架桥机箱形梁的制造工艺

架桥机箱形梁的制造工艺

【摘要】大型架桥机结构较为复杂，制造精度要求高，在制造过程中制定合理的制作工艺，控制制作精度，减小焊接变形，从而有效的保证钢箱梁的线性；在箱梁不能整体移动的情况下，采用整体制作，分段焊接的方式，确保连接的准确性。

【关键词】箱形梁；制作工艺；拼装；起拱

我公司一直从事架桥机的设计、制造、安装工作，现以df900型定点起吊架桥机为例介绍箱梁的制作工艺。架桥机主要是用于高速公路桥梁的架设。架桥机主梁采用双梁结构，梁上有起吊天车，支撑主梁的有架桥机的前后支腿。天车的额定起重量为900吨，在车间不具备整体起吊的情况下，先总体预拼装，然后拆开焊接，最后再进行二次总装，采用边装配边组装的装焊顺序，有效的控制焊接变形，在实现箱梁总装的同时，保证了图纸的各项技术要求。每条梁的总长为59.3米，外形尺寸为59300mmx2500mmx920mm，共分5节，各节之间用腹板、盖板连接板连接。

图1为主梁结构如图1：

1．分析

箱形梁的焊缝质量和各节间孔距精度要求高，截面尺寸大，焊接变形容易导致孔位偏差，在焊接过程中由于受现场起重条件限制，无法对箱梁主梁整体进行翻转，只能利用合理的装配、焊接顺序进行变形控制，使箱梁整体组装，分开焊接，然后再总装的方法，保证质量。

2．制造工艺及措施

2.1焊接人员

参加焊接的焊工应具备相应位置的资格证，焊接应根据相应的焊接工艺评定执行，各零部件应编号标识，以方便以后的装配。

2.2焊接材料

焊条、焊剂在使用前应严格按照说明书的规定进行烘干。然后焊条放在保温桶内，随取随用，焊条烘干次数不得超过两次；焊丝应干燥、无锈迹。

2.3下料

采用自动火焰切割机下料

①盖板下料。将上下盖板校平后，端头两节长度方向上加长50mm 工艺余量，其余中间节按l/1000加长10mm工艺余量（齐头及焊缝收缩量）

②腹板下料。腹板校平，首先在长度方向拼接，然后在宽度方向拼接。为使主梁有规定的上拱度，在腹板下料时就必须有相应的上拱度，且上拱度按照计算的预拱确定，腹板下料时宽度方向上应留15mm的加工量（在刨边机上刨坡口及焊缝收缩量）。接板要求：[4]腹板宽度方向上的纵缝应布置在距上盖板1/3范围内，应距离腹板纵向加筋板距离大于100mm，腹板接长长度应不小于1000mm，应避开腹板中心位置且盖板与腹板焊缝接头间距应大于200mm，与隔板应大于100mm。腹板在长度方向的余量同盖板。

主梁腹板预拱曲线的确定[1]：

a.二次抛物线

按下式计算：

(式1)

式中：f中：腹板下料跨中预拱值；

b. 正弦曲线

以跨端为坐标原点的正弦曲线：

(式2)

以跨中为坐标原点的正弦曲线：

(式3)

设λ为分段长度,n为分段点编号,m为分段总数,将x=λn,l=λm 带入（式2）,（式3）:

以跨端为坐标原点:

(n=0,1,2…m);

以跨中为坐标原点:

(n=0,1,2…m);

要注意：m，n均为在一半的跨度上，另一半对称。

我公司采用的是二次抛物线法：，在制作过程中也应考虑梁的结构形式不同，焊缝分部不同，孔的精度等，下挠量也会不同。

③盖板、腹板纵向加劲下料。纵向加劲板宽度偏差为±1mm，长度方向余量同盖板，纵筋的坡口应采用刨边机刨出坡口，且坡口侧钝边面应水平，保证与盖板、腹板装配后与盖板、腹板的垂直度。

④下隔板料，如果隔板拼接最多采用四块钢板拼接，且接缝应避

开纵向加劲的位置，对接焊缝应开坡口焊接，隔板镶圈滚圆后焊在隔板上，为减小变形可采用分段焊接。

2.4坡口制备

腹板及纵向加劲按照图纸要求用刨边机刨出坡口，以保证腹板的尺寸及坡口的质量。

2.5组装—焊接

为方便组装，采取先安装腹板，后安装盖板的方法进行安装。

组装焊接顺序为：

超平台→安装腹板→安装隔板、筋板→安装盖板→安装腹板

①连接板钻孔，用一个模子或成组配套钻。先钻出φ21.5的螺栓孔，备用。超出平台标高保证平台高度一样，在平台一侧拉出零点（相对于起拱线）位置线。

②腹板制备：将每节腹板编号并归方，打出样冲点作为标记，找出腹板接头加强板定位线，将接头板开塞焊孔，组装加强板，焊接固定、校平。

③腹板整体组装：将相邻两节梁的两块腹板组装在一起，安装上已钻好孔的接头连接板，然后配钻，孔径仍为φ21.5，钻透后安装上另一侧的连接板，然后扩孔，扩到图纸要求的φ24.5（±0.2），然后将装配好的腹板两端做上标记以备以后预装用，依次将所有腹板配钻完成后，组装在一起，连接处用1/3的螺栓及销轴临时固定。

④盖板制备：盖板的长度应根据腹板实测长度为准，并放出腹板、隔板位置线。盖板也先编号，然后归方，焊接接头补强板，点焊接

头连接板，整体在在钻床上钻出φ24.5（±0.2）的孔；依次将所有钢板的孔都钻完。然后用螺栓将上下盖板分别连接在一起，连接方法同腹板。

⑤根据起拱图及做好的零点线将一侧腹板整体放在平台上，然后在腹板上放出盖板、纵向加劲、隔板位置线，分别安装点焊纵向加劲及隔板，纵向加劲、隔板应与腹板垂直。

⑥安装一侧的盖板纵向加劲，然后安装盖板，盖板安装时应及时调整隔板使板与盖板保持垂直；安装另一侧盖板，点焊定位盖板及盖板纵筋；盖板及腹板接头处应保持在同一位置。

⑦安装另一块腹板时，从中间向两边安装，安装前应复测腹板所在位置即已组对成ｕ型的箱梁相应位置的对角线、高度、长度和腹板是否有误差，如有误差应调整。安装一块腹板后将两端与盖板接缝找齐后齐边，然后安装另一块腹板，依次安装完成后，再安装上内侧接头连接板，用定位销定位，全部安完后，进行腹板的配钻扩孔。

⑧整体安装完成后，先测一下整体起拱度及扭曲等尺寸，然后将箱梁及节点连接板分别对应编号，拆开转焊接班组；焊完后再次测量后，拉总长，齐头。

2.6焊接工艺

要保证箱型主梁的焊接质量及上拱度，并有效控制其焊接变形，焊接工艺是关键。

①施焊前，先检查坡口及组对质量，如发现尺寸超差，应及时处