CN117206835A - 一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，解决现有技术施工效率低影响施工进度并且对焊接技工技能要求高的技术问题。本发明包括以下步骤：步骤一、埋入段加工；步骤二、六枝开花钢管柱及箱型梁装配。本发明设计科学合理，可以提高焊接效率，保证施工进度，同时保证焊接质量并降低对焊接技工技能要求，并且还能降低施工成本。

Description

一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法。

背景技术

传统的仿生柱由树干、树杈铸钢节点和树枝组成。树枝在节点处的连接方式根据树状结构的具体形式而确定，对于树枝杆件不太长、分枝不多，施工时方便直接焊接且受力满足要求的节点在施工过程中可直接进行焊接，而对于杆件很长、管径很粗、分枝很多，施工时无法保证直接焊接好的结构，则需采用独立的节点，这种独立节点安装前须预先制作好，施工时再分别与节点各分支相焊接，从而完成结构的安装，且这种独立节点既须保证结构的承载力，又须保证节点分枝间的连贯性，因此其制作难度相当大，施工效率低，施工进度难以保证。钢结构的制作、安装过程中存在大量焊缝，传统的焊接方法主要采用手工电弧焊、半自动气保焊，其工作环境差，生产效率低，焊接质量不稳定，对焊工数量需求大，焊工技能依赖性大。仿生柱结构常设悬挑杆件，这样在安装过程中构件的自稳性差，现场施工时存在安全隐患。

因此，设计一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，以提高焊接效率，保证施工进度，同时保证焊接质量并降低对焊接技工技能要求，并且还能降低施工成本，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，以至少解决上述部分技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，包括以下步骤：

步骤一、埋入段加工；

步骤二、六枝开花钢管柱及箱型梁装配。

进一步地，在所述步骤一中，加工埋入段时，采用加工H型钢方式加工出6件T型钢，先加工出3件H型钢，该H型钢的腹板宽度为T型钢腹板宽度的两倍，旁弯矫正后从H型钢腹板中心线切开，切割时，每间隔1米预留50mm宽不切割，两端头切割时，在水平工装上放线切割以保证两端头平面度以及与柱轴线之间的垂直度。

进一步地，在所述步骤二中，六枝开花钢管柱及箱型梁装配时，包括以下步骤：

步骤(一)、钢管基准线定位；

步骤(二)、六枝开花钢管柱柱身装配；

步骤(三)、六枝开花钢管柱柱头装配；

步骤(四)、箱型悬臂梁装配；

步骤(五)、悬臂梁节点装配。

进一步地，在所述步骤(一)中，钢管基准线定位时，包括以下步骤：

步骤A、在水平工装上将钢管找平，通过吊垂线及测量垂线两侧半径R必须相等，钢管柱椭圆度控制在±2mm以内，找出钢管最高点及最低点以定位出竖向钢管轴线，围钢管外周长检查两侧周长以确保其相等；

步骤B、根据竖向钢管轴线两边相等周长，再等分周长以定位出钢管横向轴线，再检查钢管直径及四等分周长是否一致，十字中心线即定位完成；

步骤C、根据纵肋、腹板与十字轴线的角度算出外周长，在钢管上进行定位划线，用弦长检查定位线准确度；

步骤D、中间定位线采用两端的定位线拉线，画出中间定位点，长度较长时多画几个点，中间定位点画出后复查周长是否与端口一致，再弹出各条定位线；

步骤E、定位线画好后用样冲标注清晰，十字轴线为安装定位用轴线；

步骤F、定位线放线完成后即可进行装配。

进一步地，在所述步骤(二)中，六枝开花钢管柱柱身装配时，包括以下步骤：

步骤1、放地样，搭设工装胎架；处理胎架基础，找平后以胎架图坐标原点为基准建立控制网，在地面上标示地胎线；

步骤2、钢管画定位线；在工装平台上分钢管十字轴线、腹板、纵肋、外环板定位线；

步骤3、装配钢管柱内环板；装配钢管柱内环板，钢管柱内十字中心线需与内环板十字中心线重合，内环板点焊牢固暂不焊接；

步骤4、装配第一件分段外环板；装配第一块分段外环板，拉线检查直线度；

步骤5、装配两侧纵肋；检查纵肋直线度，纵肋不能超出板厚的外边线；

步骤6、装配两侧分段外环板；

步骤7、装配两侧腹板；

步骤8、装配两侧分段外环板；

步骤9、装配剩余加劲板；依次装配与管柱焊接的分段外环板、纵肋及腹板，装配顺序按顺时针或逆时针依次装配，装配时上端口纵向拉钢丝进行装配，保证装配的直线度；

步骤10、焊接分段外环板与纵肋、腹板立焊缝；焊接纵肋及腹板与分断外环板之间的立焊缝，焊接时两侧同时对称施焊；

步骤11、焊接分段外环板与柱壁板角焊缝；焊接分段外环板与柱壁板角焊缝，不焊接纵肋、腹板与柱壁板角焊缝，焊接时两侧同时对称施焊；

步骤12、装配中间窄翼板；装配前先矫正腹板角度、开口及直线度，再装配中间翼板；

步骤13、焊接腹板与柱壁板角焊缝；焊接时两侧同时对称均匀施焊，焊接时每条焊缝分两次焊接，每次焊接坡口的1/2；腹板与柱壁板角焊缝只焊接单面，装配时不留钝边，间隙控制在1mm以内，熔透区域间隙5mm；

步骤14、装配弧形板；装配前在弧形板内弧弹出中心线，装配时以中心线定位，纵肋、分断外环板与弧形板角焊缝顶紧不焊接；

步骤15、焊接纵肋与柱壁板、弧形板角焊缝；焊接时两侧同时对称均匀施焊，焊接时每条焊缝分两次焊接，每次焊接坡口的1/2；纵肋与柱壁板角焊缝只焊接单面，装配时不留钝边，间隙控制在1mm以内，熔透区域间隙5mm；

步骤16、装配中间窄翼板两侧的边翼板；分段外环板与两侧边翼板角焊缝顶紧不焊接；

步骤17、焊接弧形板与边翼板角焊缝；两侧对称施焊，焊缝不高于母材1mm，不咬边，外观均匀且无明显接痕；

步骤18、焊接腹板与中间窄翼板角焊缝及装配辅助设施；两侧对称施焊，焊脚高度不大于5mm，不咬边，外观均匀且无明显接痕。

进一步地，在所述步骤(三)中，六枝开花钢管柱柱头装配时，包括以下步骤：

步骤(1)、放地样，搭设工装胎架；放地样线及搭设工装，地样上放出锅盖整体投影线以及管柱投影的圆心点、十字轴线和腹板定位线；

步骤(2)、钢管画定位线；在工装平台上分钢管十字轴线、腹板、纵肋和外环板定位线；

步骤(3)、装配钢管柱内环板和加劲板；钢管在水平平台上放十字轴线、腹板及纵肋定位线；装配钢管柱内的内环板、竖向加劲板及格栅板，装配好后暂不焊接；

步骤(4)、锅盖上工装胎架；装配二合一式锅盖，锅盖与地样线重合，锅盖定位后将腹板地样线返在锅盖外表面上，做好样冲标记；

步骤(5)、钢管柱与锅盖定位装配；将钢管柱与锅盖定位装配，对照步骤(1)中圆心点进行吊线定位，锅盖与钢管柱十字轴线、腹板定位线对齐；

步骤(6)、装配一侧6件腹板；根据锅盖及钢管柱上定位线装配，装配后用样板检查腹板与钢管的角度及拉弦长检查角度；

步骤(7)、装配箱体内中间横隔板；保证加劲板的定位及角度；

步骤(8)、装配箱体另一侧6件腹板；根据锅盖及钢管柱上定位线装配，装配后用样板检查腹板与钢管的角度及拉弦长检查角度，检查腹板之间间距以确保精度；

步骤(9)、装配箱体内两边横隔板；焊接箱体内中间横隔板与腹板三方角焊缝，焊接完成后矫正及检查腹板直线度及间距；

步骤(10)、装配中间翼板；检查整体直线度及间距，焊接腹板与钢管、锅盖连接焊缝，焊接完成后检查线形并矫正；中间翼板与中间横隔板不焊接；

步骤(11)、装配纵肋；装配纵肋并焊接两边横隔板与纵肋连接焊缝；

步骤(12)、装配6片弧形板；检查整体线形及几何尺寸，焊接两边横隔板与弧形板的连接焊缝，焊接完成后矫正并检查线形及几何尺寸，弧形板与纵肋不焊接；

步骤(13)、装配两边翼板；检查线形及几何尺寸合格后，焊接中翼板、边翼板与腹板连接焊缝，再焊接弧形板与锅盖、边翼板的连接焊缝，均采用单面坡口焊接；焊接完成后矫正并检查线形及几何尺寸；边翼板与两边横隔板不焊接；

