某跨海大桥钢箱梁制造新工艺及关键技术

港珠澳大桥主体工程桥梁工程

钢箱梁制造新工艺及关键技术

中铁山桥集团有限公司港珠澳大桥项目经理部目录钢箱梁简介钢箱梁制造新工艺钢箱梁制造关键技术钢箱梁简介港珠澳工程总体布置图钢箱梁结构简介钢箱梁结构简介斜底板底板中腹板横肋板悬臂隔板边腹板横隔板顶板钢箱梁结构简介钢箱梁结构简介顶板锚箱中腹板横隔板边腹板斜底板底板横肋板风嘴钢箱梁结构简介钢箱梁制造新工艺港珠澳大桥总体制造工艺流程通过海运至中山基地技术、生产准备认真研究理解钢箱梁技术文件，对进场原材料按相关标准进行取样复验，进行焊接工艺评定，根据评定结果确定焊接工艺参数。对参加本项目全体员工进行上岗前技术培训，实行持证上岗制度。原材料取样复验焊接工艺评定上岗前技术培训焊工操作考试板单元制造板单元制造遵循的施工顺序，组装、焊接均采用自动化设备，不仅可以提高生产效率，还能稳定产品质量，消除质量隐患。板材预处理数控等离子切割下料板单元组装板单元焊接梁段制造梁段拼装采用多梁段连续匹配组焊和预拼装同时完成的工艺方法。拼装在封闭厂房内进行，避免恶劣天气对工程质量的影响。节段涂装在涂装房内进行，涂装房内安装除湿、加热和通风设备，保证环境符合涂装工艺要求。大节段拼接也在厂房内进行。厂房化拼装梁段拼装制造防腐涂装大节段拼接厂房梁段装船运输采用安全、高效的龙门吊+港池的装船方案。中山基地配备2台大型龙门吊和50米×160米港池。大节段抬吊装船大节段运输运输船定位、梁段吊装运输船到达指定位置后，采用四锚定位，同时注意与浮吊之间的位置关系,不能相互有干涉，检查确认无任何影响吊装的障碍后，方可下令加载起吊。运输船定位大节段吊装通过海运运至桥址工地连接梁段就位后，完成节段间顶板U形肋栓接，顶板、腹板、底板环缝的焊接、桥面附属件的现场安装和焊接，以及环缝补涂等作业内容。施工期间要加强环境卫生管理，各类生产生活垃圾分别定点投放、存储，定期进行清除，从根本上抓环境保护，减少污染源的产生、扩散，从而防止因人为的原因使污染扩大。大节段调整就位现场施工临时施工平台箱内施工数控切割下料板材预处理组焊修整检验钢箱梁制造新工艺钢箱梁制造造新工艺钢板下料Ｕ形肋制造造板单元组装装自动化焊接接焊接数据信信息化管理理钢板下料钢箱梁制造造新工艺钢板下料钢箱梁制造造新工艺钢箱梁制造造新工艺Ｕ形肋制造造U形肋钢箱梁制造造新工艺切割铣边钻孔Ｕ型肋成品坡口加工数控折弯U形肋制作工工艺-工艺流程钢箱梁制造造新工艺U形肋制作工工艺-切割Ｕ形肋采用用多嘴精密密火焰切割割机对称切切割钢箱梁制造造新工艺U形肋制作工工艺-边缘加工双面边缘加加工，能够够确保边缘缘直线度在在2mm内钢箱梁制造造新工艺U形肋制作工工艺-钻孔用机械样板板钻孔钢箱梁制造造新工艺U形肋制作工工艺-坡口加工坡口铣削加加工钢箱梁制造造新工艺U形肋制作工工艺-折弯数控折弯机机冷弯成型型钢箱梁制造造新工艺U形肋制作工工艺-手孔切割U形肋手孔仿仿形切割钢箱梁制造造新工艺钢箱梁制造造新工艺板单元自动动组装定位位板肋板单元自动组装定位机床U形肋板单元自动组装定位机床板单元组装装钢箱梁制造造新工艺钢箱梁制造造新工艺板单元组装装－Ｕ形肋板单单元自动打磨、、除尘板单元组装装－Ｕ形肋板单单元自动定位、、压紧任意两根ＵＵ形肋中心心距偏差在在±1mm内;Ｕ形肋定位位直线度偏偏差不超过过1mm;压紧后Ｕ形形肋与面板板间隙不超超过0.5mm.钢箱梁制造造新工艺板单元组装装－Ｕ形肋板单单元机器人进行行定位焊接接钢箱梁制造造新工艺定位焊接工工艺参数焊接设备焊接方法焊材电流(A)电压

