陳 偉

（中鐵山橋集團(tuán)有限公司，河北 秦皇島 066205）

1 工程概況

銅陵長(zhǎng)江大橋是新建合肥至福州鐵路跨越長(zhǎng)江的控制性工程，主橋采用跨度布置為 （90+240+630+240+90）m的五跨連續(xù)鋼桁梁斜拉橋，鋼桁梁全長(zhǎng)1290m，總重約67000t。上層為6車道公路，下層為4線鐵路。

銅陵長(zhǎng)江大橋鐵路和公路橋面板均采用正交異性鋼板橋面，在主橋鋼桁梁結(jié)構(gòu)受力較大的區(qū)域及邊墩和輔助墩需要壓重的部位，鐵路橋面采用正交異性鋼箱橋面。主橋設(shè)兩層橋面（圖1），上層為公路橋面系，下層為鐵路橋面系。

圖1 銅陵長(zhǎng)江大橋橫斷面示意圖

公路橋面采用正交異性鋼橋面板結(jié)構(gòu)，不設(shè)鋼箱底板，僅在橫梁處設(shè)置橫梁下緣底板，橫梁間距3m。公路橫梁腹板與桁片上弦桿采用高強(qiáng)度螺栓連接，橋面板及橫梁下翼緣板與桁片上弦桿工地焊接。

鐵路橋面為正交異性板鋼箱橋面，每隔3m設(shè)置一道橫隔板，在橫隔板之間設(shè)置縱隔板及加勁肋等，箱高約1.6m。橫隔板與桁片采用高強(qiáng)度螺栓連接，鋼箱頂、底板與桁片下弦桿工地焊接。

2 制造工藝方案

鐵路橋面系及公路橋面系的制造主要分為三大部分，一是半成品及板單元制造，二是橋面系整體拼裝，三是橋上安裝連接。本文僅對(duì)第一、二部分（廠內(nèi)制造）加以闡述。

2.1 橫梁制造

橫梁包括T形橫梁和板式橫梁兩種，板式橫梁為鐵路鋼箱橋面橫梁，T形橫梁為公路橋面橫梁及鐵路橋面E34～E34’節(jié)點(diǎn)之間的橫梁。

2.1.1 “T”形橫梁

T形橫梁腹板上部設(shè)U形肋穿過(guò)孔，兩端設(shè)置高強(qiáng)度螺栓孔，與邊桁和中桁弦桿的橫梁接頭板栓接，公路橋面橫梁下翼緣設(shè)栓孔與橫聯(lián)連接，制造工藝流程為：

預(yù)處理→程切下料→矯正→機(jī)加工腹板底邊→組裝→焊接→修整→鉆孔

2.1.2 板式橫梁

板式橫梁腹板上下部設(shè)U形肋穿過(guò)孔，兩端設(shè)置高強(qiáng)度螺栓孔，與邊桁和中桁弦桿的橫梁接頭板栓接，制造工藝流程為：

預(yù)處理→程切下料→矯正→鉆孔→組裝→焊接→修整

重點(diǎn)控制措施：

（1）橫梁腹板較薄，為消除因切割而產(chǎn)生的熱變形，采用水下等離子數(shù)控切割機(jī)切割下料，保證其外形尺寸精度；腹板程切時(shí)要根據(jù)焊接變形理論預(yù)留焊接收縮量和預(yù)拱度。

（2）在T形組裝胎上組焊T型橫梁，組裝以中心線為基準(zhǔn)，用埋弧自動(dòng)焊船位施焊，用矯正機(jī)矯正后再組焊肋板；

（3）T形橫梁組焊修完成后，用龍門數(shù)控鉆床鉆制腹板孔及翼緣板定位孔，然后用整體樣板鉆制翼緣板上的橫聯(lián)連接螺栓孔。

2.2 板單元制造方案

2.2.1 板單元?jiǎng)澐?/p>

根據(jù)制造要求，在滿足《技術(shù)規(guī)范》和設(shè)計(jì)要求的前提下，綜合考慮供料、運(yùn)輸及批量生產(chǎn)等因素，制定了鐵路橋面系、公路橋面系（及橋面板塊）的橫、縱向劃分方案，如下圖2、圖3所示：

