新型鋼箱梁頂板單元結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種在大型鋼構(gòu)橋梁制作中，能夠有效保證頂板單元制作質(zhì)量及精度的新型鋼箱梁頂板單元結(jié)構(gòu)，由頂板、多塊接板及多條U形肋組成，接板將U形肋斷開，接板與頂板、U形肋之間均采用熔透焊接。焊接變形對(duì)板單元制作精度及質(zhì)量影響較大。優(yōu)點(diǎn)：一是通過對(duì)頂板單元預(yù)變形設(shè)置，減少熔透角焊縫的焊接變形；二是本實(shí)用新型所采用的預(yù)變形措施簡(jiǎn)單易行，不需要制作專用工裝，實(shí)施效果明顯。在保證制作質(zhì)量的前提下，既縮短了制造周期，又取得了很好的經(jīng)濟(jì)效果；三是本實(shí)用新型取得了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，積累了熔透焊縫焊接變形的控制方法。
【專利說明】新型鋼箱梁頂板單元結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種在大型鋼構(gòu)橋梁制作中，能夠有效保證頂板單元制作質(zhì)量及精度的新型鋼箱梁頂板單元結(jié)構(gòu)，屬于鋼橋梁部件制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來鋼橋制造技術(shù)日趨成熟，大跨度鋼箱梁板單元制作大多采用面板組裝U形肋后在反變形胎架上焊接，然后加工周邊坡口的制作工藝。板單元的制作質(zhì)量及制造精度很容易得到控制。但是，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要，近年來出現(xiàn)一種特殊結(jié)構(gòu)的板單元，此類板單元多用于索塔、錨墩及輔助墩處。梁段頂?shù)装蹇v向加勁在橫隔板處斷開。橫隔板與頂板、U形肋均采用熔透焊接。由于焊接收縮比較大，板單元制作時(shí)，隔板與面板連接部位易產(chǎn)生變形。面板應(yīng)力不能及時(shí)釋放導(dǎo)致平面度超差，使得焊后矯正工作量大，局部死彎矯正效果甚微。板單元制作質(zhì)量相對(duì)較差，對(duì)節(jié)段制作帶來很大影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]設(shè)計(jì)目的:避免【背景技術(shù)】中的不足之處，設(shè)計(jì)一種能夠有效保證頂板單元制作質(zhì)量及精度的新型鋼箱梁頂板單元結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)板單元制作，使其結(jié)構(gòu)尺寸、平面度等工藝項(xiàng)點(diǎn)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0004]設(shè)計(jì)方案:由于頂板單元焊接變形主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:1、接板焊接采用雙面坡口，焊接完畢后易產(chǎn)生局部角變形，致使單元平面度超差。2、U形肋與接板熔透焊縫焊接完畢后內(nèi)部應(yīng)力不易釋放，致使板單元產(chǎn)生局部變形，平面度超差。根據(jù)制作過程中的變形量檢測(cè)及數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn):板單元的變形主要是由于熔透焊縫的焊接引起的，而U形肋與頂板單元坡口角焊縫的變形相對(duì)要小的多。因此本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題有以下幾項(xiàng):I)頂板單元焊接完畢后面板局部變形大，接板及U形肋焊接前需分別設(shè)置預(yù)變形，變形量的確定是此類頂板單元制作的關(guān)鍵。2)頂板單元接板組焊完畢后，板單元焊接主要包括U形肋與頂板坡口角焊縫、U形肋與接板熔透焊縫，制作的關(guān)鍵在于采用合理的焊接順序及焊接工藝以保證板單元制作質(zhì)量。為此，為保證隔板與頂板熔透縫焊接作業(yè)，本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，頂板單元主要由頂板、接板及U形肋等部分組成。頂板單元結(jié)構(gòu)示意見圖1。
[0005]根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，U形肋必須采用整體后裝或增設(shè)嵌補(bǔ)段。由于橫隔板間距較小，兩側(cè)設(shè)立嵌補(bǔ)段后中間段小于500mm，而且設(shè)置嵌補(bǔ)段還將增加橫向?qū)涌p。為此采用U形肋整體后裝的制作工藝，板單元的變形主要通過一系列的反變形措施實(shí)現(xiàn)。頂板單元制作方案:鋼板滾平預(yù)處理后，在平臺(tái)上劃出基準(zhǔn)線、接板組裝位置線及U形肋組裝位置線，然后對(duì)頂板單元接板部位進(jìn)行預(yù)彎，接板與頂板熔透焊縫焊接完畢后，組裝U形肋鋼襯墊并配裝U形肋，再后在反變形胎架上船位焊接，焊接完畢后對(duì)面板進(jìn)行修整，最后劃線焰切周邊坡口。頂板單元制作工藝流程:見圖2。
