廣州新電視塔環梁冷彎成型的工藝評定試驗方案
一、工藝評定的試驗目的
廣州新電視塔外筒由鋼管構件焊接而成，其中環梁的彎曲加工工藝是本工程鋼結構製作的難點和重點之一，根據工藝要求，本工程對直徑大於20mm的環梁擬採用冷彎成型工藝，為保證環梁彎管後的精度、滿足外筒設計精度、強度要求，對環梁冷彎成型工藝進行工藝評定試驗，定量測試成品鋼管冷彎後材料效能的改變以及各項效能的差異。
二、工藝評定擬定的試件規格和數量
1試件材質：q345gjc，正火交貨狀態；截面規格：φ800×30；數量1根。（試件圖紙詳見後頁附錄一）
2試件管材的材質要求與工程鋼材材質一致，試件測試後，允許割除檢測損傷部位用於工程中。
三、環梁彎管工藝評定試驗檢測的主要內容
1環梁彎管加工允許偏差檢測
2鋼材力學效能試驗
1） 鋼管母材（鋼板）力學效能試驗檢測
2） 彎管後在實體構件取樣對鋼管軸向、徑向效能檢測（部位選擇環梁內外側的受拉和受壓區及焊縫熱影響區）。
3） 檢測，內容：鋼板沿軋制方向（軸向）和橫向（徑向）的屈服點、抗拉強度、伸長率、屈強比、收縮率、衝擊功。
4） 檢測報告應對製管前後鋼材材質的變化影響進行對比比較。
3焊縫力學效能試驗
1） 對鋼板對接平焊進行焊縫力學效能試驗檢測；
2） 對彎管對接焊縫進行焊縫力學效能試驗檢測；
3） 檢測內容：焊縫質量(焊縫質量等級為一級，超聲波探傷評定等級ⅱ級)、焊縫熱影響區鋼板沿軸向和徑向的屈服點、抗拉強度、伸長率、收縮率、衝擊功。
4試驗取樣要求
1）鋼材力學效能試塊取樣要求
鋼材的取樣要求在距環梁端部150mm處，取受拉部位和受壓部位，焊縫處取熱影響區的母材作為試驗試塊，如下圖所示。
2）焊縫的機械效能試驗檢測取樣要求
焊縫的機械效能試驗檢測取樣如下圖所示取試樣測試試樣專案和取樣位置：
a 衝擊試驗（1）、（2）、（3）
b 拉伸試驗（1）、（3）
c 內部組織（金相）
d 維氏硬度分布（1）、（2）、（3）（350以下）
e 化學分析（1）、（2）
5環梁冷壓彎曲後的應力檢測
1） 鋼管殘餘應力檢測方法採用「鑽孔法」（「盲孔法」）。
2） 殘餘應力檢測分兩個階段進行並作對比，分別為彎管前和彎管後進行對比。
6環梁冷壓彎曲成型後的表面檢測
1） 環梁冷壓加工成型後，應對其表面進行檢測，是否有微裂紋的產生，用磁粉或著色進行檢測。
2） 環梁冷壓加工成型後，應對其表面硬度進行檢測，與彎管前的表面硬度進行對比。
四、工藝評定試驗結論要求
環梁冷彎工藝評定結果完成後，應出具以下報告，作為批量彎管的加工依據：
1彎管後的外形尺寸檢測報告；
2材料（焊縫熱影響區）的機械效能檢測報告；
3焊縫力學效能檢測報告；
4殘餘應力檢測報告；
5表面裂紋檢測報告；
6表面硬度檢測報告；
五、試驗單位
本次試驗測試將委託上海交通大學完成
附錄一、環梁冷壓彎曲試驗圖紙
附錄二、環梁冷壓彎曲成型工藝
1冷彎加工裝置說明
對於曲率半徑大於20m的環梁，採用冷壓加工，其彎曲加工裝置採用大型2000噸油壓機進行加工，根據環梁的截面尺寸製作上下專用壓模，進行壓彎加工，成型裝置和方法如下圖所示：
2冷壓彎管工藝流程
冷3冷壓彎管加工工藝細則
1） 上、下壓模的設計和裝夾
如下圖所示，彎管前先按鋼管的截面尺寸製作上下專用壓模，壓模採用厚板製作，然後與油壓機用高強螺栓進行連線，下模開檔尺寸根據試驗資料確定。
2）鋼管的對接接長
考慮到鋼管彎制後兩端將有一段為平直段，為此，採用先在要彎制的鋼管一端拼裝一段鋼管，待鋼管壓制成型後，再切割兩端的平直段，從而保證鋼管端部的光滑過渡。
3）鋼管的壓彎工藝
鋼管壓彎採用一端向另一端逐步喂彎，每次喂彎量約為500mm，壓制時下壓量必須進行嚴格控制，下壓量根據鋼管的曲率半徑進行計算，分為五次壓制成型，以使鋼管表面光滑過渡，不產生較大的皺褶，根據本公司多年來的施工經驗，每次下壓量控制如下表所示：
h為壓制長度鋼管範圍內的理論拱高。
下壓量控制採用標桿控制法，採用在鋼管側立面立一根帶刻度的標桿，下壓量通過與標桿上的刻度線進行對比來控制。
鋼管壓制後採用專用圓弧樣板進行檢測，符合拱度要求後，吊出油壓機，放在專用平台上進行檢測，根據平台上劃出的環梁理論中心線和端麵位置線，進行切割兩端平直線，並開好對接剖口打磨光順。
4冷壓彎管後的檢測
壓制成型後的鋼管應放在專用平台上進行檢驗以下內容：
1）成品彎管後表面不得有微裂縫缺陷存在，表面應圓滑，無明顯皺褶，且凹凸深度不應大於1mm。
2）壁厚減薄率：≤10%或實際壁厚不小於設計計算壁厚；
3）波浪率（波浪率h與公稱外徑do之比）不大於2%，且波距a與波浪度h之比大於10。
5冷壓彎管的外形尺寸允許偏差
廣州電視塔鋼結構施工方案
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