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关键词:北重,汽轮机,特殊,安装工艺
0. 序言:
宁夏石嘴山电厂扩建工程是原国家电力公司确定的“二十一世纪全国燃煤示范电厂”,工程批准容量为4×300MW。机组布置采用单元式布置方式,汽轮机布置在汽机房12.6米层平台,汽轮发电机中心线标高为13.610米,每台机配备一台80/20吨行车,用于汽机设备的安装及检修。
1.汽轮机结构简介:
N330-17.75/540/540型汽轮机为亚临界一次中间再热、单轴、三缸双排汽、凝汽式。出厂编号分别为N17-17/18/19/20。额定功率330MW,主蒸汽额定压力17.70Mpa,主蒸汽流量979t/h,主蒸汽和再热蒸汽额定温度540℃,额定工况热耗7883.2KJ/h。
汽轮机采用高、中压汽缸分缸,通流部分对称布置,高中压缸均采用双层缸;低压缸对称分流布置,在低压排气口装有喷水雾化装置。
汽轮机为模块化设计制造,高、中压缸制造厂内已组装好,现场无须解体检修。高压缸、中压缸为上猫爪悬挂式结构,高压缸前后共四处猫爪支撑于前轴承箱及高/中轴承箱上的猫爪支撑键上,中压缸支撑于高/中轴承箱及中/低轴承箱上的猫爪支撑键上。
2.汽轮机特殊安装工艺
2.1 汽轮机台板支撑体系
2.1.1台板支撑体系
通常的汽轮机台板支撑方式是,基础上面布置垫铁,台板安放在垫铁上,低压缸、轴承座等就支撑在台板上,待转子中心找正完成后,对垫铁进行二次灌浆。
而本工程中的支撑方式比较特别,汽轮机各轴承箱及低压缸台板是通过可调顶丝支撑在基础板上,基础板安放在水泥垫块上,地脚螺栓贯穿基础板和地脚螺栓预埋管将台板与基础固定,并且不需要二次灌浆。它的优点是在基板浇灌后仍可通过顶丝对台板调整,从而对轴承箱及低压缸的标高和扬度进行调整,包括在机组以后的生产检修维护时都可进行方便调整。
2.1.2水泥垫块施工工艺
按北京重型电机厂相关技术要求,汽轮机基础板在找平、找正后进行灌浆。浇注料推荐使用中国建筑材料科学研究院研制生产的WGM型无收缩高强灌注料。
2.2 轴承箱的找正
为了保证轴承箱相对标高及轴向扬度找正的精确性,现场采用自制的水平测量罐对轴承箱进行标高、扬度找正,它具有制作成本低和便于操作使用的特点。
2.3 低压模块的安装
一般的汽轮机低压缸出厂前都要进行总装,但本工程的低压缸出厂不总装,所以,安装中有许多工艺与通常的做法不同,多了许多工序,这对安装人员的要求也更高。
2.3.1低压外下缸前、后轴承座处制造厂要求水平偏差为±0.05mm,低压缸四周水平偏差为±0.25mm即可。科技论文。
2.3.2低压内缸为上猫爪支撑,低压缸扣缸前应检查低压外下缸支撑面与内上缸猫爪支撑的平行度,支撑面与调整垫铁的接触面积应达到75%以上。
3.3.3由于低压缸出厂不总装,低压隔板找正时,需反复找正调整。
3.3.4低压内缸找正时,制造厂提供了4个带导向杆的顶丝作为找正工具,在进行内缸负荷分配时,汽缸一角顶起后,由于重心变化及顶丝变形,被顶起一角的斜对角会下沉,影响负荷分配精度。为提高负荷分配准确性,建议先把低压外下缸与内下缸支撑调整面修平后,采用刚性平垫铁支撑,进行内缸找正及负荷分配。
2.3.5低压内缸的负荷分配,应在半实缸、低压抽汽管路与汽缸连接后,预留与低压加热器的设备接口,低压内缸承受抽汽管路重量时进行。负荷分配调整合格后再焊接抽汽管路与低压加热器的设备接口。
2.3.6低压转子的轴向定位制造厂不提供具体K数值,现场根据设备制造加工实际情况而定。轴向间隙按制造厂设计最小值并通盘考虑低压转子与隔板轴向间隙后现场确定。
2.4 高压、中压模块安装
通常汽轮机的高压缸和低压缸在出厂前均进行总装,出厂时再拆分成零部件发送到现场,现场按照制造厂要求进行安装。
2.4.1高、中压模块就位及转子支撑切换
高压缸就位前首先测量转子轴颈椭圆度和不柱度符合《规范》要求,并按GBV-R60055A及GBV-R60056A检查运输环与转子定位尺寸,与出厂记录偏差在0.02mm以内,并填好记录卡。
2.4.2确保高、中压模块的负荷分配均匀
由于导汽、抽汽管道的直径较大,管壁较厚,焊接过程中的焊接变形量大,因此管道与模块联接不当容易使汽缸产生过大的附加应力,影响设备正常运行。
2.5 汽轮机转子找中心
由于高、中压模块整体到场,在找中心时的调整与通常的做法不一样。一般转子找中心时,如果对轮不符合要求,直接通过调整轴瓦垫片来调整转子即可,但本工程中,调整时,高、中压缸必须转子和汽缸同步调整。科技论文。
2.6 轴系联轴器螺栓的紧固
轴系联轴器螺栓预紧力的大小一般用螺栓的伸长量来衡量,但由于本机组的作业空间比较狭小,因此只能采用控制紧固扭矩的大小来保证螺栓的预紧力,北京重型电机厂提供了一套液压螺母和液压拉紧装置
低压转子联轴器为例,该型汽轮机轴系联轴器螺栓组主要由带锥度的螺栓④、开口锥形套筒⑦、定位套筒⑧和前后螺母⑥、⑤组成,当给予螺栓④一定的预紧力后开口锥形套筒⑦撑开,将联轴器螺栓孔紧紧胀住,从而起到了销子螺栓的作用,螺栓紧固步骤如下:
2.6.1将螺栓④与开口锥形套筒⑦组合成一体穿入对轮螺栓孔内,注意锥形套筒开口应朝向轴系中心方向。
2.6.2安装定位套筒⑧。
2.6.3安装带圆柱销子和紧定螺钉的螺母⑥,不施加其它外力用手将螺母拧紧,螺母⑥与螺栓丝扣带平为止。
2.6.4安装螺母⑥上的三个圆柱销⑨和内六角紧定螺钉⑩。
2.6.5安装螺栓另一侧螺母⑤。
2.6.6安装液压螺母和液压拉紧装置。
2.6.7千斤顶油压缓慢升至要求预紧力的50%。
2.6.8拧紧螺钉⑩,通过圆柱销⑨将开口锥形套筒⑦向内顶进至不动为止。
2.6.9千斤顶泄压(此时螺母⑤不能受力),螺栓回缩,螺栓和锥形套筒可自行定位。
2.6.10再将千斤顶油压升至要求预紧力的50%,拧紧螺母⑤后拆除液压螺母和液压拉紧装置。
2.6.11全部螺栓按要求预紧力的50%紧固完毕后,检查联轴器晃度与联接前基本相符,然后再重复上述工作,将螺栓按要求预紧力全部紧固。
2.6.12所有螺栓紧固完毕后测量联轴器晃度应与螺栓联接前基本相符,变化值不得超过0.02mm,否则必须重新安装联轴器螺栓。
3.结 论
北重厂作为除三大汽轮机厂之外的,较大的汽轮机制造企业,该公司引进法国ALSTOM(阿尔斯通)公司技术生产N330-17.75/540/540型汽轮机,该型汽轮机设备结构及安装要求上与其它机组有许多不同的安装工艺。
这些安装工艺在一定程度上,对于汽轮机本体安装有好的借鉴作用,可以让我们对自己掌握的安装工艺重新审视,并进行比较,从而能提高,甚至创新出更好的安装工艺;可以为同类机组的安装提供参考,从而在较短的时间内高质量的完成工程项目的建设。
参 考文 献
[1] 陈志强、赵国基、苏富文、田东强;330MW汽轮机安装手册,北京重型电机厂,2000(11) 。
[2] WGM系列高强无收缩灌浆料使用说明书 。
[3] 赵国基、苏富文、田东强;330MW汽轮机现场安装用检查卡, 北京重型电机厂,2001(1) 。科技论文。
[4] 北京多宁机电技术有限公司,液压拉伸器/液压螺母使用维护安全说明书。
[5] 山东电建一公司石嘴山发电厂扩建工程项目部,工程联系单、会议纪要 。
关键词:工艺技术;工艺流程;工艺材料;SMC/SMD贴装;ESD防护
前言
SMT(英文名Surface Mounted Technology),即表面贴装技术,是一种直接将元器件焊接到印制板表面固定位置上的贴装技术(不需要进行砖孔插孔作业)贴片工艺和贴片设备对生产现场要求的电压必须要稳定,且要防止电磁干扰,操作人员要有防静电意识,生产现场具有良好的照明和通风设施,在生产过程中的温度、湿度、空气清洁度等都有相应的要求,一线的担当人员也必须经过专门培训部门考核后,进行上岗作业。
1 SMT工艺技术
SMT简介电子电路表面组装技术称为表面贴装技术。它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD,中文称片状元器件)安装在印制电路板的表面或其它基板的表面上,通过回流焊或波峰焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。
1.1 主要特点
(1)元器件重量轻、贴片元器件部品体积小、贴装精密度高,贴片元器件的体积和重量也只有传统插装件的大小1/10左右,SMT生产之后,电子产品体积缩小至原有器件部品的40%~60%,重量减轻至原有器件部品的60%~80%。(2)元器件焊接不良率低,且可靠性高、抗震能力强。(3)高频特性好,减少了电磁和射频干扰。(4)对于现在生产的电子产品易于实现自动化,生产效率提高。
1.2 SMT和THT的比较
SMT和THT的比较:二者的根本区别是“贴”和“插”,为什么要用SMT逐步替代传统生产方式其原因是,随着电子行业发展,而THT-“插”工艺技术采用的是通孔插件法,无法满足电子产品小型化/超薄型,因此被SMT-“贴”工艺技术所取替。从而将表面组装工艺技术充分与化工,材料技术、涂覆技术、精密机械加工技术、自动控制技术、焊接技术、测试和检验技术、组装设备原理与应用技术等诸多技术相结合。
SMT工艺流程如下:
丝印(红胶/锡膏)检查(可选AOI光学检查仪或者目视检查)贴装(优先贴小部品后贴大部品)检测(可选AOI光学/目视检测)焊接(采用热风回流焊进行焊接)检测(可分AOI光学检测外观及功能性测试检查)维修(使用烙铁及热风枪等)分离板(手工或者cutting Jig进行分割)
工艺流程简化为:丝印―贴片―焊接―检查(功能性/外观性检查发现不良,需要维修)
2 SMT贴装工艺材料
SMT贴装工艺时,需要包含焊料、焊膏、胶黏剂等焊接和贴片器件,以及助焊剂、清洗剂、热转换介质等工艺材料。
2.1 SMT贴装材料的用途
焊料、焊膏、胶黏剂等材料在波峰焊、回流焊、手工焊三种主要焊接工艺中的作用如下。
(1)焊料和焊膏:回流焊接时采用焊膏,它是焊接材料,同时又能利用其粘性作用提前固定SMC/SMD器件。(2)焊剂:主要作用是助焊。(3)胶黏剂:对SMD器件起到加固作用,防止贴装作业时SMD的偏移和脱落现象。(4)清洗剂:清洗焊接工艺后残留(如钢网焊膏残留,PCB异物等)物。
2.2 焊料
Sn63/Pb37和Sn62/Pb36/Ag2具有最佳综合性能,而在低熔点焊料中,Sn43/Pb43/Bi14具有较好的综合性能。电子产品贴装时Sn-Pb是最普遍的焊料合金物,强度和可润湿性是最合适。
2.3 焊剂
焊剂分为酸性焊剂和树脂焊剂,焊剂的作用是去除金属表面和焊料本身的氧化物或其它表面污染,润湿被焊接的金属表面。
2.4 清洗剂
清洗剂应满足化学和热稳定性好,在贮存和使用期间不发生分解,不与其它物质发生化学反应,对接触材料弱腐蚀或无腐蚀,具有不燃性和低毒性,操作安全,清洗操作过程中损耗小,必须能在设定温度及时间内进行有效清洗。
3 SMC/SMD贴装工艺技术
SMC:表面组装元件(Surface Mounted components)主要有矩形片式元件、圆柱形片式元件、复合片式元件、异形片式元件。
SMD:它是Surface Mounted Devices的缩写,意为:表面贴装器件,它是SMT元器件中的一种。
(1)贴装机的一般组成:SMT贴装机是计算机控制,并集光、电、气及机械为一体的高精度自动化设备。
(2)主要的影响SMT设备贴装率要素:贴片在选择设备时主要考虑其贴装精度与贴装速度,而在SMT实际使用过程中,为了有效提高产品质量、使成本降低、确保生产效率提高,那么如何提高和确保SMT设备贴装率是摆在使用者面前的首要任务。
(3)贴装机的影响因素:贴片机XY轴传动系统的结构,XY坐标轴向平移传动误差,XY位移检测装置,真空吸嘴Z轴运动对器件贴装偏差的影响等。
(4)贴装机视觉系统:要准确地贴装细间距器件,最主要是摄像机的像元数和光学放大倍数。
(5)贴装机软件系统:高精度贴装机软件系统为二级计算机控制系统,一般采用DOS界面,也有采用Windows界面或UNIX操作系统,由中央控制软件、自动编程软件、贴装头控制系统和视觉处理软件组成。
4 静电防护
4.1 电子产品制造中的静电
在电中不流动的电叫静电,静电是由正电荷和负电荷聚集在一起的电。静电是一种电能,它存在于物体表面,是正负电荷在局部失衡时产生的一种现象。静电对电子产品所造成的危害主要表现为损伤,击穿是损伤的一种。通常静电对部品损害的特点是:(1)隐蔽性。(2)潜在性。(3)随机性。(4)复杂性。
静电防护的特殊性:第一,静电的产生和积累要一定的条件和过程,因此在没有进行保护的产品也未必都会受到静电损害,它是具有一定的随机性;第二,静电释出的能量在多数情况下能量都比较小,因此受到静电损伤的产品也并不会立即不良,部分产品表现为产品漏电,且性能不稳定,甚至在产品出库时测试中也表现不明显,以后发现问题易归咎为材料不良或设计不良而不自醒,因此常使人们认识不到ESD的危害。
4.2 静电放电的防护
基于贴片生产过程的ESD防护系统主要有:(1)生产车间环境静电防护;(2)人体手环、手套等静电防护;(3)静电防护大地接地;(4)静电检测与仪表检查;(5)生产车间门帘接地;(6)每日点检及维护。
4.3 防静电采用的工具和措施
(1)设备接地;(2)采用防静电地面;(3)采用不锈钢工作台(或者在作业台铺设防静电皮);(4)使用离子风机;(5)使用自动加湿机;(6)使用铝质传递盘、传递架;(7)工作人员戴防静电手环、穿防静电服和鞋;(8)芯片及成品采用防静电袋包装;(9)成品搁架采用铁质和铝质材料;(10)静电手环每日检测一次、设备接地每月检测一次。
5 结束语
本论文包括了基础知识、发展历程、SMT的工艺流程,重点介绍了SMC/SMD贴装工艺技术及静电防护,影响SMT技术的一些主要因素,涉及到电子元器件使用、SMT设备的了解和熟悉,操作流程的用电常识等重要电子加工领域,符合当代电子电路贴装行业的发展趋势,对现在加工生产技术的指导具有一定意义。文章在内容上面比较充实,实用性较强,对在今后的工作中有一定的参考价值。
参考文献
[1]龙绪明.实用电子SMT设计技术[M].北京:机械工业出版社,1997.
