论新技术在钢结构工程领域的应用.doc

论新技术在钢结构工程领域的应用 记天津钢管公司热轧管项目钢结构工程中冶天工建设有限公司 刘建国摘要: 近几年来我公司承建完成了天津钢管公司第二套热轧管项目至第五套热轧管项目的建设，其中第二套热轧管项目获得了国家最高建筑奖项鲁班奖和第四套热轧管工程获得冶金优质工程奖项，同时，第五套热轧管项目被列为建设部第六批全国建筑业新技术应用示范工程。每个工程项目的完成实现了业主确定的工程目标：“工期最短、质量最好、投资最少”，受到了业主和各方的高度评价，也为我公司的发展做出了突出贡献。而作为每个工程项目的重要组成部分钢结构工程的圆满完成对整个工程项目建设的圆满完成都发挥了重要作用。列如，在第五套热轧管项目的建设中，钢结构工程用了105天工期完成了8500吨钢结构工程的制作安装任务，创造天津钢管公司所有项目中钢结构工程一个奇迹。而这个奇迹的创造与新技术的应用所发挥的关键作用是分不开的。因此，企业要保持持续稳定快速发展就必须在技术创新和应用推广方面下大力气给与支持，使其成为企业发展不竭的动力源泉。以下以第五套热轧管项目钢结构工程实例论述新技术在钢结构工程领域的应用关键词：钢结构 技术 工艺 CAD软件 焊接 质量 引言 在258工程中,钢结构制作工程具有工期短、质量控制难度大、大型构件多且制作工艺复杂等特点。8500吨钢结构制作工期仅为95天，大型重型构件包括42米和39米长的屋架及42米长重型吊车梁，制作工艺要求：整体制作，分段出厂，现场拼装。而为了保证制作工程不拖整个工程的后腿，必须采取多方面措施，包括技术措施来确保工程的顺利完成。而应用的技术措施必须是效果显著的才能满足本工程特点的要求，即新技术的应用才能最大限度地发挥作用。通过本工程几项新技术的应用，取得了明显效果，争强了企业的技术实力。本工程新技术应用主要有以下六个方面进行总结：一、钢结构制作1、制孔精度质量控制的新技术应用本工程为保证重要结构连接节点的螺栓孔的制孔质量标准，应用了新技术（1）超长、超高等大型构件的孔加工采用：整体焊接、整体矫正完成后，使用钻孔模具定位法进行孔加工，其特点有组孔间距偏差值易控制、孔加工精度高，效率高等（2）对结构重要节点的孔加工采用先进的机械设备数控钻床，保证了孔加工的精度和工效高的要求2、重要结构和大型构件的下料工序应用CAD技术控制。工厂一般对大型构件或典型非标构件的放样下料方法一般采用将图纸构件尺寸按1：1比例在工作平台放大样，确定构件尺寸，采用此方法往往受到一定条件的限制，包括对工作平台的平整度和长宽尺寸大小及平台刚度、气候温度及光照度都对放大样工序质量和工期产生一定的不利影响。为了克服不利影响，在本工程258工程中,由于大型构件的品种较多，包括36米跨、39米跨和42米跨的大型屋架及42长的重型吊车梁等，全部应用CAD技术在电脑上按1:1比例放大样，确定下料尺寸。CAD技术在本工程应用的效果十分显著，具有工作效率大幅度提高，约提高8小时/4小时倍即200，同时对质量保证、降低成本，抢工期都发挥了较大的技术优势，取得明显的经济效果和社会效果。经过计算，此项技术在本工程的应用产生的经济效果约8万元（包括放大样钢平台、节约的人工费、提前工期）；社会效果对整个工程的圆满完成所获得的广泛赞誉起到的重要作用。3、切割下料工序本工程采用多头数控自动气割机进行，采用此项技术的切割下料，大大提高了工作效率和切割精度值，对下道工序的顺利展开提供了工期保证和质量保证。应用此项技术工作效率比采用半自动切割机的效率提高约400，比手工切割效率提高约500。4、焊接工序的新技术应用 本工程为加快工程进度及保证焊接质量，广泛应用焊接新技术，包括气体CO2保护焊，龙门式双机自动埋弧焊及硅整流直流埋弧焊，应用效果十分显著，具有工作效率高、质量好等特点。例如，本工程42米长重型吊车梁的制作，采用整体制作、分段出厂，现场拼装，整体吊装的技术方案，在整个制作工序中，焊接工序是最重要的，因此，应用新技术采用包括先进设备的使用、焊接工艺作业指导书的先进性和实用性检验，不同材质焊接（Q345C、Q345B）工艺参数试验及对焊工操作培训都取得很好效果，焊接质量检验合格率100。新技术的应用所产生的直接经济效果大大减少了焊接缺陷，降低了返工成本，对整个工程的圆满完成起到了关键作用。二、钢结构安装新技术应用1、本工程安装工程中的厂房主体钢结构总工程量约为8500吨，具有跨度大、重型构件多、安装环境复杂、交叉作业多，工期紧（95天）等特点。为了保证工程的顺利进行，本工程应用的新技术对重大结构吊装方法，应用电脑吊装模拟演示技术，取得相关的技术参数，确定吊装方案，从而最大限度地避免了吊装方案在关键技术上出现重大缺陷和安全问题，对工程顺利进行发挥了强大的技术支撑作用，取得了明显实效。