橋鋼箱梁板單元自動化焊接技術研究與應用

張華 阮家順 余志強 黃新明

港珠澳大橋是中國交通建設史上技術最復雜、建筑要求和標準最高、安全及環境要求最嚴的一個工程，該橋建設將是我國由橋梁大國走向橋梁強國的里程碑。其中橋梁工程長約22.9km，鋼箱梁用鋼量約40萬t，工程業主提出了“大型化、工廠化、預制化、裝配化”的設計施工理念，以及“車間化、機械化、自動化”的制造模式，期望通過該橋的建設提升國內橋梁鋼結構制造水平。

1. 鋼箱梁板單元自動化焊接系統

港珠澳大橋鋼箱梁板單元典型的結構形式主要有三類：U肋板單元、板肋板單元、橫隔板單元。鋼箱梁板單元均為開放式結構，焊接為平面作業方式，涉及到的焊接工位均為平位、平角位，板單元的橫向尺寸3~4m。鑒于這些結構特點，板單元自動化焊接系統宜采用龍門式自動焊機結構，鋼箱梁板單元焊接系統分別如圖1~圖3所示。

各類板單元自動化焊接系統的結構與性能如下：

（1）U肋板單元自動化焊接系統 將龍門式多頭自動焊接機與液壓搖擺反變形胎架進行組合設計，選用氣體保護焊，升降橫梁可與搖擺式焊接反變形胎架面保持平行。搖擺式焊接反變形胎架可使工件處于有利的船形焊工位，改善焊縫外觀成形，同時可有效減少板單元焊接變形。

（2）板肋板單元自動化焊接系統 主要用于多根板肋與底板之間進行同時焊接的專用設備，選用氣體保護焊，每個立柱上設置4把焊槍，可對每條板肋實施雙側雙絲氣體保護焊，焊接生產效率高。……