一种大型多封闭结构支座弦杆的制造方法与流程

本发明属于桥梁技术领域，特别涉及一种大型多封闭结构支座弦杆的制造方法。

背景技术：

在钢桁梁桥梁中，节点处的支座由于位置关键，对于结构和制造质量要求严格，且处于强度要求考虑结构较为复杂。同时受限于场地加工条件限制，使得支座节点处的质量难以保证。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高支座节点处质量的大型多封闭结构支座弦杆的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种大型多封闭结构支座弦杆的制造方法，其创新点在于：所述制造步骤依次包括大型多封闭结构支座弦杆的部件制作和各部件的拼装，且上述制造步骤中：

所述各部件的安装步骤中，先在节点板上钻螺栓孔群和各孔群定位孔，在节点板上出孔后以孔为基准组焊板肋，之后以一侧节点板作底板依次组焊弦杆顶、底板及另一侧节点板，最后将杆件翻身后组焊底板，二次件及支座垫板，并使用支座垫板进行投孔。

进一步地，所述制造步骤依次为：

步骤1：制作大型多封闭结构支座弦杆的主要部件，包括节点板、弦杆顶板、弦杆底板、弦杆隔板、底板、支座垫板和二次件；

节点板具有顶边、底边、第一侧边、第二侧边、第三侧边、第四侧边、第五侧边和第六侧边，且顶边与底边平行设置，第一侧边、第二侧边、第三侧边与第四侧边、第五侧边和第六侧边关于顶边与底边的中点连线对称；

弦杆顶板为一矩形平板，在其中心处焊接一沿长轴方向延伸的平行四边形板肋，弦杆底板为一矩形平板，在其中心处焊接一沿长轴方向延伸的梯形板肋，且弦杆底板的长度大于弦杆顶板的长度；弦杆隔板为一矩形平板，在其中心处开有椭圆形孔；

底板为一十字型板，该十字型板的交叉处依次通过圆弧→直线→圆弧过渡，且十字型板的上端和下端中心开有u型凹槽；

支座垫板包括第一支座垫板和第二支座垫板，第一支座垫板和第二支座垫板均为矩形平板，且第一支座垫板的整体面积大于第二支座垫板的整体面积；

二次件包括侧腹板、连接板、外侧板、外顶板、外隔板和h型加固模块，所述侧腹板包括第一侧腹板、第二侧腹板、第三侧腹板、第四侧腹板和第五侧腹板，其中，第五侧腹板为矩形平板，第一侧腹板、第二侧腹板、第三侧腹板和第四侧腹板均为直角梯形平板，且第四侧腹板的高度和第五侧腹板的高度相同，第四侧腹板的高度＞第一侧腹板的高度＞第三侧腹板的高度＞第二侧腹板的高度；连接板、外侧板和外隔板均为矩形平板结构，且外隔板中心处开有椭圆形孔；h型加固模块包括顶h型加固模块和侧h型加固模块，且顶h型加固模块为对称结构，侧h型加固模块为不对称结构；

步骤2：节点板上钻孔：以节点板的顶边与底边的中点连线为中心线，在中心线的上部两侧对称钻螺栓孔，形成第一螺栓孔群以及以第二侧边和第五侧边为起点线，依次由起点线向中心线进行钻螺栓孔，形成第二螺栓孔群和第三螺栓孔群，并在第二螺栓孔群和第三螺栓孔群的上排螺栓孔和下排螺栓孔分别选取两个螺栓孔进行再次钻孔，形成定位孔；

步骤3：节点板上组焊板肋：在工作平台上分别以节点板上的第二螺栓孔群和第三螺栓孔群的中心线为基准线，在基准线两侧且距基准线230mm的节点板上组焊与节点板垂直设置的厚度为40mm的板肋；

步骤4：以一侧节点板作底板依次组焊弦杆顶、底板及另一侧节点板：在工作平台上，以一侧节点板作底板，分别以节点板上的第二螺栓孔群和第三螺栓孔群的中心线为基准线，在距板肋480mm的上侧和下侧的节点板上分别组焊与板肋平行且与节点板垂直设置的厚度为42mm的弦杆顶板和厚度为42mm的弦杆底板，所述弦杆顶板与弦杆底板之间还通过弦杆隔板连接固定，且两侧的弦杆顶板和弦杆底板通过设置在中间的腹杆接头板连接固定，并将另一侧节点板与作为底板的节点板对称设置，并与作为底板的节点板上的弦杆顶板和弦杆底板进行组焊，形成整体杆件；

