中日鋼箱梁制造技術(shù)的差距

1、中日鋼箱梁制造技術(shù)的差距作者：阮家順來源：中國軍轉(zhuǎn)民2014年第1期為提高國內(nèi)鋼橋制造企業(yè)整體裝備、制造工藝水平，更好地建設(shè)港珠澳大橋，受港珠澳大 橋管理局委托，由中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司組織，張勁文局長助理和孟凡超設(shè)計(jì)大師帶隊(duì), 中鐵大橋勘測設(shè)計(jì)院有限公司、上海振華重工、中鐵山橋、中鐵寶橋和武船重工等單位組團(tuán)， 前往日本進(jìn)行鋼箱梁制造技術(shù)的考察。我有幸作為公司代表隨考察團(tuán)一行在日本進(jìn)行了為期九 天（7月16日7月24日）的考察。在參觀考察期間，考察團(tuán)相繼參觀了本四聯(lián)絡(luò)工程、東京灣公路通道等日本著名橋梁，同 時(shí)，參觀了日本國家土木研究所、千葉宮地鋼橋梁制造工廠、免震支座生產(chǎn)廠，并與日本株式

2、會(huì)社長大的橋梁專家進(jìn)行了技術(shù)交流。通過考察參觀，深切感受到了日本在橋梁設(shè)計(jì)及建設(shè)方 面的成就，以及日本在鋼橋制造技術(shù)方面的先進(jìn)水平。一、鋼橋的盛宴高架橋嘆為觀止從大阪關(guān)西國際機(jī)場一出來，撲面而來的是造型各異的高架橋，從德島到京都最后到東京, 一路上的高架橋令人目不暇接。高架橋以鋼結(jié)構(gòu)（包括橋墩）為主，無論是橋梁的線形、還是 橋墩、鋼梁結(jié)構(gòu)形式、抗震防落梁裝置以及聲障等附屬結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)各異，形式多變。如此復(fù)雜 的鋼結(jié)構(gòu)如何制造、安裝與維護(hù)，值得我們仔細(xì)的探究。罰坤址:卡昨貞邳恃制胡lEi. n r r- i f. w 4 n ”rr*rT2跨河跨海橋梁形式多樣沿途跨河跨海大型鋼橋，給人的感覺與高架

3、橋一樣。特別是從東京市內(nèi)前往筑波土木研究 所的途中，感覺是行走在橋梁博物館，不禁讓人感嘆沒有了橋梁，日本將會(huì)怎樣？下面是沿途 不到一個(gè)小時(shí)的車程所拍攝到的各式鋼橋：Jj tfvdrafK IW h- -Jc .dAWi-ra i-.dfc-.tIJi W峭啊屮滯r*HiHEr徘灤脯本四聯(lián)絡(luò)橋本四聯(lián)絡(luò)橋是本次參觀的重點(diǎn)，其中包括中線的瀨戶大橋和東線的大鳴門大橋、明石海峽 大橋。除參觀橋梁外，還參觀了瀨戶大橋紀(jì)念公園和紀(jì)念館、鳴門公園和大鳴門橋紀(jì)念館、明 石海峽大橋橋梁科學(xué)館等。本四聯(lián)絡(luò)橋規(guī)模宏偉，設(shè)計(jì)、制造、施工，技術(shù)含量都非常高。讓人真正感受到日本不僅 是橋梁大國，更是橋梁強(qiáng)國，與此同時(shí)，大橋

4、的各種管線設(shè)施、人行通道安全設(shè)施、檢修通道 及檢查車等構(gòu)造非常復(fù)雜，但布置井然有序，系統(tǒng)性很好。大橋公園及紀(jì)念館不僅建設(shè)為科普 園地，而且作為旅游勝地。這些都是我們在大橋建設(shè)與管理當(dāng)中值得認(rèn)真學(xué)習(xí)、總結(jié)的地方。、鋼梁制造水平高考察團(tuán)參觀了日本宮地千葉橋梁制造工廠，主要考察了該廠的鋼梁生產(chǎn)設(shè)備、加工零部件、 鋼箱梁總拼現(xiàn)場。該工廠有鋼橋生產(chǎn)所需的先進(jìn)設(shè)備及相應(yīng)的岸線碼頭等，月產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)40001, 在日本國內(nèi)橋梁制造單位中應(yīng)處于中等水平。通過考察學(xué)習(xí)，真切感受到了日本鋼橋的制造水 平確實(shí)很高，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：工廠布局規(guī)范有序日本宮地千葉鋼梁制造工廠的工藝布局包括：鋼構(gòu)件制造車間、預(yù)拼裝場地

5、、梁段存放場 地、辦公樓及碼頭等。其中鋼構(gòu)件制造車間的板單元生產(chǎn)線，流程清晰、場地環(huán)境整潔、定置 管理規(guī)范有序。raw機(jī)械化水平高雖然我們只參觀了一個(gè)加工廠，且只能算是日本一般規(guī)模的加工廠，板單元的加工制造沒 有形成流水線，但其機(jī)械化程度還是比國內(nèi)高出許多。該廠單元件制造流程為：鋼板NC劃線f鋼板NC切割f鋼板NC鉆孔f單元件的組裝與焊接f單元件的機(jī)械矯正。數(shù)控劃線、切割、鉆孔設(shè)備都有電視探頭搜尋鋼板角點(diǎn)坐標(biāo)，數(shù)控關(guān)聯(lián)電腦識(shí)別鋼板位置, 并進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，最后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)劃線、切割和鉆孔。這些設(shè)備可以在無人值守的情況下連續(xù)工 作。單元件的組裝由1個(gè)定位設(shè)備和多頭自動(dòng)定位焊機(jī)組成，焊接采用多級氣體保護(hù)