步骤(14)、装配Y型箱梁腹板；焊接腹板与弧形板连接焊缝；

步骤(15)、装配Y型箱梁翼板及装饰板；先装配Y型箱梁翼板，并焊接翼腹板连接焊缝；再装配弧形装饰板并焊接；

步骤(16)、装配辅助设施；焊接箱内加劲板、内环板及格栅板连接焊缝；焊接完成后再装配箱内爬梯、管线及人孔辅助设施；最后矫正、打磨及检验构件线形及几何尺寸。

进一步地，在所述步骤(四)中，箱型悬臂梁装配时，包括以下步骤：

步骤Ⅰ、放地样，搭设工装胎架；采用“到装法”进行装配；

步骤Ⅱ、铺设顶板；检查顶板与工装间隙，局部间隙误差≤2mm，控制折弯精度，板厚方向切斜角，画横隔板、腹板定位线；

步骤Ⅲ、装配中间横隔板；

步骤Ⅳ、装配中间2块腹板；检查腹板直线度及间距；焊接横隔板与腹板立焊缝；

步骤Ⅴ、装配中间翼缘板；检查腹板直线度及间距；

步骤Ⅵ、装配两侧横隔板；焊接两侧横隔板与腹板、顶板连接焊缝，采用单面坡口焊接腹板与顶板连接焊缝，焊接完成后矫正并检查直线度及几何尺寸；

步骤Ⅶ、装配两侧腹板；装配两侧腹板并焊接两边横隔板与两侧腹板连接焊缝，焊接完成后矫正并检查直线度及几何尺寸；

步骤Ⅷ、装配两边翼板；检查直线度及几何尺寸，合格后焊接中间横隔板与中翼板、边横隔板与边翼板连接焊缝，均为单面坡口焊接，矫正、打磨及检验几何尺寸。

进一步地，在所述步骤(五)中，悬臂梁节点装配时，包括以下步骤：

步骤(A)、放地样，搭设工装胎架；采用“正装法”进行装配；

步骤(B)、底板单元铺设；检查底板与工装间隙，允许局部间隙误差≤2mm；底板下料后画出腹板、耳板、加劲板的定位线；

步骤(C)、装配一侧2个节段腹板；保证直线度及角度；

步骤(D)、先装配中间翼板，再装配横向腹板；

步骤(E)、装配箱内横隔板；

步骤(F)、装配另一侧2个节段腹板；保证装配的直线度及开口间距；

步骤(G)、装配外侧两边腹板节块及内侧耳板；装配外侧两边腹板节块及内侧耳板，焊接所有立焊缝；

步骤(H)、装配鱼尾顶板；装配鱼尾顶板，焊接顶板与内侧2个腹板焊缝，焊接完成后矫正；

步骤(I)、装配鱼尾段外侧两个腹板；装配鱼尾段外侧两个腹板，并焊接腹板与顶板连接焊缝，焊接完成后矫正；

步骤(J)、装配外侧2个耳板；焊接耳板与腹板对接焊缝；

步骤(K)、装配鱼尾两侧腹板；焊接腹板与顶板、耳板连接焊缝；

步骤(L)、装配顶板两侧纵肋；焊接箱内剩余连接焊缝，焊接完成后矫正；

步骤(M)、装配外侧顶板；顶板纵肋与顶板、横隔板与顶板不焊接；

步骤(N)、装配两侧装饰封板；加固后整体焊接，每道装配工序、矫正工序后，检查线形及几何尺寸合格后方进入下一道工序。

进一步地，在焊接施工时，加筋条与上下翼缘板为贴钢衬垫单边坡口焊接，其余焊缝均为熔透焊。

进一步地，在板单元拼接焊接施工中且板拼接焊缝为通长焊缝时，当板单元为薄板，且板厚≤8mm时，使用单丝埋弧焊工艺，将组对间隙控制在3～5mm内，使用焊条电弧焊或CO₂气体保护焊进行定位焊，定位焊缝厚度不小于3mm，长度不小于40mm，间距为500mm，焊条电弧焊使焊条，CO₂气体保护焊使用/>均采用小电流进行焊接，定位焊后打磨起弧和收弧端，避免弧坑裂纹；薄板焊接时不开坡口，在焊缝背面粘贴陶瓷衬垫，单面焊接成型，埋弧焊丝规格为/>

当板单元为中厚板，且板厚8mm＜δ≤20mm时，使用双丝埋弧焊工艺，将组对间隙控制在5～8mm内，定位焊厚度不小于板厚1/3，其余与薄板焊接相同；双丝埋弧焊第一丝为直流正接，焊丝直径为4.0mm，焊枪角度为5°；第二丝采用交流，焊丝直径为4.0mm，焊枪角度为20～25°；焊接时不开坡口，双面多层多道焊接，每层焊道厚度为5～8mm，前丝焊接电流700～750A，电压32～34V，后丝焊接电流600～650A，电压38～40V，焊接速度60～80cm/min；

当板单元为厚板，且板厚＞20mm时，使用双丝埋弧焊工艺，将组对间隙控制在3～5mm内，定位焊厚度不小于板厚1/3且不大于10mm，其余与薄板焊接相同；30mm以下厚度钢板采取单面开坡口焊接，背面使用陶瓷衬垫；30mm以上厚度钢板采取双面开坡口焊接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明设计科学合理，可以提高焊接效率，保证施工进度，同时保证焊接质量并降低对焊接技工技能要求，并且还能降低施工成本。

