⑵構(gòu)件的運(yùn)輸
發(fā)運(yùn)的構(gòu)件,單件超過3t的,宜在易見部位用油漆標(biāo)上重量及重心位置的標(biāo)志,以免在裝、卸車和起吊過程中損壞構(gòu)件；節(jié)點(diǎn)板、高強(qiáng)度螺栓連接面等重要部分要有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施,零星的部件等都要按同一類別用螺栓和鐵絲緊固成束或包裝發(fā)運(yùn)。
大型或重型構(gòu)件的運(yùn)輸應(yīng)根據(jù)行車路線、運(yùn)輸車輛的性能、碼頭狀況、運(yùn)輸船只來編制運(yùn)輸方案。在運(yùn)輸方案中要著重考慮吊裝工程的堆放條件、工期要求來編制構(gòu)件的運(yùn)輸順序。
運(yùn)輸構(gòu)件時(shí),應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的長(zhǎng)度、重量斷面形狀選用車輛；構(gòu)件在運(yùn)輸車輛上的支點(diǎn)、兩端伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度及綁扎方法均應(yīng)保證構(gòu)件不產(chǎn)生變形、不損傷涂層。構(gòu)件起吊必須按設(shè)計(jì)吊點(diǎn)起吊,不得隨意。
公路運(yùn)輸裝運(yùn)的高度極限4.5m,如需通過隧道時(shí),則高度極限4m,構(gòu)件長(zhǎng)出車身不得超過2m。
⑶構(gòu)件的堆放
構(gòu)件一般要堆放在工廠的堆放場(chǎng)和現(xiàn)場(chǎng)的堆放場(chǎng)。構(gòu)件堆放揚(yáng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí),無水坑、冰層,地面平整干燥,并應(yīng)排水通暢,有較好的排水設(shè)施,同時(shí)有車輛進(jìn)出的回路。
構(gòu)件應(yīng)按種類、型號(hào)、安裝順序劃分區(qū)域,插豎標(biāo)志牌。構(gòu)件底層墊塊要有足夠的支承面,不允許墊塊有大的沉降量,堆放的高度應(yīng)有計(jì)算依據(jù),以最下面的構(gòu)件不產(chǎn)生變形為準(zhǔn),不得隨意堆高。鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品不得直接置于地上,要墊高200mm。
在堆放中,發(fā)現(xiàn)有變形不合格的構(gòu)件,則嚴(yán)格檢查,進(jìn)行矯正,然后再堆放。不得把不合格的變形構(gòu)件堆放在合格的構(gòu)件中,否則會(huì)大大地影響安裝進(jìn)度。
對(duì)于已堆放好的構(gòu)件,要派專人匯總資料,建立完善的進(jìn)出廠的動(dòng)態(tài)管理,嚴(yán)禁亂翻、亂移。同時(shí)對(duì)已堆放好的構(gòu)件進(jìn)行適當(dāng)保護(hù),避免風(fēng)吹雨打、日曬夜露。
不同類型的鋼構(gòu)件一般不堆放在一起。同一工程的鋼構(gòu)件應(yīng)分類堆放在同一地區(qū)，便于裝車發(fā)運(yùn)。
2．鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的焊接
1）焊接方法
(1)焊接方法概述
焊接是借助于能源,使兩個(gè)分離的物體產(chǎn)生原子(分子)間結(jié)合而連接成整體的過程。用焊接方法不僅可以連接金屬材料,如鋼材、鋁、銅、鈦等,還能連接非金屬,如塑料、陶瓷,甚至還可以解決金屬和非金屬之間的連接,我們統(tǒng)稱為工程焊接。用焊接方法制造的結(jié)構(gòu)稱為焊接結(jié)構(gòu),又稱工程焊接結(jié)構(gòu)。根據(jù)對(duì)象和用途大致可分為建筑焊接結(jié)構(gòu)、貯罐和容器焊接結(jié)構(gòu)、管道焊接結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電性焊接結(jié)構(gòu)四類,我們所稱的鋼結(jié)構(gòu)包含了這四類焊接結(jié)構(gòu)。選用的結(jié)構(gòu)材料是鋼材,而且大多為普通碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼,常用的鋼號(hào)有Q235、16Mn、16Mnq、15MnV、15MnVq等,主要的焊接方法有手工電弧焊、氣體保護(hù)焊、自保護(hù)電弧焊、埋弧焊、電渣焊、等離子焊、激光焊、電子束焊、栓焊等。
在鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝領(lǐng)域中，廣泛使用的是電弧焊。在電弧焊中又以藥皮焊條手工電弧焊、自動(dòng)埋弧焊、半自動(dòng)與自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊和自保護(hù)電弧焊為主。在某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合，則必須使用電渣焊和栓焊。
(2)手工電弧焊
