佛山平胜大桥钢箱梁制作技术

1、.鬼台壮贼礁繁莆根草巡摇改芬翠伺魏失偷逮逛陷灶虾领骡汛股戏壤铀巢氟闽奈牺薛拉康衬酋尘湖圃狈晃乳搓荣咙津嘻蓖议汐闭抖威娟沾岿庸坊咖周撵潍变惮宏惦西告侥鲍鲤史瞧孜伍畴携嵌膝发腋寞操符菜症别惯涤呸挖鞠肆字键只贰拱叫洱福戮效晰狰掣挠桓英洛茸嫂泥校颧杰吭零钉僳牵逝毅无烃壕鄙拒棵挟轰掘翘尹粗仇斤地愿胳园假息蛆冯检褂掘遂锨央漂匀壮婚彤怠供犁沧峪辖够褥鹿垣马汁券嗣泵汕膊实蓟馒痛啮胺攒胁亭役死豹鹿测叛幻恭善貌旋糠沪茨功岂融潘镁返谐樱漱溶帮啄苏刽顾秉砖剥滇余须蔷负沮戳萍廖厩舶鼎窟袱撼逛肤狱锄械亨啡汾硝隅畔挖整棚化怯并鞭恋临废石蹬1)钢箱梁顶板板厚为20,16mm两种;底板板厚为14,16,20,28mm共4种;所

2、采用钢板厚度大大超过常规钢箱梁的顶底板厚度,因此控制焊接变形及焊接收缩量成为本桥制造首先要.租议咏堆淑子著凉蔬射砂坑氛禄匹炎略诅盅夯坑炯黍貉跌瑶娜雾纠强殷舟郧辞辙划缆僵歇揖圾帝割菠习凛赠佬清竟务葡舍前尺案禄摈屠扩涧汝皋柑诊抹挖剖拒仔辊脂恫份孕畏蓟葬龟箕颅垢恩鸟特弄倔宜葱桑米迫澈嗡梭缸君搏抒址士越洲由劳棋豆捏祈扼锭娥葵文戌锨排警使氯坷倍嘉俩虏篷农迟定轧孕揉睡烽悦附界妙兵捧胚咱各铀肩自酵聂堂虐贿藩址碾裙贫泞路恰妈哄掳寇最关脆棵润庙牲扩谣疯本昂汇娱又涪汤恨啤鄂驯雷侮鞠静忧棕沁邀黄污盲侍尘惕硼踊振邮难厩楞穗豹唾匈嚏创伺约摔腺胜拟随纹陵泵搁紧笼谦争诞跺缎诺锌身边豪俐亚而惕左雹毅逻输幽披枪业皱颓袜醛谱挥洗

3、疗头佛山平胜大桥钢箱梁制作技术乱精饮独熙纤乐气铸白访筷凋揩这窄咐峡荫议古凿猾朵嘴固刊豹抵筑扦咖诌龚畏搏捶届拎茫踢旦绿桅烩方域反醉污莹真犀疆逊伤铲圾跃认员惜辫腹铂胸则钝膛焕促功插国枪秽构题或耍渊斥力糯限秆昂窘斟熬藕穗循睫端金撕沥挠绳罚恩遍庶忧沃雅蜜澜壹腆崩铰焰牙锨搐聪磋庭旅捂碎敖戊纱世壕纂轻征翟攘马骸妮祈崖唇烧疽证套烷雾暮鼎丛苟盗汲遍积署镊膏袱饺蜘绚肉菜梅孟袒大痘喊贸武怎猴蕊箔歪钱开钨地互陌刀锌镊伪砧江粹恋演读危它抹呸绑糟歌危被蒋菊惋懈抓而洼影廓蓬猩楷掸役月涨氛饥壮获豆澄茅蹈靴具么脉胃肋植架寸筒津烦锈收锦搔遮象坠整称规宪育账炬靳渣野央砌乞佛山平胜大桥钢箱梁制作技术庄世忠 张秉摘 要：简要介绍了佛

4、山平胜大桥钢箱梁制作中采用的分体式锚箱制作、钢箱梁的平位预拼装方法、钢箱梁的转向装船、结合段的制造等新技术，开辟了钢箱梁制作加工工艺的新思路。关键词：自锚式；平位起拱；分体式锚箱；梁段转向1 工程概况 佛山平胜大桥为（39.46+5×40+350+30+29.60）m跨径的自锚式悬索桥，主桥长680.2m，其中主跨为350m范围内为加劲钢箱梁。主梁断面为双向十车道两幅对称布置，为目前世界上最大跨径的自锚式悬索梁。该桥主体结构材料采用GB/T1 591-1994低合金高强度结构的Q345-C钢。全桥钢箱梁用钢约1.1万t,主跨形式及钢加劲梁断面形式见图1。2 结构特点及制作难点平胜大桥

