钢锚箱的制作与安装

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钢锚箱的制作安装塔柱施工垂直度精度要求高，为保证钢锚箱安装后精度达到设计要求，必须大幅提高钢锚箱的制造精度。由于钢锚箱是由多个单体部件组焊构成，侧面拉板、端部承压板、腹板、锚板之间焊缝均为熔透角焊缝，焊接变形量大，箱形断面大，且钢锚箱为多节段连续拼接箱形结构，对扭曲、翘曲、平面度、光洁度要求极高。因此，钢锚箱施工和安装的重点在于较高精度。二、钢锚箱制作几何尺寸精度控制1、钢锚箱单元件精度控制侧面拉板工艺要点及尺寸精度工艺要点：侧面拉板采用数控火焰精密切割，并用赶平机矫平。划线加工衬垫侧坡口，划线组装钢衬垫，精确划线加工焊接边缘，划线时以中轴线为基准，将加工边缘线、锚垫板和腹板定位线一并划出。尺寸精度：划线误差，长度公差±1mm，对角线差1mm。端部承压板工艺要点及尺寸精度工艺要点：端部承压板采用数控火焰精密切割，并用赶平机矫平。精确划出加工边缘线、坡口线和锚箱椭圆孔中线及连接孔定位线，并将椭圆孔长轴延长到钢板边缘用样冲做好标记。承压板上不连接孔待整体拼装式用连接板投制。检验合格后焊接剪力钉。尺寸精度：划线误差0.5mm长度公差±1mm，高度0～0.5mm，对角线差2mm，椭圆孔长、短轴长度偏差﹣1～3mm，椭圆孔孔壁倾角±1°。腹板工艺要点及尺寸精度

工艺要点：腹板采用数控火焰精密切割，并用赶平机矫平。划线加工周边坡口，上边缘坡口机加工困难可采用火焰切割后修磨，划加工线时要将定位中心线一并划出并作样冲标记，边缘及坡口机加工一定要保证各部尺寸准确，并特别注意坡口方向。划线组装钢衬垫是要预留机加工量待整体组焊后机加工。尺寸精度：划线误差；长度公差0～0.5mm、宽度﹣～0mm对角线差1mm，上边缘角度±°。锚板工艺要点及尺寸精度工艺要点：锚板采用数控火焰精密切割，并用赶平机矫平，此部件要求不平度0.5mm。孔内壁在单元件组焊后加工，下料时孔壁留加工量，划线加工周边及两头坡口。再紧缺划线组装钢衬垫，组装式要预留机加工量。压弯成型，成型后再平台上检测平面度及扭曲。比部件的成形角度至关重要，一定要严格控制。尺寸精度：划线误差0.5mm长度公差±1mm，对角线差1mm，成型角度±°隔板工艺要点及尺寸精度工艺要点：隔板单元下料时长度方向预留焊接收缩量、宽度方向以及加劲肋长度方向预留机加工量。焊接时将两块横隔板平面对靠用卡具紧固后焊接，以减小焊接变形，在平台上修整合格后整体划线机加工两边缘，以保证整体尺寸精度。尺寸精度：长度公差±2mm，宽度公差﹣1～0mm。2、钢锚箱组装几何尺寸精度控制

划线组装锚头单元，采用CO

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气体保护焊以减少变形，拼装过程中使用一遍施焊一遍火焰修正的工艺，确保锚头单元不会因焊接变形过大而无法修正。火焰修正过程中加热温度控制在600～800℃内。修正后再平台上检测成形角度。根据侧拉板上的拉索中心线、腹板、锚垫板定位线，组装锚头单元。组装时使侧拉板边缘与胎型挡角密贴，用平尺检测并调整使锚垫板平面延长线与侧拉板上的毛头定位线重合，其误差控制在±。用锚孔定心工具配合角尺、钢卷尺检测锚孔中心距，误差控制在+2～+4mm锚孔对角线差不大于3mm。划线组装横隔板。组装上部侧面拉板，首先使侧拉板与胎型挡脚密贴，同时用平尺检查锚垫板平面延长线与擦拉板上的锚头定位线重合情况，微调使其误差控制在1mm范围内。保证两块侧面拉板的相对位置准确，再次测量锚孔中心距和对角线差，在经专检确认合格后用CO