[2]张文典.实用表面组装技术[M].电子工业出版社,2006.
关键词:建筑钢结构;关键技术;安装质量
中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:
1引言
结构钢建筑具有自重轻、施工速度快、强度高、抗震性好、环保等多项优点,是目前国内重点推广的项目之一。在利用钢结构建筑进行高层建筑建设过程中,合理确定钢结构建筑的安装施工顺序、尽量采取合理的安装措施来控制安装质量是保证整个建筑施工质量的关键。下面笔者就先结合建筑钢结构自身特点开始本次论文的分析。
2建筑钢结构的特点
2.1钢结构材质均匀
从机械功能的角度来看,刚才自身材质符合力学假定条件。同时因为钢材内部结构近乎同向,因此在受外界环境作用时,其所受波动范围相对较小,只要其所承受的应力在其可承受能力范围内都具备很好的弹性。另外其实际受力状态和利用工程力学计算出的结果是相近的,更容易进行选材。因为说钢材的材质相较于其他材料更好。
2.2钢材的塑性和韧性相对较好
钢材的塑性和韧性都不错,一般的压力环境不会引起钢材的断裂或损伤,因此选择钢材作为建筑材料即使遇到超载情况,钢材也能够及时分配建筑内部各部分作用力,从而达到建筑各部分应变力的平衡,而不会引起建筑自身的损害。另外因为钢材自身适应载荷能力强,因此即使遇到强震,钢材也能够保持很好的整体性,不会致使建筑物坍塌。实践经验证明,钢材作为建筑材料具备其他材质建筑材料所没有的抗震能力。
2.3钢材自重轻且强度高
众所周知,钢材具有很高的强度,且和一般的建筑材料钢筋混凝土结构相比,钢结构建筑的竖向构件截面积更小,这样就大大增加了建筑的可使用面积。且钢材料自身自重相对较轻,在同样高度的建筑物中,同样高度的钢结构的重量仅有钢筋混凝土的一半。此时建筑内部的设计内力相对较小,所以即使遇到地震等外力,建筑物也具备较高的抗震稳定性。且钢结构材料的施工造价成本大大低于钢筋混凝土材料。
3建筑钢结构安装过程中的关键技术
3.1普通单层钢的结构安装技术
安装普通单层钢时应注意以下几个方面:(1)要遵循规定的构件吊装顺序。吊装平面构件时需考虑到该类构件主要是为了形成建筑空间结构体系的稳定性;在实际施工过程中应先吊装竖向构件其次才考虑平面构件。而在吊装竖向构件时,首先应吊装柱,其次才是吊车梁,再者是制动桁架最后才是托架;(2)标准样本间的安装。安装时柱和柱之间已形成排架,因此实际施工中最好选择柱间间隙较大的钢柱。施工中必须将安装系统误差降至最低,且不能超出规定的误差范围,通常只要制作孔位合适,不仅安装效率高且安装误差也会相对较小。
3.2多高层建筑结构的安装
多高层建筑结构的安装需注意以下几个方面:(1)总平面体系规划设计。该种规划设计必须全面考虑到建筑施工中起重机的布置、排水系统的布置、纵横轴线尺寸的选择;机械开行路线等多个因素。因为这些因素都决定着高层建筑的最终结构体系;(2)钢框架吊装的基本顺序。建筑工程中的钢构件多为竖向结构钢柱体,一般施工条件下一节2—4层即可。另外在实际施工中还需考虑到吊塔爬升过程中工程对吊塔框架稳定性及吊装进度的要求。若是进行流水段施工作业划分,还需先组成标准的框架体系结构然后再进行流水作业段的划分。
4建筑钢结构安装过程中需要注意的质量控制要点
4.1钢结构件制造过程中重点工序的控制
建筑钢结构制作过程中需要进行一下几项重点工序控制:(1)钢结构的组装工艺。钢结构的组装工艺需考虑每个组装零件的尺寸精度,另外钢结构的组装工艺对工装精度的要求相对较高,因此在组装时需看准图纸,编制最合理、切实实际的组装工艺同时在组装过程中经常对工装精度进行检查;(2)钢结构的焊接技术。进行钢结构焊接时,要确实施工焊接在焊接前能够制定一套完善的焊接工艺指导书来对施工中的焊材、焊剂和配套气体进行严格选材。同时焊接易变形构件时可以通过严格控制温度的方法来进行焊接矫正。施工中若用到焊条、焊剂和粉芯焊丝,需在使用前严格按照说明书或相关工艺文件进行烘干。若施工中某钢种首次接受焊接,需进行焊接工艺评定同时制定对应的焊接工艺。为了减少焊接过程中焊接对焊材造成的压力,需对钢材需要焊接的部位进行预热处理,同时在焊接过程中确保焊材能够随时进行加热处理,从而保证实际操作中能够一次性焊接一条焊缝。焊接完成后,还需依据相关标准对焊材进行后热处理。
4.2建筑钢结构紧固件连接的质量控制
建筑钢结构紧固件连接的质量控制可以从以下几个方面进行考虑:(1)首先连接件本身的质量要符合国家标准,为了确保连接件的质量,需在实际安装之前对连接件进行高强性的螺栓摩擦面的抗滑移系数实验,在此基础上对螺栓的出场证明、螺栓批号等进行仔细检查,符合要求才可使用;(2)利用刚强性螺栓连接钢结构体时需确保摩擦面的加工质量,尽量减少摩擦面的污染和锈蚀,只有这样才能够保证摩擦面的抗滑移系数;(3)安装高强性螺栓时必须是自由穿入,不能通过敲打和扩张的方式进行螺栓固定。
5结语
钢结构施工在我国仍然处于起步阶段,但是随着经济的发展以及城市化进程的加快,钢构件建筑材料的性能优势必将显现出来,而其在高层建筑中的应用范围也会越来越广泛。在利用钢结构进行建筑施工时,我们应当加强施工控制管理,做好施工的进度管理和质量管理。同时及时总结钢结构建筑施工中钢结构材料应用的关键技术同时对如何保证建筑钢结构的质量进行深层分析,只有这样才能够确保钢结构工作的施工质量,保证建筑施工最终质量。
参考文献:
[1]陈海涛.建筑钢结构安装技术及质量控制要点 中国新技术产品.2013.(11).
