作者:吴成 李峰
d8 C2 [8 R1 j' K摘要:东海大桥(中国第一跨海大桥)是上海国际航运中心洋山深水港一期工程的一个重要项目。它起始于上海南汇芦潮港,跨越杭州湾,直达浙江嵊泗小洋山岛,是连接港区和芦潮港陆地的海上通道。 9 z' J: g8 V w& j
关键词:桥梁 钢管桩 基础施工! d$ _& i, H9 C7 d
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。8 ]* Y& k. n2 }6 h$ W
一.施工难点
/ z% A) i3 A3 K) ~ K 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。4 L' H1 r7 T' C
二.技术研究4 ]( D4 a& @3 y) k& r3 |
1、预弯、成型工艺
) \; d N o/ Q2 a' [ 预弯工艺9 z' {# g) V5 o& G
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。/ e8 z3 W, `# E2 H% {6 F0 f7 h+ b
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)。0 I3 ?: s, r, K6 D% X" L( M- e/ ?
已知:σs1=235、b1=3000、D1=1600、S1=40mm
1 m2 H- {/ j3 c# l σs2=345、b2=3000、D2=1500-2*25=1400,且a2=c2,Ko1= Ko1。' l5 W+ C" r( }1 e. \
求:S2
9 b- b% ?0 h- ?4 F+ M 解:S2=31.7mm≥25mm$ _3 r- X# t6 Y0 e* @5 t9 V) n, |) d
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S2*60%=31.7mm*60%=19.1mm<25mm
, k$ w; z1 J- R0 A; J 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。! U* b* O6 c! h& s7 X% \0 R9 W
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。
`. i+ b; D; \# t6 W) M成型工艺 |