步骤5：组焊底板：在工作平台上，将步骤4组焊形成的整体杆件的两节点板的底侧边进行组焊厚度为50mm的加劲弦底板，然后进行翻身，翻身后以加劲弦底板为底板；

步骤6：组焊二次件：以节点板的顶边与底边的中点连线为中心线，在距中心线200mm两侧的节点板内、外侧分别组焊对称设置的厚度为42mm的第五侧腹板和第四侧腹板，然后在距第五侧腹板400mm的两节点板之间组焊有连接两节点板的厚度为42mm的连接板，再在与连接板对应的节点板外侧面组焊有与节点板垂直设置的外侧板，并在两外侧板之间的外侧端组焊外隔板，最后再在外侧板及外隔板的上端组焊与外侧板及外隔板固定连接的外顶板；接着在距外侧板320mm的节点板外侧组焊厚度为42mm的第三侧腹板，并在距第三侧腹板700mm的节点板由内向外在节点板外侧以300mm等间距组焊厚度为42mm的第一侧腹板，并在节点板内侧由内至外依次设置有与第一侧腹板对应设置的第二侧腹板、连接板、第二侧腹板、第一侧腹板、第一侧腹板和第一侧腹板，最后组焊与外顶板及节点板固定连接的顶h型加固模块，以及在外侧板的两侧组焊与外侧板及节点板固定连接的侧h型加固模块，并封堵节点板上两侧人孔；

步骤7：组焊支座垫板：在底板的下端面由中间向两侧依次组焊第一支座垫板和第二支座垫板，并使用支座垫板进行投孔。

进一步地，所述步骤3中节点板上组焊板肋，具体为板肋带钝边的单面单v型角焊缝，背面贴角焊缝，且每条焊缝收缩余量控制在0.2-0.3mm。

进一步地，所述步骤4中节点板上组焊弦杆顶、底板，具体为弦杆顶、底板带钝边的单面单v型角焊缝，背面贴角焊缝，且每条焊缝收缩余量控制在0.2-0.3mm。

进一步地，所述步骤6中，组焊h型加固模块时，与节点板相接处为熔透的带钝边的单面双v型角焊缝，组焊其它部件时，与节点板相接处为带钝边的单面单v型角焊缝。

进一步地，在所有焊接过程中，定位焊缝应距设计焊缝端部≥30mm，其长度为50～100mm，间距为400～600mm，定位焊缝的焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的1/2。

本发明的优点在于：本发明大型多封闭结构支座弦杆的制造方法，采用先孔法，在节点板上出孔后以孔为基准组焊板肋，之后以一侧节点板作底板依次组焊弦杆顶底板及另一侧节点板，最后将杆件翻身后组焊底板，支座垫板及二次件，并使用支座垫板进行投孔，完成组装；省去了传统的定位孔胎架和工序，使得制孔工序作业周期缩短，并使得逐道工序稳步推进，可大大保证支座节点处的质量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明大型多封闭结构支座弦杆的结构示意图。

图2为图1中沿1-1向的剖视图。

图3为图1中沿2-2向的展开图。

图4为图1中沿3-3向的展开图。

图5为图1中沿4-4向的展开图。

图6为图1中沿5-5向的展开图。

图7为图1中沿6-6向的剖视图。

图8为图1中沿7-7向的剖视图。

图9为图1中沿8-8向的剖视图。

图10为图1中沿9-9向的剖视图。

图11为图1中沿10-10向的剖视图。

图12为图1中沿11-11向的剖视图。

图13为图1中沿12-12向的剖视图。

图14为图1中沿13-13向的剖视图。

图15为图1中沿15-15向的剖视图。

图16为图1中沿16-16向的剖视图。

图17-图21为本发明大型多封闭结构支座弦杆的制造方法的流程图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例

本实施例大型多封闭结构支座弦杆的制造方法，制造步骤依次包括大型多封闭结构支座弦杆的部件制作和各部件的拼装，在各部件的安装步骤中，先在节点板上钻螺栓孔群和各孔群定位孔，在节点板上出孔后以孔为基准组焊板肋，之后以一侧节点板作底板依次组焊弦杆顶、底板及另一侧节点板，最后将杆件翻身后组焊底板，二次件及支座垫板，并使用支座垫板进行投孔，具体制造步骤依次为：

步骤1：制作大型多封闭结构支座弦杆的主要部件，如图1-图15所示，包括节点板1、弦杆顶板2、弦杆底板3、弦杆隔板4、底板5、支座垫板6和二次件7。

节点板1具有顶边、底边、第一侧边、第二侧边、第三侧边、第四侧边、第五侧边和第六侧边，且顶边与底边平行设置，第一侧边、第二侧边、第三侧边与第四侧边、第五侧边和第六侧边关于顶边与底边的中点连线对称。

弦杆顶板2为一矩形平板，在其中心处焊接一沿长轴方向延伸的平行四边形板肋，弦杆底板3为一矩形平板，在其中心处焊接一沿长轴方向延伸的梯形板肋，且弦杆底板3的长度大于弦杆顶板2的长度；如图13所示，弦杆隔板4为一矩形平板，在其中心处开有椭圆形孔。

