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1、各位领导、专家，各位同仁：各位领导、专家，各位同仁：大家好！值此祖国大家好！值此祖国6060华诞大庆之际，华诞大庆之际，欢迎大家来到我们美丽的蓉城，参加本届欢迎大家来到我们美丽的蓉城，参加本届钢结构年会！钢结构年会！大型吊车梁现场制作技术大型吊车梁现场制作技术 中冶实久中冶实久 龚天明龚天明 田凤鸣田凤鸣 刘勇刘勇工程工程概况概况 重点重点难点难点 管理管理措施措施 工艺工艺措施措施 结语结语 纲要纲要制作安装完成的吊车梁制作安装完成的吊车梁 64.5m64.5m6m6m重重273273吨吨工程工程 概况概况 工程名：安钢工程名：安钢120t120t转炉转炉- -炉卷轧机车间炉卷轧机车间 制作
2、安装完成的吊车梁制作安装完成的吊车梁 工程工程 概况概况 工程名：安钢工程名：安钢120t120t转炉转炉- -炉卷轧机车间炉卷轧机车间 吊车梁基本信息：吊车梁基本信息：工程工程 概况概况 焊接工字形截面梁。焊接工字形截面梁。 翼缘板厚翼缘板厚100mm100mm，宽，宽1000mm1000mm。 腹板厚腹板厚40mm40mm（端头（端头2700mm2700mm为为60mm60mm厚）。厚）。 加劲板厚加劲板厚30 mm30 mm。 梁座板厚梁座板厚100mm100mm。梁端头板厚梁端头板厚50mm50mm。 材质为材质为Q345-CQ345-C。 接头采用高强螺栓连接。接头采用高强螺栓连接。
3、 数量数量4 4件。件。A A吊车梁跨度大、重量大吊车梁跨度大、重量大B BC CD D重点重点 难点难点 现场制作现场制作制作、安装难度大制作、安装难度大焊接、制孔质量控制要求高焊接、制孔质量控制要求高1. 1.吊车梁跨度大、重量大吊车梁跨度大、重量大重点重点 难点难点 该梁跨度大（该梁跨度大（64.5m64.5m），尺寸大（宽），尺寸大（宽1m1m、高、高6m6m），），重量大（重量大（273t273t），在冶金工业厂房施工中极为少见），在冶金工业厂房施工中极为少见 。具体表现在：具体表现在：在安阳地区，加工厂行车最大起吊吨位为在安阳地区，加工厂行车最大起吊吨位为5050吨，无法满吨，无法
4、满足本工程需要，且受到运输的限制，因此只能在现场分段制足本工程需要，且受到运输的限制，因此只能在现场分段制作。作。2. 2. 现场制作现场制作重点重点 难点难点 具体表现在：具体表现在：3. 3.制作、安装难度大制作、安装难度大重点重点 难点难点 一、现场施工条件增加了生产及质量控制难度。 一、现场施工条件增加了生产及质量控制难度。二、板厚，焊接量大，变形难以控制。焊接变形后， 二、板厚，焊接量大，变形难以控制。焊接变形后，现场无法用机械方法校直，只能用火焰校直的方法，要求现场无法用机械方法校直，只能用火焰校直的方法，要求具备很丰富的火焰校正经验。具备很丰富的火焰校正经验。具体表现在：具体表现
5、在：3. 3.制作、安装难度大制作、安装难度大重点重点 难点难点 具体表现在：具体表现在：四、吊车梁跨度大，设计该梁在安装无负荷状态起 四、吊车梁跨度大，设计该梁在安装无负荷状态起拱值拱值H=50mmH=50mm。制造时，由于焊接收缩以及安装就位后。制造时，由于焊接收缩以及安装就位后的自重下挠，加工起拱值难以控制。的自重下挠，加工起拱值难以控制。 三、分段后单元重仍然达到了 三、分段后单元重仍然达到了124124吨，给构件组装吨，给构件组装时翻面、起拱、钻孔、安装带来一系列技术难题。时翻面、起拱、钻孔、安装带来一系列技术难题。 4. 4.焊接、制孔质量控制要求高焊接、制孔质量控制要求高重点重点
