箱形柱（梁）制作安装工法1 前言 箱形柱（梁）制作安装工法是根据我公司多年来箱形柱（梁）制作安装经验编制2 工法特点 箱形柱（梁）是由四块板组成管状承重结构，一般为矩形或方形因其具有较好的刚度 和挠度，稳定性较好，受力均匀，承载能力优越于其它结构，故在承载要求高、结构特殊 的重要位置，多采用箱形柱（梁）该结构构件在柱－梁连接的部位，柱内设加筋隔板，因 其工艺复杂，焊接熔敷金属量大，隔板处需采用电渣焊（SES）3 适用范围由于箱形柱（梁）刚性大，自重轻，强度高，中间还可以灌注混凝土，形成特殊、紧箍式混凝土－钢结构，具有良好的承载轴力、弯矩和抵抗水平力的性能，目前，在高层、超 高层建筑中广泛采用4 工艺原理箱形柱（梁）的截面结构 见图1P.i I-11. !'■图 1 箱形柱（梁）的截面示意图如图 1 所示，箱形柱（梁）主要组成：上、下面板（腹板），两侧面板（翼板）和隔板三部 分，还有工艺板，为顺利完成电渣焊而在隔板位置增加的衬板，还有为保证主焊缝熔透而 又不出现烧穿现象而在 T 型焊缝位置——翼板或腹板位置增加的垫板，以及辅助撑板5 工艺流程及控制要点5.1制作流程：上翼板一隔板组立一侧腹板装配、U型组立一翻转后组装下翼板一箱形组 立f隔板与翼板的焊接（电渣焊）f主体焊接柱主体焊接采用双丝双弧焊机焊接，最后一面隔板是在翼板焊好后再开孔采用电渣焊 机焊接，焊接设置引弧板。
箱形柱焊接完成后进行调直矫正，而后用端面铣床进行端头切 割最后组装底板及牛腿等5.2 箱形柱制作组装顺序及焊接是关键工序，其组装工艺如下：5.2.1 首先以上面板作为组装基准，在其组装面上按施工图要求分别放出隔板及侧腹板装 配线，并用样冲标记5.2.2 先组装上翼板与隔板，组装在胎模上进行，装配好后，须施焊完毕方可进行下道工 序5.2.3 腹板装配前须检查腹板的平直度，装配时采用一个方向装配，先定位中部加劲板，后定位腹板5.2.4 箱体结构整体组装在 U 型结构全部完成后进行，先将 U 型结构腹板边缘矫正好，使 其不平度VL/1000，然后在下盖板上放出腹板装配定位线，翻转与U型结构组装，采用一 个方向装配，定位点焊采用对称施焊法5.2.5 隔板最后一面焊接采用专用设备电渣压力焊机焊接5.3 隔板组立5.3.1隔板组装在隔板组立机上完成，隔板尺寸精确度是保证箱形梁组装质量的关键隔板 的垂直度直接影响组装的箱形梁的旁弯、扭曲度，所以在组装前需对隔板的垂直度等制作 公差进行复核，使达到设计要求隔板SES辅助垫板组装示意如下图21 1 3g图2 隔板SES辅助垫板组装示意图隔板位置的衬板，是为了形成电渣焊“空腔”，保证电渣焊形成添加的，而电渣焊的 难度也就在如何在此“空腔”内出现电渣焊，而不出现电弧，保证电渣焊出现且能持续进 行就要使得电渣焊焊接时的高温渣液不外溢，因此应将隔板端面铣平。
装配使用隔板组立 机进行装配，隔板端面铣加工隔板、垫板装配允许偏差如下图3注：B两翼板板间的距离：0〜+ lmm；L两腹板板间的距离：0〜+ lmm；Bl隔板实际宽度：-2〜0mm；L1隔板实际长度：-1〜+1mm；C隔板与腹板的间隙：3〜4mm； 隔板对角线允许偏差：|Y1-Y2|V1.5mm； 当壁板厚度V25mm时，B1二B-40mm图3 隔板、垫板装配示意图5.3.2推荐不同壁板厚度配用的衬条尺寸（厚X宽）：壁板厚度14、16mm时：-22X50；壁板厚度12mm时，-20X50；壁板厚度WIOmm时，-18X50；5.3.3 隔板上装衬条采用点焊固定的方法：不要求全焊，只对其进行点固焊，点固焊缝长 ±20mm，并保证有足够的强度5.3.4 先检查上面板的长度、宽度并划出中心线，根据图纸画划出隔板、端板的位置，然 后组装隔板、端板，必须保证隔板、端板与下面板垂直、居中在下面板上装焊隔板，隔 板上的衬条端面与下面板接触面的间隙缝W 1mm装焊后可以用直径1.2mm的焊丝进行穿通 测试，确认合格后再装两边的壁板如下图4图4 翼板与内隔板组装示意图5.4腹板组装、U型组立组装腹板:组立时应将钢板校平后再组装，钢板平面度控制在3mm以内，腹板及隔板的 顶面平面度控制在2mm以内；当隔板间距小于300mm时，无法实施双面焊，应加衬板预留, 如下图7。
电渣焊孔尺寸应根据隔板大小确定，但不允许超出电渣焊道2mm，隔板位置应用 石笔标注在左右腹板上并打上样冲，隔板电渣焊位置避免钢板对接焊缝存在，两者错开距 离±200mm腹板组装见下图5图5 腹板组装示意图5.5 箱形盖板装配 箱形盖板装配：盖板前应仔细检查所有与盖板接触的隔板衬条端面，以及主焊缝的全熔透衬条端面是否平整检查隔板衬条端面与盖板之间的间隙，对焊疤、焊痘等进行打磨 在装配盖板时，重点对电渣焊接触部位进行压紧，周围加点固焊，保证装配盖板后的电渣 焊孔质量5.5.1检查上翼板的扭曲，弯曲度及平面度W2mm，同时检查U型组立上平面的平面度W2mm5.5.2箱型组立时，翼缘板对接焊缝错开距离宜大于500mm组立时翼板腹板必须压紧，不 能留间隙5.5.3构件点焊时，点焊高度不宜超过焊缝设计高度的2/3，点焊间距300〜500mm为宜， 焊材选择必须与母材匹配箱形组立完毕准备电渣焊5.6 T型位置焊接 通常称主焊缝，也即上下面板与侧面板的焊接，为提高效率，同时又要能保证质量，采用埋弧焊，考虑到箱形梁板厚较厚，又可将传统埋弧焊改造，采用目前工艺已较成熟的粉末埋弧焊其焊接循序为；翻转90°，对主焊缝（T型位置焊缝）先进行打底补焊，为 提高效率，同时又要能保证质量，采用双丝双弧焊。
再进行 180°翻转，进行另一主焊缝 的焊接主焊缝埋弧焊技术要求如下：5.6.1采用埋弧焊焊接时应加引、收弧板引弧、收弧板必须超出构件焊缝80mm以上5.6.2 焊剂使用前必须按照规定进行烘焙焊丝不得有锈、油污等污物箱型柱主焊缝焊 接时以双丝双弧焊为主，坡口对装间隙过大时可采用气保焊打底5.6.3提供参考参数：焊丝①4,材质H08MnA配合HJ431,先行电流750〜850A，电压33V, 后行电流600〜700A,电压36V,焊接速度为30〜70cm/min5.6.4多层施焊时应选择合理顺序，用龙门焊两台机头，同时同向对称焊⑸接同一侧钢板 的两条焊缝2〜3遍,然后翻转工件焊另一侧的两条焊缝4〜6层,依次焊满为止5.6.5注意事项：每道焊缝焊接完毕应及时清理焊渣及表面飞溅，有影响焊接质量的缺陷， 应及时清除后，在进行焊接在焊接过程中，将翼板在长度方向用千斤顶顶紧，以保证焊 缝间隙始终小于规定值焊接完成后，必须经过探伤合格后，方可进行下道工序的制作5.7隔板端板焊接，隔板厚度大于25mm时，焊接前用火焰预热，预热温度至60〜100°C, 宽度为焊缝两侧100mm范围内，实行双面焊时应背面清根；多个隔板焊接时应间隔焊接， 从中间向两端跳焊，避免焊接变形。
