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摘要：上弦与腹杆、上层整体桥面系有栓接关系；下弦与腹杆、下层纵横梁桥面系、交叉型下平联有栓接关系；多向栓接关系，且栓接关系复杂，保证弦杆钻孔精度是该桥制造的关键点。
关键词：钢桁梁斜拉桥；钻孔精度；后孔法；覆盖式单面钻孔工艺
一、前言
我国经济高速增长，地方对交通环境的要求不断提高，桥梁建设进入高速发展时期，钢桁梁广泛应用于桥梁建设，其中栓焊整体节点钢桁梁已成为钢结构桥梁常用的结构形式。栓焊整体节点钢桁梁即为栓接和焊接相结合的钢桁梁，制造难点为控制钻孔精度和焊缝质量。钻孔精度直接影响钢桁梁安装精度，是保证结构整体受力及整体成桥线型精度的关键所在，因此控制钻孔精度是钢桁梁制造的重中之重。
二、工程概况
本大桥为六线钢桁梁斜拉桥，主桥为（81+162+432+162+81）m 跨布置的钢桁梁斜拉桥，全长 918m。斜拉桥钢桁梁采用 N 型桁架，两片主桁（弦杆、腹杆），桁宽 24.5m，桁高 15.2m，节间长度 13.5m，其中弦杆（箱形杆件）为该桥的关键杆件。上弦与腹杆、上层整体桥面系有栓接关系；下弦与腹杆、下层纵横梁桥面系、交叉型下平联有栓接关系；多向栓接关系，且栓接关系复杂，保证弦杆钻孔精度是该桥制造的关键点。弦杆与节点之间采用 M30 高强螺栓连接，与桥面系之间采用 M24 高强螺栓连接。
（二）、钻孔顺序
采用钻孔模板或者数控钻床进行钻孔。
上弦：节点板定位孔（节点板钻孔模板钻出）→节点板其余孔群（已钻孔定位，补孔模板钻出）→腹板另一端孔群（已钻孔群定位，腹板钻孔模板钻出）→底板孔群（底板钻孔模板钻出）→横梁接头板孔群→腹杆接头板孔群（定位胎膜拼装焊接）→加劲板孔群（加劲板钻孔模板钻出）→锚箱板孔群（锚箱板钻孔模板钻出）。
下弦：节点板定位孔（节点板钻孔模板钻出）→节点板其余孔群（已钻孔定位，补孔模板钻出）→腹板另一端孔群（已钻孔群定位，腹板钻孔模板钻出）→底板、顶板孔群（顶底板钻孔模板钻出）→腹杆接头板孔群（定位胎膜拼装焊接）→底板横梁接头孔群（底板横梁接头钻孔模板钻出）→横梁接头板孔群（定位胎膜拼装焊接）→节点板单排孔群（节点板单排钻孔模板钻出）。
（三）控制措施
1、工艺方面
①工艺人员下发划线工艺、施工图纸、划线图、钻孔作业指导书、窥视孔检查尺寸图、孔群检查尺寸图。施工人员需熟悉上述工艺文件并按工艺文件作业。划线工艺（划线工具、划线场地、划线方法及精度控制）→施工图纸（孔直径、孔群相互关系）→划线图（窥视孔位置）→钻孔作业指导书（钻孔顺序及钻孔方法）→窥视孔检查尺寸图（窥视孔控制尺寸）→孔群检查尺寸图（孔群控制尺寸）。
② 采用专用划线平台，经纬仪、水准仪等划线工艺，确保各组孔群位置精度。
③ 设计高精度的制孔工艺装备，包括钻孔模板、钻孔胎架等，采用数控钻、摇臂钻及磁力钻相结合的钻孔工艺，其中摇臂钻及磁力钻以钻孔样板为基准，确保相邻孔距及孔群相互关系。
2、人员方面
①组织施工人员进行针对性的岗位技能培训，进行划线工艺、钻孔作业指导书等工艺文件的技术交底。将重点工艺步骤、检查方法、关键控制尺寸等张贴在钻孔工区，时刻提醒施工人员规范作业。
②施工人员熟练掌握划线钻孔工艺，提高岗位技能。严格按工艺要求进行制造。
③派工艺人员及质检人员到现场指导作业并监督执行。对未按工艺要求进行作业的进行批评教育并作处罚。
3、工具方面
质检人员负责对各工区使用的工具进行定期检测和校验，工艺人员定期参与校验。
①为保证划线精度，对划线用的钢直尺、钢卷尺等进行全面校验，不符合要求的尺报废停止使用，并采购新尺。
②为保证钻孔模板定位准确、无错位、无甩孔，对钻孔用的夹具进行全面检查和修复，不合格的夹具报废停止使用，并补充采购。钻孔模板对位后，夹具使用数量不能少于 3 个。夹具安装后全面检查紧固效果及模板对线情况，如果紧固效果不佳或模板错动，应立即调整并重新设置夹具。
③采用钻孔模板钻孔时，必须用特制的冲钉定位，冲钉数量不得少于 2 个。
④钻孔过程中，经常用试孔器检查孔径质量。
⑤定期检查钻孔模板的质量状况；钻孔模板变形需矫正，矫正不能达到使用要求的报废并重新制造；钻套松动或孔径超出工艺范围 需更换。
4、质检方面
①每根杆件先试钻2个孔，经专检确认合格后才能继续在杆件上钻孔。
②首件质量全面检查合格后，才可按鉴定合格的施工方法批量钻孔。
③各工序实行“自检、互检、专检” 报检管理制度。发现质量问题，分析发生的原因，并采取有效的解决措施及办法。
五、创新与优化
1、顶、底、腹板等采用后孔法工艺，可保证极边孔距，避免焊接变形、矫正变形的影响，提高制孔精度。
2、腹杆接头板、横梁接头板等采用先孔法工艺，制造成本低，生产效率高；部分接头板采用定位胎膜拼装焊接，可控制焊接收缩引起的杆件变形，确保各孔群相互关系。
（以节点板已钻孔定位钻出其他孔群）
4、为避免过孔积累误差，提高工作效率，尽量减少钻孔模板倒用次数，关键性孔群尽可能一次钻完，对部分较大孔群必须倒用钻孔模板的，在第二次倒用时使用饱和销定位，同时再次划线对线，两者均满足要求后再施钻，以减小积累偏差。
六、结束语
（一）本大桥弦杆钻孔工艺通过了各单位领导及专家的评审，评审认为钻孔工艺满足设计文件和规范要求，可按此工艺进行钻孔。
（二）目前钢桁梁已开始架设，进展顺利，未出现孔群偏差问题。业主和甲方共同肯定了本单位为保证该项目钻孔精度做出的各项努力，并表示感谢。
论文作者:赵龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/4
标签：钻孔论文; 工艺论文; 模板论文; 节点论文; 精度论文; 钻出论文; 腹板论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;