[0006]技術(shù)方案:一種新型鋼箱梁頂板單元，由頂板、多塊接板及U形肋組成，U形肋采用接板斷開為多條U形肋，兩條U形肋相對(duì)處與接板焊接、與頂板之間采用熔透焊接。[0007]本實(shí)用新型與【背景技術(shù)】相比，一是通過對(duì)頂板單元預(yù)變形設(shè)置，減少熔透角焊縫的焊接變形；二是本實(shí)用新型所采用的預(yù)變形措施簡(jiǎn)單易行，不需要制作專用工裝，實(shí)施效果明顯。在保證制作質(zhì)量的前提下，既縮短了制造周期，又取得了很好的經(jīng)濟(jì)效果；三是本實(shí)用新型取得了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，積累了熔透焊縫焊接變形的控制方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是鋼箱梁頂板單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是頂板單元制作工藝流程示意圖。
[0010]圖3是頂板單元焊接順序示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1:參照附圖1。一種新型鋼箱梁頂板單元，由頂板1、多塊接板2及U形肋3組成，U形肋3采用接板2斷開為多條U形肋，兩條U形肋3相對(duì)處與接板2熔透焊接、與頂板之間采用熔透焊接。U形肋3在接板2處斷開，且與接板采用熔透焊接。熔透焊縫、坡口焊縫多，焊接變形大，矯正困難。
[0012]實(shí)施例2:鋼板滾平預(yù)處理后，在平臺(tái)上劃出縱、橫基準(zhǔn)線，并以其為基準(zhǔn)劃接板組裝位置線及縱肋組裝位置線，相鄰兩接板位置線之間增加2-2.5_工藝量，將面板平鋪于板單元組裝平臺(tái)上，采用火焰矯正的方式將接板部位預(yù)彎25-30mm，然后按線組焊接板，并對(duì)變形進(jìn)行矯正，保證U形肋組裝前接板部位預(yù)彎8-10mm，然后組裝鋼襯墊，并配裝U形肋，U形肋組裝后先在平臺(tái)上焊接接板與U形肋的熔透角焊縫，然后在反變形胎架上船位施焊U形肋與頂板坡口角焊縫，焊縫施焊時(shí)由兩側(cè)向中間對(duì)稱施焊，焊接完畢后對(duì)板單元變形進(jìn)行矯正，修正基線后，劃線切割周邊坡口。為減少變形，U形肋焊縫施焊前分別在頂板外表面及U形肋與隔板之間設(shè)置馬板和型鋼加勁，減少焊接過程中的變形。
[0013]下面以大榭第二大橋索塔區(qū)鋼箱梁頂板單元制作為例，介紹本技術(shù)實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:
[0014]板單元?jiǎng)澗€完畢后，先在組裝胎架上進(jìn)行預(yù)彎，重點(diǎn)控制接板間距及垂直度。然后安裝反變形板條加勁，采用C02氣體保護(hù)焊對(duì)稱施焊接板熔透焊縫。焊縫無損檢測(cè)完畢后，對(duì)變形進(jìn)行矯正，并對(duì)板單元進(jìn)行二次預(yù)彎。配裝鋼襯墊及U形肋。在反變形胎架上進(jìn)行施焊，無損檢測(cè)合格后，劃線切割周邊及坡口，完成板單元制作。
[0015]需要理解到的是:上述實(shí)施例雖然對(duì)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路作了比較詳細(xì)的文字描述，但是這些文字描述，只是對(duì)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的簡(jiǎn)單文字描述，而不是對(duì)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的限制，任何不超出本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型鋼箱梁頂板單元，其特征是由頂板(I)、多塊接板(2)及U形肋(3)組成，U形肋(3)采用接板(2)斷開為多條U形肋，兩條U形肋(3)相對(duì)處與接板(2)焊接、與頂板之間采用熔透焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鋼箱梁頂板單元結(jié)構(gòu)，其特征是:U形肋(3)在接板(2)處斷開，且與接板采用熔透焊接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型鋼箱梁頂板單元結(jié)構(gòu)，其特征是:熔透焊縫、坡口焊縫多，焊接變形大，矯正困難。
【文檔編號(hào)】E01D101/30GK203700931SQ201320785414
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】薛宏強(qiáng), 王歲利, 朱新華, 丁秀麗, 薛長(zhǎng)利, 田剛毅 申請(qǐng)人:中鐵寶橋集團(tuán)有限公司