CN102689142B - 管桁架制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种管桁架制作工艺，包括钢管的下料、管件相贯接头的定位、管件的焊接、构件的校正、预拼装和预装架的卸载等步骤，各个制作加工环节顺次进行。本发明制作工艺对于相贯端头、相贯孔的组对精度高，尺寸偏差小，并且架体拼装快，校正工作量小，外观成型好，大大节省了打磨的工作量和时间，可保证施工和成型质量，保证各制作环节的顺畅和进度，保证了施工总工期，还可节约管桁架制作中的材料成本，节约人工和物资投入，提高生产的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种冶金建筑焊接制作工艺，具体地说是一种管桁架制作工艺。
背景技术
目前在我国最为时尚的屋面钢结构较多采用钢桁架形式，广泛运用于大型酒店、体育馆等综合民用建筑中。管桁架制作是钢结构制作中区别于工业厂房构件制作的一项新兴施工工程，此结构型式最为重点工序是相贯线下料、制作及焊接工艺。传统工艺条件下的管、型钢组对加工，需要繁琐的手工放样、划线、切割、割后修复打磨等工序，不仅劳动强度大，效率低下，且精度很难保证。
发明内容
本发明的目的就是提供一种管桁架制作工艺，以解决管桁架施工劳动强度大、效率低下，且精度很难保证的问题。
本发明是这样实现的：一种管桁架制作工艺，按以下步骤进行：
a、钢管的下料：先将钢管按设定长度截断，再用数控相贯线切割机对钢管的相接部分进行相贯线切割，之后对所切割的相贯线管口以及管件的长度进行检验；
b、管件相贯接头的定位：在作为支管的钢管管件的相贯接头处做出0°、90°、180°和270°的方向位置标记；再在作为主管的钢管管件的相贯接头处做出0°、90°、180°和270°的方向位置标记，并按照各支管的轴线距离，在主管的外管壁上，位于主管和支管的轴线相交点的垂直面处做出标志；在主管的外管壁上标出支管连接的角度位置；
c、管件的焊接：先点焊固定好主管，将支管上的相贯接头沿0°至180°轴线与主管上标出的支管连接位置点焊在同一直线上；焊接时，先用小直径焊条打底焊，然后用气体保护焊施焊，将支管逐一焊接在主管上；运到施工现场后再焊接焊透，经超声探伤全部合格后，再按照图纸尺寸和位置要求装配成若干构件；
d、构件的校正：待构件焊接装配完毕后，采用300T油压机或火焰加热法，加热温度控制在900℃以下，对构件进行焊接变形的校正；
e、在管桁架的上、下弦杆上的各个连接节点的位置处加注标识；在场地每隔1.2—2.0米设置一个支架，将下弦杆放置到支架上，再设置拼装用的胎具和模具，然后对焊接并校正好的构件进行预拼装；起拱胎具按管桁架的起拱设计要求进行放样，并分别放置到管桁架的各个节距内，把管桁架节段内的上、下弦杆在抬举大样上进行加热，使之弯曲，以符合起拱要求；检查各处的加工尺寸、接口及预留量，无误后统一编号登记；
f、预装架的卸载：采用分步卸载的方法拆卸预装架和组装胎架，将管桁架的支撑体系分为若干卸载区，各个卸载区的卸载在不单独完全卸载的前提下协调进行，直至全部卸载完毕。
切割相贯线管口的检验：先由原尺寸通过计算机把相贯线的展开图在透明的塑料薄膜上按l:1绘制成检验用型板，型板上标上管件的编号。检验时将型板根据线标志紧贴在相贯线管口，据以检验吻合程度。
在所述预拼装过程中，要检查管桁架上的各处尺寸、接口和预留量，以确定钢管端部形状的加工精确性、腹管长度的精确度、上下弦杆的曲率，为现场安装提供数据与保障。
管桁架上的牛腿及所用连接件用胎具定位组装。
本发明在钢管下料过程中是利用数控管相贯切割机进行切割，这样可对任意相贯形式下的圆管其相贯端头、相贯孔进行自动数控热切割，相贯口角度精确，坡口误差小，使焊接坡口一次成型，大大提高了组对的精度和速度。精度高、效率快，成品焊缝合格率高。
本发明制作工艺对于相贯端头、相贯孔的组对精度高，尺寸偏差小，并且架体拼装快，校正工作量小，外观成型好，大大节省了打磨的工作量和时间，可保证施工和成型质量，保证各施工环节的顺畅和进度，保证了施工总工期，还可节约管桁架制作中的材料成本，节约人工和物资投入，提高生产的经济效益。
具体实施方式
本发明制作工艺包括钢管的下料、管件相贯接头的定位、管件的焊接、构件的校正、预拼装和预装架的卸载等步骤，各个制作加工环节顺次进行。
1、钢管的下料：由于管桁架的腹杆与上、下弦杆之间为焊接连接，为保证焊接质量，减少焊接变形，采取以下措施：
①选用切割设备：采用数控相贯线切割机对钢管杆件的连接部位进行相贯端头或相贯管口的切割，数控相贯线切割机可根据输入的不同放样程序，在计算机控制下对各种管径、各种角度结合形成的相贯线实施自动切割操作；
②杆件切割长度的确定：通过试验，先行确定各种规格的钢管杆件应预留的焊接收缩量，在截取钢管杆件的断料长度时，应预留焊接收缩量和钢管端面机械削坡口的加工余量；
③切割相贯线管口的检验：先把各种所用到的相贯线的展开图按l:1的比例绘制在透明塑料薄膜上，制成检验用的型板，在型板上标上管件的编号。检验时，将型板根据相贯线标志紧贴在相贯线管口，据以检验吻合程度（实践表明，这是检验相贯线管口准确度的一种最为简便、快捷的方法）；
