对黄埔大桥悬索桥钢箱梁焊接与变形控制研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com公路交通技术2012年2TechnolozvofHiuhwavandTransoortFeb．2012No．1黄埔大桥悬索桥钢箱梁焊接与变形控制研究陈红，张少锦，王秀菊(1．广州交通投资集团有限公司，广州510288；2．中铁宝桥股份有限公司，陕西宝鸡721006)摘要：广州珠江黄埔大桥悬索桥钢箱梁为全焊结构，具有结构复杂、熔透焊缝多、制造难度大等特点。对钢箱梁制造过程中典型构件的焊接质量和变形控制进行分析，采用合理的预留收缩变形量和合适的焊接反变形量等焊接工艺

2、手段，有效减少焊接变形，保证焊接质量。关键词：悬索桥；钢箱梁；焊接；变形控制文章编号：1009—6477(2012)Ol一0079—03中图分类号：U448．25文献标识码：BResearchonWeldingandDeformationControlofSteeIBoxGirdersofSuspensionBridgeinHuangpuBridgeCHENHong，ZHANGShaojin，WANGXiuju随着交通建设大发展，跨越大江大河的特大跨位对接，横隔板与顶板接板仰横位对接，锚箱承力板径

3、桥梁也越建越多，为减轻上部结构自重，钢箱梁成与横隔板立位不等厚对接；U形肋与顶、底板坡口角为主梁的主要型式，并在多个项目中得到运用I4。接(图2)，锚箱承力板与斜底板坡口角接，锚腹板与广州珠江黄埔大桥南汊桥为主跨1108m的单跨钢顶板、斜底板的熔透坡口角接，横隔板与底板、斜底箱梁悬索桥，主缆分跨为290m+1108m+350In，板的角接焊缝，斜顶板与人行道面板、斜顶板与顶板中跨为悬吊结构，其钢箱梁结构断面见图1。该桥自然坡口熔透角接焊缝，锚箱构件的熔透角接、坡口标准梁段长度为12．8In，全桥共

4、87个梁段，包括83角接以及抗风支座、竖向支座的各类熔透焊缝等。个标准梁段，2个合龙段，2个特殊梁段。钢箱梁构件均采用低合金高强度结构钢Q345c，为全焊结构，结构复杂、焊缝多，尤其是熔透焊缝较多，从而导致焊接难度、焊后变形及焊接残余应力较大，箱体制造难度大。钢箱梁是该桥上部的承重钢结构，其顶板直接承受桥面车辆轮压作用，锚箱和横隔板是其重要的受力和传力结构，焊接质量的好坏直接关系到钢箱梁的受力安全。因此，为保证产品质量，控制焊图2U形肋与顶、底板的坡口角接焊缝接变形，确保制造精度，必须对钢箱梁焊接

5、和焊接变形控制进行细致的分析，制定合理可靠的焊接工艺-61。2焊接施工2．1U形肋与顶、底板坡口角接焊缝的焊接和变形控制黄埔大桥悬索桥u形肋板厚度为顶板8mm，底图1钢箱梁标准横断面板6mm，要求焊缝有效厚度≥0．8倍u形加劲肋的板厚，且不允许烧穿，并对焊缝进行超声波探伤检1主要接头类型测。由于焊接及焊接变形控制难度较大，经综合分黄埔大桥悬索桥钢箱梁主要焊接接头形式有对析并结合焊接工艺评定试验，对u形肋与顶、底板接接头和角接接头2种，即：顶、底板对接，横隔板立的坡口角接焊缝定位焊采用实芯焊丝(1．

6、0mm)收稿日期：201l一08—30作者简介：陈红(1975一)，女，四川省武胜县人，博士，高工学兔兔www.xuetutu.com公路交通技术2012年表1焊接工艺参数CO气体保护半自动焊焊接，正式焊接采用药芯焊打底焊道焊接完成并等焊缝温度降低之后应拆除，丝(1．6mm)CO：气体保护自动焊焊接。为保证以减小焊接变形。焊缝有效厚度达到设计要求并控制焊接变形，通过根据以往经验，初步确定本桥接焊缝间隙控制试验设计了焊接反变形胎架(图3)，使工件在近似在4～8111111生产前又通过大量的试板试验确

7、定不船形位置的约束状态下焊接，有效减小了焊接变形。同条件下的焊接收缩量，即通过调整焊缝宽度、焊接整个板块采用同方向施焊，并采用合适的焊枪参数等多组试验，确定了不同状态下的目标收缩值，角度及焊丝送进位置(图4)以保证坡口根部熔合良因此，施工过程中可根据需要选择合适的参数，以使好，保证焊缝表面成型质量。焊接工艺参数见表1。焊接收缩及变形处于受控状态。2．3横隔板对接焊缝的焊接与变形控制黄埔大桥悬索桥横隔板采用整体隔板形式，横隔板在长度方向采用立位对接(图5)，宽度方向不同于以前的搭接接头形式，采用仰横

8、位对接，其接头形式见图6立位和仰横位对接横隔板板厚为12mm的，采用单面焊双面成型，背面贴圆弧槽陶质衬图3焊接反变形胎架垫。对于特殊梁段部分板厚为161111n的，考虑到单面焊接填充量大，焊接变形严重，立位对接采用双面V形坡口进行焊接。横位对接16mm厚板采用不对称K型坡口，先焊接大坡口侧，再反面清理焊角并焊接小坡口侧焊缝，以保证熔透。对于较薄板的焊接，采用单面焊接双面成型方式，这是一种可以保证焊接质量的好方案；但当板厚较大时，改成双面坡口则可以减小焊接填充量，降图4焊丝就位超声波