隔板焊接完毕，应作角变形火焰矫正，由质检人员进 行探伤，合格后方进行下道工序见下图6下夏纬衣1L2图6 隔板端板焊接5.8 隔板的电渣焊焊接 隔板及衬条的隔板与面板的焊接，由于其接头特殊，为纵向焊缝，考虑到焊接质量和 工作效率采用电渣焊隔板有四个面需焊接，其中两个面采用电渣焊，另外两个角焊缝， 为提高效率，采用co2气体保护焊焊接5.8.1. 焊前准备a. 在电渣焊前要先对箱体进行电渣焊(SES)钻孔钻孔(上、下)要求在焊缝的正中位置, 孔径±20mmb. 熔嘴按要求烘干且要夹持紧，熔嘴尽可能在焊缝中心c. 伸出长度一般在20 mm左右d. 熔嘴长度=焊缝长度+15 0〜200 mm5.8.2 焊接参数见下表1表1 焊接参数板厚(mm)装配间隙(mm)熔嘴直径(mm)焊接电压(V)焊接电流(A)12〜1820© 8〜© 1030〜36200〜30020〜3025〜30©10 〜©1238〜42300〜45032〜6030©1238〜46500〜600我们在此工程中经过调试，最终将电压基本定为38V,电流采用360A5.8.3 电渣焊操作1）焊道两端应加引弧、引出套筒2） 同一隔板两侧的电渣焊应同时施焊，熔嘴应保证在焊道的中心位置。
焊接过程中， 应随时检查熔嘴是否在焊道的中心位置，严禁熔嘴和焊丝过偏，中间不得中断3） 焊缝收尾时，应适当减少焊接电流，并断续送进焊丝，将焊缝引到熄弧套筒上收弧4） 焊接完成后，必须经过探伤合格后，方可进行下道工序的制作6 箱型柱（梁）安装6.1 基础处理6.1.1 在每个地脚螺栓旁放置垫铁处凿平，保证垫铁的水平度及与基础面均匀接触6.1.2 灌浆面凿麻面6.1.3 钢柱起吊前，在柱子中心的两个方向上、下两处标出中心线标志及在柱底板向上 500〜1000mm处划一水平线，以备找正柱子时使用6.1.4 在柱子下部标出标高找正点或测量每根柱子的实际长度6.1.5 柱子吊装前根据柱子的种类和高度确定绑扎点，柱底上部用麻绳绑好，作为牵制溜 绳的调整方向吊装前准备工作就绪后，先进行试吊，吊起一端高度为100〜200mm时停吊， 检查索具牢固和吊车稳定板位于安装基础时，可指挥吊车缓慢下降，当柱底距离基础位置 40〜100mm时，调整柱底与基础两基线达到准确位置，指挥吊车下降就位，见示意图76.1.6 钢柱立起就位后，用 4 块斜垫板进行钢柱的垂直度调整，用 2 台经纬仪从互成 90° 的两个方向观则，保证使钢柱垂直度要求，见示意图 8。
图7 钢柱吊装示意图 图8钢柱垂直度示意图箱型柱上下分段处吊装时利用事先焊接于柱头的耳板定位，焊接完毕后将其切割掉并 打磨光滑7 材料与设备7.1 焊丝为： Q235—H08A, Q235—H08MnA, Q345—H10Mn2A焊剂为：町431，SJ101，H152 等引弧剂为：YF—150或自制铁丸熔嘴为：用无缝钢管涂药皮原材料进厂检验方法 和抽查数量应按照国家标准进行检验和抽查7.2 施工机具配备下表 2表 2 施工机具机械名称数量（台）多头直条自动切割机2半自动切割机2自动埋弧焊机4C02气体保护焊机8手工电弧焊机4电渣焊机2双丝双弧焊机2端面铣床1U型钢组立机1隔板组力机1刨边机1金属抛丸机1行车、龙门吊、半门吊6汽车式起重机50t （安装用）1汽车式起重机25t （安装用）1光学经纬仪“苏光J2” （安装用）1水准仪“北光S.” （安装用）135m塔尺（安装用）1千斤顶（安装用）10倒链（安装用）5电子漆膜测厚仪（检测用）1施工中需要的小型工机具随需要配置8 质量主要控制点8.1 电渣焊缺陷及防止措施参见下表 3表 3 电渣焊缺陷及防止措施序号缺陷名称缺陷特征产生原因防止措施1成形不良1. 表面不光滑2. 表面咼低不平1. 焊缝冷却太快2. 模块间隙装配不定1. 调整模块出水温2. 轻微震动模块使贴紧3.表面凹凸严重3.模块有熔蚀状态3•加强水流量2焊瘤1. 溢出焊缝的多余 部分点状金属物2. 片状金属物3. 堆状金属物1.。