大桥主塔钢箱制作工艺探讨

2015-07-19王世军铁岭公路工程总公司辽宁铁岭112000

中国新技术新产品 2015年7期

关键词：钢箱施焊铁岭

王世军（铁岭公路工程总公司，辽宁铁岭 112000）

大桥主塔钢箱制作工艺探讨

王世军
（铁岭公路工程总公司，辽宁铁岭 112000）

朝阳哨口大桥是一座主塔为钢箱结构的景观大桥。在钢箱焊接过程中发现，主塔钢箱有扭曲现象，索塔钢箱预拼装前发现此问题并及时查找原因，得到了解决。本文针对钢箱材料的选取、制作工艺进行了探讨。

钢箱焊接应力组装；施工步骤；材料的选取

1 工程概况

朝阳哨口大桥是一座景观大桥，主塔设置了2座钢箱索塔，塔身高为33m，塔身纵桥向宽度为变宽3.5m～2.2m，横桥向宽度为2.2m，钢塔下部9.5m高度范围内填充补偿收缩C30混凝土。

2 钢箱索塔的施工步骤

本桥主塔采钢用结构，分五节预制，现场拼装焊接。吊装、焊接过程中，搭设临时支架对钢箱进行支护，A1、A2节安装完成后，在塔身内浇筑C30混凝土，待混凝土强度达到设计强度的80%后，再进行BCD节的吊装焊接作业，临时支护在吊索张拉完成之后予以拆除。操作流程为：箱体预制―A节拼装、焊接―B节拼装、焊接―塔内C30混凝土浇筑―B节拼装焊接―C节拼装焊接―D节拼装焊接。

3 材料的选取

中塔柱和上塔柱均采用Q345qD钢材。下塔柱（A节）采用Q345qD钢材填充C30混凝土。螺栓采用高强螺栓摩擦面抗滑移系数出厂时不低于0.55，现场安装时不低于0.45。

4 主要施工工艺

（1）施工放样尺寸1：1，放出有关的节点，连接尺寸，控制号料、弯制、剪切、铣刨、钻孔和组装。

（2）下料加工设备为数控切割机、半自动切割机。主要构件及异性构件有数控进行加工以确保几何外形尺寸。

切割完毕的构件在组装前进行矫正成型。采用热加工成型，加热温度至700℃-800℃进行加工矫形自然冷却。

（3）制孔采用摇臂钻、磁力钻等设备。孔加工精度要求达到H12，孔壁表面粗糙Ra应不大于12.5μm，孔径及孔距允许偏差应符合设计及相关执行标准。

（4）构件组装

根据构件的几何尺寸搭设组装构件平台。

（5）焊接

①调整底板高度，上胎、加劲肋进行定位，并点固焊。加劲肋的焊接按照同一方向进行焊接，焊接完毕后进行构件矫形，加热温度至700℃～800℃进行加工矫形自然冷却。矫形完备后腹板盖板整体组装箱形体加设定位码板固焊后进行检查。

②焊接作业顺序：由两组焊工由底板中间向两侧腹板方向焊接；在纵向上，由两组焊工从中间向两侧进行施焊。实际施工过程中，只有一组焊工在施工作业，没有严格按照施工方案进行施工。

③进行焊前预热，构件须在环境温度5℃以上及相对湿度80%以下时，进行焊接作业；本桥钢箱焊接在工厂半封闭车间内进行，室温处于可调控状态并辅助人工局部预热。当车间温度低于5℃时，缝口40mm～50mm范围内应采取人工加温措施；预热区在焊道的两侧不小于 100mm。实际施工过程中，管理人员及作业人员图省事，没有严格按照操作程序对焊接材料进行先预热后施焊。

（6）钢塔体箱对接，钢塔体腹板与顶底板焊接，拱脚与预埋钢板的焊接及等厚度、不等厚度连接等采用焊缝等级一级，其他位置的焊缝及角焊缝为二级，焊缝的连续、匀顺。

（7）选用设备为埋弧自动焊

①焊材为H08MnA（5.0）SJ101q焊剂；CO2气保焊ER50-6（φ1.2）及CO2气保焊AT-YJ502q（药芯φ1.2）施焊环境控制时温度：≥20℃；湿度：≤80%；层间温度：20～200℃。

②施焊前彻底清理待焊区的铁锈、氧化铁皮、油污、水份等杂质合格后进行焊接。

③箱体焊接使用双数焊工从中间逐渐向外，左右对称进行施工，多层焊缝应连续施工，每次焊道焊接完毕应及时清理检查清除缺陷后继续焊接，多层焊起落点要错开。焊接时，严格控制层间温度，采用点温计在焊接过程中进行监控。

（8）拼装：塔体各部分组装焊接完后，进行矫正、检验，验收合格后根据本工程特点在各节连接处（如B节与C节连接）安装定位装置编号定位。