廈漳同城橋梁防撞鋼護(hù)欄制作工藝

沈文峰

摘 要：文章以廈漳同城大道工程為實(shí)例，介紹橋梁防撞鋼護(hù)欄廠內(nèi)加工工藝流程，尤其分析我廠首次采用的一體壓制成型技術(shù)，總結(jié)出防撞鋼護(hù)欄加工工藝改進(jìn)措施，為此類工程施工提供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：防撞鋼護(hù)欄；制作工藝；一體壓制成型；驗(yàn)收

1 工程概況

廈漳同城大道是廈漳對(duì)接的重大交通基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，是臺(tái)商投資區(qū)的“一號(hào)”工程，本工程位于漳州市角美鎮(zhèn)臺(tái)商投資區(qū)。

本工程主線范圍內(nèi)共有5座橋梁工程，橋梁使用的防撞鋼護(hù)欄類型分別為：人行道內(nèi)側(cè)防撞護(hù)欄（A級(jí)）、防撞護(hù)欄（SB級(jí)）兩種。其中人行道內(nèi)側(cè)防撞護(hù)欄：長(zhǎng)1042米，有立柱1066個(gè)，共計(jì)108噸；防撞護(hù)欄：長(zhǎng)3900米，有立柱2225個(gè)，共計(jì)349噸。由于兩者制作工藝相同，故以下統(tǒng)稱“防撞護(hù)欄”。

廠內(nèi)加工的防撞護(hù)欄（見(jiàn)圖1）由底板、翼板、腹板、筋板、橫梁組成，其材質(zhì)均為Q390-B。

圖1

2 防撞護(hù)欄制作工藝流程

3 防撞護(hù)欄的加工制作

3.1 防撞護(hù)欄立柱鋼板放樣下料

翼板N1、N2及筋板N3、N4均為12mm厚鋼板，都采用剪板機(jī)進(jìn)行下料，剪板時(shí)先用石筆在鋼板上劃線放樣，并保證裁剪后的板料長(zhǎng)、寬、對(duì)角線誤差控制在±2mm內(nèi)，若發(fā)現(xiàn)板料彎曲變形應(yīng)及時(shí)矯正。腹板N5采用等離子數(shù)控機(jī)床切割而成，由于等離子數(shù)控機(jī)床精度在±1mm內(nèi)，故首件尺寸檢測(cè)后可以直接使用。值得注意的是，腹板圓弧過(guò)渡處應(yīng)修成平順自然的圓弧曲線，以便后續(xù)跟翼板N2工裝時(shí)緊密貼合（見(jiàn)圖2）。

圖2

底板N6是22mm的鋼板，可用火焰數(shù)控機(jī)床切割下料，但其孔大小誤差要求在+1mm之內(nèi)，兩孔間距誤差也在±1mm內(nèi)。因此在底板開孔之前，應(yīng)先加工定位板，并用數(shù)控鉆床鉆孔。該定位板可跟底板、預(yù)埋件板配鉆，達(dá)到三者孔的尺寸統(tǒng)一。很好的滿足了制作及裝配精度高的要求。

3.2 防撞護(hù)欄橫梁下料開孔

護(hù)欄橫梁由上下橫梁和套管組成，橫梁與套管、橫梁與立柱件間分別用M8及M10螺栓連接。因此保證橫梁和套管的開孔精度，是十分必要的。但是橫梁與套管有幾千根之多，為了同時(shí)滿足孔精度和提高效率的要求。決定采用等離子割槍進(jìn)行開孔。

取孔時(shí)將橫梁固定在工裝架上，畫出孔的中心線，然后把定位弧板中心與橫梁中心線對(duì)齊并貼緊（見(jiàn)圖3），此時(shí)將等離子槍頭沿著定位弧板上的孔移動(dòng)一圈即開完一個(gè)孔。同理套管開孔也是如此。需要注意的是：首先定位弧板的底部應(yīng)貼3mm厚橡膠墊，它可起到割孔時(shí)絕緣和擱置鐵渣保護(hù)槍頭的作用。其次定位弧板上的孔大小應(yīng)等于橫梁孔設(shè)計(jì)尺寸的大小加上等離子槍頭的大小，所割出的孔方能滿足設(shè)計(jì)尺寸的要求（見(jiàn)圖4）。最后還應(yīng)將橫梁和套管孔上的鐵渣清除干凈。

圖3

圖4

4 防撞護(hù)欄翼板一體壓制成型

4.1 防撞護(hù)翼板舊工藝成型方法

翼板N1可直接由液壓壓力機(jī)壓制而成（見(jiàn)圖5），而對(duì)于翼板N2的制作我廠以前的工藝則十分復(fù)雜（見(jiàn)圖6），該翼板分為半徑530mm的弧形段a、半徑為1200mm的弧形段c和e、直徑為144mm的弧形段b和d，共5個(gè)部分。a、c和e分別用千斤頂壓制而成，而b和d需要用直徑144mm的圓管切割而成，最后再全部焊接而成，而在拼接的過(guò)程中往往由于零件多導(dǎo)致最后拼接完尺寸誤差較大，而且焊接后不美觀同時(shí)工作量較大，這樣即費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。為了提高該工序的效益，現(xiàn)將翼板N2舊工藝改良為一體壓制成型工藝。

