錢燕燕，馮子壘，崔銀玲

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司，上海 201913）

雙小車橋吊的門框聯(lián)系梁布置的軌道承載著門架小車運(yùn)行，其軌道鋪設(shè)面的承軌梁平整度和整體直線度的質(zhì)量是運(yùn)行平穩(wěn)基礎(chǔ)。為滿足自動(dòng)化感應(yīng)系統(tǒng)中主小車和門架小車對(duì)中誤差±25mm的允許范圍，保證門架小車軌道排裝和減少油漆后門框尾梁動(dòng)火校正等工作，設(shè)計(jì)部門對(duì)門架小車軌道鋪設(shè)可調(diào)范圍進(jìn)行優(yōu)化，將左右側(cè)范圍由±6mm提升至±50mm，此種形式的改善仍然采用原施工工藝導(dǎo)致承軌梁的制作誤差無法滿足精度要求，迫使制作工藝進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。

1 承軌梁精控難點(diǎn)

承軌梁制作時(shí)面板易變形。新的承軌梁設(shè)計(jì)形式在承載門架小車軌道區(qū)域增加了整條的熔透對(duì)筋腹板，這些加強(qiáng)的對(duì)筋焊縫，裝配焊接時(shí)承軌梁面板易變形彎曲。門框拼裝局部焊接變形大。門框聯(lián)系梁、尾梁和陸側(cè)立柱承軌梁拼裝時(shí)，因?qū)犹幒附恿看螅潴w對(duì)接位置的門架小車承軌梁的整體直線度、面板平整度難以控制，造成面板對(duì)接位置的平整度、直線度超差。

2 承軌梁精控方案

針對(duì)以上制作難點(diǎn)分析，進(jìn)行了深入的討論研究，編制出相應(yīng)的施工工藝方案。該方案在實(shí)施過程中經(jīng)過了多次優(yōu)化和改進(jìn)，要求門架小車承軌梁制作、施焊和測量都必須按照此精控要求來執(zhí)行，確保每一項(xiàng)尺寸都達(dá)到要求范圍內(nèi)。相關(guān)精控方案如下：（1）承軌梁制作精控。（2）承軌梁斜腹板安裝、焊接工藝精控。（3）門框拼裝時(shí)門架小車承軌梁對(duì)接處斜腹板安裝工藝。

3 承軌梁試驗(yàn)段

在此之前尚未制作過此種形式的承軌梁，為積累制作經(jīng)驗(yàn)和提前暴露出制作過程中存在的問題，分別采用3種工藝方案制作5m承軌梁試驗(yàn)段。

（1）制作承軌梁1號(hào)試驗(yàn)段。承軌梁1號(hào)試驗(yàn)段按照正常施工工藝進(jìn)行焊接裝配，由于承軌梁局部焊接量大和制作經(jīng)驗(yàn)不足，承軌梁面板因焊縫收縮導(dǎo)致面板產(chǎn)生角變形（圖1）。經(jīng)分析后總結(jié)出主要原因?yàn)椋孩傥床扇∽冃慰刂?。承軌梁制作時(shí)未對(duì)斜腹板與承軌梁面板的燒焊區(qū)域進(jìn)行反變形校正。②斜腹板焊縫坡口過大。焊接時(shí)斜腹板與面板的自然坡口以及襯墊焊的間隙要求，導(dǎo)致間隙超標(biāo)，斜腹板與承軌梁面板焊接時(shí)熱輸入量大，焊縫收縮嚴(yán)重，導(dǎo)致承軌梁面板角變形達(dá)13mm，通過多次?；鸷笤诤缚p位置出現(xiàn)急彎，無法滿足門框承軌梁平整度要求。③焊接模擬演算。根據(jù)記錄的焊縫焊接參數(shù)、裝配間隙和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式；由焊接工程師對(duì)斜腹板與承軌梁焊接產(chǎn)生的焊接變形進(jìn)行模擬計(jì)算（圖2）。

圖1 第一次試制段角變形嚴(yán)重

圖2 承軌梁焊接變形模擬計(jì)算

（2）制作承軌梁2號(hào)試驗(yàn)段。針對(duì)第一種情況，翼板上安裝臨時(shí)工藝卡碼和斜腹板上安裝加強(qiáng)板的形式強(qiáng)制控制變形，按照WPS嚴(yán)格控制電流、電壓裝配間隙等施工，并跟施工部門進(jìn)行了技術(shù)交底，雖平整度和尺寸都能夠達(dá)到圖紙技術(shù)要求，但存在以下缺陷：①焊后應(yīng)力釋放。應(yīng)力延遲釋放可能會(huì)發(fā)生變形，平整度仍然無法控制。②焊后修補(bǔ)。增加的牢固工藝卡碼有效的克服焊接變形，但拆除時(shí)打磨和修補(bǔ)的工作量大，增加生產(chǎn)成本，極易對(duì)母材造成損傷。③疲勞等級(jí)下降。搭焊的臨時(shí)焊縫對(duì)母材的疲勞等級(jí)減低，周期載荷的作用下容易產(chǎn)生裂紋，后期無法彌補(bǔ)的損失。

