潭中西特大桥箱型钢盖梁工艺探讨

潭中西特大桥箱型钢盖梁工艺探讨

汪泽民

汪泽民

武汉武桥重工集团股份有限公司

【摘要】潭中西特大桥箱型钢盖梁是湘桂线改建铁路其中的一个工程，共有6段梁，每段梁的重量约为70吨，生产制作过程严格按照相关《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）执行。

【关键词】箱型钢盖梁；焊接工艺；涂装工艺；吊装工艺

1.工程概况

潭中西特大桥34～39号墩钢盖梁长度有20.25m和19.5m两种，钢盖梁为钢箱结构，宽3000mm，高2400mm，顶、底、腹板厚24mm，顶、底板设置4道□240mm×24mm纵向加劲肋，每个腹板设置2道□240mm×24mm纵向加劲肋。箱内设置横隔板，其间距不大于2500mm，支座处横隔板厚16mm，其他厚12mm，横隔板开孔并镶边处理。

2.工程材料

本工程主要受力结构采用Q345qD钢板，附属结构采用Q235B。

3.制作工艺

3.1下料

下料之前，钢板须进行预处理以保证平整度和清除钢板在轧制过程中可能存在的内应力。下料采用多头数控切割机精密切割下料，需要预留工艺文件要求的工艺余量，保证后续的机械加工和焊接拼装工作顺利进行。

3.2单元件拼装和焊接

拼装之前需要划线以保证零件准确定位拼接，顶、底板和腹板与筋板的拼接和焊接在反变形胎架上进行，胎架示意图如下所示：

1、支架梁2、翻转支座3、压紧器4、预变形横肋

胎架的预弯参数根据腹板和顶、地板的不同而不同，其中腹板的结构形式是有两条加劲筋，其最大预变形量约为25mm；顶板和底板由于有四条加劲筋，其最大预变形量约为55mm。

单元件焊接完成进行相关的形位误差检测，焊缝的相关检查，不合格之处进行外形矫正和焊缝返修。其中外形矫正方法为火焰矫正，温度控制在600～800℃。

3.3钢盖梁厂内拼装及拼装胎架要求

钢盖梁厂内拼装必须在整体胎架上进行，胎架设计制造应满足以下要求：1、为倒拼形式，上平面根据图纸要求预设拱度，最大值为15cm，其余的按图纸上给出的数值确定；2、胎架必须放置在经过硬化的地面上，保证在产品制作过程中不会出现地基下沉的情况；3、胎架的高度在800mm左右，以便于施工人员到钢梁底部进行作业。4、本工程的胎架在左右两侧都设置支撑点，同侧的支撑点的间隔为1m为宜，相对的支撑点之间设置连接，保证钢板不出现下饶。5、用于制造工装的材料应具有足够的刚度，优先选择20号以上工字钢和槽钢等型材。

钢盖梁节段组拼和试拼同步进行，每个门式墩一次连续生产完成，采用反装法拼装。拼装完成进行相关检测，合格后进行焊接施工。

4.焊接工艺及实验

4.1焊接方法及焊接材料

本工程采用的焊接方法有埋弧自动焊和CO2气体保护焊两种。所使用的焊材选型为：埋弧自动焊焊丝H08MnA（φ4.0mm），焊剂采用SJ101q，焊剂性能满足GB/T12470-2003标准要求；CO2气体保护焊丝用ER50-6，焊丝直径φ1.2mm，焊丝化学成份应满足GB/T8110-2008标准要求（以上选型均满足产品母才要求）。CO2气体保护焊保护气体的纯度≥99.5%（体积法），且其水含量不大于0.005%(重量法)，瓶装气体的瓶内压力不低于1MPa。

4.2主要焊缝工法及等级

（1）顶板、底板及腹板间的棱角焊缝：单面坡口，内侧封底焊，外侧（坡口侧）埋弧自动焊部分熔透；

（2）纵肋及横隔板与顶板、底板、腹板间焊缝：不开坡口的贴角焊缝，CO2气体保护焊。

4.3焊缝检验

（1）外观检查

所有焊缝均须进行100%外观检查，不得有裂纹、夹渣、焊瘤、未熔合、未填满弧坑等缺陷，不允许有气孔、咬边等缺陷。

（2）无损检验

经外观检查合格的焊缝方能进行无损检验，无损检验应在焊接24小时后进行。本工程的顶、底、腹板之间的棱角焊缝100%超声波探伤。探伤执行标准《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）。由于本工程采购的原材料为定尺寸板，无对接焊缝，因此不需要尽心X射线无损检测。

5.涂装工艺

5.1涂装体系

（1）钢盖梁箱形杆件外表面采用《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》（TB/T1527-2011）第Ⅶ体系涂装；箱形杆件内表面参照《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JT/T722-2008）的S15体系，并满足设计要求。

5.2栓接表面抗滑移系数试验

（1）钢梁出厂时栓接表面抗滑移系数试验值应不小于0.55，安装前不小于0.45，抗滑移系数试验应符合《铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法》（TB/T2137-1990）的规定。试验结果报监理工程师确认。

（2）抗滑移系数试件与钢梁同材质、同工艺、同批制造，随钢梁批次发运及存放。

（3）抗滑移系数试件制造规格及数量执行设计技术文件。

6吊装工艺

6.1吊装设备的选择

根据现场条件、钢盖梁结构尺寸及重量，本产品现场吊装采用一台LTM1200/1型200t汽车吊进行吊装作业。作业半径为6m、主臂长度为26.2m、主臂起吊角度77度，查“LTM1200/1型汽车吊性能表”可知吊机起吊能力可以达到88t。吊装示意图如下：

（6）摘钩

钢梁与门式墩连接稳固后，由架梁指挥人员下达摘钩命令，吊车缓慢收绳、转臂，吊装结束。

参考文献

[1]《桥梁用结构钢》（GB/T714-2008）

[2]《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）

[3]《铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法》（TB/T2137-1990）