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东海大桥上部直缝钢管桩施工技术研究

2011-5-5 10:54| 发布者: k1145vy| 查看: 231| 评论: 0

摘要: 大桥使用抗弯能力强、承载能力高的1500钢管桩。此批钢管桩约5000余根计25万吨的工程量。大桥钢管桩由上下两部分组合而成,上部为直缝卷板钢管,下部为螺旋钢管。上部直缝钢管桩的技术规格参数如下:外直径1500mm;厚 ...

大桥使用抗弯能力强、承载能力高的Φ1500钢管桩。此批钢管桩约5000余根计25万吨的工程量。大桥钢管桩由上下两部分组合而成,上部为直缝卷板钢管,下部为螺旋钢管。上部直缝钢管桩的技术规格参数如下:外直径Φ1500mm;厚度25mm;长度30m(工厂制造长度15m,分2节出厂);重量约28.4t(30m);材质Q345C(σb≥510MPa;σs≥345MPa)。本文重点对于上部直缝钢管桩(以下简称管桩)的施工技术的研究进行论述。

一.施工难点
管桩具有施工生产周期短、生产效率和质量要求高的特点,因此,整个管桩生产必须进行工厂化流水作业,高效、优质生产的理念须渗透到每道工序。管桩生产几个重点工序的控制就成为施工的难点。主要为:管桩单节制造的圆度控制;管桩整体拼接后的直线度控制;管桩所有纵、环焊缝实现自动焊;管桩焊缝保持高的无损检测合格率。
二.技术研究
1、预弯、成型工艺
预弯工艺
为了最大限度地减少整根管桩的焊缝,管桩采用3m板宽钢板进行生产。而达到3m宽度卷制的设备一般为40mm卷板机,其工作能力是满足厚度40mm、直径1600mm、宽度3000mm、材质为Q235管子的卷制。
卷板机的各项工艺参数如下:上辊直径Φ540mm,下辊直径Φ440mm,下辊中心距600mm,满载时最小卷筒直径T40*B3000*Φ1600(σs≤260MPa)。
已知:σs1=235、b1=3000、D1=1600、S1=40mm
σs2=345、b2=3000、D2=1500-2*25=1400,且a2=c2,Ko1= Ko1。
求:S2
解:S2=31.7mm≥25mm
S2*60%=31.7mm*60%=19.1mm<25mm
根据计算,卷板机能进行管桩的卷板工作,但是若在此卷板机上用垫板预弯板端时,只能使用其最大能力的60%。即不能利用此卷板机进行管桩的预弯工序。
为解决预弯问题,我们提出采用压模法进行预弯成型。根据Q345C材料性能特点,经过了多次试验,我们确定模具回弹量为7%,且规定板端预弯中心间隔移动距离为50mm,以确保曲率一致性。批量生产后,用选长为300mm的样板对预弯曲率检查,都能满足0.5mm以下的质量要求。
成型工艺
对于1500mm直径的管子而言,其下压行程约为47.6mm,考虑到管桩生产批量特大,在综合考虑成型质量和生产产量的因素后,决定将每节管子的下压行程分为6-8次进行,即每次下压行程控制在6-8mm之内,这样既保证了每天的产量,成型后的管桩圆度也达到了5mm的要求。


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