近年來，隨著鋼構(gòu)公司在橋梁建設(shè)領(lǐng)域的不斷拓展，橋梁制作項目不斷增多，楊林總廠在做好傳統(tǒng)橋梁制造的同時，加強(qiáng)技術(shù)研究和積累，不斷攻關(guān)橋梁制造高端領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了多個“零”的突破。其中，勝利攻克栓焊組合梁斜拉橋制造技術(shù)，并在玉石高速凱峽河特大橋上成功應(yīng)用，是繼香麗高速金沙江特大橋鋼桁梁、雙線鐵路拱橋、箱型拱橋制造技術(shù)之后的又一大創(chuàng)新成果。
凱峽河特大橋主橋全長410米，為獨(dú)塔雙索面疊合梁斜拉橋，橋梁采用組合結(jié)構(gòu)，主梁為“上”字形，兩端橫梁采用“箱”形斷面，中間橫梁采用“工”形斷面。大橋拉索為雙面扇形布置，鏈接點(diǎn)均為三維空間角度，相比香麗高速金沙江特大橋鋼桁梁結(jié)構(gòu)形態(tài)更為復(fù)雜、制作難點(diǎn)更多，而這一技術(shù)攻關(guān)的重任毫無疑問再次落在了楊林總廠技師工作站身上。
“結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎、外形極具觀賞性是凱峽河大橋的一大亮點(diǎn)，大橋的各節(jié)段間采用栓焊混用連接，加工精度要求很高。”作為技師工作站的帶頭人，胡相偉坦言，整座大橋工藝復(fù)雜，難點(diǎn)多，我們不僅要研究如何做出來，更要做到經(jīng)濟(jì)省力，所以技術(shù)攻關(guān)的過程中嘗試了不少“第一次”。
第一次制作鋼錨梁
鋼錨梁是橋面與主塔連接最主要的受力部件，單節(jié)重達(dá)8噸，主橋體通過斜拉索與主塔的鋼錨梁連接，以保持整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。鋼錨梁的制作精度保障，是凱峽河特大橋制作的難點(diǎn)之一，同金沙江大橋桁架梁一樣，鋼錨梁的制作精度同樣達(dá)到“絲級”。
楊林總廠全面總結(jié)鋼桁梁制造經(jīng)驗和技術(shù)優(yōu)勢，在設(shè)備、人員、技術(shù)工法等各個方面進(jìn)行多重保障，在多個環(huán)節(jié)提出更高標(biāo)準(zhǔn)的工藝要求。按照設(shè)計要求，鋼錨梁滑動端底板與牛腿承板間摩擦系數(shù)不得大于0.05，這樣的技術(shù)要求，是建筑鋼結(jié)構(gòu)中很少遇到的。
技師工作站經(jīng)過反復(fù)研究實(shí)驗，提出了“兩次拼焊和端銑”的制作方案，即在完成鋼錨梁完成拼焊矯正后，對梁底板兩端頭受力面進(jìn)行端銑，以保證摩擦系數(shù)，同時對主受力部件，采取先拼焊矯正后整體端銑的方式進(jìn)行，以保證承壓板受力均勻，最終實(shí)現(xiàn)鋼錨梁的高精度制作。
第一次在大橋主梁上采用“全埋弧焊接”
大橋邊主梁是組合梁制作的重頭戲。邊主梁采用“上”形構(gòu)造，腹板、底板和上水平板較厚，焊縫密集，均為全熔透Ⅰ級焊縫，加之工期要求時間緊，如何保質(zhì)量、高效率的完成工程制作是首要考慮的問題。
技師工作站根據(jù)設(shè)計要求，提出了“一側(cè)氣保焊加埋弧焊，另一側(cè)純氣保焊”和“純埋弧焊”兩個焊接方案，技能大師李亞在焊接實(shí)驗室針兩個不同方案反復(fù)進(jìn)行焊評實(shí)驗。在對高效焊接工藝、焊接收縮余量進(jìn)行試驗后，發(fā)現(xiàn)氣保焊完成的焊縫合格率和外觀成形都不如純埋弧焊完成的效果好，而且效率也較低，最終選擇了全面采用埋弧焊焊完成邊主梁制作。這是總廠第一次在項目制作中全部采用埋弧焊接的工藝，相較于常規(guī)構(gòu)件采用的氣保焊打底、埋弧焊蓋面的焊接工藝，全埋弧焊焊接效率更高，焊縫質(zhì)量也更好。
第一次在特大橋上采用部分預(yù)拼裝
不同于金沙江鋼桁橋在廠里進(jìn)行整橋預(yù)拼裝的方式，凱峽河特大橋首次采用部分預(yù)拼裝的方式進(jìn)行制作，部分預(yù)拼裝的方式成本低、效率高、速度快，但對構(gòu)件整體尺寸控制和螺栓制孔的精度提出卻提出了新的要求。
十萬多個高強(qiáng)螺栓孔制作，是凱峽河特大橋的最大難點(diǎn)。工作站通過專家指導(dǎo)和借鑒先進(jìn)制作經(jīng)驗，在螺栓孔制作方面，創(chuàng)新使用預(yù)制套膜進(jìn)行鉆套完成“先孔”制作，試裝時使用連接板對另一側(cè)孔洞定位，試組裝后再鉆孔以完成“配孔”，采用“先孔法”與“配孔法”相結(jié)合的方式，完成螺栓孔制作，將誤差控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，現(xiàn)場安裝成功率達(dá)99.8%以上。
邊主梁的整體尺寸精度控制是制作中的又一大難題，由于上翼板與腹板為厚板與薄板的組合焊接，焊接以后傳統(tǒng)的反變形校正方式又需要進(jìn)行調(diào)整。原定技術(shù)方案對焊接變形的控制是“邊焊邊校”，這樣就存在焊接和校正的工序交叉，制作效率大打折扣。同時傳統(tǒng)火焰矯正難以滿足大體量校正需求，加工速度較慢。在與經(jīng)驗豐富的火焰矯正操作人員探討后，工作站決定采用“焊前預(yù)制反變形+焊后校正”的方案來控制變形。即事先估計好結(jié)構(gòu)變形的大小和方向，然后在裝配時給予一個相反方向的變形，與焊接變形相抵消。焊接完成后再通過火焰矯正進(jìn)行細(xì)部處理，達(dá)到降低焊縫殘余應(yīng)力，降低構(gòu)件整體剛度，有效控制焊接變形的效果。
目前，凱峽河特大橋正在緊張施工中，大橋合龍在即。經(jīng)項目現(xiàn)場拼裝，制作精度和構(gòu)件質(zhì)量受到了各方的一致認(rèn)可，這也標(biāo)志著云南建投鋼構(gòu)公司成功掌握了栓焊組合梁斜拉橋制造技術(shù)。新技術(shù)的應(yīng)用突破不僅為項目有序推進(jìn)提供了保障，推動了工廠制作水平走上新臺階，更為公司搶抓高端橋梁市場贏得了先機(jī)。
【記者：陳敏瑞 黃滔 責(zé)任編輯：撒葉影】
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