一种钢锚梁及提高钢锚梁制造质量的方法与流程

本发明涉及桥梁制造技术，具体涉及一种钢锚梁及提高钢锚梁制造质量的方法。

背景技术：

1、斜拉桥最主要的受力结构有基础、索塔、斜拉索、主梁，受力的方向为主梁自重及外荷载传递至斜拉索，斜拉索将荷载传递至索塔，索塔将力传递至基础。斜拉桥索塔两侧分布着对称/非对称斜拉索，斜拉索将水平和竖向分力传递至索塔，由于索塔一般是混凝土结构，混凝土自身的抗拉强度低，抗压强度高，这就需要一种结构来弥补混凝土抗拉强度低的短板，而钢锚梁恰是最佳选择。

2、武宣黔江特大桥为双塔双索面混合梁斜拉桥，索塔高216m，上塔柱82米范围内分部20套钢锚梁，钢锚梁长5.8m、宽2.4m，钢锚梁主要由顶板、底板、侧拉板、隔板、锚头组件等构件组成。钢牛腿是钢锚梁的支撑结构，每根钢锚梁直接支承在一对钢牛腿顶板上。钢牛腿由上承板、牛腿腹板、牛腿加劲肋、壁板、剪力钉等组成。

3、钢锚梁材质采用高强度低合金钢制作，具有抗拉强度高，韧性强的特点，通过将不同钢板单元合理地组合成梁形结构，可有效地平衡来自斜拉索的水平拉力，将竖向压力传递至索塔混凝土。钢锚梁在整个传力体系中至关重要，因此保证钢锚梁的加工质量是保障其有效传力的重要前提。由于钢结构之间的连接主要以焊接为主，且钢板厚度不一，焊后收缩变形各有差异，不同的组装顺序决定了不同的焊接顺序，不同的焊接顺序影响组装后的结构外形尺寸，根据不同板厚、焊缝形式确定合理的单元组装顺序至关重要。

4、针对不同的板厚、连接部位的重要性，钢板与钢板间的连接焊缝既有带钝边的熔透焊角焊缝，也有全熔透焊角焊缝，全熔透焊得到的焊缝其强度和韧性较好、缺陷少、性能上更有保障，然而，全熔透焊在焊接过程中需要对全熔透焊焊缝的背面进行气刨清根，反面清根需要足够的操作空间，而钢锚梁在顶板焊接后无法提供足够的操作空间对焊缝进行反面清根。为了避免反面清根，现有技术中钢锚梁的焊接通常将焊接方式由全熔透焊调整为部分熔透焊，该方法确实可以避免反面清根，但也有较大的几率造成熔透不彻底，影响结构焊缝质量。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述背景技术中提出的技术问题之一，提供一种提高钢锚梁制造质量的方法。

2、为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种提高钢锚梁制造质量的方法，所述钢锚梁包括底板、两侧拉板、两端隔板、两锚头组件、横隔板及一顶板，两所述侧拉板分别固定于所述底板的相对两侧，两所述端隔板分别固设于所述底板的相对两端并连接所述底板及两所述侧拉板以围成梁体空间，两所述锚头组件分别固设于所述梁体空间的相对两端，所述横隔板固设于所述梁体空间内并位于两所述锚头组件之间，所述顶板固定连接两所述侧拉板的顶部；所述底板上开设有用于供人进出所述梁体空间的进出口，所述提高钢锚梁制造质量的方法包括以下步骤：

4、s11，焊接所述侧拉板的底部与所述底板之间的全熔透焊角焊缝，以将两所述侧拉板分别固定于所述底板的相对两侧；

5、s12，将所述锚头组件分别组装于所述底板的相对两端：通过焊接所述锚头组件与所述底板之间的带钝边的熔透焊角焊缝，以及所述锚头组件与所述侧板之间的带钝边的熔透焊角焊缝，从而将所述锚头组件与所述底板及两所述侧拉板固定连接在一起；

6、s13，组装端隔板及横隔板：焊接所述端隔板与所述底板之间的角焊缝，以及所述端隔板与两所述侧拉板之间的角焊缝，以将两端隔板分别固定于所述底板的相对两端；焊接所述横隔板与所述底板之间的角焊缝，以及所述横隔板与两所述侧拉板之间的角焊缝，以将所述横隔板固定于两所述锚头组件之间；

