在工厂内设置胎架,按照工厂试验的焊接工艺完成拱肋桁片的制作后在胎架上进行节段制作。连续拱肋杆件完成后,通过单肋片组焊、弦杆组焊接头法兰、接段组装,利用“栓焊结合”连接方式,“5+1”匹配制造完成全桥单拱肋的卧拼。 二, 施工工艺流程及操作要点 1. 钢材进厂检验
进厂钢材按照规定进行复验,复验结果应满足对钢材化学成分和机械性能的要求,合格后方可。 2. 焊接工艺
根据设计要求,主拱各主要焊缝均要求全熔透焊接,结合工厂的实际制造情况,采用埋弧自动焊、药皮焊条手工电弧焊和二氧化碳气体保护焊完成主拱的焊接工作。埋弧自动焊用于主弦杆直环缝焊接、拱肋腹杆棱角焊缝的焊接和所有钢板接长的对接焊焊接。二氧化碳气体保护焊主要用于工厂内拱肋腹杆的棱角焊缝打底焊及制造时的平位和平角位的其他焊缝焊接。手工电弧焊用于工厂内的立、仰位置的焊缝焊接。 3. 部件制作
按构件相似原理,拱肋部件制作分为弦杆制作、腹杆制作、节点板制造四个部分。在工厂内同时安排多条生产线分道作业,进行专业化生产,以保证构件质量和生产进度。 3.1弦杆制造
3.1.1单元杆节制造 号料:
(1) 下料按计算机放出的1:1大样进行画线。包括下料切割线、以
后杆节接长的基准线(在两端打样冲眼),并用钢印在两端距端部及直缝边100mm位置打上杆节编号。
(2) 画线时要分清钢板的压延方向,使钢板压延方向与卷杆方向一
致。
(3) 计算机放样时,相邻两杆节直缝应错开180°,一节的直缝布
置在顶部(使用状态下),其相邻杆节则布置在底部,上弦杆拱上立柱处尽量布置在下部。每根弦杆两端杆节,长度各预留30mm焊接收缩量。下料后长宽尺寸允许误差±2.0mm。 下料:
采用半自动气割机进行下料。下料后接口上下不得产生裂纹,并不宜大于1.0mm的缺棱,应清除边缘上的氧化物、熔瘤和飞溅物等。切口或坡口边缘上的缺棱,当其为1~3mm时,可用机械加工或修磨平整;当缺棱或沟槽超过3.0mm时则应用Ф3.2mm以下的低氢型焊条补焊,并修磨平整。其他部件的下料要求与此相同。 加工焊接坡口:
采用半自动气割机加工焊接坡口。切割后用角磨砂轮机将坡口面及其侧边50mm范围内打磨光洁并清除锈斑、油污等脏物。单元杆节焊接坡口形式。 卷杆:
(1) 采用三辊卷板机对钢板进行卷杆加工,根据杆径、板材厚度及
卷板机性能,选择常温下卷制成型的冷卷工艺。
(2) 卷杆前,首先利用专用压模在压力机上将两端直缝边预压成型,
然后再上卷板机卷杆。
(3) 卷杆时注意,杆节接长基准线及杆节编号标志所在的钢板面应
是钢杆的外表面。另外,钢板喂入角度应保证直缝边与卷板机辊轴平行。卷杆直径允许误差为±2.4mm,直缝对接错边量不超过1.0mm。
(4) 卷杆时严格采用快速进给法和多次进给法,冷卷时,由于钢板
的回弹,必须施加一定的过卷量,在达到所需的过卷量后,还应来回多卷几次。
(5) 在杆节直径较大,为防止钢板因自重而使已卷过的圆弧部分回
直或被压扁,必须有吊车配合。
(6) 在卷杆过程中,应不断使用内圆样板检查钢板的弯曲度直至达
标。 焊接纵缝:
(1) 单元杆节卷好后,按要求检查管径和直缝对接错边量允差,对
局部超限的杆节采用千斤顶、夹具、手拉葫芦等工具进行校正,合格后用手工焊点焊固定。
(2) 采用埋弧自动焊焊接卷杆直缝,先焊内侧,然后再清根焊外侧。 3.1.2组装节段弦杆
当所有的单元杆加工好后,下一步工作就是将单元杆以折线对接
连成所需要的节段杆。在组装前,要将所有单元杆几何尺寸、焊接质量进行检查,合格后方可进行组装工作。所有组装工作均在专用的平台上进行。
放样:在平台上放出节段弦杆轴线大样,并依此轴线划出弦杆轮廓线。对照轮廓线设置杆节对接定位靠板。
组装单弦杆:每根筒节的摆放位置和方向是唯一的,在组装时要严格根据杆节编号进行排位,为了避免组装时出现错误,在摆放杆节前,先在平台上标出每根杆节的位置编号以及摆放方向(纵向),两者对照无误后才能摆放。
焊接环缝工序如下:采用埋弧自动焊在专用的旋转胎具上进行环缝焊接。先焊接内侧,再清根焊外侧。将焊好的弦杆放到平台大样上,检查其弧线精度,并对超差部位采用火焰矫正。矫正后实际弧线与设计弧线偏移量不超过5mm。弦杆节段制造完成后,用钢印在两端距端部及直焊缝100mm位置打上弦杆编号。 3.1.3制造要点 1)腹杆制造 (1)钢板接长