6、 难点难点 一是制孔精度要求高。螺栓采用 一是制孔精度要求高。螺栓采用M24M24高强螺栓，每高强螺栓，每个接头个接头912912个，孔径个，孔径2626，纵横向孔距均为，纵横向孔距均为100100，每根吊车，每根吊车梁梁18241824个孔，要求空孔率个孔，要求空孔率100%100%。具体表现在：具体表现在：吊车梁各分段单元拼接采用栓焊连接，其中腹板为 吊车梁各分段单元拼接采用栓焊连接，其中腹板为高强螺栓连接，上下翼缘板为焊接连接。高强螺栓连接，上下翼缘板为焊接连接。重点重点 难点难点 二是焊接质量要求高。接料焊缝为一级焊缝；上翼板 二是焊接质量要求高。接料焊缝为一级焊缝；上翼板与腹板采用与
7、腹板采用K K型型6060坡口埋弧自动焊，焊角宽坡口埋弧自动焊，焊角宽20mm20mm，下翼，下翼板与腹板焊接坡口为板与腹板焊接坡口为K K型型5555，两端，两端8m8m范围内要求全溶透范围内要求全溶透焊接；对接时，上、下翼缘板工地焊接质量不易得到保证焊接；对接时，上、下翼缘板工地焊接质量不易得到保证，现场焊接质量控制具有挑战性。，现场焊接质量控制具有挑战性。 具体表现在：具体表现在：4. 4.焊接、制孔质量控制要求高焊接、制孔质量控制要求高1 1详图设计时考详图设计时考 虑周全，对材虑周全，对材 料、分段、焊料、分段、焊 接、预拼装等接、预拼装等 技术性能做好技术性能做好 充分准备。充分准
8、备。管理管理 措施措施 2 2实施吊装、焊实施吊装、焊 接、加工、起接、加工、起 拱、质量管理拱、质量管理 专项方案。专项方案。3 3对重点工艺过对重点工艺过 程和关键控制程和关键控制 点严格监控。点严格监控。管理管理 措施措施 4 4合理安排进度 ，编制切实可 行的制作、安 装计划。5 5充分做好资源 配置计划。 6 6加强安全、文 明施工管理， 制定相应的管 理办法，并严 格执行。 工艺工艺 措施措施 确定主要工艺流程确定主要工艺流程下料下料起拱起拱加工余量控制加工余量控制HH型钢组对型钢组对 焊接焊接 预装制孔预装制孔 安装安装 图纸 深化主要工艺流程主要工艺流程工艺工艺 措施措施 材料
9、 采购材料 复检配料工艺 评定零件 生产零件 检测 构件 组装外观 尺寸焊接焊缝 检测变形 矫正质量 验收喷砂 除锈涂装安装顺利顺利 完工完工计算机套料下料控制计算机套料下料控制工艺工艺 措施措施 配料应符合以下要求：翼缘板和腹板的单元拼接缝错 配料应符合以下要求：翼缘板和腹板的单元拼接缝错开值不小于开值不小于200mm200mm，同时，翼缘板与腹板各自接料焊缝也，同时，翼缘板与腹板各自接料焊缝也须错开须错开200mm200mm以上，并且与梁上其它零件（如加劲板）焊以上，并且与梁上其它零件（如加劲板）焊缝及孔也应错开缝及孔也应错开200mm200mm以上；翼缘板拼接长度不小于以上；翼缘板拼接长
10、度不小于2 2倍板倍板宽；腹板拼接宽度不小于宽；腹板拼接宽度不小于300mm300mm，长度不小于，长度不小于600mm600mm。如。如下图所示：下图所示：工艺工艺 措施措施 计算机套料下料控制计算机套料下料控制起拱控制起拱控制工艺工艺 措施措施 下料后拼焊成三段整体腹板，校正后切割腹板。 下料后拼焊成三段整体腹板，校正后切割腹板。起拱尺寸的确定：设计该梁起拱值起拱尺寸的确定：设计该梁起拱值H=50mmH=50mm，制造时，制造时，考虑焊接收缩、工艺要求、安装就位后的自重下挠，考虑焊接收缩、工艺要求、安装就位后的自重下挠等原因，施工时工艺起拱值控制在等原因，施工时工艺起拱值控制在H=70mm
11、H=70mm。工艺方。工艺方案起拱曲线拱值计算公式：案起拱曲线拱值计算公式： 起拱控制起拱控制工艺工艺 措施措施 R RL L2sin(1800-2arctanL/2H2sin(1800-2arctanL/2H0 0) ) HxHx= H= H0 0- -R- R-R- R-（L L2 2X X）1/21/2 LL吊车梁设计长度吊车梁设计长度 RR起拱弧长对应圆周半径起拱弧长对应圆周半径 HH0 0总起拱高度值总起拱高度值 HxHx任意点的起拱高度任意点的起拱高度 XX起点至任意点距离起点至任意点距离起拱控制起拱控制工艺工艺 措施措施 采用全长比例法计算，每 采用全长比例法计算，每500mm5