例如，本工程重大吊装方案包括39米跨和42米跨大型屋架及42长重型吊车梁吊装方案确定，就是应用电脑吊装模拟演示技术，科学准确地确定了相关的吊装技术参数值，从而大大地提高了重大方案的科学性及准确性，对工程的成本控制、安全保证及工期保证发挥了重要作用，产生了很好的经济效果，降低机械台班费约5万元（包括应用电脑模拟技术修改吊装技术参数，准确选择吊车型号，提高吊装工作效率产生的经济效果）。2、应用网络计划软件技术对安装工程的关键线路进行控制，包括对工程关键节点工期完成情况的分析，出现工期提前或拖延问题进行原因分析及解决方案的确定都起到了软件技术的支撑作用。例如，本工程在一段时期关键线路上出现了工期拖延5天的问题，对于整个工程工期十分吃紧的状况下，无疑是一个迫在眉睫要解决的大问题，此时应用软件网络技术的支持，很快分析找到了出现工期拖延问题的原因，其发生问题原因主要是在关键线路上在个别工序中出现了作业小组成员的工种搭配不合理，从而造成吊装机械工作效率降低，资源浪费等问题的发生，拖延了工期。同时也很快提出了针对性强的解决方案，很快进行实施，经过较短时间就抢回了工期，取得了明显效果，从而保证工程总工期目标的完成。三、厚钢板及其它钢材的焊接技术的应用1、本工程厚钢板及其它钢材的焊接技术的应用主要有大跨度重型42米钢吊车梁的制作焊接技术的应用，吊车梁本体材料的钢板规格和材质，钢板厚度25mm40mm，材质Q345C、Q345B，焊缝质量标准1级。本工程依据工程特点应用的新技术主要是：1、编制焊接工艺作业指导书，工艺指导书编制依据是焊接工艺评定报告，具有技术含量高操作技术难度大等特点。指导书中的主要内容包括：焊接工艺参数值、焊接方法、焊接材料与母材匹配和使用规定，对焊接环境条件的规定，对不同材质焊接材料的选择、对厚钢板焊接预热温度的要求、对焊接变形用过采用焊接顺序和反变形等方法进行控制的工艺规定2、厚钢板对接接口的打底焊接由过去一般采用焊条打底焊接全部采用CO2气保护焊接，所有采用手工焊接的焊缝全部采用CO2气保护焊接。采用CO2气保护焊接方法具有焊接效率高，质量好等特点。3、通过采用先进的焊接设备包括硅整流电焊机、埋弧焊机，数控龙门式埋弧焊机等先进设备的使用，大大提高整体焊接工艺水平，特别是对重要结构的焊接质量保证发挥了重要作用四、钢结构防火材料及防腐技术应用1、本工程选用钢结构防火材料为厚浆型钢结构防火涂料 ，该产品为一级耐火等级钢结构承重构件的防火涂料。该涂料喷涂于钢构件的表面后，遇火时依靠涂层自身的不燃性和低导热性形成耐火隔热保护层，迟缓火势对承重构件的直接侵袭，从而有效提高钢结构的耐火极限。由于该产品具有不腐蚀钢材、不与任何防腐底漆起化学反应、无刺激性气味、涂层质量轻（结构荷载重量相对也轻）、单位涂覆面积大、遇火时不产生烟气、不释放有害气体等特点，因此适用于本工程中钢结构承重构件的防火涂装及防火保护。2、本工程钢结构除锈工艺采用抛丸或喷砂除锈工艺，除锈等级测定工具采用新型色比卡进行确定除锈等级，此项测定工具的使用对保证除锈质量提供了基本保证。且具有操作简单、判定快等特点，在本工程中质量保证起到了一定的效果3、本工程防腐涂料设计均采用符合国家现行环保标准，性能优良品种的防腐涂料，具有附着力强，抗腐蚀性强，耐久性好、易操作、涂刷周期短等特点的环保型系列新型涂料。对本工程整体工程质量特别是观感质量及工期进度也起到了很好的效果五、节能型围护结构新技术应用 本工程厂房结构设计采用新型材料及设计理念在节能型方面技术得应用效果十分突出，大大降低了厂房主体结构得含钢率 1、.采光带设计采用新型塑料材料，具有重量轻、造型美，采光效果良好、耐久实用等特点。 2、.通风器设计造型美观、结构合理、通风效果佳、重量轻及安装简单等特点3、. 大型蜂窝檩条设计具有节约材料显著，约节约钢材35，设计造型美观，加工工艺简单等特点4、. 墙皮设计及屋面围护结构设计均采用轻型、耐久、美观度铝锌彩钢板和轻型保温棉环保材料等，同时大大减少整体结构的自重荷载重量，对整个工程含钢率降低效果显著，使建安钢结构部分投资减少约13。 六、屋面接缝密封防水新技术应用本工程屋面接缝密封防水新技术应用包括3项1、从屋檐口至屋脊彩钢板带现场一次完成加工成形，横向无接缝。本工程主轧机跨屋面最长的压型彩钢板为21米长，一次加工成型。应用此项技术具有屋面美观，防水能力大大提高，施工效率明显提高等特点2、彩钢板相邻之间纵向接缝应用新型自动双咬口机进行连接，此项技术的应用克服了过去接缝单咬合技术存在的接缝严密度较差的缺陷，大大提高接缝质量及美观度，取得了明显的经济效果和社会效果3、泛水接缝防水新技术应用新型防水透明胶对其接缝进行打胶封闭，实用的效果十分明显，具有防水性能好、美观、耐久及操作简单等优点综上所述, 第五套258热轧管项目之所以能实现更高的目标,应用新技术产生的显著效果对工程建设起着巨大支持作用是关键,因此,新技术在工程建筑领域能实现又好又快的应用,必将促进整个行业的健康快速发展,为国民经济的又好又快地发展贡献率就会越来越大。同样，企业的