拼接式D24型施工便梁纵梁制造技术

摘要：结合设计图纸和施工工艺，依据拼接式d24型施工便梁纵梁的构造特点，探讨拼接式d24型施工便梁纵梁的制造技术。 关键词：便梁 纵梁 制造 技术

1 拼接式d24型施工便梁纵梁的构造特点

d24型施工便梁纵梁由翼缘板、翼缘板加强板、腹板、隔板、连接板焊接组成，为钢箱梁结构。根据强度设计要求，将连接四块外板的4条焊缝分段加工成局部焊透坡口和全焊透坡口。断面小、强度要求不高的钢箱梁结构可采用局部焊透坡口；而断面和跨度较大的钢箱梁结构则要采取全焊透坡口（如图1）。将内隔板装设在箱型梁两端和有连接件的部位，以增加构件强度。运用手工电弧焊与融化嘴焊两种焊接技术来焊接隔板。分段制造大跨度钢箱梁，工厂先通过拼接、对接的方式制造出半成品梁段，运抵现场对接或高强度螺栓承压型拼接，最终完成大跨度施工便梁的制造。 2 拼接式d24型施工便梁纵梁制作工艺流程

制造施工便梁的工序繁多，主要包括翼缘板的加工、隔板的加工、腹板的加工与隔板的组装、隔板焊接、施工便梁腹板焊接、无损探伤检验及工地现场拼接等。

3 拼接式d24型施工便梁纵梁零部件切割余量的加放原则 施工便梁设计图往往只标注设计尺寸，没有给出制作加工余量和焊接收缩余量。鉴于此，在下料时对于零部件的实际切割尺寸，应在设计尺寸的基础上加放一定的切割加工余量及焊接收缩余量。余

量的加放原则是在构件长度方向上只加放焊接收缩补偿值和机加工余量，不需加放装配余量，随着工序的逐步延伸，预留的余量也应该逐步缩减，进而在切割工序结束时达到零误差的操作标准。 3.1 在焊接过程中，施工便梁上的4条外焊缝会使便梁的长度方向和宽度方向发生收缩。鉴于此，在翼缘板与腹板下料过程中，需在长度方向上增加0.5mm/m的焊缝补偿值，通过设置内隔板加放余量定位控制宽度方向的收缩。

3.2 在两块翼缘板和两块腹板这四块外板中，若用套裁下料，则要接长外板条，进而出现对接平焊缝，所以每条焊缝的外板条长度方向需加放4mm的拼接收缩余量；然后分别在两块翼缘板的宽度方向上加放2mm的余量，两块腹板其中一块不加余量，另一块窄板宽度必须为负偏差，需在宽度方向上缩减2mm的负量。

3.3 施工时主要根据箱内隔板的标准来定位控制施工便梁外围的几何尺寸，因此需在箱内融化嘴焊的隔板整体部件的边缘分别加放4mm的机加工余量，在边缘机加工后，每边要预留1mm的收缩余量。焊接4条焊缝时，施工便梁纵梁断面的几何尺寸会减小，可在隔板长宽方向加放一定的收缩余量对纵梁断面尺寸进行定位控制。 3.4 零部件的下料尺寸是设计尺寸加上述余量，为了找准箱型梁内的隔板和箱型梁外接连接板之间的安装位置，切忌加放的余量集于加放一端，尤其要注意翼缘板上熔化嘴焊孔的位置，在原定焊孔之间设计尺寸的基础上加设一定的补偿值，同时在适当的位置加放余量便于加工和切割，也就是通过预制钻孔位置样板来进行定位控

制。

4 拼接式d24型施工便梁纵梁长板条的下料与校正

采用多头高精度门式数控切割机切割板条。板条下料前，要按设计的板条宽度尺寸定尺配料，以减少边料浪费，使材料损耗在可控范围以内；根据设计要求处理原材料钢板的轧制偏差，操作过程中如发生轧制偏差，一般会造成卷边毛边和边线不垂直的问题，划线时必须将毛边去掉；割缝间必须参照割嘴精度和板条厚度来确定加放多少补偿值（正常情况为2mm）。

切割规范：腹板的长边是焊缝熔合边，边缘表面的粗糙度应小于50×10-6m；翼缘板的两长边是自由边，因此表面粗糙度也要小于100×10-6m；割缝边缘垂直度误差控制在2mm以内；板条宽度尺寸允许误差±1mm，腹板宽度应为负公差。

