淺談網架結構屋面現場焊接拼裝精度控制

【摘 要】 本文站在網架結構屋面的角度，通過對現場焊接技術的了解，保證拼裝精度控制。

【關鍵詞】 網架結構；焊接拼接；精度控制

【引言】網架結構，即把多根桿件按照一定的網格形式，通過節點的連接，構成大跨度覆蓋的空間結構。目前，在學科應用方面，在水利工程、工程力學、建筑材料、水利科技等學科方面均有涉獵。網架結構具有很好的抗震性能，其特點有材料重量較輕、空間受力作用、鋼度較大的優勢。在現實生活中，一般可以運用到體育場觀看臺、體育場的看臺雨棚、飛機庫、劇院、候車廳等建筑的施工建設中。它所具有的缺點，在于匯交節點上面的桿件數量多，而制作安裝平面結構較為復雜。而焊接技術可以解決這些問題，通過對被焊材質進行加壓、加熱，不用填充其他材料，使這些材質達到原子間的永久結合，并且獲得永久性的連接效果。

1.網架結構屋面現場焊接拼裝技術

網架結構根據外形的不同，可分為單層、雙層的殼型網架結構和雙層板型網架結構。雙層的殼型網架和板型的網架，兩者的桿件都可以分為上弦桿、腹桿和下弦桿，他們的作用在于承受拉力與壓力。然而，單層殼型網架桿件，不僅要承受拉力與壓力，而且要承受彎矩和切力。而目前我國的網架結構，大多數采用板型網架結構。為了減少壓桿長度而增加穩定性，一般采取分桿和支撐桿的措施，這樣就產生很多的支點。面對這些支點，就需要進行焊接拼裝精度控制。

焊接技術，在高溫、高壓的條件下，運用焊接材料把兩塊或者多塊母材進行連接為一個整體的工藝方法，同時也異性種工件產生原子間結合。它廣泛地運用到金屬和非金屬方面。

在拼接過程中，首先要做好零件檢查工作，確認零件表面的質量，按要求達到B級以上級別。對于B、C級別的鋼材需要作出相應的處理，合格之后才能被采用。其次，要對下料零件按照產品相應標準進行檢查，尺寸、直線度、平面度一旦發生偏差時，就要經過堆焊打磨矯正到合格，要對切割的缺陷打磨之后才可以應用到拼裝工序之中。測量零件的坡口尺寸、角度偏小就要打磨到符合要求為止。

焊接的方法選取：手工電弧焊，熔化的極混合氣體保護焊。一般說來，都會優先選用后者，如果后者不行，就采用手工電弧焊。

2.網架結構屋面現場焊接拼裝精度控制

一般影響網架結構屋面現場焊接拼裝精度的因素如下：拼裝的場地、拼裝的胎架、拼裝的工藝、拼裝的順序等。由于這些因素的影響，需要提出相對應的措施，以及相應的解決辦法。

2.1 拼裝的場地處理

一般說來，大直徑的弧形桁架必須根據吊裝進行分段，然后在施工現場進行必要的拼裝。一般說來，在拼裝的這個流程中，要防止拼裝的胎架沉降的不均勻，需要把拼裝場地平整地壓實，還要鋪設300毫米的厚石墊層，同時，也要對其進行壓實。碎石的墊層上，再澆筑150毫米厚的C25混泥土。在拼裝場地的工作處理完畢之后，也要拼裝胎架。

2.2 拼裝胎架的設計和布置

拼裝胎架在實際上需要具有相當的穩定性和必要的強度，以這個來避免拼裝時，由于胎架的變形而導致了拼裝的精度發生偏差。此外，當然也要保證到胎架在模板上的口標高尺的正確性。根據實際的要求，現場拼裝需要采用臥拼的方式，在必要的時候，還需要設置拼裝胎架的立桿，盡可能地讓胎架的軸心受力。拼裝胎架相互之間，在胎架橫桿上，需要搭設一些操作平臺，以此來給拼裝工人進行拼裝作業。

拼接的設置，它的高度，需要滿足所有位置焊接所需要的高度，胎架的高度最低處不能夠出現明顯的晃動，需要經過驗收合格之后才能用。處于剛性平臺的沉降，會使得胎架發生變形，胎架的附近也必須建立一些觀察點，對胎架的沉降進行必要的觀察。施工過程中，所有結構的全部荷載，在作用于硬化地面時，要觀察高標有沒有變化，如果變化反應出現，就需要及時進行調整，等到沉降穩定之后才可以進行焊接。