[论文摘要]近年来,随着我国交通事业的蓬勃发展,公路、铁路和城市道路不断出现越来越多和越来越高的桥墩。高墩施工方法的研究成为桥梁建筑工作者十分关注的问题。针对桥梁高墩施工的关键技术爬模施工做了初步分析。
一、引言
随着我国交通事业的蓬勃发展,公路、铁路和城市道路不断出现越来越多和越来越高的桥墩。墩身越高,施工难度越大。高墩施工方法的研究成为桥梁建筑工作者十分关注的问题。自上个世纪五十年代起世界上就出现了滑升模板(简称滑模),但在施工方法上都仍然存在着一定的局限性。而在上个世纪七十年代初国外又出现了一种新型模板体系爬升模板(简称爬模)。目前奥地利、日本、美国等许多国家都在大量应用,其范围已扩大到高层搂房、冷却塔、筒仓、水塔等多种建筑物。
我国也从上个世纪七十年代开始也逐渐采用爬模施工工艺,如在冷库施工中将外板结构和外围护墙同时完成;继而在高层住宅建造中也已成功地应用了爬模工艺。在超高层钢筋混凝土简体结构施工中,采用此工艺的上海华亭宾馆90m高外径13.5m、内径7.9m的钢筋混凝土圆形观光电梯井简;上海希尔顿酒店143m高塔楼钢筋混凝土芯墙简体结构采用200t·m塔吊为主机,爬模和商品混凝土泵送的施工方案;上海太平洋大饭店100.5m高的飞模电动爬模组合施工工艺和西安电视塔245m高的电动爬模施工工艺等均证明爬模工艺是施工高耸结构物较优工艺之一,然而在国内公路、铁路和城市道路桥梁高墩施工中,还未见爬摸工艺及其设备的施工实例。本文针对桥梁高墩施工关键技术爬模技术做了初步分析。
二、桥梁高墩施工关键技术爬模设计
(一)爬模的结构组成
采用内爬外挂、分离模板、整体双臂双吊钩塔吊、液压爬升式爬模。主要有:网架主工作平台、双悬臂双吊钩塔吊、内外套架、内爬支脚机构、外挂L形支架、液压顶升及控制系统、模板及支撑系统以及配电设备等组成。
(1)网架工作平台:它是整个爬模设备的工作平台,采用空间冈架式结构。上面安装中心塔吊,下面安装顶升爬架,四周安装L形支架,中间安装各种操纵控制、配电设备。它主要承担上面塔吊重量和吊料时变冲击力,下面液压缸通过外套架的顶升力,四周L形支架的支撑反力。整个同架结构构件采用万能角铁杆件和几种联板用螺栓连接的形式,这佯构件运输方便,组装拆卸也方便。
(2)中心塔吊:联接在网架平台中心处,随着整个爬模的上升而一起上升。采用双悬臂双吊钩形式以减少配重,可双向上料并能旋转。上料方便,效率较高,具有一般塔吊的性能。
(3)L形支架:上部联接于网架平台四周,下部与已凝固的墩壁联接, 增加整体爬模的稳定性,并可作为墩身施工、养护、表面整修以及浇筑墩帽的脚手架,其结构采用型钢杆件和联接板拼接,拼拆方便。
(4)内外套架:它是整个爬模体系的顶升传力机构,爬模的上升是靠内外套架间相对运动而不断爬升。为保证升降平隐.在内外套架间设有导向轮,导轮采用306轴承,调整方便,滚动自如。
(5)内爬支脚机构:即上下槌架,是整体爬模设备的爬升机构,依靠上下爬架的交替上升,从而达到爬摸的升高。爬架采用箱型结构,受力状态好并可调整以适应各种不同截面,操作较方便。
(6)液压顶升机构:它是整套爬模爬升的动力设备。采用单泵、双油缸并联、定量系统,体积小,重量轻,结构紧凑,起升平稳。既可实现提升作业,又可将整个内外套架、内爬腿沿内壁逐级爬下,以便在墩底解体,方便施工,安全可靠,省时省力。
(二)工艺原理
以空心桥墩已凝固的混凝土墩壁为承力主体,内爬支脚机构的上下爬架及液压顶升油缸为爬升设备主体,油缸的活塞杆与下爬架铰接,缸体与上爬架铰接,上爬架与外套架联接而外套架又与网架工作平接,支撑整个爬模结构。通过油缸活塞杆与缸体间一个固定一个上升,上下爬架间也是一个固定,一个作相对运动,达到上爬架和外套架,下爬架和内套架交替爬升,从而达到爬模结构整体的爬升,就位、校正等工序。内爬支脚机构的上下爬架与墩壁的支点方式原设计在内壁直线段部位每隔1.5m留设四个爬窝,爬架上的爬靴支撑在爬窝内,达到承力支撑整体结构;或在爬窝位置上预埋穿墙螺栓,然后在其上联接支撑托架,上下爬架的爬靴支在托架上,以此为支撑点向上爬升。
三、桥梁高墩施工关键技术爬模施工
(一)爬模组装
爬模可在地面上拼装成几组大件,利用辅助起重设备在基础段上进行组拼;也可利用单构件直接在基础段上拼装。其组装流程如图1所示。组装过程中,应注意各大部件的组装顺序和精度要求,保证各连接件的紧固、各运动部位的防尘等。并设立安全保护设施,确保组装工作的安全。
(二)爬升工艺
根据爬模结构的特点,模板配置两层大模板或组合钢模,按一循环一节模板施工。当上一节模板灌注完毕,经过10h左右养生,开始爬升,爬升就位后拆下部一节模板,同时进行钢筋绑扎,并把拆下的模板立在上节模板之上,再进行混凝土灌注、养生、爬模爬升等工序。如此往复循环,两节模板连续倒用,直至浇完整个墩身。
(三)墩帽施工
当爬模网架主工作平台下平面高于墩顶设计标高30cm时停止爬升。爬模灌筑墩身施工至墩空心段顶标高时停止浇灌,并在墩壁的适当位置预埋连接螺栓;将墩壁内模拆除,并把L形外挂支架顶部杆件连接在预埋螺栓上,以此搭设墩帽外模板。对墩身内部,可将内爬升井架与网架平台拆开,内爬升机构下l-2节,然后拆除吊运至墩底。为保证模整体结构的稳定性,也可不拆开内爬井架与网架平台的联接,而将内爬井架的外套架的一节杆件嵌入桥墩帽里,并利用空心墩顶端内井架结构以及墩壁预埋螺栓支设实墩底模,仍利用爬模本身的塔吊完成墩顶实心段及墩帽施工。
四、结束语
随着社会发展的需要,科学技术的进步,一些设备寿命尚未终止前,在使用过程中,不能满足生产需要,则须进行技术改造。目的是提高设备的技术经济指标,而设备改造的中心是围绕生产力发展进行的。通过本文能够对桥梁高墩施工有所借鉴。
参考文献
[1]罗其青,邓继华. 桥梁高墩爬模施工[J].湖南交通科技,2005,31(3): 74-75.
[2]朱方荣.爬模是高塔柱工程最优秀的施工方法[J].湖南交通科技,2001,(1): 23-26.
关键词:EBOM,潜在备件集,单架次
引言
通常,飞机产品通常是在设计了一个基本型以后,有大量的改进和改型,从而生成系列化的产品。在系列产品的发展过程中,由于客户的具体要求不同以及技术进步所带来的设计和工艺方面的改进都会引起飞机结构或制造与装配方法的不断变化,而新的飞机必然会承袭原有产品的大部分结构。而每一架飞机的零部件的配置及其制造与装配过程都可能不同[1],为了便于追踪,需要对各架飞机的生产过程进行记录,这样传统的批次管理模式已不能满足现代飞机制造管理的要求。论文写作,EBOM。目前,国外先进飞机制造企业如波音公司对飞机装配已经开始实行按飞机架次进行管理,以适应不同用户的个性要求,对生产线上的每架飞机都能做到快速精细化跟踪与管理。因此,我国飞机制造企业采用架次管理的生产模式已成必然。
潜在备件集(S集)是指飞机航线维护、修理所需的所有潜在备件,是制订备件数据库、确定备件库存、制订初始备件推荐清单(RSPL)的基础工作。根据ATA2000规定,客户化供应资料S-File涵盖了飞机制造商所制定飞机维修手册(AMM)中所有可拆件、航线维修的可更换件[2]。因此航空公司航线维护所涉及备件项目均包括在客户化供应资料S-File中,而航线可更换是进入S-File的先决条件。潜在备件集(S集)制订工作是一项基础性工作,在没有计算机辅助的情况下,重复性很强且枯燥,又极易出错。通过将专家经验提炼为计算机规则,编程实现,再结合飞机设计人员和备件工程人员将会大大提高工作效率及质量。
1飞机EBOM介绍
飞机的EBOM中包含了装配流程设计所需的产品结构和零组件的描述信息,包括零件号、上级装配件号、零件数量、零件名称以及大量的其它描述信息,比如毛坯尺寸、关键特性、所属项目、材料等,在EBOM中产品结构树的树状结构由零件号和上级装配件号产生,在这一结构中飞机装配的各组成单元中用树形的层次和父子关系表示出来,产品结构树表明了飞机各零组件在结构上的关系。EBOM是构建其它BOM的基础,是产品工程设计管理中使用的数据结构,它精确地描述了产品的设计指标和各零部件之间的产品结构关系。对机制造商而言,备件支援管理的起点在于确定潜在备件,工程物料清单EBOM是备件管理的源头数据。
EBOM用规范的数据格式描述的产品结构文件,包括所有子装配件、零件、标准件等清单。
以及制造一个装配件所需要的所有物料的数量与层次关系。EBOM反映的是所需要物料项之间的关系集合,是制造系统中广泛使用的表达产品信息的方式[3]。
纵向来看,EBOM以层次结构组织和管理数据,其中存放了从最终产品到中间部件直至其组成零件的所有信息。EBOM所表达的产品结构如图1.1所示,对于图中每个装配件或组件,都有单独的EBOM分别描述。
图1.1 EBOM表达的产品结构示意图
横向来看,EBOM中各零部件包含了设计、制造所需的诸多信息,可分为三类:标识类、装配关系描述类和零部件自然属性类。①标识类有件号、名称;②装配关系描述类包括产品图样及文件编号系统(DBS)层次号、上级装配件件号、对称性说明、单装数量;③零部件自然属性包括零件类型(如装配件、机加件、锻件、铸件、钣金件、胶接件、焊接件、标准件、成品件等)、材料、重量、表面处理、热处理、加工与装配工艺信息(如化铣、喷丸成形、喷丸强化、胶接、蜂窝夹层、焊接等)、零件制造所需的技术标准与规范等。论文写作,EBOM。论文写作,EBOM。
2单架次零部件信息提取
EBOM的参数中以有效架次属性表示特定机型的批架次信息,有效架次一般用起、止架次两个属性来描述,如果有效性仅限定于一个架次,则起、止架次内容完全相同,若以某架次以后有效,则终止架次内容为空。有效架次不连续时,则要用多条记录表示同一个信息。每一个架次的EBOM都是不一样的,架次信息可以提取每架次完整EBOM信息。论文写作,EBOM。
由机设计院给出的EBOM中包含了某一机型下所有架次飞机的信息,但是在生产实际中所需要的是单架次零部件清单,以进行生产计划安排以及成本核算等,所以在全机EBOM生成后还需要按架次提取飞机的零部件信息。提取单架次信息的规则如下:110+表示从110到999之间所有的架次;102-108表示介于102到108之间的架次;101表示101架次。本文基于以上的三种规则,进行单架次信息的提取。本文用软件方法提供人机交互的界面,用户只需输入三位有效数字即可生成单架次的潜在备件集。单架次的提取流程如下图2.1所示:
图2.1 单架次提取流程图
3潜在备件集的生成
本文从航线维修的角度出发,将飞机分成结构和系统两大部分,以EBOM为主线,将拆卸过程中的各种信息进行合理分析,采用剔除法剔除掉过盈联接、铆接、焊接等不可拆卸的件,并结合专家经验最终得出潜在备件集。可拆性分析模块采用了专家系统的方法进行规则匹配,其中专家规则简述如下:
① 首先,根据飞机设计图样编号规则,由EBOM清单中的层次编号信息确定各零部件相互之间的隶属及连接关系;
② 然后根据可拆卸准则对飞机结构部分和系统部分的件分别进行判断。如:对于结构部分,若某一级装配件中包括的零组件均为连接角盒、角片、角材,密封件等不易拆卸零组件或支柱、梁、长桁、翼肋等典型航线不可拆结构件,而且构成连接的标准件中只有高锁螺栓、高锁螺母、环槽钉、钉套、铆钉、抽钉等航线不可拆卸的标准件,那么这一级装配件中所属的零组件均为不可拆卸件;对于系统部分,其中的系统件则由系统供应商提供的航线可更换件LRU清单来确定出潜在的备件,其中的连接件如为典型支架等,可拆卸的判断准则与结构部分相类似。
③ 另外还可根据EBOM中工艺规范信息进行辅助判断,如某一级的装配件的上一级组装工艺中,涉及密封、粘接、焊接工艺等,则该装配件极可能已不可拆卸,或至少其上一级组装件有不可拆卸的部分。
