恩施至来凤高速公路忠建河特大桥上弦杆制造工艺技术研析

《恩施至来凤高速公路忠建河特大桥上弦杆制造工艺技术研析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、恩施至来凤高速公路忠建河特大桥上弦杆制造工艺技术研析　　【摘要】恩施至来凤高速公路忠建河特大桥为双塔双索面斜拉桥，其主桁弦杆采用整体节点设计，本文根据该桥主桁上弦杆的结构特点，结合在制造过程中生产实际情况介绍了生产工艺流程，同时分析制定了制造过程中的关键环节控制要点，提高了制造精度，减少焊接变形，从而保证上弦杆件制作质量满足相关制作规程的要求，证明所采取的技术措施合理、可行。　　【关键词】忠建河特大桥斜拉桥上弦杆制造工艺关键环节控制　　1工程概况　　恩施至来凤高速公路忠建河特大桥主桥全长760m，为

2、（46+134+400+134+46）m双塔双索面钢桁加劲梁斜拉桥，如图1所示。钢桁加劲梁设计为N形桁架，两片主桁，主桁中心间距26m，桁高6m，节间长度分为6、5、4m三种，主桁采用焊接整体节点结构形式。主桁上弦杆采用箱形截面，顶面设置2%横坡，斜腹杆及竖腹杆采用H形截面。　　2上弦杆特点及制造工艺方案分析　　主桁上弦杆采用整体节点箱形结构，其主要特点是：单杆设两个大型节点，且上弦杆在节点位置设锚固结构。为此如何保证两大型节点间距以及与两端栓孔的关系，是制造方案解决的关键。上弦杆及箱内锚箱构造如图

3、2及图3所示。6　　上弦杆结构比较复杂，由上下水平板、竖板、隔板、肋板、腹杆接头板以及锚固结构组成，每根弦杆设有两个节点，且每个节点均设有锚固结构，由此增加了杆件的制造难度。杆件在两端设高强度螺栓孔，完成桁片之间的连接。为此，上弦杆制造须采用专用的胎型组装、可靠的钻孔工艺，严格控制组装和制孔精度，保证杆件的制造质量符合规范要求。　　3制造工艺流程　　（1）下料。板材经过预处理线完成预处理后，对于不规则形状零件，采用数控切割机下料。下料时对主要边缘和焊接边等预留机加工量。　　（2）机加工。1）节点板：

4、节点板完成下料并经赶板机赶平后，进行精确划线，包括腹杆轴线、水平中心线、锚管投影线、对接头机加工线等。以系统中心线为基准机加工对接头，划线考虑焊接收缩量。如图3所示。2）竖板划竖板平直段水平中心线，机加工对接头及坡口，并保证对接头与水平中心线的垂直度。两节点间竖板以及基准头端竖板加工两头及坡口，长度预留焊接收缩量。非基准端竖板加工一头及坡口，另一头留二切量。3）上、下水平板：采用分段下料的方法，机加工两边、基准头和对接头及坡口，确保两边与基准头垂直。4）隔板：横隔板对控制杆件的断面尺寸、防止扭曲变形

5、至关重要，加工精度必须严格控制。以槽口为基准用样板划线加工四边，确保槽口位置及相邻边垂直度。5）锚腹板及其加劲板：预留焊接收缩量，划线加工焊接边及坡口；加劲板机加工焊接边。6　　（3）接料。接料包括水平板和竖板单元的接料，要求严格控制各方位尺寸关系，偏差在合格范围内再进行焊接。严格保证焊接质量及接料直线度。接料前对焊接边进行加工，竖板接料保证节点板与竖板平直段的直线度。　　（4）钻孔。杆件的制孔精度是钢桁梁杆件的关键控制项点，直接关系到桥梁的架设安装精度，其制孔的工艺方案的制定也显得尤为重要。　　根

6、据构件的结构特点，非组焊件和结构较为简单且几何尺寸较小的构件可采用先孔法钻制，如拼接板、横梁腹板接头板等板件采用平板数控钻床或样板钻制。　　（5）组箱体。杆件的结构决定了必须采用倒位组装，以保证组装精度，完成箱内上水平板与竖板角焊缝的施焊。组装在专用组装胎型上完成。组装流程示意如图4所示。1）组装箱内横隔板：上水平板基准头由组装胎端头定位挡座定位，上水平板的中心线与胎型中心线找正对齐后，两侧用挡角卡紧固定，然后划线组装箱内隔板。2）组装两侧的竖板单元：在定位端将竖板用端头定位挡座定位，调整胎型顶紧装

7、置并顶紧。竖板用端头定位挡座定位，通过端头定位挡座来保证两竖板的内口尺寸；完成箱内主角焊缝、隔板焊缝的施焊，焊后火焰修整。3）组装下水平板：以基准端定位组装，保证杆件两竖板基准头平齐，竖板与内隔板密贴。4）组装锚箱单元：划线组焊锚箱单元，严格控制锚箱的位置和角度，焊接检验合格后，依次组焊锚箱其余件。严格控制焊接变形。　　（6）箱体钻孔：杆件焊接修整后，箱形钻孔采用数控钻床钻制定位孔，然后再用样板接钻的方法。以节点系统线为基准，利用数控钻床定位钻制一端定位孔。数控钻床精度可以保证两侧竖板定位孔的相对位

8、置准确。利用大型覆盖式组合样板以定位孔为基准钻制竖板其余栓孔。如图5所示。　　4整体节点杆件制作关键环节控制6　　本桥上弦杆采用整体节点结构，从制造工艺角度看，主要零件机加工、接料、组装、钻孔、焊接则是整体节点杆件制造的关键环节。　　4.1零件机加工控制　　（1）箱形杆件隔板机加工控制。隔板切割下料后，机加工四边，保证加工角度与尺寸精度。同批次机加工的隔板在同一边缘作标记，在划线组装时根据标记同向组装隔板，以保证杆件直度，防止杆件扭曲。　　（2）节点板机加工控制。节点