13-长东-桥技术总结.doc

张西林汪家源
概述
长东黄河二桥钢梁跨度为3×108m+9×96m组成,桁架式结构上、下弦杆采用整体节点箱形结构,其它杆件采用工形结构。主桁杆件采用新钢种14MnNbq制作,其它杆件用16Mnq制作。全桥钢梁重7126吨,其中山海关桥梁厂制造3×108+4×108+2×96m,共重4200吨,大桥局船舶工程总公司制造7×96m共重2926吨、山海关桥梁厂在九八年十二月开工,九九年五月竣工,大桥局船舶工程总公司九九年二月中旬开工、九九年五月竣工、二个厂均优质提前完成钢梁制造任务,为全桥提前架通作出了贡献。
制造前的准备工作
用新材料14MnNbq制作铁路钢桥是国内第一次,制造整体节点钢梁有许多技术难题和困难,船总在制造前做了大量的生产技术准备工作。
1、对14MnNbq钢材焊接的工艺评定。根据哈焊所、山海关桥梁厂、宝鸡桥梁厂的焊接研究及试验,总公司成立了焊接试验小组,做了各种板厚的焊接试验。选定了焊接材料、坡口形式、焊机、电流、电压、输送焊丝速度工件位置,经性能试验满足规则要求,获得了专家组对焊接的工艺评审通过。
2、对焊工、铆工进行了上岗培训,邀请哈焊所专家对焊工经15天培训,经考核A级18人、B级20人、C级10人。
3、编制了工艺文件10份、质量流程卡检查表20份。
4、先制造试梁一根、按照设计院评定项目及要求进行全面检侧通过评审会议专家认可、允许试制试拼段钢梁。
5、新购置稳压电源及埋弧焊机、门式数控精密切割机、双面铣边机、平板机、I型校正机等大型设备30台、套。
6、按新的生产流程线安装设备工装胎架。
三、材料
1、钢材采用14MnNbq、由武汉钢铁公司提供,16Mnq由首钢集团。
2、焊丝H08Mn2E由上海宝钢集团昆山焊丝厂提供,H08MnE由江苏武进江南焊丝厂供给,焊剂Sq101由锦州焊剂厂供应。
3、油漆采用环氧第四系列、底漆、由重庆三峡油漆厂提供、中间漆、面漆为河北廊坊双燕油漆厂提供。
4、材料复验
1)钢材按“规则”要求进行复验、按炉(批)号数量进行抽查复验,对化学成份、机械性能做了复检,并对板材抽查探伤、复验,全部合格。
2)对焊丝、焊剂、油漆根据“规则”要求,也进行了复查抽检,末发现异常。
3)按规定要求对钢板、焊丝进行标色,防止混料、用错料。
四、工装与设备
1、工装设计
为保证长东黄河二桥钢梁主体结构的尺寸和安装孔群的精确度,达到同类型杆件工地安装的互换性要求,工厂本着质量第一,力求简便、安全可靠、使用快捷的原则,共设计拼装胎架(模)9个,焊接胎架8个,钻孔胎架7个,划线平台1个,各种钻孔模板50块。(钻孔胎架模板除外)详见“东黄河二桥钢梁制造工装胎模明细表”。
长东黄河桥钢梁制造工装胎模明细表表1
序号
名称
数量
备注
1
整体节点箱型弦杆拼装胎架
2个
2
整体节点箱型焊接胎架
4个
3
斜杆及上下平纵联等H型杆件拼装胎架
1个
4
纵、横梁等I型杆件拼装胎架
1个
5
I型杆件焊接胎架
2个
6
H型杆件焊接胎架
2个
7
纵梁牛腿拼装胎模
1个
8
纵梁横联拼装胎模
1个
9
普通托架拼装胎架
1个
10
端托架拼装胎模
1个
11
小托架拼装胎模
1个
12
划线平台
1个
13
整体节点全回转钻孔胎架
1个
14
斜杆回转钻孔胎架
1个
15
上下平联、制动联杆件回转钻孔胎架
2个
16
纵梁(含横梁面板)钻孔胎架
1个
17
横梁腹板钻孔胎模
1个
18
桥门架组拼钻孔胎模
1个
19
各类钻孔模板(胎架模板除外)
50块

1)整体节点箱型弦杆钻孔的全回转胎架
整体节点箱型弦杆结构复杂、杆件上孔群多,且四个方向都有孔。所以钻孔胎架设计成360°全回转结构以钻制整体节点箱型弦杆上4个面的孔群。如图一所示,在胎架两端布置3台φ50摇臂钻床,钻床在台车上沿轨道进退。胎架两端为大齿圈,通过各自的传动机构同步驱动胎架旋转。
2)主桁弦杆平联节点板钻孔模具的运用
平联节点板的制孔问题也是钢梁制造中颇有争议的难点之一。为确保装配尺寸的精确度,最初制定工艺时确定采用后孔法即在节点板与弦杆焊接完成后再利用平联节点板钻孔模具钻孔见图二。生产初期效果比较好,但由于多一道钻孔工序,加上工期紧、场地小,所以后来改成先孔法,即先用模板将平联节点板钻好孔,再预留收缩量进行焊接,后由于收缩量难以控制。导致部分杆件孔位超差较大,无法满足装配尺寸要求。因此,最终还是取消了先孔法、采用后孔法制孔。
平联节点板后孔法制孔,就是使用钻孔模具、利用整体节点面上已钻孔为基准定位,用磁力钻床钻孔,实际效果非常好