焊接球网架拼装顺序与三维定位

焊接球⽹架拼装顺序与三维定位
焊接球⽹架拼装顺序与三维定位
⼀、⽹架的组拼焊接顺序
在完成⼀个⽹格后进⾏统⼀焊接，同时进⾏下⼀个⽹格的组拼作业。

已经组拼焊接完毕正在
焊接正在
组拼正在
焊接正在组拼
拼装焊接流程⽰意图
焊接顺序为由中间向两侧展开，已利于结构内内应⼒的释放, 焊接时先焊接下弦球，再焊接上弦球。

⼆、⽹架地⾯拼装与精度控制
⽹架拼装⼯艺流程：成品杆件、焊接球进场→现场检验→⽹架地⾯整体拼装→拼装检验
根据图纸中球节点求出下弦球的Z 坐标和⾼差，再根据中⼼区要拼⽹架球的⼤⼩在地⾯上摆放砖垛，砖垛上分别测定中⼼⼗字线，⽤钢管定位环确定球节点的位置，并连接拼装节点间的杆件，形成下弦四边形单元⽹格，再⽤三根腹杆将上弦中⼼球定位，使上弦球中⼼与地⾯投影中⼼位置吻合，连接拼装的其它两根杆件，形成⼀个⼩单元基准控制点。

每个区域的⽹架拼装时，每个区域的⽹架拼装时，都按“下弦——腹杆——上弦” 、“中间——两端（跨度⽅向） ——两端（⾮跨度⽅向）”的拼装顺序进⾏拼装。

摆放时，必须把钢球的规格与编号了解的⼼中有数，避免编号与实体
不符，⽽造成不必要的窝⼯或返⼯。

拼装时，⾸先把下弦杆件与钢球点焊在⼀起，形成⽅框后，⽤钢尺、⽔准仪检测⽹架的⼏何尺⼨，检查⽆误后，⽅可继续下格⽹架的拼装。

拼装下弦⽹格的同时，在地⾯上可以点焊“⼈字”，安装完上弦后，安装“⼈字”，然后安装⽹架上弦杆件。

安装完⼀个⽹格后，⽤钢尺复测下⼏何尺⼨，如⽆误后，依次类推继续拼装下个⽹格。

直⾄⽹架拼装完毕。

三、拼装胎具搭建
本⼯程的地⾯整体拼装⽀垛采⽤砖⽀垛，摆放时利⽤经纬仪放线控制⽀垛位置，并⽤⽔准仪控制砖⽀垛⾼度，整跨最⾼砖⽀垛标⾼为500mm，且拼装前要把拼装时⽤到的钢尺、卷尺及经纬仪、⽔准仪等仪器进⾏精确校正。

砖⽀垛详图见如下图所⽰,砖⽀垛抗压计算公式如下:
普通砖的抗压设计值为f=2.07MPa;
砖垛⾼为H=0.3⽶;
砖垛宽为B=0.24⽶;
β=η×H/B=1×300/240=1.25;
A=0.24×0.24=0.058m2;
N u=￠×β×A×η×f
=1×0.058×0.758×106×2.07×10-3×0.7
=65.9kN;
本⽹架总重量约为1250吨共计下弦球3142个，每个下弦球下⾯的砖受⼒为39.7kN＜65.9kN，完全满⾜拼装要求。

砖⽀垛详图
为了防⽌砖垛⽀撑位置下沉，砌筑砖垛前要对该位置进⾏夯实。

砖垛砌筑完成后记录其标⾼，在⽹架拼装后对其下沉情况进⾏观测。

每天派专⼈检查每个⽀垛的受⼒情况并将不受⼒的⽀垛⽤⽊楔⼦进⾏调整，保证每个⽀垛均在受⼒状态。

四、⽹架拼装⽅法
1、⽹架中⼼定位基准拼装定位
⾸先根据图纸中球节点的坐标求出各下弦球的Z坐标和⾼差，在根据中⼼区要拼⽹架球的⼤⼩在地⾯上砌砖垛，砖墩上分别测定中⼼⼗字线，并连接拼装节间杆件，形成下弦四边形单元⽹格，再⽤三根腹杆将上弦中⼼球定位，使上弦球中⼼与地⾯投影中⼼位置吻合，连接拼装其它⼆根腹杆，形成⼀个⼩单元基准控制点。