圖2 公路橋面板塊劃分方案

圖3 鐵路橋面板塊劃分方案

以上劃分方案的優(yōu)點(diǎn)主要為：可以按類型在廠內(nèi)的專用胎架上流水作業(yè)制造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)范化，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，質(zhì)量穩(wěn)定化。

2.2.2 板單元制造

板單元包括正交異性橋面板的橋面板單元以及鐵路鋼箱橋面的頂?shù)装鍐卧?，以橋面板單元為例進(jìn)行說(shuō)明。

橋面板單元由U形肋和橋面板組成，相鄰節(jié)段U形肋采用高強(qiáng)度螺栓連接，兩端均設(shè)置端頭隔板，由于橋面板與下弦桿豎板，上弦縱梁上水平板、相鄰橋面板之間均需對(duì)接焊，故橋面板邊緣須加工坡口，橋面板單元的主要制作工藝流程如下：

預(yù)處理→下料→矯正→機(jī)加工邊緣及坡口→U形肋鉆孔→U形肋壓型→劃線→組裝焊接→修整

零件、單元件制造的重點(diǎn)控制項(xiàng)點(diǎn)：

1）U形肋采用數(shù)控折彎?rùn)C(jī)壓型；

2）U形肋在與橋面板組裝前，組焊U形肋鋼襯墊與端頭隔板；

3）面板一端、兩邊在下料時(shí)一并切出坡口，另一端預(yù)留二次切頭量；

4）板單元組裝在組裝胎上進(jìn)行，組裝胎設(shè)有橋面板、U形肋自動(dòng)定位裝置；

5）組裝時(shí)，先將縱、橫基線劃到面板上，并打上樣沖眼，以基線為基準(zhǔn)進(jìn)行組裝；

6）板單元焊接在反變形胎上進(jìn)行，控制焊接變形。

3 橋面系整體拼裝方案

3.1 拼裝方案

根據(jù)制造規(guī)范要求，公路、鐵路橋面吊裝節(jié)段的整體組拼均采用連續(xù)匹配組焊工藝方案，即每輪組拼3個(gè)節(jié)段，在上一輪拼裝完成后留下一段作為下一輪的母段參與拼裝。

3.2 拼裝胎架

公路、鐵路橋面總拼胎架利用現(xiàn)有的總拼胎架改造而成。組裝胎架橫向應(yīng)預(yù)設(shè)工藝預(yù)拱度，以保證整體焊接后底板的直線度滿足規(guī)范要求，胎架與公路橋面橫梁或鐵路橋面橫隔板之間用工藝拼接板連接，工藝拼接板要考慮橫向工藝起拱及焊接收縮量的要求，工藝拼接板在焊接隔板與頂、底板的焊縫前將定位沖釘拆除。胎架縱向要預(yù)留焊接收縮量并均分在橫梁（或橫隔板）之間，保證整體焊接后相鄰橫梁間距偏差±2mm，極邊間距±4mm，滿足橋面橫梁與桁片弦桿的連接。

公路、鐵路橋面總拼胎架長(zhǎng)度分別可以滿足3個(gè)吊裝段的橋面塊體拼裝，每一輪次的最后一段作為匹配段參與下一輪次的總拼。

3.3 公路橋面節(jié)段組焊順序

3.3.1 利用胎型定位裝置組裝T型橫梁?jiǎn)卧?/p>

圖4

3.3.2 頂板單元二拼一，組拼時(shí)要保證接縫處U肋間距。

3.3.3 以基準(zhǔn)端為基準(zhǔn)按照由中間向兩邊依次鋪設(shè)左端頂板單元，組裝時(shí)要保證頂板單元基準(zhǔn)端與胎型橫梁連接孔的相對(duì)位置關(guān)系，縱向焊縫焊接后劃線切割非基準(zhǔn)端邊緣及坡口。

