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大型转换桁架预拼装工艺
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内容提示：工厂预拼装目的在于检验构件工厂加工能否保证现场拼装、安装的质量要求，确保下道工序的正常运转和安装质量达到规范、设计要求，满足现场一次拼装和吊装成功率，减少现场拼装和安装的误差。本文介绍了某大型转换桁架预拼装方案与工艺，可供同类大型工程参考。
摘要：工厂预拼装目的在于检验构件工厂加工能否保证现场拼装、安装的质量要求，确保下道工序的正常运转和安装质量达到规范、设计要求，满足现场一次拼装和吊装成功率，减少现场拼装和安装的误差。本文介绍了某大型转换桁架预拼装方案与工艺，可供同类大型工程参考。
关键词：转换桁架；预拼装；工艺
1引言
工厂预拼装目的在于检验构件工厂加工能否保证现场拼装、安装的质量要求，确保下道工序的正常运转和安装质量达到规范、设计要求，满足现场一次拼装和吊装成功率，减少现场拼装和安装的误差。
某大型转换桁架总高度约为4.2m，其结构主要由上弦杆、下弦杆、斜腹杆、直腹杆、钢梁等组成，跨度约为14m。桁架上、下弦杆采用拼接箱形钢梁，其截面均为□800×500×30×50；桁架腹杆也采用拼接箱形钢梁，斜腹杆截面为□800×500×50×50、直腹杆截面为□500×500×30×30；钢梁采用轧制H形钢，其规格为HN600×200×11×17，与转换桁架相连接的核心筒箱形柱规格为□600×500×30×30。桁架轴测图如下图1所示。
2预拼装方案
由于X形节点与桁架间的夹角较大，拼装时如将X形节点与桁架一起进行预拼装，则X形节点的胎架难以设置，且高度较高过于危险。
为了达到预拼装的实际效果，确保现场的安装质量，拼装前绘制出X形节点与桁架以及钢柱理论预拼装的工艺图，拼装时仅将桁架与钢柱进行预拼，将拼装后测量的各数据以及X形节点完整性验收的各控制点的坐标值输入电脑进行建模，而后根据实测数据所建模型进行检验桁架与X形节点的拼接质量。
拼装时采用卧造法进行，这样拼装胎架较平缓，左半部分为一倾斜胎架，右半部分为水平胎架，胎架容易设置，拼装较方便。
3预拼装工艺流程
在地面划出预拼装底线→提交专职质检员及驻厂监理验收→制作拼装胎架→自检自查后提交专职质检员验收→吊装定位与桁架相连接的钢柱→吊装定位桁架的上、下弦杆→吊装桁架斜腹杆及直腹杆→采用工装螺栓进行固定耳板与连接板并进行耳板的焊接→吊装定位钢梁→提交专职质检员验收→提交驻厂监理验收。
4预拼装工艺
4.1地面基准线型的划线
首先必须在地面划出桁架整体线型尺寸，包括X形节点和钢柱的中心线及外形线；桁架上、下弦杆中心线及斜腹杆的中心线、外形线等，地面基准线型划好后提交专职质检员及驻厂监理进行验收（划线用尺与质检、监理及现场安装用尺应一致），合格后方可使用，基准线划线公差要求如下：长度±1mm；宽度±1mm；对角线±1mm。划线后示意图如图2所示：
4.2预拼装胎架的设置要求
4.2.1由于预拼装胎架是保证构件预拼装精度的首要条件，因此预拼装胎架必须有一定的承载力，并且必须保证胎架设置的正确性。
4.2.2本工程构件外形尺寸较大，且重量较重，故预拼装胎架必须在重型平台上进行预拼，以防止胎架发生沉降变形。
4.2.3胎架设置时，根据预拼装单元的实际投影尺寸进行设置胎架，胎架高度必须严格控制，胎架标高定位采用全站仪进行精确定位，确保胎架的标高误差不大于0.5mm，注意在露天作业环境下，为避免日照变化引起的温差影响，此项工作应在凌晨或温度相对稳定的情况下实施。
4.2.4胎架模板的设置，必须保证桁架和钢柱的定位方便，且要安全可靠，因此，需设置专用定位模板，胎架模板须采用数控切割，以保证胎架的组装定位精度。
4.2.5预拼装胎架设置后如图3所示。
4.3拼装细则。
4.3.1首先将下部钢柱1吊上胎架进行定位，钢柱定位时定对中心位置线以及端部位置线，同时控制各牛腿端部与地面线型间的吻合度，另外，钢柱的水平度必须保证，定位过程如图4所示。
4.3.2再将上部钢柱2吊上胎架进行定位，上部钢柱定位时定对中心位置线以及上端位置线，同时注意与下部钢柱间的对接接口的质量（包括板边差以及焊缝间隙）和水平度要求，定位过程如图5所示。
