大胜关QC成果ppt课件

1、板桁构造非对称整体节点杆件工艺设计 中铁大桥局集团第七工程科技中心南京大胜关长江大桥工艺组QC小组2007年度中铁大桥局集团第28次QC成果发表资料.目 录1 工程概略2. 小组概略3 选题理由 3.1 构件方式 3.2 选题根据 4. 设定目的 5. 方案比选 6. 控制难点 7 对策及实施 7.1 制定对策表 7.2 对策实施 8效果检查 9成果总结 9.1 主要成果 9.2 规范化 9.3 稳定措施10.总结及今后计划 .1、工程概略 南京大胜关长江大桥主桥由两联延续钢桁梁和一联延续钢桁拱组成。 108+192+2336+192+108m的延续钢桁拱桥位于4#10#墩间，北侧和两联2x8

2、4m钢桁梁毗邻，南侧与跨大堤混凝土延续梁相衔接。7#墩两侧206.5m范围位于半径35000m的竖曲线上，其他位于5.9的线路纵坡上。主桥立面图如桥式立面布置图附图1：.图1.桥梁承载6线铁路均为300Km/h高速铁轨，采用三桁构造，见钢梁横断面布置图:图2 图2. 铁路桥面采用正交异性钢板的整体道碴桥面构造，钢桥面板与带整体节点的主桁下弦杆通长衔接，共同接受主桁内力。因此在下弦节点的构造上，不同于普通桁架构造的整体节点。.2、小组概略 小组自成立以来按照PDCA循环开展活动，活动时间为2007年6月9月记录活动为6次，小组出勤率达95%以上。QC小组概略表表一小组名称南京大胜关长江大桥钢梁制

3、造工艺QC小组注册日期 2007.6.8课题名称板桁结构非对称整体节点杆件工艺设计注册号2007-003活动日期2007.62007.9小组类型创新型.QC小组成员表表二序号姓名组内职务性别年龄文化程度职称接受TQC教育时间1何亮组长男36本科高工422李玉明组员男28大专工程师423魏振鑫组员男25本科工程师424江恒心组员男26本科助理工程师425闫冬霞资料员女24大专技术员426龚旭组员男23本科实习生42.3、选题理由3.1 构件方式 南京大胜关长江大桥铁路桥面与普通桁架构造铁路桥面的纵横梁体系不同，采用了整体桥面构造，整体节点下弦杆件设桥面板接头板与正交异性钢桥面板焊连。下弦杆件主桁

4、节点板在弦杆的上程度板上开槽，节点板从槽口中穿出，使节点板坚持为一个整体。节点板两侧及开槽的端部以熔透焊缝与上程度板衔接，使桥面板可靠地和下弦杆、主桁节点板衔接。. 普通整体节点杆件节点板与程度板采用坡口角焊缝，焊缝收缩后节点板开档将减少0.5mm左右，大胜关下弦杆件上程度板与节点板采用熔透焊，焊接纳缩后节点板开档将比实际尺寸减少23mm。基于武汉天兴洲公铁路两用大桥钢梁制造对熔透焊缝收缩的控制阅历，对大胜关下弦杆件节点板两侧上程度板衔接的熔透焊收缩在工艺上补偿相应收缩量，可做到对钢梁节点板开档尺寸的良好控制。 .3.2 选题根据 主桁下弦杆件与桥面板衔接边焊接桥面板接头板，边桁下弦杆件只需一

5、侧有桥面板接头板，为非对称整体节点杆件，杆件方式如以下图所示附图3: .边桁下弦杆件表示图: 图3. 根据资料力学原理，杆件在偏心受压时,产生弯矩,杆件受力产生旁弯，旁弯计算公式如下公式一：P：载荷KN；b ：偏心距mm；L：杆件长mm；E：弹性模量(钢材弹性模量约为210Gpa)；I：构件惯性矩mm4。 . 因边桁下弦杆件仅一侧有桥面板接头板，受焊接纳缩时产生的内应力影响，必定会呵斥旁弯。 为预测及控制杆件受焊接影响收缩旁弯的数据，根据对以上公式公式一的进一步推导，结合多次实验数据的总结，得出杆件受焊接变形与焊缝塑性变形区中心到截面中心轴的间隔，熔敷金属截面积，构件长度，构件惯性矩等要素有关

