大跨度悬索桥主缆缠丝焊接.doc

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1、大跨度悬索桥主缆缠丝焊接李慧明，巫书郁，赵梅桥摘　要：介绍汕头海湾大桥主缆缠丝所采用的氧-乙炔火焰钎接焊方法及其工艺，并对主缆缠丝焊接的难点进行了分析。该方法经过实践证明效果较好，可供同类桥梁施工借鉴。　　关键词：悬索桥；缆索；焊接；钎焊；缠丝　　分类号：U443.38；U445.583　　文献标识码：A　　　论文编号：1003-4722(1999>01-0045-47WeldingofMainCableWrappingatLongSpanSuspensionBridgeLiHuiming，WuShuyu，ZhaoMeiqiao　　Abstract:　The

2、methodandtechnologyofoxyacetyleneflamebrazeweldingformaincablewrappingatShantouBayBridgewereintroduced,andthedifficultiesoftheweldingwereanalyzed.Thismethodhasbeenprovedtobeexcellentthroughthepractice,andmaybeofsomevaluable.　　Keywords:　suspensionbridge。cable。welding。brazewelding,wr

3、apping1　前　言汕头海湾大桥是我国第一座现代大跨悬索桥，也是世界上最大跨度的混凝土悬索桥。大桥主体结构完成后，主缆及附属结构有一系列的防腐工程，其中主缆缠丝防腐是重要的一环。为了防止主缆的锈蚀，在主缆表面各丝股间采用非硫化阻蚀型不干性密封膏填满压实，并在主缆表面留有一定厚度，再用缠丝机将φ4.1mm的镀锌软质钢丝密缠在主缆的周围面上，其后用环氧底漆和聚氧醇面漆进行表面油漆。为防止密缠的镀锌软质钢丝松动，需进行镀锌软质钢丝与索夹以及镀锌软质钢丝之间的点固焊。2　缠丝焊接难点主缆缠丝布置如图1。由于受多种因素的影响，缠丝焊接相当困难。首先，软钢丝与索夹焊

4、接比较困难，因为，软钢丝与索夹的材质在化学成分上差别较大，同时，软钢丝直径只有4.1mm，而索夹体积大，焊接散热快，焊后易出现开裂现象；二是主缆表面涂有不干性密封防蚀膏，主缆钢丝有镀锌层，对焊接热输入形式和大小有一定限制；三是主缆钢丝不能受热退火，焊接最高温度受限；四是钢丝在缠绕过程中带有1.4kN以上的张力，焊后受热易拉断；五是超高空作业，焊后操作要方便且具有安全性。针对以上情况，通过气焊、手弧焊和火焰钎接焊的对比实验，确定了用火焰钎接焊加辅助卡具的方法，对缠丝先进行了焊接实验。图1　主缆缠丝布置3　工艺措施及模拟实验3.1　火焰钎接焊　　采用氧-乙炔火焰

5、钎接焊进行缠丝焊接。使用的焊接材料是φ1.5铁黄铜焊丝加铜气焊熔剂，牌号分别是SH.S222和SH.CJ301。焊矩为H01-6。与硬钎焊不同，钎接焊的钎料在接头中的分布不依靠毛细作用［1］5/5，因此对钎焊接头间隙要求不太高，只需符合密匝缠丝的实际状态。由于母材不熔化，只是钎材熔化，熔敷的钎料与受热但未熔化的母材之间实现结合。扦接焊要求的焊接最高温度较低，热输入较少，连接速度快。使用溶剂有助于获得牢固的接头。　　焊前必须仔细清理接缝，对母材进行适当的预热，然后，将焊丝煨热,沾以焊剂或在施焊前预涂钎剂进行施焊。3.2　主缆缠丝的并焊和对接焊实验　　为了确定合

6、适的预热温度，检验施焊过程对主缆及主缆密封防蚀膏的影响，并检测接头拉伸性能能否达到要求，因而对缠丝间并焊和对接焊进行了模拟实验。并焊的实验结果见表1。由表1可以看出，较低的预热温度，使铁黄铜钎料与钢丝熔合不好。预热温度为750℃时，不仅能保证铁黄铜钎料与钢丝良好熔合，同时施焊过程对主缆密封防蚀膏、主缆钢丝镀锌层无不利影响，因此750℃的预热温度是合理的。表1　主缆缠丝间并焊和对接焊模拟实验结果序号预热温度℃主缆表面温度℃并焊状况密封膏熔化状况主缆钢丝镀锌层伤损状况备　注130080铁黄铜钎料能粘附在两丝间隙中，但与钢丝熔合不好，能用铁块撞击脱落　　　　基本完

7、好完好无损预热温度难以掌握2750218铁黄铜钎料完全与钢丝熔合主缆钢丝与缠绕钢丝接触线上的密封膏完全碳化，但主缆钢丝间凹槽中的密封膏基本完好完好无损预热钢丝呈暗红色3750230铁黄铜钎料完全与钢丝熔合主缆钢丝与缠绕钢丝接触线上的密封膏完全碳化，但主缆钢丝间凹槽中的密封膏基本完好　　　　完好无损预热钢丝呈暗红色　　接头拉伸实验表明，丝间对接接头的抗拉强度δb(281MPa≤δ0≤361MPa>满足接头设计强度［δb5/5］=200MPa要求。并焊接头拉伸实验均断在母材处，其抗拉强度是合格的。并焊接头尺寸为长20mm，宽6mm，焊缝凸起1mm。　　为了防止缠

8、丝松散，主缆正常缠丝后，每隔1m四根缠丝股应并焊防松