本發(fā)明涉及一種主縱梁制備方法，更具體的，一種用于鋼構(gòu)橋梁的主縱梁制備方法。

背景技術(shù)：

在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，橋梁作為道路建設(shè)中跨越江河、山谷、溝壑、低地等的關(guān)鍵性工程越來越成為道路建設(shè)的主要組成部分，占比也越來越大，以全長1318公里的京滬高速鐵路為例，橋梁長度達(dá)1061公里，占比超過80％。以鐵路、公路建設(shè)為主的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展將帶動(dòng)橋梁建設(shè)的發(fā)展，同時(shí)拉動(dòng)了與橋梁建設(shè)高度相關(guān)的橋梁鋼結(jié)構(gòu)工程行業(yè)的進(jìn)步。以公路建設(shè)為例，過去五年里，公路建設(shè)投資規(guī)模由2006年的6231.05億元增加到了2010年11482.28億元，增長了84.28％；與此相適應(yīng)，全國特大公路橋梁也由2006年的1036座增加到了2010年的2051座，增幅為97.97％，體現(xiàn)出良好的聯(lián)動(dòng)發(fā)展趨勢(shì)。

鋼結(jié)構(gòu)橋梁作為大跨徑橋梁的主要構(gòu)造形式，在路橋建設(shè)中得到了更為充足的發(fā)揮，并有效推動(dòng)了橋梁鋼結(jié)構(gòu)工程行業(yè)的發(fā)展，行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2010年全國橋梁鋼結(jié)構(gòu)工程完工量超過250萬噸，為2004年的5倍多，成為因交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加速而發(fā)展較為迅速的行業(yè)之一。橋梁鋼結(jié)構(gòu)工程作為橋梁工程的重要組成部分，其完工質(zhì)量直接影響到整個(gè)橋梁的施工進(jìn)度和工程質(zhì)量，進(jìn)而對(duì)整個(gè)路橋工程造成影響，且一般大跨徑橋梁的設(shè)計(jì)使用壽命動(dòng)輒幾十年，甚至上百年，這就對(duì)工程承擔(dān)方的工程質(zhì)量提出了嚴(yán)格的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種鋼構(gòu)橋梁的主縱梁制備方法，該方法具有制備簡單，成本低廉，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的有益技術(shù)效果。

為了實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的目的，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案是：

一種鋼構(gòu)橋梁的主縱梁制備方法，其特征在于，包括以下步驟如：

一、鋼板校平

鋼板在下料前，應(yīng)對(duì)不符合下料要求的板材用熱矯正進(jìn)行校平，保證板材平面度；

二、放樣

1)采用計(jì)算機(jī)放樣技術(shù)，用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，建立相應(yīng)工程鋼結(jié)構(gòu)的模型，對(duì)各構(gòu)件進(jìn)行準(zhǔn)確放樣，繪制各構(gòu)件零件詳圖，作為繪制下料套料圖及數(shù)控編程的依據(jù)；

2)根據(jù)制作工藝原則，通過模型采樣拆解成單元，再將單元進(jìn)一步拆解成零件；

3)經(jīng)計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)放樣處理，獲得零件下料的精確理論尺寸，再根據(jù)接頭加工要求和焊接收縮量確定下料加工的工藝尺寸：

下料工藝尺寸＝理論尺寸+焊接收縮量+加工余量；

三、下料

1)號(hào)料前核對(duì)鋼板的牌號(hào)、規(guī)格，檢查表面質(zhì)量，再進(jìn)行號(hào)料；

2)號(hào)料嚴(yán)格按工藝套料圖進(jìn)行，鋼板及大型零件的起吊轉(zhuǎn)運(yùn)采用磁力吊具，保證鋼板及下料后零件的平整度；

3)低合金鋼鋼板采用火焰切割，零件下料采用門式數(shù)控切割機(jī)、門式自動(dòng)多頭切割機(jī)、半自動(dòng)切割機(jī)等進(jìn)行精密切割，切口表面粗糙度達(dá)到ra25μm；

