粉房湾长江大桥正交异性桥面板单元制作及变形控制

2012年6月上第41卷第366期施工技术

CONSTRUCTION TECHNOLOGY

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粉房湾长江大桥正交异性桥面板

单元制作及变形控制

沈念龙，李朝兵，丁瑞平，汪雪风

（中建钢构江苏有限公司，江苏

靖江

214532）

［摘要］结合重庆粉房湾长江大桥钢结构工程实例，针对本工程特点与难点，详细介绍了桥面板的制作要点以及变形控制，

包括钢板校正、U 形肋拼装、焊接变形控制，板块摆放及约束，焊接顺序和方向，焊接校正方法及操作步骤。通过对正交异性桥面板单元制作及变形控制技术的研究，并应用于粉房湾长江大桥钢结构工程中，取得了良好的效果。

［关键词］桥梁工程；斜拉桥；正交异性桥面板；变形控制；焊接［中图分类号］TU758．11；U443．31

［文献标识码］A

［文章编号］1002-8498（2012）11-0011-02

Unit Making and Deformation Control of Orthotropic Bridge Deck

for Powder Room Bay Yangtze River Bridge

Shen Nianlong ，Li Chaobing ，Ding Ruiping ，Wang Xuefeng

（China Construction Steel Structure Jiangsu Co．，Ltd．，Jingjiang ，Jiangsu

214532，China ）

Abstract ：Combined with steel structure engineering of Powder Room Bay Yangtze River Bridge in Chongqing ，

based on the engineering characteristics and difficulties ，the authors introduce main points of making for bridge deck ，including plate correction ，U-rib assembling ，welding deformation control ，plate displaying and constraining ，welding sequence and direction ，the method of welding correction ，operation steps．Through study on unit making and deformation control of orthotropic bridge deck ，and application in steel structure engineering of Powder Room Bay Yangtze River Bridge ，good effect is obtained．Key words ：bridges ；cable stayed bridges ；orthotropic bridge decks ；deformation control ；welding ［收稿日期］2012-04-12

［基金项目］中建三局课题（CSCEC3B-2011-23）

［作者简介］沈念龙，中建钢构江苏有限公司助理工程师，江苏省靖

江市江阴-靖江工业园区联心路二圩

214532，电话：（0523）84693721，E-mail ：nianlong03@163．com

1

工程概况

重庆粉房湾长江大桥为主跨（216.5+464+216.5）m 双塔双索面半漂浮体系斜拉桥。主桥全长为897m ，由464m 中跨和两侧对称布置的216.5m 边跨组成，在距离梁端60.50m 的位置处设置2个永久辅助墩，大桥设置辅助墩后，结构体系可进一步分为（60.5+156+464+156+60.5）m 5跨连续钢桁架梁斜拉桥。采用上、下层布置方式，公路在上层，铁路在下层。主桥设计基准年限为100年。总用钢量为2.3万t 。

正交异性桥面板是重庆粉房湾长江大桥主要桥面结构，也是许多钢箱梁及钢桁架桥梁中常见的桥面结构，其制作质量的好坏往往反映其钢桥的制作工艺水平。

本文以重庆粉房湾长江大桥正交异性桥面板单元的制作为例，主要从钢板校正、U 形肋拼装、焊接变形控制等方面对带肋桥面板的制作进行探讨。2

桥面板制作要点

1）制作桥面板的钢板在下料前都需要经过预处理，

以达到钢板整平、临时防腐和消除钢板轧制残余应力的目的，为下料和制作提供条件。

2）在专用画线平台上画出板块单元纵、横基线及U 形肋或板条肋位置线。

3）在专用门式组装胎型上组装板单元。4）在船形专用翻转反变形胎架上依照确定的焊接工艺施焊U 形肋及板条肋，并按标准进行外观检查和内部探伤。3变形控制

3.1

板块摆放及约束

为了控制焊接变形，板块的焊接制作专用的焊接反变形胎架，根据不同的板块宽度、厚度，横向设置不同的反变形量，

板块置于胎架上后周边用丝杠

12施工技术第41卷

压紧，然后焊接。

3.2焊接顺序和方向

板块焊接时先向一侧倾斜一定的角度，将U形肋同侧的焊缝焊接完成后，再将反变形向相反的方向旋转相同的角度，焊接U形肋另外一侧的焊缝，这样更有利于保证焊缝的焊接质量稳定。

所有焊缝焊接时都保持焊接方向一致，根据U 形肋数量以及焊缝焊接时产生侧向弯曲的倾向安排合理的焊接顺序，减小产生扭曲变形和侧向弯曲变形的倾向。

焊接顺序要按照分散的原则，焊接方向要按照同方向的原则确定（见图1），尽量沿板宽方向对称施焊，减小焊接变形量

。

图1板块焊接顺序示意

Fig．1Welding sequence of plates

3.3焊接校正

焊接成形后，主要采用火焰进行校正。

3.3.1校正方法

根据焊接构件的变形特点将分别采用点状加热、带状加热和三角形加热等方式。

1）点状加热

点状加热在一聚焦点加热，烤炬圆形运动，以免超过最高温度。适用于矫正板面局部凹凸变形。用圆点加热法矫正，加热圆点的直径可取30 60mm，位于波峰或U形肋的中心，如图2a所示。如有需要可再加热第2个点，方法同前。可用适当的工具辅助矫正，禁止直接在钢板上锤击。

2）带状加热

矫正焊接角变形，如U形肋与板的焊接角变形，如图2所示。

3）三角形加热

矫正U形肋焊接时收缩引起的拱度。横过U 形肋顶面，以及侧面三角形区域加热。加热宽度通常取20 90mm，视板厚和变形大小而调整，三角形的底与对应的带状加热宽度相等，三角形的高不得超过构件高的一半。加热应由中间向两边对称进行，如图2c所示。

3.3.2操作步骤

1）测量变形值。

2）选择适合的热矫方法

。

图2点状校正和角变形校正

Fig．2Point correction and angular

distortion correction

3）确定是否需加质量或其他外力。

4）确定同时所需的加热源的数量。

5）准备好所需的烤炬温度计。

6）在构件上来出加热区域，确定首次加热区的数量，首次加热区的数量要小于预计的总数。每次加热后需待自然冷却至室温，测量变形大小，然后确定下次加热区。自然冷却，严禁采用冷水。

3.3.3控制办法

1）首次热矫应谨慎进行，以使热输入最小，并为以后的板件建立最有效的方法。

2）考虑多个烤炬使用，减少板矫正所需的总热量。

3）同一位置加热不宜超过2次。

4）加热温度不能超过650ħ。

5）加热火焰为中性焰或轻微氧化焰。

6）加热火焰与工件板面之间夹角为90ʎ。

4结语

通过对桥面板单元制作及变形控制技术的研究以及在重庆粉房湾长江大桥钢结构工程中的应用，使带肋桥面块的施工工艺得到革新。

参考文献：

［1］阚炳学，李国安．正交异性桥面板单元焊接工艺及变形控制［J］．焊接技术，2008（3）：51-53．

［2］文峰，孙国安，刘晓光，等．钢正交异性桥面板结构板单元焊接变形控制技术［C］∥第十四届全国桥梁学术会议论文

集．2001．

［3］吴骏．正交异性桥面板的局部分析［J］．公路交通科技：应用技术版，2011（7）：247-250．

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