12、00mm取点，计算出每点的起取点，计算出每点的起拱值。预装调整后须实测拱值。预装调整后须实测HH值，做好记录。钻孔前确定预装值，做好记录。钻孔前确定预装拱值，使安装后起拱值达到设计要求。拱值，使安装后起拱值达到设计要求。现场制作时，采用分段折线起拱的方式。考虑工程特点 现场制作时，采用分段折线起拱的方式。考虑工程特点取取HH70mm70mm，梁拼接完后分别为：，梁拼接完后分别为：69mm69mm、67mm67mm、65mm65mm、70mm70mm。拆除临时支架后实测结果为：。拆除临时支架后实测结果为： 48mm48mm、56mm56mm、50mm50mm、53mm53mm。加工余量控制加工余
13、量控制工艺工艺 措施措施 零件加工，竖向劲板放线 零件加工，竖向劲板放线5mm5mm的余量，完成下料切割后的余量，完成下料切割后实测余量为实测余量为3mm3mm，然后对其刨平精加工。，然后对其刨平精加工。梁各分段单元预留量的确定。考虑到节约成本和加工工艺 梁各分段单元预留量的确定。考虑到节约成本和加工工艺要求，提出了零余量加工的要求。结合焊接（上弦全部及下弦要求，提出了零余量加工的要求。结合焊接（上弦全部及下弦端头端头8m8m范围内为全融透焊接）和加劲布置情况，大梁各段在下范围内为全融透焊接）和加劲布置情况，大梁各段在下料时预留余量料时预留余量5mm5mm，记录数据如下表所示：，记录数据如下表
14、所示：加工余量控制加工余量控制工艺工艺 措施措施 加工余量数据表加工余量数据表HH型钢的组对型钢的组对 工艺工艺 措施措施 采用水平组对的办法，将腹板放置于高 采用水平组对的办法，将腹板放置于高600mm600mm的平台的平台上，两侧悬空。超平、调直后，使用吊车将翼缘板与腹板上，两侧悬空。超平、调直后，使用吊车将翼缘板与腹板组对，并用三角形法临组对，并用三角形法临时固定。使用 时固定。使用50T50T千斤顶千斤顶与门型夹结合，将腹板 与门型夹结合，将腹板与翼缘板顶紧。 与翼缘板顶紧。 如图：如图：一、焊接工艺评定一、焊接工艺评定焊接焊接工艺工艺 措施措施 1. 1.编制焊接工艺指导书，确定焊接
15、工艺参数和技术措施。编制焊接工艺指导书，确定焊接工艺参数和技术措施。2. 2.根据工艺指导书做好焊接工艺记录。根据工艺指导书做好焊接工艺记录。3. 3.对焊接试块进行工艺检验。对焊接试块进行工艺检验。4. 4.撰写焊接工艺评定报告，报监理工程师批准后执行。撰写焊接工艺评定报告，报监理工程师批准后执行。焊接焊接工艺工艺 措施措施 焊前对焊缝部位打磨清理，引弧板不小于焊前对焊缝部位打磨清理，引弧板不小于80mm80mm，E5015 E5015 3.23.2焊条正面打底；焊条正面打底；H08MnAH08MnA焊丝，焊丝，HJ431HJ431焊剂埋弧自焊剂埋弧自动焊，第一、二层焊缝采用焊丝直径动焊，第
16、一、二层焊缝采用焊丝直径33，之后改用，之后改用55，各，各层焊缝如出现夹渣、气孔等缺陷应及时清除再焊接。层焊缝如出现夹渣、气孔等缺陷应及时清除再焊接。二、接料焊接二、接料焊接焊接焊接工艺工艺 措施措施 先对先对T T型缝两侧型缝两侧50mm50mm范围内打磨干净，然后打底焊接范围内打磨干净，然后打底焊接（可采用反面打底），焊缝打磨清理干净后，采用埋弧自动（可采用反面打底），焊缝打磨清理干净后，采用埋弧自动焊，焊丝直径焊，焊丝直径 33。机头内侧夹角角度为。机头内侧夹角角度为112.5112.5120120，将，将坡口基本填满后上胎架焊接。焊前预热坡口基本填满后上胎架焊接。焊前预热100-150100-150，采用半，采用半自动切割机均速加温。自动切割机均速加温。三、三、HH型钢焊接型钢焊接焊接焊接工艺工艺 措施措施 为保证焊接的连续性， 为保证焊接的连续性，HH型钢接头处应预留不少于型钢接头处应预留不少于200mm200mm不焊