在对全机零件信息进行分析的过程中,一般不需展开到飞机零部件的最底层,如某部件由几个零件组成,当其中一个零件损坏且几个零件间为航线不可拆卸连接时,需整体更换部件而不是零件本身。根据航线可更换件的特点可知:高锁螺栓、高锁螺母、环槽钉、钉套、抽钉、托板自锁螺母、托板螺母、衬套等均为航线不可拆标准连接件,设其为航线不可拆标准连接件集Q_NonRemovable;梁、长桁、翼肋加强板、加强件、角盒、T形件、型材、隔板、腹板、支柱、蜂窝件、槽型件、搭接板、膨胀件等属航线不拆换零件集Ass_NonRemovable;焊接件、铆接件、胶接件等属航线不可拆装配件/组件集PartType_NonRemovable;而焊接、铆接、粘接、胶接、压接等属航线不可拆连接工艺集Process_NonRemovable。可拆性分析的具体分析步骤为:
步骤1:构造临时表Temporary_BOM和航线可拆卸零部件表PS_BOM分别存放BOM搜索的中间结果和最终结果。其结构如表3.1所示:
表3.1 BOM搜索临时表和航线可拆零件表结构
关键词:压缩天然气(CNG) 加气站 技术发展
中图分类号:TE64 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)01-0264-02
一、CNG加气站的原理和流程
CNG加气站主要是指为CNG汽车充装燃料,也可为大型的CNG运输槽车充装转运的CNG燃气燃料场所。天燃气管道输送天然气到CNG加气站,燃气通过工艺设备进行脱硫、脱水等预处理,再通过压缩机压缩后储存到储气瓶中或通过加气机给出售给加气车辆。
加气站控制系统被分为压缩机控制系统、网络控制工艺流程管道系统、加气机费用管理系统、可燃气体报警控制系统,加气站实现安全运营、平稳加气功能是与四套系统互相配合工作密不可分的。天然气加气站的流程如图1所示。
图1 天然气加气站的流程图
Fig. 1.1 Flowchart of natural gas filling stations
二、国外CNG加气站技术
国外CNG加气站的技术水平和发展趋势以美国安吉公司(ANGI)、加拿大IMW 公司和意大利新比隆公司等外国厂家的CNG技术为代表。
1.加气站总体技术
加气站普遍采用撬装式结构,按照集装式和模块化设计,将压缩机、天然气净化系统、冷却系统、气体回收系统、控制系统、储气瓶组等都集成在一个类似集装箱封闭的金属箱体中,该箱体具有降噪、防雨、防爆和便于运输安装等作用。模块化结构具有可变形组装的特点,可以满足不同用户和不同地区建站的要求。
2.安全为首的设计
为了安全加气站普遍采用了防爆设计、集中排空、紧急关机、安全泄压、售气机自动关闭等措施:
3.自动化系统监控
美国 CNG加气站普遍自动化程度较高。压缩机组启动后,系统在运行过程中,包括启动、净化压缩、给气瓶组充气、停机排空、再启动,以及通过售气机按低、中、高压的顺序给汽车充气等,完全按一定的时序自动运行。管理人员通过SCADA系统对本地或各地多台加气站实现远距离实时集中控制管理,出现故障,立即报警,同时自动紧急关闭系统,进行故障诊断和排除。
4.模块式的灵活组装
生产厂家已形成自己固定的工艺流程和结构模式。同一厂家生产,同一规格排量的加气站,几乎没有完全相同的。任一台结构上都有些变异,或局部更换了某台设备,或增加了某些功能。这些都是应不同用户要求,或不同地区的需要而修改的。
5.调试后出厂,现场安装工作量小
美国普遍采用橇装结构,将加气站组装调试的大量工作都放在工厂完成,易于加强质量控制,保证加气站稳定可靠。现场施工量很小,只要接通电源和气源,连上售气机即可安全运行。
三、国内CNG加气站技术
中国石化集团公司江汉三机厂生产的撬装式结构和其他部分厂家生产的开放式结构产品基本反映了目前国内CNG加气站的技术水平。脱硫设备和干燥设备比较庞大,一般采用水冷却和后置净化干燥处理方式,管路复杂,无法在工厂内完成安装调试,质量控制有一定困难。
1.天然气压缩机
国内天然气压缩机技术与国外相比有较大的差距,目前广泛应用的是重庆气体压缩机厂和自贡高压容器厂生产的产品。
2.净化设备
(1)脱水干燥设备压力高达25MPa,对容器的制造工艺要求较高,需要配置较大的水池、冷却塔等设备,使整个系统复杂,不宜与撬装式压缩机相匹配。
(2)由于各地天然气的气质和含硫量不同,所选用的脱硫工艺和设备也有较大不同。
3.控制系统
加气站控制系统多数为常规电器控制,比较简单。
4.售气机
目前国内目前多数厂家生产的售气机技术性能和精度不高,稳定性和可靠性差,故障率较高。
四、国内加气站发展方向
根据中国国情,将国内多年来CNG加气站积累的成熟经验总结继承下来,同时积极借鉴国外先进技术和服务理念,使我们开发研制的CNG加气站成套设备,达到起点高,性能稳定,技术完善,安全可靠的目的。为了赶超国外CNG加气站的技术水平,应从以下方面去努力。
1.集装式设计,模块化安装
加气站应进行集装式和模块化设计,使之成为一种标准化的成套设备。具有较高的灵活性和可靠性,能方便运输、简化安装、变形安装、减少占地面积、缩减投入运行成本,以满足不同用户和不同地区建站的要求。
2.完善安全措施,提高自动化程度
为了减少人为不安全因素的影响,要提高加气站自动化程度,完善监控、安全保障措施。
3.提高集成化,加强质量控制
结合用户情况提高加气站集成化程度。将加气站主要设备(干燥器、储气瓶组)全部集成到橇装里去,设备只剩下售气机。在工厂里完成全部安装调试任务,在生产制造环节加强质量控制,确保设备安全。
4.加强技术合作,提高管理水平
在国产化过程中应积极寻求国际合作。通过销售、合资合作等多种方式,引进国际CNG先进技术和管理经验,使我国CNG 技术的发展与世界一流水平保持同步,就能在市场竞争中占据较强的优势。
参考文献
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【关键词】自动组装;可编程控制器;传感器;振动盘
在电机的组装中,法兰与轴承的组装是其中的一个重要工序。用手工安装方式,效率低下,成品不良率高,人工成本高。本文设计了一种法兰与轴承自动组装的装置,用于提升产品生产效率和质量。
一、法兰与轴承自动组装的方案设计
(一)系统的控制要求。在本设计中为了实现法兰与轴承自动组装能够顺利完成自动组装的任务,主要应用了传感器和可编程控制器来进行系统控制。法兰与轴承自动组装机动作过程是上电后,检查法兰部分气缸、轴承部分气缸与组装部分气缸是否在原点,工装是否正确,总气源压力正常,门开关正常。轴承与法兰搬运机构将法兰与轴承搬送到组装工位,然后由组装机构进行压入组装,最后将成品排出。
(二)控制方案的确定。基于PLC控制的自动组装机应符合系统的动作要求和实际应用性。在自动组装机装置中,需要的控制元件很少,采用可编程控制器结合传感器作为开关元件的控制系统,这种系统控制简单、廉价、可靠性好,而且接线固定,编程方便,适用范围广。
二、法兰与轴承自动组装结构设计
(一)机架本体与组装工件。法兰与轴承自动组装机上部的机架是铝型材构成以及由压克力构成的面板,台面是铁制面板,表面镀镍处理,底座是铁制底座,表面刷漆。组装工件是法兰与轴承零件,法兰的长度约为50mm,宽约为40mm,轴承的内径约为7mm。
(二)法兰输送以及移载结构。法兰输送机构主要组件有法兰零件、圆盘式振动盘、直线式振动盘、法兰振盘压紧缸、检测传感器。法兰搬送机构的基本动作是振动盘启动法兰输送到搬送振盘出口出口接近感应(同时法兰振盘压紧缸下压)法兰移载平移气缸前伸前伸到位法兰移载升降气缸下降下降到位底部吸盘带有的接近感应真空电磁阀动作吸盘吸气(动作保持)下降保持2s并一直保持吸气法兰移载升降缸上升上升到位法兰移载平移缸后退后退到位法兰移载升降缸下降下降到位真空电磁阀断电吸盘无气法兰移载升降缸上升旋转缸旋转同时法兰移载机构前伸搬运法兰。
(三)轴承输送以及移载结构。轴承输送机构主要组件有轴承零件、圆盘式与直线式振动盘、轴承切料气缸、轴承顶升气缸、检测传感器。轴承移载机构主要组件有轴承移载升降气缸、轴承移载平移气缸、轴承移载夹爪气缸。轴承搬送机构的基本动作是轴承送到切料治具取料光纤感应轴承切料气缸前伸轴承升降缸下降轴承顶升气缸上顶轴承升降缸上升轴承移载平移气缸前伸轴承升降缸下降轴承移载夹爪气缸松开回复到原点。
(四)法兰轴承组装结构。法兰轴承组装机构主要组件有组装下压气缸、压力传感器、组装工位的旋转气缸、脱料气缸、检测接近开关、槽型光电、轴承振盘出口光纤(装载在旋转气缸的两个工位上,用来检测法兰的有无,槽型光电的作用是作为压力测试点)。
三、硬件选型
(一)可编程控制器PLC的选型。本设计采用了基恩士PLC在此设计中所采用的是KV-NANO系列的,根据本设计的要求及输入、输出点的分配合理性,本设计将选用KV Nano系列小型可编程控制器:KV-N60AT。
(二)传感器的选型
1.光电传感器。在此设计中选用了对射型光电和扩散反射型光电。在轴承振盘满料光电和不良检出光电两个部位选用了对射型光电传感器。在法兰与轴承振动盘空料光电两个部分选用了扩散型光电传感器。
2.光纤传感器,由于在轴承振盘出口与轴承取料检测的精度要求较高,所以在这两部分选用了光纤传感器。
3.压力传感器,设计中所选用的压力传感器也称为称重传感器,其类型有许多种,在此设计中选用了电阻应变式的压力传感器。
(三)气动部分元器件的选型。在本设计中气动部分元器件的选型包括、气缸的选型、电磁阀的选型、真空吸盘的选型,
1.气缸的选型。在本设计中一共使用了11个气缸,在法兰部分有振动盘压紧缸、法兰移载升降缸、法兰移载平移缸,由于振动盘压紧缸没有什么特殊要求,因此选用了SMC薄型CQ2系列的气缸,法兰移载升降缸的选用要求轻巧,所以选择了SMC MG系列带导杆薄型气缸,法兰移载平移缸根据其运动的要求选用了SMC气动滑台气缸MXS系列;在轴承部分有上顶气缸、轴承移载平移缸、轴承移载升降缸、夹爪气缸、轴承切料缸,上顶气缸的作用是将切料缸中的轴承顶入夹爪中,所以要求不高,可以选用SMC型CQ2系列薄型气缸,轴承移载平移缸和轴承移载升降缸均选用了SMC带导杆薄型气缸,切料缸所要求的行程较短所以选用了SMC薄型气缸CQ2系列;在组装部分使用了脱料气缸、下压缸、旋转缸,脱料缸的作用是保证法兰搬运到位后不跑位,所以要求也不高,选用了双作用气缸,下压缸的要求与其他气缸不一样,要求下压时带缓冲,所以选用SMC带缓冲的薄型气缸。旋转气缸根据机械要求选用SMC带导杆MGP系列的气缸。
2.电磁阀的选型。根据选型原则和参照设计要求,设计选择了三通袖珍电磁阀,电磁阀体积小,流通能力大,节省空间,低成本;响应时间短;功率仅为0.5W,可靠性高,安装方便,电压选择DC24较为方便。
3.真空吸盘的选型。在此设计中运用真空吸盘主要实现两个功能。一是实现法兰的搬运和推动法兰在振动盘上前进。二是吸取法兰,将法兰零件搬送到组装工位和将已组装好的成品搬送到良品盒中。
(四)振动盘和直线振动器的选型。振动盘是一种自动组装机械的辅助设备,本设计的主要动作要求是通过两个振动盘的振动分别将无序的法兰和轴承有序定向排列整齐、准确的输送到直线料道。由于需要定向整理,且法兰和轴承有一定的形状和尺寸,所以选择圆盘式振动盘。
电气控制系统设计
本设计中最主要的程序就是组装平台的控制程序,由于篇幅所限,在此只给出程序的流程图。
本文设计的法兰与轴承自动组装机,具有结构简单,安装方便,工作稳定,工作效率高等优点。在实际的使用中提高了产品的良品率,节约了人力成本,就有较好的实用价值。
参考文献:
关键词:超高层结构,抗震性能,施工技术
0.前言
