CN105464384B - 箱型钢桁架多接头巨型节点现场焊接施工方法 - Google Patents

箱型钢桁架多接头巨型节点现场焊接施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种箱型钢桁架多接头巨型节点现场焊接施工方法，该施工方法主要包括多接头巨型节点的制作、节点结构与箱型杆件的吊装连接、焊接施工平台的安装；巨型节点在钢板整体下料的基础上通过焊接连接支和加劲隔板而形成；节点与箱型杆件的吊装连接采用栓焊组合连接，同时螺栓连接作为吊装定位和平台承载结构；施工平台由钢管杆件焊接而成，并通过吊环支承于箱型杆件上。本发明涉及的箱型钢桁架多接头巨型节点现场焊接施工方法能够方便箱型钢桁架节点焊接施工，同时平台可循环使用，加快焊接施工速度，提高焊接质量，降低工程费用，取得较好的技术经济效益。

Description

箱型钢桁架多接头巨型节点现场焊接施工方法
技术领域
本发明涉及一种箱型钢桁架多接头巨型节点现场焊接施工方法，属于钢结构工程领域，适用于大型民用和工用建筑物中大型箱型钢桁架巨型节点焊接连接工程。
背景技术
随着建筑行业的发展，商厦、体育馆、图书馆等大型建筑越来越多，复杂的大型空间钢结构的应用越来越广泛，为了解决大跨度、高承载力和接头节点的力学性能和连接方式日趋复杂等问题，箱型桁架和巨型节点结构形式近年来得到了广泛的应用。
巨型箱型钢桁架现场焊接主要焊接部位有箱型主桁架和箱型腹杆，均为全溶透焊缝和一级焊缝。箱梁在焊接施工过程中存在如下难点：(1)箱型钢桁架节点复杂，现场焊接所在空间位置较难搭设施工平台，给焊接施工带来困难；(2)巨型钢桁架构件交错复杂，节点处接头较多，密集的焊接区域不仅使焊接次应力高度集中，还会产生残余应力，导致变形、扭曲，甚至焊接使节点开裂。
发明内容
本发明的目的在于针对箱型钢桁架多接头巨型节点现场焊接施工中存在的难点，提供一种现场焊接施工方法，该方法采用可循环使用的钢架结构，并设置可靠的支承，同时螺栓连接结构亦作为焊接的拘束结构，降低焊接及焊后变形的发生。
为了实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：
一种箱型钢桁架多接头巨型节点现场焊接施工方法，包括以下步骤：
步骤一、多接头巨型节点制作：巨型节点是在钢板整体下料的基础上通过焊接连接支和加劲隔板而形成，并在与箱型杆件焊接处设置连接条和焊缝垫板；
步骤二、多接头巨型节点安装：将多接头巨型节点吊装至安装位置，并与下部的承力结构焊接牢固；
步骤三、箱型杆件吊装就位：采用吊装机械将箱型杆件吊至巨型节点连接处，调整就位后螺栓紧固；
步骤四、施工平台吊装：将制作好的施工平台吊至需焊接部位下方，两端竖向承重杆穿过箱型杆件，承重横杆插入其上端的吊环中，并支承在U型支座上；
步骤五、多接头巨型节点与箱型杆件焊接：先焊接下端翼缘板，然后两侧腹板，最后焊接上端封口板，焊接采用单侧坡口焊缝；
步骤六、施工平台移至下一焊接施工处：焊接结束后，拧开限位螺环，抽出承重横梁，将施工平台吊至下一施工处。
所述多接头巨型节点，先在钢板上整体下料多接头巨型节点底板，然后焊接连接支侧板和加劲隔板，最后将两端节点底板和连接支侧板焊接。
所述施工平台结构是由限位螺环、吊环、竖向承重杆、水平杆、侧面杆件、水平托杆等焊接制作而成，水平托杆上铺设竹胶板，在侧面设置安全防护网。
本发明的有益效果是：
(1)该焊接施工平台支承在焊缝两侧箱型桁架上，两箱型桁架在焊缝处通过螺栓预先连接，具有支承稳定的作用，同时作为箱型桁架的连接结构，提高其连接强度；
(2)连接螺栓结构均位于箱型桁架内部，施工后箱型桁架表面不需处理，降低焊接对箱型桁架表面的不利影响；
(3)连接螺栓结构在箱型桁架吊装过程中进行精确定位，在焊前预连接，增强焊缝附近钢板刚度，减小焊接过程中及焊后的变形；
(4)施工平台由钢杆件组成，通过顶端圆环支承在承重横杆上，平台四周设置安全防护网，施工平台装拆方便，安全性好。
附图说明
图1是箱型钢桁架单榀结构布置图；
图2是多接头巨型节点三维示意图；
图3时多接头巨型节点剖面图；
图4是箱型钢桁架多接头巨型节点现场焊接施工平台；
图5是箱型钢桁架焊缝处连接螺栓结构。
附图标记说明：1-箱型钢桁架，2-U型支座，3-限位螺环，4-承重横杆，5-吊环，6-竖向承重杆，7-水平杆，8-侧面杆件，9-水平托杆，10-箱型钢桁架焊接面，11-预留孔焊接面，12-焊缝，13-连接条，14-螺栓，15-焊缝垫板，16-水平梁杆，17-竖向腹杆，18-斜腹杆，19-节点底板，20-连接支，21-连接支侧板，22-加劲隔板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。虽然本发明将结合较佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本发明限制在所述实施例中。相反，本发明将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本发明的范围内的替换物、改进型和等同物。
图1是箱型钢桁架单榀结构布置图，图2是多接头巨型节点三维示意图，图3时多接头巨型节点剖面图，图4是箱型钢桁架多接头巨型节点现场焊接施工平台，图5是箱型钢桁架焊缝处连接螺栓结构，参照图1～5所示，该施工方法涉及结构包括承载结构和平台结构，承载结构包括箱型钢桁架焊缝连接条13、焊缝垫板15、螺栓14等组成的连接螺栓结构和U型支座2、承重横杆4等组成的焊缝两侧支承结构，平台结构包括限位螺环3、吊环5、竖向承重杆6、水平杆7、侧面杆件8、水平托杆9等，并在水平托杆9上铺设竹胶板，在侧面设置安全防护网。
箱型钢桁架所采用的箱型构件截面尺寸为500×400mm和400×400mm，多接头巨型节点包括水平梁杆16、竖向腹杆17、斜腹杆18等八个连接支20。箱型杆件与多接头巨型节点相应的焊缝连接处的内表面焊接连接条13和焊缝垫板15，焊缝宽3mm，采用单面坡口焊，坡口50°，箱型杆件吊装到位后，通过螺栓14连接固定。在焊缝两侧的巨型节点和箱型杆件上表面焊接U型支座2，将平台结构的吊环5吊至U型支座附近，插入承重横杆4，并用限位螺环3进行位置固定，承重横杆4由直径60mm，壁厚10mm的圆管制作。平台的竖向承重杆6、水平杆7、侧面杆件8和水平托干9均有钢管制作，相应的截面尺寸由承重计算得出，并满足相应的安全储备。
上述箱型钢桁架多接头巨型节点焊接施工的主要过程如下：
步骤一、多接头巨型节点制作：巨型节点是在钢板整体下料的基础上通过焊接连接支20和加劲隔板22而形成，并在与箱型杆件焊接处设置连接条13和焊缝垫板15；
步骤二、多接头巨型节点安装：将多接头巨型节点吊装至安装位置，并与下部的承力结构焊接牢固；
步骤三、箱型杆件吊装就位：采用吊装机械将箱型杆件吊至巨型节点连接处，调整就位后螺栓14紧固；
步骤四、施工平台吊装：将制作好的施工平台吊至需焊接部位下方，两端竖向承重杆6穿过箱型杆件，承重横杆4插入其上端的吊环5中，并支承在U型支座2上；
步骤五、多接头巨型节点与箱型杆件焊接：先焊接下端翼缘板，然后两侧腹板，最后焊接上端封口板，焊接采用单侧坡口焊缝12；
步骤六、施工平台移至下一焊接施工处：焊接结束后，拧开限位螺环3，抽出承重横梁4，将施工平台吊至下一施工处。

