某大桥钢箱梁板单元制造质量控制探讨

钢箱梁板单元制造质量控制探讨摘要：近年来，随着我国交通行业的快速发展，人们对路桥质量的要求也越来越高，本文将以某大桥为研究背景，重点分析钢箱梁板单元制造质量，针对其施工中的重点和难点展开讨论。并结合现状提出关于钢箱梁板施工质量控制的优化措施，供相关研究人员参考。关键词：某大桥；钢箱梁；板单元；质量控制引言当前，我国的交通发展较为迅速，人们生活质量提高较快，对道路桥梁的质量要求也越来越高，相比较传统施工，钢箱梁板有着很多的优点，如稳定性强、跨度大、假设方便、安全性高等优点。在世界上有很广泛的应用。如本的多多罗大桥，国内的有南京长江二桥、江阴长江大桥以及本文重点讨论的某大桥。某大桥钢箱梁板单元制造的质量控制是整个大桥施工中的重点，直接影响着施工的性能。1、某大桥工程概况某大桥东连香港，西接珠海、澳门，是我国继三峡工程、青藏铁路、南水北调、西气东输、京沪高铁之后又一重大基础设施项目。桥梁工程是其主体工程重要组成部分。整个大桥工程采用钢箱梁板单元结构进行施工，采用桥隧组合方式架设，大桥全长约xxx公里。本文取桩号xxxx至xxxx，施工段长xxx为研究对象，施工段中包含了非通航孔桥钢箱梁，江海直达航道桥钢箱梁的制造。在非通航孔桥连续梁中，钢箱梁高xxx，梁宽xxx、梁身高跨比为xxxx。非通航孔桥钢箱梁施工中主要分为：顶板、底板、斜底板、腹板、横隔板、横隔肋构件等。其结构示意图见图1所示。图1.钢箱梁板单元结构示意图2、钢箱梁板单元制造中的控制重点与难点2.1钢箱梁板单元施工工艺本工程施工段中主要研究14联至20联中的非通航孔桥施工段，施工中标准梁最大吊装重量为450t、各梁端接头采用焊接、结构用钢主要采用Q345C钢，钢箱梁板的结构较为复杂，其主要施工流程为：钢板预处理—零件制造—板单元组装—板单元矫正—桥位焊接—完成施工。2.1.1钢板预处理在对钢构件放样过程中，需要对钢板的材质、炉批号进行验证（主要依据为钢印），然以通过滚板机对其进行抛光处理，然后喷刷底漆防锈蚀，以及烘干等程序，除锈等级按照GB8923-1988中的Sa2.5级执行。2.1.2零件制造钢构件通过预处理之后，要对钢构件的形状和大小进行校核，确认无误后开始制造，制造过程中，对较大矩形采用嘴头门式切割机进行切割，对不规则形状板材采用数控进行精切，对坡口类板材进行火焰切割，同时采用刨边机以及铣机进行边处理。2.1.3板单元组装板单元组装是整个钢箱梁结构中的重点，也是钢箱桥梁组成的基本构件，钢构件完成板料处理及零件制造后，要将钢构件平铺在工作平台上进行试装、利用胎架上的纵向和横向将板边定位、依据门架上的模板进行试装。板单元在安装过程中容易受到焊接的影响，产生变形，在试装过程中，应用机械卡紧固牢，焊接是尽量采用能量线较小的药芯焊丝进行焊接，可以减少模板对板材的损伤。2.1.4板单元矫正板单元矫正通常采用冷矫正和火焰矫正法，可以有效地防止板块焊接翘曲变形。热矫正施工中，火焰温度应控制在600℃~800℃，防止过烧而使板材发生化学变化、影响钢构件的质量，在温度降至到常温之前，严谨对刚才进行急冷和机械冲击。此外，在矫正后，应保证钢构件表面平整，不得有任何损伤，板单元完成矫正后，应保证板单元矫正偏差符合表1要求。