(1)⽹架下弦砖垛定位图
(2)将第⼀圈四个下弦球就位
(3)第⼀圈下弦杆就位，点焊固定
(4)⼀根腹杆摆放就位
(5)两根腹杆摆放就位
(6)中⼼上弦球与两根腹杆相对接，点焊固定
(7)以两个下弦球为轴⼼，将腹杆和上弦球旋转
(8)直到上弦球旋转到就位位置
(9)安装另外⼆根腹杆与上弦球定位准确后均点焊牢固
(10)将其他腹杆安装就位，并全部焊接完成
中⼼区球杆就位⽅法与顺序图
2、⽹架扩展拼接⽅法
中⼼区拼装焊接完成后，利⽤球和杆之间的相互定位逐渐向外扩展拼装，构件就位顺序与⽅法如下图所⽰。

杆件和球就位后先点焊固定，每个单元闭合后⽅可进⾏下⼀⼩单元的拼装。

(1)下弦球，杆件摆放好并点焊固定位置
(2)安装腹杆和上弦球并点焊固定
(3)以下弦球为轴⼼旋转，旋转⾄上弦球达到就位位置
(4)安装上弦杆
(5)安装其它的上弦杆
(6)
安装上弦环向杆
扩展拼接时球杆就位⽅法与顺序图
3、外扩拼装的精度保证
由于⽹架结构采⽤地⾯拼装的⽅法，在⼩拼单元拼装完成并对其安装精度检查合格后，利⽤连接在同⼀个焊接球上的三根杆件的长度作为控制指标，进⾏下⼀焊接球的空间定位。

由于在外扩过程中随着已拼装单元的⾯积不断变化，已经拼装完成的结构会因为吊点位置不变⽽发⽣⼀定的整体弹性变形，⽽由于各个⼩拼单元的相对刚度较⼤，所以⽹架局部不会发⽣变形，因此外扩时以⼀个焊接球对应的已安装好的另外三个焊接球为定位参照⽤杆件长度进⾏定位，不会对⽹架整体造成累积误差。

在拼装过程中，需要严格控制⽹架杆件的下料长度，在下料时应充分考虑焊接间隙和焊接收缩对于下料长度的影响。

外扩拼装好⼀部分⼩单元后，应及时利⽤⽹架三维模型在Autocad软件中将相应位置的坐标进⾏换算，以换算过后相对坐标位置对拼装的⼩单元安装精度进⾏复核，若出现偏差，则应在下⼀⼩单元中进⾏调整。

五、现场焊接
1、焊接质量要求
（1）所有焊⼯必须持合格证上岗。

（2）本⼯程⽹架焊接时，为防⽌焊接对⽹架⼏何尺⼨和⽹架挠度的影响，采⽤先焊接下弦后焊接上弦、从中间往四周扩散焊接的顺序进⾏焊接。

（3）焊缝应⼒求规整、美观，不得有凹陷、缺焊、咬⾁、夹渣、⽓孔、未焊透等缺陷。

（4）除图中注明处外，焊缝质量等级应符合下列要求：
a）⽹架钢管与空⼼球的连接焊缝、空⼼球的对接焊缝应符合⼆级质量检验标准的要求。

b）⼀般⾓焊缝应符合三级焊缝质量检验标准的要求。

c）其余钢构件的全熔透对接焊缝应符合⼆级质量检验标准的要求。

d）要求探伤的焊缝应符合现⾏国家标准《钢焊缝⼿⼯超声波探伤⽅法和探伤结果分级》（GB11345）和《钢结构⼯程施⼯质量验收规范》
GB50205-2001的有关要求。

e)每道焊缝100mm处应打上焊接钢印号。

（6）⽹架钢管与钢球的连接采⽤等强焊接。

2、本⼯程焊材选⽤
本⼯程的钢材材质为Q235B，⼿⼯电弧焊按设计要求采⽤E4303系列焊条。

3、球节点的焊接⼯艺
（1）定位焊
构件就位后先点焊牢固，如下图所⽰，定位焊⼀般为2～4处，定位焊前应检查管端是否完全吻合，坡⼝两侧是否有油污杂质，应清理⼲净后⽅可点焊，定位焊缝必须焊透，长度⼀般为30mm左右，根据管径⼤⼩⽽定，定位焊缝不宜过厚。