4)焊縫坡口采用刨邊加工或切割加工，達(dá)到預(yù)定技術(shù)要求；

5)對(duì)零件自由邊經(jīng)半自動(dòng)打磨機(jī)進(jìn)行倒角、打磨處理，確保外觀質(zhì)量達(dá)到美觀要求和滿足涂裝工藝要求；

6)精密切割零部件邊緣允許偏差±1.0mm；

四、邊緣及零部件加工及矯正

1)邊緣加工

采用刨邊機(jī)、鏜床進(jìn)行邊緣處理，其粗加工面的光潔度高于ra25μm，精加工面光潔度高于ra12.5μm，加工深度為3～6mm；

邊緣的刨銑加工深度不應(yīng)小于3mm，加工面粗糙度不高于25μm，頂緊傳力面加工粗糙度不應(yīng)高于12.5μm，頂緊加工面與板面的垂直度偏差，應(yīng)小于板厚的1％，且不得大于0.3mm；

2)零部件加工及矯正

a.零件矯正前清除下料邊緣的毛刺、掛渣。矯正后的鋼料表面不應(yīng)有明顯凹痕和其它損傷；

b.平板冷彎矯正均在室內(nèi)廠房油壓機(jī)上進(jìn)行，加工線形畫線檢查，加工環(huán)境溫度不宜低于-12℃，否則將采用熱煨，熱煨溫度控制在900～1000℃之間，但對(duì)于調(diào)質(zhì)鋼和控軋鋼原則上不允許熱加工；

c.熱矯的溫度控制在700～800℃，矯正后零件隨空氣緩慢冷卻，降至室溫以前，不得錘擊或用水急冷，不允許水冷；

五、部件組裝

步驟一

采用鋼帶刻劃上翼緣板、下翼緣板板中定位線、上翼緣板定位線，上翼緣板板中定位線在兩板面均需刻劃；

在專用工字型組裝胎架上組裝上翼緣板、下翼緣板、腹板，按焊接作業(yè)指導(dǎo)書要求，在船型胎架上進(jìn)行桿件主角焊縫焊接，焊接時(shí)主要從控制桿件扭曲變形和旁彎、拱度等方面進(jìn)行綜合考慮；

步驟二

采用鋼帶刻劃腹板板中定位線、腹板有水平加勁一側(cè)水平加勁定位線，豎向加勁定位線；在組裝胎架上裝配水平加勁與豎向加勁；裝配時(shí)嚴(yán)格控制水平加勁裝配定位精度，加勁肋裝配垂直度；焊接水平加勁與豎向加勁立角焊縫并形成框架結(jié)構(gòu)；

步驟三

構(gòu)件翻身，采用鋼帶刻劃豎向加勁定位線與橫梁短接頭定位參考線；在縱梁腹板上刻劃鋼錨箱定位線，劃線時(shí)以拉索橫隔板中心線和上翼緣板錨管孔中心線為基準(zhǔn)，主要結(jié)構(gòu)線有：拉索中心線、錨點(diǎn)的定位線、與縱梁腹板連接承拉板m3、m4定位線、錨墊板上加勁定位線；

步驟四

裝配豎向加勁并完成除橫梁短接頭外所有加勁的焊接；裝配鋼錨箱時(shí)先安裝與縱梁腹板連接承拉板m3、m4，然后以m3、m4為基準(zhǔn)安裝錨墊板m1，安裝完成后，檢測(cè)與m3、m4頂緊狀態(tài)，頂緊面接觸率合格后方可定位m1，否則應(yīng)查找問題，調(diào)整m3、m4，調(diào)整完成后完成m1、m3及m4焊接與腹板的焊接。承拉板m3、m4、錨墊板m1與縱梁腹板需全熔透焊接，焊接過程中錨墊板m1在m3、m4背面同步烤刀加熱，減少焊后變形，保證錨墊板平面度，焊接完成48小時(shí)后進(jìn)行無損檢測(cè)，合格后對(duì)焊縫進(jìn)行超聲波錘擊以消除殘余應(yīng)力；