序号名称项目允许偏差示意图备注1顶板底板腹板风嘴长度、宽度±2对角线差≤4横向≤S/250纵向≤5角变形δ≤b/150板边直线度≤32横隔板宽度h1、h2±2长度L±2横向平面度△≤h1/250板边直线度≤2纵向平面度≤4/4.0m范围2.2钢箱梁板单元施工中的重难点由于钢箱梁单元的结构复杂，在施工中容易受到多重因素的影响，在施工中需要对其质量进行重点控制。对其控制的主要依据有我国行业法令、条文及规范，。国家标准及规范、规程、《某大桥主体工程桥梁施工及质量验收标准》、施工单位签订的协议书；招、投标文件及有关问题的回复、补遗和澄清函；设计图纸以及变更、（建设项目管理制度以及施工过程中关键部位的施工方案等。在钢箱桥梁的梁板单元的制造过程中需要对以下环节进行控制；（1）带U肋（板肋）板单元，其是钢箱梁板结构中的主要组成部分和元件，其制造精度和装配精度是否达到标准将直接影响全桥的质量是否符合行业标准；（2）横隔板的控制，横隔板作为钢箱梁的内部骨架，其在工作状态中和节段拼装时起到了内胎的效果，其制造精度和质量对节段的外形尺寸和相邻节段端口的匹配精度有很大影响；（3）板单元制造矫正，在矫正中尽量避免火焰矫正，可以有效减少过烧，可以采用机械滚压矫正机对带U肋板单元、板肋板单元矫正；采用压点可移动式油压矫正机对横隔板单元矫正。（4）钢构件在制造过程中由于钢构件容易受到切割和焊接的影响而导致钢构件的长度尺寸达不到设计要求，通常会在构件边缘进行处理，保证构件边缘尺寸控制在L±1.0mm，坡口角度控制在0～+2°，板边直线控制在≤2.0mm。3、钢箱梁板单元制造质量控制策略（1）在对钢箱梁板进行切割时，首先应该保证切割面的质量，与此同时还要减少对金属机械性的影响，所以要对钢箱梁板做切割工艺试验。具体的焰切工艺要根据各种板厚的不同来进行评定。如厚度为40㎜时，工艺的评定结果也同样适用于大于20㎜而小于等于40㎜这种厚度的钢材。对于一些主要的零件可以采用数控或者自动切割下料，如果还需要进行下一步的加工，可以采用手工切割的方法，剪切时注意剪切边缘应整齐、无毛刺。（2）零件在进行矫正时应采用冷矫，此时的温度应大于等于5℃，且矫正后的刚才面料上应保持光滑，无明显的凹痕；零件在进行弯曲时，此时的温度同矫正是的温度条件控制一样，钢料内侧弯曲半径应大于版后的15倍。在弯曲时必须要一次性达到规定的角度，弯曲后的钢材外侧边缘不得有裂纹。（3）零件机加工时加工的表面不的过于粗糙，对零件的边缘加工深度也有相应的要求，其深度应大于等于2㎜。加工后的零件要保证其表面光滑，边缘的飞刺去除，整体看来光滑匀顺。钢箱梁板的加工厚度允许偏差是±0.1。4.结语随着我国交通的迅速发展道路桥梁的质量不断提高，人们对道路桥梁的要求也越来越高。与传统施工相比，钢箱梁板有着很多的优点。本文重点分析钢箱梁板单元制造质量，并结合现状提出关于钢箱梁板施工质量控制的优化措施，相信在道路桥梁施工中随着钢箱梁板的不断应用以及其质量的不断提高，我国的道路桥梁发展会越来越迅速，也会不断地给人们生活带来便利。参考文献[1]满新杰,李洪珍，李靖良.大跨度钢箱梁板单元制造工艺简介[J].市政技术，2009,27（04）：363-364.[2]徐传忠.大跨度桥梁钢箱梁制造技术研究与应用[D].广州.华南理工大学.2012.[3]李硕，马增岗.单索面斜拉桥钢箱梁制造关键技术及质量控制[J].山西建筑，2014,40（24）178-179.[4]王燕华，赵海舰，周高军.浅析钢箱梁制造工艺[J].2011，21(17):186-191.[5]高俊娟，刘如河.曲线变宽钢箱梁板单元制造技术[J].工业建筑,2014,44：432-435.