大型钢结构平台的安装及防变形措施研究

发表时间:2021/4/25   来源:《城镇建设》2021年第3期   作者:胡良元
[导读] 建筑施工中,大型钢结构在安装的过程中,会因为诸多因素影响,
        胡良元
        身份证号:34252319840923****
        摘要:建筑施工中,大型钢结构在安装的过程中,会因为诸多因素影响,导致其安装后的平台出现变形等质量上的问题,对工程造成影响。为了避免质量问题出现,对其变形问题进行分析和研究,本文通过对大型钢结构平台进行分析,对其安装与防变形措施进行研究,为把控施工质量,针对施工项目提出有效的防变形措施。
        关键词:大型钢结构平台;安装;防变形

        引言:在建筑施工行业中,钢结构因材料性能的优势,在建筑领域施工阶段得到广泛的使用。钢结构焊接的优劣,会体现在最后的结构质量上,对后续施工产生直接影响。而大型钢结构平台因为面积大,在焊接上更是难以把控,在焊接后经常出现焊接变形的现象,因此,在施工中严格把控焊接质量对于大型钢结构平台施工具有非常重要的作用,可以保障后期作业顺利开展。
一、钢结构施工的重要性
        随着社会发展,建筑性能在发展中不断升级,建筑行业基于此不断深入发展。钢结构作为建筑施工的典型材料,在建筑中有多种用途。这也使得建筑类型与结构发生变化,出现了更多多样性的选择,这也使得钢结构在此基础上得以发展。材料不断增加,钢结构自身发展到与新材料进行组合,多种材料的应用为建筑企业带来可观的收益。与其他材料相比较,钢结构更加符合国家绿色发展的理念,可以作为环保材料长期使用下去。钢结构的原材料性能好,质量佳,并且能循环使用,质量也符合施工工程的实际需求。为了保证施工中钢结构材料的质量,需要在施工中做好精确处理,同时保障焊接人员施工作业的安全。钢结构焊接会在许多工程中应用,在焊接时,会因为其他因素影响导致焊接出现问题,造成焊接构件弯曲等现象,对施工质量造成影响。这就需要施工单位在施工中,加强对钢结构焊接施工的管理,保障钢结构的焊接质量。
二、工程概况
        本次工程位于上海市万荣路小区(汶水路-永和路)(宜川路-老沪太路),工程内容涉及到小区门头、围墙改造(包含基础施工、钢结构、管线、地砖布设等)。工期总天数为120天,总价为2973782.00元。
三、大型钢结构平台施工技术要点
(一)大型钢结构平台安装
        大型钢结构平台是基于钢结构,使用焊接工艺制作的大型钢结构构件,平台会涉及到多个部分,有平台框、工字钢、角钢横支撑等构件,通过花纹板有效的将多个构件组合在一起[1]。这种大型钢结构平台,需要先安装支架作支撑作用,从主梁开始安装,将整个施工的梁体大框安装出来,再使用焊接梁进行安装。因为平台面积比较大,施工的时候,需要先将焊接构件组装起来,再使用焊接技术对各个节点进行焊接,加强钢结构的刚度,减少变形出现的可能。
        组装的时候,需要充分对收缩缝的量进行思考,根据实际情况进行推算与试验,保证每个接口的焊接缝量贴近预期估计的量。接口为1mm,其余位置按照0.5mm考虑,对于平台位置需要特别加大余量,具体的尺寸要根据中心线与基线为依据进行定位。
(二)大型钢平台预制方法
        这种大型的钢材平台,因为怕表面生锈,需要使用焊接技术对焊缝位置进行焊接处理,工作量非常大,焊接作业后保证钢结构不变形对于工程有重要意义。
        1.焊接技术要点
        大型钢结构平台在焊接的过程中,因各种因素的影响,焊接后的结构会出现翘曲现象,影响后续施工对钢构件的正常使用。