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气体保护焊以对称焊法完成侧拉板与锚头单元、隔板单元的焊缝焊接，为控制焊接变形要严格执行《焊接工艺规程》采用边焊接边进行反变形的工艺方法。焊缝检验合格并对规定焊缝锤击后转入修整工序。在平台上划线组装端部承压板，组装时以端部承压板的中心线为基准，分别向两侧返出侧拉板的组装边缘线。公差要求：箱口对角线差≤错边量≤1mm，并经专检确认合格后在焊接平台上采用

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气体保护焊以对称施焊的方法完成相关焊缝焊接和检验，转入修整工序。3、钢锚箱整体机加工尺寸精度控制钢锚箱端面机械加工质量直接关系到钢锚箱的轴心垂直度及标高的控制，是至关重要的关键控制点，必须引起高度重视。

划线及加工前的检测在划线平台精度得到确认的情况下，划出精确的平台横纵基准线。将钢锚箱构件三点支撑平放在平台上，调整支撑，使钢锚箱垂直并平行于平台后，划出钢锚箱二个方向上的垂直基础线，并使钢锚箱上的垂直基准线与平台上的横纵基准线重合，然后即如加工前的检查工作。将全站仪架设在钢锚箱内部，以平台横纵基准线交点为已知点，检查锚垫板与垂直方向的夹角γ、锚垫板与水平方向的夹角α、锚垫板坐标（X、Y、Z）和斜套筒出口中心坐标（X、Y、Z），以上测量结果确认合格后，划出加工端面线。端面机加工控制端面加工质量的影响因素很多，主要采取以下措施保证加工质量：①密切观察设备的加工性能及精度变化，时刻注意噪音、温升、压力是否异常，出现问题及时处理。②装夹工作台侧面，铣出一条与机床纵向导轨平行的基准表面，便于准确、快捷的测量、避免机床往返次数过多。③将机床主轴伸出距离缩至最短、增强主轴支撑的刚度。④加工前，对于制定的钢锚箱温度监测点用红外测温仪进行检测，保证钢锚箱内外的温差小于2℃。⑤用于钢锚箱的监视、测量设备必须经计量单位检定合格后方能使用。⑥选择合理的切削三要素进行加工，刀具在精铣时必须保证刀片的数量齐全、锋利。4、钢锚箱节段预拼测量控制

预拼装为锚箱现场安装精度的决定性环节，在出厂前由厂家完成。钢锚箱构件在预拼装场地进行预拼装时，当发现构件尺寸误差不符合要求时，应进行尺寸修正和调整，避免高空调整，降低高空作业难度和加快安装速度，确保索塔顺利施工。预拼装采用竖向预拼即可。竖向预拼节段数每组为节。预拼装在拼装场地的专用胎架上进行，并采用专用起重设备。①在节段拼装过程中，注意锚箱端面保护。防止由于锚箱碰撞影响锚箱端面精度。②选择合适的环境温度进行测量。由于温差对钢结构外形影响巨大，造成测量数据失真。所以预拼装必须在日出或者阴天，并且锚箱上下温差在度左右的环境才能进行。③每轮次锚箱预拼装后，如顶端锚箱平整度（点间相对高差超过μm）超差，就需要对顶端钢锚箱上部接触端面进行手工打磨。将其平整度控制在μm以内。打磨完成后再次测量，将数据留待下轮复位使用。④每一轮次预拼装开始，其首节钢锚箱复位精度≤。三、钢锚箱安装精度控制1、首节钢锚箱安装首节锚箱是所有锚箱安装的基准，其安装精度对锚箱整体安装精度影响较大。首节钢锚箱安装精度控制钢锚箱安装精度要求：倾斜度偏差小于，顶面高程：。首节钢锚箱安装基准确定