6、自動(dòng)焊接 設(shè)備，全方位焊接機(jī)器人可完成齒形板的焊接。單元件的矯正采用輥壓機(jī)械矯正，矯正操作實(shí) 現(xiàn)了可視化。相關(guān)設(shè)備如下組圖所示：加工制造過程中的一些工裝工法也值得我們學(xué)習(xí)，如下組圖所示:丼曲!千3總拼工藝清晰鋼箱梁塊體制造、大節(jié)段鋼箱梁拼裝，日本也主要采用人工組拼、焊接等步驟。對于鋼箱梁總拼場地，節(jié)段之間的接口部位設(shè)置了完善的防風(fēng)措施，值得借鑒。1,7曲 Hr 霧 fl.!: 址打古懈1,7曲 Hr 霧 fl.!: 址打古懈Ntn| 1“ ffl fli flt箱內(nèi)焊縫外觀良好，過焊孔等焊縫端部的包角與打磨倒棱做的很到位，如下組圖所示:4.鋼橋制造質(zhì)量咼制造質(zhì)量主要體現(xiàn)在細(xì)節(jié)上，如下組圖所示:

7、H AL fr陽磚西城田侃tn血 環(huán)iWkiKJ勺M恿-5.安全生產(chǎn)三、設(shè)計(jì)理念不斷更新發(fā)展通過對筑波土木研究所、東京港灣事務(wù)所、日本株式會(huì)社長大的交流與學(xué)習(xí)以及東京京門 大橋橋上實(shí)地考察，感覺日本技術(shù)水平還在不斷穩(wěn)步往前發(fā)展。從制造的角度來講，給人印象 深刻的有如下幾個(gè)方面：新材料的應(yīng)用耐候鋼的應(yīng)用能夠較好解決橋梁后期的維護(hù)，高屈服點(diǎn)鋼板（BHS ）的應(yīng)用能夠有效縮小構(gòu) 件截面并提高制作工藝性，采用TMCP工藝軋制的鋼材推廣應(yīng)用能夠方便工廠的制造，實(shí)現(xiàn)省略 預(yù)熱及減少預(yù)熱。栓焊連接的合理應(yīng)用日本栓接橋梁非常多，特別是現(xiàn)場接頭原則上是高強(qiáng)螺栓連接。但是在京東大橋上，主梁 所有截面采用焊接方式。

8、桁架梁除了工地的兩個(gè)接頭采用栓接外，全部采用焊接接頭。與國內(nèi) 如黃岡大橋等桁片內(nèi)采用焊接接頭有著相同的理念。裝配化、工廠化、大型化的施工理念廣泛應(yīng)用。采用大型浮吊進(jìn)行大節(jié)段整體吊裝在日本應(yīng)用較為普遍，這與港珠澳大橋的建設(shè)理念不謀 而合。臨海（東京京門）大橋只用了 5次吊裝、合攏完成，現(xiàn)場工作量減至最少。正交異性板構(gòu)造的優(yōu)化一般正交異性面板U肋開口寬為300mm,在京東大橋上采用400mm寬的大U肋，在U肋內(nèi) 側(cè)加勁，并優(yōu)化過焊孔的形狀，如下圖所示：四、信息化集成系統(tǒng)應(yīng)用非常深入日本鋼橋制造廠家除了引用先進(jìn)的技術(shù)、工藝和設(shè)備（NC切割、NC鉆孔、焊接機(jī)械人等）， 推進(jìn)了施工流程化、自動(dòng)化、NC化

9、和加工精細(xì)化外，還開發(fā)了鋼橋制造信息處理系統(tǒng)。我公司 信息化系統(tǒng)與之相比，在設(shè)計(jì)階段智能化、參數(shù)化方面還需要更多的二次開發(fā)和不斷完善。同 時(shí)日本廠家制造自動(dòng)化、NC化程度高，因此設(shè)計(jì)階段的成果在制造階段應(yīng)用得非常廣泛。這也 是需要我們努力的方向。五、結(jié)語為期九天對日本鋼箱梁制造技術(shù)及管理的考察，時(shí)間雖短，但整個(gè)行程安排得非常緊湊， 與日本有關(guān)橋梁管理單位、研究所、設(shè)計(jì)院、加工單位進(jìn)行了全方位的接觸，從廠內(nèi)加工制造、 施工現(xiàn)場以及營運(yùn)中的橋梁整個(gè)流程進(jìn)行了參觀學(xué)習(xí)，與港珠澳大橋的建設(shè)需要貼合得非常緊 密，加深了對港珠澳大橋這個(gè)宏偉工程的理解。產(chǎn)品質(zhì)量的保證需要設(shè)備資源作保證，同時(shí)更取決于人的思維方式、思想觀念。這次考察 使我們充分認(rèn)識(shí)到了與日本同行的差距，不僅體現(xiàn)在生產(chǎn)設(shè)備上的差距，更體現(xiàn)在思維方式上 沿途考察、一路所見，給我感觸最深得是日本人的嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、按規(guī)矩辦事的工作態(tài)度，非常 值得我們學(xué)習(xí)和尊敬。日本制造的鋼梁，細(xì)節(jié)處理得一絲不茍，可以像藝術(shù)品一樣細(xì)細(xì)品味， 這不僅僅是