國家會議中心二期主體建筑采用框架支撐組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系，其中由中建二局廊坊鋼結(jié)構(gòu)分公司承接的軸~軸部分工程量約4.6萬t。鋼桁架包括會議廳主桁架、宴會廳屋面桁架、屋頂花園屋面網(wǎng)殼和序廳屋面桁架，共0.7萬t；框架體系中，鋼柱以箱形柱為主，鋼梁以H型梁為主，共3.6萬t（圖1）。圖1軸~軸鋼結(jié)構(gòu)（計算機(jī)截圖）1、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（1）構(gòu)件截面主要為H型鋼、雙腹板H型、箱形和變截面箱形等。桁架數(shù)量多達(dá)40余榀，最大跨度72?m，最大截面高7.5?m。板材使用的鋼材牌號包括Q355,Q345GJ,Q390GJ等，最大厚度為80?mm，對應(yīng)的焊材種類繁多。（2）部分鋼柱托座數(shù)量多且形式不一，內(nèi)部隔板縱橫交錯，縱隔板將橫隔板斷開，橫隔板間距較近，操作時空間狹小。（3）冬季制作構(gòu)件時需考慮低溫對鋼材收縮的影響，適當(dāng)增加收縮余量；溫度降低還會延長焊前預(yù)熱和焊后保溫工序占用的時間，延長構(gòu)件制作周期。（4）會議廳桁架兩端鋼柱受力復(fù)雜，連接桿件多且截面多樣，導(dǎo)致鋼柱托座截面多樣，內(nèi)部隔板也較復(fù)雜。本文介紹會議廳桁架兩端鋼柱（圖2）的制作要點(diǎn)。（a）

（b）

（c）圖2鋼柱模型示意（a）示意1；（b）示意2；（c）示意32、板材采購2.1定尺板采購本工程提料時，對材質(zhì)相同、規(guī)格較一致、重量大或板厚較特殊的構(gòu)件材料，選擇購買定長定寬板；對材質(zhì)相同、寬度相同、長度不一且重量大的主料（多為鋼梁）或鋼柱內(nèi)規(guī)格相同或?qū)挾劝搴窀舭?，選擇定寬不定長的鋼板。定尺時還需參考材料供貨周期，合理選擇板材尺寸。定尺前進(jìn)行主材或大型零件預(yù)配料，預(yù)配料原則如下。（1）對同一施工分部的零件優(yōu)先組合，例如同一個工號中的零件優(yōu)先組合排版。（2）同構(gòu)件的零件優(yōu)先組合，例如同一根組焊型材（H型或箱形）翼緣板或腹板厚度相同則可優(yōu)先組合排版。（3）同長度的零件優(yōu)先組合排版。（4）同寬度的零件優(yōu)先組合排版。（5）定尺長度需考慮構(gòu)件加工時的季節(jié)適當(dāng)增加焊接收縮余量（表1），定尺寬度需考慮翼緣板寬度方向余量（2?mm）和火焰切割機(jī)割嘴寬度（4?mm），還需考慮構(gòu)件起拱和銑端預(yù)留量。表1長度方向常規(guī)加工余量取值2.2不定尺板采購對其他零件板，需對比其凈重與毛重的差值。對差值較小的矩形板按重量+常規(guī)損耗提料，對差值較大的異形板則先選取零件形狀占比較大的部分進(jìn)行大致預(yù)排，再根據(jù)預(yù)排結(jié)果增加適量損耗或考慮定寬。3、零件下料下料前應(yīng)清除鋼板表面的鐵銹、油污等雜物，檢查鋼板的不平度。對不滿足表2規(guī)定的鋼板用1?000?t液壓機(jī)矯平。精心進(jìn)行軟件排版，排版時根據(jù)采購預(yù)排選擇鋼板，預(yù)排原則也適用于實(shí)際排版。表2鋼板局部平整度要求3.1主材下料（1）對長度不足的板材，下料前先采用雙面埋弧焊進(jìn)行對接，施焊位置為平焊，焊縫等級為全熔透一級。焊接完成后測量鋼板的直線度，校正超差，經(jīng)質(zhì)檢人員探傷合格后方能下料。鋼板裝配允許錯邊量為：鋼板厚度t＜30?mm允許錯邊量t/10，且t≤2.0?mm；鋼板厚度t≥30?mm，允許錯邊量t/10，且t≤3.0?mm。（2）主料拼接須滿足以下要求：組焊型材（H型、箱形）翼板長度方向接料長度不得小于600?mm且不得小于2倍板寬；腹板長度方向接料不得小于600?mm，寬度方向均不允許接料；翼腹板拼接縫間距應(yīng)大于200?mm，與孔位、勁板、節(jié)點(diǎn)間應(yīng)至少錯開200?mm。3.2其他小零件下料考慮節(jié)約用料對異形小零件的需求，在排版時通常采用以下方法。（1）集中下料法：將數(shù)個工號中材質(zhì)、板厚相同的零件集中在一起下料，統(tǒng)籌安排，大小搭配。（2）零件拼整法：對整體下料損耗較大的零件（如回字形隔板），在工藝許可的條件下，采用拼整的方法將零件拆分成多個零件，再進(jìn)行拼焊。4、構(gòu)件裝焊措施4.1裝焊順序桁架端頭鋼柱結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需多次裝焊才能制作完成。鋼柱制作順序如圖3所示。將縱向隔板與上中兩層隔板組焊校正，組焊成圖3（a）所示的結(jié)構(gòu)→將鋼柱兩腹板和a結(jié)構(gòu)組焊，同時裝焊構(gòu)造隔板，組焊完成后如圖3（b）所示→裝焊剩余橫隔板，焊接完成后裝電渣焊隔板，裝鋼柱翼緣板（圖3c、圖3d）→裝焊外部托座、吊耳卡板（圖3e）。（a）

（b）

（c）

（d）

（e）圖３鋼柱裝焊順序（a）示意1；（b）示意2；（c）示意3；（d）示意4；（e）示意5；4.2厚板焊接措施正式施焊前需進(jìn)行焊接工藝評定，根據(jù)合格的焊評報告選用合適的焊接參數(shù)，如焊材選用、焊接電流電壓、焊接速度、層溫控制、焊前焊后措施等。

4.2.1防層狀撕裂的工藝措施（1）改善坡口形式。將坡口對稱優(yōu)化，例如采用雙面坡口代替單面坡口等；適量減小坡口角度及間隙，減少焊接填充量，以減少熱輸入；將T形接頭轉(zhuǎn)換為十字接頭等。（2）優(yōu)化焊接位置。在構(gòu)件易于調(diào)整的條件下，用橫焊、平焊代替立焊、仰焊，調(diào)整焊接位置可改善焊接熔深和熱輸入情況，提高母材抗撕裂性能。4.2.2焊接變形控制工藝措施采用雙面坡口對稱焊接，對稱截面采用構(gòu)件中心對稱的方法施焊。長焊縫采用多人對稱施焊法和分段退焊法，焊接方法為多層焊。通過調(diào)整焊接順序和焊接方法減小熱輸入量，采用對稱施焊也可減少構(gòu)件彎扭現(xiàn)象。4.3鋼構(gòu)件冬季制作技術(shù)措施因構(gòu)件在車間制作，溫度比外界溫度高，受天氣影響小。冬季主要影響因素為溫度，故制作時主要考慮溫度因素。4.3.1焊前預(yù)熱與焊后保溫焊接作業(yè)區(qū)環(huán)境在0~10℃時，需對焊接區(qū)域各方向不小于2倍板厚且不小于100?mm范圍內(nèi)的母材進(jìn)行加熱，且焊接過程中溫度均不得低于20℃，焊接位置溫度不得高于250℃，預(yù)熱要求見表3。表3鋼材最低預(yù)熱溫度要求針對焊前預(yù)熱，廠內(nèi)自行研制了一種工裝：采用長2?m的?50×3的圓管為主桿，一端封堵，另一端設(shè)置開關(guān)閥，中間每隔100?mm開孔與長100?mm的?30×30圓管焊接，形成導(dǎo)管，外設(shè)支架掛鉤等。將該工裝與甲烷管道接通，管道設(shè)置回火閥，在車間內(nèi)設(shè)置可燃?xì)怏w探測裝置，以降低危險。通過掛鉤與支架將工裝安放至指定位置加熱。預(yù)熱結(jié)束后測量預(yù)熱溫度，測量位置為焊接位置的反面，測溫點(diǎn)位于離電弧經(jīng)過前焊接點(diǎn)各方向不小于75?mm處。焊接過程中使用石棉被保溫，必要時可采用火焰加熱保證層間溫度的綜合要求。4.3.2其他注意事項(xiàng)零件組裝前須將接縫兩側(cè)各50?mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污等雜質(zhì)清理干凈，接縫位置應(yīng)干燥，不得殘留水分。冬季焊接時應(yīng)適當(dāng)增加焊道層數(shù)并應(yīng)連續(xù)施焊，若焊接中斷需及時保暖，重新焊接時溫度不得低于預(yù)熱溫度。焊縫返修前需將焊縫加熱50℃以上再用碳弧氣刨清除焊縫缺陷，補(bǔ)焊過程同上。5、打砂油漆受打砂設(shè)備的限制，部分構(gòu)件無法完整通過打砂機(jī)，因此在構(gòu)件加工時根據(jù)實(shí)際尺寸及重量調(diào)整制作步驟，將打砂構(gòu)件（或組合）的尺寸和重量控制在打砂設(shè)備的限制內(nèi)。制作工序有2種：一是先進(jìn)行鋼板打砂（或打砂并噴涂–20?μm車間底漆），然后下料、組裝焊接、油漆；二是先進(jìn)行鋼板下料、組裝焊接，托座與柱身暫不安裝，待打砂完成后再組焊托座，最后涂刷油漆?？紤]到廠內(nèi)打砂設(shè)備最大允許通過尺寸為1?800?mm×3?400?mm，允許最大單重為18?t，故結(jié)合廠內(nèi)產(chǎn)能，對超