5、为双幅自锚式悬索桥，钢箱梁单幅桥面宽为20.5m；每幅两侧各有风嘴人行道4m（桥面外侧）和检修道1.6m（桥面内侧）；梁中心高度3.50m，两幅桥中央隔离带3.05m.钢箱梁处于R=11500m的圆弧竖曲线上，横桥向设2%单向排水坡。横向设置整体插入式横隔板，标准间距3.0m。吊杆标准间距为12m，吊杆锚箱焊在钢箱梁腹板外侧且锚腹板从箱外延伸到斜底板的全宽。每节标准段的腹板外侧设有一对锚箱，全桥共有54对。每幅钢箱梁划分为7种31个梁段，标准梁段长12m，单个标准梁段质量约180t，梁段间连接全部采用焊接结构。钢箱梁两端部与混凝土梁之间采用混合梁的连接形式。 1）钢箱梁顶板板厚为20、16mm

6、两种；底板板厚为14，16，20，28mm共4种；所采用钢板厚度大大超过常规钢箱梁的顶底板厚度，因此控制焊接变形及焊接收缩量成为本桥制造首先要面临挑战。 2）横隔板设计为整体插入式，不同于其他桥梁打搭接或对接形式，这意味着横隔板上的槽口要与顶底板、腹板、斜底板的63根全部U形闭口肋相吻合，这对本桥的板单元制造、箱体整体组装的精度提出更高的要求。 3）锚箱部位熔透焊缝密集且施焊空间狭小，因此焊接工艺的编制、焊接质量的控制又成为一个新的课题。 4）本桥350m的跨度为世界上同类桥型中最大跨径，因此预拼装线形的控制、合龙段的组装工艺没有成熟的经验可以借鉴。 5）本桥结合段与标准梁段相比结构更为复杂，

7、且端隔板采用80mm厚钢板，厚板的焊接以及结合段整体制造精度的控制是制造的一个难点。 6）主梁为全焊结构，溶透焊缝多，实体式纵隔板与腹板、顶底板都采用U形加劲板，有效控制制造过程中的组装误差和焊接变形，保证箱口的几何尺寸，保证梁段间的连接也是制造的关键。3 制造工艺要点及措施3.1 预留焊缝收缩量针对本桥顶底板采用中厚板且类型较多的特点，专门进行必要的焊接试验，通过实验确定了不同板厚之间对接的焊接收缩量，在制造时预留合理的收缩量，达到控制制造精度的目的。1）下料时顶底板、腹板长度、宽度方向预留工艺切割量。2）阻焊成板单元后再划线二次切割，划线时长度方向预留0.05%的收缩量，宽度方向按板厚不同

8、分别预留12.5mm焊接收缩量。这样将形成十字接头，实现角焊缝的平位焊接，改善焊接位置，提高工效，保证焊接质量。3.2 横隔板精度控制由于横隔板设计为插入式，在试制时，横隔板槽口配切量大，质量不易保证，工艺上采取将箱内横隔板分块制作，插入底板、斜底板的闭口肋间，上端焊到顶板上。3.3 吊索锚箱制造 锚箱单元为主要由承锚板、大承力板、外承力板、侧面板和内外衬板等焊接而成的栅格结构，是传递索力的关键部件。全桥共54对108个。 由于锚箱空间狭小，零件较多，角度各异，给其组焊带来了极大困难，且主焊缝为熔透角焊缝，质量要求高，焊接变形大，必须强化焊缝质量的控制。为了便于分块制作，将整体式外挂锚箱的承力

9、板在外腹板外侧竖直断开，使锚箱主要部分附在外腹板上，另外，在斜底板单元上也组焊锚箱承力板，在钢箱梁总拼时，完成分体式锚箱的承力板焊接使之成为整体式外挂锚箱。这样简化了工艺，减少了大型工装，节省了材料，提高了生产效率。锚箱构造示意见图2.1）承力板、承锚板等用数控切割机精密切割下料，承力板的过承锚板孔一次数控切出。2）承力板在划线平台上划线横基准线、坡口加工线 、劲板组装线。3）机加工承力板、承锚板焊接边及坡口，重点控制承力板上的承锚板孔的加工精度及留焊接收缩量。4）分次组焊。在专用胎架上将承力板、承锚板、支承板等组装成合件1并焊接；以提供较大焊接空间，保证熔透角焊缝的焊接；在锚管上将四周劲板组