3.3.4 以基準(zhǔn)端為基準(zhǔn)按照由中間向兩邊依次鋪設(shè)右端頂板單元，依次焊接縱向?qū)雍缚p、橫向?qū)雍缚p、橋面板與橫梁腹板焊縫，最后劃線切割非基準(zhǔn)端邊緣及坡口。特別注意：橋面板縱、橫向?qū)雍缚p在未完成焊接、修整和檢驗(yàn)前，除基準(zhǔn)端第一個(gè)橫梁腹板與頂板焊連外，其他橫梁腹板不能與橋面板焊連，以消除縱、橫向?qū)雍缚p的收縮對(duì)橫梁間距的影響。

3.4 鐵路橋面節(jié)段組焊順序

圖5

3.4.1 以基準(zhǔn)端為基準(zhǔn)按照由中間向兩邊依次鋪設(shè)底板單元，縱向焊縫焊接后焊接橫向?qū)雍缚p，劃線切割非基準(zhǔn)端邊緣及坡口。

3.4.2 組焊右端15m節(jié)段底板單元時(shí)，注意預(yù)留焊接收縮量，以保證30m節(jié)段整體焊接后底板上板肋的極邊孔距在公差允許范圍內(nèi)。

3.4.3 利用胎型定位裝置組裝橫隔板及縱肋板，注意橫隔板間距離預(yù)留焊接收縮量約1mm。橫隔板與縱肋及縱腹板遞進(jìn)式組對(duì)，所有橫隔板與底板焊后再焊接縱肋及縱腹板，以保證底板焊接變形量最小。

3.4.4 以基準(zhǔn)端為基準(zhǔn)按照由中間向兩邊依次鋪設(shè)頂板單元，組裝時(shí)要保證頂板單元基準(zhǔn)端與胎型橫梁連接孔的相對(duì)位置關(guān)系，縱向焊縫焊接后劃線切割非基準(zhǔn)端邊緣及坡口。

3.4.5 特別注意：15m節(jié)段橋面板縱、橫向?qū)雍缚p在未完成焊接、修整和檢驗(yàn)前，除基準(zhǔn)端第一個(gè)橫隔板與頂板焊連外，其它橫隔板不能與橋面板焊連，以消除縱、橫向?qū)雍缚p的收縮對(duì)橫梁間距的影響。

以左端15m節(jié)段作為試制段，左端15m節(jié)段頂板焊接前先做出長(zhǎng)度標(biāo)記，以便整體焊接后測(cè)量并記錄焊接收縮量，右端15m節(jié)段在左端15m節(jié)段未完成焊接前暫不進(jìn)行組焊，其基準(zhǔn)端位置以左端15m節(jié)段完成焊接實(shí)測(cè)的焊接收縮量數(shù)值確定，以確保橋面板整體長(zhǎng)度以及U肋極邊孔距焊后尺寸在公差允許范圍內(nèi)。

3.5 節(jié)段檢測(cè)

公路、鐵路橋面總拼完成后，按照制造驗(yàn)收規(guī)則的要求，對(duì)本輪次總拼進(jìn)行自檢檢測(cè)，檢測(cè)合格后請(qǐng)監(jiān)理進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可下胎。

同時(shí)，還應(yīng)對(duì)橋面板頂面的平面度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采用水準(zhǔn)儀測(cè)量。3.6 節(jié)段涂裝

根據(jù)本橋涂裝工藝，打砂、噴漆廠房?jī)?nèi)分別進(jìn)行表面處理和涂裝作業(yè)，按照監(jiān)理停止點(diǎn)要求進(jìn)行報(bào)驗(yàn)、檢測(cè)，進(jìn)行最終的完工驗(yàn)收。

4 結(jié)論

銅陵大橋鐵路及公路橋面系結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，它的單元件制造及整體拼裝精度要求很高。本文針對(duì)銅陵大橋鐵路和公路橋面在加工制造及整體拼裝過(guò)程中的工藝要點(diǎn)、工藝流程等措施進(jìn)行了比較詳細(xì)的研究和分析，針對(duì)橋面系的加工、拼裝質(zhì)量及尺寸精度提出了有力的措施保證，為今后同類型的鋼橋面加工制造提供了思路和參考。

［1］GB/T 714-2000橋梁用結(jié)構(gòu)鋼[S].

［2］TB10212-2009 鐵路鋼橋制造規(guī)范[S].