钢结构建筑具有强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保及工业化程度高等特点,是我国十五期间重点推广项目之一。随着城市建筑业的迅速发展,高层钢结构工程应用越来越多,合理确定钢结构安装的施工顺序、采取各种措施提高安装质量是保证整个工程质量和工期的关键。论文参考网。一旦钢结构在施工过程中出现了问题,就会带来许多后患。轻者会影响工期,破坏结构外观,浪费材料等;重者则可能会造成人员的伤亡,甚至给社会带来严重的不良影响。因此,对于钢结构工程的施工必须严格控制,防患于未然。
1.钢结构施工中存在的问题
钢结构工程施工中产生的问题,是由于施工单位施工不善而造成的。论文参考网。主要问题有以下几点:
(1)不熟悉图纸,盲目施工,图纸未经会审,仓促施工;未经设计部门同意擅自修改图纸。
(2)未按相关施工验收规范施工。
(3)未按相关操作规程施工。
(4)施工方案不周全,质量管理紊乱。
2.两种钢结构的施工技术
2.1 钢结构厂房的施工技术
钢结构构件主要制作工艺流程为:放样→F料→电脑编程→拼板一CNC切割→组立→埋弧焊接→钻孔→组装→矫正成型→铆工零配件下料→制作组装→焊接和焊接检验→防锈处理、涂装、编号→构件验收出厂。钢材不易久放露天,造成母材锈蚀过度而不合格;焊接材料受潮后不能施焊等;构件严格按照操作流程制作。
钢结构厂房施工技术:综合考虑工程特点、现场的实际情况、工期等因素,选择合适的吊装设备、安装设备等。
(1)地脚螺栓的安装:地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,地脚螺栓的埋设须严格保证其精度,地脚螺栓的埋设精度:轴线位移±2.0mm,标高±5.0mm。
(2)钢架安装顺序:钢柱→钢梁→吊车梁→连系梁→水平支撑→檩条→拉杆→隅撑。
(3)钢柱吊装:钢柱安装前应测出钢柱牛腿面的标高,以此标高反算到柱脚及基础支承面标高,并予以调整支承面。
(4)钢梁的安装:首先在地面胎架上拼接成整体,同时在钢梁上架设好生命线,安装檩条时可以在钢梁上来回走动,吊装就位后在钢梁的两侧用缆风绳将钢梁固定,保证钢梁的平面外的稳定,然后吊装下一跨间钢梁,待下一跨间钢梁安装完成后,在此跨间安装檩条,固定钢梁,保证钢梁不会倾斜扭曲。
2.2 高层建筑钢结构的施工技术
我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史,并在设计和施工中积累了不少经验,我国已自行编制了《高层民用建筑钢结构技术规程》。针对高层建筑钢结构安装构件数量多和施工技术复杂的特点,对关键工序进行了研究,通过编制各种专项施工技术方案及质量控制措施,实现高精度安装、快速完成工期的目标。
高层建筑钢结构的施工技术具体有:
(1)地脚螺栓预埋:地脚螺栓预埋位置的准确程度对钢结构工程整体的安装质量至关重要,为保证地脚螺栓的定位准确,采用适宜厚度的钢板制作加工成定位钢板,进行地脚螺栓的定位固定。
(2)钢柱的安装:钢柱标高的控制一般有两种方式:一是,按相对标高制作安装钢柱的长度误差不得超过3mm,不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形,建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格;二是,按设计标高制作安装土建的标高安装第一节钢柱底面标高,每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸,每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中。
(3)钢梁的安装:钢梁安装的重点在于控制钢梁与钢柱连接形成整体后的轴线位置及垂直度,可通过限位钢板临时固定、多次反复校正逐步完成。
(4)焊接:高层钢结构的现场焊接顺序
应按照力求减少焊接变形和降低焊接应力的原则加以确定。在平面上,从中心框架向四周扩展焊接。
(5)高强螺栓施工技术:对于通过高强螺栓进行连接的钢结构,制作时必须首先注意高强螺栓摩擦面的加工质量及安装前的保护,并应按标准要求对每两千吨每种规格每种加工工艺的高强螺栓摩擦面进行抗滑移系数试验。钢构件角度偏差将严重影响构件组装时的高强螺栓穿孔率。论文参考网。构件的扭曲会影响连接面间的间隙,因此在钢结构制作时应准备。一定的胎架模具以控制其变形,并在构件运输时采取切实可行的固定措施以保证其尺寸稳定性。钢结构安装单位在安装高强螺栓摩擦面前,必须将摩擦面保护好,防止污染、锈蚀并在安装前进行高强螺栓摩擦面的抗滑移系数试验,检查高强螺栓出厂证明批号,对不同批号的高强螺栓定期抽查并做轴力试验,对高强螺栓安装工艺、包括操作顺序、安装方法、紧固顺序、初拧、终拧,进行严格控制检查,拧螺栓的扭力扳手应进行标定等。
3.结语
钢结构项目施工过程中的问题非常复杂,主要是由于引发质量问题的因素繁多,产生质量问题的原因也复杂,即使是同一性质的质量问题,原因有时也不一样。因此,在钢结构的施工中应严格按照施工程序和施工规程进行,不得无图施工和随意修改设计图纸。
参考文献
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关键词:风电塔架;制作;措施
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言
风力发电机塔架是风力发电机中十分重要的部件之一。因此,在风力发电机塔架制造方面,对质量要求非常高,甚至是“严苛”。我国风力发电起步较国外晚,起步初期,注重不断借鉴国外设备及制造技术。当前我国装备制造科技水平得到显著提升。在科技高速发展的推动下,我国风电设备制造,由最初依靠进口,重点仿制到目前立足国内制造,经历了较长的发展历程。
1、影响风电塔架的质量因素分析及控制
目前,圆筒形塔架在风力发电机组塔架中大规模使用。因此,本文中将以圆筒形塔架为例来探讨影响风电塔架的质量因素及控制措施。影响塔架设备质量的因素涉及到设计、采购、制造加工、检验、包装和运输。其中影响塔制造质量的因素,可以从人员、设备、方法、材料、环境五方面的因素进行分析和控制。
1.1、人的因素
检查制造厂是否具备制造资质及质保能力,审查关键岗位人员资质。包括检查制造厂应具备压力容器制造许可资质证明、质保组织机构及相关质量认证,焊接人员应具备国家压力容器规定资格证,无损检测人员须持有国家规定的无损检测人员资格证书,II级资格以上人员才能出检测报告。
1.2、设备因素
检测设备是否满足生产需求,检查每个相关设备仪器是否经过有关部门测量验证。
1.3、工艺因素
检查是否有与之相关的工艺文件以及编制审批程序,同时检查内容的正确性合理性。在进行焊接之前,首先应该依照NB/T 47014―2011《承压设备焊接工艺评定》标准做好焊接工艺评定工作,同时编制焊接工艺规程。法兰、螺栓、钢板以及焊缝检查需要制定无损检测工艺书,其中包括的主要内容有确定检测方法、检测比例、验收标准以及合格级别等。
筒节同法兰之间进行组装、筒节的组装、门框的装配等都需要制定与之相关的组装工艺文件,其中主要内容组装时机、组装顺序、检验要求以及内容等。防腐之前需要确定好防腐等级、总干膜厚度要求、施工方法以及检测方法等等。
1.4、材料因素
检查钢板的质量证书和检验报告。锻造法兰必须符合NB/T 47008 - 2010“轴承压力设备碳钢和合金钢锻造标准”的要求。钢板拼焊法兰,法术焊缝不超过6块,检查法兰的质量证书、检验报告和几何尺寸加工精度、锻造法兰也应该检查其热处理报告。M20之上的高强度螺栓每批必须有第三方检查机械性能检测报告,并审查是否组织编写了力学性能检验项目。根据力学性能检验项目按GB/T 3098―2010《紧固件机械性能》系列标准执行。同时检查好焊材牌号、质量证明文件等等,并且检查好油漆材料牌号、颜色以及质量证明文件等。
1.5、环境因素
施工条件同工艺文件要求不相符合时,需要重新进行试验以及工艺评定,一旦发现其车间布局出现问题比如说交叉作业,需要第一时间通知相关方进行整改。
2、风电塔架制造过程之中的控制措施
2.1、原材料的选择
必须选用经过炉外精炼和真空脱气的钢锭或圆坯,决不能选用连铸板坯。
钢水在冷却凝固时,体积要收缩,最后凝固部分会因为得不到液态金属的补充而形成空洞状缺陷。大而集中的空洞称为缩孔,细而分散的空隙则称为疏松,它们一般位于钢锭中心最后凝固的部分,其内壁粗糙,周围多伴有许多杂质和细小气孔。
法兰产品的锻造流程为:可以加热墩粗(压下)冲孔碾环。钢材在进行加热锻造过程中,疏松在相应程度可获得一定程度的提升;然而若之前钢锭的疏松较为严重或者是其压缩比(压缩比必须大于 6)不足,则在热加工后疏松仍会存在,相应的疏松部析出的夹杂物即便经过热加工也无法去除。由于钢锭和圆坯的疏松部位集中在中心部位,在热加工过程之中应该经过冲孔工序方可将疏松部位全部去除。需要注意的是:钢锭以及连铸圆坯的区别是钢锭的中心收缩较连铸圆坯小,连铸圆坯只要中心去除的冲芯高出Φ280mm,就可以把收缩带除掉,因此,当前世界环形锻件原材料普遍使用连铸圆坯。然而锻造轴类锻件如果中心不去除冲芯,那么连铸圆坯通常是不能使用的。
2.2、焊缝检验
焊缝外观检查,用肉眼或低于10倍放大镜检查。质量要求:l)所有对接焊缝、法兰与筒体角焊缝为全焊透焊缝,焊缝外形尺寸应符合图纸和工艺要求;2)焊缝与母材应圆滑过渡,焊接接头的焊缝余高不超过3mm;3)焊缝不允许有裂纹、夹渣、气孔、漏焊、烧穿和未熔合等缺陷;4)咬边深度不超过lmm,且连续长度不大于100mm;焊缝和热影响区表面不得有裂纹,气孔,夹渣,未熔合及低于焊缝高度的弧坑;熔渣,毛刺等应清除干净;焊缝外形尺寸超出规定值时,应进行修磨,允许局部补焊,返修后应合格;对于无具体要求的,按相关规定执行。
无损检测,无损检测通常包括有超声波探伤、磁粉探伤、射线探伤以及渗透探伤等等,而在焊缝外观检验合格之后而进行,检测方法以及质量要求应该依照DB62/1938―2010《风电塔架制造安装检验验收规范》附录A((风电塔架无损检测规程》执行;全部的筒体纵、环焊缝及门框焊缝应该做好无损检测。法兰以及筒节的T型焊缝接头处均布片射线探伤,任何一个T型接头射线探伤都应放置布片两张,纵缝环缝位置各一张,每张检测的有效长度不小于250mm,每张底片均能清晰的反映T型接头部位焊缝情况。经射线或超声检测的焊接接头,如有不允许的缺陷,应在缺陷清除后进行补焊,并对该部位采用原检测方法重新检查直至合格。进行局部探伤的焊接接头,一旦出现有不被允许的缺陷时,则应该在该缺陷两端的延伸部位增加检查长度,增加的长度为该焊接接头长度的10%,且不小于25Omm,若仍有不允许缺陷时,同时对该焊缝进行100%检测。
2.3、探伤质量控制
塔架焊缝不仅仅需要在焊接之上对其进行严格要求,同时在探伤之上的要求也比较严格,在探伤质量控制上需要采取相应措施。首先,超探伤使用双侧探伤;射线探伤处因为结构有限制,调整好焦聚、做好补偿以保证成片率;其次,法兰筒节的几何焊缝结构比较特殊,超探准确性会受到一定的影响,可以使用超探加射线探伤的方法来进行质量控制;最后,环向焊缝因板材厚度的不同,促使超探准确率产生一定变化,所以,一方面应该使用全新的探伤方法试验,另一方面使用射线探伤来作保证超探准确率;而厚度差异比较大的部位(如:门框与筒节环缝的T型接头处)射线探伤就会受到一定的影响。那么就应该使用一些较为特殊的方法。
结束语:
尽管我国在风电设备制造方面取得了较大进展,并初步做到可以立足国内制造,但是对于风电塔架制造过程中存在的问题应对措施仍显单一,仍有较长的路要走,只有依托科技,不断创新,才能取得更大的发展空间,立足国际。
参考文献:
[1]张国良.北方重工风机塔架制造项目质量管理研究[D].大连理工大学,2012.
[2]郑天群.风电塔架设备监理的标准化[J].设备监理,2013,04:15-17+19.
