CN103321350B - 一种多连接大截面组合箱型厚板边柱及其建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多连接大截面组合箱型厚板边柱及其建造方法，按如下步骤进行：（1）组装胎架的设置；（2）外节点板与角柱拼接板的对接和定位划线；(3)箱体内节点加劲肋的组装；（4）箱体侧板单元的组装；（5）连接板组装；（6）箱体盖板的组装；（7）箱体端面的加工；（8）箱体连接牛腿的组装，完成多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造。同时，本发明还提供一种多连接大截面组合箱厚板边柱。本发明针对巨柱外形尺寸大，工厂加工必须分段进行制作，根据拟定的吊装方案以及运输尺寸限制，分阶段制作，解决了工厂化生产的问题，大大加快了制作的进度，缩短了工期。

Description

一种多连接大截面组合箱型厚板边柱及其建造方法

技术领域

本发明涉及组合箱型厚板边柱及其建造方法，具体涉及多连接大截面组合箱型厚板边柱及其建造方法，属于建筑钢结构加工制作建造技术领域。

背景技术

广州珠江新城东塔位于珠江新城CBD中心地段，项目西临珠江大道，北望花城大道，与对面已经封顶的西塔一起形成双塔，分别位于新城市中轴线两侧，南面隔江对望新建的广州新电视塔，北面为天河体育中心。

东塔包括塔楼、裙楼及地下室三部分，塔楼高518米，地上112层，建成后将超越广州西塔（440.75米），成为华南地区第一高楼，届时珠江新城“三高”——东塔、西塔、珠江电视塔将交相辉映，共同成为珠江新城中轴线具有国际水平的地标性建筑，同时，也将成为广州新的城市天际线。

由于典型的复杂多连接大截面组合箱型厚板边柱的外形尺寸较大，工厂加工必须分段进行制作，是施工的难题。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种加快制作进程、缩短工期的多连接大截面组合箱型厚板边柱。

同时，本发明还提供一种多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造方法。

技术方案：本发明所述的一种多连接大截面组合箱型厚板边柱，包括组合箱型角柱，所述组合箱型角柱包括四块侧板和两块盖板，所述四块侧板和两块盖板相互焊接形成一个箱体，还包括内节点板、外节点板、下弦牛腿、上弦牛腿、斜撑牛腿和两个附属楼面钢梁牛腿，所述外节点板的四角焊接固定于所述组合箱型角柱的上半部分，同时，在每个焊点处焊接固定所述内节点板；所述斜撑牛腿固定于所述内节点板处，并向所述组合箱型角柱外侧倾斜；所述下弦牛腿固定于所述组合箱型角柱的上半部分，所述上弦牛腿固定于所述组合箱型角柱下半部分，所述下弦牛腿的中心线和所述上弦牛腿的中心线在同一直线上；两个附属楼面钢梁牛腿的中心线相互平行设置，分别垂直焊接于角柱的上部与中部。

所述附属楼面钢梁牛腿为H型钢板。

所述外节点板呈四角水平方向焊接固定于所述组合箱型角柱。

所述组合箱型角柱内部还焊接固定有至少两个横向加劲肋和至少两个纵向加劲肋。

本发明提供的另一技术方案为：一种多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造方法，按如下步骤进行：

（1）组装胎架的设置：在平台上划出组合箱的钢柱的中心线、分段位置线及两端企口位置线后，根据所述中心线、分段位置线及两端企口位置线进行胎架的架设；

（2）外节点板与角柱拼接板的对接和定位划线：将外节点板与平行共面组成箱型角柱2的一块拼接板在胎架上进行对接拼板和焊接，焊后进行矫正，将外节点板与该角柱的拼接板胎架进行定位，定对中心线、楼层位置线、外节点板以及角柱拼接板的四角水平度，并划出箱体内部构架安装位置线；

(3)箱体内节点加劲肋的组装：进行箱体内节点区域的加劲肋板的组装定位并焊接；

（4）箱体侧板单元的组装：将箱体侧板先进行纵向加劲肋和横向加劲肋的组装焊接和矫正形成侧板单元，然后组装箱体两侧的侧板单元；

（5）连接板组装：安装与组合箱型角柱下弦连接的节点板，将内节点板***箱体内，并在内节点板***处设置外伸的牛腿节点，然后完成箱体内部构架和牛腿节点的焊接；

（6）箱体盖板的组装：将箱体盖板先进行纵向和横向加劲肋的组装焊接和矫正形成盖板单元，然后组装盖板单元，然后进行箱体纵向焊缝的焊接以及箱体内部的焊接；

（7）箱体端面的加工：以箱体与组合箱型角柱下弦连接牛腿的中心线为基准，划出箱体端面加工线，用端面铣进行端面加工；

（8）箱体连接牛腿的组装：以组合箱型角柱的下弦牛腿中心线为基准，划出上弦牛腿的定位线，然后安装焊接桁架节点和钢梁的连接牛腿，完成多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造。

