[发明专利]控制焊接收缩及横坡精度的横隔板及其制作方法

说明书

提供一种控制焊接收缩及横坡精度的横隔板及其制作方法，包括如下步骤：确定横隔板设计结构以及工艺横坡起点，其中对称中心线高为H‑以工艺横坡起点为原点，将隔板设计结构整体绕工艺横坡起点向下旋转i％坡度‑将横隔板顶边与对称中心线延长相交得到横隔板工艺结构，横隔板工艺结构中横隔板顶边延长线的长为△，对称中心线线延长的长为h；根据△值对相应顶板制造宽度进行补偿，其中，△≈H×i％；且横隔板端头、工艺横坡起点位置以及横隔板底边的角度以及高度均为设计理论值不变‑将横隔板U肋槽口间距根据设计理论值增加预留工艺量A。本发明解决大型宽幅钢箱梁总拼焊接变形导致的板单元装配精度差以及桥面横坡精度不易控制的难题。

技术领域

本发明属于钢箱梁横坡式横隔板制造技术领域，具体涉及一种控制焊接收缩及横坡精度的横隔板及其制作方法。

背景技术

随着我国钢桥梁制造技术的发展，为了满足交通运输需求，节约制作成本，越来越多的跨江跨海大桥采用钢箱梁结构形式。其中，一般截面钢箱梁板单元分块少，熔透焊缝数量少，焊接变形对钢箱梁桥面横坡精度基本没有影响，因此横隔板按理论尺寸制作，保证钢箱梁结构组装几何尺寸就可以控制钢箱梁桥面横坡精度。

但是，对于大型宽幅的钢箱梁桥而言，钢箱梁板单元分块数量多，熔透焊缝数量多，如：宜宾临港公铁两用长江大桥所采用的整体式钢箱梁：梁高5m，桥面宽63.9m，桥面具有双向2％的横坡；其顶板被划分为26块板单元，其底板被划分为23块板单元，顶、底板单元先接宽、再总拼，对接焊缝仍近30余条，横隔板焊接变形及残余应力大，如果横隔板按理论尺寸制作，焊接变形及桥面横坡制作精度严重超差，最凸显的问题在于(1)钢箱梁总拼板单元对接焊接产生上翘变形；(2)钢箱梁横隔板单元焊接导致横隔板U肋槽口间距收缩变形严重；因此钢箱梁横隔板制作质量无法满足设计及相关规范的要求。对此，现提出如下技术方案。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种控制焊接收缩及横坡精度的横隔板及其制作方法，通过预设向下旋转i％的工艺横坡，利用反变形原理，抵消钢箱梁总拼焊接产生的上翘变形；通过对横隔板U肋槽口间距的设计理论值增加预留工艺量A，以合理消化隔板单元焊接导致的U肋槽口间距收缩变形；解决大型宽幅钢箱梁总拼焊接变形导致的板单元装配精度差以及桥面横坡精度不易控制的难题。

本发明采用的技术方案：控制焊接收缩及横坡精度的横隔板制作方法，包括如下步骤：

S001、按设计尺寸确定横隔板设计结构，根据底板横向分块数量及位置确定工艺横坡起点，其中横隔板设计结构对称中心线处的高为H；

S002、以工艺横坡起点为原点，将隔板设计结构整体绕工艺横坡起点向下旋转i％坡度；i％坡度用于抵消板单元对接焊接产生的上翘变形量。

S003、将旋转后的横隔板顶边与对称中心线延长相交得到横隔板工艺结构，横隔板工艺结构中的横隔板顶边延长线的长为△，横隔板工艺结构中的对称中心线线延长的长为h。

S004、根据横隔板顶边延长线△值对相应顶板制造宽度进行补偿，其中，△≈H×i％；且横隔板端头、工艺横坡起点位置以及横隔板底边的角度以及高度均为设计理论值不变。

S005、将横隔板U肋槽口间距根据设计理论值增加预留工艺量A制作横隔板U肋槽口，增加的预留工艺量A用于抵消隔板单元焊接导致的U肋槽口间距收缩变形量。

上述技术方案中，优选地：步骤S002中，当钢箱梁桥面宽度为50m～70m，顶板或底板横向分块数量为20～30时，i＝0.13。

上述技术方案中，优选地：步骤S002中，当钢箱梁桥面宽度为40m～50m，顶板或底板横向分块数量为15～20时，i＝0.12。

上述技术方案中，优选地：步骤S002中，当钢箱梁桥面宽度为25m～40m，顶板或底板横向分块数量为10～15时，i＝0.11。