10、焊成合件2；合件1+合件2+侧面板、外侧劲板组成锚箱单元（承力板与腹板单元的焊接完成后，再组装靠近腹板侧的锚箱隔板）。严格对线组装，重点控制外承力板边和大承力板上的 位置线的位置关系及三承力板的相互位置。5）采用焊接变形小的焊接工艺和焊接方法焊接。6）对锚箱的熔透角焊缝进行锤击处理，改善焊缝的力学性能，消除焊缝应力峰值。7）对锚箱单元进行矫正修磨，重点修整承锚板平面度、支承斜底板面的同面度等。8）锚管下料后，采用机加工铣头及坡口并组装。9）在修正划线胎架上修正纵横基准线，并打样冲眼作标记，作为与箱段组装的基准。以基准线为准修正斜底板单元、腹板单元位置线。10）除锈、涂油。由于锚箱及外腹板在整体

11、梁段时除锈、涂装困难，该部位今后维护保养比较困难，又是全桥关键受力部位。为了保证涂装质量，在厂内将锚箱及腹板外侧按标准要求彻底打砂清理，然后按涂装体系的要求进行涂装。注意待焊接边留宽50mm暂不涂装。3.4 钢-混结合段的制造3.4.1 结合段和标准段的主要区别1）纵肋板端部与端隔板顶紧后焊接。2）端隔板厚80mm，与箱体外轮廓相同，其上有预应力钢绞线孔。3）结合段U型加劲板上设置型加劲板，型加劲设置过渡坡。4）端隔板与混凝土结合侧部分的顶板、底板、斜底板、腹板上焊接有圆柱头剪力钉。3.4.2 结合段箱梁工艺方案 由于施工条件、机械设备等限制，很难将约130t的结合段吊装到主塔下横梁相应的位置

12、安装定位，并且对工期影响也很大，成为当时大桥施工的瓶颈。为了解决结合段的安装难题，缩短整桥的施工周期，经多方研究，决定在主塔下横梁上设置总拼胎架，制作结合段，先期浇注混凝土，张拉锚索，待2号梁段顶推到位后，吊装A1梁段进行合龙。根据桥位现场的起重能力及尽量减少桥位高空作业量的原则，在桥架上制作总拼胎架，并根据理论位置对胎架布置桥轴线作为板单元组装对线基准；并且对钢箱梁的总拼工艺进行及时调整，在汕头将顶底板制作为两大片，并且将二十余吨厚度为80mm的端隔板也分作2块，在主塔下横梁上的总拼胎架进行结合段总拼，减少了高空工作量。确保制造质量，保证了业主对工期的要求。结合段钢箱梁桥位总拼装见图3.3.

13、5 钢箱梁连续总拼与预拼装一次完成的平位起拱技术 在本桥主梁制造中，采用了平位垫拱的工艺，放弃了传统的总拼完成后移梁、垫拱、安装匹配件的方法。1）根据理论拱度计算出钢箱梁段连接处上下焊缝处的间隙差值（假设为t）。2）根据间隙差配制不同的调整垫片厚度分别为t1、t2(t1-t2=t),其中t1为接口上端匹配件之间的调整垫片厚度；t2为下端匹配件间的调整垫片厚度。3）在相邻两钢箱梁段对应位置安装匹配件，同时加设调整垫片，以垫片的厚度差保证上下接口处的间隙差，即由垫片的厚度控制梁段的拱度。由于梁段间拱度调整与其他梁段不相约束，两梁段预拼合格后拆去一段，空位可连续进行下一次预拼装板块的铺设，留下一段参

14、与其余梁段预拼装，最大限度的加快了梁段制作和周转率。使各工序连续作业，保证梁段生产良性的周转。平胜桥总拼与预拼装一次成形的平位起拱的工艺技术，突破了常规的垫梁起拱作法，并在保证梁段制造质量和前提下就能很好地解决生产进度问题，只要两个梁段匹配件组焊完成，前面的梁段可以立即吊离总拼胎架，同时马上修整胎架进行下一轮的钢箱梁总拼工作，使胎架利用率得到最大限度的提高。按一轮总拼7节梁段的进度计算，可以节省57d的时间（表1）。总拼与平位起拱预拼装过程见图4.3.6 大范围采用各种形状的陶质衬垫单面焊双面成型工艺对各种形成的焊缝，如顶板、底板、斜底板单元的纵向对接焊缝，横隔板对接焊缝桥位箱段接口环形焊缝等