对步骤（1）中设置的胎架模板进行检查，检查标准为：胎架模板的上口水平度误差不大于0.5mm，所述胎架模板合格。

步骤（3）中进行箱体内节点区域的加劲肋板的组装定位时，在箱体端口处设置一临时工艺隔板。

步骤（3）中进行箱体内节点区域的加劲肋板的组装定位时，加劲肋采用先组装焊接后整体组装的方法。

步骤（4）中箱体侧板单元的组装定位时，采用斜撑辅助。

步骤（7）中箱体端面加工后，重新在胎架上进行定位，定对箱体四角水平度和中心线垂直度。

有益效果：本发明提供的多连接大截面组合箱型厚板边柱及其建造方法，针对巨柱外形尺寸大，工厂加工必须分段进行制作，根据拟定的吊装方案以及运输尺寸限制，分阶段制作，解决了工厂化生产的问题，大大加快了制作的进度，缩短了工期，同时合理的分段设计减少了焊接的难度及工作量，方便施工，减少施工措施费用，节省工期，并且，本发明采用整体合理的组装顺序和焊接顺序，进一步保证了制作出的边柱的质量。

附图说明

图1为本发明的多连接大截面组合箱型厚板边柱的轴测图；

图2为本发明的多连接大截面组合箱型厚板边柱的俯视图；

图3为本发明的多连接大截面组合箱型厚板边柱的正视图；

图4为本发明的多连接大截面组合箱型厚板边柱的右视图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例：本发明提供了一种多连接大截面组合箱型厚板边柱，其结构示意图如图1-4所示，包括组合箱型角柱2，所述组合箱型角柱2包括四块侧板和两块盖板，所述四块侧板和两块盖板相互焊接形成一个箱体。

还包括内节点板1、外节点板、下弦牛腿3、上弦牛腿4、斜撑牛腿5和两个附属楼面钢梁牛腿6。

所述外节点板的四角焊接固定于所述组合箱型角柱2的上半部分，同时，在每个焊点处焊接固定所述内节点板1；所述斜撑牛腿5固定于所述内节点板1处，并向所述组合箱型角柱2外侧倾斜；所述下弦牛腿3固定于所述组合箱型角柱2的上半部分，所述上弦牛腿4固定于所述组合箱型角柱2下半部分，所述下弦牛腿3的中心线和所述上弦牛腿4的中心线在同一直线上；两个附属楼面钢梁牛腿6为H型钢板，其中心线相互平行设置，分别垂直焊接于角柱2的上部与中部。另外，为了保证组合箱型角柱2的稳定，所述组合箱型角柱内部还焊接固定有至少两个横向加劲肋和至少两个纵向加劲肋。

本发明建提供的组合箱型角柱2，体积和尺寸大，需分节段制作。所述边柱截面的尺寸为1500×2000mm，壁厚25mm。

上述多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造方法，按如下步骤进行：

（1）组装胎架的设置：在平台上划出所述组合箱的钢柱的中心线、分段位置线及两端企口位置线后，根据所述中心线、分段位置线及两端企口位置线进行胎架的架设。

胎架设置后必须对模板上口进行检查，检查标准为：胎架模板的上口水平度误差不大于0.5mm，所述胎架模板合格，胎架检查合格后方可使用。

（2）外节点板与角柱拼接板的对接和定位划线：将外节点板与平行共面组成箱型角柱2的一块拼接板在胎架上进行对接拼板和焊接，焊后进行矫正，将外节点板与该角柱的拼接板胎架进行定位，定对中心线、楼层位置线、外节点板以及角柱拼接板的四角水平度，并划出箱体内部构架安装位置线。

(3)箱体内节点加劲肋的组装：进行箱体内节点区域的加劲肋板的组装定位并焊接。先进行箱体内节点区域的加劲肋板的组装定位，对于较小加劲肋采用先组装焊接后整体组装的方法，由于箱体截面较大，为保证箱体对接接口处的截面尺寸，在箱体端口处设置一临时工艺隔板。

（4）箱体侧板单元的组装：将箱体侧板先进行纵向和横向加劲肋的组装焊接和矫正形成侧板单元，然后组装箱体两侧的侧板单元。由于侧板高度较大，步骤（4）中箱体侧板单元的组装定位时，采用斜撑辅助。

