摘要:安鋼轉(zhuǎn)爐--爐卷軋機(jī)工程大吊車梁的制作安裝是目前冶金行業(yè)最大吊車梁（跨度63～64.5米、高度6米、單根重250～280噸），因其自重過(guò)大，對(duì)制作和安裝是個(gè)難題。在施工中結(jié)合以往成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)大吊車梁的制作工藝及質(zhì)量控制作了細(xì)致的分析研究，為其成功制作和安裝起到關(guān)鍵性的作用。
　　關(guān)鍵詞:分段制作、起拱控制、焊接工藝、預(yù)拼裝、高強(qiáng)螺栓連接、質(zhì)量控制。
　　一．工程簡(jiǎn)介
　　安鋼120t轉(zhuǎn)爐-爐卷軋機(jī)工程，共有4根長(zhǎng)63m和64.5m、高6m、翼緣板截面寬1m的大型實(shí)腹吊車梁。吊車梁材質(zhì)為Q345-C板，其中翼緣板厚100mm、寬1000mm；腹板厚40mm；支座板厚100mm；端頭板厚50mm，高2400mm；縱向加筋板厚30mm，按間距3000mm布置；橫向加筋板在距上翼緣板1500mm處布置，板厚25mm。上翼緣板與腹板設(shè)計(jì)為K型60°坡口，焊角寬度達(dá)30mm以上；下翼板與腹板兩端頭處8000mm范圍為K型55°坡口，其余段設(shè)計(jì)要求必須平面頂緊，其焊縫全部采用埋弧自動(dòng)焊焊接。整個(gè)吊車梁設(shè)計(jì)要求起拱50mm，實(shí)際制作按80mm起拱操作。按設(shè)計(jì)要求，腹板連接處采用高強(qiáng)螺栓連接，每條接口大約912顆螺栓，上下翼緣板共分布著4條安裝焊縫，其中上翼緣板安裝焊縫采用埋弧自動(dòng)焊和手工電弧焊相結(jié)合，下翼緣板安裝焊縫采用手工電弧焊。
　　施工工藝特點(diǎn)：本工程屬于特大型鋼結(jié)構(gòu)吊車梁的制作和安裝，跨度大、單根重量大、焊接質(zhì)量要求高、施工工藝復(fù)雜，在冶金工業(yè)廠房施工中實(shí)屬少見(jiàn)。由于重量太大，現(xiàn)有加工廠行車無(wú)法滿足施工要求，且受到運(yùn)輸?shù)南拗疲�最后采取現(xiàn)場(chǎng)分段制作安裝。起吊設(shè)備為：一臺(tái)80噸履帶吊，一臺(tái)120噸履帶吊。
　　二．施工工藝
　　1．下料：
　　1．1. 下料控制：
　　采用標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺（日本田島）、劃針、粉線等工具進(jìn)行號(hào)料，按擬定工藝起拱（80mm），每500mm計(jì)算起拱1.25mm劃線。所有板材對(duì)接焊縫采用X型坡口，下料必須考慮焊接收縮，一般按每米3mm實(shí)施。下料及開(kāi)坡口全部采用半自動(dòng)切割機(jī)切割，并打磨平整坡口均勻。每根吊車梁分三段分別制作，每段上下翼緣板連接處相互錯(cuò)開(kāi)2000mm左右。下料的準(zhǔn)確是制作質(zhì)量的重要保證，既要考慮焊接工藝的基本要求，還要考慮成品外觀及尺寸偏差的質(zhì)量，尤其是起拱量的控制和開(kāi)坡口的質(zhì)量。
　　1．2.起拱控制:
　　按照吊車梁設(shè)計(jì)要求（YI=16H[X（L-X）/L2]2），理論起拱值為H=50mm，在實(shí)際制作時(shí)，考慮到焊接收縮和安裝就位后自重對(duì)起拱的影響因素，起拱值控制在H=80mm，采用全長(zhǎng)比例法計(jì)算分解，每500mm起拱1.25mm劃線下料。如何保證最后的設(shè)計(jì)起拱值(H=50mm)，是整個(gè)制作中的重中之重。但從最后的實(shí)測(cè)結(jié)果來(lái)看，處于以上因素的考慮還是比較合理的，具體實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下：
　　空中對(duì)接完成后實(shí)測(cè)起拱值：79mm、77mm、75mm、80mm
　　拆除支撐平臺(tái)后實(shí)測(cè)起拱值：48mm、56mm、50mm、53mm
　　1．3.焊接余量控制：