7、s14，组装顶板：焊接所述顶板与两所述侧拉板顶部之间的全熔透焊角焊缝，在焊接所述顶板的过程中，通过所述进出口进入所述梁体空间内，以对所述顶板与两所述侧拉板间的全熔透焊角焊缝进行反面清根。

8、进一步地，以所述侧拉板两条长边中点的连线为对称轴对称焊接所述侧拉板与所述底板之间的全熔透焊角焊缝。

9、进一步地，以所述顶板两条长边中点的连线为对称轴对称焊接所述顶板与所述侧拉板之间的全熔透焊角焊缝。

10、进一步地，所述拉板相较于未开设进出口的钢锚梁的拉板厚度加厚8-12mm。

11、进一步地，所述锚头组件包括承压板、若干锚腹板及一锚垫板，若干锚腹板的顶部焊接于所述承压板的底面上，所述锚垫板焊接于所述承压板的顶面，所述承压板的相对两侧分别与两所述侧拉板焊接，所述锚腹板的底面与所述底板焊接，所述锚腹板的相对两侧分别与两所述侧拉板焊接。

12、进一步地，每一所述侧拉板包括拉板主板及拉板加劲肋，所述拉板主板的底部与所述底板焊接，所述拉板主板的顶部与所述顶板焊接，所述锚头组件、所述端隔板及所述横隔板与所述拉板主板的内表面焊接，所述拉板加劲肋焊接于对应拉板主板的外表面上。

13、进一步地，构成所述钢锚梁的板零件采用数控等离子切割进行下料。

14、进一步地，所述钢锚梁组装完成后，还对所述钢锚梁进行涂装作业。

15、一种钢锚梁，所述钢锚梁包括底板、两侧拉板、两端隔板、两锚头组件、横隔板及顶板，两所述侧拉板分别固定于所述底板的相对两侧，两所述端隔板分别固设于所述所述底板的相对两端并连接所述底板及两所述侧拉板以围成梁体空间，两所述锚头组件分别固设于所述梁体空间的相对两端，所述横隔板固设于所述梁体空间内并位于两所述锚头组件之间，所述顶板固定连接两所述侧拉板的顶部，所述底板上开设有用于供人进出所述梁体空间的进出口。

16、进一步地，每一所述侧拉板包括拉板主板及拉板加劲肋，所述拉板主板的底部与所述底板焊接，所述拉板主板的顶部与所述顶板焊接，所述锚头组件、所述端隔板及所述横隔板与所述拉板主板的内表面焊接，所述拉板加劲肋焊接于对应拉板主板的外表面上；所述拉板主板相较于未开设进出口的钢锚梁的拉板主板厚度加厚8-12mm。

17、由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

18、1、上述提高钢锚梁制造质量的方法，对钢锚梁的主要受力连接部位，例如，顶板与侧拉板之间的连接焊缝以及底板与侧拉板之间的连接焊缝采用全熔透焊，以提高钢锚梁的受力性能。钢锚梁组装焊接时，结合焊缝的形式及相对位置确定合理的组装顺序，并于钢锚梁的底板上开设有用于供人进出梁体空间的进出口，确保当顶板焊接时工人依然可以通过进出口进入梁体空间内，从而对焊缝进行反面清根，进而有效保障全熔透焊，相较于现有技术中采用部分熔透焊焊接制作钢锚梁的方式，能够有效提高结构的焊缝质量。

19、2、上述提高钢锚梁制造质量的方法，其对侧拉板进行了加厚，以弥补于底板上开设进出口后对钢锚梁整体强度造成的损伤，确保底板上开设的进出口不会降低钢锚梁的整体强度。