附图说明

图1为本发明钢管十字轴线及定位线示意图。

图2为本发明六枝开花钢管柱柱身装配工装胎架示意图。

图3为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时装配钢管柱内环板示意图。

图4为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时装配第一件分段外环板示意图。

图5为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时装配两侧纵肋示意图。

图6为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时装配两侧分段外环板示意图。

图7为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时装配两侧腹板示意图。

图8为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时装配两侧分段外环板示意图。

图9为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时装配剩余加劲板示意图。

图10为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时焊接分段外环板与纵肋、腹板立焊缝示意图。

图11为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时焊接分段外环板与柱壁板角焊缝示意图。

图12为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时装配中间窄翼板示意图。

图13为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时焊接腹板与柱壁板角焊缝示意图。

图14为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时装配弧形板示意图。

图15为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时焊接纵肋与柱壁板、弧形板角焊缝示意图。

图16为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时装配板3两侧边翼板示意图。

图17为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时焊接弧形板与翼板角焊缝示意图。

图18为本发明六枝开花钢管柱柱身装配时焊接腹板与中间窄翼板角焊缝及装配辅助设施示意图。

图19为本发明六枝开花钢管柱柱头装配时装配钢管柱内环板、加劲板示意图。

图20为本发明六枝开花钢管柱柱头装配时锅盖上工装胎架示意图。

图21为本发明六枝开花钢管柱柱头装配时钢管柱与锅盖定位装配示意图。

图22为本发明六枝开花钢管柱柱头装配时装配一侧6件腹板示意图。

图23为本发明六枝开花钢管柱柱头装配时装配箱体内中间横隔板(加劲板)示意图。

图24为本发明六枝开花钢管柱柱头装配时装配另一侧箱体腹板6件示意图。

图25为本发明六枝开花钢管柱柱头装配时装配箱体内两边横隔板(加劲板)示意图。

图26为本发明六枝开花钢管柱柱头装配时装配中间翼板示意图。

图27为本发明六枝开花钢管柱柱头装配时装配纵肋示意图。

图28为本发明六枝开花钢管柱柱头装配时装配6片弧形板示意图。

图29为本发明六枝开花钢管柱柱头装配时装配两边翼板示意图]。

图30为本发明六枝开花钢管柱柱头装配时装配Y型箱梁腹板示意图。

图31为本发明六枝开花钢管柱柱头装配时装配Y型箱梁翼板及装饰板示意图。

图32为本发明箱型悬臂梁装配时铺设顶板示意图。

图33为本发明箱型层臂梁装配时装配中间横隔板示意图。

图34为本发明箱型息臂梁装配时装配中间2块腹板示意图。

图35为本发明箱型悬臂梁装配时装配中间翼络板示意图。

图36为本发明箱型悬臂梁装配时装配两侧横隔板之一示意图。

图37为本发明箱型悬臂梁装配时装配两侧横隔板之二示意图。

图38为本发明箱型悬臂梁装配时装配两侧腹板示意图。

图39为本发明箱型悬臂梁装配时装配两边翼板之一示意图。

图40为本发明箱型悬臂梁装配时装配两边翼板之二示意图。

图41为本发明悬臂梁节点装配时底板单元铺设示意图。

图42为本发明悬臂梁节点装配时装配一侧2个节段腹板示意图。

图43为本发明悬臂梁节点装配时先装配中间翼板，再装配横向腹板示意图。

图44为本发明悬臂梁节点装配时装配箱内横隔板示意图。

图45为本发明悬臂梁节点装配时装配另一侧2个节段腹板示意图。

图46为本发明悬臂梁节点装配时装配外侧两边腹板节块及内侧耳板示意图。

图47为本发明悬臂梁节点装配时装配鱼尾顶板示意图。

图48为本发明悬臂梁节点装配时装配鱼尾段外侧两个腹板示意图。

图49为本发明悬臂梁节点装配时装配外侧2个耳板示意图。

图50为本发明悬臂梁节点装配时装配鱼尾两侧腹板示意图。

图51为本发明悬臂梁节点装配时装配顶板两侧纵肋示意图。

图52为本发明悬臂梁节点装配时装配外侧顶板示意图。

图53为本发明悬臂梁节点装配时装配两侧装饰封板示意图。

图54为本发明埋入段示意图。

图55为本发明埋入段另一示意图。

图56为本发明单个树状结构单元示意图。

图57为本发明薄板焊缝示意图。

图58为本发明双丝埋弧焊示意图。

图59为本发明免开坡口、免清根埋弧焊双面焊接焊缝图。

图60为本发明中厚板开坡口焊缝示意图之一。

图61为本发明中厚板开坡口焊缝示意图之二。

图62为本发明单棵树吊装埋件施工示意图。

图63为本发明单棵树吊装劲性钢柱施工示意图。

图64为本发明单棵树吊装时六肢开花钢柱施工示意图。

图65为本发明单棵树吊装时悬臂梁施工示意图。

图66为本发明单棵树吊装时悬臂梁施工俯视图。

图67为本发明单棵树吊装时封边梁施工示意图。

图68为本发明单棵树吊装时封边梁施工俯视图。

图69为本发明单棵树吊装时Y型次梁施工示意图。

图70为本发明单棵树吊装时Y型次梁施工俯视图。

图71为本发明单棵树吊装时伞与伞直接采用销轴连接示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1。如图1-71所示，本发明提供的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，包括以下步骤：步骤一、埋入段加工；步骤二、六枝开花钢管柱及箱型梁装配。本发明设计科学合理，可以提高焊接效率，保证施工进度，同时保证焊接质量并降低对焊接技工技能要求，并且还能降低施工成本。

实施例2。如图1-71所示，本发明提供的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，包括以下步骤：步骤一、埋入段加工；步骤二、六枝开花钢管柱及箱型梁装配。

在所述步骤一中，加工埋入段时，采用加工H型钢方式加工出6件T型钢，先加工出3件H型钢，该H型钢的腹板宽度为T型钢腹板宽度的两倍，旁弯矫正后从H型钢腹板中心线切开，切割时，每间隔1米预留50mm宽不切割，两端头切割时，在水平工装上放线切割以保证两端头平面度以及与柱轴线之间的垂直度。

本实施例2在实施例1的基础上，给出了埋入段加工的具体方法，具体为：在所述步骤一中，加工埋入段时，采用加工H型钢方式加工出6件T型钢，先加工出3件H型钢，该H型钢的腹板宽度为T型钢腹板宽度的两倍，旁弯矫正后从H型钢腹板中心线切开，切割时，每间隔1米预留50mm宽不切割，两端头切割时，在水平工装上放线切割以保证两端头平面度以及与柱轴线之间的垂直度。本发明设计科学合理，可以提高焊接效率，保证施工进度，同时保证焊接质量并降低对焊接技工技能要求，并且还能降低施工成本。

实施例3。如图1-71所示，本发明提供的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，包括以下步骤：步骤一、埋入段加工；步骤二、六枝开花钢管柱及箱型梁装配。

在所述步骤二中，六枝开花钢管柱及箱型梁装配时，包括以下步骤：步骤(一)、钢管基准线定位；步骤(二)、六枝开花钢管柱柱身装配；步骤(三)、六枝开花钢管柱柱头装配；步骤(四)、箱型悬臂梁装配；步骤(五)、悬臂梁节点装配。

本实施例3在实施例1的基础上，给出了六枝开花钢管柱及箱型梁装配的具体方法，具体为：在所述步骤二中，六枝开花钢管柱及箱型梁装配时，包括以下步骤：步骤(一)、钢管基准线定位；步骤(二)、六枝开花钢管柱柱身装配；步骤(三)、六枝开花钢管柱柱头装配；步骤(四)、箱型悬臂梁装配；步骤(五)、悬臂梁节点装配。本发明设计科学合理，可以提高焊接效率，保证施工进度，同时保证焊接质量并降低对焊接技工技能要求，并且还能降低施工成本。

实施例4。如图1-71所示，本发明提供的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，包括以下步骤：步骤一、埋入段加工；步骤二、六枝开花钢管柱及箱型梁装配。

在所述步骤二中，六枝开花钢管柱及箱型梁装配时，包括以下步骤：步骤(一)、钢管基准线定位；步骤(二)、六枝开花钢管柱柱身装配；步骤(三)、六枝开花钢管柱柱头装配；步骤(四)、箱型悬臂梁装配；步骤(五)、悬臂梁节点装配。

在所述步骤(一)中，钢管基准线定位时，包括以下步骤：步骤A、在水平工装上将钢管找平，通过吊垂线及测量垂线两侧半径R必须相等，钢管柱椭圆度控制在±2mm以内，找出钢管最高点及最低点以定位出竖向钢管轴线，围钢管外周长检查两侧周长以确保其相等；步骤B、根据竖向钢管轴线两边相等周长，再等分周长以定位出钢管横向轴线，再检查钢管直径及四等分周长是否一致，十字中心线即定位完成；步骤C、根据纵肋、腹板与十字轴线的角度算出外周长，在钢管上进行定位划线，用弦长检查定位线准确度；步骤D、中间定位线采用两端的定位线拉线，画出中间定位点，长度较长时多画几个点，中间定位点画出后复查周长是否与端口一致，再弹出各条定位线；步骤E、定位线画好后用样冲标注清晰，十字轴线为安装定位用轴线；步骤F、定位线放线完成后即可进行装配。

本实施例4在实施例3的基础上，给出了钢管基准线定位的具体方法，具体为：在所述步骤(一)中，钢管基准线定位时，包括以下步骤：步骤A、在水平工装上将钢管找平，通过吊垂线及测量垂线两侧半径R必须相等，钢管柱椭圆度控制在±2mm以内，找出钢管最高点及最低点以定位出竖向钢管轴线，围钢管外周长检查两侧周长以确保其相等；步骤B、根据竖向钢管轴线两边相等周长，再等分周长以定位出钢管横向轴线，再检查钢管直径及四等分周长是否一致，十字中心线即定位完成；步骤C、根据纵肋、腹板与十字轴线的角度算出外周长，在钢管上进行定位划线，用弦长检查定位线准确度；步骤D、中间定位线采用两端的定位线拉线，画出中间定位点，长度较长时多画几个点，中间定位点画出后复查周长是否与端口一致，再弹出各条定位线；步骤E、定位线画好后用样冲标注清晰，十字轴线为安装定位用轴线；步骤F、定位线放线完成后即可进行装配。本发明设计科学合理，可以提高焊接效率，保证施工进度，同时保证焊接质量并降低对焊接技工技能要求，并且还能降低施工成本。