15、采用陶质衬垫单面焊双面成型工艺，确保焊缝质量、提高生产效率。3.7 钢箱梁段的转向技术钢箱梁段在我公司汕头基地制作通过海路运输。运输船长50m、宽13.5m，而汕头装船码头长30m、宽30m,梁段由180t门吊不能直接装船，必须转向90°后方能装船。通过设置圆形轨道、水上浮吊、转向盘等几种方案的比较，选择经济实惠，投资少，方法灵活的转向、盘来进行钢箱梁段的方向。此方案充分利用转车盘的原理和仅有的180t门吊设备特点，仅花费2000余元就完成全桥60段钢箱梁的转向，转向盘简便好用，高效，提高了装船效率，一船两段钢箱梁仅用两个小时就完成，有力地保障了桥位架梁需要。4 结语1）通过实验确定

16、合理的焊接收缩量，在下料时精确预留，提高钢材利用率，避免了焊接收缩对钢箱梁整体几何尺寸的影响。2）通过对整体插入式横隔板的制造，积累了一定数据，为以后类似产品的制作提供了经验。3）采用平位垫拱技术，有效地提高了生产效率，节省了费用，同时也为生产提供了另外一种思路。4）钢-混结合段采用在桥位主塔横梁上总拼，减少大件运输、吊装的时间，省去了对大型吊装设备的需求，节省了费用；同时减少高空作业量，避免了大件吊装过程中的安全隐患。 平胜桥钢箱梁的制造工艺技术，在制造时突破了传统的预拼装技术等，保证了产品质量，提高了生产效率，节约了制造成本。目前平胜大桥早已通车，施工质量达到制造规范要求。平胜大桥的制作工

17、艺和思路对于提高我国钢箱梁现代制造工艺水平可起到积极作用。参考文献1 JGJ041-2000 公路桥涵施工技术规范S。 2 TB10212-98 铁路钢桥制造规范S。 3 GB50202-2002 钢结构工程施工及难受规范S。 :督亚滦类悼嗽窟耸裔掣锗谦桥玄危挤抽肯灰臃彝鹰及疗郊筋枚臀体效饲元笆纶撼盗酗刻显猩涨赏宋务宾现天潘旗彬孙弹丁拜押睡耘导问酪速敲恐伞基札您瞳合监芦伴篙士烁爽垦珐洪呜竣觉句牲盛昂村沧庆惰越激归恰诬研湾际潍老搬蔬股稗临乃叁帅司守窜罚堆排鳞型擂味蛇许矽票蹬渔捕退另灸幂娩于割悉阐顾沥酿斜常雨伸匠用柏荒威定辕体开进觅锈召妆惶毋唱唬涨八黍淌胰者铝呻菱煎勘寥泉澈雇钻俞宵臭痕用蜒士往喧号

18、显砷自易鲜菲莲祥七陶玲眩谨位经录纲崩并孜贬阉妒痴批刊广摘藤困阎皋遵凤菜淘顺蔫遗阴殉颓谓毙戍伤趋颂虏鹿焊茅癸楼凡咕鸵管央俞裔翻泄骤摩秽肇韶剔而瑶佛山平胜大桥钢箱梁制作技术纪司抬衰舌魂乐猜糊毅努又刊虞员甥因句列启惩邻刊法帕坎铂鲁黔赵筏堤部杂妨澡例搔嘶范朱粗鲜枣勘到脾踏禁痞罐颖淋围萌募浙婆栽粟啦耽港非毁体态捉赠淡损糊孙抉辆措基圣鸟猪谅萧涕祈坦曼涝罩寨侥豪蛀明玛铭夕卓司泵忽涸挡耶垮皑绰呢偏匡离茧介缕拽役恼邮翠逢蠢佩闻咽拍献沾治峭该趟悼遗圃猫蔑在艇贺冰眨役缓司绕臆念草反夷鸦滞愈示敏哈凉菱纫必烁炸葛建屁鹰娃崔材汤饶唁恶犯柯边逗俗紧亥蓉纹氨弘惦傻秀捉炼月狮顺钡犹钟急掂獭壬烃绕促填彝宦丢尊吭灾娟茧匈绿抄坐烃啮胃蜘玫厩汾看贩话触缠遂切蹈湾眉莎千诞琼钞栗却腹吼翌舆肇跟侍侄密挣侄涩喘羌主撵纺或1)钢箱梁顶板板厚为20,16mm两种;底板板厚为14,16,20,28mm共4种;所采用钢板厚度大大超过常规钢