6、。 .所推导旁弯计算公式如下公式二： f：旁弯mm；e：焊缝塑性变形区中心与截面中心轴的间隔mm；Aw ：熔敷金属截面积mm2；L：构件长度mm；I：构件惯性矩mm4. 根据以上公式推算出大胜关长江大桥边桁下弦非对称杆件焊接纳缩旁弯数据，如下表所示表三：.梁编号面板厚度腹板厚度长度IxIyexeyfxFySE0E1zy244093803.38E+103.51E+105435341.9741.870SE1E2zy2440119803.38E+103.51E+105435343.2203.050SE2E3zy2440119803.38E+103.51E+105435343.2203.050SE3E

7、4zy2424119803.74E+104.65E+10744.55413.9902.332SE4E5zy2424119803.74E+104.65E+10744.55413.9902.332SE5E6zy2424119803.74E+104.65E+10744.55413.9902.332SE6E7zy2424119803.74E+104.65E+10744.55413.9902.332表三：非对称焊接旁弯预测. 对杆件整体旁弯的规定如下： 钢梁长度：4000mmL16000mm 旁弯值fx3.0mm 根据上表计算结果显示，部分杆件在焊接桥面板接头板后旁弯值已超出制规要求。 因此我们QC小组

8、把“板桁构造整体节点非对称杆件焊接旁弯控制作为课题，去发现问题，分析问题，处理问题，提高钢梁制造质量。.QC小组方针创新工艺，多向思维，提高工艺技术目标创新工艺控制非对称下弦杆件焊接旁弯4、设定目的 为了到达以上目的，公司科技中心和我们QC小组专门制定了方针和目的。如下表所示(表四)：.5. 方案比选 在开展QC小组活动过程中，为处理非对称的边桁下弦杆件旁弯问题，提出方案如下：.方案1、制造一个刚性固定胎架，在下弦边桁杆件与 桥面板接头板焊接时进展刚性固定，在杆件 旁弯的反侧加千斤顶进展固定，约束焊接旁 弯变形。如以下图所示： .刚性固定控制方案:图4.方案2、在下弦边桁杆件与桥面板接头板焊接

9、前将 杆件进展预弯，预弯值按公式二计算结果 进展取值；预弯表示图:.钢梁预弯控制方案:图5.方案3、将待焊杆件成对栓合固定，同时施焊，可形 成相对约束，将焊接旁弯相互消除。如下 图所示 :.图6栓合固定控制方案:.方案比选表格如下表五：序号方案名称操作性能控制效果方案对比状况论证结论1刚性固定控制方案可制造永久刚性固定胎架，易于控制，方便实施良好方便实施，控制效果良好采用2钢梁预弯控制方案因预弯数据过小，不易操作及控制，且可能会导致钢梁扭曲，影响到钢梁对角线变化，并可能会引起钢梁长度的收缩。一般不易实施，控制效果一般不采用3栓合固定控制方案因材料供应周期不一，且操作空间较大，不易实施良好控制效

10、果良好，但不易实施不采用. 根据上述方案比选，选取刚性固定控制方案为最正确方案，在上进展“非对称杆件组拼时在刚性固定胎架上对拼焊接桥面板拼头板板单元的规定。.6、控制难点 为了使小组活动突出重点，小组在进展QC活动时根据上述所确定的方案进展了分析，并总结了如下控制难点：.难点工程表如下 表六：序号难 点 项 目难 点 分 析1全新的工艺方案此类钢梁在尚属首次制造，需制定新工艺流程及钢梁制造方案文件下发制造单位。2需设计刚性固定胎架工艺方案实施须新制标准胎架，有大量设计及计算工作。3非称杆件焊接旁弯计算公式首次运用由于此类钢梁在我公司尚属首次制造，计算公式结合了部分试验结果，但尚未在此类钢梁上得

