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        廈漳同城橋梁防撞鋼護(hù)欄制作工藝

        2015-06-25 09:31:51沈文峰
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年21期
        關(guān)鍵詞:驗收制作工藝

        沈文峰

        摘 要:文章以廈漳同城大道工程為實例,介紹橋梁防撞鋼護(hù)欄廠內(nèi)加工工藝流程,尤其分析我廠首次采用的一體壓制成型技術(shù),總結(jié)出防撞鋼護(hù)欄加工工藝改進(jìn)措施,為此類工程施工提供借鑒參考。

        關(guān)鍵詞:防撞鋼護(hù)欄;制作工藝;一體壓制成型;驗收

        1 工程概況

        廈漳同城大道是廈漳對接的重大交通基礎(chǔ)設(shè)施項目,是臺商投資區(qū)的“一號”工程,本工程位于漳州市角美鎮(zhèn)臺商投資區(qū)。

        本工程主線范圍內(nèi)共有5座橋梁工程,橋梁使用的防撞鋼護(hù)欄類型分別為:人行道內(nèi)側(cè)防撞護(hù)欄(A級)、防撞護(hù)欄(SB級)兩種。其中人行道內(nèi)側(cè)防撞護(hù)欄:長1042米,有立柱1066個,共計108噸;防撞護(hù)欄:長3900米,有立柱2225個,共計349噸。由于兩者制作工藝相同,故以下統(tǒng)稱“防撞護(hù)欄”。

        廠內(nèi)加工的防撞護(hù)欄(見圖1)由底板、翼板、腹板、筋板、橫梁組成,其材質(zhì)均為Q390-B。

        圖1

        2 防撞護(hù)欄制作工藝流程

        3 防撞護(hù)欄的加工制作

        3.1 防撞護(hù)欄立柱鋼板放樣下料

        翼板N1、N2及筋板N3、N4均為12mm厚鋼板,都采用剪板機進(jìn)行下料,剪板時先用石筆在鋼板上劃線放樣,并保證裁剪后的板料長、寬、對角線誤差控制在±2mm內(nèi),若發(fā)現(xiàn)板料彎曲變形應(yīng)及時矯正。腹板N5采用等離子數(shù)控機床切割而成,由于等離子數(shù)控機床精度在±1mm內(nèi),故首件尺寸檢測后可以直接使用。值得注意的是,腹板圓弧過渡處應(yīng)修成平順自然的圓弧曲線,以便后續(xù)跟翼板N2工裝時緊密貼合(見圖2)。

        圖2

        底板N6是22mm的鋼板,可用火焰數(shù)控機床切割下料,但其孔大小誤差要求在+1mm之內(nèi),兩孔間距誤差也在±1mm內(nèi)。因此在底板開孔之前,應(yīng)先加工定位板,并用數(shù)控鉆床鉆孔。該定位板可跟底板、預(yù)埋件板配鉆,達(dá)到三者孔的尺寸統(tǒng)一。很好的滿足了制作及裝配精度高的要求。

        3.2 防撞護(hù)欄橫梁下料開孔

        護(hù)欄橫梁由上下橫梁和套管組成,橫梁與套管、橫梁與立柱件間分別用M8及M10螺栓連接。因此保證橫梁和套管的開孔精度,是十分必要的。但是橫梁與套管有幾千根之多,為了同時滿足孔精度和提高效率的要求。決定采用等離子割槍進(jìn)行開孔。

        取孔時將橫梁固定在工裝架上,畫出孔的中心線,然后把定位弧板中心與橫梁中心線對齊并貼緊(見圖3),此時將等離子槍頭沿著定位弧板上的孔移動一圈即開完一個孔。同理套管開孔也是如此。需要注意的是:首先定位弧板的底部應(yīng)貼3mm厚橡膠墊,它可起到割孔時絕緣和擱置鐵渣保護(hù)槍頭的作用。其次定位弧板上的孔大小應(yīng)等于橫梁孔設(shè)計尺寸的大小加上等離子槍頭的大小,所割出的孔方能滿足設(shè)計尺寸的要求(見圖4)。最后還應(yīng)將橫梁和套管孔上的鐵渣清除干凈。

        圖3

        圖4

        4 防撞護(hù)欄翼板一體壓制成型

        4.1 防撞護(hù)翼板舊工藝成型方法

        翼板N1可直接由液壓壓力機壓制而成(見圖5),而對于翼板N2的制作我廠以前的工藝則十分復(fù)雜(見圖6),該翼板分為半徑530mm的弧形段a、半徑為1200mm的弧形段c和e、直徑為144mm的弧形段b和d,共5個部分。a、c和e分別用千斤頂壓制而成,而b和d需要用直徑144mm的圓管切割而成,最后再全部焊接而成,而在拼接的過程中往往由于零件多導(dǎo)致最后拼接完尺寸誤差較大,而且焊接后不美觀同時工作量較大,這樣即費時又費力。為了提高該工序的效益,現(xiàn)將翼板N2舊工藝改良為一體壓制成型工藝。

