CN117738077A - 斜拉桥钢箱梁锚箱结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种斜拉桥钢箱梁锚箱结构，包括外腹板单元件，外腹板单元件包括锚座板及设置在锚座板上的承压板，锚座板上开设有锚座板锚孔，承压板上开设有承压板锚孔，承压板上设有两块垂直于承压板的锚侧板，锚侧板上装配有锚侧板内侧加劲肋和锚侧板外侧加劲肋；在外腹板单元件的非结构面上装配由Π形部件，Π形部件与两块锚侧板接触并通过焊接实现连接；在外腹板单元件的非结构面上装配由外腹板锚箱内加劲肋，外腹板锚箱内加劲肋与外腹板单元件、承压板形成的贴角焊接连接；Π形部件上部装焊有封板。本发明采用上述结构，提供了一种简单、提高钢箱梁安装精度、焊缝质量，降低施工难度的斜拉桥钢箱梁锚箱结构。

Description

斜拉桥钢箱梁锚箱结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁制安技术领域，具体的是一种斜拉桥钢箱梁锚箱结构及其施工方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展，人们对于交通的需求越来越大，斜拉桥的跨度也越来越大。斜拉桥钢箱梁通常设置锚箱结构连接钢箱梁和斜拉索，实现钢箱梁和斜拉索之间力的传递，锚箱结构通过锚箱结构与边腹板的焊缝将索力传递给边腹板，锚箱结构的组装、焊接质量直接影响到斜拉桥运行安全。锚箱结构为半封闭结构且为厚板，构造紧密，操作空间小、组装精度、焊接质量要求高且难度大。以往，锚箱结构作为单独部件组装、焊接完成后再与已上总拼胎架定位的钢箱梁外腹板组装、焊接，这导致锚箱结构与外腹板焊接作业空间小、施工条件差、焊缝质量难以保证，锚箱结构分为单独部件制作易产生较大的焊接变形。为此，有必要对上述的斜拉桥钢箱梁锚箱结构的施工方法进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简单、提高钢箱梁安装精度、焊缝质量，降低施工难度的斜拉桥钢箱梁锚箱结构及其施工施工方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种斜拉桥钢箱梁锚箱结构，包括外腹板单元件，外腹板单元件包括锚座板及设置在锚座板上的承压板，锚座板上开设有锚座板锚孔，承压板上开设有承压板锚孔，承压板上设有两块垂直于承压板的锚侧板，锚侧板上装配有锚侧板内侧加劲肋和锚侧板外侧加劲肋；

在所述外腹板单元件的非结构面上装配由Π形部件，Π形部件与两块锚侧板接触并通过焊接实现连接；

在所述外腹板单元件的非结构面上装配由外腹板锚箱内加劲肋，外腹板锚箱内加劲肋与外腹板单元件、承压板形成的贴角焊接连接；

所述Π形部件上部装焊有封板。

优选的方案中，板单元件的焊接在拼装胎架上进行。

优选的方案中，所述锚座板锚孔与承压板锚孔同心设置。

基于上述斜拉桥钢箱梁锚箱结构的施工方法，包括以下步骤：

1）制作钢箱梁锚箱前进行厚板切割工艺试验；

2）根据厚板工艺试验得出的切割参数对锚座板、承压板、锚侧板、锚侧板内侧加劲肋、锚侧板外侧加劲肋、封板、外腹板锚箱内加劲肋进行下料并开设坡口；

3）锚座板、承压板机加工和镗孔；

4）采用工字钢进行拼装胎架的制作，拼装胎架为水平胎架，其平面度控制在2mm以内；

5）检查零件的编号、尺寸、坡口、方向参数；

6）外腹板单元件上拼装胎架固定；

7）在外腹板单元件非结构面上划出腹板中心线、Π形部件装配定位线；

8）在锚侧板上装配焊接锚板内侧加劲肋；

9）在承压板上组装锚侧板，点焊形成Π形部件，注意承压板与锚侧板垂直度偏差不得大于1.5mm；

10）在外腹板单元件非结构面对线装配Π形部件，锚侧板两侧采用临时支撑进行加强，避免产生较大焊接变形，焊接Π形部件与外腹板单元件的角焊缝，两个锚板同时对称施焊，再次焊接承压板与外腹板单元件的角焊缝，Π形部件与外腹板角焊缝均为熔透角焊缝，焊接完成外观检查合格48h后进行无损检测；