Claims (2)

1.一种箱型钢桁架多接头巨型节点现场焊接施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、多接头巨型节点制作：巨型节点是在钢板整体下料的基础上通过焊接连接支(20)和加劲隔板(22)而形成，并在与箱型杆件焊接处设置连接条(13)和焊缝垫板(15)；
步骤二、多接头巨型节点安装：将多接头巨型节点吊装至安装位置，并与下部已安装结构焊接牢固；
步骤三、箱型杆件吊装就位：采用吊装机械将箱型杆件吊至巨型节点连接处，调整就位后螺栓(14)紧固；
步骤四、施工平台吊装：将制作好的施工平台吊至需焊接部位下方，两端竖向承重杆(6)穿过箱型杆件，承重横杆(4)插入其上端的吊环(5)中，并支承在U型支座(2)上；施工平台是由限位螺环(3)、吊环(5)、竖向承重杆(6)、水平杆(7)、侧面杆件(8)和水平托杆(9)焊接制作而成，水平托杆(9)上铺设竹胶板，在侧面设置安全防护网；
步骤五、多接头巨型节点与箱型杆件焊接：先焊接下端翼缘板，然后两侧腹板，最后焊接上端封口板，焊接采用单侧坡口焊缝(12)；
步骤六、施工平台移至下一焊接施工处：焊接结束后，拧开限位螺环(3)，抽出承重横梁(4)，将施工平台吊至下一施工处。
2.根据权利要求1所述的箱型钢桁架多接头巨型节点现场焊接施工方法，其特征在于所述步骤一中，先在钢板上整体下料多接头巨型节点底板(19)，然后焊接连接支侧板(21)和加劲隔板(22)，最后将两端节点底板(19)和连接支侧板(21)焊接。
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