实施例5。如图1-71所示，本发明提供的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，包括以下步骤：步骤一、埋入段加工；步骤二、六枝开花钢管柱及箱型梁装配。

在所述步骤二中，六枝开花钢管柱及箱型梁装配时，包括以下步骤：步骤(一)、钢管基准线定位；步骤(二)、六枝开花钢管柱柱身装配；步骤(三)、六枝开花钢管柱柱头装配；步骤(四)、箱型悬臂梁装配；步骤(五)、悬臂梁节点装配。

在所述步骤(二)中，六枝开花钢管柱柱身装配时，包括以下步骤：步骤1、放地样，搭设工装胎架；处理胎架基础，找平后以胎架图坐标原点为基准建立控制网，在地面上标示地胎线；步骤2、钢管画定位线；在工装平台上分钢管十字轴线、腹板、纵肋、外环板定位线；步骤3、装配钢管柱内环板；装配钢管柱内环板，钢管柱内十字中心线需与内环板十字中心线重合，内环板点焊牢固暂不焊接；步骤4、装配第一件分段外环板；装配第一块分段外环板，拉线检查直线度；步骤5、装配两侧纵肋；检查纵肋直线度，纵肋不能超出板厚的外边线；步骤6、装配两侧分段外环板；步骤7、装配两侧腹板；步骤8、装配两侧分段外环板；步骤9、装配剩余加劲板；依次装配与管柱焊接的分段外环板、纵肋及腹板，装配顺序按顺时针或逆时针依次装配，装配时上端口纵向拉钢丝进行装配，保证装配的直线度；步骤10、焊接分段外环板与纵肋、腹板立焊缝；焊接纵肋及腹板与分断外环板之间的立焊缝，焊接时两侧同时对称施焊；步骤11、焊接分段外环板与柱壁板角焊缝；焊接分段外环板与柱壁板角焊缝，不焊接纵肋、腹板与柱壁板角焊缝，焊接时两侧同时对称施焊；步骤12、装配中间窄翼板；装配前先矫正腹板角度、开口及直线度，再装配中间翼板；步骤13、焊接腹板与柱壁板角焊缝；焊接时两侧同时对称均匀施焊，焊接时每条焊缝分两次焊接，每次焊接坡口的1/2；腹板与柱壁板角焊缝只焊接单面，装配时不留钝边，间隙控制在1mm以内，熔透区域间隙5mm；步骤14、装配弧形板；装配前在弧形板内弧弹出中心线，装配时以中心线定位，纵肋、分断外环板与弧形板角焊缝顶紧不焊接；步骤15、焊接纵肋与柱壁板、弧形板角焊缝；焊接时两侧同时对称均匀施焊，焊接时每条焊缝分两次焊接，每次焊接坡口的1/2；纵肋与柱壁板角焊缝只焊接单面，装配时不留钝边，间隙控制在1mm以内，熔透区域间隙5mm；步骤16、装配中间窄翼板两侧的边翼板；分段外环板与两侧边翼板角焊缝顶紧不焊接；步骤17、焊接弧形板与边翼板角焊缝；两侧对称施焊，焊缝不高于母材1mm，不咬边，外观均匀且无明显接痕；步骤18、焊接腹板与中间窄翼板角焊缝及装配辅助设施；两侧对称施焊，焊脚高度不大于5mm，不咬边，外观均匀且无明显接痕。

本实施例5在实施例3的基础上，给出了六枝开花钢管柱柱身装配的具体方法，具体为：在所述步骤(二)中，六枝开花钢管柱柱身装配时，包括以下步骤：步骤1、放地样，搭设工装胎架；处理胎架基础，找平后以胎架图坐标原点为基准建立控制网，在地面上标示地胎线，工装胎架验收合格后方可投入使用；工装胎架必须牢固具有稳定性。步骤2、钢管画定位线；在工装平台上分钢管十字轴线(基准线)、腹板、纵肋、外环板定位线。步骤3、装配钢管柱内环板；装配钢管柱内环板，钢管柱内十字中心线要与内环板十字中心线重合，内环板点焊牢固暂不焊接。步骤4、装配第一件分段外环板；装配第一块分段外环板，拉线检查直线度。步骤5、装配两侧纵肋；检查纵肋直线度，纵肋不能超出板厚的外边线。步骤6、装配两侧分段外环板；检查直线度。步骤7、装配两侧腹板；检查直线度及开口间距。步骤8、装配两侧分段外环板；检查直线度。步骤9、装配剩余加劲板；依次装配与管柱焊接的所有部件(分段外环板、纵肋及腹板)，装配顺序按顺时针或逆时针依次装配，装配时上端口纵向拉钢丝进行装配，保证装配的直线度，装配次专检验收一次。步骤10、焊接分段外环板与纵肋、腹板立焊缝；焊接纵肋及腹板与分断外环板的立焊缝，焊接时两侧同时对称施焊。步骤11、焊接分段外环板与柱壁板角焊缝；焊接分段外环板与柱壁板角焊缝(不焊接纵肋、腹板与柱壁板角焊缝)，焊接时两侧同时对称施焊。步骤12、装配中间窄翼板；装配前需矫正腹板角度、开口及直线度(上端口拉钢丝检查)，专检验收合格后方可装配中间翼板。步骤13、焊接腹板与柱壁板角焊缝；焊接时两侧同时对称均匀施焊，焊接时每条焊缝分两次焊接，每次焊接坡口的1/2；腹板与柱壁板角焊缝只能焊接单面，装配时不留钝边，间隙控制在1mm以内，熔透区域间隙5mm。步骤14、装配弧形板；装配前在板2内弧弹出中心线，装配时以中心线定位(上端口拉钢丝装配、检查)，重点检查腹板与弧形板间距。纵肋、分断外环板与弧形板角焊缝顶紧不焊接。步骤15、焊接纵肋与柱壁板、弧形板角焊缝；焊接时两侧同时对称均匀施焊，焊接时每条焊缝分两次焊接，每次焊接坡口的1/2；纵肋与柱壁板角焊缝只能焊接单面，装配时不留钝边，间隙控制在1mm以内，熔透区域间隙5mm。步骤16、装配中间窄翼板两侧的边翼板；装配板3两侧边翼板，装配前矫正由专检验收合格后方可进行装配(上端口拉钢丝装配、检查)。分段外环板与两侧边翼板角焊缝顶紧不焊接。步骤17、焊接弧形板与边翼板角焊缝；采用半自动小车两侧对称施焊。焊缝要求：焊缝不得高于母材1mm，不得咬边，外观均匀，不得有明显的接痕。步骤18、焊接腹板与中间窄翼板角焊缝及装配辅助设施；采用半自动小车两侧对称施焊。焊缝要求：焊脚高度不大于5mm，不得咬边，外观均匀，不得有明显的接痕。最后装配钢管柱内部爬梯、管线及人孔等辅助设施。本发明设计科学合理，可以提高焊接效率，保证施工进度，同时保证焊接质量并降低对焊接技工技能要求，并且还能降低施工成本。

实施例6。如图1-71所示，本发明提供的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，包括以下步骤：步骤一、埋入段加工；步骤二、六枝开花钢管柱及箱型梁装配。在所述步骤二中，六枝开花钢管柱及箱型梁装配时，包括以下步骤：步骤(一)、钢管基准线定位；步骤(二)、六枝开花钢管柱柱身装配；步骤(三)、六枝开花钢管柱柱头装配；步骤(四)、箱型悬臂梁装配；步骤(五)、悬臂梁节点装配。

