正交异性钢桥面板结构优势明显,是大跨度桥梁的首选桥面板结构,然而正交异性钢桥面板结构疲劳问题突出.近年来,在国家重大工程项目建设的推动下,我国正交异性钢桥面板制造理念和模式不断进步,制造技术装备和工艺水平大幅度提升,为提升正交异性钢桥面板疲劳性能提供了全流程、多维度、专业化的解决方案:在零件下料切割中,通过引入数控激光切割机实现了横肋齿形板的高品质加工;在U肋板单元焊接中采用基于埋弧焊工艺的多头U肋内焊专机、多头U肋外焊专机,实现U肋双面焊缝的优质高效焊接;将基于离线编程和三方向传感技术的焊接机器人用于桥面板立体单元焊接;采用超声相控阵检测技术,实现U肋焊缝内部缺欠的精确识别与检测.近些年正交异性钢桥面板制造技术的进展主要包括:1)从以手工焊接为主的制造模式发展到以机械化和自动化为主的制造模式,研制了各类自动化制造装备,大幅提升了焊接质量和生产工效,以机器视觉技术为代表的智能化焊接技术已在正交异性钢桥面板制造中得到了应用;2)成功研发了正交异性钢桥面板U肋内焊技术,并在此基础上发展了U肋双面焊工艺技术,从根本上解决了U肋传统单面焊缝焊根处极易疲劳开裂问题,大幅提升了正交异性钢桥面板关键焊缝抗疲劳性能,有力支撑了正交异性钢桥面板结构的进一步发展;3)为解决U肋焊缝内部质量检测问题,将超声相控阵检测技术引入正交异性钢桥面板U肋焊缝的无损检测中,在U肋焊缝质量控制中发挥了重要作用;4)开发了钢桥面板立体单元机器人焊接技术,实现了正交异性钢桥面板U肋和横肋板连接焊缝的自动化焊接,改善了该部位焊缝的抗疲劳性能.通过关键技术研发和推广应用,有效提升了钢桥面板的制造品质和疲劳性能,建立了融合智能化制造技术、高效化焊接技术、先进检测技术的新一代钢桥面板制造技术体系.为此,结合实际工程案例,从制造理念和模式、钢桥面板U肋焊接技术发展及钢桥面板立体单元机器人焊接技术等方面,对正交异性钢桥面板制造技术的发展现状进行总结和评述.

正交异性钢桥面板;自动化制造技术;高性能结构;疲劳性能;机器人焊接

张华;张清华;宋神友;李立明;阮家顺

武船重型工程股份有限公司, 武汉 430415;西南交通大学桥梁工程系, 成都 610031;深中通道管理中心, 广东中山 528400

钢结构

[1]张华;张清华;宋神友;李立明;阮家顺-.正交异性钢桥面板制造技术发展现状综述)[J].钢结构,2022(04):1-13

高效化焊接

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