11）在Π形部件的承压板上装焊锚座板，锚座板锚孔与承压板锚孔保证同心，现焊接锚座板与承压板在内圈的整圈角焊缝，再焊接外侧的三面围焊；

12）在外腹板单元件非结构面装配外腹板锚箱内加劲肋，焊接外腹板锚箱内加劲肋与外腹板单元件、承压板形成的贴角焊缝；

13）焊接Π形部件上承压板与锚侧板形成的角焊缝，焊前进行烘烤预热，焊接时双人焊工对称焊接，焊后采取保温措施，焊接完成48h后进行无损检测；

14）采用超声波冲击消应设备对承压板、锚侧板与外腹板单元件形成的角焊缝，承压板与锚侧板形成的角焊缝进行消除应力处理并对焊缝内应力进行检测；

15）在Π形部件上装焊封板，封板安装前拆除锚侧板临时支撑；

16）在锚侧板上装焊锚侧板加劲肋，从外腹板侧依次退位装焊锚侧板加劲肋；

17）外腹板单元件上总拼胎架定位完成后，采用全站仪对锚座板锚孔中心点三维坐标位置进行测量并与理论值比对，若误差较大则调整外腹板单元件；

18）钢箱梁制作防腐完成后，将已防腐的索套管吊装至锚箱结构内，索套管下部端口与承压板定位焊接、上部与风嘴面板采用索套管开孔加强、三角板定位焊接，索套管与锚座板、承压板同心。

优选的方案中，所述步骤2）中，还包括索套管的下料，索套管采用仿形气割机进行下料。

优选的方案中，所述步骤1）中，厚板切割工艺试验采用火焰切割机进行锚箱构件零件等厚度钢板切割工艺试验，确定切割质量确定切割工艺参数，同时收集不同厚度的切割缝间隙，锚箱构件零件排版根据切割工艺试验得出的切割缝间隙进行套料。

优选的方案中，所述步骤3）中，锚座板、承压板机加工和镗孔具体包括：

a）检查锚座板、承压板零件来料尺寸；

b）分别在锚座板、承压板上划出锚座板锚孔、承压板锚孔中心线；

c）按图纸进行机加工、镗孔，机加工表面粗造度为12.5μm，镗孔时，锚座板锚孔、承压板锚孔中心偏差不大于0.5mm，锚座板锚孔、承压板锚孔的垂直度偏差不大于0.3mm，锚座板锚孔、承压板锚孔直径偏差控制在0-0.5mm范围内。

优选的方案中，所述步骤6）中，将外腹板单元件吊装至拼装胎架，将采用临时卡板将外腹板单元件结构面与拼装胎架紧密贴合并形成整体，检查外腹板单元件非结构面平面度，若外腹板单元件非结构面平面度不满足要求，可采用局部临时配重来调整平面度直至满足要求。

本发明所提供的一种运梁船抛锚定位装置及定位方法，通过采用上述结构及方法，具有以下有益效果：

（1）钢箱梁锚箱为全焊结构，结构自重小、刚度大、整体受力好，即经济又安全；

（2）下料前进行厚板切割工艺试验，保证了锚箱结构零件的下料精度；

（3）锚座板、承压板采用机加工进行表面处理，提高了锚具、锚座板、承压板间的传力效果；

（4）锚座板、承压板上锚孔采用镗孔处理，保证了锚具的顺利安装。

（5）合理的组装、焊接顺序减小了焊接变形、保证了焊接质量，降低校正工作量；

（6）采用临时卡板将外腹板单元件与胎架固定，降低了外腹板单元件因锚箱结构焊接产生的焊接变形，将低了校正工作量。

（7）对锚箱结构与外腹板焊缝进行超声波冲击消除应力处理，提高了锚箱结构与外腹板焊缝疲劳性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的锚箱结构示意图。

