摘要:安鋼轉爐--爐卷軋機工程大吊車梁的制作安裝是目前冶金行業最大吊車梁（跨度63～64.5米、高度6米、單根重250～280噸），因其自重過大，對制作和安裝是個難題。在施工中結合以往成功經驗對大吊車梁的制作工藝及質量控制作了細致的分析研究，為其成功制作和安裝起到關鍵性的作用。
　　關鍵詞:分段制作、起拱控制、焊接工藝、預拼裝、高強螺栓連接、質量控制。
　　一．工程簡介
　　安鋼120t轉爐-爐卷軋機工程，共有4根長63m和64.5m、高6m、翼緣板截面寬1m的大型實腹吊車梁。吊車梁材質為Q345-C板，其中翼緣板厚100mm、寬1000mm；腹板厚40mm；支座板厚100mm；端頭板厚50mm，高2400mm；縱向加筋板厚30mm，按間距3000mm布置；橫向加筋板在距上翼緣板1500mm處布置，板厚25mm。上翼緣板與腹板設計為K型60°坡口，焊角寬度達30mm以上；下翼板與腹板兩端頭處8000mm范圍為K型55°坡口，其余段設計要求必須平面頂緊，其焊縫全部采用埋弧自動焊焊接。整個吊車梁設計要求起拱50mm，實際制作按80mm起拱操作。按設計要求，腹板連接處采用高強螺栓連接，每條接口大約912顆螺栓，上下翼緣板共分布著4條安裝焊縫，其中上翼緣板安裝焊縫采用埋弧自動焊和手工電弧焊相結合，下翼緣板安裝焊縫采用手工電弧焊。
　　施工工藝特點：本工程屬于特大型鋼結構吊車梁的制作和安裝，跨度大、單根重量大、焊接質量要求高、施工工藝復雜，在冶金工業廠房施工中實屬少見。由于重量太大，現有加工廠行車無法滿足施工要求，且受到運輸的限制，最后采取現場分段制作安裝。起吊設備為：一臺80噸履帶吊，一臺120噸履帶吊。
　　二．施工工藝
　　1．下料：
　　1．1. 下料控制：
　　采用標準鋼卷尺（日本田島）、劃針、粉線等工具進行號料，按擬定工藝起拱（80mm），每500mm計算起拱1.25mm劃線。所有板材對接焊縫采用X型坡口，下料必須考慮焊接收縮，一般按每米3mm實施。下料及開坡口全部采用半自動切割機切割，并打磨平整坡口均勻。每根吊車梁分三段分別制作，每段上下翼緣板連接處相互錯開2000mm左右。下料的準確是制作質量的重要保證，既要考慮焊接工藝的基本要求，還要考慮成品外觀及尺寸偏差的質量，尤其是起拱量的控制和開坡口的質量。
　　1．2.起拱控制:
　　按照吊車梁設計要求（YI=16H[X（L-X）/L2]2），理論起拱值為H=50mm，在實際制作時，考慮到焊接收縮和安裝就位后自重對起拱的影響因素，起拱值控制在H=80mm，采用全長比例法計算分解，每500mm起拱1.25mm劃線下料。如何保證最后的設計起拱值(H=50mm)，是整個制作中的重中之重。但從最后的實測結果來看，處于以上因素的考慮還是比較合理的，具體實測數據如下：
　　空中對接完成后實測起拱值：79mm、77mm、75mm、80mm
　　拆除支撐平臺后實測起拱值：48mm、56mm、50mm、53mm
　　1．3.焊接余量控制：
　　由于此吊車梁屬于特大型構件，余量控制的好壞，對整個吊車梁截面尺寸會有影響。根據經驗，每米按3mm控制焊接余量，特別是腹板高度方向；長度方向余量每段按500mm預留，待預組裝時視具體情況切除。
　　2．翼緣板及腹板接料：
　　翼緣板及腹板接料根據方案中的排版圖具體下料，其中翼緣板和腹板縱向焊縫應相互錯開200mm以上，且要考慮到加筋板焊縫必須避開。對于腹板接料，要求先焊縱縫焊縫，校平整后再進行橫向接料，以減少T型接頭處的應力集中。整塊腹板接料完成校平后，才能進行腹板高度方向的下料，否則截面高度就無法保證。
　　3．焊接工藝控制及要求：
　　3.1．接料焊接：采用E5015φ3.2焊條正面打底，H08MnA焊絲、HJ431焊劑埋弧自動焊焊接，第一、二層焊絲直徑φ3，以后為φ5。焊接前必須對焊縫打磨清理，特別是浮銹層一定要處理干凈，以確保焊接質量。在施焊前，根據接料長度，考慮反變形系數。
　　3.2．H型鋼焊接：H型鋼組對后，在焊接胎架上進行埋弧自動焊焊接，先下翼緣后上翼緣，以保證吊車梁起拱要求。焊縫打磨清理干凈后，采用埋弧自動焊接，焊絲直徑φ3～φ5，機頭內側夾角角度為112.5°～120°。對于上翼緣板與腹板的T型縫打底焊接，考慮反變形控制，采用反面打底，將焊縫坡口基本填滿后再上胎架焊接。焊前預熱應采用半自動切割機勻速加溫，以便達到加溫均勻之目的。
　　3.3．加筋板焊接：H型鋼焊接完畢并校正好垂直度和平整度后（特別是上翼緣軌道面要求），進行加筋板組裝，并調整好頂緊面間隙（一般0.03mm塞尺不入為準），就可進行加筋板焊接。焊接時采用手工分段反向焊接法，即可降低和分散熱輸出量，又可減少了焊縫收縮、應力和變形。
　　3.4．吊車梁安裝對焊：翼緣板對接焊縫采用不對稱型坡口（下小上大），預組裝后在地面切割打磨好坡口。上翼緣板焊接先手工仰焊后埋弧自動焊焊接，下翼緣板焊接全部采用手工電弧焊。
　　3.5．所有對接焊縫都必須進行超聲波探傷，滿足一級焊縫要求。
　　4．H型鋼組對：
　　4.1．H型鋼組對：必須在已操平的制作平臺上進行，一般采用水平組對。首先將腹板放在平臺上，注意墊實以免焊接時變形嚴重。根據事先劃好的翼緣板中心線，采用底部支墊調整翼緣板中心，側面加千斤頂頂緊翼緣板，盡量使腹板與翼緣板緊貼無縫隙，再采用間斷焊（100mm）焊接，保證整個吊車梁此處焊縫緊密貼合。
　　4.2.加筋板組裝：加筋板焊接前首先要校正好翼緣板和腹板的垂直度。特別是上翼緣板，在調整好兩者的垂直度前，校平上翼緣板的平直度，才能保證吊車梁軌道面的平整度要求（1mm/1000mm）。同時要保證上翼緣板與加筋板端頭充分頂緊；其次，要校平腹板，保證加筋板與腹板頂緊。采用火焰校正和千斤頂頂緊相結合，采用“門”形架附加千斤頂加壓校平，充分保證了加筋板與腹板的頂緊。
　　4.3.端頭板組裝：端頭板組裝時必須保證與腹板頂緊，在腹板端部坡口加工時，還要注意加工斷面的直線度，以保證焊接后端板不變形。
　　5．預組裝：
　　5.1.吊車梁分三段制作完成后，在地面進行水平預拼裝。在安裝大梁臨時砼支墩附近設置預裝胎架，在端部及接頭部位采用安鋼常用鋼錠簡易裝配胎架，三段就位沉降穩定后測標高加支撐找平。

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