在拼裝的胎架設置完之后、拼裝工作開始之前[1]，需要校正胎架的總寬度、總長度、總高度，同時，需要對鋼構件所有的擱置位置建立起控制的網格，然后對各個點的空間位置進行測量放線，設置一些桿件然后放置限位塊。

除上所述之外，在胎架完成了單次的拼裝后，就需要對它的尺寸進行檢測復合，在符合要求之后，才可以繼續進行拼裝工作。

2.3 現場的拼裝工藝

一般說來，拼接的胎架的長度一般為30米，最長的當然也有40米，所以，需要在施工現場進行拼接弦桿。網架結構的屋面，在匯交節點上面的桿件數很多，而制作安裝較平面的結構很復雜，所以對接起來十分困難，精度、效率都十分地低。

2.4 鋼管對接器的工作原理

首先，保證對接鋼管的就位，要用鏈式的鋼管對接器環繞在對接的位置上。然后把一個調整塊從另一個調整塊的條形孔中穿過，之后經過安裝進行壓塊。

其次，在兩個調整塊中間放著千斤頂，讓千斤頂頂住第一個調整塊與壓塊，接著拉開千斤頂，讓鏈式的鋼管對接器保持收緊狀態，讓限位塊較為自然地壓迫兩各隊接管的管口，然后，讓兩個接管的管口形成一個同心圓，使得管口保持一致狀態。

接著，因為很多的鋼管在加工過程之中易存在著偏差，鋼管的對接口可能存在一些局部的偏差，而局部的變差錯位就會超過標準，因此需要用校正器進行局部校正。在錯位的部分，用火焰進行必要的加熱，然后放一個千斤頂在校正器上，然后使用千斤頂把錯位邊向內壓，如此便可以將很嚴重的錯位偏差處進行很好的糾正[2]。但是由于在鏈片跟鏈片之間留有校正器安裝螺栓孔，使得鋼管的對接口都可以安裝校正器。

3. 網架結構屋面現場焊接拼裝精度控制過程中的問題

在網架結構屋面現場焊接拼裝精度的控制上[3]，可能會因為焊透時不采用的小角度、窄間隙的焊接坡口，會產生收縮量的問題。要解決這個問題，就需要盡量使用小角度、窄間隙的焊接坡口，以此來減少收縮量。在拼裝過程中，檢查發現拼裝出現誤差，用矯正器進行校正，如果還是不行，就需要在整體上把握，整體上根據誤差進行調整。

此外，由于地面組裝的時候，構件的預留需要收縮余量，一旦進行分段校正胎架，就會導致控制拼裝塊的焊接出現變形現象。設置部分的后裝段塊，由于地面的組裝就留有了多余之量，因此，亟待實測拼裝的接口坐標數值之后進行修正。

在控制焊接的過程中，必須按照一定的順序，否則也要出現問題。控制焊接的順序如下：

（1） 先中間后兩邊；

（2） 先考慮受力大的桿件，其次再焊受力小的；

（3） 先拉桿件再受壓桿件；

（4） 先焊縫小之處再對付縫多之處；

（5） 先應付大管徑桿件再應付小管徑桿件；

（6） 要把對稱口作為基準，以控制應力作為準則，制定良好的焊接順序，禁止把合龍焊口在桿件應力集中部位布置；

（7） 在焊接的時候，選擇自由端時要依據桿件的對稱布置點情況，以此避免焊接時誤差的積累；

4.結語

在實踐中，采取上文的措施，成功地解決一些關于網架結構屋面現場焊接拼裝精度控制問題，從而為日后的工作打好基礎。本文的拼裝精度控制技術，為廣大的網架結構屋面現場焊接拼裝控制提供了良好的建議。

參考文獻

[1] 羅誠持，《重型設備吊裝工藝與計算》[J]，中國建筑工業出版社，2012（10） 10-12

[2] 吳州，《建筑鋼結構施工手冊》[J]，中國計劃出版社，2009（08） 4-5

[3] 李建才，《建筑鋼結構施工手冊》[J]，中國建筑工業出版社，2010（05） 14-16

[4] 張棟梁，《安裝工程實用技術》[J]，中國建筑工業出版社，2012（8） 24-31

[5] 胡春玲，《國家數字圖書館二期鋼結構工程現場拼裝技術》[J]，中國建筑工業出版社，2011（08） 9-11

[6] 鐘肖杰，曾華鋒，《大型廠房鋼立柱的現場焊接拼裝》[J]，焊接技術，2010（8） 11-18