箱体内加劲肋组装后即先焊接，然后组装箱体二侧的侧板单元，侧板组装前先进行纵横向加劲肋的组装焊接和矫正，形成板单元，侧板定位必须保证垂直度以及相对位置，由于侧板高度较大，定位采用斜撑辅助，设置环桁架斜撑牛腿5。

（5）连接板组装：安装与组合箱型角柱2下弦连接的节点板，将内节点板***箱体内，并在两块内节点板***处设置外伸的牛腿节点，然后完成箱体内部构架和牛腿节点的焊接。

侧板单元定位后，安装与组合箱型角柱2下弦连接的节点板（***箱体内），并组装该处外伸牛腿节点，定对相对位置和牛腿面的垂直度，然后进箱体内部构架和牛腿节点的焊接，焊接提交检查。

（6）箱体盖板的组装：将箱体盖板先进行纵向和横向加劲肋的组装焊接和矫正形成盖板单元，然后组装盖板单元，然后进行箱体纵向焊缝的焊接以及箱体内部的焊接。

箱体内部焊接完成并矫正后，进行箱体盖板，盖板前翼缘板与侧板一样，应先与纵向加劲肋进行组装焊接矫正，以板单元的形式组装，箱体盖板后应保证箱体上下端口的开挡尺寸，以及箱体的直线度、扭转等，然后进行箱体纵向焊缝的焊接以及箱体内部的焊接。

（7）箱体端面的加工：以箱体与下弦牛腿3的中心线为基准，划出箱体端面加工线，用端面铣进行端面加工。箱体端面加工后，重新在胎架上进行定位，定对箱体四角水平度和中心线垂直度。

（8）箱体连接牛腿的组装：以下弦牛腿3中心线为基准，划出组合箱型角柱2的上弦牛腿4的定位线，然后安装焊接桁架节点和钢梁的上弦牛腿4，完成多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造。

为保证加工制作质量，在整个制作环节中需做好以下工序的质量控制环节：

1、放样：各施工过程如钢板下料切割，各部件和零件组装，构件预拼组装都需有专业放样工在加工面上和工装上进行精确放样。放样后须经检验员检验，以确保零件、部件、构件加工的几何尺寸、形位公差、角度、安装接触面等的准确无误；

2、划线和号料：对较小、较为简单的板、管材在无数控切割必要的情况下，采用人工划线、号料。划线、号料人员应做到熟练制作样板、样杆，熟悉样板、样杆上标注的符号和文字含意，搞清号料数量；

3、下料切割含坡口：包括气割、相贯线切割和坡口。下料切割的主要设备有伊萨—汉考克等离子、火焰多头数控切割机、小车式火焰切割机、数控管子相贯面切割机、坡口机、卧式带锯床、剪板机等。加工的要求应按公司内控标准检验切割面、几何尺寸、形状公差、切口截面、飞溅物等，检验合格后进行合理堆放，做上合格标识和零件编号；

4、焊接操作规定：本工程从事焊接的焊工须由合格焊工施焊，并将焊工合格证复印件送业主监理单位备核。非焊接人员不得施焊。焊接人员设电焊工程师，专司焊接工作的管理。焊接前，焊道端面及左右各50mm均须清除锈、油脂及其他杂物。多道焊接时，于焊接完成后，须清除焊渣，并以钢刷清除焊道，必要时以砂轮磨除不清洁物方可施焊。双面对接焊接时，背面焊接前须以砂轮、钢刷等工具清除焊渣及不清洁物。焊接时必须使用干燥的焊条以确保质量。焊道的检查人员以目视的检查，若有任何缺陷应立即修正，有质量员再次检查，直到通过为止；

5、焊接检查：焊接垫板与原钢板的密接度及端接收、引弧板的固定；坡口的角度；焊接面的清扫；预热，板厚大于30mm的Q345钢板定位焊处火焰预热100～150℃；定位焊点的状态以检查裂缝、未焊透为主。焊接方法、焊接参数、预热、层间温度及焊接后热等是否按要求进行；

6、矫正：矫正工作贯穿钢结构制作的整个过程，从下料前到下料切割、组装手工焊等均应矫正，确保构件尺寸、质量、形状满足规范要求。这主要依赖于设备的精确度和工艺的可操作性；

7、构件表面处理：加工后的零件、部件、构件应均按规定进行边缘加工，去除毛刺、焊渣、焊按飞溅物、污垢等，并进行表面检查。待构件成品并去净表面后，用抛丸除锈机进行表面除锈处理。除锈等级应在Sa2.5级以上；

8、验收：构件成品应由在技术、质量工程师的指导下在厂内进行，以检查构件的整体质量及安装情况，确保现场能顺利安装，同时由专职检验员对构件的检验、试验结果进行检查，待以上检验均合格后在构件上贴上合格证，以供包装和出厂。

