1、1宁波清水浦大桥钢横梁焊接工艺及其变形控制摘要：宁波市清水浦大桥为双塔四索面叠合梁斜拉桥，斜拉桥由纵梁、横梁及小纵梁共同组成钢梁格体系，本文就中横梁现场制作工艺及焊接控制技术进行了阐述，并对其可行性进行论证。 关键字：清水浦大桥斜拉桥中横梁变形 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 一工程概况 宁波清水浦大桥是宁波市绕城高速公路东段的控制性工程，为主跨468m，双向八车道，半漂浮体系，桥塔结构设计为双菱形联塔，其上部结构为 54+166+468+166+54m 双塔四索面叠合梁斜拉桥，主梁采用钢梁与混凝土桥面板组合梁，二者通过剪力钉相结合，钢梁部分由纵梁、横梁及小纵梁共同组成钢梁格
2、体系，其中纵梁每 12 m 一个节段（锚跨为9.3m） ，每间隔 4m（锚跨为 3.1m）设置一道横梁，每两道横梁之间设置小纵梁。 根据桥面系中所处的位置，横梁分为中横梁及过渡墩端横梁，每幅桥共计 237 根横梁。中横梁顺桥向基本间距 4.0 m（锚跨为 3.1 m） ，采用焊接工字型截面，其中：顶板尺寸为 60024，底板为 60024，腹板为 2300234012。过渡墩端横梁采用箱形截面，内外腹板间距为 1750，尺寸为 2300234016，顶板尺寸为 185024，底板为2185024，箱内每隔 1.01.8 设置一道横隔板。 其中中横梁长 17900mm，横梁腹板每面装有 20mm
3、 厚竖向加劲板 11 块，竖向加劲板间装有 12mm 厚水平加劲板 12 块，具体结构如图 1： 图 1 中横梁具体结构 二 中横梁制造流程及焊接工艺 1 中横梁制造流程 1.1 腹、顶、底板先拼接对焊然后精切下料。 1.2 下料后用赶板机赶平，严格控制平面度，细长板件调直。 1.3 卡样板钻加劲肋孔；机加工有孔加劲肋焊边。 1.4 首先组焊工型，探伤、修整后精确划线，组焊加劲肋，修整至合格。 1.5 测量线性尺寸、几何尺寸、线形尺寸。 1.6 按线定位，偏差不大于 2mm。 1.7 表面处理检验合格后涂装，按专项涂装工艺执行。 2 横梁焊接前准备 2.1 在上岗作业以前，工艺人员对其进行技术
4、交底，使焊接人员了解自己工作对象应满足的技术要求和作业规范；技术交底后，工艺人员根据交底内容对焊接人员进行相应的考核，焊接人员经考核认可后才能进行焊接作业。焊工必须熟悉工艺和施工图，未经焊接主管工程师同意，不得更改工艺及施工图对焊接的有关规定，并对所焊焊缝质量负责。 32.2 焊工焊接前应仔细检查所用焊接设备及仪表运行情况，确认准确无误方可开工作业。施工人员在施工过程中，如发现焊缝出现裂纹应及时通知工艺人员，工艺人员在查明原因后制订工艺方案，工艺方案经监理工程师批准后才能实施。 2.3 焊接材料由专用仓库储存、按规定烘干、登记领用。领用量不得多于 4 小时用量，当焊条、焊剂未用完时，应交回焊条
5、房重新烘干。烘干后的焊条应放在专用的保温筒内备用。 2.4 焊接工作宜在室内进行，且环境湿度应不大于 80%，环境温度：焊接低合金钢不低于 5，焊接普通碳素钢不应低于 0。 3 中横梁焊接工艺 3.1 下料前钢板进行预处理除锈，用火焰精密切割下料。在专用胎架上进行装配，装配间隙保证在 1mm 内，错边量不超过 1mm。焊接前打磨待焊区，至露出金属本色，当空气湿度大于 80%或环境温度低于 5时在距待焊处 100200mm 内用烘枪均匀预热。 3.2 中横梁腹板与顶底板角焊缝焊接规范 坡口形式+装配形式： 焊道次序+焊道布置： 3.3 中横梁加劲平立焊角焊缝规范 焊接变形控制措施 41 腹板、顶
6、、底板单元件较长，其单元件由两块板拼接而成。两块拼板对接处开正 30坡口留 4mm 钝边，采用 Y 型对接接头，接口处接引熄板全熔透焊接，焊后采用数控精切，保证几何精度。切割后进行时效处理，消除残余应力。 2 腹板与顶、底板组装在专用胎架上进行定位和 CO2 焊打底，以保证其与顶、底板垂直。 3 腹板与顶、底板焊接在船型胎架用埋弧焊填充和盖面，为控制其焊接变形量及熔透要求，焊接顺序如下图所示。 图 2 横梁腹板与顶底板焊接顺序 4 腹、顶、底板焊接成板单元后，再在辊平机上矫正横梁腹板，消除其弯曲变形。 5 横梁竖向和水平加劲板较多，腹板上形成格形结构，腹板局部加热又冷却受热不均，将产生塑性变形。在施工中我们采取从中间向两端对称施焊，先焊竖向加劲板再焊水平加劲，采用小规范减小焊接变形。 6 在中横梁腹板两端没有安装竖向加劲及水平加劲，腹板两端易产生翘曲变形。施工中我们在水平加劲处水平烘烤至端头，在腹板端头采用专用夹具保证端头的翘曲变形。 三、结束语 随着社会进步，斜拉桥在桥梁工程越来越常见，宁波清水浦大桥钢横梁的焊接工艺可以满足于中横梁制造精度，也充分证明了此工艺的可行性,希望能给同行带来帮助。 5参考文献 1 TB 10212-1998,铁路钢桥制造规范s 2 GB 50017-2003,钢结构设计规范s