步驟五

安裝錨箱靠內(nèi)側(cè)的加勁板，完成內(nèi)側(cè)與承拉板m3、m4及錨墊板的焊接，焊接時(shí)在承拉板m3與m4間添加支撐，以防止焊接收縮影響m3與m4的垂直度，焊接完成后，逐步安裝靠外側(cè)的加勁，完成與承拉板m3、m4及錨墊板的焊接；

步驟六

安裝加勁板及錨板m2，并注意保證板的垂直度。待錨箱結(jié)構(gòu)焊接完成后，安裝錨管，并注意保證錨管的安裝角度符合設(shè)計(jì)要求，錨管與縱梁頂板處點(diǎn)焊固定，待現(xiàn)場(chǎng)安裝完成后安裝封板固定；

步驟七

構(gòu)件翻身，焊接水平加勁一側(cè)未完成焊縫。

進(jìn)一步地，所述主縱梁的標(biāo)準(zhǔn)段的長度為8.992m，頂板頂至底板頂全高為2.479m。

進(jìn)一步地，帶拉索錨固區(qū)節(jié)段的主縱梁腹板為z向性能要求鋼板。

附圖說明

通過純粹給出無限定示例并參考附圖，本發(fā)明進(jìn)一步的特性和優(yōu)勢(shì)將更加清晰，其中：

圖1示出本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的步驟一的示意圖；

圖2示出本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的步驟二的示意圖；

圖3示出本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的步驟三的示意圖；

圖4示出本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的步驟四的示意圖；

圖5示出本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的步驟五的示意圖；

圖6示出本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的步驟六的示意圖；

圖7示出本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的步驟七的示意圖。

其中，腹板1、上翼緣板2、下翼緣板3、水平加勁4、豎向加勁5、承拉板m3、承拉板m4、錨墊板m1、錨板m2、錨管6。

具體實(shí)施方式

鋼構(gòu)橋梁的主縱梁鋼結(jié)構(gòu)部分主要構(gòu)件為h型梁，最大板厚80mm，鋼梁主要焊縫為一級(jí)全熔透焊縫，對(duì)鋼梁焊縫質(zhì)量控制及焊接變形控制是重點(diǎn)，鋼梁聯(lián)結(jié)采用高強(qiáng)螺栓，制孔精度及孔群尺寸控制是另一大重點(diǎn)。

1)縱梁

標(biāo)準(zhǔn)縱梁長度為8.992m，頂板頂至底板頂全高為2.479m，每片縱梁斷面均為腹板內(nèi)側(cè)布置有三條縱向加勁肋的工字型截面，縱梁間中心對(duì)齊。其中上翼緣板寬900mm(在拉索預(yù)留孔處變寬補(bǔ)強(qiáng))，厚度為28mm，下翼緣板寬900～1440mm，厚50～80mm。腹板板厚為28mm和36mm兩種，設(shè)置縱向加勁肋20x220mm，每隔1.5m設(shè)置兩側(cè)橫向加勁肋，尺寸分別對(duì)應(yīng)為20x260和24x320。帶拉索錨固區(qū)節(jié)段的縱梁腹板為z向性能要求鋼板。縱梁梁段工廠預(yù)制，梁段間設(shè)置8mm梁縫，在工地采用m30的高強(qiáng)螺栓連接，主梁縱向的豎曲線通過縱梁拼接接縫上、下縫之間的間隙差值來實(shí)現(xiàn)。

2)橫梁

橫梁分為標(biāo)準(zhǔn)橫梁hl1，主塔處橫梁hl2，壓重橫梁hl3、hl3a，輔助墩頂橫梁hl4，邊墩頂橫梁hl5，全橋總計(jì)166件。橋梁中心線處梁高為2.73m，橫梁下翼緣板水平，上翼緣板設(shè)置2％橫坡。

標(biāo)準(zhǔn)橫梁采用工字型斷面，順橋向基本間距4.5m，近主塔處逐漸加密至3.16m。橫梁上翼緣為24x600mm，下翼緣板寬600mm，跨中11m范圍內(nèi)板厚30mm，其余范圍板厚25mm；腹板板厚12mm。標(biāo)準(zhǔn)橫梁僅腹板與縱梁栓接。