(V)焊接速度（cm/分）焊丝干伸长度(mm)摆动频率（次/分）气体流量(ml/分)Arc-man焊接机器人富氩气保护焊接ER50-6（Φ1.2）230±2028±255220015~25板单元组装装－Ｕ形肋板单单元机器人进行行定位焊接接钢箱梁制造造新工艺板单元组装装－板肋板单元元钢箱梁制造造新工艺板单元组装装－板肋板单元元自动加紧、、定位、点点焊钢箱梁制造造新工艺钢箱梁制造造新工艺自动化焊接接U形肋反变形多头头机器人焊焊接系统自动化焊接接－U形肋板单元元钢箱梁制造造新工艺板肋反变形多头头机器人焊焊接系统自动化焊接接－板肋板单元元钢箱梁制造造新工艺δ6+20，熔透深度5.5mm，板厚的92%δ6+20，熔透深度5.0mm，板厚的83%δ8+20，熔透深度7.0mm，板厚的88%δ8+20，熔透深度7.0mm，板厚的88%（δ20+20mm）（δ20+20mm）机器人反变形船位焊接的角焊缝接头断面照片钢箱梁制造造新工艺自动化焊接接－横隔板板单单元焊接机器人人焊接横隔隔板钢箱梁制造造新工艺δ20+20mm，平位焊δ12+20mm，平位焊横隔板机器人焊接的角焊缝接头断面照片自动化焊接接－横隔板板单单元钢箱梁制造造新工艺自动化焊接接－迷你焊接机机器人钢箱梁制造造新工艺自动动化化焊焊接接－－迷你你焊焊接接机机器器人人钢箱箱梁梁制制造造新新工工艺艺焊接接机机器器人人立位位焊焊接接自动动检检测测坡坡口口后后生生成成的的规规范范参参数数自动动化化焊焊接接－－迷你你焊焊接接机机器器人人钢箱箱梁梁制制造造新新工工艺艺焊接接数数据据信信息息化化管管理理焊接接数数据据信信息息化化管管理理钢箱箱梁梁制制造造新新工工艺艺钢箱箱梁梁制制造造新新工工艺艺服务器办公室客户端No.1No.nNo.1No.n有线联网方式焊接接数数据据信信息息化化管管理理一车车间间二车车间间焊接接数数据据信信息息化化管管理理无线联网方式一车间二车间No.1No.2No.nNo.1No.2No.n局域网服务器客户端WiFi模块无线路由器焊接接数数据据信信息息化化管管理理移动存储传输方式一车间二车间No.1No.2No.nNo.1No.2No.n局域网服务器客户端（1）多多客客户户端端/服务务器器模模式式，，实实现现多多机机监监控控（2）实实现现断断线线续续传传（3）支支持持不不同同权权限限用用户户分分类类（4）实实时时显显示示焊焊机机状状态态与与详详细细参参数数（5）按按车车间间进进行行焊焊机机管管理理（6）焊焊工工排排班班管管理理（7）管管理理焊焊接接规规范范，，超超规规范范报报警警（8）丰丰富富的的统统计计报报表表焊接接数数据据信信息息化化管管理理参数数设设置置在联联网网焊焊机机与与服服务务器器联联网网后后应应进进行行系系统统设设置置，，以以设设定定焊焊机机的的工工作作位位置置，，班班组组的的交交接接时时间间、、焊焊接接电电流流统统计计的的标标准准依依据据，，焊焊接接电电能能采采集集的的方方式式、、焊焊接接信信息息采采集集的的方方式式等等；；显显示示设设置置则则对对绘绘图图参参数数、、列列表表显显示示、、参参数数显显示示等等显显示示的的方方式式和和内内容容进进行行设设定定。。焊接接数数据据信信息息化化管管理理质量量分分析析焊接接数数据据信信息息化化管管理理钢箱箱梁梁制制造造新新工工艺艺成本本分分析析焊接接数数据据信信息息化化管管理理钢箱箱梁梁制制造造新新工工艺艺设备备管管理理焊接接数数据据信信息息化化管管理理钢箱箱梁梁制制造造新新工工艺艺焊工工管管理理焊接接数数据据信信息息化化管管理理钢箱箱梁梁制制造造新新工工艺艺规范范管管理理焊接接数数据据信信息息化化管管理理钢箱箱梁梁制制造造新新工工艺艺报表表统统计计焊接接数数据据信信息息化化管管理理钢箱箱梁梁制制造造新新工工艺艺钢箱箱梁梁制制造造关关键键技技术术通过过焊焊接接过过程程中中机机器器手手的的摆摆动动，，感感知知焊焊接接电电流流和和电电弧弧电电压压的的变变化化，，实实现现对对焊焊缝缝的的跟跟踪踪，，同同时时对对跟跟踪踪结结果果产产生生记记忆忆，，在在往往复复多多层层多多道道焊焊中中，，可可利利用用第第一一层层焊焊接接时时获获取取的的工工件件变变化化信信息息，，利利用用控控制制系系统统整整理理计计算算，，将将结结果果直直接接作作用用于于后后道道工工序序。。通过焊枪摆动检测出两端焊接电流差值，计算出相对于焊缝中央的偏移量并实时纠正，跟踪焊缝熔池。电弧弧跟跟踪踪技技术术摆动动跟跟踪踪示示意意钢箱箱梁梁制制造造关关键键技技术术利用焊丝接触工件，检测工件X、Y、Z三个方向的参考点位置，计算出检测点位置的偏移量，加算到程序中，准确定位焊缝位置。三方向传感示意通过过在在焊焊丝丝前前端端加加载载传传感感电电压压，，检检测测出出工工件件位位置置，，避避免免由由于于工工件件的的尺尺寸寸或或位位置置误误差差造造成成误误操操作作，，有有开开始始点点传传感感、、三三方方向向传传感感、、圆圆弧弧传传感感、、间间隙隙传传感感等等多多种种功功能能，，具具有有操操作作精精度度高高，，定定位位准准确确、、在在坡坡口口内内也也可可