平潭大橋副桁弦桿制作技術(shù)

李 靜 陳 正

(中鐵山橋集團(tuán)有限公司,河北 秦皇島 066205)

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平潭大橋副桁弦桿制作技術(shù)

李 靜 陳 正

(中鐵山橋集團(tuán)有限公司,河北 秦皇島 066205)

結(jié)合平潭大橋的工程概況，分析了該橋帶錨箱副桁弦桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從錨箱單元、整體拼裝及精度控制方面，闡述了副桁弦桿的制作工藝，為類似副桁制作積累了經(jīng)驗(yàn)。

斜拉橋，副桁，錨箱，制作工藝

1 工程概況

平潭海峽公鐵兩用跨海大橋起于福建省長(zhǎng)樂市松下鎮(zhèn)，全長(zhǎng)16.34 km，經(jīng)過四座島嶼后到達(dá)平潭島。該橋采用雙層橋面，上層是六車道高速公路，下層是可供動(dòng)車組列車行駛的雙線鐵路。是世界上第一座真正意義上的公鐵兩用跨海大橋。平潭鼓嶼門水道橋橋型布置圖見圖1。

鼓嶼門水道橋?yàn)榭鐝?128+154+364+154+128)m 的鋼桁

梁斜拉橋，重約2.96萬t；雙塔雙索面斜拉橋，主梁為板桁結(jié)合的焊接整體節(jié)點(diǎn)鋼桁梁結(jié)構(gòu)，由于上下層橋面不等寬，鋼桁梁采用帶斜副桁的桁架結(jié)構(gòu)，副桁架弦桿頂板底面中心線間距35.7 m。桁高13.5 m，節(jié)間長(zhǎng)14.0 m及12.0 m，全橋共86個(gè)節(jié)間。整節(jié)段間的副桁弦桿豎板和底板工地連接均采用高強(qiáng)度螺栓連接。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段為兩個(gè)節(jié)間長(zhǎng)度，共長(zhǎng)29.75 m，寬度為36.8 m。鋼橋面板區(qū)段橫截面圖見圖2。

2 結(jié)構(gòu)要點(diǎn)

副桁弦桿采用全焊接的整體節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。索梁錨固采用錨拉板構(gòu)造，斜拉索錨箱置于兩片錨拉板間，錨拉板焊接于副桁弦桿頂面。副桁弦桿節(jié)段主要由錨箱單元、上水平板、下水平板、隔板、豎板、節(jié)點(diǎn)板、橫梁腹板接頭板、橫梁翼緣接頭板組成，如圖3所示。副桁弦桿為近似傾斜平行四邊形，控制組裝順序及扭曲變形是箱型副桁弦桿制作的重點(diǎn)，同時(shí)錨拉板組裝具有空間角度，在副桁弦桿正式制作前，計(jì)算并校核錨箱組裝角度及位置是確保施工制作的關(guān)鍵。

3 制作關(guān)鍵工藝

3.1 錨箱單元制作

錨箱單元的內(nèi)外錨拉板熔透焊接于上水平板增厚區(qū)。首先,根據(jù)斜拉索角度計(jì)算錨點(diǎn)坐標(biāo),以副桁弦桿上水平板底面建立局部坐標(biāo)系，每個(gè)錨點(diǎn)對(duì)應(yīng)的副桁撐桿中心線與上水平板底面交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，計(jì)算錨點(diǎn)相對(duì)坐標(biāo)、錨拉板尺寸參數(shù)、坐標(biāo)軸夾角等，部分計(jì)算數(shù)據(jù)如表1所示；然后利用CAD三維立體放樣,確定并校核各零件的精確尺寸并準(zhǔn)確給出錨拉板位置(見圖4)，確保精確劃線組對(duì)錨箱單元。

表1 斜拉索錨拉板安裝參數(shù)表

3.2 整體拼裝及精度控制

副桁豎板與下水平板及上水平板增厚區(qū)為熔透焊縫，考慮焊

接及探傷因素，采用胎型側(cè)位組裝。即將外側(cè)豎板單元放在胎型平臺(tái)上，以外側(cè)豎板為組裝水平基準(zhǔn)面，依次組裝隔板、下水平板及內(nèi)豎板單元成槽型；焊接修整后，組裝上水平板成箱型。箱外橫梁腹板接頭板待桿件主焊縫焊接完成后再單獨(dú)組裝、焊接，這樣有利于箱體主焊縫的順利施焊，并方便橫梁接頭板的組裝(見圖5)。

豎板單元由節(jié)點(diǎn)板、豎板及縱肋組成，其控制關(guān)鍵在于節(jié)點(diǎn)板精度控制與接料直線度控制。由于副桁弦桿截面近似傾斜平行四邊形，桿件采用兩端二次切頭量。考慮焊接收縮量，二次切割量，隔板位置在豎板單元上的精確劃線也是精度控制的關(guān)鍵。

隔板是控制桿件斷面尺寸，防止扭曲變形的重要零件，相當(dāng)于弦桿組焊內(nèi)胎，其加工精度必須嚴(yán)格控制。機(jī)加工周邊嚴(yán)格控制寬度+1 mm～+2 mm，同桿件的隔板同時(shí)加工，在同一邊緣做標(biāo)記。通過對(duì)隔板外形尺寸精度的控制，有效控制箱體外形。組裝箱體后，采用埋弧自動(dòng)焊焊接四條主焊縫，焊接時(shí)應(yīng)保證四條主焊縫在平臺(tái)上同向?qū)ΨQ施焊，防止扭曲變形。

箱體焊接修整完成后保證節(jié)點(diǎn)中心距偏差±2.0 mm。劃箱體系統(tǒng)線，錨拉板系統(tǒng)線與上水平板交點(diǎn)，以此組焊錨拉板，避免角度變形。由于拉索中心線在橫向和縱向都有角度，為保證錨拉板與上水平板的角度，制作工藝板以確保錨拉板角度。完成箱體栓孔鉆制后，以桿件兩端的豎板高強(qiáng)度螺栓孔為基準(zhǔn)定位，重新劃桿件系統(tǒng)線，通過桿件系統(tǒng)線劃出錨拉板系統(tǒng)線和錨箱位置線，從而精確組焊錨箱，注意在焊接過程應(yīng)采用邊焊接邊修整的工藝，以防止變形過大，最終保證錨箱錨管角度偏差不大于0.1°。

4 結(jié)語

本文著重闡述了平潭鼓嶼門水道橋斜副桁弦桿的關(guān)鍵制作工藝，尤其是錨箱單元的定位、節(jié)段組拼及精度控制。此副桁弦桿的成功拼裝，可以為國(guó)內(nèi)外類似帶錨箱單元的副桁弦桿制作提供參考。

[1] JTJ 041—2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] Q/CR 9211—2015，鐵路鋼橋制造規(guī)范[S].

[3] 胡廣瑞.大型公路鋼箱梁整體拼裝制造線形和尺寸的控制[J].鋼結(jié)構(gòu),2006,20(5):74-75.

Manufacturing technology of secondary truss of Pingtan bridge

Li Jing Chen Zheng

(ChinaRailwayShanghaiguanBridgeGroup,Ltd,Qinhuangdao066205,China)

Combining with the engineering situation of Pingtan bridge, this paper analyzed the structural characteristics of the bridge auxiliary truss chord with anchor box, from the anchor box unit, whole assembly and precision control aspects, elaborated the production process of auxiliary truss chord, accumulated experience for similar auxiliary truss chord.

cable-stayed bridge, auxiliary truss, anchor box, production process

1009-6825(2017)14-0174-02

2017-03-03

李 靜(1981- )，女，工程師

U445

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