在所述步骤(三)中，六枝开花钢管柱柱头装配时，包括以下步骤：步骤(1)、放地样，搭设工装胎架；放地样线及搭设工装，地样上放出锅盖整体投影线以及管柱投影的圆心点、十字轴线和腹板定位线；步骤(2)、钢管画定位线；在工装平台上分钢管十字轴线、腹板、纵肋和外环板定位线；步骤(3)、装配钢管柱内环板和加劲板；钢管在水平平台上放十字轴线、腹板及纵肋定位线；装配钢管柱内的内环板、竖向加劲板及格栅板，装配好后暂不焊接；步骤(4)、锅盖上工装胎架；装配二合一式锅盖，锅盖与地样线重合，锅盖定位后将腹板地样线返在锅盖外表面上，做好样冲标记；步骤(5)、钢管柱与锅盖定位装配；将钢管柱与锅盖定位装配，对照步骤(1)中圆心点进行吊线定位，锅盖与钢管柱十字轴线、腹板定位线对齐；步骤(6)、装配一侧6件腹板；根据锅盖及钢管柱上定位线装配，装配后用样板检查腹板与钢管的角度及拉弦长检查角度；步骤(7)、装配箱体内中间横隔板；保证加劲板的定位及角度；步骤(8)、装配箱体另一侧6件腹板；根据锅盖及钢管柱上定位线装配，装配后用样板检查腹板与钢管的角度及拉弦长检查角度，检查腹板之间间距以确保精度；步骤(9)、装配箱体内两边横隔板；焊接箱体内中间横隔板与腹板三方角焊缝，焊接完成后矫正及检查腹板直线度及间距；步骤(10)、装配中间翼板；检查整体直线度及间距，焊接腹板与钢管、锅盖连接焊缝，焊接完成后检查线形并矫正；中间翼板与中间横隔板不焊接；步骤(11)、装配纵肋；装配纵肋并焊接两边横隔板与纵肋连接焊缝；步骤(12)、装配6片弧形板；检查整体线形及几何尺寸，焊接两边横隔板与弧形板的连接焊缝，焊接完成后矫正并检查线形及几何尺寸，弧形板与纵肋不焊接；步骤(13)、装配两边翼板；检查线形及几何尺寸合格后，焊接中翼板、边翼板与腹板连接焊缝，再焊接弧形板与锅盖、边翼板的连接焊缝，均采用单面坡口焊接；焊接完成后矫正并检查线形及几何尺寸；边翼板与两边横隔板不焊接；步骤(14)、装配Y型箱梁腹板；焊接腹板与弧形板连接焊缝；步骤(15)、装配Y型箱梁翼板及装饰板；先装配Y型箱梁翼板，并焊接翼腹板连接焊缝；再装配弧形装饰板并焊接；步骤(16)、装配辅助设施；焊接箱内加劲板、内环板及格栅板连接焊缝；焊接完成后再装配箱内爬梯、管线及人孔辅助设施；最后矫正、打磨及检验构件线形及几何尺寸。

本实施例6在实施例3的基础上，给出了六枝开花钢管柱柱头装配的具体方法，具体为：在所述步骤(三)中，六枝开花钢管柱柱头装配时，包括以下步骤：步骤(1)、放地样，搭设工装胎架；放地样线及搭设工装，地样上放出锅盖整体投影线、管柱投影的圆心点、十字轴线、腹板定位线。步骤(2)、钢管画定位线；在工装平台上分钢管十字轴线(基准线)、腹板、纵肋、外环板定位线。步骤(3)、装配钢管柱内环板和加劲板；钢管在水平平台上放十字轴线、腹板及纵肋定位线；装配钢管柱内的内环板、竖向加劲板及格栅板，装配好后暂不焊接。步骤(4)、锅盖上工装胎架；装配锅盖(二合一)，锅盖与地样线必须重合，锅盖定位后将腹板地样线返在锅盖外表面上，做好样冲标记。步骤(5)、钢管柱与锅盖定位装配；将钢管柱与锅盖定位装配，对照第一步的圆心点进行吊线定位，锅盖与钢管柱十字轴线、腹板定位线必须对齐，装配完成后专检进行验收。步骤(6)、装配一侧6件腹板；装配一侧箱体腹板6件，根据锅盖及钢管柱上定位线装配，装配后用样板检查腹板与钢管的角度及拉弦长检查角度。步骤(7)、装配箱体内中间横隔板；保证加劲板的定位及角度。步骤(8)、装配箱体另一侧6件腹板；装配另一侧箱体腹板6件，根据锅盖及钢管柱上定位线装配，装配后用样板检查腹板与钢管的角度及拉弦长检查角度，检查腹板之间间距。步骤(9)、装配箱体内两边横隔板；装配箱体内两边横隔板(加劲板)，焊接箱体内中间横隔板与腹板三方角焊缝，焊接完成后矫正及检查腹板直线度及间距。步骤(10)、装配中间翼板；装配中间翼板，检查整体直线度及间距，特别是两端现场对接口处几何尺寸；焊接腹板与钢管、锅盖连接焊缝(单面坡口焊接)，焊接完成后检查线形并矫正；中间翼板与中间横隔板不焊接。步骤(11)、装配纵肋；装配纵肋并焊接两边横隔板与纵肋连接焊缝。步骤(12)、装配6片弧形板；装配6片弧形板，检查整体线形及几何尺寸，焊接两边横隔板与弧形板的连接焊缝，焊接完成后矫正并检查线形及几何尺寸；弧形板与纵肋不焊接。步骤(13)、装配两边翼板；装配两边翼板，检查线形及几何尺寸合格后，焊接中翼板、边翼板与腹板连接焊缝(单面坡口焊接)，再焊接弧形板与锅盖、边翼板的连接焊缝(单面坡口焊接)，焊接完成后矫正并检查线形及几何尺寸；边翼板与两边横隔板不焊接。步骤(14)、装配Y型箱梁腹板；装配Y型箱梁腹板，并焊接腹板与弧形板连接焊缝。步骤(15)、装配Y型箱梁翼板及装饰板；先装配Y型箱梁翼板，并焊接翼腹板连接焊缝；再装配弧形装饰板并焊接。步骤(16)、装配辅助设施；焊接箱内加劲板、内环板及格栅板连接焊缝；焊接完成后再装配箱内爬梯、管线及人孔等辅助设施；最后矫正、打磨及检验构件线形及几何尺寸。本发明设计科学合理，可以提高焊接效率，保证施工进度，同时保证焊接质量并降低对焊接技工技能要求，并且还能降低施工成本。

实施例7。如图1-71所示，本发明提供的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，包括以下步骤：步骤一、埋入段加工；步骤二、六枝开花钢管柱及箱型梁装配。

在所述步骤二中，六枝开花钢管柱及箱型梁装配时，包括以下步骤：步骤(一)、钢管基准线定位；步骤(二)、六枝开花钢管柱柱身装配；步骤(三)、六枝开花钢管柱柱头装配；步骤(四)、箱型悬臂梁装配；步骤(五)、悬臂梁节点装配。

在所述步骤(四)中，箱型悬臂梁装配时，包括以下步骤：步骤Ⅰ、放地样，搭设工装胎架；采用“到装法”进行装配；步骤Ⅱ、铺设顶板；检查顶板与工装间隙，局部间隙误差≤2mm，控制折弯精度，板厚方向切斜角，画横隔板、腹板定位线；步骤Ⅲ、装配中间横隔板；步骤Ⅳ、装配中间2块腹板；检查腹板直线度及间距；焊接横隔板与腹板立焊缝；步骤Ⅴ、装配中间翼缘板；检查腹板直线度及间距；步骤Ⅵ、装配两侧横隔板；焊接两侧横隔板与腹板、顶板连接焊缝，采用单面坡口焊接腹板与顶板连接焊缝，焊接完成后矫正并检查直线度及几何尺寸；步骤Ⅶ、装配两侧腹板；装配两侧腹板并焊接两边横隔板与两侧腹板连接焊缝，焊接完成后矫正并检查直线度及几何尺寸；步骤Ⅷ、装配两边翼板；检查直线度及几何尺寸，合格后焊接中间横隔板与中翼板、边横隔板与边翼板连接焊缝，均为单面坡口焊接，矫正、打磨及检验几何尺寸。