先将构件切割边缘的毛刺打磨干净，如果自由边存在缺陷，可在预热后人工补焊，预热时先用割炬火焰将局部加热至150℃，手工补焊待其自然冷却后用磨光机磨平；补焊的方式不可用于处理坡口内的缺陷，要通过磨光机磨成光顺凹坑使其圆滑过渡。完成板条切割以后加以矫正再开始下一道工序的操作，以确保板条平整，消除应力。d24型施工便梁纵梁的起拱尺寸如图2，故翼缘板和腹板的下料尺寸必须满足起拱要求。

5 拼接式d24型施工便梁纵梁制作过程

拼接式d24型施工便梁纵梁由中间段480×1260×11380及两端段480×1260×6550组成，工作时三段用翼缘板拼接板和腹板拼接

板通过高强螺栓连接成整体。d24型施工便梁纵梁制作过程如下：①组装施工便梁纵梁段前，参照纵梁段的长宽尺寸制作组装胎架，胎架上表面水平度误差允许偏差±1mm。②将一块翼缘板吊上胎架，采用划线样板划出中心线、梁内隔板位置线及连接板的位置线，并标明腹板安装位置线。③安装内隔板。隔板中心线对准翼缘板的中心线，所有隔板边缘保持在同一条直线上；进行定位焊接，焊前火焰局部预热至150℃。④吊装1块腹板，将腹板按翼缘板上的定位线安放到翼缘板上，并使其内隔板线与内隔板重合，在保证位置精度后点焊。按图纸要求焊接内隔板，焊接时利用胎、夹具防止变形。用同样的方法组装另一块腹板。⑤将划好腹板位置线的翼缘板吊装至划线位置点焊定位。⑥自动焊焊接外部4条焊缝。焊接好4条焊缝后，对焊缝进行超声波检查，如有缺陷，可通过碳弧刨将缺陷部位刨除再补焊。⑦加强板组焊，在上、下翼缘板上划出加强板的位置线后将加强板点焊定位在翼缘板上，进行焊接。⑧初步检查成型的便梁纵梁段的外观及其长宽尺寸，并检查其变形情况，如变形情况超出限定范围，及时采取纠偏措施。⑨纵梁段达到设计要求后，将钢梁放在平台上，采用划线样板划线，划出四个面的中心线、两端头铣切加工的控制线、连接板和附件安装的位置线，再送下一工序铣端头。半成品梁段焊接完成后，钻两端梁和中梁的连接孔。a将端梁和中梁立放于拼装平台上，测量对接间隙和翼缘板水平、高低连接的平滑度、其错边量要求<1mm。b划出钻模定位线。c将钻模安装好后，检查位置精度合格后用弓形卡尺将其与翼缘板固联。

d用磁座钻在翼缘板上钻连接孔。e钻好一面后，将纵梁梁段翻身重复上述工序。f钻完翼缘板连接孔后，用螺栓及连接板连接纵梁段。g钻腹板连接孔。将连接后的纵梁卧放，检查确定各段梁翼缘板的中线在同一直线上，同时腹板的中线也在同一直线上后，安装钻模，使其位置精度符合要求，用压板螺丝装置将钻模与梁固联，钻端梁和中梁的腹板连接孔。

6 拼接式d24型施工便梁纵梁高强度螺栓承压型连接

6.1 利用拼接d24型施工便梁进行既有线路或站场的桥涵施工，不仅便于运输和拆装，而且不会对路面通车产生太大的影响。便梁分为d6、d9、d12、d16甲、d20、d24等型号，其跨度分别为lp=6m、lp=12.06m、lp=6m、lp=16.08m、lp=20.1m、lp=24.12m以适用于各种跨度的桥涵施工。此次制造的d24型低高式便梁的拼接式纵梁，为6550mm+（10mm）+11380mm+（10mm）+6550mm，其总长为24500mm，支座中心跨度24120mm，采用高强度螺栓承压型连接。

6.2 拼接式d24型施工便梁纵梁在梁段拼接连接前，应平整拼接场地。 7 结语

钢构件的加工工序包括切割下料、装配、焊接、矫正和探伤等。成品质量的优劣主要取决于各道工序的质量控制力度。对于d24型施工便梁纵梁的制造来说，它的制造精度则取决于加工工厂的制作以及现场拼接两方面的配合，因此一定要严格控制每道工序的加工质量，合理设定加放余量，尽量减小误差、消除变形，保证成品便

梁合格。 参考文献：

[1]《d24型施工便梁设计图》.

[2]gb/t1591-2008《低合金高强度结构钢》.

[3]tb10415-87《铁路桥涵工程施工质量验收评定标准》. 作者简介：袁井祥（1980-），男，江苏兴化人，工程师，2003年毕业于太原理工大学水利水电专业，研究方向钢结构工程。