依靠電弧的熱量進(jìn)行焊接的方法稱為電弧焊,手工電弧焊是用手工操作焊條進(jìn)行焊接的一種電弧焊,是鋼結(jié)構(gòu)焊接中最常用的方法。焊條和焊件就是兩個(gè)電極,產(chǎn)生電弧,電弧產(chǎn)生大量的熱量,熔化焊條和焊件，焊條端部熔化形成熔滴,過渡到熔化的焊件的母材上融合,形成熔池并進(jìn)行一系列復(fù)雜的物理—冶金反應(yīng)。隨著電弧的移動(dòng),液態(tài)熔池逐步冷卻、結(jié)晶,形成焊縫。在高溫作用下,冷敷于電焊條鋼芯上的藥皮熔融成熔渣,覆蓋在熔池金屬表面,它不僅能保護(hù)高溫的熔池金屬不與空氣中有害的氧、氮發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并且還能參與熔池的化學(xué)反應(yīng)和滲入合金等,在冷卻凝固的金屬表面,形成保護(hù)渣殼。
(3)氣體保護(hù)電弧焊
又稱為熔化極氣體電弧焊,以焊絲和焊件作為兩個(gè)極,兩極之間產(chǎn)生電弧熱來溶化焊絲和焊件母材,同時(shí)向焊接區(qū)域送人保護(hù)氣體,使電弧、熔化的焊絲、熔池及附近的母材與周圍的空氣隔開,焊絲自動(dòng)送進(jìn),在電弧作用下不斷熔化,與熔化的母材一起融合,形成焊縫金屬。這種焊接法簡(jiǎn)稱GMAW(Gas Metal Arc Welding)由于保護(hù)氣體的不同,又可分為：CO2氣體保護(hù)電弧焊,是目前最廣泛使用的焊接法,特點(diǎn)是使用大電流和細(xì)焊絲,焊接速度快、熔深大、作業(yè)效率高；M1G(Metal-Inert-Gas)電弧焊,是將CO2氣體保護(hù)焊的保護(hù)氣體變成Ar或He等惰性氣體；MAG(Metal-Active-Gas)電弧焊,使用CO2和Ar的混合氣體作為保護(hù)氣體(80%Ar+20%CO2),這種方法既經(jīng)濟(jì)又有MIG的好性能。
(4)自保護(hù)電弧焊
自保護(hù)電弧焊曾稱為無氣體保護(hù)電弧焊。與氣體保護(hù)電弧焊相比抗風(fēng)性好,風(fēng)速達(dá)10m/s時(shí)仍能得到無氣孔而且力學(xué)性能優(yōu)越的焊縫。由于自動(dòng)焊接,因此焊接效率極高。焊槍輕,不用氣瓶,因此操作十分方便,但焊絲價(jià)格比CO2保護(hù)焊的要高。在海洋平臺(tái)、目前美國(guó)的超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)廣泛使用這種方法。
自保護(hù)電弧焊用焊絲是藥芯焊絲,使用的焊機(jī)為比交流電源更穩(wěn)定焊接的直流平特性電源。
(5)埋弧焊
埋弧焊是電弧在可熔化的顆粒狀焊劑覆蓋下燃燒的一種電弧焊。原理如下：向熔池連續(xù)不斷送進(jìn)的裸焊絲,既是金屬電極,也是填充材料,電弧在焊劑層下燃燒,將焊絲、母材熔化而形成熔池。熔融的焊劑成為熔渣,覆蓋在液態(tài)金屬熔池的表面,使高溫熔池金屬與空氣隔開。焊劑形成熔渣除了起保護(hù)作用外,還與熔化金屬參與冶金反應(yīng),從而影響焊縫金屬的化學(xué)成分。
2）焊接變形的種類
焊接變形可分為線性縮短、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪形失穩(wěn)變形等。
線性縮短：是指焊件收縮引起的長(zhǎng)度縮短和寬度變窄的變形,分為縱向縮短和橫向縮短。
角變形：是由于焊縫截面形狀在厚度方向上不對(duì)稱所引起的,在厚度方向上產(chǎn)生的變形。
波浪變形：大面積薄板拼焊時(shí),在內(nèi)應(yīng)力作用下產(chǎn)生失穩(wěn)而使板面產(chǎn)生翹曲成為波浪形變形。
扭曲變形：焊后構(gòu)件的角變形沿構(gòu)件縱軸方向數(shù)值不同及構(gòu)件翼緣與腹板的縱向收縮不一致，綜合而形成的變形形態(tài)。扭曲變形一旦產(chǎn)生則難以矯正。主要由于裝配質(zhì)量不好,工件擱置不正,焊接順序和方向安排不當(dāng)造成的,在施工中特別要引起注意。
構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的變形使其外形不符合設(shè)計(jì)圖紙和驗(yàn)收要求不僅影響最后裝配工序的正常進(jìn)行，而且還有可能降低結(jié)構(gòu)的承載能力。如已產(chǎn)生角變形的對(duì)接和搭接構(gòu)件在受拉時(shí)將引起附加彎矩，其附加應(yīng)力嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的超載破壞。
3）焊接殘余變形量的影響因素
主要影響因素包括：
①焊縫截面積的影響：焊縫面積越大，冷卻時(shí)引起的塑性變形量越大。焊縫面積對(duì)縱向、橫向及角變形的影響趨勢(shì)是一致的，而且起主要的影響。
②焊接熱輸入的影響：一般情況下，熱輸入大時(shí)，加熱的高溫區(qū)范圍大，冷卻速度慢，使接頭塑性變形區(qū)增大。對(duì)縱向、橫向及角變形都有變形增大的影響。
③工件的預(yù)熱、層間溫度影響：預(yù)熱、層間溫度越高，相當(dāng)于熱輸入增大，使冷卻速度慢，收縮變形增大。
④焊接方法的影響：各種焊接方法的熱輸入差別較大，在其他條件相同情況下，收縮變形值不同。
⑤接頭形式的影響：焊接熱輸入、焊縫截面積、焊接方法等因素條件相同時(shí)，不同的接頭形式對(duì)縱向、橫向及角變形量有不同的影響。
⑥焊接層數(shù)的影響：橫向收縮在對(duì)接接頭多層焊時(shí)，第*道焊縫的橫向收縮符合對(duì)接焊的一般條件和變形規(guī)律，第*層以后相當(dāng)于無間隙對(duì)接焊，接近于蓋面焊時(shí)已與堆焊的條件和變形規(guī)律相似，因此收縮變形相對(duì)較小；縱向變形，多層焊時(shí)的縱向收縮變形比單層焊時(shí)小得多，而且焊的層數(shù)越多，縱向變形越小。