        圖6

        4.2 防撞護(hù)翼板一體壓制成型方法

        該工藝就是利用公母模具通過400T液壓壓力機上下咬合將翼板壓制成型(如圖7),其母模采用4塊厚度為30mm的鋼板并排間隔焊在同樣厚度的底座上,而鋼板通過CAD放樣并由數(shù)控切割機切割而成,側(cè)面用鋼板焊接加固,以保證在壓制過程中不易變形。公模也采用4塊厚度同樣為30mm的弧形鋼板并排間隔焊在的底座下,同時內(nèi)嵌2塊直徑120mm的圓鋼。

        圖7

        需要注意的是公母模具材質(zhì)強度應(yīng)大于等于翼板的強度,本工程采用Q390-B,否則模具表面易損壞。同時在母模底部及側(cè)面應(yīng)設(shè)置限位板以防翼板壓制過程中跑偏。模具開始使用時,應(yīng)進(jìn)行試壓,經(jīng)過試壓發(fā)現(xiàn):得到了一次成型的翼板N2,在和數(shù)控切割的腹板N5試拼裝的過程中發(fā)現(xiàn)咬合不密實,尤其在圓弧過渡處。由于鋼板具有一定彈性,導(dǎo)致壓制成型的N2在比較小的角度下成型不到位無法與N5完全吻合。

        因此采取以下措施:翼板應(yīng)經(jīng)過2次壓制,第一次大體成型,第二次完全成型,可防鋼板回彈。同時在母模的特定位置(見圖8)放上細(xì)長的6mm鋼墊板,使得咬合時翼板轉(zhuǎn)折處得到墊塊的支撐,最終壓制出符合尺寸的翼板N2。最后還可小幅度修改腹板的過渡處圓弧,最終達(dá)到腹板和翼板N2完全貼合。

        圖8

        5 整體拼裝

        工裝以底板為基準(zhǔn)(如圖9),翼板N1側(cè)作為固定端,翼板N2作為活動端,拼裝時通過千斤頂從翼板N2向翼板N1頂緊,同時底板用銷與定位板緊密裝配,方可點焊防撞護(hù)欄。最后在防撞護(hù)欄頂端焊接2根用長條小鋼板(如圖10),可防止后續(xù)焊接時頂部發(fā)生變形。

        圖10

        6 焊接

        本工程防撞護(hù)欄焊縫均為角焊縫,焊腳高度尺寸都為8mm,底板與翼板、腹板拼裝焊縫處需開坡口(如圖11),腹板與翼板、筋板拼裝焊縫處不開坡口直接焊接,所有焊縫都用CO2氣保焊焊接。其焊接工藝參數(shù)如表1。焊接時采用熱量分散、對稱分布焊接。焊接后應(yīng)及時清渣打磨,并檢查焊縫,其觀感應(yīng)達(dá)到:外形均勻、成型較好,焊道與焊道、焊道與金屬間過渡較平滑,焊渣和飛濺物基本清除干凈。

        表1 焊縫焊接工藝參數(shù)表

        圖11

        7 油漆防腐

        防撞護(hù)欄在除銹處理前,應(yīng)清除焊渣、毛刺和飛濺等附著物。經(jīng)噴砂后鋼材表面清潔度等級達(dá)到Sa2.5級。噴砂后表面粗糙度達(dá)到40~70μm。上底漆前,應(yīng)用干燥、潔凈的壓縮空氣清除浮塵和碎屑,清理后的表面不得用手觸摸。涂層后表面應(yīng)均勻,色澤一致,不應(yīng)有皺皮、流淌、氣泡、和裂紋等缺陷。以上底漆和中間漆在廠內(nèi)涂裝,面漆待現(xiàn)場安裝完后統(tǒng)一上漆。

        8 驗收出廠

        (1)對每件防撞護(hù)欄的外觀、整體尺寸進(jìn)行檢查,其外形應(yīng)自然平順、線條過渡應(yīng)整齊均勻。整體尺寸應(yīng)滿足設(shè)計規(guī)范要求。(2)檢查護(hù)欄焊縫外觀,并用焊縫量規(guī)測量焊腳高度,看是否滿足設(shè)計規(guī)范要求。(3)用測厚儀測量涂裝層厚度,看其是否滿足設(shè)計規(guī)范要求。(4)對防撞護(hù)欄進(jìn)行預(yù)拼裝檢查,即將護(hù)欄、橫梁各取相應(yīng)數(shù)量通過螺栓連接在一起,看是否滿足所需裝配要求。(5)上述要求若不滿足的,應(yīng)及時進(jìn)行返修處理,直至達(dá)到要求為止。當(dāng)達(dá)到要求時,應(yīng)對護(hù)欄進(jìn)行單獨編號,同時做好質(zhì)量驗收記錄,方可出廠。

        9 結(jié)束語

        本工程采用了一體壓制成型工藝,相比傳統(tǒng)的分段拼焊法,既節(jié)約了時間同時又降低了人力成本,還保證了施工質(zhì)量和進(jìn)度,獲得了很好的經(jīng)濟(jì)效益??蔀榻窈箢愃频墓こ烫峁┙梃b。

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