钢箱梁加工需严格遵循标准化流程,确保各环节精度与质量。以下为核心工艺步骤:
一、材料验收与预处理
原材料检验
选用 Q345qD、Q370qE 等桥梁专用钢,核查屈服强度(≥345MPa)、-40℃冲击功(≥120J)及 Z 向性能(断面收缩率≥15%)。例如苏通长江大桥对 16mm 厚 Q345qD 钢逐张进行超声波探伤,排除内部夹层缺陷。
表面处理
钢板采用抛丸除锈** Sa2.5 级,粗糙度控制在 Rz40-80μm,喷涂 80μm 环氧富锌底漆。某工程因除锈等级不足(仅 Sa2.0 级)导致底漆附着力不足,返工损失超 20 万元。
二、下料切割与边缘加工
高精度下料
采用数控等离子切割机,切割尺寸偏差≤±1mm,坡口角度偏差≤±1°。沪苏通长江公铁大桥隔板采用水下等离子切割,U 形槽口精度达 ±0.5mm,确保与顶底板 U 肋***匹配。
边缘处理
切割后去除毛刺并打磨** Ra25μm,焊接坡口采用机械加工,钝边尺寸 2-3mm。对厚度>25mm 的隔板,需在坡口两侧 50mm 范围内进行超声波检测,排除切割热影响区微裂纹。
三、板单元制作与组装
单元件加工
顶板、腹板采用专用胎架无码组装,控制 U 肋间距偏差≤±1.5mm。柳州双拥大桥通过反变形焊接胎架,将角变形控制在 1mm 以内,U 肋与顶板组装间隙≤0.5mm。
节段组装
在长线法拼装胎架上,按 “6+1” 连续匹配工艺逐段焊接,控制接口错边量≤2mm,预拱度偏差≤L/1500(L 为节段长度)。港珠澳大桥通过预拼装发现隔板宽度超差 5mm,及时调整避免现场返工。
四、焊接工艺与变形控制
多层多道施焊
腹板对接采用 CO₂气体保护焊打底(ER50-6 焊丝)+ 埋弧焊填充,层间温度≤250℃,焊缝探伤合格率≥99.8%。无锡硕放枢纽工程通过分段退焊法,将隔板平面度偏差控制在 2mm/m 以内。
动态调温与矫正
厚板焊接采用窄间隙坡口,配合对称施焊与动态调温,例如沪苏通长江公铁大桥 Q370qE 钢腹板焊接后,-40℃冲击功达 200J,超设计要求。局部变形采用火焰矫正(温度 600-800℃)或机械矫正,确保波浪变形≤1mm。
五、预拼装与几何精度控制
整体匹配验证
采用三维坐标放样与全站仪监测,调整轴线偏差≤10mm。柳州双拥大桥在总拼装胎架上通过三维坐标控制,实现 510m 钢箱梁整体线形偏差≤3mm。
细节处理
检查梁高偏差 ±2mm、长度偏差 ±3mm、腹板垂直度≤1.5mm/m。某工程因隔板高度超差 5mm 导致现场安装困难,返修成本增加 15%。
六、防腐体系构建
复合涂层工艺
外表面采用 “电弧喷涂铝(120μm)+ 氟碳面漆(60μm)”,内表面涂覆环氧云铁中间漆(100μm),盐雾试验耐蚀寿命超 30 年。某化工区桥梁因面漆厚度不足(仅 40μm),3 年后出现锈蚀,需重新涂装。
细节处理
焊缝处喷砂** Sa2.5 级,采用陶瓷衬垫单面焊双面成型技术,确保涂层连续性。桃夭门大桥通过梁底检查车对锈蚀区域进行打磨补漆,阻断海水侵蚀路径。
七、质量检测与验收
无损检测全覆盖
焊缝 100% 超声波检测(UT),Ⅰ 级焊缝加做 10% 射线检测(RT)。T 型接头、十字接头等疲劳敏感部位进行 100% 磁粉检测(MT),确保无表面裂纹。
成品几何验收
检查梁高偏差 ±2mm、长度偏差 ±3mm、腹板垂直度≤1.5mm/m。某工程因隔板高度超差 5mm 导致现场安装困难,返修成本增加 15%。
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