图2为本发明图1中A-A视图。

图3为本发明图2中B-B视图。

图4为本发明的钢箱梁结构示意图。

图5为本发明图4中A-A视图。

图6为本发明图5中B-B视图。

图7为本发明的拼装胎架结构示意图。

图8为本发明的Π形部件结构示意图。

图9为本发明的锚箱结构定位基准线图

图中：锚座板1，承压板2，锚侧板3，锚侧板内侧加劲肋4，锚侧板外侧加劲肋5，封板6，外腹板锚箱内加劲肋7，索套管8，拼装胎架9，锚座板锚孔10，承压板锚孔11，外腹板单元件12，临时卡板13，风嘴面板14，索套管开孔15，三角板16。

具体实施方式

实施例1：

如图1-2中，一种斜拉桥钢箱梁锚箱结构，包括外腹板单元件12，外腹板单元件12包括锚座板1及设置在锚座板1上的承压板2，锚座板1上开设有锚座板锚孔10，承压板2上开设有承压板锚孔11，承压板2上设有两块垂直于承压板2的锚侧板3，锚侧板3上装配有锚侧板内侧加劲肋4和锚侧板外侧加劲肋5；

在所述外腹板单元件12的非结构面上装配由Π形部件，Π形部件与两块锚侧板3接触并通过焊接实现连接；

在所述外腹板单元件12的非结构面上装配由外腹板锚箱内加劲肋7，外腹板锚箱内加劲肋7与外腹板单元件12、承压板2形成的贴角焊接连接；

所述Π形部件上部装焊有封板6。

优选的方案中，所述外腹板单元件12的焊接在拼装胎架9上进行。

优选的方案中，所述锚座板锚孔10与承压板锚孔11同心设置。

实施例2：

基于实施例1所述斜拉桥钢箱梁锚箱结构的施工方法，包括以下步骤：

1）制作钢箱梁锚箱前进行厚板切割工艺试验；

2）根据厚板工艺试验得出的切割参数对锚座板1、承压板2、锚侧板3、锚侧板内侧加劲肋4、锚侧板外侧加劲肋5、封板6、外腹板锚箱内加劲肋7进行下料并开设坡口；

3）锚座板1、承压板2机加工和镗孔；

4）采用工字钢进行拼装胎架9的制作，拼装胎架9为水平胎架，其平面度控制在2mm以内；

5）检查零件的编号、尺寸、坡口、方向参数；

6）外腹板单元件12上拼装胎架9固定；

7）在外腹板单元件12非结构面上划出腹板中心线、Π形部件装配定位线；

8）在锚侧板3上装配焊接锚板内侧加劲肋4；

9）在承压板2上组装锚侧板3，点焊形成Π形部件，注意承压板2与锚侧板3垂直度偏差不得大于1.5mm；

10）在外腹板单元件12非结构面对线装配Π形部件，锚侧板3两侧采用临时支撑进行加强，避免产生较大焊接变形，焊接Π形部件与外腹板单元件12的角焊缝，两个锚板3同时对称施焊，再次焊接承压板2与外腹板单元件12的角焊缝，Π形部件与外腹板角焊缝均为熔透角焊缝，焊接完成外观检查合格48h后进行无损检测；

11）在Π形部件的承压板2上装焊锚座板1，锚座板锚孔10与承压板锚孔11保证同心，现焊接锚座板1与承压板2在内圈的整圈角焊缝，再焊接外侧的三面围焊；

12）在外腹板单元件11非结构面装配外腹板锚箱内加劲肋7，焊接外腹板锚箱内加劲肋7与外腹板单元件11、承压板2形成的贴角焊缝；

13）焊接Π形部件上承压板2与锚侧板3形成的角焊缝，焊前进行烘烤预热，焊接时双人焊工对称焊接，焊后采取保温措施，焊接完成48h后进行无损检测；

14）采用超声波冲击消应设备对承压板2、锚侧板3与外腹板单元件形成的角焊缝，承压板2与锚侧板3形成的角焊缝进行消除应力处理并对焊缝内应力进行检测；

15）在Π形部件上装焊封板6，封板6安装前拆除锚侧板3临时支撑；

16）在锚侧板3上装焊锚侧板加劲肋5，从外腹板侧依次退位装焊锚侧板加劲肋5；

17）外腹板单元件12上总拼胎架定位完成后，采用全站仪对锚座板锚孔10中心点三维坐标位置进行测量并与理论值比对，若误差较大则调整外腹板单元件12；

18）钢箱梁制作防腐完成后，将已防腐的索套管8吊装至锚箱结构内，索套管8下部端口与承压板定位焊接、上部与风嘴面板14采用索套管开孔加强15、三角板（16）定位焊接，索套管8与锚座板1、承压板2同心。

