多曲面焊接球形網架拼裝精度研究

劉成林

摘要：本文就多曲面焊接球形網架拼裝精度進行闡述，采用了先進的球心定位裝置及胎架固定方式。本技術是以中鐵十七局集團建筑工程有限公司承建的吉林市人民大劇院鋼結構工程為依托，根據現場實際條件，在施工中摸索和總結出的一種提高多曲面焊接球形網架拼裝精度的施工工藝，通過現場實踐，取得了較快的施工速度和良好的經濟和社會效益。

關鍵詞：隔一焊一、剛性連接、球心定位

Abstract This paper expounds the assembly accuracy of multi-surface welding spherical mesh frame，and adopts the advanced spherical center positioning device and tire frame fixing method.This technology is based on the construction of Jilin City People's Grand Theatre Co.，Ltd.，according to the actual conditions，in the construction of a improve the precision of multi-surface welding spherical mesh assembly construction process，through the site practice，has achieved rapid construction speed and good economic and social benefits.

Keywords The Wang Guo-wei，rigid connection and the center of the center

引言

本技術是以中鐵十七局集團建筑工程有限公司承建的吉林市人民大劇院鋼結構工程為依托，在施工中摸索和總結出的一種提高多曲面焊接球形網架拼裝精度的施工工藝[1]。

1 工程概況

本工程位于吉林市東山區江灣大橋南端東側，總建筑面積為37007.98m2，最高點標高約36.3m，最低點約9.5m，屋面為不規則雙曲面，屋面水平投影約18600 m2，屋面上部屋面為網殼，下部屋面以雙層焊接球網架為主，屋面為不規則曲面[2]。

2 多曲面焊接球形網架拼裝施工方法[2]11-13

2.1 編制專項焊接方案

1、根據網架結構設計特點及現場實際情況，焊接采用隔一焊一及由中間向兩邊的順序進行。

2、改進了焊接工藝

棄用手工電弧焊，使用熱輸入量小的二氧化碳氣體保護焊，采用小焊道多道多層焊接方法以減少收縮量[3]。

3、改進后的焊接專項方案進行針對性技術交底，先進行項目部管理人員交底，再進行焊接作業人員交底[4]。

2.2 加強網架拼裝胎架穩定性

1、對胎架立桿的底座鋼板相互間用鋼條進行進行剛性連接，并用嵌入鋼筋頭對鋼墊板與混凝土硬化地面進行固定。

2、在立桿的設置過程中用靠尺進行垂直度測量，待定位牢固后再用靠尺和掛線進行復查，保證立桿的垂直度不超過2mm[5]。

2.3 改進測量方法

1、本項目網架拼裝定位方法采用“球定位桿”的方式[6]。本QC小組經過研究出一種球體中心點定位裝置，能精確定位球體中心且操作簡單便利[7]。

2、改進后的焊接球中心點定位測量方法如下：

球體中心點定位裝置，包括圓形托盤和十字水平管：圓形托盤1由一個5mm長160*5圓管，一塊10mm厚直徑160mm鋼板焊接而成，焊接后對圓形托盤下底和上平面進行打磨。

圓形托盤上平面采用磁性吸附一個十字水平管，作為水平調節裝置。

圓形托盤上平面中間標記有中心點十字絲，作為托盤中心點標示。

具體施工步驟如下：

把圓形托盤放置與球體（鋼結構焊接球）上;采用磁性吸附十字水平管于圓形托盤上平面;調整圓形托盤位置，直至十字水平管十字兩個方向都居中;架設全站儀棱鏡于中心十字絲中點，采用全站儀打的水平坐標即中心點的水平坐標。

3 優越性分析

制定最佳焊接順序，整體焊接累積變形控制在規范要求的10mm以內。

通過將胎架立桿底座與地面錨固，使垂直度偏<1mm，拼裝過程中胎架變形量<2mm。

現場技術人員及技術工人發明一項球體中心定位定位裝置，配合全站儀進行精確測量，誤差控制在1mm以內。

4 效益分析

經核算，每拼裝一榀網架可節省費用約5500元，36榀網架按此法實施，共計創造經濟效益達19.8萬元。

5 結束語

該技術在本工程鋼結構施工得到了很好的實際運用，本工程鋼架架的施工質量得到了一致好評，為公司以后類似項目提供了技術支持。

參考文獻

[1]譚中富，孫煥純.空間桁架結構拓撲優化設計的線性規劃方法.工程力學，2002，9（4）：19-23.

[2]錢令希.工程結構優化設計[M].北京：水利電力出版社，2001.

[3]中華人民共和國行業標準.空間網格結構技術規程[J].JGJ7-2010，2010，33-35

[4]鋼結構設計手冊編寫組.鋼結構設計手冊（第三版）[M].北京：中國建筑工業出版社，2003

[5]高立人（譯）.空間網格結構[M].北京：中國建筑工業出版社，2004

[6]張其林.索和膜結構[M].上海：同濟大學出版社，2002

[7]沈世釗.懸索結構設計[M].北京：中國建筑工業出版社，1997