本实施例7在实施例3的基础上，给出了箱型悬臂梁装配的具体方法，具体为：在所述步骤(四)中，箱型悬臂梁装配时，包括以下步骤：步骤Ⅰ、放地样，搭设工装胎架；放地样搭设平台工装，采用“到装法”进行装配；工装胎架必须牢固具有稳定性。步骤Ⅱ、铺设顶板；检查顶板与工装间隙，允许局部间隙≤2mm。控制折弯精度，板厚方向切斜角。画横隔板、腹板定位线。步骤Ⅲ、装配中间横隔板；装配中间横隔板，需保证横隔板的直线度。步骤Ⅳ、装配中间2块腹板；装配中间2块腹板，检查腹板直线度及间距；焊接横隔板与腹板立焊缝。步骤Ⅴ、装配中间翼缘板；装配中间翼缘板，检查腹板直线度及间距。步骤Ⅵ、装配两侧横隔板；装配两侧横隔板，并焊接两侧横隔板与腹板、顶板连接焊缝；在焊接腹板与顶板连接焊缝(单面坡口焊接)；焊接完成后矫正并检查直线度及几何尺寸。步骤Ⅶ、装配两侧腹板；装配两侧腹板并焊接两边横隔板与两侧腹板连接焊缝，焊接完成后矫正并检查直线度及几何尺寸。步骤Ⅷ、装配两边翼板；装配两边翼板，检查直线度及几何尺寸，合格后焊接中间横隔板与中翼板、边横隔板与边翼板连接焊缝(均为单面坡口焊接)，焊接顺序如图40所示；最后矫正、打磨及检验几何尺寸。本发明设计科学合理，可以提高焊接效率，保证施工进度，同时保证焊接质量并降低对焊接技工技能要求，并且还能降低施工成本。

实施例8。如图1-71所示，本发明提供的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，包括以下步骤：步骤一、埋入段加工；步骤二、六枝开花钢管柱及箱型梁装配。

在所述步骤二中，六枝开花钢管柱及箱型梁装配时，包括以下步骤：步骤(一)、钢管基准线定位；步骤(二)、六枝开花钢管柱柱身装配；步骤(三)、六枝开花钢管柱柱头装配；步骤(四)、箱型悬臂梁装配；步骤(五)、悬臂梁节点装配。

在所述步骤(五)中，悬臂梁节点装配时，包括以下步骤：步骤(A)、放地样，搭设工装胎架；采用“正装法”进行装配；步骤(B)、底板单元铺设；检查底板与工装间隙，允许局部间隙误差≤2mm；底板下料后画出腹板、耳板、加劲板的定位线；步骤(C)、装配一侧2个节段腹板；保证直线度及角度；步骤(D)、先装配中间翼板，再装配横向腹板；步骤(E)、装配箱内横隔板；步骤(F)、装配另一侧2个节段腹板；保证装配的直线度及开口间距；步骤(G)、装配外侧两边腹板节块及内侧耳板；装配外侧两边腹板节块及内侧耳板，焊接所有立焊缝；步骤(H)、装配鱼尾顶板；装配鱼尾顶板，焊接顶板与内侧2个腹板焊缝，焊接完成后矫正；步骤(I)、装配鱼尾段外侧两个腹板；装配鱼尾段外侧两个腹板，并焊接腹板与顶板连接焊缝，焊接完成后矫正；步骤(J)、装配外侧2个耳板；焊接耳板与腹板对接焊缝；步骤(K)、装配鱼尾两侧腹板；焊接腹板与顶板、耳板连接焊缝；步骤(L)、装配顶板两侧纵肋；焊接箱内剩余连接焊缝，焊接完成后矫正；步骤(M)、装配外侧顶板；顶板纵肋与顶板、横隔板与顶板不焊接；步骤(N)、装配两侧装饰封板；加固后整体焊接，每道装配工序、矫正工序后，检查线形及几何尺寸合格后方进入下一道工序。

本实施例8在实施例3的基础上，给出了悬臂梁节点装配的具体方法，具体为：在所述步骤(五)中，悬臂梁节点装配时，包括以下步骤：步骤(A)、放地样，搭设工装胎架；放地样搭设平台工装，采用“正装法”进行装配；工装胎架必须牢固具有稳定性。步骤(B)、底板单元铺设；底板单元铺设，检查底板与工装间隙，允许局部间隙≤2mm；底板下料后画出腹板、耳板、加劲板的定位线。步骤(C)、装配一侧2个节段腹板；保证直线度及角度。步骤(D)、先装配中间翼板，再装配横向腹板；注意装配加劲板的坡口方向。步骤(E)、装配箱内横隔板；横隔板定位需准确。步骤(F)、装配另一侧2个节段腹板；保证装配的直线度及开口间距。步骤(G)、装配外侧两边腹板节块及内侧耳板；装配外侧两边腹板节块及内侧耳板，焊接所有立焊缝。步骤(H)、装配鱼尾顶板；装配鱼尾顶板，焊接顶板与内侧2个腹板焊缝，焊接完成后矫正。步骤(I)、装配鱼尾段外侧两个腹板；装配鱼尾段外侧两个腹板，并焊接腹板与顶板连接焊缝，焊接完成后矫正。步骤(J)、装配外侧2个耳板；装配外侧2个耳板，并焊接耳板与腹板对接焊缝。步骤(K)、装配鱼尾两侧腹板；装配鱼尾两侧腹板，并焊接腹板与顶板、耳板连接焊缝。步骤(L)、装配顶板两侧纵肋；装配顶板两侧纵肋，焊接箱内剩余连接焊缝，焊接完成后矫正。步骤(M)、装配外侧顶板；装配外侧顶板，顶板纵肋与顶板、横隔板与顶板不焊接。步骤(N)、装配两侧装饰封板；装配两侧装饰封板，加固后整体焊接。每道装配工序、矫正工序后，必须经专检检查线形及几何尺寸，合格后方可进入下一道工序。本发明设计科学合理，可以提高焊接效率，保证施工进度，同时保证焊接质量并降低对焊接技工技能要求，并且还能降低施工成本。

实施例9。如图1-71所示，本发明提供的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，包括以下步骤：步骤一、埋入段加工；步骤二、六枝开花钢管柱及箱型梁装配。

在所述步骤二中，六枝开花钢管柱及箱型梁装配时，包括以下步骤：步骤(一)、钢管基准线定位；步骤(二)、六枝开花钢管柱柱身装配；步骤(三)、六枝开花钢管柱柱头装配；步骤(四)、箱型悬臂梁装配；步骤(五)、悬臂梁节点装配。

在焊接施工时，加筋条与上下翼缘板为贴钢衬垫单边坡口焊接，其余焊缝均为熔透焊。

本实施例9在实施例3的基础上，给出了焊接的具体方法，具体为：在焊接施工时，加筋条与上下翼缘板为贴钢衬垫单边坡口焊接，其余焊缝均为熔透焊。本发明设计科学合理，可以提高焊接效率，保证施工进度，同时保证焊接质量并降低对焊接技工技能要求，并且还能降低施工成本。

实施例10。如图1-71所示，本发明提供的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，包括以下步骤：步骤一、埋入段加工；步骤二、六枝开花钢管柱及箱型梁装配。

在所述步骤二中，六枝开花钢管柱及箱型梁装配时，包括以下步骤：步骤(一)、钢管基准线定位；步骤(二)、六枝开花钢管柱柱身装配；步骤(三)、六枝开花钢管柱柱头装配；步骤(四)、箱型悬臂梁装配；步骤(五)、悬臂梁节点装配。

在板单元拼接焊接施工中且板拼接焊缝为通长焊缝时，当板单元为薄板，且板厚≤8mm时，使用单丝埋弧焊工艺，将组对间隙控制在3～5mm内，使用焊条电弧焊或CO₂气体保护焊进行定位焊，定位焊缝厚度不小于3mm，长度不小于40mm，间距为500mm，焊条电弧焊使焊条，CO₂气体保护焊使用/>均采用小电流进行焊接，定位焊后打磨起弧和收弧端，避免弧坑裂纹；薄板焊接时不开坡口，在焊缝背面粘贴陶瓷衬垫，单面焊接成型，埋弧焊丝规格为/>/>

