海南文昌清澜大桥钢梁制造技术.pdf

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1、海南文昌清澜大桥钢梁制造技术张秉钧（中铁宝桥集团有限公司陕西宝鸡721006）摘要：简要介绍了海南文昌清澜大桥钢梁制造过程中的技术难点及主要控制措施及方法。关键词：螺栓连接制孔整体节段吊装一.工程概况清澜大桥位于文昌市东南角，横跨清澜湾，在现状海湾轮渡码头附近，沿东西方向连接清澜镇与东郊镇。为文昌新航天发射基地基础配套工程之一。清澜大桥主桥采用124.2m＋300m＋124.2m三跨双塔双索面钢与混凝土组合梁斜拉桥，桥梁全宽34m。本桥钢结构部分主要由钢主梁及桥塔钢锚梁、钢牛腿构造等部分组成，主体结构材料均采用Q345

2、qD《桥梁用结构钢》（GB/T714-2008）,主桥钢梁用钢量约8200吨，大桥全貌如图1。124.2m300m124.2m图1主桥全貌图二．结构特点及制造难点（一）结构特点主桥钢梁采用主纵梁、横梁及小纵梁通过节点板及高强螺栓连接形成的钢构架。主梁为箱形截面，节段间连接采用高强度螺栓连接。锚箱位于主梁箱内与主梁腹板采用熔透焊接。横隔梁采用“工”形断面，端横隔梁采用箱形断面，与主梁采用高强度螺栓连接。小纵梁采用“工”形断面，与横梁采用高强度螺栓连接。主梁上斜拉索的锚固采用钢锚箱的锚固形式，在钢纵梁两腹板间设置钢锚箱，钢

3、锚箱以焊接形式与钢纵梁腹板焊接。最大吊装节段（约260t），其余节段重量在125t～220t之间。钢锚梁作为斜拉索锚固结构，设置在上塔柱中，12对斜拉索均锚固在钢锚梁上，钢锚梁端部支撑于塔壁牛腿顶面的钢底座上。钢锚梁为箱形结构，由锚垫板、承压板、顶板、横隔板、连接板、加劲肋等构件组成，其中侧面拉板主要承担斜拉索水平拉力，板厚30mm。为增加钢锚梁钢板的竖向稳定性，侧面拉板外侧焊有竖向加劲肋；两块主板之间设置横隔板，厚度16mm；承压板厚40mm，承压板上另有与钢绞线拉索配套的锚垫板。（二）制造难点1.钢主梁顶板厚20m

4、m、腹板厚28mm、底板厚32mm～60mm，顶底板与腹板之间采用熔透焊接，焊缝质量要求高、焊接操作难度大、焊接变形量大，几何尺寸较难控制；2.主梁锚箱与主梁腹板采用熔透焊接，操作空间小、难度大、焊接变形不易控制，锚箱空间几何位置较难保证；3.钢锚梁及钢牛腿均采用厚钢板，主要焊缝要求熔透，焊接难度大、焊接变形量大；4.主梁、横梁、小纵梁之间全部采用高强度螺栓连接，连接关系复杂，制孔精度要求极高；5.横梁宽700mm、长29000mm，细长杆件的拱度、旁弯控制难度较大；6.本桥要求整节段吊装，轮廓尺寸大，给吊装及运输难度

5、较大。三．制造工艺要点及措施（一）焊接变形控制本桥钢主梁、横隔梁、钢锚梁、钢牛腿等具有板材厚，杆件长大，焊接质量要求高等特点，其焊接变形的控制将直接影响杆件几何尺寸精度。采取了如下措施控制焊接变形：⑴认真分析各类型杆件的焊接变形规律，通过焊接工艺试验采用焊接变形量小的焊接方法和工艺，以减小焊接变形。⑵采用理论计算与经验对比相结合的方法确定合理的焊接预留收缩量，并在生产过程中跟踪测量，及时修正。在钢牛腿焊接过程中，根据实际情况将预留的3mm反变形量调整为5mm，有效的保证了牛腿预埋板的平面度及预埋板与底座板的垂直度。⑶对

6、零件下料、坡口加工、杆件整体组装等生产过程严格把关，并采用对称施焊、刚性约束等方法及正确的焊接顺序、在专用设备设施上焊接等措施，控制焊接变形。（二）焊缝质量控制对接焊缝、熔透焊缝的焊接质量控制对接焊缝和熔透焊缝是构件传力的关键焊缝，对其焊接质量的控制是焊接工艺的重中之重。采取如下措施：1.根据接头形式，分类进行焊接工艺试验，确定焊接方法、焊接设备、焊接材料、焊接工艺参数、焊接顺序、坡口形式等。2.根据焊接试验结果编制合理可行的焊接工艺。3.设计保证焊接质量和便于控制焊接变形的工艺装备，确保焊接工艺的有效实现和焊接变形的

7、有效控制。4.编制关键焊缝的质量控制计划，从原材料的复验、下料、拼装、焊接和探伤等生产过程严格把关。（三）.制孔精度控制本桥主纵梁之间、主纵梁与横隔梁之间、小纵梁与横隔梁之间全部采用高强螺栓连接，连接关系复杂。其精度将直接影响桥位安装进度及质量，影响成桥后的几何线形。因此对连接孔群的制孔精度要求很高。采取如下措施：1.全面采用后孔法制孔工艺，避免焊接变形的影响，提高制孔精度；2.设计专用钻孔模具，保证钻孔精度；3.设计、制作高精度的专用划线平台，主要杆件修整完几何尺寸后在无直接日照情况下在专用划线平台上划制孔基准线，确

8、保连接孔空间位置准确；另外依据设计及监控单位提供的理论拱度值，对部分拼接板在试装时进行投孔，以确保架设时的线性拱度。（四）.试拼装质量控制试拼装工艺是制造精度和桥位架设精度的联系纽带，是必不可少的一道重点工艺。采取如下措施：1.试拼装在专用的胎架上进行，胎架有足够的强度，确保试拼装过程中不产生变形；试拼装前对胎架测平，确保试拼装平