4.3.3 然后将桁架的上弦杆吊上胎架进行定位，弦杆定位时将其中心线定对地面定位中心线，同时严格控制各端部的中心线及外形线与地面线型间的吻合度，另外还需注意弦杆端部与下部钢柱牛腿间的焊缝间隙及接口错边，定位正确后与胎架点焊牢固，定位过程如图6所示。
4.3.4而后进行下弦杆1的定位，下弦杆1定位时，将其中心线对齐地面中心位置线，控制其端部与地面线型的吻合度，同时注意与钢柱1直牛腿间的焊缝间隙及接口错边，定位过程如图7所示。
4.3.5随后再进行下弦杆2的定位，下弦杆2定位时与上弦杆定位要求相同，定位过程中也需注意端部与牛腿间焊缝间隙及错边量，由于此处为一顷斜平面，必须注意其倾斜面的平面度，定位后如图8所示。
4.3.6将上弦杆与X形节点斜牛腿间的斜腹杆吊上胎架进行定位，斜腹杆定位时，其定位方法及要求与下弦杆2相同，定位后如图9所示。
4.3.7将上、下弦杆间的直腹杆吊上胎架进行定位，直腹杆定位时，将其中心线对齐地面中心位置线，控制两端与上、下弦杆牛腿间的焊缝间隙及接口质量，同时注意与牛腿间的平面度，定位后如图10所示。
4.3.8待各构件定位正确后，进行各接口处嵌补板的安装，主要为了检查嵌补板与本体间的接口质量是否满足要求（包括焊缝间隙，平面度等）；同时进行各接口现场连接板的安装，为了保证现场各构件连接时，其连接板螺栓孔100%的穿孔率，各接口处一侧的定位耳板在制作时仅进行点焊，待拼装时将现场用连接板采用螺栓与之对撬后再进行焊接，如图11所示。
4.3.9将钢梁分别吊上胎架进行定位，钢梁定位时，采用的工装螺栓将钢梁、腹板与连接板进行对撬，同时为了保证螺栓孔的穿孔率，再采用比高强度螺栓孔小0.2-0.3mm工装销轴进行每个螺栓孔的试孔，以确保高强度螺栓的穿孔率达到百分之百，如图12所示。
4.3.10自检、专检合格后交驻厂监理进行检查，将拼装后测量的各数据以及X形节点完整性验收的各控制点的坐标值输入电脑进行建模，而后根据实测数据所建模型进行检验桁架与X形节点的拼接质量，符合要求后，为了配合好现场的安装，必须做好各连接接口处的对合标记、中心线、对合线、标高线、水平线标记，并用洋冲标记，同时做好各种数据的测量记录表，提供现场安装用。
4.3.11确认无误后，编号拆开进行冲砂、涂装、发运。
4.3.12桁架预拼装测量表及公差要求见表1。
来源: 《建筑中文网》.
关键词：转换桁架；预拼装；工艺
1引言
工厂预拼装目的在于检验构件工厂加工能否保证现场拼装、安装的质量要求，确保下道工序的正常运转和安装质量达到规范、设计要求，满足现场一次拼装和吊装成功率，减少现场拼装和安装的误差。
某大型转换桁架总高度约为4.2m，其结构主要由上弦杆、下弦杆、斜腹杆、直腹杆、钢梁等组成，跨度约为14m。桁架上、下弦杆采用拼接箱形钢梁，其截面均为□800×500×30×50；桁架腹杆也采用拼接箱形钢梁，斜腹杆截面为□800×500×50×50、直腹杆截面为□500×500×30×30；钢梁采用轧制H形钢，其规格为HN600×200×11×17，与转换桁架相连接的核心筒箱形柱规格为□600×500×30×30。桁架轴测图如下图1所示。
2预拼装方案
由于X形节点与桁架间的夹角较大，拼装时如将X形节点与桁架一起进行预拼装，则X形节点的胎架难以设置，且高度较高过于危险。
为了达到预拼装的实际效果，确保现场的安装质量，拼装前绘制出X形节点与桁架以及钢柱理论预拼装的工艺图，拼装时仅将桁架与钢柱进行预拼，将拼装后测量的各数据以及X形节点完整性验收的各控制点的坐标值输入电脑进行建模，而后根据实测数据所建模型进行检验桁架与X形节点的拼接质量。
拼装时采用卧造法进行，这样拼装胎架较平缓，左半部分为一倾斜胎架，右半部分为水平胎架，胎架容易设置，拼装较方便。
3预拼装工艺流程
在地面划出预拼装底线→提交专职质检员及驻厂监理验收→制作拼装胎架→自检自查后提交专职质检员验收→吊装定位与桁架相连接的钢柱→吊装定位桁架的上、下弦杆→吊装桁架斜腹杆及直腹杆→采用工装螺栓进行固定耳板与连接板并进行耳板的焊接→吊装定位钢梁→提交专职质检员验收→提交驻厂监理验收。
4预拼装工艺
4.1地面基准线型的划线