当板单元为中厚板，且板厚8mm＜δ≤20mm时，使用双丝埋弧焊工艺，将组对间隙控制在5～8mm内，定位焊厚度不小于板厚1/3，其余与薄板焊接相同；双丝埋弧焊第一丝为直流正接，焊丝直径为4.0mm，焊枪角度为5°；第二丝采用交流，焊丝直径为4.0mm，焊枪角度为20～25°；焊接时不开坡口，双面多层多道焊接，每层焊道厚度为5～8mm，前丝焊接电流700～750A，电压32～34V，后丝焊接电流600～650A，电压38～40V，焊接速度60～80cm/min。

当板单元为厚板，且板厚＞20mm时，使用双丝埋弧焊工艺，将组对间隙控制在3～5mm内，定位焊厚度不小于板厚1/3且不大于10mm，其余与薄板焊接相同；30mm以下厚度钢板采取单面开坡口焊接，背面使用陶瓷衬垫；30mm以上厚度钢板采取双面开坡口焊接。

本实施例10在实施例3的基础上，给出了板单元拼接焊接的具体方法，具体为：在板单元拼接焊接施工中且板拼接焊缝为通长焊缝时，当板单元为薄板，且板厚≤8mm时，使用单丝埋弧焊工艺，将组对间隙控制在3～5mm内，使用焊条电弧焊或CO₂气体保护焊进行定位焊，定位焊缝厚度不小于3mm，长度不小于40mm，间距为500mm，焊条电弧焊使焊条，CO₂气体保护焊使用/>均采用小电流进行焊接，定位焊后打磨起弧和收弧端，避免弧坑裂纹；薄板焊接时不开坡口，在焊缝背面粘贴陶瓷衬垫，单面焊接成型，埋弧焊丝规格为/>

当板单元为中厚板，且板厚8mm＜δ≤20mm时，使用双丝埋弧焊工艺，将组对间隙控制在5～8mm内，定位焊厚度不小于板厚1/3，其余与薄板焊接相同；双丝埋弧焊第一丝为直流正接，焊丝直径为4.0mm，焊枪角度为5°；第二丝采用交流，焊丝直径为4.0mm，焊枪角度为20～25°；焊接时不开坡口，双面多层多道焊接，每层焊道厚度为5～8mm，前丝焊接电流700～750A，电压32～34V，后丝焊接电流600～650A，电压38～40V，焊接速度60～80cm/min。

当板单元为厚板，且板厚＞20mm时，使用双丝埋弧焊工艺，将组对间隙控制在3～5mm内，定位焊厚度不小于板厚1/3且不大于10mm，其余与薄板焊接相同；30mm以下厚度钢板采取单面开坡口焊接，背面使用陶瓷衬垫；30mm以上厚度钢板采取双面开坡口焊接。

在板拼接过程中使用双丝埋弧焊代替传统的CO₂气保焊或单丝埋弧焊工艺；双丝埋弧焊每一根焊丝由一个独立的电源供电，前丝为直流电源，后丝为交流电源，双丝串列时前丝采用较高的电流和较低的电压可以获得足够的熔深，后丝采用较低的电流和较高的电压可以降低热循环过程和增加熔宽，从而实现优良且美观的焊缝。在中厚板焊接过程中，双丝埋弧焊在确保焊接质量的同时，可以大幅提升焊接效率。

焊接过程中大量焊缝要求全熔透，针对不同板厚和不同焊接接头形式，可以通过调节焊缝间隙，选择陶瓷衬垫单面焊，熔深较深的埋弧焊双面焊接工艺等实现免清根、免开坡口熔透焊接，结合双丝埋弧焊工艺可以实现最大厚度22mm的钢板免清根、免开坡口熔透焊接。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、埋入段加工；

步骤二、六枝开花钢管柱及箱型梁装配。

2.根据权利要求1所述的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，其特征在于，在所述步骤一中，加工埋入段时，采用加工H型钢方式加工出6件T型钢，先加工出3件H型钢，该H型钢的腹板宽度为T型钢腹板宽度的两倍，旁弯矫正后从H型钢腹板中心线切开，切割时，每间隔1米预留50mm宽不切割，两端头切割时，在水平工装上放线切割以保证两端头平面度以及与柱轴线之间的垂直度。

3.根据权利要求1所述的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，其特征在于，在所述步骤二中，六枝开花钢管柱及箱型梁装配时，包括以下步骤：

步骤(一)、钢管基准线定位；

步骤(二)、六枝开花钢管柱柱身装配；

步骤(三)、六枝开花钢管柱柱头装配；

步骤(四)、箱型悬臂梁装配；

步骤(五)、悬臂梁节点装配。

4.根据权利要求3所述的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，其特征在于，在所述步骤(一)中，钢管基准线定位时，包括以下步骤：

步骤A、在水平工装上将钢管找平，通过吊垂线及测量垂线两侧半径R必须相等，钢管柱椭圆度控制在±2mm以内，找出钢管最高点及最低点以定位出竖向钢管轴线，围钢管外周长检查两侧周长以确保其相等；

步骤B、根据竖向钢管轴线两边相等周长，再等分周长以定位出钢管横向轴线，再检查钢管直径及四等分周长是否一致，十字中心线即定位完成；

步骤C、根据纵肋、腹板与十字轴线的角度算出外周长，在钢管上进行定位划线，用弦长检查定位线准确度；

步骤D、中间定位线采用两端的定位线拉线，画出中间定位点，长度较长时多画几个点，中间定位点画出后复查周长是否与端口一致，再弹出各条定位线；

步骤E、定位线画好后用样冲标注清晰，十字轴线为安装定位用轴线；

步骤F、定位线放线完成后即可进行装配。

5.根据权利要求3所述的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，其特征在于，在所述步骤(二)中，六枝开花钢管柱柱身装配时，包括以下步骤：

步骤1、放地样，搭设工装胎架；处理胎架基础，找平后以胎架图坐标原点为基准建立控制网，在地面上标示地胎线；

步骤2、钢管画定位线；在工装平台上分钢管十字轴线、腹板、纵肋、外环板定位线；

步骤3、装配钢管柱内环板；装配钢管柱内环板，钢管柱内十字中心线需与内环板十字中心线重合，内环板点焊牢固暂不焊接；

步骤4、装配第一件分段外环板；装配第一块分段外环板，拉线检查直线度；

步骤5、装配两侧纵肋；检查纵肋直线度，纵肋不能超出板厚的外边线；

步骤6、装配两侧分段外环板；

步骤7、装配两侧腹板；

步骤8、装配两侧分段外环板；

步骤9、装配剩余加劲板；依次装配与管柱焊接的分段外环板、纵肋及腹板，装配顺序按顺时针或逆时针依次装配，装配时上端口纵向拉钢丝进行装配，保证装配的直线度；

步骤10、焊接分段外环板与纵肋、腹板立焊缝；焊接纵肋及腹板与分断外环板之间的立焊缝，焊接时两侧同时对称施焊；

步骤11、焊接分段外环板与柱壁板角焊缝；焊接分段外环板与柱壁板角焊缝，不焊接纵肋、腹板与柱壁板角焊缝，焊接时两侧同时对称施焊；

步骤12、装配中间窄翼板；装配前先矫正腹板角度、开口及直线度，再装配中间翼板；

步骤13、焊接腹板与柱壁板角焊缝；焊接时两侧同时对称均匀施焊，焊接时每条焊缝分两次焊接，每次焊接坡口的1/2；腹板与柱壁板角焊缝只焊接单面，装配时不留钝边，间隙控制在1mm以内，熔透区域间隙5mm；

步骤14、装配弧形板；装配前在弧形板内弧弹出中心线，装配时以中心线定位，纵肋、分断外环板与弧形板角焊缝顶紧不焊接；

步骤15、焊接纵肋与柱壁板、弧形板角焊缝；焊接时两侧同时对称均匀施焊，焊接时每条焊缝分两次焊接，每次焊接坡口的1/2；纵肋与柱壁板角焊缝只焊接单面，装配时不留钝边，间隙控制在1mm以内，熔透区域间隙5mm；