实施例3：

在实施例2的基础上，所述的步骤2）中，还包括索套管8的下料，索套管8采用仿形气割机进行下料。

实施例4：

在实施例2的基础上，所述步骤1）中，厚板切割工艺试验采用火焰切割机进行锚箱构件零件等厚度钢板切割工艺试验，确定切割质量确定切割工艺参数，同时收集不同厚度的切割缝间隙，锚箱构件零件排版根据切割工艺试验得出的切割缝间隙进行套料。

本例中，下料前进行厚板切割工艺试验，保证了锚箱结构零件的下料精度。

实施例5：

在实施例2的基础上，所述步骤3）中，锚座板1、承压板2机加工和镗孔具体包括：

a）检查锚座板1、承压板2零件来料尺寸；

b）分别在锚座板1、承压板2上划出锚座板锚孔10、承压板锚孔11中心线；

c）按图纸进行机加工、镗孔，机加工表面粗造度为12.5μm，镗孔时，锚座板锚孔10、承压板锚孔11中心偏差不大于0.5mm，锚座板锚孔10、承压板锚孔11的垂直度偏差不大于0.3mm，锚座板锚孔10、承压板锚孔11直径偏差控制在0-0.5mm范围内。

本例中，锚座板、承压板采用机加工进行表面处理，提高了锚具、锚座板、承压板间的传力效果；

锚座板、承压板上锚孔采用镗孔处理，保证了锚具的顺利安装。

实施例6：

在实施例2的基础上，所述步骤3）中，所述步骤6）中，将外腹板单元件12吊装至拼装胎架9，将采用临时卡板13将外腹板单元件12结构面与拼装胎架9紧密贴合并形成整体，检查外腹板单元件12非结构面平面度，若外腹板单元件12非结构面平面度不满足要求，可采用局部临时配重来调整平面度直至满足要求。

Claims (8)

1.一种斜拉桥钢箱梁锚箱结构，其特征在于：包括外腹板单元件（12），外腹板单元件（12）包括锚座板（1）及设置在锚座板（1）上的承压板（2），锚座板（1）上开设有锚座板锚孔（10），承压板（2）上开设有承压板锚孔（11），承压板（2）上设有两块垂直于承压板（2）的锚侧板（3），锚侧板（3）上装配有锚侧板内侧加劲肋（4）和锚侧板外侧加劲肋（5）；

在所述外腹板单元件（12）的非结构面上装配由Π形部件，Π形部件与两块锚侧板（3）接触并通过焊接实现连接；

在所述外腹板单元件（12）的非结构面上装配由外腹板锚箱内加劲肋（7），外腹板锚箱内加劲肋（7）与外腹板单元件（12）、承压板（2）形成的贴角焊接连接；

所述Π形部件上部装焊有封板（6）。

2.根据权利要求1所述的一种斜拉桥钢箱梁锚箱结构，其特征在于：所述外腹板单元件（12）的焊接在拼装胎架（9）上进行。

3.根据权利要求1所述的一种斜拉桥钢箱梁锚箱结构，其特征在于：所述锚座板锚孔（10）与承压板锚孔（11）同心设置。

4.基于权利要求1-3任意一项所述斜拉桥钢箱梁锚箱结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

1）制作钢箱梁锚箱前进行厚板切割工艺试验；

2）根据厚板工艺试验得出的切割参数对锚座板（1）、承压板（2）、锚侧板（3）、锚侧板内侧加劲肋（4）、锚侧板外侧加劲肋（5）、封板（6）、外腹板锚箱内加劲肋（7）进行下料并开设坡口；

