鐵 廣 宇
(中鐵山橋集團(tuán)有限公司,河北 秦皇島 066205)
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臨海高等級公路灌河大橋鋼錨梁及鋼牛腿制造
鐵 廣 宇
(中鐵山橋集團(tuán)有限公司,河北 秦皇島 066205)
介紹了灌河大橋鋼錨梁與鋼牛腿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合生產(chǎn)實際情況,分析了鋼錨梁及鋼牛腿制造過程中的關(guān)鍵工藝及控制要點(diǎn),以提高制造精度,消減焊接變形,從而保證鋼錨梁、鋼牛腿結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
斜拉橋,鋼錨梁,鋼牛腿,制造工藝
江蘇臨海高等級公路灌河大橋位于連云港和鹽城兩市交界的灌河下游,東臨入海口約7km,全長7.644km,主橋為雙塔雙索面鋼混凝土組合梁斜拉橋。橋型布置圖見圖1。
主梁兩側(cè)是工型桿件,桿件上部與混凝土橋面板相結(jié)合,寬36.5m。索塔采用的是H形,兩側(cè)布有17對斜拉索,塔高167.5m。斜拉索梁上采用錨拉板錨固、塔上采用鋼錨梁錨固。鋼錨梁主要承受斜拉索的平衡水平力。每套鋼錨梁錨固1對斜拉索。H形索塔有34 套鋼錨梁(單個塔柱17 套),全橋共68套鋼錨梁。
2.1 制造關(guān)鍵工藝
鋼錨梁是本橋主塔重要受力構(gòu)件,主要有鋼錨梁腹板、頂板、底板、錨墊板、承壓板、腹板加勁板、隔板組成,承壓板與底板之間的角度為錨梁制造的控制重點(diǎn),如圖2所示。
承壓板、底板、腹板采用數(shù)控精切下料。在精切下料后用趕板機(jī)趕平,嚴(yán)格控制平面度,長條板件需進(jìn)行調(diào)直。需要機(jī)加工的板件注意留機(jī)加工量。
1)零件機(jī)加工。錨腹板、隔板、加勁板的焊接邊、錨墊板孔等均采用機(jī)加工。嚴(yán)格控制加勁板及頂板寬度機(jī)加工偏差,隔板四邊精度和垂直度。錨墊板和承壓板機(jī)加工兩側(cè)平面并且鏜圓孔。
2)鉆孔。工廠連接件(鋼板及槽鋼等),剛性預(yù)埋板等下料后鉆孔。底板螺栓孔待鋼錨梁焊接修整合格后鉆孔。
3)組焊鋼錨梁。先劃出中軸線,再以中軸線為基準(zhǔn)鋼錨梁腹板劃錨索中心線,以錨索中心線為基準(zhǔn)劃錨腹板組裝線及承壓板組裝線,如圖3所示。
先將錨腹板上的加勁板與錨腹板焊接。
以隔板作為箱體內(nèi)胎組兩側(cè)腹板,進(jìn)行槽型焊接(因端隔板需最后組裝,需在槽型內(nèi)放置預(yù)留焊接收縮量的工藝隔板);然后扣頂板成箱形進(jìn)行焊接修整,再組焊加勁板,然后對線組焊錨腹板,無損檢測合格后組焊承壓板與錨墊板,具體組焊順序見圖4。
4)鉆孔。劃立體劃線,劃底板中跨側(cè)連接孔卡樣線,卡樣板鉆孔。
2.2 控制要點(diǎn)
鋼錨梁焊縫均為熔透焊且坡口較大,組焊順序的合理化能消減焊接變形和避免焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生。
1)在施工組焊時,要注意電流電壓的控制,對稱部分要同時進(jìn)行焊接;2)使用CO2保護(hù)焊,其變形很輕微;3)修整必須在施焊的過程中一直進(jìn)行,具體為每完成4道焊縫,都必須進(jìn)行火焰修整,這樣可以最大程度消減變形;4)焊前制定詳細(xì)的焊接工藝規(guī)程,焊后做好嚴(yán)密的檢查和記錄。
3.1 制造關(guān)鍵工藝
鋼牛腿是鋼錨梁的重要輔助部分,主要起支撐作用,其組成見圖5,另包含與其相連接的剛性預(yù)埋板。
1)下料。板材經(jīng)過預(yù)處理線完成預(yù)處理后,對于壁板等不規(guī)則零件采用數(shù)控切割下料。下料時對焊接邊預(yù)留機(jī)加工量。
2)零件機(jī)加工。上承板、加勁板等板件焊接邊、墊塊表面等均采用機(jī)加工。嚴(yán)格控制壁板長度公差。
3)組焊單元件。
a.組焊壁板單元。以橢圓長軸為基準(zhǔn)劃加勁板位置線,然后組焊加勁板以及剪力釘(托架相對位置剪力釘暫時不焊,待兩者組焊完成后焊接)。修整確保壁板單元平面度。
b.上承板、加勁板等板件組焊成托架單元(見圖6)。此處需要注意的是:先劃出上承板的中心線,并以其為基準(zhǔn),組焊加勁板。
c.組焊壁板單元與托架單元,組焊連接件及鋼套筒。整體組裝示意圖見圖7。
3.2 控制要點(diǎn)
要點(diǎn)可總結(jié)為三個度,分別指垂直度、高度、長度。其中垂直度是控制預(yù)埋板與座板之間的角度,高度控制的是預(yù)埋板錨索孔中心到座板的距離,長度控制的是預(yù)埋板兩端與座板的距離。零件在下料時要預(yù)留機(jī)加工量,機(jī)加工可以保證尺寸的精度;鋼牛腿在組焊成整體后,需要進(jìn)行整體修整以保證其尺寸精度。
江蘇臨海高等級公路灌河大橋鋼錨梁、鋼牛腿的制造過程中,設(shè)計了專用的工裝及平臺,總結(jié)并改進(jìn)了以往生產(chǎn)鋼錨梁的經(jīng)驗,加強(qiáng)了零件加工及組焊精度的控制,采取了合理的組裝次序。實際表明,以上措施減小了焊接及修整變形,提高了單元件的生產(chǎn)及整體組裝效率,同時也能夠很好的滿足設(shè)計規(guī)范要求,保證了施工質(zhì)量,為今后類似工程的生產(chǎn)制造積累了經(jīng)驗。
TheGuanhebridgesteelanchorgirderandsteelcorbelmanufactureofLinhaihighgradehighway
TieGuangyu
(China Railway Shanhaiguan Bridge Group Co., Ltd, Qinhuangdao 066205, China)
ThispaperintroducedthestructurecharacteristicsofGuanhebridgesteelanchorgirderandsteelcorbel,combiningwiththeactualproductionsituation,analyzedthekeytechnologyandcontrolkeypointsofsteelanchorgirderandsteelcorbelmanufactureprocess,inordertoimprovethemanufactureprecision,reducedweldingdeformation,thusensuredthesteelanchorgirder,steelcorbelstructurequality.
cable-stayedbridge,steelanchorgirder,steelcorbel,manufactureprocess
1009-6825(2015)01-0178-02
2014-10-21
鐵廣宇(1982- ),男,工程師
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