关键词:SMT 贴片机 仿真 虚拟设备 3D
表面贴装技术(Surface Mounting Technology,SMT)是应用最为广泛的新一代的电子组装技术,元器件不断的向微型化和密集化方向发展被誉为电子组装技术一次革命。
在电子产品组装生产的传统模式中,设计一般是由设计工程师在计算机上利用多种计算机辅助设计工具来完成,生产制造则在各种数控设备(如贴装机等)上完成。每一种产品在加工之前,制造工程师首先必须对设备编程并反复试验,以确保操作规程的可行性和正确性,然后进行试生产,反复修改直到最后定型,再投入实际的批量生产。生产准备时间很长,投入资金很大。
SMT虚拟生产设备的设计,即采用计算机建模与仿真技术,在高性能计算机及高速网络的支持下,在计算机上群组协同工作,通过三维模型及动画或虚拟现实,实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程,以增强制造过程各级的决策与控制能力。虚拟制造是对已有或未来的制造活动进行仿真,它基本上不消耗现实物质资源,所进行的过程是虚拟过程,所生产的产品也是虚拟的。随着市场竞争的加剧,产品交货周期必须缩短,生产成本必须控制,因此迫切需要在这两个“孤岛”间建立联系,虚拟制造被认为是其最好的解决方案。
1. 三维可视化建模的基本理论
1.1 几何建模的基本方法
对于三维物体建模,几何建模包括体素和结构两个方面:体素,用来构造物体的原子单位,其选取决定建模系统所能构造的对象范围;结构,用来决定体素如何组合已购成新的对象。
1.2 建模软件
(1) 3DMAX:3DMAX的功能强大,内置工具十分丰富,同时外置接口也很多,命令简单明了,易于掌握。3DS Studio的算法很先进,所带来的质感和图形工作站制作的图形几乎没有差别,可存储32位真彩图像,其强大的功能使它成为PC三维动画设计的首选软件。
(2) Solidworks: Solidworks有功能强大、易学易用和技术创新三大特点,能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能,而且对每个工程师和设计者来说,操作简单方便、易学易用。
(3) Pro/Engineer: 采用模块化方式,用户可以根据自身的需要进行选择,而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式,能够将设计至生产全过程集成到一起,实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站,而且也可以应用到单机上。
2. SMT设备可视化建模和仿真
建摸三维模型的软件有很多,SolidWorks、Pro/Enginner、UG、AuToCAD、3DS Max
等等。但是考虑到容易获得3DS档.采用了3Dsmax进行贴片机建模。由于动臂式贴片机的曲线机构较多,特别是供料器与贴片头的弧度设计, 利用3Dsmax有利于各个元件参数的修改与模拟,将会具有较高的仿真程度。同时旋转式贴片机具有高速贴装头,轨道沿X、Y方向运行的特点,并且每个贴片头安装的吸嘴数量较多。另外3Dsmax具有强大的装配功能,能够实现管理并发进程,实现并行工程。在动画制作上,旋转式贴片机通过两个方向的丝杆传动,以及贴片头的转动,共同实现了芯片的高速吸取贴装工作。
根据组装生产产品的不同,在表面贴装工艺中基本有单面板生产和双面板生产这两种,生产工艺流程为:印刷锡膏——贴元器件——回流焊接——清洗——测试——包装; 生产流水线则包括送料机,印刷机,高速机,贴片机,回流焊,收料机,包装机等。通过建模与仿真可以更直观了解各种设备运行方式,并为生产培训节约成本。本论文主要以贴片机为核心,其他设备建模方法和贴片机建模相同。
2.1 贴片机外部建模
2.1.1 贴片机的外壳
贴片机的外壳的主要组成:本体部分、显示器控制部分和操作控制部分外壳本体。
(1)本体部分:可以分为上架外壳、下架外壳和基础连接架三部分组成。
将基础连接架与裸机相连;F架外壳与基础连接架相连;上外壳架与下架外壳相连。这样就是外壳本体成为一个刚性好、稳定性高的整体结构。
(2)显示器:显示器安放在外壳本体上,警示灯通过螺栓直接安装在外壳本体上。
(3)操作控制部分在这里主要指的是键盘、电器开关等。鼠标和键盘的安装可以相对随意一点,可以和PC显示器放在一起。对于电器开关,需要直接安装在外壳本体上。
2.1.2 建模实现
(1)壳体建模:通过拉伸、挤出、修剪、布尔运算等命令来获得模型结构。
(2)显示器建模:创建简单的长方体再通过布尔运算功能截取显示器的主体结构。警报器的建模,合并几个圆柱体。
(3)操作控制部分:主要是电器开关,建模相对较简单。
(4)装配模型
2.2 贴片机内部建模
由于实体贴片机的内部组成较复杂.因此,在实际建模过程中,做出相应的简化,旨在强调工作过程原理的实现。内部系统包含:机架、PCB传送系统、X定位系统、Y定位系统、Z定位系统、贴片头部件、吸嘴库、喂料器、其他部件等。
2.2.1 建模实现
(1)贴装头:由于贴片的形式有三种:旋转式、转塔式、动臂式。这里主要创建旋转式贴片头。通过圆柱体的布尔运算和阵列操作创建。
(2)送料器:通过拉伸创建圆盘型送科器,以及辅助原件。
(3)X.Y定位台:通常有两种结构:支撑贴装头沿X.Y方向运行(动臂式);支撑PCB沿X.Y方向运动(转塔式)
(4)吸嘴级底座:通过圆柱体的布尔运算创建。
(5)视觉对中系统:上照相机固定安置在机座上,贴装头从送料器位置每抓取一个元件后,都要首先移动到其上进行视觉检查,检查其元件缺陷和位置偏差,而后才移动到贴装位置进行贴装;下照相机通常和处于中间位的贴片头固联在一起,可以随贴片头沿X—Y方向在贴片工作台面内移动.完成PCB定位标识的视觉检查。
(6)PCB传送机构:建模主要以长方体和圆柱体及相应的布尔运算实现。
建立完成模型如图1所示。
图1 贴片机模型
结论
以上简介了贴片机得建模以及模拟仿真的过程。可以看出计算机技术在模拟仿真这方面用很大的帮助作用。同时也可以实现在没有真实机器的情况下达到培训人员的作用。另一方面,我们也可以运用模拟仿真更好地服务真实贴片机研究。最后,我们可以看出可视化虚拟仿真技术会更具有广泛的发展前景。■
参考文献
[1] 胡跃明,杜娟,吴祈生,等.基于视觉的高速高精度贴片机系统的程序实现[J].计算机集成制造系统,2003,9(9):760—764.
[2] 龙绪明.先进电子制造技术[M].北京:机械工业出版社,2010.
【关键词】轻钢厂房,质量通病,防治
中图分类号: TU6 文献标识码: A
一、前言
由于国民经济的不断开展,在工程建设过程中,轻钢厂房的完善越来越快,因此,在轻钢厂房从根底施工到后续的装置等工序中,应在每个施工段上的各个施工过程中进行细致的操控,技能的提升也对轻钢厂房的施工质量提出了更高的需求。
二、轻钢厂房在施工过程中常见的质量通病
1、施工技巧问题
钢结构厂房的施工技巧主要是指施工方法是否正确,方案是否合理、流程是否规范、工艺是否科学等,在施工中这些因素都会影响到钢结构厂房的质量,有些施工单位不注重对施工方案和施工工艺的修改,还是以传统的方式进行施工,引发施工质量较差、施工效率较低的现象,同时增加的劳动力和材料成本的支出,既没有强化主体结构还浪费了宝贵的资源,影响了施工进度和经济效益。
2、安装问题
钢结构厂房的安装问题主要集中在安装程序和违规操作上,施工中有的安装企业在安装钢架前,把钢架的支柱一个个接起来,这是非常危险的施工,有的没有固定主柱就把其它的钢结构固件进行安装,施工中还需二次返工,无形中增加了人力和物力的浪费。安装细节上也要注意,包括:没拧紧螺丝、焊接不严密、标记不清、焊接不除锈等,这些因素都对钢结构厂房的质量产生影响。
三、轻钢厂房质量通病的原因
1、地脚锚栓位置偏差、螺杆损坏
首先,在基础施工过程中,由于地脚锚栓预埋时定位不准确、地脚螺栓固定不牢靠等原因导致地脚螺栓位置偏移较大,其位置超出了’钢结构工程施工质量验收规范要求的允许偏差,给后续的钢结构安装工序带来了严重的安装质量问题。
2、构件变形引起的安装偏差不符合要求
对于跨度或长度较大的钢梁等横向构件,由于吊装前未对构件产生的变形及时校正以及吊装时选择吊点位置不当等原因,使构件吊装时处于变形状态,安装后导致构件安装偏差不符合规范及设计要求。
3、钢构件防腐涂料涂装不符合要求
钢结构涂刷防腐油漆后,未起到防腐保护作用,构件表面产生返锈、流坠、褶皱、裂纹;经漆膜测厚仪检测,防腐油漆涂层厚度不符合设计和施工规范的要求。
4、钢结构高强螺栓连接不符合要求
钢结构螺栓的螺帽拧紧程度不一,同厚度连接件螺杆露出螺母长度不均、孔位偏差时采用气割或电焊进行扩孔。
5、暗扣式屋面板、固定支架和咬口不符合要求
暗扣式屋面板,固定支架质量差,厚度和强度不符合要求,固定支架漏设,在风力作用下,支架被拉直或拉脱,导致屋面板被掀起。暗扣式屋面板咬口未采用机械咬口,采用人工咬口,咬口不彻底、不连续。
四、轻钢厂房制作中质量通病的防治
1、钢结构厂房装配工序重点与质量控制
钢结构厂房建设中,装配环节在装配工艺中占据了很大的比重,装配质量的好坏直接关系到建设厂房的质量。其中装配工序是装配的重要组成部分,对装配工序重点进行控制,可以有效地缩短建设周期及其保障质量。框架柱的装配与质量控制,柱头柱身与柱脚共同组成了框架柱,通过梁产生的压力传递给柱身,然后传给柱脚与地基,本工序的施工重点主要进行焊接接头与厚板的焊接操作。在上端处安置盖板,使得与柱口平齐,保证与焊接板的接触面保证良好。保证在承压拼接的环节中,接触面是完全接触。
2、焊接前后问题
焊接过程要充分考虑钢结构材料以及焊接材料之间的一致性,焊缝处的清洁度,参数选择合适,使得整个钢架结构满足工程力学性能。焊接完成后,需要进行一些机械加工方式,由于钢结构的零件的技术要求不高,可以采用装焊胎夹具,通过合适的装配基准、装配工艺来完成。同时为了保证良好的力学性能与尺寸要求,可以在装配过程中最后的一道工序来完成装焊加工零件的操作,防止出现较大的变形。
3、正确的装配工艺尺寸
选取合理的尺寸,保证钢结构的工序尺寸满足生产需要,使得整个的累积误差到达最小化的目标。在装配过程中,按照工艺的设计要求,进行定量的公差尺寸的安排,需要多个零件进行组装时,组装完成的构件的整体尺寸必须满足规定的尺寸要求。
4、焊接处的干净度
焊接过程要充分考虑焊缝处的清洁度,参数选择合适,去除掉在焊接处的油脂以及铁锈等杂物,从而保证焊接质量。
5、定位焊
在焊接过程中利用定位焊进行焊接操作,必须满足钢结构材料以及焊接材料之间的一致性,焊接参数的选择合适,保证焊接质量。不得采用敲击以及强制装配的方式应用在重要材料的零件上,任意的在构件上引弧与焊接临时件是不允许的,严格按照定位焊的操作规范进行。
6、胎夹具
在装配中,使用胎夹具过程中必须能够是构件能够安全顺利的取出来,保证工作质量及其工作效率。
7、操作规范性
在装配过程中,按照装配的工艺要求进行装配,不能跨工序、省工序的进行装配,按照技术要求的尺寸进行装配,操作合理保证质量。
8、钢结构厂房主体安装的质量控制
钢结构厂房因主体构件较多种类相对复杂,在安装中因尺寸、形状、重量存在差异,安装时应针对不同的厂房结构进行合理的计划,选择适宜的吊装方法进行安装。在安装过程中要注意钢柱的吊装,因钢柱起主要支撑作用,所以必须要注重精度的准确,吊装前应在柱脚底部和安装基础上做好轴线,并在柱体上标注标高控制点,减小安装误差。钢梁吊装前要将各段钢梁进
行预拼装,保证拼装顺序无误,并对吊装完毕的钢梁进行测量,同时确保钢粱的垂直、平直、侧向弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理情况符合设计以及施工要求。
9、钢结构厂房构件连接的质量控制