步骤16、装配中间窄翼板两侧的边翼板；分段外环板与两侧边翼板角焊缝顶紧不焊接；

步骤17、焊接弧形板与边翼板角焊缝；两侧对称施焊，焊缝不高于母材1mm，不咬边，外观均匀且无明显接痕；

步骤18、焊接腹板与中间窄翼板角焊缝及装配辅助设施；两侧对称施焊，焊脚高度不大于5mm，不咬边，外观均匀且无明显接痕。

6.根据权利要求3所述的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，其特征在于，在所述步骤(三)中，六枝开花钢管柱柱头装配时，包括以下步骤：

步骤(1)、放地样，搭设工装胎架；放地样线及搭设工装，地样上放出锅盖整体投影线以及管柱投影的圆心点、十字轴线和腹板定位线；

步骤(2)、钢管画定位线；在工装平台上分钢管十字轴线、腹板、纵肋和外环板定位线；

步骤(3)、装配钢管柱内环板和加劲板；钢管在水平平台上放十字轴线、腹板及纵肋定位线；装配钢管柱内的内环板、竖向加劲板及格栅板，装配好后暂不焊接；

步骤(4)、锅盖上工装胎架；装配二合一式锅盖，锅盖与地样线重合，锅盖定位后将腹板地样线返在锅盖外表面上，做好样冲标记；

步骤(5)、钢管柱与锅盖定位装配；将钢管柱与锅盖定位装配，对照步骤(1)中圆心点进行吊线定位，锅盖与钢管柱十字轴线、腹板定位线对齐；

步骤(6)、装配一侧6件腹板；根据锅盖及钢管柱上定位线装配，装配后用样板检查腹板与钢管的角度及拉弦长检查角度；

步骤(7)、装配箱体内中间横隔板；保证加劲板的定位及角度；

步骤(8)、装配箱体另一侧6件腹板；根据锅盖及钢管柱上定位线装配，装配后用样板检查腹板与钢管的角度及拉弦长检查角度，检查腹板之间间距以确保精度；

步骤(9)、装配箱体内两边横隔板；焊接箱体内中间横隔板与腹板三方角焊缝，焊接完成后矫正及检查腹板直线度及间距；

步骤(10)、装配中间翼板；检查整体直线度及间距，焊接腹板与钢管、锅盖连接焊缝，焊接完成后检查线形并矫正；中间翼板与中间横隔板不焊接；

步骤(11)、装配纵肋；装配纵肋并焊接两边横隔板与纵肋连接焊缝；

步骤(12)、装配6片弧形板；检查整体线形及几何尺寸，焊接两边横隔板与弧形板的连接焊缝，焊接完成后矫正并检查线形及几何尺寸，弧形板与纵肋不焊接；

步骤(13)、装配两边翼板；检查线形及几何尺寸合格后，焊接中翼板、边翼板与腹板连接焊缝，再焊接弧形板与锅盖、边翼板的连接焊缝，均采用单面坡口焊接；焊接完成后矫正并检查线形及几何尺寸；边翼板与两边横隔板不焊接；

步骤(14)、装配Y型箱梁腹板；焊接腹板与弧形板连接焊缝；

步骤(15)、装配Y型箱梁翼板及装饰板；先装配Y型箱梁翼板，并焊接翼腹板连接焊缝；再装配弧形装饰板并焊接；

步骤(16)、装配辅助设施；焊接箱内加劲板、内环板及格栅板连接焊缝；焊接完成后再装配箱内爬梯、管线及人孔辅助设施；最后矫正、打磨及检验构件线形及几何尺寸。

7.根据权利要求3所述的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，其特征在于，在所述步骤(四)中，箱型悬臂梁装配时，包括以下步骤：

步骤Ⅰ、放地样，搭设工装胎架；采用“到装法”进行装配；

步骤Ⅱ、铺设顶板；检查顶板与工装间隙，局部间隙误差≤2mm，控制折弯精度，板厚方向切斜角，画横隔板、腹板定位线；

步骤Ⅲ、装配中间横隔板；

步骤Ⅳ、装配中间2块腹板；检查腹板直线度及间距；焊接横隔板与腹板立焊缝；

步骤Ⅴ、装配中间翼缘板；检查腹板直线度及间距；

步骤Ⅵ、装配两侧横隔板；焊接两侧横隔板与腹板、顶板连接焊缝，采用单面坡口焊接腹板与顶板连接焊缝，焊接完成后矫正并检查直线度及几何尺寸；

步骤Ⅶ、装配两侧腹板；装配两侧腹板并焊接两边横隔板与两侧腹板连接焊缝，焊接完成后矫正并检查直线度及几何尺寸；

步骤Ⅷ、装配两边翼板；检查直线度及几何尺寸，合格后焊接中间横隔板与中翼板、边横隔板与边翼板连接焊缝，均为单面坡口焊接，矫正、打磨及检验几何尺寸。

8.根据权利要求3所述的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，其特征在于，在所述步骤(五)中，悬臂梁节点装配时，包括以下步骤：

步骤(A)、放地样，搭设工装胎架；采用“正装法”进行装配；

步骤(B)、底板单元铺设；检查底板与工装间隙，允许局部间隙误差≤2mm；底板下料后画出腹板、耳板、加劲板的定位线；

步骤(C)、装配一侧2个节段腹板；保证直线度及角度；

步骤(D)、先装配中间翼板，再装配横向腹板；

步骤(E)、装配箱内横隔板；

步骤(F)、装配另一侧2个节段腹板；保证装配的直线度及开口间距；

步骤(G)、装配外侧两边腹板节块及内侧耳板；装配外侧两边腹板节块及内侧耳板，焊接所有立焊缝；

步骤(H)、装配鱼尾顶板；装配鱼尾顶板，焊接顶板与内侧2个腹板焊缝，焊接完成后矫正；

步骤(I)、装配鱼尾段外侧两个腹板；装配鱼尾段外侧两个腹板，并焊接腹板与顶板连接焊缝，焊接完成后矫正；

步骤(J)、装配外侧2个耳板；焊接耳板与腹板对接焊缝；

步骤(K)、装配鱼尾两侧腹板；焊接腹板与顶板、耳板连接焊缝；

步骤(L)、装配顶板两侧纵肋；焊接箱内剩余连接焊缝，焊接完成后矫正；

步骤(M)、装配外侧顶板；顶板纵肋与顶板、横隔板与顶板不焊接；

步骤(N)、装配两侧装饰封板；加固后整体焊接，每道装配工序、矫正工序后，检查线形及几何尺寸合格后方进入下一道工序。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，其特征在于，在焊接施工时，加筋条与上下翼缘板为贴钢衬垫单边坡口焊接，其余焊缝均为熔透焊。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的一种复杂仿生钢结构模块化焊接安装方法，其特征在于，在板单元拼接焊接施工中且板拼接焊缝为通长焊缝时，当板单元为薄板，且板厚≤8mm时，使用单丝埋弧焊工艺，将组对间隙控制在3～5mm内，使用焊条电弧焊或CO₂气体保护焊进行定位焊，定位焊缝厚度不小于3mm，长度不小于40mm，间距为500mm，焊条电弧焊使焊条，CO₂气体保护焊使用/>均采用小电流进行焊接，定位焊后打磨起弧和收弧端，避免弧坑裂纹；薄板焊接时不开坡口，在焊缝背面粘贴陶瓷衬垫，单面焊接成型，埋弧焊丝规格为/>

当板单元为中厚板，且板厚8mm＜δ≤20mm时，使用双丝埋弧焊工艺，将组对间隙控制在5～8mm内，定位焊厚度不小于板厚1/3，其余与薄板焊接相同；双丝埋弧焊第一丝为直流正接，焊丝直径为4.0mm，焊枪角度为5°；第二丝采用交流，焊丝直径为4.0mm，焊枪角度为20～25°；焊接时不开坡口，双面多层多道焊接，每层焊道厚度为5～8mm，前丝焊接电流700～750A，电压32～34V，后丝焊接电流600～650A，电压38～40V，焊接速度60～80cm/min；

当板单元为厚板，且板厚＞20mm时，使用双丝埋弧焊工艺，将组对间隙控制在3～5mm内，定位焊厚度不小于板厚1/3且不大于10mm，其余与薄板焊接相同；30mm以下厚度钢板采取单面开坡口焊接，背面使用陶瓷衬垫；30mm以上厚度钢板采取双面开坡口焊接。