首先必须在地面划出桁架整体线型尺寸，包括X形节点和钢柱的中心线及外形线；桁架上、下弦杆中心线及斜腹杆的中心线、外形线等，地面基准线型划好后提交专职质检员及驻厂监理进行验收（划线用尺与质检、监理及现场安装用尺应一致），合格后方可使用，基准线划线公差要求如下：长度±1mm；宽度±1mm；对角线±1mm。划线后示意图如图2所示：
4.2预拼装胎架的设置要求 4.2.1由于预拼装胎架是保证构件预拼装精度的首要条件，因此预拼装胎架必须有一定的承载力，并且必须保证胎架设置的正确性。
4.2.2本工程构件外形尺寸较大，且重量较重，故预拼装胎架必须在重型平台上进行预拼，以防止胎架发生沉降变形。
4.2.3胎架设置时，根据预拼装单元的实际投影尺寸进行设置胎架，胎架高度必须严格控制，胎架标高定位采用全站仪进行精确定位，确保胎架的标高误差不大于0.5mm，注意在露天作业环境下，为避免日照变化引起的温差影响，此项工作应在凌晨或温度相对稳定的情况下实施。
4.2.4胎架模板的设置，必须保证桁架和钢柱的定位方便，且要安全可靠，因此，需设置专用定位模板，胎架模板须采用数控切割，以保证胎架的组装定位精度。
4.2.5预拼装胎架设置后如图3所示。
4.3拼装细则。
4.3.1首先将下部钢柱1吊上胎架进行定位，钢柱定位时定对中心位置线以及端部位置线，同时控制各牛腿端部与地面线型间的吻合度，另外，钢柱的水平度必须保证，定位过程如图4所示。
4.3.2再将上部钢柱2吊上胎架进行定位，上部钢柱定位时定对中心位置线以及上端位置线，同时注意与下部钢柱间的对接接口的质量（包括板边差以及焊缝间隙）和水平度要求，定位过程如图5所示。
4.3.3 然后将桁架的上弦杆吊上胎架进行定位，弦杆定位时将其中心线定对地面定位中心线，同时严格控制各端部的中心线及外形线与地面线型间的吻合度，另外还需注意弦杆端部与下部钢柱牛腿间的焊缝间隙及接口错边，定位正确后与胎架点焊牢固，定位过程如图6所示。
4.3.4而后进行下弦杆1的定位，下弦杆1定位时，将其中心线对齐地面中心位置线，控制其端部与地面线型的吻合度，同时注意与钢柱1直牛腿间的焊缝间隙及接口错边，定位过程如图7所示。
4.3.5随后再进行下弦杆2的定位，下弦杆2定位时与上弦杆定位要求相同，定位过程中也需注意端部与牛腿间焊缝间隙及错边量，由于此处为一顷斜平面，必须注意其倾斜面的平面度，定位后如图8所示。
4.3.6将上弦杆与X形节点斜牛腿间的斜腹杆吊上胎架进行定位，斜腹杆定位时，其定位方法及要求与下弦杆2相同，定位后如图9所示。
4.3.7将上、下弦杆间的直腹杆吊上胎架进行定位，直腹杆定位时，将其中心线对齐地面中心位置线，控制两端与上、下弦杆牛腿间的焊缝间隙及接口质量，同时注意与牛腿间的平面度，定位后如图10所示。
4.3.8待各构件定位正确后，进行各接口处嵌补板的安装，主要为了检查嵌补板与本体间的接口质量是否满足要求（包括焊缝间隙，平面度等）；同时进行各接口现场连接板的安装，为了保证现场各构件连接时，其连接板螺栓孔100%的穿孔率，各接口处一侧的定位耳板在制作时仅进行点焊，待拼装时将现场用连接板采用螺栓与之对撬后再进行焊接，如图11所示。
4.3.9将钢梁分别吊上胎架进行定位，钢梁定位时，采用的工装螺栓将钢梁、腹板与连接板进行对撬，同时为了保证螺栓孔的穿孔率，再采用比高强度螺栓孔小0.2-0.3mm工装销轴进行每个螺栓孔的试孔，以确保高强度螺栓的穿孔率达到百分之百，如图12所示。
4.3.10自检、专检合格后交驻厂监理进行检查，将拼装后测量的各数据以及X形节点完整性验收的各控制点的坐标值输入电脑进行建模，而后根据实测数据所建模型进行检验桁架与X形节点的拼接质量，符合要求后，为了配合好现场的安装，必须做好各连接接口处的对合标记、中心线、对合线、标高线、水平线标记，并用洋冲标记，同时做好各种数据的测量记录表，提供现场安装用。
4.3.11确认无误后，编号拆开进行冲砂、涂装、发运。
4.3.12桁架预拼装测量表及公差要求见表1。
来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200901/13752.htm
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