（2）成型焊缝焊接顺序
每个节点的焊接顺序：先焊接弦杆、后焊腹杆，球节点上的焊缝第⼀遍打底焊焊接完后，进⾏各焊缝的成型焊接。

以防⽌焊接应⼒集中，使⽹架产⽣变形。

不允许在同⼀条焊缝中⼀半成型后再焊另⼀半的打底焊。

（3）成型焊缝焊接⼯艺
如下图所⽰，环形焊缝是以钢管的垂直中⼼将环形焊⼝分成对称的两个半圆形焊⼝，按照仰——⽴——平的焊接顺序，在仰焊及平焊处形成两个接头，此⽅法能保证铁⽔与熔渣很好的分离，熔深也⽐较容易控制。

为了防⽌仰焊与平焊部位出现焊接缺陷，焊接前⼀半时，仰焊位置起点及平焊位置的焊点必须超过管⼦的半周，超越中⼼线5～15mm，当焊条⾄定位焊焊缝接头处时，应减慢焊条的前移速度，使接头部分能充分熔透，当运条⾄平焊部位时（即超过中⼼线），必须填满弧坑后才能熄弧。

在焊后⼀半时，运条⽅法基本与前⼀半相同，但运条⾄仰焊及平焊接头处时必须多加注意，仰焊接头处由于起焊时容易产⽣⽓孔，为焊透等缺陷，故接头时应把起焊处的原焊缝⽤电弧割去⼀部分（约10mm长），这样即割去了可能有缺陷的焊缝，⽽且形成的缓坡形割槽也便于接头。

从割槽的后端开始焊接，运条⾄接头中⼼时，不允许⽴即灭弧，必须将焊条向上顶⼀下，以打穿未熔化的根部，使接头完全熔合。

平焊接头处焊接时，选⽤适中的电流强度，当运条⾄稍斜⽴焊位置时，焊条前倾，保持顶弧焊并稍作横向摆动，在距离接头处3～5mm⽽将封闭时，绝不可⽴即灭弧，需把焊条向⾥稍为压⼀下，此时可以听到电弧打穿可以听到电弧打穿根部⽽产⽣响声，并且在接头处来回摆动，以延长停留时间，从⽽保证充分的熔合。

熄弧之前，必须填满弧坑，随后将电弧引⾄坡⼝⼀侧熄弧，第⼆遍三遍的运条⽅法基本相同，主要是在接头处搭接焊相垒10～15mm使接头处平缓过渡保证焊缝尺⼨。

焊缝分层接头
全位置焊焊条⾓度变化
4、焊接要求
（1）焊⼯在施焊前应清理焊接部位的油污杂质，检查定位焊缝有⽆缺陷，如有缺陷应清理后⽅可施焊。

（2）第⼀遍打底焊接完后，要认真清查，检查有⽆焊接缺陷，确认⽆误后⽅可开始第⼆遍的焊接。

（3）焊接时当杆件壁厚⼤于4mm时，焊缝厚度为壁厚的1.2倍。

该⼯程的部分杆件壁厚均较⼤，整条焊缝应为3～4遍成型。

第⼀遍为打底焊，必须焊透，不允许有夹渣、⽓孔、裂纹等缺陷。

经认真清理检查合应格后，进⾏第⼆遍焊接。

以后各遍程序相同，最后⼀遍为成型焊接。

成型后的焊缝要求表⾯平整，焊波均匀，⽆夹渣、⽓孔、焊瘤、咬⾁等缺陷，并符合⼆级焊缝的规定。

完成后的焊缝周围不应存在熔渣和⾦属飞溅物，每个焊
⼯应在焊缝100mm区域内打上⾃⼰的钢印编号以便于检查员检查记录。

5、焊接质量检查
质量检查员应对所有焊缝进⾏100％的外观检查，并做好记录。

严禁漏焊、裂纹、咬⾁等缺陷。

按规范和设计要求对焊缝进⾏超声波跟踪检测，⽆损检测应在焊缝焊后24⼩时后进⾏。

对内部有超标缺陷的焊缝必须进⾏返修。

同⼀条焊缝只允许有两次返修，返修后的焊缝必须进⾏复测，⽆误后⽅可视为合格。

做好探伤记录，提供探伤报告。