④切割长度的检验：原尺寸放样人员对每根钢管杆件都有一一对应的加工单，标识钢管杆件的长度，切割机操作员每完成一根管件的切割，必须检查管件的长度并填表记录；
⑤管件的切割精度：采用等离子切割，能使偏差控制在±1mm，以较高的切割精度来保证管桁架的制造质量和尺寸精度；
⑥后期管理：加工后的管件放入专用的贮存架上，以保护管件的加工面。
2、主管与支管相贯接头的定位：
①在支管相贯接头的两端，均应用洋冲在0°、90°、180°和270°的位置做出标志；
②对主管的相贯接口，也用洋冲在0°、90°、180°和270°的方向作好标志，并按照各支管的轴线距离，在主管的外管壁上、位于主管和支管的轴线相交点的垂直面处，做出标志；
③在主管的外管壁上，标出支管的角度位置。
3、管件的焊接：先点焊固定好主管，将支管上的相贯接头沿0°至180°轴线与主管上标出的支管连接位置点焊在同一直线上；焊接时，先用小直径焊条打底焊，然后用气体保护焊施焊，将支管逐一焊接在主管上；待运送到施工现场再焊接焊透，经超声探伤全部合格后，再按照图纸尺寸和位置要求装配成若干构件；对于钢管对接焊，一般是先用小直径焊条打底焊，然后再用常规焊条焊透。
4、构件的校正：构件装焊完毕后，采用300T油压机或火焰加热法对构件的焊接变形进行校正；加热温度一般控制在900℃以下，加热后应缓慢冷却，不得强制急冷。在次桁架、环桁架的校正过程中，不是采取以往的火焰烘烤，而是采用机械拉拽校正，这样可以加快制作速度，同时也可保证质量要求。
5、预拼装：其目的是检查钢管端部形状加工的精确性、腹管长度的精确度、上下弦杆的曲率等，为后续的现场安装提供数据与保障。其具体方法是：
①在管桁架的上、下弦杆上，将各个节点的位置用洋冲加以标识；
②设置组装胎架：包括支架、连接胎具、起拱胎具和其他模具等，支架平均每隔1.5米设置一个，设置的原则是，不得妨碍腹管的预装，当某一个下弦杆放置在上面时，支架要有足够的强度，不发生超标准的弹性变形；
③对焊接并校正好的构件进行预拼装，桁架牛腿及连接件用胎具定位组装；
④起拱胎具按管桁架的起拱设计要求进行放样，并分别放置到管桁架的各个节距内，把管桁架节段内的上、下弦杆在抬举大样上加热，使之产生很小的弯曲，以符合起拱要求；
⑤拼装后，检查各处的加工尺寸、接口及预留量，准确无误后，统一编号登记。
6、预装架的卸载：采用分部卸载的方法拆卸预装架和组装胎架，即将预拼装的管桁架体系分为几个卸载区，各个区的卸载要协调进行，禁止将某区单独完全卸载完毕，因为某区单独的完全卸载操作会隐含很大的施工和质量风险。
Claims (2)
1.一种管桁架制作工艺，其特征是，按以下步骤进行：
a、钢管的下料：先将钢管按设定长度截断，再用数控相贯线切割机对钢管的相接部分进行相贯线切割，之后对所切割的相贯线管口以及管件的长度进行检验；对相贯线管口进行检验的具体方法为：先由原尺寸通过计算机把相贯线的展开图在透明的塑料薄膜上按l：1的比例绘制成检验用型板，型板上标上管件的编号；检验时将型板根据线标志紧贴在相贯线管口，据以检验吻合程度；
b、管件相贯接头的定位：在作为支管的钢管管件的相贯接头处做出0°、90°、180°和270°的方向位置标记；再在作为主管的钢管管件的相贯接头处做出0°、90°、180°和270°的方向位置标记，并按照各支管的轴线距离，在主管的外管壁上，位于主管和支管的轴线相交点的垂直面处做出标志；在主管的外管壁上标出支管连接的角度位置；
c、管件的焊接：先点焊固定好主管，将支管上的相贯接头沿0°至180°轴线与主管上标出的支管连接位置点焊在同一直线上；焊接时，先用小直径焊条打底焊，然后用气体保护焊施焊，将支管逐一焊接在主管上；运到施工现场后再焊接焊透，经超声探伤全部合格后，再按照图纸尺寸和位置要求装配成若干构件；
d、构件的校正：待构件焊接装配完毕后，采用300T油压机或火焰加热法，加热温度控制在900℃以下，对构件进行焊接变形的校正；
e、预拼装：在管桁架的上、下弦杆上的各个连接节点的位置处加注标识；在场地每隔1.2—2.0米设置一个支架，将下弦杆放置到支架上，再设置拼装用的胎具和模具，然后对焊接并校正好的构件进行预拼装；起拱胎具按管桁架的起拱设计要求进行放样，并分别放置到管桁架的各个节距内，把管桁架节段内的上、下弦杆在抬举大样上进行加热，使之弯曲，以符合起拱要求；检查各处的加工尺寸、接口及预留量，以确定钢管端部形状的加工精确性、腹管长度的精确度、上下弦杆的曲率，为现场安装提供数据与保障，无误后统一编号登记；
f、预装架的卸载：采用分步卸载的方法拆卸预装架和组装胎架，将预拼装的管桁架分为几个卸载区，各个卸载区的卸载在不单独完全卸载的前提下协调进行，直至全部卸载完毕。
2.根据权利要求1所述的管桁架制作工艺，其特征是，管桁架上的牛腿及所用连接件用胎具定位组装。
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