钢结构厂房的构件连接主要以构件焊接和螺栓连接两种方式为主,传统的方法都是通过高强螺栓进行主次梁的连接。施工中必须做好螺栓连接的质量控制,在普通螺栓连接前一定要对螺栓的质量进行核查,其中包括:出厂证明、质量合格证、检验报告、现场复试报告等,如果螺栓的某项技术指标达不到设计要求,则应马上进行更换,螺栓固定后也要对固定点进行质量抽查,确保栓头和螺母牢固不偏移。高强螺栓连接构件进要做好摩擦面的加工质量及安装前的保护,并检测高强螺栓的抗滑性和稳定性,针对不同批次的高强螺栓,必须严把质量关,有必要时还应做轴力试验,强化高强螺栓安装时的操作方法、顺序、拧实度的检查,确保高强度螺栓的初拧、复拧、终拧的质量控制。
五、结束语
由于轻钢厂房在工程建造范畴的广泛应用,其不足之处也遭到了工程界的广泛重视,轻钢厂房厂房的装置质量问题遭到许多因素的影响,经过施工环节的安全管理,确保了钢布局厂房的施工的安全可靠,有效地提高了质量以及施工效率。
参考文献
[1]余红潮,钢结构安装制作的一些通病[R],河南省土木建筑学会2008年学术交流会论文集,2008
[2]李世英,向义,钢筋工程质量控制要点[R],现代建设工程应用技术学术交流会论文集,2009
【关键词】电子产品;工艺加工
电子产品就是借助电子运行形式进行工作的产品,我们称其为电子产品。而电子产品的加工工艺就叫电子工艺。电子工艺是在电子产品设计和生产中起着重要作用的、并且曾经不受重视的工程技术学科。随着信息时代的到来,人们认识到,没有先进的电子工艺就不能制造出高水平、高性能的电子产品。并且涉及众多的科学技术领域和具有形成时间较晚而发展迅速的特点。广义的电子工艺分为基础电子加工工艺和电子产品加工工艺。而基础电子加工工艺技术在国内相对落后,主要技术掌握在欧美等发达国家手里,因此本文略过此部分。电子产品加工工艺在国内相对发展较快。但在电子产品加工工艺又包含电子装联工艺和零部件制造工艺,而电子装联工艺由整机组装工艺和PCBA制造工艺两部分组成
1.资料与方法
一般资料:首先,调查与了解目前市场上电子产品加工工艺的背景,意义及电子产品加工工艺目前的状况,接着分析电子产品从设计开发到生产的总体环节和状况,从整体上介绍了电子产品的加工工艺位于电子产品整个流程的后阶段,以便在介绍电子产品加工工艺环节时所涉及的相关内容易于理解,并同时对每个流程模块做了相应的简述,对于联系到电子产品加工环节的小批量生产做了相应剖析,介绍具有探索性和研究性小批量生产是为了对应到大批量生产所需要验证的对应项目、工艺参数要求及产品的品质信赖性验证测试,为弱化大批量生产介绍和探讨作讨论。
电子产品的加工工艺和探索背景:在电子产品盛行的今天,电子产品随着社会的发展,已经在轻薄小的方向上迅猛前进,这就是现在越来越流行的小型化和轻便化的电子产品趋势,该趋势势必导致电子元器件的小型化和电子加工工艺的高难度,同时也带来了电子生产成本的增加和激烈的竞争,这种小型化高难度电子加工工艺问题的良好掌握,往往决定着公司特别是国际性电子加工公司在竞争中的升降,也往往决定着它们的未来。其次电子产品的加工生产随着社会的普及和加工公司的增多,已经越来越向微利化方向发展,这就要求各公司或企业在效率化和规模化上更胜一筹,否则其高昂的成本压,力将让企业无法前进。这种效率化和规模化使得公司或企业不得不在电子加工生产工艺上投入更多的研究和探索,以争取更高的效率和优化的规模为公司的良好发展奠定基础。再次,电子产品的终端应用因各种原因造成的可靠性和信赖性问题一直受到社会的广泛质疑,往往承诺三年的质量在几个月的时间就走到了尽头,有些甚至还没开始使用。为了良好的质量和终端应用的口碑,更为了公司或企业的良好发展,各电子加工司或企业不得不从设计和加工工艺环节来提高可靠性和信赖性,以促进公司或企业适应社会潮流趋势,创造优质可靠的产品。
电子产品加工工艺目前的状况:
(1)电子产品目前的广泛加工工艺技术中,SMT 是加工工艺中最前端也是最必须的加工工艺设备,即使相同的设备加工相同电子产品,有些公司或企业可以良好运作并持续盈利。有些公司或企业无法加工,不良超高,工艺问题很多,导致成本居高以致亏损。同样波峰焊接设备对不同的公司也会面临同样的SMT 设备问题。这种设备的合理应用是一个值得探讨的问题。
(2)在国内的多数电子加工公司中,固胶生产工艺的在双面焊接加工中不仅仅盛行,而且普遍,而在国外或台湾的部分企业当中,这种双面焊接的加工工艺根本无需固胶,只用翻面焊接就可以进行双面焊接,并且无需使用点胶机。显然在电子公司或企业组织的产品加工工艺当中,这种不同方式的规模化生产,取得的效益和结果明显是不同的。
(3)电子产品的可靠性和信赖性在终端应用中一直受到人们的质疑,质量事件源源不断,品质纠纷随时发生,为了提高产品的品质和可靠性,各公司或企业在电子加工工艺环节不但地研究和投入提高品质和可靠性的方法,但取得的效果并不明显。对电子产品而言,这其中最主要可靠性就是来自焊接方面。
(4)电子产品的生产随着社会的发展,2006年7月1日起开始执行的RoHS指令,为国际社会电子产品的加工开辟了新篇章,以前的含铅材料被限制,取而代之的是限制成分的材料,材料和各种费用成本显著上升。但是对要求不严的国内市场,低成本的有铅焊接材料和元器件依然盛行,加上国内大规模集成电路技术的贫乏,国内应用的大规模集成电路几乎全部来自欧美RoHS辖区的RoHS产品。这样在国内就自然产生了一种新的加工工艺―混合生产工艺技术,目前这种混合生产工艺技术已经成为几乎所有公司或企业的瓶颈技术。面临批量的不良产品和成本损耗几乎使所有公司或企业望而却步,但其有铅材料的低成本又令其垂涎欲滴,所以这种混合生产工艺还有待进一步的探索和研究。
2.结果
电子生产工艺包括很多方面,不仅包括设备的使用和调试工艺、设备的引进评估和维护保养工艺、设备的规模化生产工艺、电子生产加工的作业方法工艺、电子生产加工的工具使用工艺,同时还有电子生产加工过程中的焊接工艺等。因所有工艺中焊接性是直接关系到产品的品质可靠性和信赖性的关键因素,因此本论文下面的综合部分主要以电子加工焊接作业为中心探索电子加工工艺的规模化问题和目前国内业界面临的瓶颈问题。
3.讨论
电子生产工艺特别是在规模化问题上目前存在很大的差异性,一是机械设备存在着千差万别,不同公司生产的机台在运动原理上都有一定的差异,并且相互间缺少兼容性;二是不同的电子生产公司使用的制程有着一定的差异,这种差异常常伴随着制程工艺技术能力而出现一定的差别。为此,应该将这些问题作为今后研究的方向。
参考文献
[1]王振红,张常年,张萌萌.电子产品工艺[M].北京:化学工业出版社.
[2]余国兴.现代电子装联工艺基础[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007,5.
关键词:高层 悬挑幕墙铝板 质量控制
中图分类号:TU97文献标识码: A
1 工程概况
武汉新能源研究院及配套服务中心项目总建筑面积为68480平米。其中地上建筑面积53940平米,地下建筑面积14540平米。项目由A楼(展示中心)、B楼(主塔楼)、C1~C5楼(裙楼)、D楼(地下室停车库)组成。B楼造型为“马蹄莲花”,寓意“能源之花”,是一座代表性建筑。C1~C5楼位于B楼周围,造型创意为“绿叶”。B楼主塔楼共19层,幕墙总标高为109.358米,其中12-17层及屋架主体为钢结构。屋架钢结构位于17层以上,高度36米,结构顶标高105米,最大悬挑20米,呈莲花形斜向布置,倾角约24度。17层以上檐口为铝板幕墙,铝板幕墙以下为铝格栅。
2 工程特点
整个幕墙为双曲面造型,且屋盖悬挑尺寸最大达20m。
施工放线难度大,主体结构复杂,造型特殊,多为三维高空定位;
幕墙材料规格型号多,组织安装工作难度较大;且由于安装剩余钢结构,塔吊和升降电梯须拆除,导致材料运输困难。
安全防范措施要求高,本工程幕墙施工多为高空作业,且多为高空悬挑。
3 铝板幕墙安装技术
3.1 安装思路
采用以轴线为单位进行大板块拼装,然后分两片进行整体吊装的方法,以确保吊装速度及效果。此施工方法有以下优点:板块龙骨按轴线整体定型,能有效控制尺寸偏差,为整体施工效果控制打基础;面板全部在地面拼装,为平整度等效果控制提供便利条件;面板全部在地面拼装,为平整度等效果控制提供便利条件;主要工序安排在地面进行,能降低施工安全风险,加快施工进度;大板块吊装,减少板块定位次数,降低定位偏差,能很好地控制吊装质量。
3.2铝板安装工艺
施工工艺:板块拼装板块吊装装饰柱固定。
3.2.1 板块拼装
1)由于施工图为整个屋架的三维模型图,从三维模型中提取板块加工的数据、尺寸。以轴线为单位,从挑檐铝板整体模型中提取板块模型图。
将原模型的世界坐标系转换成笛卡尔坐标系,保持板块竖向龙骨所在切面为正投影切面,以该龙骨起始点弦长为Y轴,然后旋转模型图,保证X、Y轴形成的面为水平面,以此来建立坐标系;
根据转换后的模型图,提取3根主龙骨的放样图,在CAD中进行尺寸标注;
对于圆弧高度低于10mm主龙骨,采用折弯方式加工;高度超过10mm主龙骨,应进行拉弯处理。
将转换后的模型图导入到CAD中,进行龙骨各控制点坐标标注,最终形成板块加工图。
3.2.2 板块吊装
1)吊点设置
板块龙骨组装完成后,背面焊接50*5镀锌钢方管斜向剪刀撑(见下图),加强吊装时板块的整体稳定性;吊点1/2与卷扬机连接,用于板块提升;吊点3/4与汽车吊连接,用于板块释放及转移。
板块释放及转移
板块与支架是整体,吊装前采用汽车吊完成释放工作;先用尼龙吊带将板块与汽车吊大小吊钩连接,上吊点与小吊钩连接,下吊点与大吊钩连接;提升吊钩,当板块与支架达到分离临界状态时停止提升,然后逐点拆除支架对穿螺栓,逐步释放板块与支架的连接;待板块全部释放后,汽车吊大小吊钩同时慢速提升,使板块完全悬空,然后再停止提升;观察板块是否出现塑性变形,若无就开始板块转移。通过汽车吊将板块水平转移至作业点正下方。
3)板块提升
板块转移至作业点下方后,将卷扬机吊钩与板块预设吊点连接,开始提升板块;待板块全部由卷扬机着力之后,解除汽车吊吊钩,调整板块方位呈立式,开始往上提升板块。
4)板块固定
板块临时连接:待板块提升至安装点下方200mm时,卷扬机停止工作,然后将6个手动葫芦吊钩下放至板块面,与板块预设吊装环连接,形成临时连接。与此同时,卷扬机吊钩不脱钩。
板块定位:板块就位后通过调节手动葫芦对板块位置进行微调,确定其固定位置;每一个轴线安装完成之后进行复核,如有误差及时纠正和修改。
最终固定:板块定位完成后,用钢方管将板块与主钢构上弦杆焊接固定;板块先三边固定,包括上边、下边及主桁架所在竖向边;第四边待相邻板块安装完成后,统一调整进场尺寸再固定。
4 质量控制
整个铝板造型为平滑的双曲面“花瓣”造型,铝板质量好坏将严重影响外观形象,须严格把控。由于本分部分项工程为双曲造型,无法完全按常规质量验收规范进行验收,为了明确质量验收标准,采用样板验收制方法,样板施工质量获得各方认可后再进行大面积施工。
1)保证缝隙大小均匀纵向板块之间留3mm缝隙,此缝隙由角码拉铆形成;
2)严格控制板块龙骨精度主龙骨放样完成后,需复核弦长、拱高是否符合加工图要求,偏差不得超过5mm;龙骨组装完成后,需复核外框及对角线长度是否符合加工图要求,偏差不得超过8mm。
3)保证相邻板块的顺滑板块内铝板拼接处,在背后通过燕尾钉连接,确保相邻铝板相对位置不错动;铝板接缝两侧高低差不超过2mm,且触摸时不得有明显错层感。
5 结束语
武汉新能源研究院项目B楼悬挑铝板已顺利安装完成,安装质量收到各方一致好评,各项指标均符合设计要求。现成为武汉东湖高新区标志建筑。
参考文献
[1] 中国建筑科学研究院 JGJ133-2001金属与石材幕墙工程技术规范 2001.
[2] 中国建筑科学研究院;中国建筑标准设计研究院 GB/T21086-2007建筑幕墙 2008.
[3] 黄恒;理想大厦外墙挑檐饰面铝单板安装技术-建筑技术开发.