技术特征：

1.一种提高钢锚梁制造质量的方法，所述钢锚梁包括底板、两侧拉板、两端隔板、两锚头组件、横隔板及一顶板，两所述侧拉板分别固定于所述底板的相对两侧，两所述端隔板分别固设于所述底板的相对两端并连接所述底板及两所述侧拉板以围成梁体空间，两所述锚头组件分别固设于所述梁体空间的相对两端，所述横隔板固设于所述梁体空间内并位于两所述锚头组件之间，所述顶板固定连接两所述侧拉板的顶部；其特征在于：所述底板上开设有用于供人进出所述梁体空间的进出口，所述提高钢锚梁制造质量的方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种提高钢锚梁制造质量的方法，其特征在于，以所述侧拉板两条长边中点的连线为对称轴对称焊接所述侧拉板与所述底板之间的全熔透焊角焊缝。

3.如权利要求1所述的一种提高钢锚梁制造质量的方法，其特征在于，以所述顶板两条长边中点的连线为对称轴对称焊接所述顶板与所述侧拉板之间的全熔透焊角焊缝。

4.如权利要求1所述的一种提高钢锚梁制造质量的方法，其特征在于，所述拉板相较于未开设进出口的钢锚梁的拉板厚度加厚8-12mm。

5.如权利要求1所述的一种提高钢锚梁制造质量的方法，其特征在于，所述锚头组件包括承压板、若干锚腹板及一锚垫板，若干锚腹板的顶部焊接于所述承压板的底面上，所述锚垫板焊接于所述承压板的顶面，所述承压板的相对两侧分别与两所述侧拉板焊接，所述锚腹板的底面与所述底板焊接，所述锚腹板的相对两侧分别与两所述侧拉板焊接。

6.如权利要求1所述的一种提高钢锚梁制造质量的方法，其特征在于，每一所述侧拉板包括拉板主板及拉板加劲肋，所述拉板主板的底部与所述底板焊接，所述拉板主板的顶部与所述顶板焊接，所述锚头组件、所述端隔板及所述横隔板与所述拉板主板的内表面焊接，所述拉板加劲肋焊接于对应拉板主板的外表面上。

7.如权利要求1所述的一种提高钢锚梁制造质量的方法，其特征在于，构成所述钢锚梁的板零件采用数控等离子切割进行下料。

8.如权利要求1所述的一种提高钢锚梁制造质量的方法，其特征在于，所述钢锚梁组装完成后，还对所述钢锚梁进行涂装作业。

9.一种钢锚梁，其特征在于：所述钢锚梁包括底板、两侧拉板、两端隔板、两锚头组件、横隔板及顶板，两所述侧拉板分别固定于所述底板的相对两侧，两所述端隔板分别固设于所述所述底板的相对两端并连接所述底板及两所述侧拉板以围成梁体空间，两所述锚头组件分别固设于所述梁体空间的相对两端，所述横隔板固设于所述梁体空间内并位于两所述锚头组件之间，所述顶板固定连接两所述侧拉板的顶部，所述底板上开设有用于供人进出所述梁体空间的进出口。

10.如权利要求9所述的钢锚梁，其特征在于，每一所述侧拉板包括拉板主板及拉板加劲肋，所述拉板主板的底部与所述底板焊接，所述拉板主板的顶部与所述顶板焊接，所述锚头组件、所述端隔板及所述横隔板与所述拉板主板的内表面焊接，所述拉板主板相较于未开设进出口的钢锚梁的拉板主板厚度加厚8-12mm。

技术总结
本发明提供一种钢锚梁及提高钢锚梁制造质量的方法，对钢锚梁的主要受力连接部位，例如，顶板与侧拉板之间的连接焊缝以及底板与侧拉板之间的连接焊缝采用全熔透焊，以提高钢锚梁的受力性能。钢锚梁组装焊接时，结合焊缝的形式及相对位置确定合理的组装顺序，并于钢锚梁的底板上开设有用于供人进出梁体空间的进出口，确保当顶板焊接时工人依然可以通过进出口进入梁体空间内，从而对焊缝进行反面清根，进而有效保障全熔透焊，相较于现有技术中采用部分熔透焊焊接制作钢锚梁的方式，能够有效提高结构的焊缝质量。

技术研发人员：吴春海,王涛,黄树强,黄磊,温森元,周妤莲,马文辉,李雪梅,李亚文,王俊
受保护的技术使用者：广西路桥工程集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12