　　由于此吊車梁屬于特大型構(gòu)件，余量控制的好壞，對(duì)整個(gè)吊車梁截面尺寸會(huì)有影響。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每米按3mm控制焊接余量，特別是腹板高度方向；長(zhǎng)度方向余量每段按500mm預(yù)留，待預(yù)組裝時(shí)視具體情況切除。
　　2．翼緣板及腹板接料：
　　翼緣板及腹板接料根據(jù)方案中的排版圖具體下料，其中翼緣板和腹板縱向焊縫應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)200mm以上，且要考慮到加筋板焊縫必須避開(kāi)。對(duì)于腹板接料，要求先焊縱縫焊縫，校平整后再進(jìn)行橫向接料，以減少T型接頭處的應(yīng)力集中。整塊腹板接料完成校平后，才能進(jìn)行腹板高度方向的下料，否則截面高度就無(wú)法保證。
　　3．焊接工藝控制及要求：
　　3.1．接料焊接：采用E5015φ3.2焊條正面打底，H08MnA焊絲、HJ431焊劑埋弧自動(dòng)焊焊接，第一、二層焊絲直徑φ3，以后為φ5。焊接前必須對(duì)焊縫打磨清理，特別是浮銹層一定要處理干凈，以確保焊接質(zhì)量。在施焊前，根據(jù)接料長(zhǎng)度，考慮反變形系數(shù)。
　　3.2．H型鋼焊接：H型鋼組對(duì)后，在焊接胎架上進(jìn)行埋弧自動(dòng)焊焊接，先下翼緣后上翼緣，以保證吊車梁起拱要求。焊縫打磨清理干凈后，采用埋弧自動(dòng)焊接，焊絲直徑φ3～φ5，機(jī)頭內(nèi)側(cè)夾角角度為112.5°～120°。對(duì)于上翼緣板與腹板的T型縫打底焊接，考慮反變形控制，采用反面打底，將焊縫坡口基本填滿后再上胎架焊接。焊前預(yù)熱應(yīng)采用半自動(dòng)切割機(jī)勻速加溫，以便達(dá)到加溫均勻之目的。
　　3.3．加筋板焊接：H型鋼焊接完畢并校正好垂直度和平整度后（特別是上翼緣軌道面要求），進(jìn)行加筋板組裝，并調(diào)整好頂緊面間隙（一般0.03mm塞尺不入為準(zhǔn)），就可進(jìn)行加筋板焊接。焊接時(shí)采用手工分段反向焊接法，即可降低和分散熱輸出量，又可減少了焊縫收縮、應(yīng)力和變形。
　　3.4．吊車梁安裝對(duì)焊：翼緣板對(duì)接焊縫采用不對(duì)稱型坡口（下小上大），預(yù)組裝后在地面切割打磨好坡口。上翼緣板焊接先手工仰焊后埋弧自動(dòng)焊焊接，下翼緣板焊接全部采用手工電弧焊。
　　3.5．所有對(duì)接焊縫都必須進(jìn)行超聲波探傷，滿足一級(jí)焊縫要求。
　　4．H型鋼組對(duì)：
　　4.1．H型鋼組對(duì)：必須在已操平的制作平臺(tái)上進(jìn)行，一般采用水平組對(duì)。首先將腹板放在平臺(tái)上，注意墊實(shí)以免焊接時(shí)變形嚴(yán)重。根據(jù)事先劃好的翼緣板中心線，采用底部支墊調(diào)整翼緣板中心，側(cè)面加千斤頂頂緊翼緣板，盡量使腹板與翼緣板緊貼無(wú)縫隙，再采用間斷焊（100mm）焊接，保證整個(gè)吊車梁此處焊縫緊密貼合。
　　4.2.加筋板組裝：加筋板焊接前首先要校正好翼緣板和腹板的垂直度。特別是上翼緣板，在調(diào)整好兩者的垂直度前，校平上翼緣板的平直度，才能保證吊車梁軌道面的平整度要求（1mm/1000mm）。同時(shí)要保證上翼緣板與加筋板端頭充分頂緊；其次，要校平腹板，保證加筋板與腹板頂緊。采用火焰校正和千斤頂頂緊相結(jié)合，采用“門(mén)”形架附加千斤頂加壓校平，充分保證了加筋板與腹板的頂緊。
　　4.3.端頭板組裝：端頭板組裝時(shí)必須保證與腹板頂緊，在腹板端部坡口加工時(shí)，還要注意加工斷面的直線度，以保證焊接后端板不變形。
　　5．預(yù)組裝：
　　5.1.吊車梁分三段制作完成后，在地面進(jìn)行水平預(yù)拼裝。在安裝大梁臨時(shí)砼支墩附近設(shè)置預(yù)裝胎架，在端部及接頭部位采用安鋼常用鋼錠簡(jiǎn)易裝配胎架，三段就位沉降穩(wěn)定后測(cè)標(biāo)高加支撐找平。

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