浅谈钢管砼柱、吊车梁及屋面梁的制作
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摘 要：随着钢铁冶金行业的发展，在大中型工业厂房建筑中，因为承载力高、减少用钢量、方便施工、投资见效快的原因，钢管混凝土柱门式钢架结构被越来越多的采用。钢管混凝土柱门式钢架厂房的组成有：钢架柱系统、吊车梁系统、屋面系统及墙皮系统，文章意在以钢管混凝土柱门式钢架结构形式为背景，探讨钢管砼柱、吊车梁及屋面梁的制作。
关键词：钢管砼柱；吊车梁；屋面梁；制作
1 钢管砼柱的制作
1.1 图纸审核
核对深化施工图纸是否有误，主要内容包括构件的材质、构件的标高、截面尺寸、钢管柱柱脚与基础的连接、柱肩梁与吊车梁的连接、柱身与各层平台梁的连接、柱头与屋面梁、托梁的连接、柱子与柱间支撑的连接等，尽可能的把这些连接件都焊接在柱子上，以方便现场安装，缩短安装工期。
1.2 钢管柱制作
钢管混凝土柱用的钢管可采用卷制焊接管（长直焊管和螺旋焊管）和无缝焊管，一般应优先采用螺旋焊管，没有螺旋焊接管时，也可自行卷制钢管，管径较大时，卷管的方向宜与钢板压延方向一致，但管的长度相对较短；卷管方向与钢板压延方向垂直时卷制的钢管长度较长，但对管的内径有一定的限制。根据内径与板厚之比，选用冷卷或热卷的卷管方法。卷管用的板材进入车间后应核对其规格、材质，板面要平直，否则要在平板机上进行矫正，不得有翘曲、表面锈蚀或冲击痕迹，表面平整度应符合有关规定。卷管前，在有焊缝的地方将板端开成所要求的坡口。
1.3 钢管柱焊接
钢管坡口端应与管轴严格垂直，用手工焊接时，宜采用直流电焊机焊接。钢管焊缝需与母材等强，且满足二级焊缝的要求。钢管对接时要在在专用的钢管对接支撑架上进行，支撑架须有足够的刚度和稳定性，支撑架定位由测量放线确定，以确保钢管对接的直线度和水平度，接头的两端部根据管径厚度开成设计要求的坡度，管内加6×50的套管作为衬管，按照管径大小可分成2～4个焊缝区域几个人按照焊接顺序同时焊接，钢管对接后管肢必须平直。钢管柱组装好后，经检查尺寸无误后方可进行焊接工作。对于钢管混凝土格构柱，可先将焊接好的两钢管柱肢放置在制作平台上，钢管柱的上端需刨平，临时固定后组装腹肢杆（点焊固定），然后将焊接好的横梁上翼缘板与柱头顶紧焊接，再对横梁的腹板、下翼缘板与柱身进行分层焊接，柱头横梁焊完后，再从上至下焊接钢腹杆和连接件，为保证现场安装的准确性，连接板要按照1：1的比例放出实样后再下料。
1.4 钢管柱拼接组装
钢管柱根据运输条件，柱长一般以10m为宜。现在的运输车辆运送15m的钢构件不成问题，所以15米以下的柱子都可以在工厂加工制作，然后再运送至安装现场。在现场组装的钢管柱和钢管格构柱的长度，则可根据施工和吊装条件确定。钢管拼接处可采用单坡口内衬垫板（也可起到加强作用）的全部焊透或部分焊透连接，接头部位可设置耳板，以方便安装定位。
2 吊车梁的制作
2.1 图纸审核
核对深化施工图纸是否有误，主要内容包括构件的材质、构件的长度、截面尺寸、吊车梁与制动板的连接、吊车梁与水平支撑垂直支撑的连接、吊车梁上翼缘与柱子的连接等。
2.2 吊车梁部件的边缘加工
