控切割而成；
4.2、对于耳板上规定较高的销轴孔，放样、下料时将其直径加放6-8mm机加工余量。（其中销轴孔直径Φ≤60mm，采用数控或磁座钻先进行钻孔，而后再进行机加工镗孔；销轴孔直径Φ＞60mm，则采用数控切割后再进行机加工镗孔）；
4.3、构件上耳板的吊装孔Φ＞60mm时采用数控切割而成。
5、焊接锁口的规定
5.1、焊接锁口的倒圆角尺寸按照焊缝通图《地上钢结构焊接基准图二》中第1条焊接锁口的开设原则的规定执行，当焊缝通图中没有明确时，按照总工艺告知单HN-10(关于过焊孔开孔的事宜)进行施工；特别注意厂内包头时需采用碳刨清刮后进行包头；
六、现场坡口及焊接说明：
6.1、巨柱现场对接坡口形式根据深化图纸规定进行施工；
6.2、由于地下部分巨柱无加厚节点板，本节巨柱下端加厚的节点板仅与地下部分巨柱H形钢面板对接（面板宽度为500mm），因此，加厚节点板下口仅部分需开设坡口，即相应H钢腹板中心向两侧各250mm开设现场焊对接坡口。
七、反变形的设立
7.1、巨柱本体反变形设立示意图；
A）、H形钢腹板厚度为50，两侧面板厚度也为50，其面板压制178.5°反变形；
B）、H形钢腹板厚度为50，一侧加宽面板厚度为80，其80厚面板压制179.5°反变形；
C）、H形钢下口腹板厚度为75，一侧加宽面板厚度为75，其75厚面板压制179.5°反变形，另一侧面板压制178.5°反变形；
D）、封板（加厚节点板）一侧悬挑较长部分压制179.5°反变形，另一侧较短部分压制179°反变形；
E）、U形箱体面板压制178°反变形；
F）、H形钢腹板相应双层腹板处(双层腹板坡口为清根焊形式的)，分别压制178.5°反变形；注：上层腹板开设垫板焊位置处相应的H形钢腹板位置则不需压制反变形；

7.2、H形钢牛腿钢面板设立178.5°反变形；

八、公差规定
纵向加劲板
封板

焊接顺序：组装后先焊接纵向加劲肋与上层腹板及封板间的焊缝，然后进行横隔板与构架间角接焊缝的焊接。焊接过程中应尽也许的减小焊接变形（适当加设临时支撑予以固定，焊接时多翻身、对称施焊）
上层腹板

焊接顺序：先焊上下层腹板与H钢腹板间的角接焊缝，而后进行横隔板与构架间角接焊缝的焊接，最后进行H钢腹板与封板间角接焊缝的焊接。焊接过程中应尽也许的减小焊接变形（适当加设临时支撑予以固定，焊接时多翻身、对称施焊）

上层腹板
下层腹板

焊接顺序：先焊U形箱体面腹板间的角接焊缝，而后进行横隔板与U形箱体面腹板间角接焊缝的焊接，焊接过程中应尽也许的减小焊接变形（适当加设临时支撑予以固定，焊接时多翻身、对称施焊）。

焊接顺序：先进行U形箱体面板及上下层腹板与H钢腹板间角接焊缝的焊接，而后进行横隔板与构架间角接焊缝的焊接。
焊接过程中应尽也许的减小焊接变形（适当加设临时支撑予以固定，焊接时多翻身、对称施焊）

巨柱外形尺寸验收允许公差
序号
项目
允许偏差(mm)
备注
1
柱的高度H
-3.0～+1.0mm

2
箱体截面宽A
±2.0mm

3
箱体截面高B
±2.0mm

4
箱体截面高B1
±1.5mm

5
箱体截面对角线差ΔC, ΔC1
3.0mm

6
两腹板至中心线的距离A1
±1mm

7
BH的翼板偏离中心D
±2.0mm

8
箱体腹板的鼓曲E
±2.0mm

9
∏箱体的对角尺寸F
±2.0mm

10
柱身扭曲
B/250，且不应大于3mm

11
柱身弯曲矢高f
H/1500,且不应大于3 mm

12
翼板对腹板的垂直度△
连接处
1.5mm

非连接处
b/100,且不大于2.5mm

图例: