一、箱型柱的規格及焊接方式

　　濟南偉東新都19＃、21＃樓采用的箱型柱規格有：□340×340×12、□320×320×10、□300×300×14、□300×300×12和□300×300×10共5種，材料為Q345B鋼，為方便制作和運輸，把箱型柱分為四節，每節長度不超過12m。箱型柱由2塊寬板和2塊窄板組成，在與梁連接處設置隔板，在梁高度的上下各500mm之間為完全焊透的范圍，其它部分為局部焊透    焊接方式：隔板采用氣體保護焊和熔化嘴電渣焊；4條主焊縫采用全自動埋弧焊，每次同時焊接兩道主焊縫，以減少變形；其它連接板焊接均采用氣保焊。

　　二、圖紙的拆解與工藝準備

　　由于圖紙只有布置圖和節點圖，沒有箱型柱和H型鋼梁的構件詳圖，為便于制作，還需對圖紙進行拆解，編制工藝單，標明規格、數量及剖口尺寸等，車間工人只需根據工藝單加工即可。編制工藝單是一項很重要的工作，應由工藝技術人員完成，為保證產品質量，我公司還編制了箱型柱制作工藝指導書和工藝流程圖，對工人進行集中培訓等，從多層次、多角度地做好工藝準備工作。

　　三、長板條的切割與校正箱

　　型柱的兩條寬板和兩條窄板均采用多頭直條全自動氣割機下料，以□300×300×14箱型柱為例，寬板下料寬度為－14×300，窄板下料寬度為－14×272，然后對兩條窄板兩側分別打坡口。起初，我們采用半自動氣割機對局部焊透和全熔透焊部位分別打坡口，但鋼板受熱后變形很嚴重，還要花很大力氣進行火焰校正，工作效率很低，且效果不佳。后來，我們采用滾剪倒角機，進行機械打坡口，然后再對全熔透焊部位用半自動氣割機切去5mm的邊緣，通過這一調整改進，使工作效率提高了近兩倍，基本上消除了變形現象，并免于校正，取得了良好的效果。隔板也采取相同的工藝，有一點不同的是，隔板與箱型柱焊接采用全熔透焊接工藝。

　　四、箱型柱的裝配與焊接工藝過程

　　1.用20＃工字鋼和16＃槽鋼組成U型胎架，每間隔一米安放一架，采用光學儀器，校正后固定。

　　2.在寬板和窄板上劃線，標明隔板上口和下口位置。

　　3.將其中一塊窄板放置在胎架底部，兩側分別放置寬板，內加隔板，調整后采用定位焊將其固定。（注意：襯板也要固定在內側）

　　4.一塊窄板和二塊寬板U型組合后，將其吊下，用氣保焊焊接隔板。

　　5.蓋另一塊窄板，合攏成箱型柱，在完全焊透范圍內的四條焊縫上用氣保焊打底，并在四條長焊縫的兩端裝好引弧板。

　　6.將組裝好的箱型柱吊到龍門式全自動埋弧焊機的料架上，調整焊機頭，同時焊二道主焊縫。然后翻轉180°焊另外二道主焊縫。二道焊縫采用同時焊接工藝，最大限度地減小了焊接變形量，僅需對個別的箱型柱進行校正即可轉入下道工序。

　　7.鉆穿隔板處熔化嘴焊孔，進行熔化嘴電渣焊。

　　8.焊接完成后，對箱型柱外形尺寸初步檢查，用超聲波探傷，待符合標準后，將箱型柱放在平臺上，確認其長度。我公司采用了銑削機進行端面銑削，然后打坡口，最大限度地保證了鋼柱兩端面與中心線的垂直度。

　　9.安裝連接板，注意以眼孔中心作為定位點，制作一件專用定位模塊，保證眼孔到箱型柱的距離。

　　10.焊接完畢要清除焊渣、焊瘤等，對于未焊滿或有氣孔的焊縫進行修補。

　　11.對于要求焊透的部位采用超聲波全面探傷，或采用X射線輔助探傷。

　　12.箱型柱與H型鋼梁拼裝，檢驗其穿孔率和軸線尺寸。

　　13.經檢驗合格后轉入拋丸、涂漆工序，注意澆注混凝土部位和現場連接部位不準涂漆。

　　14.對箱型柱進行編號、分類，按施工平面圖位置分區堆放，以方便發貨和現場安裝。

　　箱型柱承載力高、抗震性能好、制作簡捷，本工法箱體主焊縫焊接采用雙絲雙弧氣保焊打底，雙絲埋弧焊或三絲埋弧焊填充和蓋面焊對稱焊，箱型柱的內側在對應于外側鋼梁上下翼板位置設置內隔板，要求內隔板與箱體四面主板之間為全熔透焊接，箱型柱的工廠化制作，極大的縮短了施工周期。

　　適用范圍

　　本工法適用于高層鋼結構建筑箱型柱的加工和制作，廣泛應用于大型廠房、場館、超高層等領域。

　　工藝原理

　　根據承載力計算其截面尺寸確定所需鋼板厚度，零件下料加工，隔板進行組裝焊接，電渣焊接采用高電壓，低電流，慢送絲起弧燃燒，翼腹板焊縫焊接，最后進行端面銑平。

　　施工工藝流程及操作要點

　　施工工藝流程鋼板檢驗→審圖→零件下料、加工→隔板組裝→腹板組立、隔板焊接→上翼板組裝→電渣焊接及焊渣清理→翼腹板焊縫焊接→端面銑平→成品驗收→編號、填寫成品合格證。

　　操作要點根據本工程鋼結構特點，有以下幾種通用工藝，根據《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001相應標準進行驗收。

　　1.零件下料、加工鋼板下料前進行矯平，防止鋼板不平影響切割質量和下料精度。規則零件采用直條切割機、非規則零件采用數控火焰切割機精切下料，坡口采用半自動切割機精切，下料后進行二次矯平。

　　2.隔板組裝橫隔板、工藝隔板四周采用銑加工，確保外形尺寸，作為箱體組立的內胎。橫隔板組裝前在內隔板組立機上組立墊板。依翼板上的定位基準線組立隔板、工藝隔板。

　　3.腹板組立、隔板焊接箱體腹板在BOX生產流水線上采用BOX組立機組立腹板。隔板先定位在下翼板上，然后裝配兩側腹板，可使用臨時支撐進行固定，再對腹板與隔板、腹板與翼板之間的焊縫進行定位；組立完成后，采用CO2氣保焊對內隔板焊縫、縱向勁板與內隔板的焊縫進行焊接。

　　4.上翼板組裝隱蔽焊縫驗收合格后進行上翼板組裝，箱體上翼板的組裝采用BOX組立機進行。在蓋板之前，首先必須劃出鉆電渣焊孔的中心線位置，打上樣。

　　5.電渣焊接采用高電壓，低電流，慢送絲起弧燃燒。當焊縫焊至20mm以后，電壓逐漸降到38V，電流逐漸上升到520A。隨時觀察外表母材燒紅的程度，來均勻的控制熔池的大小。熔池既要保證焊透，又要不使母材燒穿；用電焊目鏡片觀察熔嘴在熔池中的位置，使其始終處在熔池中心部位。

　　6.翼腹板焊縫焊接根據板厚按焊接工藝要求進行焊前預熱。箱體主焊縫焊接采用雙絲雙弧氣保焊打底，雙絲埋弧焊或三絲埋弧焊填充和蓋面焊對稱焊。

　　7.端面銑平火焰切除電渣焊冒口，并用磨光機打磨平整。對箱型構件的進行變形校正，進行UT檢測和尺寸檢查合格后，對端面進行銑削加工，其端面垂直度在0.3mm以下，表面粗糙度Ra=12.5以下。

　　箱型柱主體面板的下料及坡口加工

　　1.對箱型柱的翼板、腹板采用直條切割機兩面同時垂直下料，對不規則件采用數控切割機進行下料，但應注意對首件進行跟蹤檢查。

　　2.對箱型柱的翼板、腹板其長度放30㎜余量，翼板寬度不放余量，腹板寬度放2㎜余量；在深化的下料圖中，其尺寸標注按凈尺寸標注，但應在圖紙中做說明，本圖紙中尺寸不含任何余量，下料時應按工藝要求加放余量。

　　3.對于箱型柱的翼板及腹板的對接焊縫，必須注意在進行套料時保證腹板與翼板的對接焊縫錯開距離滿足500㎜以上。

　　4.當箱型柱主體因鋼板長度不夠而需對接時，其面板的最小長度應在600㎜以上，同一零件中接頭的數量不超過2個。

　　5.根據箱型柱主體面板的棍子度設置的引弧及引出板，其長度應在150㎜以上，寬度在100㎜以上。

　　6、箱型柱主體焊縫坡口加工采用半自動火焰切割機進行，其坡口形式如下：

　?。?）當箱型柱面板厚度T≤20㎜時，其焊縫坡口形式如下圖所示：
 

　?。?）當箱型柱面板厚度20㎜＜T≤30㎜時，其焊縫坡口形式如下圖所示：
 

　?。?）當箱型柱面板厚度T＞30㎜時，其焊縫坡口形式如下圖所示：
 

　?。?）坡口加工完畢后，必須對坡口面及附近50㎜范圍進行打磨，清除割渣及氧化皮等雜物，同時，對全熔透和部分熔透坡口，在其過渡處應打磨出1：2.5過渡段，使其平滑銜接。

　　箱型柱的直H鋼牛腿的制作（根據直H鋼牛腿的數量而定）

　　1.牛腿制作由原來準備工段下料、鉆孔、裝配車間進行組裝焊接，更改為H?鋼工段先進行H鋼組焊，然后在流水線上進行下料、鉆孔、鎖口等。

　　2.根據牛腿制作方法的調整，深化在進行牛腿圖紙的繪制時只畫出牛腿的裝配圖即可，但應標明牛腿長度、規格等自然要求。

　　3.深化對于直H鋼牛腿應有單獨圖紙，該部分圖紙發放H鋼工段，應與發放準備工段的圖紙分開。4、關于牛腿的套料，由計劃科進行長度套料。