[发明专利]一种全焊多边形钢塔安装轴线焊接纠偏方法

说明书

本发明涉及一种全焊多边形钢塔安装轴线焊接纠偏方法，钢塔环口焊缝焊接前，观测后安装钢塔节段顶端监控点与下端监控点连线与已安装塔段轴线的相对关系来判断后装塔段安装轴线偏位及偏位发生的方向；纠正偏差，钢塔环口焊接顺序应从轴线偏位反方向且距离轴线最远的侧壁板焊缝开始焊接；观测偏位回归情况，若未回归重复②和③，每次焊接填充不超过剩余应填充量的1/3，焊接完后再次观测，若回归从偏位侧内或外壁板开始，轴线两侧由外及内依次、对称焊接；焊接过程多次观测轴线偏位情况，若发生偏位则从偏位反方向侧距离轴线由远及近的焊接顺序进行动态调整直至焊接结束；钢塔横桥向安装轴线出现偏差，即向上游侧或下游侧倾斜，则重复步骤②、③、④。

技术领域

本发明涉及一种利用“先焊先收缩、后焊受限制”的焊接收缩基本原理，通过动态调整钢塔环口焊缝焊接顺序的方法进行安装轴线纠偏的全焊多边形钢塔安装轴线焊接纠偏方法，属桥梁钢结构焊接技术领域。

背景技术

近年来，桥梁建设中钢桥占比逐渐提升，桥梁用钢塔以其柔性好、加工精度高、易于实现工厂化、桥位安装快速及绿色环保等优点正在逐步取代砼结构成为桥塔的主流。在桥梁钢塔发展初期阶段，桥梁钢塔采用节段工厂制造，桥位逐段安装方式。我国早期几座钢塔就采用塔段间金属接触传力、拼接板栓接的连接方式，这无疑增加了钢塔节段桥位安装难度及桥梁总体工程量。相比，全焊钢塔具备生产周期短、制造精度易保证、成塔后外表美观等优势。

2021年，常泰长江大桥的开工建设，大跨径钢桥主塔采用全焊钢塔的时代来临。常泰长江大桥钢塔的外观设计同大多数钢塔类似，采用多变形结构，塔段间采用全焊接连接，无论栓接还是焊接钢塔，安装轴线精度要求一致。但是，通常情况下，钢塔塔段在安装过程中，轴线偏差不可避免，如何利用焊接收缩原理来修正、纠偏轴线安装偏差是全焊钢塔的技术难点，相较于栓接钢塔技术成熟性，全焊钢塔安装轴线偏差纠偏技术亟待研发。

发明内容

设计目的：针对背景技术存在的问题，设计一种利用“先焊先收缩、后焊受限制”的焊接收缩基本原理，通过动态调整钢塔环口焊缝焊接顺序的方法进行安装轴线纠偏的全焊多边形钢塔安装轴线焊接纠偏方法。

设计方案：为了实现上述设计目的。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

利用“先焊先收缩、后焊受限制”的焊接收缩基本原理，通过动态调整钢塔环口焊缝焊接顺序的方法进行安装轴线的纠偏，其具体步骤如下：

①钢塔环口焊缝焊接前，通过观测后安装钢塔节段顶端监控点与下端监控点连线与已安装塔段轴线的相对关系来判断后装塔段安装轴线偏位情况，同时可判断偏位发生的方向。

②纠正钢塔纵桥向安装轴线偏差，钢塔环口焊接顺序应从轴线偏位反方向且距离轴线最远的侧壁板焊缝开始焊接，焊接操作应两人同时对称从焊缝中心向两侧施焊。焊接填充达到该条焊缝应填充量的1/3时，依次焊接相邻角壁板和内（外）壁板焊缝，焊接填充量相同；

③观测偏位回归情况，若未回归，重复①、②，每次焊接填充不超过剩余应填充量的1/3，焊接完后再次观测；若回归，从偏位侧内（外）壁板开始，轴线两侧由外及内依次、对称焊接。

④焊接过程中应多次观测轴线偏位情况，若发生偏位，采用从偏位反方向侧距离轴线由远及近的焊接顺序进行动态调整，直至焊接结束；

⑤钢塔横桥向安装轴线出现偏差时，即向上游侧或下游侧倾斜，则重复步骤②、③、④。

若同时出现两个方向的安装偏位，按照上述步骤先纠正纵桥向偏位，再纠正横桥向偏位；

当环口壁板、腹板焊接完成后，安装轴线仍稍有偏差的，按照环口焊缝焊接顺序焊接竖向加劲肋嵌补段，用加劲肋嵌补段焊缝的收缩进一步精确调整轴线偏位，其焊接顺序遵循钢塔壁板焊接顺序。