11、到验证。.7、对策及实施7.1 制定对策表 确定控制难点后，小组针对工艺方案实施时须采取的措施、责任人、方案完成日期及检查进展了仔细的讨论，并制定了对策表 ：.对策表表七序号难 点项 目目 标对 策措 施责任人完成时间1全新的工艺方案控制钢梁旁弯变形同时保证钢梁各项参数针对钢梁新工艺进行论证，确认新工艺的可行性编制并下发工艺方案文件及新工艺流程何亮江恒心龚旭2007.7.102需设计刚性固定胎架胎架制造需满足可靠性、易实施性、便捷性胎架设计应满足非对称杆件焊接旁弯应力要求，并需满足工艺流程要求参考有关资料进行胎架受力计算，并学习工艺方案对胎架制造场地进行合理选取何亮李玉明江恒心2007.8.1

12、53非称杆件焊接旁弯计算公式新颖验证公式对此类钢梁的适用性，调整相关参数。选取计算公式所得焊接旁弯数据不超过制规要求的SE0E1在无控制的情况下进行试制，验证公式的适用性。参考相关资料，收集数据进行分板并作为佐证何亮魏振鑫李玉明闫冬霞2007.9.10.7.2 对策实施 难点工程1：全新的工艺方案 针对南京大胜关长江大桥非对称的下弦边桁杆件制造精度要求，QC小组由专人担任编制了，并在边桁下弦杆件组拼工艺图中运用了基于编制的新工艺流程。. 难点工程2：需设计刚性固定胎架 刚性固定胎架的设计专门编制了设计受力计算书，并全面思索了各种钢梁的外部规格，制造场地选取在制造分厂的尾端，介于钢梁组拼胎架与钢

13、梁废品存放场地之间。做到了胎架的可靠性、易实施性、便利性等各方面要求。.难点工程3：非称杆件焊接旁弯计算公式新颖 为对计算公式的准确性进展验证，根据非对称杆件焊接旁弯计算公式预测，得出的杆件SE0E1焊接旁弯数据满足要求，QC小组决议利用试制时机，在不进展约束的情况下，按以上工艺流程要求对SE0E1z进展了制造，并进展了数据搜集。 数据搜集结果如下： . SE0E1z杆件纵向收缩旁弯： fx2.0 计算所得焊接纳缩旁弯的数据：fx=1.94mm 计算所得数据与实践旁弯数据相吻合，且满足要求。. 在开展QC活动中对数据进展确认和分析，根据非对称焊接旁弯预测计算公式计算，后续制造边桁下弦杆件存在旁

14、弯数据超出要求的情况，新工艺制定了非对称下弦杆件与桥面板接头板进展对拼焊接时须在刚性固定胎架上进展。 . 8、效果检查 试制杆件SE0E1于2007年8月顺利经过评审，评审专家对我公司非对称杆件制造旁弯控制进展了讯问，QC小组成员的报告得到了专家认同，所搜集的数据满足要求，杆件焊接旁弯变形数据搜集如下表八：.按刚性固定工艺制造非对称钢梁旁弯数据表表八：.9、成果总结9.1 主要成果 根据钢梁制造旁弯数据显示，按照新工艺要求所制造钢梁已能满足要求。获得了部分成果：效 益 汇 总 表表九.效 益 汇 总 表(续). 9.2 规范化 为能构成一套新型工艺，QC小组在活动过程中将非对称钢梁制造工艺流程进展了创新，新增“刚性固定胎架上对拼焊接桥面板接头板板单元工艺流程，在非对称的边桁下弦杆件组拼工艺图纸上进展要求。. 9.3 稳定措施 在小组成员的共同努力下，合理进展非对称杆件工艺流程的制定，获得了一定的成果，积累了珍贵的阅历。为了稳定成果，我们将对整个方案制定过程和QC小组活动的有关资料进展归纳整理，以便于下一阶段任务的顺利进展。. 10、总结及今后计划 经过本次活动，在开展QC小组活动过程中处理了边桁下弦非对称杆件旁弯控制的技术难题，获得了称心