（3）制作承軌梁3號(hào)試驗(yàn)段。承軌梁制作經(jīng)驗(yàn)和燒焊變形的原因分析，制作第三根承軌梁試制段。制定相應(yīng)的反變形控制方案，防止承軌梁斜腹板焊接后面板變形方案和現(xiàn)場制作過程：①為保證承軌梁斜腹板焊接后面板變形，在制作H型鋼時(shí)，承軌梁面板預(yù)放反變形量。承軌梁面板橫向校正反變形量6mm，保證面板與斜腹板裝配線位置2mm反變形量，縱向平整度2mm。裝配承軌梁加強(qiáng)板件，需要保證斜腹板裝配線位置的2mm反變形。注意襯墊與母材之間點(diǎn)焊在坡口位置，不得點(diǎn)焊在母材區(qū)域，按照反變形校正翼板燒焊完斜腹板后翼板邊絲變形1.5mm以內(nèi)，校反變形時(shí)，使用半自動(dòng)火焰割刀進(jìn)行校正，保證面板校正時(shí)均勻受熱，溫度控制在600℃左右，避免出現(xiàn)因面板受熱不均產(chǎn)生波浪現(xiàn)象。 ②裝配承軌梁斜腹板。斜腹板焊接坡口不開制，利用斜腹板與門框承軌梁面板形成的自然角度進(jìn)行焊接，減少焊接收縮，規(guī)范焊接順序和焊角大小。③根據(jù)上述試制段焊接后測量數(shù)據(jù)，在承軌梁斜腹板、承軌梁面板上安裝卡碼和加強(qiáng)板，測量焊前、焊后H型鋼直線度和扭曲度等。按照以上方法進(jìn)行試制的第三根承軌梁經(jīng)測量檢驗(yàn)面板平度在1mm/1m，符合相關(guān)制作要求。事先放的反變形和控制焊角和控制焊接順序，門框承軌梁焊接后經(jīng)過校正后；面板平度在±1mm/2m，符合圖紙要求。針對(duì)上述原因，對(duì)試制段中的問題難點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的討論研究，制定詳細(xì)的施工工藝，包括WPS和斜腹板與承軌梁焊接順序及焊角大小等因素進(jìn)行嚴(yán)格要求。

4 門框聯(lián)系梁及尾梁的承軌梁精控

承軌梁貫穿門框聯(lián)系梁、陸側(cè)立柱連接段、門架尾梁3部分箱體。首先承軌梁T型鋼單獨(dú)進(jìn)行預(yù)制，承軌梁斜腹板暫時(shí)不安裝。門框聯(lián)系梁、陸側(cè)立柱連接段、門架尾梁箱體制作時(shí)安裝承軌梁T型鋼。箱體制作成型后，保證門框聯(lián)系梁、陸側(cè)立柱連接段、門架尾梁直線度后，安裝承軌梁斜腹板。

（1）承軌梁與結(jié)構(gòu)箱體裝配。安裝承軌梁時(shí)需按照以下工藝要求進(jìn)行操作：①安裝斜腹板前，要按照制作第三根承軌梁試驗(yàn)段時(shí)的要求對(duì)承軌梁面板校反變形量。②承軌梁斜腹板安裝時(shí)，受空間限制斜腹板與承軌梁面板焊接采用鋼襯墊焊接（見圖3）。注意鋼襯墊與T型鋼裝配前打磨倒角2mm，與母材之間點(diǎn)焊在坡口位置，不得點(diǎn)焊在母材其他區(qū)域。定位焊兩端打磨斜勢，以便保證焊縫要求。③燒焊斜腹板焊縫時(shí)，先燒焊①處焊縫，再燒焊②處焊縫（見圖3）。每一條焊縫燒焊時(shí)，從中間位置向兩端對(duì)稱施焊。④焊接完成后，檢查承軌梁翼板縱向的局部平整度（1mm/1m），橫向的角變形以及承軌梁的直線度和扭曲度。

圖3 斜腹板裝配襯墊及燒焊要求

（2）門框聯(lián)系梁段、陸側(cè)立柱與門架尾梁段拼接精控要求。防止門框豎立后尾梁段會(huì)有下繞，設(shè)計(jì)對(duì)尾部進(jìn)行了反自重的線型設(shè)計(jì)，可以滿足帶載的情況達(dá)到預(yù)期的線型效果，門框拼裝時(shí)預(yù)放拱度值。①為方便承軌梁直線度及承軌梁面板平整度調(diào)整和線型控制，結(jié)構(gòu)制造時(shí)需要在承軌梁T型鋼對(duì)接端口兩側(cè)各預(yù)留500mm暫不施焊。待對(duì)接端口調(diào)整到位，承軌梁直線度及平整度符合圖紙要求后燒焊對(duì)接焊縫。②拼裝焊縫檢驗(yàn)合格后，將對(duì)接處兩端未安裝的承軌梁斜腹板（L=1000mm）安裝到位。斜腹板對(duì)接采用襯墊焊，焊縫做UT100%+MT100%探傷檢測。③門框拼裝焊接工作完成后，檢測門架小車承軌梁面板縱向的局部平整度、橫向的角變形以及承軌梁的直線度和扭曲度。

5 結(jié)語

承軌梁焊接反變形控制、焊接順序優(yōu)化和門框拼裝尺寸的有效控制能夠完全達(dá)到制作精度要求，實(shí)踐證明該技術(shù)方案可行、有效。目前已經(jīng)成功的運(yùn)用到公司青島自動(dòng)化岸橋、洋山自動(dòng)化岸橋、摩洛哥自動(dòng)化化岸橋等都得到成熟運(yùn)用，為自動(dòng)化岸橋的推廣做出有力的技術(shù)支持，提升了自動(dòng)化岸橋的競爭力。