廣州某電視塔三項鋼結(jié)構(gòu)新技術(shù)江蘇***鋼機股份有限公司廣州***三新技術(shù)一、大厚度鋼板錐管卷制技術(shù)本工程立柱鋼錐管Φ2000×50—Φ1200×30徑厚比為38材質(zhì)為Q345GJC，此大厚度鋼板錐管成型傳統(tǒng)壓型工藝是先下料1/2（或1/3）圓錐管尾開的扇形（即根據(jù)錐體管的直徑大小而分成兩塊或三塊壓制），彈上加工母線，根據(jù)加工母線，用壓機上的壓模對準此母線進行逐步壓制成型，再分段組裝成圓錐體。我們攻關(guān)解決計算機三維放樣、錐管筒體卷制加工余量加放、根據(jù)錐管曲面形制作壓模和鋼板端部壓頭壓制等關(guān)鍵技術(shù)，鋼板整體下料，然后用三輥機直接輥軋成型的新工藝，只有一條縱向焊縫，軋制精度高，加工時間短，對母材材質(zhì)的不利影響小。該套全新的鋼管卷制加工工藝，是攻關(guān)小組根據(jù)三星卷板壓制圓鋼管過程的分析，利用上下軋輥間兩端距離可調(diào)，人為的將鋼板沿其寬度方向（輥中心平行）設(shè)置成不等寬度，且由計算機調(diào)控錐形管上下端的進料速度，從而研制出一整套的全新錐形鋼管加工工藝（見圖1）。圖1、鋼板壓頭后在三輥板機上壓制大厚度鋼板錐管二、環(huán)梁鋼管彎曲加工新工藝目前國內(nèi)鋼管彎曲加工成弧形構(gòu)件，主要有火工彎管、中頻彎管和用模具由油壓機冷壓成型等三種加工工藝方法，國內(nèi)大口徑彎管機，最大只能彎制Φ800的鋼管，而對于Φ800以上規(guī)格的鋼管彎曲，傳統(tǒng)的方法是在特制的胎架上進行火工彎制，雖精度尚可，但工效低，而中頻熱彎只適應(yīng)于Φ800以下，且曲率半徑在R=4.5m以上的，由于是熱彎，成型后在加熱和冷卻分界處有比較明顯的凹凸現(xiàn)象，對材質(zhì)也有不利影響，本工程有大量大于Φ800的鋼管要彎制，若用傳統(tǒng)方式彎制，則工期將大大延誤。為此，我們研制設(shè)計出彎曲不同直徑鋼管的模具，采用2000噸油壓機進行壓彎，不但壓制精度高，且大大提高了功效（見圖2）。采用2000噸油壓機進行鋼管彎曲，最關(guān)鍵的是上下模具的設(shè)計，經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，最終形成了一套功效高獨具特色的上下壓模。圖2、2000噸油壓機上下壓模該彎管工藝的特點是專用的模具裝在壓力機上對鋼管壓制，冷彎彎曲鋼管使用兩臺行車將鋼管移動壓制，逐步移動逐步壓制；彎管過程中可通過調(diào)整上下壓模和油缸行程對一根鋼管進行不同彎曲半徑的壓制。三、鋼管消除應(yīng)力的工藝技術(shù)殘余應(yīng)力對鋼結(jié)構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性有較大影響，折彎焊接鋼管存在較大殘余應(yīng)力，消除或降低應(yīng)力，是本工程對鋼管構(gòu)件的技術(shù)要求，我們對鋼管消應(yīng)力方法經(jīng)過從可操作性，經(jīng)濟性，工藝性等方法的比較，鋼管消應(yīng)力采用振動時效工藝方案，經(jīng)過實際使用既適合也可行效果良好。圖3、振動時效工藝系統(tǒng)布置圖具體振動加工工藝：鋼管在圖3布置條件下可以采用兩種處理方法，人工手動控制及自動控制，兩種方法的過程一樣。a)掃頻，獲振動幅值－電機轉(zhuǎn)速曲線（a-n曲線）。轉(zhuǎn)速變化范圍應(yīng)保證觀察到2個振動幅值大于30m/s2的共振峰f1、f2；b)在最低共振峰f1的亞共率范圍內(nèi)進行工藝振動，連續(xù)振動18分鐘；手動條件下可以每3分鐘調(diào)節(jié)一次轉(zhuǎn)速,以保證工藝在最大振幅狀況下進行。記錄每次調(diào)節(jié)后的振幅與頻率；c)再在次低共振峰f2的亞共振范圍內(nèi)進行第二次工藝振動，連續(xù)振動12分鐘；手動條件下可以每3分鐘調(diào)節(jié)一次轉(zhuǎn)速,以保證工藝在最大振幅狀況下進行。記錄每次調(diào)節(jié)后的振幅與頻率；d)再次掃頻，獲工藝后的振動幅值－電機轉(zhuǎn)速曲線（a-n曲線）。轉(zhuǎn)速變化范圍應(yīng)保證與第一次掃頻相同；e)打印自動評定結(jié)果、2次掃頻（a-n）曲線和工藝(a-t)曲線。手動控制時應(yīng)把記錄數(shù)據(jù)填入工藝執(zhí)行報告的相應(yīng)欄目內(nèi)。四、相貫線焊縫焊接新技術(shù)本工程外筒鋼構(gòu)件節(jié)點均是相貫線焊縫，其切點夾角多為20～35度，焊接空間狹小，節(jié)點與本體段在工廠分段制作，以保證狹小空間和小夾角節(jié)點的焊接在良好施工條件的工廠內(nèi)完成，在現(xiàn)場地面節(jié)點與本體段分段組焊，采用伸出牛腿，再與其相連接的部分進行焊接，以增加操作空間。4.1、小夾角焊接工藝：銳角連接②號板與①號板要達到全熔透難度大，采取的措施有：（1）當(dāng)相交角度<30°時，采用小角度加相同角度斜墊板，間隙6mm，利于焊接，如圖示：（2）接頭裝配相交角度>30°時，采用腹板不對稱坡口形式，正面清根，先焊里側(cè)，采用CO2氣體保護焊，如圖示：該側(cè)先焊，反面清跟該側(cè)先焊，反面清跟該側(cè)先焊，反面清跟（3）對于人難以進入的狹小空間小夾角內(nèi)部焊接，同設(shè)計部門協(xié)商要求在此部位開人孔，這樣人在里側(cè)焊接有操作空間，而且操作位置也很好，在留間隙的情況下，能達到焊縫質(zhì)量要求，而且焊接中排煙容易。（4）對于夾角狹小CO2氣體無法到達根部，或排氣不暢的環(huán)境，或環(huán)境風(fēng)速較大時，采用自保護焊絲進行焊接。4.2、鋼管相貫線焊接技術(shù)要領(lǐng)：（1）鋼管相貫線焊縫均為全熔透。（2）相貫線焊接從組對、校正、復(fù)驗、預(yù)留焊接收縮量、焊接定位、焊前防護、清理、焊接、焊后熱調(diào)、質(zhì)量檢驗等工序嚴格控制。（3）組對，從組裝質(zhì)量始按I級標準控制。（4）校正復(fù)驗、預(yù)留焊接收縮量。（5）相貫接頭的焊接采用兩名焊工，左右同時施焊方式，操作者分別采取共同先在外側(cè)起焊，后在內(nèi)側(cè)施焊的順序，自根部起始至面縫止，每層次均按此順序?qū)嵤捎阡摪遢^厚，應(yīng)按規(guī)定的焊接工藝評定要求進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度不小于100℃。在根部焊接、次層焊接、填充層焊接和面層焊接時，均按制定工藝實施，在面層焊接時應(yīng)注意選用較小電流值并注意在坡口邊熔合時間稍長，接頭重新燃弧動作要快捷。4.3、焊接順序：（1）構(gòu)件半位置旋轉(zhuǎn)180o：（2）全位置焊(工件不能轉(zhuǎn)動)：（3）鋼管的相貫焊縫焊接順序示意圖如下：4.4、變形的控制：（1）下料、裝配時，根據(jù)制造工藝要求，予留焊接收縮余量，予置焊接反變形。（2）裝配前，矯正每一構(gòu)件的變形，保證裝配符合裝配公差表的要求。（3）使用必要的裝配和焊接胎架、工裝夾具、工藝隔板及撐桿。（4）在同一構(gòu)件上焊接時，應(yīng)盡可能采用熱量分散，嚴格控制層間溫度，對稱分布的方式施焊。（5）采用