3）锚座板（1）、承压板（2）机加工和镗孔；

4）采用工字钢进行拼装胎架（9）的制作，拼装胎架（9）为水平胎架，其平面度控制在2mm以内；

5）检查零件的编号、尺寸、坡口、方向参数；

6）外腹板单元件（12）上拼装胎架（9）固定；

7）在外腹板单元件（12）非结构面上划出腹板中心线、Π形部件装配定位线；

8）在锚侧板（3）上装配焊接锚板内侧加劲肋（4）；

9）在承压板（2）上组装锚侧板（3），点焊形成Π形部件，注意承压板（2）与锚侧板（3）垂直度偏差不得大于1.5mm；

10）在外腹板单元件（12）非结构面对线装配Π形部件，锚侧板（3）两侧采用临时支撑进行加强，避免产生较大焊接变形，焊接Π形部件与外腹板单元件（12）的角焊缝，两个锚板（3）同时对称施焊，再次焊接承压板（2）与外腹板单元件（12）的角焊缝，Π形部件与外腹板角焊缝均为熔透角焊缝，焊接完成外观检查合格48h后进行无损检测；

11）在Π形部件的承压板（2）上装焊锚座板（1），锚座板锚孔（10）与承压板锚孔（11）保证同心，现焊接锚座板（1）与承压板（2）在内圈的整圈角焊缝，再焊接外侧的三面围焊；

12）在外腹板单元件（11）非结构面装配外腹板锚箱内加劲肋（7），焊接外腹板锚箱内加劲肋（7）与外腹板单元件（11）、承压板（2）形成的贴角焊缝；

13）焊接Π形部件上承压板（2）与锚侧板（3）形成的角焊缝，焊前进行烘烤预热，焊接时双人焊工对称焊接，焊后采取保温措施，焊接完成48h后进行无损检测；

14）采用超声波冲击消应设备对承压板（2）、锚侧板（3）与外腹板单元件形成的角焊缝，承压板（2）与锚侧板（3）形成的角焊缝进行消除应力处理并对焊缝内应力进行检测；

15）在Π形部件上装焊封板（6），封板（6）安装前拆除锚侧板（3）临时支撑；

16）在锚侧板（3）上装焊锚侧板加劲肋（5），从外腹板侧依次退位装焊锚侧板加劲肋（5）；

17）外腹板单元件（12）上总拼胎架定位完成后，采用全站仪对锚座板锚孔（10）中心点三维坐标位置进行测量并与理论值比对，若误差较大则调整外腹板单元件（12）；

18）钢箱梁制作防腐完成后，将已防腐的索套管（8）吊装至锚箱结构内，索套管（8）下部端口与承压板定位焊接、上部与风嘴面板（14）采用索套管开孔加强（15）、三角板（16）定位焊接，索套管（8）与锚座板（1）、承压板（2）同心。

5.根据权利要求4所述的一种斜拉桥钢箱梁锚箱结构的施工方法，其特征在于：所述步骤2）中，还包括索套管（8）的下料，索套管（8）采用仿形气割机进行下料。

6.根据权利要求4所述的一种斜拉桥钢箱梁锚箱结构的施工方法，其特征在于：所述步骤1）中，厚板切割工艺试验采用火焰切割机进行锚箱构件零件等厚度钢板切割工艺试验，确定切割质量确定切割工艺参数，同时收集不同厚度的切割缝间隙，锚箱构件零件排版根据切割工艺试验得出的切割缝间隙进行套料。

7.根据权利要求4所述的一种斜拉桥钢箱梁锚箱结构的施工方法，其特征在于：所述步骤3）中，锚座板（1）、承压板（2）机加工和镗孔具体包括：

a）检查锚座板（1）、承压板（2）零件来料尺寸；

b）分别在锚座板（1）、承压板（2）上划出锚座板锚孔（10）、承压板锚孔（11）中心线；

c）按图纸进行机加工、镗孔，机加工表面粗造度为12.5μm，镗孔时，锚座板锚孔（10）、承压板锚孔（11）中心偏差不大于0.5mm，锚座板锚孔（10）、承压板锚孔（11）的垂直度偏差不大于0.3mm，锚座板锚孔（10）、承压板锚孔（11）直径偏差控制在0-0.5mm范围内。

8.根据权利要求4所述的一种斜拉桥钢箱梁锚箱结构的施工方法，其特征在于：所述步骤6）中，将外腹板单元件（12）吊装至拼装胎架（9），将采用临时卡板（13）将外腹板单元件（12）结构面与拼装胎架（9）紧密贴合并形成整体，检查外腹板单元件（12）非结构面平面度，若外腹板单元件（12）非结构面平面度不满足要求，可采用局部临时配重来调整平面度直至满足要求。