本发明的建造方法中合理的组装方法以及组装顺序可以对各零部件加工导致的公差或累积公差及时进行修整，从而保证结构的整体质量，因此，采用何种组装方法以及组装顺序对工程的质量尤为重要。本发明的质量控制的各项环节，从放样、划线和号料、下料切割含坡口、焊接操作规定、焊接检查、矫正、构件表面处理、验收层层把控，提高了构件的质量精美度和魅力。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (6)

1.一种多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造方法，其特征在于，

所述多连接大截面组合箱型厚板边柱，包括组合箱型角柱（2），所述组合箱型角柱（2）包括四块侧板和两块盖板，所述四块侧板和两块盖板相互焊接形成一个箱体，其特征在于，还包括内节点板（1）、外节点板、下弦牛腿（3）、上弦牛腿（4）、斜撑牛腿（5）和两个附属楼面钢梁牛腿(6)，所述外节点板的四角焊接固定于所述组合箱型角柱（2）的上半部分，同时，在每个焊点处焊接固定所述内节点板（1）；所述斜撑牛腿（5）固定于所述内节点板（1）处，并向所述组合箱型角柱（2）外侧倾斜；所述下弦牛腿（3）固定于所述组合箱型角柱（2）的下半部分，所述上弦牛腿（4）固定于所述组合箱型角柱（2）上半部分，所述下弦牛腿（3）的中心线和所述上弦牛腿（4）的中心线在同一直线上；两个附属楼面钢梁牛腿（6）的中心线相互平行设置，分别垂直焊接于角柱（2）的上部与中部；

所述附属楼面钢梁牛腿为H型钢板；所述外节点板呈四角水平方向焊接固定于所述组合箱型角柱（2）；所述组合箱型角柱内部还焊接固定有至少两个横向加劲肋和至少两个纵向加劲肋；

所述多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造方法如下步骤进行：

（1）组装胎架的设置：在平台上划出组合箱的钢柱的中心线、分段位置线及两端企口位置线后，根据所述中心线、分段位置线及两端企口位置线进行胎架的架设；

（2）外节点板与角柱拼接板的对接和定位划线：将外节点板与平行共面组成箱型角柱的一块拼接板在胎架上进行对接拼板和焊接，焊后进行矫正，将外节点板与该角柱的拼接板胎架进行定位，定对中心线、楼层位置线、外节点板以及角柱拼接板的四角水平度，并划出箱体内部构架安装位置线；

(3)箱体内节点加劲肋的组装：进行箱体内节点区域的加劲肋板的组装定位并焊接；

（4）箱体侧板单元的组装：将箱体侧板先进行纵向加劲肋和横向加劲肋的组装焊接和矫正形成侧板单元，然后组装箱体两侧的侧板单元；

（5）连接板组装：安装与组合箱型角柱下弦连接的节点板，将内节点板***箱体内，并在内节点板***处设置外伸的牛腿节点，然后完成箱体内部构架和牛腿节点的焊接；

（6）箱体盖板的组装：将箱体盖板先进行纵向和横向加劲肋的组装焊接和矫正形成盖板单元，然后组装盖板单元，然后进行箱体纵向焊缝的焊接以及箱体内部的焊接；

（7）箱体端面的加工：以箱体与组合箱型角柱下弦连接牛腿的中心线为基准，划出箱体端面加工线，用端面铣进行端面加工；

（8）箱体连接牛腿的组装：以组合箱型角柱的下弦牛腿中心线为基准，划出上弦牛腿的定位线，然后安装焊接桁架节点和钢梁的连接牛腿，完成多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造。

2.根据权利要求1所述的一种多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造方法，其特征在于，对步骤（1）中设置的胎架模板进行检查，检查标准为：胎架模板的上口水平度误差不大于0.5mm，所述胎架模板合格。

3.根据权利要求1所述的一种多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造方法，其特征在于，步骤（3）中进行箱体内节点区域的加劲肋板的组装定位时，在箱体端口处设置一临时工艺隔板。

4.根据权利要求1所述的一种多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造方法，其特征在于，步骤（3）中进行箱体内节点区域的加劲肋板的组装定位时，加劲肋采用先组装焊接后整体组装的方法。

5.根据权利要求1所述的一种多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造方法，其特征在于，步骤（4）中箱体侧板单元的组装定位时，采用斜撑辅助。

6.根据权利要求1所述的一种多连接大截面组合箱型厚板边柱的建造方法，其特征在于，步骤（7）中箱体端面加工后，重新在胎架上进行定位，定对箱体四角水平度和中心线垂直度。