盖板和腹板尽量采用整板下料,在材料尺寸不满足要求时,允许接长,但不允许接宽。最小接长长度不小于1000mm。钢板拼接均采用埋弧自动焊,焊后将焊缝余高磨平,拼接错边量不超过1.0mm。先接长,后进行切割下料。 (3) 号料及下料
按照施工详图放出腹杆盖、腹板及中间隔板的1:1大样,划出下料切割线。为提高效率,采用多头直条切割机进行下料。下料宽度允差±2mm,盖板、腹板长度方向留30mm焊接收缩及修割余量。腹板的两侧边及中间隔板四周,每边留3~5mm机加工余量。 (4) 组装与焊接
①盖板、腹板内表面和隔板表面要按要求先进行防腐,再进行组装。腹板的组装在专用胎架内进行,
②采用二氧化碳气体保护焊焊接隔板与腹板、盖板的连接焊缝。 ③安装另一块盖板。 (5) 矫正焊接变形:
腹板焊接成型后,对各部尺寸进行检测,对超差部位采用火焰法进行矫正。 (6) 制造要点:
防止腹杆焊后发生扭曲变形时腹板制造的关键。为此须采取以下保证措施:一为保证组拼质量对腹板及中间隔板的边缘及坡口用刨边机和铣边机进行加工;二严格按照焊接顺序进行施焊;三焊后采用火焰法消除焊接应力并进行变形矫正。
1)撑杆制造:撑杆钢管Φ600×16,采用无缝钢管直接下料。 ①号料及下料
按照施工详图放出撑杆的1:1大样,划出下料切割线。采用半自动气割机进行下料,长度允差±2mm。
②加工焊接坡口
在平台上,划出两端坡口切割线,并采用半自动气割切割线。坡口根部宽度1~3mm。切割后用砂轮打磨 ,使之光洁,清除锈斑、油污等脏物。 ③卷管及焊接
利用专用压模,在压力机上将直缝边压制成型,然后上卷板机卷管。采用埋弧自动焊焊接撑管直缝,先焊内侧,然后再清根焊外侧。对于需进行接长的撑杆,采用埋弧自动焊进行对接环缝的焊接,先焊内侧,在清根焊外侧。 ④撑管矫正
撑管管节焊接完成后,应二次上卷板机进行矫正,矫正后管节端口失圆度不超过1.8mm。对接长的撑管应放在平台上,检查其弯曲度,并对超差部位进行火焰矫正。矫正后实际弯曲度,不超过3mm。 ⑤组焊节点板
先将同一端两节点板与填板及加劲板组焊整体,填板与节点板间加1mm薄铁皮调整间隙,保证两节点板间距为正差2~3mm。加劲板与节点板的连接焊缝,非隐蔽部分留待工地安装焊接。撑管制完成后,用钢印在两端距端部及直缝100mm位置打上编号。 ⑥制造要点
组焊两端节点板时,应严格控制好两端连接螺栓孔群的中心距精度。 2)节点板制造
①下料
本桥节点板数量大,形状尺寸各异,为保证精度提高效率,采用数控气割机下料,不留加工和修割余量。为保证钻孔质量,节点板螺栓孔采用数控钻床钻制。 ②钻孔
为减轻数控钻床工作量,提高工作效率,对相同型号的节点板,采用数控钻床先钻1块,充当模板,再套钻其余节点板。每块模板,只可用于套钻1次。 ③制造要点
控制好节点板连接螺栓孔的位置精度是关键工序,为此采用数控钻床进行钻孔。先钻一块充当模板,再用其套钻其余节点板。每块模板,只能使用一次。 4. 拱肋预拼装
主拱肋各部件制作完毕后,即开始进行拱肋预拼装。拱肋节段厂内预拼装的目的是检验大桥制造是否符合设计线形及尺寸要求,为工地吊装做好准备。
基本流程为:单肋片组焊→弦杆组焊接头法兰→阶段组装→拱肋拆开→节点板背面焊缝清根焊接→表面喷砂处理→表面喷铝处理→表面油漆→带装车发运。
(1) 预拼平台:阶段的预拼装必须在单肋片组焊合格后进行。为保
证节端接头质量符合要求,肋片间横联撑杆、拱肋间横撑撑杆均能准确定位安装,须在专用的拼装平台上采用立式拼装。
(2) 预拼要点:拱脚段安装定位,以下弦杆低端为基准。安装时下
弦杆低端基准面进行精确测量、调试,确保3个基准面在同一个平面内,并且底部4个支撑点水平高度相同。各支承座基础应牢靠,应保证在拱肋重力作用下不下沉。
(3) 每组拼装焊接完成后,对各个部件按规定进行编号标志,并对
今后的安装基准采用2mm铁皮电焊遮盖,以便工地安装时对号安装和测量。
(4) 拱肋预拼装后只对主弦杆上的节点板进行焊接,其他焊缝在工
地吊装时进行焊接。
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