圖6

4.2 防撞護(hù)翼板一體壓制成型方法

該工藝就是利用公母模具通過(guò)400T液壓壓力機(jī)上下咬合將翼板壓制成型（如圖7），其母模采用4塊厚度為30mm的鋼板并排間隔焊在同樣厚度的底座上，而鋼板通過(guò)CAD放樣并由數(shù)控切割機(jī)切割而成，側(cè)面用鋼板焊接加固，以保證在壓制過(guò)程中不易變形。公模也采用4塊厚度同樣為30mm的弧形鋼板并排間隔焊在的底座下，同時(shí)內(nèi)嵌2塊直徑120mm的圓鋼。

圖7

需要注意的是公母模具材質(zhì)強(qiáng)度應(yīng)大于等于翼板的強(qiáng)度，本工程采用Q390-B，否則模具表面易損壞。同時(shí)在母模底部及側(cè)面應(yīng)設(shè)置限位板以防翼板壓制過(guò)程中跑偏。模具開始使用時(shí)，應(yīng)進(jìn)行試壓，經(jīng)過(guò)試壓發(fā)現(xiàn)：得到了一次成型的翼板N2，在和數(shù)控切割的腹板N5試拼裝的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)咬合不密實(shí)，尤其在圓弧過(guò)渡處。由于鋼板具有一定彈性，導(dǎo)致壓制成型的N2在比較小的角度下成型不到位無(wú)法與N5完全吻合。

因此采取以下措施：翼板應(yīng)經(jīng)過(guò)2次壓制，第一次大體成型，第二次完全成型，可防鋼板回彈。同時(shí)在母模的特定位置（見(jiàn)圖8）放上細(xì)長(zhǎng)的6mm鋼墊板，使得咬合時(shí)翼板轉(zhuǎn)折處得到墊塊的支撐，最終壓制出符合尺寸的翼板N2。最后還可小幅度修改腹板的過(guò)渡處圓弧，最終達(dá)到腹板和翼板N2完全貼合。

圖8

5 整體拼裝

工裝以底板為基準(zhǔn)（如圖9），翼板N1側(cè)作為固定端，翼板N2作為活動(dòng)端，拼裝時(shí)通過(guò)千斤頂從翼板N2向翼板N1頂緊，同時(shí)底板用銷與定位板緊密裝配，方可點(diǎn)焊防撞護(hù)欄。最后在防撞護(hù)欄頂端焊接2根用長(zhǎng)條小鋼板（如圖10），可防止后續(xù)焊接時(shí)頂部發(fā)生變形。

圖10

6 焊接

本工程防撞護(hù)欄焊縫均為角焊縫，焊腳高度尺寸都為8mm，底板與翼板、腹板拼裝焊縫處需開坡口（如圖11），腹板與翼板、筋板拼裝焊縫處不開坡口直接焊接，所有焊縫都用CO2氣保焊焊接。其焊接工藝參數(shù)如表1。焊接時(shí)采用熱量分散、對(duì)稱分布焊接。焊接后應(yīng)及時(shí)清渣打磨，并檢查焊縫，其觀感應(yīng)達(dá)到：外形均勻、成型較好，焊道與焊道、焊道與金屬間過(guò)渡較平滑，焊渣和飛濺物基本清除干凈。

表1 焊縫焊接工藝參數(shù)表

圖11

7 油漆防腐

防撞護(hù)欄在除銹處理前，應(yīng)清除焊渣、毛刺和飛濺等附著物。經(jīng)噴砂后鋼材表面清潔度等級(jí)達(dá)到Sa2.5級(jí)。噴砂后表面粗糙度達(dá)到40～70μm。上底漆前，應(yīng)用干燥、潔凈的壓縮空氣清除浮塵和碎屑，清理后的表面不得用手觸摸。涂層后表面應(yīng)均勻，色澤一致，不應(yīng)有皺皮、流淌、氣泡、和裂紋等缺陷。以上底漆和中間漆在廠內(nèi)涂裝，面漆待現(xiàn)場(chǎng)安裝完后統(tǒng)一上漆。

8 驗(yàn)收出廠

（1）對(duì)每件防撞護(hù)欄的外觀、整體尺寸進(jìn)行檢查，其外形應(yīng)自然平順、線條過(guò)渡應(yīng)整齊均勻。整體尺寸應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。（2）檢查護(hù)欄焊縫外觀，并用焊縫量規(guī)測(cè)量焊腳高度，看是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。（3）用測(cè)厚儀測(cè)量涂裝層厚度，看其是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。（4）對(duì)防撞護(hù)欄進(jìn)行預(yù)拼裝檢查，即將護(hù)欄、橫梁各取相應(yīng)數(shù)量通過(guò)螺栓連接在一起，看是否滿足所需裝配要求。（5）上述要求若不滿足的，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行返修處理，直至達(dá)到要求為止。當(dāng)達(dá)到要求時(shí)，應(yīng)對(duì)護(hù)欄進(jìn)行單獨(dú)編號(hào)，同時(shí)做好質(zhì)量驗(yàn)收記錄，方可出廠。

9 結(jié)束語(yǔ)

本工程采用了一體壓制成型工藝，相比傳統(tǒng)的分段拼焊法，既節(jié)約了時(shí)間同時(shí)又降低了人力成本，還保證了施工質(zhì)量和進(jìn)度，獲得了很好的經(jīng)濟(jì)效益?？蔀榻窈箢愃频墓こ烫峁┙梃b。