[发明专利]钢套筒高空焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢结构施工，尤其涉及一种钢套筒焊接方法。

背景技术

钢结构以其自重轻、基础造价低、适用于软弱地基、安装容易、施工快、周期短、投资回收快、施工污染环境少及抗震性能好等优点，并以其优越的结构性能和良好的综合经济效益，在国内房屋、桥梁、塔桅、管道、储罐、压力容器及水工等方面得到了广泛的应用。钢结构产品焊接已成为重要的加工工艺之一。钢结构焊接后产生的变形是钢结构使用过程中经常出现的问题，钢结构焊接后发生的变形大致可分为两种情况：即整体结构的变形和结构局部的变形。整体结构的变形包括结构的纵向和横向缩短与弯曲(即翘曲)。局部变形表现为凸弯、波浪形、角变形等多种。

防止和减少钢结构焊接变形的措施目前主要有：1焊接结构的合理设计；2焊接操作严格地遵守焊接规程和操作方法；3减少焊接变形的措施(反变形法、刚性固定法、锤击焊缝法、焊接工艺的改进)；4增加收缩富裕量。出现焊接变形之后一般采取机械矫正法和火焰矫正法来进行矫正。

不是所有的措施对钢结构出现的焊接变形问题都能适用的。有些措施因受到现场场地、气候、空间等条件的制约而无法适用。针对具体的问题还要采取具体的措施。

在高空将预先加工成弧形的钢板吊装就位后通过外单侧焊接制作成圆套筒以加固已有的钢筋混凝土烟囱，该加固技术目前国内外还没有这方面的加固技术，也没有相应的文献介绍。而在现场实施过程中，出现了钢套筒严重变形问题，在对已有钢筋混凝土烟囱采取钢套筒加固技术沿用已有的焊接变形控制技术无法满足要求。

在与本申请相关的技术领域中，

中国发明专利公开CN101011781提供一种桥梁钢塔柱制造过程中焊接变形控制方法，它是通过将“板→板块→板单元→块体→箱体”的制造方案，对焊接变形实现分级控制。将板调直后组装加劲肋形成板块，板块形成板单元中间用横隔板及四个角壁板单元连接组成块体，在形成箱体时又要有中间横隔板、侧壁板、内壁板、外壁板等单元焊接才能形成，结构异常复杂。对钢套筒焊接不适用。

中国发明专利公开CN1554508提供一种大型结构件焊接变形控制方法，它是通过在零件下料和结构件装配尺寸上预留收缩余量，并将大型结构件划分为若干子部套，分别将各子部套先装配，再焊接；将焊接好的各子部套装配为整体，再焊接；焊后结构件整体退火去应力；在热处理后运输前，在结构件的相关部位布置拉筋。通过增设拉筋的方式来防止焊接变形。对于钢套筒外侧为圆弧形增设拉筋阻止变形效果差。

中国发明专利公开CN1915573提供一种特种电机机座焊接变形控制方法，它用支架和工艺法兰将机座固定牢固，在上端环外表面X、Y十字中心线，在上端环焊缝处划八等分线，氩弧焊打底前使用丙酮或丝绸清洗坡口，焊后采用角形砂轮修磨焊缝，着色探伤，最后由两名焊工按工艺要求及焊接顺序对称同步施焊，层间温度控制在50℃，每焊一层，风枪振动锤击5-8遍，焊接完毕，表面层不振动锤击。焊接工序繁琐，精度要求高。对钢套筒施工无法满足要求。

中国发明专利公开CN1294039提供一种轴流式水轮机叶片的焊接变形控制方法，它将切割成条的钢板立起，布在待修复叶片正面，并成立体网状结构，然后将钢板与叶片焊接牢固，对叶片进行大面积施焊，施焊完成后，整体高温回火，回火后即刻割除钢板。立起的钢板起刚性支撑作用，钢材耗量大，焊接、切割工作量大，占用加工时间长。增设钢立板对钢套筒表面的破损严重，对今后钢套筒的外防腐表面处理难度大、效果差。

发明内容

本发明旨在解决上述缺陷，提供一种钢套筒高空焊接方法。本发明大大减少辅助钢材用量，对钢套筒本体的外表损伤最少，而且保证了钢套筒的高空焊接变形满足要求。

本发明是这样实现的：一种钢套筒高空焊接方法，它包括下列步骤：

步骤一，钢套筒弧形板分片加工，在出厂前预组装；

步骤二，钢套筒弧形板现场高空吊装就位；

步骤三，安装刚性固定焊接变形调整装置，并调整好后先进行定位焊；

步骤四，立缝焊接；

步骤五，横缝焊接；

步骤六，焊接跨接两个钢套筒的弧形板后，拆除刚性固定焊接变形装置。

所述的钢套筒高空焊接方法，所述焊接变形调整装置包括错边量调整机构和间隙调整机构。

所述的钢套筒高空焊接方法，所述错边量调整机构包括：一个卡马和一个楔形块，所述卡马缺口向内焊接在钢管接口处外凸的一边，而所述楔形块以其水平的一边焊接在钢管接口处，并和所述卡马对应设置。