如图2所示，底板5为一十字型板，该十字型板的交叉处依次通过圆弧→直线→圆弧过渡，且十字型板的上端和下端中心开有u型凹槽。

支座垫板6包括第一支座垫板61和第二支座垫板62，第一支座垫板61和第二支座垫板62均为矩形平板，且第一支座垫板61的整体面积大于第二支座垫板62的整体面积。

二次件7包括侧腹板71、连接板72、外侧板73、外顶板74、外隔板75和h型加固模块76，侧腹板71包括第一侧腹板711、第二侧腹板712、第三侧腹板713、第四侧腹板714和第五侧腹板715，其中，第五侧腹板715为矩形平板，第一侧腹板711、第二侧腹板712、第三侧腹板713和第四侧腹板714均为直角梯形平板，且第四侧腹板714的高度和第五侧腹板715的高度相同，第四侧腹板714的高度＞第一侧腹板711的高度＞第三侧腹板713的高度＞第二侧腹板712的高度；连接板72、外侧板73和外隔板75均为矩形平板结构，且外隔板75中心处开有椭圆形孔；h型加固模块76包括顶h型加固模块761和侧h型加固模块762，且顶h型加固模块761为对称结构，侧h型加固模块762为不对称结构。

步骤2：节点板1上钻孔：如图17所示，以节点板1的顶边与底边的中点连线为中心线，在中心线的上部两侧对称钻螺栓孔11，形成第一螺栓孔群以及以第二侧边和第五侧边为起点线，依次由起点线向中心线进行钻螺栓孔11，形成第二螺栓孔群和第三螺栓孔群，并在第二螺栓孔群和第三螺栓孔群的上排螺栓孔和下排螺栓孔分别选取两个螺栓孔进行再次钻孔，形成定位孔。

步骤3：节点板1上组焊板肋8：在工作平台上分别以节点板1上的第二螺栓孔群和第三螺栓孔群的中心线为基准线，在基准线两侧且距基准线230mm的节点板1上组焊与节点板垂直设置的厚度为40mm的板肋8；其中，节点板1上组焊板肋8，具体为板肋8带钝边的单面单v型角焊缝，背面贴角焊缝，且每条焊缝收缩余量控制在0.2-0.3mm。

步骤4：以一侧节点板1作底板依次组焊弦杆顶、底板及另一侧节点板1：在工作平台上，以一侧节点板1作底板，如图18所示，分别以节点板1上的第二螺栓孔群和第三螺栓孔群的中心线为基准线，在距板肋480mm的上侧和下侧的节点板1上分别组焊与板肋8平行且与节点板1垂直设置的厚度为42mm的弦杆顶板2和厚度为42mm的弦杆底板3，弦杆顶板2与弦杆底板3之间还通过弦杆隔板4连接固定，且两侧的弦杆顶板2和弦杆底板4通过设置在中间的腹杆接头板9连接固定，并将另一侧节点板1与作为底板的节点板1对称设置，通过并与作为底板的节点板上的弦杆顶板和弦杆底板进行组焊，形成整体杆件；其中，节点板1上组焊弦杆顶、底板，具体为弦杆顶、底板带钝边的单面单v型角焊缝，背面贴角焊缝，且每条焊缝收缩余量控制在0.2-0.3mm。

步骤5：组焊底板5：在工作平台上，如图19所示，将步骤4组焊形成的整体杆件的两节点板1的底侧边进行组焊厚度为50mm的加劲弦底板5，然后进行翻身，翻身后以加劲弦底板5为底板。

步骤6：组焊二次件7：以节点板1的顶边与底边的中点连线为中心线，在距中心线200mm两侧的节点板1内、外侧分别组焊对称设置的厚度为42mm的第五侧腹板715和第四侧腹板714，然后在距第五侧腹板715400mm的两节点板1之间组焊有连接两节点板1的厚度为42mm的连接板72，再在与连接板72对应的节点板1外侧面组焊有与节点板1垂直设置的外侧板73，并在两外侧板73之间的外侧端组焊外隔板75，最后再在外侧板73及外隔板75的上端组焊与外侧板73及外隔板75固定连接的外顶板74；接着在距外侧板73320mm的节点板1外侧组焊厚度为42mm的第三侧腹板713，并在距第三侧腹板713700mm的节点板1由内向外在节点板1外侧以300mm等间距组焊厚度为42mm的第一侧腹板711，并在节点板1内侧由内至外依次设置有与第一侧腹板711对应设置的第二侧腹板712、连接板72、第二侧腹板712、第一侧腹板711、第一侧腹板711和第一侧腹板711，最后组焊与外顶板74及节点板1固定连接的顶h型加固模块761，以及在外侧板73的两侧组焊与外侧板73及节点板1固定连接的侧h型加固模块762，如图16所示，并封堵节点板1上两侧人孔10；其中，组焊h型加固模块76时，与节点板1相接处为熔透的带钝边的单面双v型角焊缝，组焊其它部件时，与节点板1相接处为带钝边的单面单v型角焊缝。

步骤7：组焊支座垫板：在底板的下端面由中间向两侧依次组焊第一支座垫板和第二支座垫板，并使用支座垫板进行投孔。

实施例中，在所有焊接过程中，定位焊缝应距设计焊缝端部≥30mm，其长度为50～100mm，间距为400～600mm，定位焊缝的焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的1/2。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。