钢结构在焊接中,会使用到焊接材料,焊接材料的性能强度与韧性等都是选材时要格外的注意的因素;在厚板焊接时需要根据焊缝的实际情况,选择适宜的焊接技术;为了保证焊接的焊缝与功能 工程规定相符,焊接时将重点放在韧性塑造上,选择韧性较好的焊材。在进行高强度焊接时,需要先进行试验才能进行焊接工作,需要通过热影响、断裂应力等对焊接进行试验,低温焊接同样需要进行验证。
        低温焊接时,对于环境有低温的要求,对此需要保证焊材的温度,做好保温措施。原材料尽可能选择含氢的焊材,在施工前施工人员与施工场地都要做好防护,避免施工期间热量损耗过大。对于低温焊接的控制技术为控制好保温工作区间的温度,使用最低限度母材进行工艺加工。对于温度的控制应在常规焊接预热的温度保持一致。在低温焊接时,需要针对焊接的位置加大热输入,预热条件依旧与常规焊接工艺条件一致,这样做可以有效保证焊接的质量,减少焊接产生的收缩现象,避免焊接后的钢结构出现裂纹。对于低温焊接需要在施工后继续控制温度,避免快速冷却影响质量,出现冷裂纹;对于比较厚的钢板进行焊接时,需要科学的选择坡口,有效降低质量问题产生的概率,注意好裂缝与变形现象,一旦发现有变形的动向,要及时采取措施进行处理,保障钢结构焊接质量。
(三)对钢结构平台焊接变形问题的合理控制
        在焊接的时候,是基于组装后进行焊接工作。需要将梁体的对接口等位置焊接起来,焊接时注意按区域分别进行,避免热量过于集中。焊接的时候,可以将梁体看成一个整体,对其进行合理划分,根据划分的区域从平台中间向周围延伸的方式进行焊接。这样的焊接方法会比较均匀,可以预防焊接后结构出现变形的情况。对于工字钢焊接工艺施工中,因为采用的是双面满焊,焊接产生的收缩全部集中于钢材表面,在焊接施工后必然会出现变形的现象。为了保证平台焊接的平整性,使用较重的压仓石对平台周边进行压制,用重量来稳固平台周边,之后再进行焊接。为了进一步减少变形产生,依旧将梁体进行划分,均匀的分成四个区域,由焊接工人从四个方向进行焊接。首先将垂直主梁的位置焊接上,沿着主梁的方向一直焊接。为了保证焊接的速度,采用自动焊工艺。焊接后的平台四边角产生的翘曲程度明显下降。如果条件不允许使用压仓石头进行压制,就需要使用强制矫正,利用强制水冷等方法对变形区域进行矫正[2]。
        平台结构在焊接时,因为局部焊接时的热能量不均匀导致金属出现的反应程度不同,焊接结构本身是完整的结构,在各部分金属受到反应的同时,无法进行自由伸缩,局部在焊接后出现变形的情况。基于对焊接技术的控制,对防变形措施加以优化。
        1.设计角度
        在对结构进行设计期间,尽可能减少焊缝的数量,有效避免焊接焊缝时产生的;在设计时,注意坡口的形状,最大程度满足结构的承载力。采用更为适宜的坡口,减少焊缝的面积与焊接的热能过度集中;为了避免同一区域焊缝过度集中,要尽可能将这种情况避开,同时避免其他方向相交的情况出现。
        2.施工防护
        在施工中要做好防护,在焊接技术上选择最合适的焊接技术与参数。钢结构平台的厚度可达130mm,在施工中为了避免热影响对钢结构造成影响,使用保护焊代替原有设备,减少热输入量的增加。结构受热范围减少,变形现象也会相对减少。针对于焊缝设计不对称的平台结构,必然会在焊接后产生翘曲变形的现象,使用气体火焰在背面与焊缝的焊接技术同时对钢结构进行加热焊接,控制好参数,可以有效减少结构变形的现象出现。
结论:综上所述,钢结构在建筑领域应用范围不断扩大,大型钢结构平台更是需要在钢结构焊接质量的基础上进行管控,最大程度保障钢结构平台施工后的水平,提升施工的安全性和可靠性。避免因焊接导致钢结构平台出现质量上的问题,造成安全事故发生。精心组织结构,控制好焊接技术要点,使钢结构平台焊接后的变形得到控制,最大程度保障平台的焊接质量。
参考文献:
[1]周铭.大型钢结构间冷塔展开平台施工技术[J].建筑施工,2020,42(06):967-969+976.
[2]田娥,李毅.大型钢平台数字化模拟分析[J].现代制造工程,2018(11):34-37.







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