主塔處橫梁采用雙箱截面，頂緣寬2.18m，底緣寬2.1m，腹板間距1m。箱內(nèi)設(shè)橫隔板，頂板板厚為24mm，底板板厚30mm，中腹板板厚24mm，外腹板板厚16mm。距道路中心線11.3m處設(shè)置兩個(gè)豎向支座，相應(yīng)設(shè)置支承加勁。主塔處橫梁腹板與縱梁栓接，頂板與縱梁焊接。

壓重橫梁采用工字形斷面，順橋向基本間距4.5m，近輔助墩處為3m，橫梁上翼緣為24x600mm；下翼緣板寬600mm，跨中11m范圍內(nèi)板厚40mm，其余范圍板厚35mm；腹板板厚16mm。壓重橫梁僅腹板與縱梁栓接。

輔助墩頂橫梁采用單箱截面，頂緣高2.1m，底緣寬2.5m，腹板間距2m，箱內(nèi)設(shè)橫隔板，頂板板厚24mm，底板板厚30mm，腹板板厚35mm。箱梁底板通過焊釘及開孔板剪力鍵組成鋼-砼雙結(jié)合斷面，其上填充壓重砼，并設(shè)置輔助墩豎向拉索的錨固構(gòu)造。距道路中心線10.25m處設(shè)置兩個(gè)豎向支座，相應(yīng)設(shè)置支承加勁。輔助墩頂橫梁腹板與縱梁栓接，頂板與縱梁焊接。

邊墩頂橫梁采用雙箱截面，由于伸縮縫設(shè)置的需要，梁高由2.478m變至2.078m(頂板頂至底板頂)，頂緣寬4.75m，底緣寬4.95m，腹板間距2.25m，箱內(nèi)設(shè)橫隔板，頂板板厚24mm，底板板厚30mm，箱梁底板通過焊釘及開孔板剪力鍵組成鋼-砼雙結(jié)合斷面，其上填充壓重砼，距道路中心線6m處設(shè)置兩個(gè)豎向支座，相應(yīng)設(shè)置支承加勁。邊墩頂橫梁腹板與縱梁栓接，頂板與縱梁焊接。

3)小縱梁

兩鋼縱梁之間設(shè)三道小縱梁，全橋共計(jì)495件，橫向間距6.48m，小縱梁全高400m，頂板板厚16mm，外側(cè)小縱梁頂板設(shè)單向2％(內(nèi)向外)橫坡，中間小縱梁頂板設(shè)雙向2％(內(nèi)向外)橫坡；小縱梁腹板鉛垂，板厚12mm；底板斷面內(nèi)水平，板厚12mm。

4)壓重小縱梁

兩鋼縱梁之間與橫梁豎向加勁對(duì)應(yīng)位置共設(shè)14道壓重小縱梁，全橋共計(jì)364件，底板頂面與橫梁底板頂面對(duì)齊。采用工字形斷面，梁高0.516m，上翼緣板16x260mm，小翼緣板16x260mm，腹板內(nèi)設(shè)豎向加勁。

鋼主梁采用q345qd(-z25)、q345qd、q235d鋼材，鋼錨梁采用q345qd、q235qc鋼材，總計(jì)約7300t。

主縱梁上緣板厚度為28mm；腹板厚28mm、36mm，下緣板厚度為50mm、60mm、80mm，材質(zhì)均為q345qd，其中厚度≥28mm板材z向性能級(jí)別z25。

主縱梁相對(duì)應(yīng)的鋼錨箱在制造時(shí)同步安裝。所有鋼錨箱零件進(jìn)行精確三維放樣、零件采用精密等離子火焰切割設(shè)備進(jìn)行下料，錨管下料時(shí)增設(shè)10mm機(jī)加工量、錨墊板孔徑增設(shè)10mm機(jī)械加工量、承力板與縱梁腹板及錨板接觸邊增設(shè)5mm機(jī)加工量；錨墊板采用銑床進(jìn)行雙面加工，機(jī)加平面度為0.1mm，表面粗糙度按磨光頂緊面要求進(jìn)行，錨墊板孔采用鏜床進(jìn)行鏜孔，以保證孔精度；錨管零件兩端均進(jìn)行端面機(jī)加，嚴(yán)格保證錨管長度和接觸面平面度。錨盤、錨管、錨墊板部件制作：制作時(shí)保證三個(gè)零件同軸度，錨墊板和錨管磨光頂緊裝配后再進(jìn)行焊接

