U肋的制作工艺及应用

时间：2018-10-18

U肋作为桥梁加劲肋的重要组成部分，在国内主要有两种生产工艺：辊弯成型，折弯成型。
辊弯U肋采用卷板材料制作，辊弯成型工艺对于产品的起订量还是有要求的，起订量越大对于生产来说成本降低越大，U肋辊弯成型可满足不同的交货长度，对于产品成型后的形状保持一致，缺点是U肋属于开口型钢，辊弯成型由于采用连续变形的在线生产模具，生产到一定长度，需要在线锯切，在锯切完，有一次应力释放，使得开口端部变大或变小。辊弯U肋的生产速度快，由于使用卷板为原料，可连续生产。
折弯U肋，使用中板制作，先有中板纵剪到所需U肋展宽，然后上大型折弯机，利用折弯机的压力下压成型。优点是对于起订量的要求小，一支U肋也可定做。缺点是由于使用单张板为原料，生产效率慢。对于成型后的产品应力释放无法控制，这是由生产环节造成的，由于折弯工艺是使用压力机的压机及模具来控制，没有应力释放环节。厂家一般会通过向所需U肋尺寸小的开口方向进行生产，生产完毕后，任由成型U肋应力释放，这需要操作师傅具有足够的经验。
目前形势下，无论辊弯成型U肋或折弯U肋都能满足国内的使用，不过在欧洲标准里面是只能使用辊弯成型的U肋作为桥梁的加筋肋。
由于U肋的使用材质属于桥梁**钢，Q345qC/Q345qD/Q345qE。此材质不属于大宗流通商品，需要定扎。国内U肋的价格及交货期现阶段，主要取决于原材料价格，U肋加工费大都相等集中在600-800之间每吨。现在国内的钢材都具备生产不同级别的能力，二对于起订量的是有要求的。一般钢材的起订量都会控制在300吨左右的起订量，这造成国内U肋的数量少时，交货比较困难。
正交异性钢桥面板由钢桥面板和焊接于其下部表面的横梁以及U型肋构成，三者之间相互焊接固定。正交异性钢桥面板除了传递桥面荷载以外，还是主梁的组成部分，共同参与整体受力，这样大幅的提高了结构效率，具有明显的经济效益。同时，由于正交异性钢桥面板比混凝土桥面的重量轻，特别适用于大跨度桥梁上。正交异性钢桥面板技术得到广泛应用，纵向加劲肋普遍采用U型的闭口肋。现有的U型肋没有按照弯矩分布进行设计和制造，底缘和腹板厚度一致，大大减小了 U型肋承受弯矩的能力；同时，该肋通过冷轧工艺制作而成，形成后会出现较多的应力集中，由于车轮荷载集中作用、焊接加工等原因容易导致U型肋与桥面板及横梁相交位置由于应力集中导致疲劳裂纹的产生；特别是在U型肋**缘与桥面板、横梁交接的位置是三条焊缝的交点，其应力分布较为复杂。由于U型肋是闭口的，所以U型肋腹板**缘与**板的焊缝只能从外侧单边焊接，在车轮的荷载作用下，桥面板会发生转动，如果这里焊缝处理不当，就会在焊缝边缘上引起应力集中，容易引发疲劳裂缝。现行的规范虽然要求焊缝达到80%的肋板厚度， 但是焊接工艺无法烧穿焊接，对于仅有8mm的肋板而言，这个要求不仅大幅增加了加工难度，并且造成U型肋腹板承受杠杆式偏心荷载作用。根据已成桥的使用情况，往往由于此处焊缝质量得不到保证，导致疲劳裂纹的产生。因此，需要对现有的正交异性桥面板用的U型肋进行改进，适应于U型肋腹板**缘与**板的焊缝只能从外侧单边焊接的结构，达到甚至**过现行规范焊缝达到80%肋板厚度的要求，并且不会烧穿，降低加工难度，保证焊缝质量，改善其承受载荷的能力，改善桥面板在使用过程中由于应力集中容易产生疲劳裂纹的问题，提高U型肋本身与桥面板的配合焊接灵活性和承载的一致性，从而提高整个钢桥面板的受力能力。

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U肋的制作工艺及应用
U肋作为桥梁加劲肋的重要组成部分，在国内主要有两种生产工艺：辊弯成型，折弯成型。辊弯U肋采用卷板材料制作，辊弯成型工艺对于产品的起订量还是有要求的，起订量越大对于生产来说成本降低越大，U肋辊弯成型可满足不同的交货长度，对于产品成型后的形状保持一致，缺点是U肋属于开口型钢，辊弯成型由于采用连续变形的在线生产模具，生产到一定长度，需要在线锯切，在锯切完，有一次应力释放，使得开口端部变大或变小。辊弯U
U肋链接方式及生产工艺的差异
U肋链接方式分为两种：对焊链接和螺栓链接。辊弯生产U肋，对于螺栓链接的客户难以满足。由于U肋端部需要螺栓链接，则每支U肋端部需要螺栓链接孔。辊弯U肋生产采用连续生产，在线无法开孔，需线下单支开孔，这样开孔效率较低、成本较高。对与对焊链接的U肋很多需要U肋衬垫，U肋衬垫的量较少，U肋衬垫的尺寸又和主U肋尺寸不一致，所以辊弯生产U肋无法满足生产。U肋衬垫一般长度在600mm，举例：需要200吨对焊

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