橋梁是百年大計(jì),每天車來車往、震動不斷,對鋼板的要求自然比普通建筑高出一大截。
橋梁鋼板到底“特殊”在哪里?
疲勞壽命:扛得住千萬次“折騰”
橋梁鋼板最怕的不是“壓壞”,而是“累壞”。每輛車經(jīng)過,鋼板就受力一次,日積月累,材料內(nèi)部會產(chǎn)生微小裂紋,慢慢擴(kuò)展,這就是疲勞破壞。
研究數(shù)據(jù)表明,鋼橋面板的疲勞易損部位主要集中在兩個(gè)地方:U肋與頂板的焊接位置、U肋與橫隔板的連接焊縫處。這些位置應(yīng)力集中,是疲勞裂紋的“高發(fā)區(qū)”。
橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范要求,當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到5萬次以上,就必須進(jìn)行疲勞計(jì)算。對于關(guān)鍵構(gòu)造細(xì)節(jié),疲勞極限甚至要達(dá)到200萬次循環(huán)以上。這就要求鋼板內(nèi)部雜質(zhì)少、組織均勻,從“娘胎”里就要有好底子。
焊接工藝:細(xì)節(jié)決定成敗
橋梁鋼板的焊接,比普通鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多。尤其是厚板焊接,稍有不慎就會出問題。
焊前預(yù)熱是第一步。以港珠澳大橋150mm超厚板為例,焊前必須將鋼板預(yù)熱到100℃左右,防止焊縫冷卻太快產(chǎn)生脆硬組織。
坡口設(shè)計(jì)有講究。焊縫坡口角度太大,填充金屬多,殘余應(yīng)力大;角度太小,焊縫成形系數(shù)小,容易產(chǎn)生熱裂紋。港珠澳大橋采用了帶鈍邊的雙面不對稱U型坡口,既保證焊接質(zhì)量,又減少工作量。
控制熱輸入是關(guān)鍵。焊接電流、電壓、速度都要精確控制。熱輸入太大,焊縫晶粒粗大,韌性下降;熱輸入太小,容易產(chǎn)生未熔合缺陷。
翻面焊接靠時(shí)機(jī)。厚板焊接時(shí),焊完幾道就要翻面,利用鋼板自重抵消焊接變形。港珠澳大橋150mm厚板焊接,最多翻了5次面,全程監(jiān)測變形量,保證平面度控制在10mm以內(nèi)。
鋼材質(zhì)量等級怎么選?
需計(jì)算疲勞的橋梁結(jié)構(gòu),鋼材必須有沖擊韌性的合格保證。通俗說,就是鋼板在低溫下不能變脆。
國家標(biāo)準(zhǔn)按沖擊韌性把鋼材分等級:A級(0℃)、B級(20℃)、C級(0℃)、D級(-20℃)、E級(-40℃)。北方寒冷地區(qū)的橋梁,至少要選D級甚至E級,防止冬天“一碰就碎”。
小編提醒:
橋梁鋼板不是“越厚越好”,也不是“越硬越好”,關(guān)鍵是抗疲勞性能和焊接可靠性。選鋼板時(shí)多問一句:這板子做過疲勞試驗(yàn)嗎?焊接工藝評定報(bào)告有嗎?
作為
湖南鋼板廠家,我們隆盛達(dá)供應(yīng)的橋梁板都嚴(yán)格按國標(biāo)執(zhí)行,可提供材質(zhì)證明書和探傷報(bào)告。如果您有
湖南鋼板加工需求,或想了解
湖南開平鋼板價(jià)格,歡迎隨時(shí)咨詢——百年大計(jì),我們從每一塊鋼板做起。