主縱梁上、下翼緣板、腹板兩端均有栓接孔群布置，水平加勁連接孔群采取在桿件預(yù)拼時(shí)用連接板配鉆、橫梁短接頭在孔群加工后組裝。

以下詳述了鋼構(gòu)橋梁的主縱梁制備方法的一個(gè)具體實(shí)施方式，具體步驟如下：

1.鋼板校平

鋼板在下料前，應(yīng)對(duì)不符合下料要求的板材用熱矯正進(jìn)行校平，保證板材平面度。

2.放樣

1)采用計(jì)算機(jī)放樣技術(shù)，用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，建立相應(yīng)工程鋼結(jié)構(gòu)的模型，對(duì)各構(gòu)件進(jìn)行準(zhǔn)確放樣，繪制各構(gòu)件零件詳圖，作為繪制下料套料圖及數(shù)控編程的依據(jù)。

2)根據(jù)制作工藝原則，通過模型采樣拆解成單元，再將單元進(jìn)一步拆解成零件。

3)經(jīng)計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)放樣處理，獲得零件下料的精確理論尺寸，再根據(jù)接頭加工要求和焊接收縮量確定下料加工的工藝尺寸：

下料工藝尺寸＝理論尺寸+焊接收縮量+加工余量

放樣模擬后，將精密制作技術(shù)運(yùn)用于整個(gè)施工過程，從而確保本工程結(jié)構(gòu)件的制作滿足相關(guān)施工圖樣、標(biāo)書及規(guī)范的技術(shù)要求。

3.下料

1)號(hào)料前核對(duì)鋼板的牌號(hào)、規(guī)格，檢查表面質(zhì)量，再進(jìn)行號(hào)料。

2)號(hào)料嚴(yán)格按工藝套料圖進(jìn)行。鋼板及大型零件的起吊轉(zhuǎn)運(yùn)采用磁力吊具，保證鋼板及下料后零件的平整度。

3)低合金鋼鋼板采用火焰切割，零件下料采用門式數(shù)控切割機(jī)、門式自動(dòng)多頭切割機(jī)、半自動(dòng)切割機(jī)等進(jìn)行精密切割，切口表面粗糙度達(dá)到ra25μm。

4)焊縫坡口采用刨邊加工或切割加工，達(dá)到相關(guān)工藝文件確定的技術(shù)要求。

5)對(duì)零件自由邊經(jīng)半自動(dòng)打磨機(jī)進(jìn)行倒角、打磨處理(倒圓半徑范圍0.5～2.0mm)，確保外觀質(zhì)量達(dá)到美觀要求和滿足涂裝工藝要求。

6)精密切割零部件邊緣允許偏差±1.0mm。

4.零部件加工及矯正

1)邊緣加工

加工設(shè)備主要采用刨邊機(jī)、鏜床等，其粗加工面的光潔度高于ra25μm，精加工面光潔度高于ra12.5μm，加工深度為3～6mm。

磨光頂緊邊精加工，光潔度ra12.5μm、垂直度小于0.01t且小于0.3mm。

焊接坡口采用刨邊機(jī)或火焰切割成形。

邊緣的刨銑加工深度不應(yīng)小于3mm(當(dāng)邊緣硬度不超過hv350時(shí)，其加工可不受此限制)，加工面粗糙度不高于25μm，頂緊傳力面加工粗糙度不應(yīng)高于12.5μm，頂緊加工面與板面的垂直度偏差，應(yīng)小于板厚的1％，且不得大于0.3mm。

