加工制作 点板内间距及立柱、吊杆工字型截面结构尺寸必须 顶板单元 保证，同时整体节点板及立柱、吊杆的孔群加工、位 置精度重点保证。 从制造工艺上划分为单元件（杆件）制造、分段 制造、分段预拼装及工地成桥四个工艺阶段；从构成 上分为主拱钢箱、桥面格子梁及吊杆立柱三部分；各 部分的制作工艺均以上述建造要点为策划主线，凸 显线形及构件间配合精度的控制。 ３钢箱拱制作工艺 钢箱拱分主拱、副拱及边拱三部分，其中主拱分 图３钢箱拱单兀划分 为ｚ０～ｚ７及合拢段，副拱分为Ｆ０～Ｆ３，边拱分为 接变形。 Ｂ０￣Ｂ２，共计９６个吊装节段（根据运输吊装的需要 ３．４分段制造 将ｚ３、ｚ６、Ｂ２一分为二，ｚ３、ｚ６在工地组合后吊装， 分段制造采取以腹板为基面、横隔板为内胎、以 具体划分见图２）。 分段轮廓地标及吊点定位地标为定位基准的侧造方 式（其顶底板采用贴装方式进行装配）。 为控制箱体焊接变形，在分段组装形成整体后， 再进行分段的焊接；根据焊接需要，对分段进行翻 身，使焊缝处于最佳焊接位置。箱内角焊缝采用 ＣＯ 气体保护焊焊接，分段外隅角焊缝采用埋弧自 动焊焊接。 图２钢箱拱节段划分示意 箱体隅角焊缝要求熔透率为８０ ，为保证焊接 ３．１零件放样及下料 质量通过试验对其坡口的设置进行了优化设计，具 零件下料各种工艺补偿量如表１。 体见图４。 表１工艺补偿量 类别 名称 量值／ｍｍ 备注 整体工艺分段长度余量 ２０ 原则上仅在远离整体节 补偿量 点的分段端口加放 分段高、宽度 ２ 箱体顶、底板及横隔板 宽度加放 焊接收缩对接缝收缩量 ２（每条） 补偿量 两整体节点间收缩量 ４ 统一放入拼板对接缝处 ３．２拼板 拼板尤其是腹板的拼板轮廓即是分段轮廓，拼 板工序严格控制其外轮廓的精度，将需拼板的零部 件外轮廓绘制在钢平台上，各拼板零件分别按外轮 廓线定位拼接，检验合格后再进行焊接，拼板焊接采 用双面埋弧自动焊。 ｂ ３．３单元件制造 ａ一优化前焊缝坡口Ｉｂ优化后焊缝坡口 图４优化前、后焊缝坡口示意 钢箱拱单元件包括：顶、底板单元件；腹板单元 图４ａ所示坡口填充量少，但因成型系数小，易 件；横隔板单元件（其中对带曲面的顶、底板单元不 导致根部第一道焊出现结晶裂纹，且受施焊状态影 形成单元件），具体见图３。 响，其竖直边处易形成夹渣，不易施焊；而改进后的 采用ＣＯ 气体保护焊焊接纵肋角焊缝，按对 图４ｂ的坡口有效地解决了以上两个问题，使得施焊 称、分散、分段施焊原则严格控制焊接程序，减少焊 ６８ 钢结构 ２００８年第２期第２３卷总第１０４期 维普资讯 http://www.cqvip.com 李立明，等：广东佛山东平大桥钢结构制作工艺 操作方便，焊缝质量稳定。 ３．５分段预拼装 分段制作完成后进行预拼装，进一步保证箱拱 的线形、接口的外形尺寸及其匹配性、吊点的相对位 置，并进行各种标记线（定位线、检查线）的检查修 正，作为成桥吊装时的定位依据。主拱、副拱及边拱 分别以其腹板为基面，分段轮廓地标为基准，进行侧 式预拼装，预拼装状态见图５。主拱预拼装轮次为： 第一轮Ｚ３—１～Ｚ６—２；第二轮ｚ１～Ｚ３－１；第三轮 图５钢箱拱预拼装 Ｚ６—２～合拢段～Ｚ６－２。 同时在预拼装状态下，钻、镗整体节点板上的立 ４桥面梁制作工艺 柱销孔或吊杆孔群。 桥面钢梁其分段划分见图６。 ８×１５３Ｓ０（吊杆区段） ．８×１５ ３ｓ（）（吊杆区段） ×１３ ｍ（立 图６东平大桥桥面分段划分示意 桥面梁构件按“标准化”原则制造：主横梁、次横 现的偏差。 梁、次纵梁及全部拼接板制成标准件，同型构件达到 在桥面梁预拼装时，主次横梁与其相应端梁先用 互换要求。 栓钉、螺栓连接后定位固定，再进行其梁端与系杆腹 ４．１构件制作 板焊缝的焊接，此方法需要大型预拼装场地，但工装 桥面梁按其结构形式分为工字型及箱型杆件分 类型较少，精度易于控制，施工方便，预拼装见图７。 别制造，箱型杆件参照钢箱拱分段制作工艺进行制 造，工字型构件制作工艺如下。 ４．１．１下料加工 工字型构件翼板、腹板均为矩形零件，长度方向 留２０ ｍｍ余量；腹板高度方向加放机加工及焊接收 缩余量１０ ｍｍ，下料后边缘进行机加工处理。 ４．１．２工字型钢组焊 主次横梁、次纵梁翼板及腹板厚度为１６ ｍｍ， 其连接焊缝要求８０ 熔透，采用不开坡口的亚船形 图７桥面梁预拼装 埋弧自动焊。不开坡口的接头形式易于加工，焊缝 填充量少，操作简单，生产效率高，易保证焊接质量。 ５ 吊杆、立柱制作工艺 焊接完成后采用型钢矫正机矫正。 