吊车梁通常选用焊接工字形实腹梁。吊车梁的两端头板坐在钢管柱肩梁上，需要对与钢管柱接触的面进行刨平，所以平板式支座的吊车梁端板上下端需要刨平，突缘支座的吊车梁端板下端需要刨平，吊车梁横向加劲板的上端也要刨平。吊车梁腹板的上边缘、吊车梁腹板和翼缘板的对接接口处在下料时需要开成坡口。
2.3 吊车梁板材拼接
吊车梁上翼缘板的拼接应尽量避开跨中1/4范围，下翼缘板的拼接应尽量避开跨中1/3范围，腹板的拼接应尽量避开跨中1/5范围，拼接处应采用加引弧板的对接焊缝并保证焊透，引弧板的厚度和坡度要与母材相同。吊车梁翼缘板只允许长度方向拼接，腹板长度和宽度方向均可接料，吊车梁腹板和翼缘板对接接头，其纵横两方向的对接焊缝，宜采用T型交叉。交叉点的距离宜不小于200mm，且拼接料的长度和宽度宜不小于300mm。吊车梁腹板和翼缘板的焊缝宜错开200mm。由于运输原因不能整体出厂的吊车梁，也可在工厂合理分段制作。
2.4 吊车梁组装与焊接
对于小型的吊车梁通常采用卧装的方法进行组装，即先将吊车梁的腹板和翼缘板组装成工字型钢进行焊接，再将焊接好的工字型钢卧放在制作平台上，然后将加劲板点焊在工字型钢上再按照顺序焊接。对于大型的吊车梁可采用胎膜装配的方法进行组装，即是将吊车梁的腹板和翼缘板用胎膜定位在其装配位置上进行组装焊接，这种方法焊接的精度高，容易控制偏差。吊车梁焊接前，应根据《钢结构焊接规范》GB50661-2011第79页中关于钢板焊接预热的规定对板材的焊缝边缘提前预热。焊缝的质量直接影响到吊车梁的质量，为了保证构件合格应严格按照设计要求及《钢结构焊接规范》的规定焊接。
2.5 吊车梁的钻孔
由于钢结构构件安装存在偏差，螺栓直径与螺栓孔直径一般只差1.5-2mm。吊车梁与制动板的连接多为高强螺栓连接，沿吊车梁上翼缘板外侧通长排列，螺栓数目较多，故上述两部位螺栓的连接是一件较困难的工作，在安装过程中，经常发生错位的情况，为了解决这一问题，应提高螺栓孔的加工精度，将吊车梁和制动梁固定在一起进行螺栓孔的配钻，也可以等吊车梁安装固定后将制动板点焊在上翼缘板上，用磁力钻或台钻进行钻孔，一次将吊车梁和制动板的高强螺栓孔钻出，这种方法在安装过程中很容易将高强螺栓穿进孔内，效果较理想。
3 屋面梁的制作
3.1 图纸审核
核对深化施工图纸是否有误，主要内容包括构件的材质、构件的标高、截面尺寸、构件的坡度、屋面梁端头板与柱头的连接、屋面梁与系杆的连接、屋面梁与水平支撑的连接、屋面梁与檩条的连接等。
3.2 屋面梁的制作
钢屋面梁通常选用焊接工字形实腹梁，大中型厂房的跨度一般比较大，为了减少用钢量，屋面梁经常会选用变截面的工字形梁。所以在制作前要按照施工图纸放出实样，仔细核对坡度尺寸，为了节省板材，应做出排版图，确认无误后再进行下料。屋面梁的拼接和组装可以参照吊车梁的的做法。屋面梁屋脊折点处的上下翼缘板可采用煨弯的方式处理，腹板的对接焊缝尽量避开屋脊的中线，可在中线左右200mm～300mm处拼接腹板。屋面梁与隅撑连接的加劲板，要垂直于屋面梁的上翼缘板，而不是垂直于地面。屋面梁与柱头的连接多是用高强螺栓连接，对制作精度要求非常高，为了顺利安装，制造精度需控制在1.5-2mm以内，这样才会保证工程质量。
参考文献
[1]GB 50661-2011）.钢结构焊接规范.
[2]GB 50205-2001.钢结构工程施工质量验收规范.