关键词:钢结构;质量控制;焊缝处理
中图分类号:TU391 文献标识码:A
钢结构在建筑工程中也得到了越来越广泛的应用,与传统的砖混结构、混凝土结构相比,它有其自身的特点和优点,钢结构工程由于其自重轻,跨度大、施工快速等优点,同时也具备施工难度大、对技术水平要求高等特点。目前在国内各类大跨度建筑工程中,得到越来越多的使用。结合实际钢结构工程特点和常见质量问题,我们主要谈谈钢结构工程质量控制的一些做法。
1 钢结构工程简介
1.1 钢结构工程
钢结构工程是以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。钢结构工程一般包括钢结构焊接工程、钢结构紧固件连接工程、钢零件及钢部件加工工程、钢结构组装工程、钢构件预拼装工程、钢结构安装工程、压型金属板工程和钢结构涂装工程等。
1.2 钢结构工程优点
钢结构工程由于自身的特点和优越性突出:抗震性、抗风性、耐久性、保温性、隔音性、健康性、舒适性、快捷、环保、节能;钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强;全部采用高效节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%的节能标准。
2 钢结构工程常见质量问题
钢结构工程产生质量问题的分析;钢结构工程质量难以保证的原因有很多,也很复杂,既有工艺不当导致的问题,也有违反工艺操作造成的问题,还有由于施工人员的技术水平和责任心造成的问题,还有决策者失误造成的质量问题。
2.1 钢结构工程所用的原材料与设计或规范不符
有部分工业产品质量不稳定,出厂的产品质量检验把关不严格,规章制度不完善, 检验方法滞后, 一些假货、伪劣产品、小地方劣质钢产进入建筑市场所致,钢构用钢材不符设计要求,只保证抗拉强度、屈服强度、延伸率和冷弯性能,而钢构耐冲击韧性、可焊性都很差。
2.2 焊缝处理存在的质量问题
不按有关操作规程施工,焊接电流不控制,焊接顺序颠倒,涂装间隔时间不控制,严重的将影响结构的强度和安全;钢构参建单位常常对现场安装焊缝的检测不够重视,甚至漠视现场安装焊缝的质量,对构件的正常承载与使用带来不安定因素。
2.3 地质勘探报告有误或者设计计算处理不当
由于未适当地进行地质勘查,报告内容不详细、数据有误,均会导致采用错误的基础设计方案,造成地基不均匀沉降,使上部结构倾斜。设计质量是质量控制真正的起点,如果结构处理不合理,内力计算不正确,选用节点不当,会产生严重后果。
3 钢结构工程过程质量控制
钢结构工程质量控制的原则:以用户为中心,以保证钢结构工程质量和最终质量能使用户满意。要始终把质量第一放在钢结构工程建设的首位,预防为主,钢结构工程质量控制贯穿与整个钢结构工程的建设阶段,是动态的、主动的、可预防的控制。建立健全质量管理责任制通过控制每个工程参与人的工作质量,进而控制钢结构工程的总质量。钢结构质量管理采用三全质量管理,即全面质量管理、全过程质量管理和全员参与质量管理。
3.1 施工前质量控制
严格控制材料质量,其内涵包括两层意思,一是强调质量目标的计划预控,二是按质量计划进行质量活动前的准备工作状态控制。对于材料质量的控制,是保证整个钢构件工程质量的基础。在整个施工阶段中推行动态控制为主、事前预防为辅的管理办法。事前控制就是为实现质量计划目标而进行科学合理地安排预控计划,在施工前,要严格审核施工图纸,确保图纸数据准确、表述清楚、设计合理。在材料进场前,要进行严格验收。在实际生产中,应采取多种预控措施。主要控制措施有组织措施、技术措施、经济措施和合同措施等。
3.2 施工阶段质量控制
加强基础工程质量控制,焊接是整个钢结构施工过程中工作量最大、也最重要的环节,焊接的质量直接影响着钢构件的质量。焊接施工中利用安装模版对预埋螺栓进行定位,并且控制螺栓预埋的质量。首先,根据施工图纸及有关规范编制焊接工艺;其次,对焊条的合格证进行检查,按说明书要求使用,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,不合格的焊缝不得擅自处理。
钢构件的除锈和涂料防护是保证结构耐久性的重要手段,构件表面的防锈方法和除锈等级应与设计采用的防锈涂料相适应,具体的适应性规范已明确表明。涂装施工的涂装质量也起着重要作用,即刷漆防腐质量。
3.3 质量控制要点
3.3.1 安装精度和变形的控制以及应力集中的预防
建立空间测量控制体系,及时分析测量成果,预防和纠正施工偏差;严格工厂预拼装,做好端接口的临时固定措施,减少运输、装卸等环节对构件的影响;从整体到局部,应保持按序施工和焊接,安装由两头往中间安装,焊接跟随进行,接口焊接对称同时进行;选择合适的焊接环境,确保焊接质量,预防焊接应力;选择适合操作的焊接空间是保证焊接质量的关键问题;严格超声检查,执行自检、监检程序,保证检查验收关。
3.3.2 焊接质量保证措施
配置专职质量检查员,监控材料、焊接、检查、验收的质量全过程;操作焊工持证上岗,具有多年重型钢结构焊接经验;根据焊接工艺评定,编制焊接工艺规程、工艺卡,施焊前作好焊接技术交底;制定专项测量方案和预拼装程序,保证安装质量;焊接过程认真执行“三检制”并作好焊前、焊中、焊后的质量检查记录。
结语
随着钢结构体系在建筑行业的广泛采用,我们决不能仅仅体现在提高效率和降低成本上,更多的应体现在施工质量的提高上。钢结构施工是建筑工程中的重要组成部分,因此,在施工过程中,要优化施工技术,合理采用施工方法,优化配置资源,加强对钢结构工程质量的控制,促进整个建筑工程质量的提高,严格按照施工图纸和相关的国家规范和标准进行施工建设,才能有效地保证钢结构施工的质量。
参考文献
[1]赵亚飞,纪鲁杰,吕文建.建筑工程中钢结构施工质量过程研究与安全对策[J].价值工程,2011(25).
[2]张记生,李萍.复杂钢结构工程的质量控制[J].建筑技术开发,2010(06).
关键词:高层建筑;薄壁钢结构;支撑;安装
中图分类号:TU39 文献标识码:A
1 工程概况
本工程建筑主楼结构176.23m,加上39m的薄壁钢管构成空间屋顶钢结构,屋顶结构外边线距地面205.23m。钢结构屋顶用的钢管结构中,面积最大的300mm*18mm,最小的60mm*9mm。钢管间用相关焊接,整个钢结构总重426000千克。整个建筑结构形状为 “三脚凳”形,3个支脚均为倒锥形,整个结构靠11根铸钢件支撑。
工程特点和难点为:(1)吊装问题。屋顶管桁架内部在屋顶结构设计方案发生改变后无法满足吊装要求。(2)风荷载影响。主楼结构高176.23 m,屋顶钢结构高达39 m,高空风荷载影响严重。(3)吊装测量要求高。钢结构屋顶吊装封闭前是不稳定的,且同一个节点有数根杆件,因此吊装测量需要十分注意。(4)施工阶段结构稳定至关重要。由于屋顶结构高度高41 m,且屋顶结构四周无结构依靠,在屋顶结构吊装封闭前都是铰接连接,整个结构不稳定,加重施工难度。(5)脚手架搭设难度高。
2 钢结构安装工艺研究
2.1 确定方案和技术路线
本案例最后施工方案是:采用钢管桁架构成“三脚凳”形的空间结构。最后决定的设计方案中采用的屋顶结构构件为薄壁钢管,但是,由于结构的复杂性和安全性,结构构件的面积都不大,最大的约1350~1400m2 ,因此需要刚管杆件很多,最多达两千多根。屋顶钢结构用钢管相贯连接,因此很多钢管是连接相交在一点,最多时13根杆件交汇在一点。如果现场安装存在很大困难,经过研究决定在先在工厂进行预拼。考虑到整体提升存在较大问题,因此用分块吊装施工。建模后通过和设计方沟通协调,本工程施工技术路线是:用分块吊装法由K5/50B塔吊完成3个支脚和支脚间联系桁架,使结构封闭后再在结构上装QM18、QW6屋面吊,拆除K5/50B塔吊后,剩余钢管构件散件吊装(见图1)。分块吊装即按设计方案将屋顶钢结构分成若干块进行预制和拼装,然后进行吊装。分块吊装和散件吊装相比有一定优点:一、减少高空作业量,提高校正精度,同时相对安全;二、减少脚手架的搭设,减小对屋面荷载影响。分块吊装时须用脚手架进行稳定,分块吊装过程钢结构和脚手架交替上升,互为依靠,脚手架相对于散件吊装更简化,需要脚手架更少。
2.2 测量
屋顶需要杆件很多,纵横交错空间内很难有位置放置测量仪式,由于脚手架阻挡,在屋顶结构底部也不是架设测量仪器的好位置,无法直观进行刚测定位。有人提出将测量仪器设在脚手架上,但工人走动和吊装构件时会因震动影响测量。若跟普通工地一样用经纬仪和垂准仪无法满足钢构件安装校准要求,建模计算结果显示,此项目所在地风速较大,施工中整个构件最大弹性将达57mm,工程施工中对构件定位至关重要。经勘测现场数据,施工方决定测量所有控制点和周线,修正后在大屋面上建控制网,将结构中所有横向构件投影到屋面,和相关控制轴线进项测放。分块吊装时要保证11根竖向主弦杆垂直度和标高偏差在控制要求内。底部空间与控制线偏差通过控制网设定来控制;通过设在核心筒内塔的专用测量台及参照11根向主弦杆与控制轴线间绝对偏差关系来控制上部结构构件与11根竖向主弦杆间相对偏差值。经设计方案不断优化,本工程最终吊装偏差位移控制在5mm内。
3 临时支撑体系研究
据测量计算结果,初步审计脚手架规模:根据脚手架高度高过结构主体原则,脚手架设计高度40m,脚手通道4道;12m高四管立竿底部、18m高双管立竿中部以及12m高上部。
本工程风荷载参数设置是根据本工程有关数据和要求且通过MIDAS软件进行建模计算,规模按50年一遇标准设计。通过以上计算结果,经专家论证确认,对脚手架设计方案进行优化,结果是:脚手架改为39m;15m高四管立竿底部、7m高双管立竿中部及19m高上部(见图3)。
根据优化后脚手架搭设方案,再次进行MIDAS结构计算。计算结果符合设计受力要求(最大轴力33.8kN、最大位移36.1mm)。优化不是最终实施结果,因为施工过程中,我们根据遇到具体情况又进行优化,且根据优化情况计算,在建模计算基础上减少相应部位脚手架。
4 施工阶段结构分析
屋顶钢结构从3个支脚(标高+184.65m)到第1道相互连通水平桁架(标高+218.7m)间距34m,且支架间缺少稳固支撑,自身刚度不够支撑整体对支架产生的变形。钢结构屋顶底部是铰接形式,造成屋顶结构稳定得不到保证。因此屋顶钢结构吊装前要通过结构建模,分析每一施工状态的结构体系,满足结构分块吊装施工可行性。
抗风荷载结构建模结果分析,单脚手架固定作用和屋顶钢结构自身的相互依靠作用是不够的,须增加抗风支撑。但是39m的钢结构屋顶只有12m的可附着核心筒是不够的,根据施工顺序,抗风支撑拆除时,K5/50B塔吊已拆,剩下的QM18、QW6屋面吊起重半径不能满足覆盖全工程现场要求,因此抗风支撑连接点选择很重要。考虑以上情况,同时满足结构建模计算结果允许条件下,共设置16根抗风支撑,抗风支撑一端铰支于混凝土核芯筒外壁,另一端铰支于竖向钢桁架内侧面(标高+201.20m),抗风支撑选用Φ400mm×10mm钢管。此方案效果良好,设置抗风支撑很好的解决了结构不稳定问题,抗风支撑拆除的便利证明了抗风支撑的大小和节点设计是正确的。
5 塔吊拆除工艺研究
从本工程特点出发,K5/50B塔吊拆除采用置换法,即等K5/50B塔吊安装QM18屋面吊,在待拆除K5/50B塔吊后安装QW6屋面吊来拆除组装QM18屋面吊。这个拆除方案中,关键点是M18屋面吊,只有设置合理科学,后续工作才能顺利进行。以下是两个方案的讨论结果:
方案一:首先确定时QM18屋面吊须安装在距K5/50B塔吊中心16m半径内,而它的有效起重高度必须超过K5/50B塔吊A架高度。根据施工路线,K5/50B塔吊无法先拆,因此要尽可能多次使用K5/50B塔吊,为此QM18屋面吊安装在核心筒东侧。但是QM18屋面吊有效高度不够,需设计支架来使其有足够有效高度。此方案有个缺点,就是在拆除K5/50B塔吊时,由于屋顶钢结构限制,没有办法在整个巴干拆卸下来,须进行高空分节拆除,有危险性;同时K5/50B塔吊回转台拆除时,起重高度受屋顶钢结构限制,K5/50B塔吊在拆除巴杆后需自降约6m后才能拆除,同样安全度较低。
方案二:为解决方案一的危险性,采用在把QM18屋面吊设置在屋顶钢结构自身结构上,QM18屋面吊起重高度就不会受屋顶钢结构限制,K5/50B塔吊巴杆可整体拆除,不用高空分节拆除,避免危险性。但是屋顶钢结构是薄壁弱抗风结构,如果把QM18屋面吊设置在屋顶钢结构自身结构上,需增加屋顶钢结构加固量,且K5/50B塔吊起重高度无法满足QM18屋面吊组装要求。为计算加固量,我们把QM18屋面吊载荷加入模型中,得出计算结果是:桁架要在+213.8m全部安装、焊接完后才进行QM18屋面吊安装。
根据计算结果将QM18、QW6屋面吊机安装在钢管桁架自身结构上如图5。
考虑到K5/50B塔吊最后一次爬升时由于K5/50B塔吊有效起重高度无法满足标高+225.7m的结构安装(差3.1m),也就不能满足标高+225.7m之上的QM18屋面吊组装。想过增加一个爬升附着支架以增大爬升梁间距来满足组装要求,但是这增加一个爬升需要加大相应位置核心筒加固量,且要占去部分脚手架面积,对脚手架受力不利。经讨论论证,决定先在爬升梁下增加1道过梁(高1.4m),将K5/50B塔吊的吊钩(3.2m)拆除,用小车加装钢丝绳和卸扣替代吊钩,使K5/50B塔吊前一次爬升后的起重高度满足QM18、QW6屋面吊底座的安装。再改变QM18、QW6屋面吊常规的安装顺序,先人工安装好QW6屋面吊,再由QW6屋面吊组装QM18屋面吊。
结语
本工程屋顶钢结构施工时间通过优化施工顺序和方法比合同工期提前17天完成,总计安装时间不到四个月。通过方案优化,脚手架使用过程中最终脚手架钢管用量比原方案节约150吨,连同脚手架架拆、租赁费用一共节约26万元。本工程安装过程用屋顶钢管桁架自身结构,省去用于加固的钢材料12吨,价值约6万元。对今后类似的钢结构工程施工有积极借鉴作用。
参考文献