2)工藝規(guī)定的加工尺寸允許偏差，應(yīng)能滿足部件成品尺寸允許偏差的規(guī)定。

2)零部件加工及矯正

1)零件矯正前清除下料邊緣的毛刺、掛渣。矯正后的鋼料表面不應(yīng)有明顯凹痕和其它損傷。

2)平板冷彎矯正均在室內(nèi)廠房油壓機(jī)上進(jìn)行，加工線形畫線檢查，加工環(huán)境溫度不宜低于-12℃，否則將采用熱煨，熱煨溫度控制在900～1000℃之間。但對(duì)于調(diào)質(zhì)鋼和控軋鋼原則上不允許熱加工。

3)熱矯的溫度控制在700～800℃，矯正后零件隨空氣緩慢冷卻，降至室溫以前，不得錘擊或用水急冷。不允許水冷。

5.部件組裝

步驟一

檢查來料的零件標(biāo)識(shí)、坡口形式、外形尺寸符合要求；

采用鋼帶刻劃上翼緣板、下翼緣板板中定位線、上翼緣板定位線，上翼緣板板中定位線在兩板面均需刻劃；

在專用工字型組裝胎架上組裝上翼緣板、下翼緣板、腹板，按焊接作業(yè)指導(dǎo)書要求，在船型胎架上進(jìn)行桿件主角焊縫焊接，焊接時(shí)主要從控制桿件扭曲變形和旁彎、拱度等方面進(jìn)行綜合考慮；

步驟二

采用鋼帶刻劃腹板1板中定位線、腹板有水平加勁一側(cè)水平加勁定位線，豎向加勁定位線；在組裝胎架上裝配水平加勁與豎向加勁；裝配時(shí)嚴(yán)格控制水平加勁裝配定位精度，加勁肋裝配垂直度；焊接水平加勁與豎向加勁立角焊縫并形成框架結(jié)構(gòu)。

步驟三

構(gòu)件翻身，采用鋼帶刻劃豎向加勁定位線與橫梁短接頭定位參考線；在縱梁腹板上刻劃鋼錨箱定位線，劃線時(shí)以拉索橫隔板中心線和上翼緣板錨管孔中心線為基準(zhǔn)，主要結(jié)構(gòu)線有：拉索中心線、錨點(diǎn)的定位線、與縱梁腹板連接承拉板m3、m4定位線(板中心線)、錨墊板上加勁定位線(板中心線)；

步驟四

裝配豎向加勁并完成除橫梁短接頭外所有加勁的焊接；裝配鋼錨箱時(shí)先安裝與縱梁腹板連接承拉板m3、m4，然后以m3、m4為基準(zhǔn)安裝錨墊板m1，安裝完成后，檢測(cè)與m3、m4頂緊狀態(tài)，頂緊面接觸率合格后 方可定位m1，否則應(yīng)查找問題，調(diào)整m3、m4，調(diào)整完成后完成m1、m3及m4焊接與腹板的焊接。承拉板m3、m4、錨墊板m1與縱梁腹板需全熔透焊接，焊接過程中錨墊板m1在m3、m4背面同步烤刀加熱，減少焊后變形，保證錨墊板平面度，焊接完成48小時(shí)后進(jìn)行無損檢測(cè)，合格后對(duì)焊縫進(jìn)行超聲波錘擊以消除殘余應(yīng)力。

步驟五

安裝錨箱靠內(nèi)側(cè)的加勁板，完成內(nèi)側(cè)與承拉板m3、m4及錨墊板的焊接，焊接時(shí)在承拉板m3與m4間添加支撐，以防止焊接收縮影響m3與m4的垂直度，焊接完成后，逐步安裝靠外側(cè)的加勁板，完成與承拉板m3、m4及錨墊板的焊接。

步驟六

安裝加勁板及錨板m2，并注意保證板的垂直度。待錨箱結(jié)構(gòu)焊接完成后，安裝錨管，并注意保證錨管的安裝角度符合設(shè)計(jì)要求，錨管與縱梁頂板處點(diǎn)焊固定，待現(xiàn)場(chǎng)安裝完成后安裝封板固定。

構(gòu)件翻身，焊接水平加勁一側(cè)未完成焊縫。