吊杆、立柱等工字型构件制作参照主次横梁的 ４．１．３工字型钢孔群加工 制作，但由于其与整体节点板的插人式配合，其长度 主横梁、次横梁、次纵梁装焊成工字梁后在钻孔 精度关系到桥面梁的成桥线形，为此采取以下措施。 样箱上完成翼板、腹板钻孔，形成标准件。 ５．１与整体节点板的配合控制 ４．２桥面梁预拼装 吊杆、立柱与整体节点板间采取插人式配合，为 桥面梁预拼装主要在实际的桥形状态下完成系 此控制整体节点板内空间距及吊杆、立柱工字高度 杆间栓接匹配钻孔，完成端横梁与系杆之间的匹配 是关键。首先设计专用的内外卡尺，统一测量工具， 焊接，验证各系杆、横梁制造的准确性，修正可能出 控制整体节点板内空间距及吊杆、立柱工字高度；在 （下转第４６页） Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏ ｎ．２００８（２），Ｖｏ１．２３，Ｎｏ．１０４ ６９ 维普资讯 http://www.cqvip.com
工程设计 钢板间有可能存在相离的趋势（图７）。因此，两层 板间难以接触紧密，对其双层板的协调工作极为不 利。在这个问题上，现行“规范”中也作了要求，但具 体的保证措施还需设计者进行研究。 焊接 图８上翼缘螺栓连接不意 ５ 结 语 吊车梁系统的破损往往是从节点连接处开始的， 图７上翼缘焊接不惹 因此，研究吊车梁系统的节点连接设计很有必要。 随着科学技术的不断发展，对于大跨度、大吨位 的重级及特重级吊车梁系统，一定会有多种解决方 到目前为止，各设计部门均没有采取较完全的 措施来保证双层翼缘板间的紧密贴合。有些设计者 仅用焊接作为双层翼缘板间的连接方式；有些仅用 法来满足受力和工艺要求（吊车吨位、耐热及空间要 螺栓连接作为双层翼缘板间的连接方式。笔者在实 际中发现，这两种连接方式都很难保证双层翼缘板 求，竖向空间和横向空间）。但根据使用状况来看， 双层翼缘板吊车梁无疑是最佳选择。它能满足一般 间的紧密贴合。因为，焊缝连接将产生很大的焊接 应力和焊接变形，导致双层翼缘板间相离；螺栓连接 双层翼缘板后，有可能使加荷后的板中横断面应力 情况下梁的受力要求，且耐久性较其他形式要好。 但关键是要保证双层翼缘板间的紧密贴合。 参考文献 １ ＧＢ ５００１７—２００３钢结构设计规范 ２ 重庆钢铁设计研究院．工业厂房钢结构设计手册．北京：冶金工 业出版社，１９７９ 不均，从而出现应力集中现象。经过实际工程的分 析和调查研究得出，可将以上两种方式合二为一。 即除了上下翼缘的连接焊缝外，还另设高强螺栓连 接夹紧（图８）。这样在一定程度上避免了两层翼缘 ３刘鸿文．材料力学．第四版．北京：高等教育出版社，２００４ ４ ＧＢＪ １７—８８钢结构设计手册 板相离的趋势，能够较好地保证两层翼缘板的紧密 相贴，使双层翼缘板能较协调地工作，充分发挥双层 翼缘板吊车梁的整体承载能力。 ５ 李志远，徐程翔．对多层翼缘板焊接梁构造的若干建议．工业建 筑，１９８４，１４（５）：２８—３５ （上接第６９页） 分段制作箱体时，对整体节点板采用焊前反变形控 制平面度。 ５．２ 吊杆、立柱两端孔群（销孔）间距控制 构件间配合精度控制，采取了相应的工艺措施，设计 制造了相应的工装设施，在业主、设计单位、监理单 位、总承包单位及专家们的指导下，通过施工组织设 计、焊接工艺评定、首制件等评审，不断优化制作工 在架设过程中，拱肋线型存在一定的偏差，吊 杆、立柱两端孔群（销孔）间距关系到桥面梁的成桥 线形，为此上端孔群（销孔）厂内完成，下端长度方向 艺，厂内构件制作精度及质量得到有效控制，为竖转 加平转合拢的成桥架设方案的顺利实施奠定了基 础。广东佛山东平大桥已顺利通车，全桥线形流畅、 气势恢弘，施工质量达到规范及设计要求。 参考文献 ＧＢ ５０２０５—２００２钢结构工程施工及验收规范 留余量，其长度值在现场待拱肋架设到位后测量确 定，再切除余量，进行下端孔群（销孔）加工后吊装。 ６结语 为顺利架设广东佛山东平大桥变截面钢箱拱 桥，保证变截面钢箱拱线形，实现桥面梁的栓接连 接，在制造时突出了线形控制、孔群加工精度保证、 ＴＢ １０２１２—９８铁路钢桥制造规范 ＪＴＪ ０４１—２０００公路桥涵施工技术规范 欢迎订阅 工业建筑 杂志，邮发代号：２－８２５ ４６ 钢结构 ２００８年第２期第２３卷总第１０４期
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