受施工阶段塔柱压缩量、基础沉降影响，成桥后塔端斜拉索锚固点位置与理论计算必然存在一定差异，为减小这部分影响，在钢锚箱安装前，应予以修正。同时，受温度和风等因素影响，塔柱平面和高程始终处于变化状态。准确确定首节钢锚箱安装基准是保证钢锚箱整体安装精度的关键。首节钢锚箱精度控制为轴线偏位1mm，顶面四角高差±，这样才能保证锚箱整体安装精度，钢锚箱安装线形偏差见下图，钢锚箱倾斜率为，首节钢锚箱短边方向（横桥向）高差为±0.4mm。首节钢锚箱安装过程中，采取了以下措施：①修正钢锚箱底座安装标高钢锚箱的理想目标几何线形由钢锚箱截面中心点给出。钢锚箱中心线与上塔柱混凝土截面中心线重叠。理想目标值的值（高程方向）考虑了如下修正值：补偿中下塔柱成桥时产生的压缩量，在首节钢锚箱安装时已采用的超高值；补偿钢锚箱到成桥时的超长值；预期桩基沉降量；施工阶段的预期钢锚箱压缩量。②通过连续监测确定塔柱中性位置对塔柱高程和平面位置进行了连续监测，其中高程采用全站仪竖直传高技术，结合塔柱温度场监测数据，确定首节钢锚箱安装的平面和高程基准。首节钢锚箱安装首节钢锚箱安装工艺为：首先在锚箱底座四角预埋承重板，并且将全部预埋钢板精确调平。然后在承重板上精确放出首节钢锚箱的平面位置，待底座混凝土强度满足要求后吊装首节钢锚箱。

钢锚箱起吊到位后，先进行锚箱对线，再利用三向千斤顶精确调整锚箱标高和平面位置，然后将锚箱与承重板之间焊接固定，最后浇注四角垫块混凝土，即完成首节锚箱定位安装。2、钢锚箱安装线形控制为保证钢锚箱整体线形，消除单节段制造累计误差。钢锚箱在厂内制造完成后，每轮5~6节段会进行竖向滚动预拼装。每轮预拼装测量的数据将电传至安装现场。钢锚箱现场安装时，根据预拼装测量数据将钢锚箱尽量恢复至制造线形。每轮次钢锚箱现场安装完成后，将现场实测数据传回加工厂，指导后续锚箱加工。钢锚箱安装线形测量准确测量钢锚箱安装线形是确定钢锚箱安装线形偏差的关键。由于塔高、环境条件恶劣，给精确测量带来较大困难。施工中采取了以下主要措施：①单点转点棱镜在钢锚箱壁体一侧安装一个转点棱镜，在布置于辅助墩承台上的控制点采用一台全站仪精确测量转点棱镜坐标。能较大消除人手持棱镜造成的测量误差。②全站仪自由设站将转点棱镜置换为另一台全站仪，利用全站仪自由设站功能，测量钢锚箱顶面4个控制点坐标。并用精密水准仪，配合铟瓦钢尺精确测量个控制点标高。钢锚箱定位及连接控制

①钢锚箱平面位置：依靠定位冲钉实现精确定位。每次钢锚箱连接时，分散打入不低于接缝螺栓总数20％数量的冲钉；②高程及轴线精度：严格控制首节钢锚箱安装高程，及时向制造厂反馈每轮次钢锚箱轴线及高程精度；③端面接触率：严格控制安装温度。用的塞尺插入检查接触率，深度不超过板厚的1/3为密贴，插入深度超过为不密贴；同时在任何部位0.2mm塞尺的插入深度不得超过5mm，测量点按设计规定执行并记录检查位置。要求每侧端面接触率≥30％；④高强螺栓施拧，必须保证在锚箱内外温差不大时进行。螺栓施拧先保证对称施拧施工锚箱四角