Тема 8.6. Строительство металлических и деревянных мостов.

Изготовление конструкций пролетных строений

Металлические конструкции мостов изготавливают- на специали­зированных заводах по рабочим чертежам (КМД) заводского кон­структорского бюро, составленным на основе технического проек­та и с учетом принятой на заводе технологии.

Металл, поступающий на завод, подвергают правке, разметке, резке, острожке, сверлению или продавливайте отверстий. Листо­вой металл правят на листоправильных вальцах (рис. 25.1, а), фа­сонный прокат — на специальных правильных машинах (рис. 25.1, б, в). Для резки полосовой стали и мелких деталей применя­ют пресс-ножницы с ножами длиной до 700 мм (рис. 25.1, г), для уголков — специальные уголковые ножницы (рис. 25.1, д). Листо­вую и широкополосную сталь режут гильотинными ножницами. Резка металла ножницами обеспечивает высокую производитель­ность труда, но обладает существенным недостатком — по кромкам металла нарушается структура, способствующая появлению уста­лости напряжений. Поэтому после резки такой металл удаляют при помощи строжки, а это требует дополнительного оборудования и увеличивает трудоемкость процесса изготовления.

Для разрезки балок, больших уголков и мелких профилей пач­ками применяют дисковые пилы. Особенно широкое распростране­ние получила кислородная резка металла благодаря своим преиму­ществам: возможности резки металла любого профиля большой толщины и при любом очертании реза, выполнения операций по образованию фасок и кромок под сварку, а также возможности ме­ханизировать и автоматизировать сам процесс резки. Автоматизи­рованная резка осуществляется газорежущими машинами, напри­мер «Черномор», «Одесса» с прямолинейными и криволинейными резами Другие машины могут выполнять эти процессы по копир-чертежам. Ряд машин может одновременно разделывать кромки под Х- и У-образные швы.

Для улучшения качества поверхности прямолинейного реза и механических свойств металла толщиной до 40 мм разработан спо­соб резки, так называемый смыв-процесс. В особых резаках две вспомогательных струи кислорода смывают с кромок реза борозд­ки и наплывы, оставшиеся после резки.

Отверстия для соединительных заклепок образуют продавливанием (при толщине стали до 20 мм) на дыропробивочном прессе (рис. 25.2) или сверлением сначала на неполный диаметр, а после сборки элемента — на полный проектный диаметр. Продавливание отверстий проще сверления, но имеет недостаток—под влиянием скалывающих напряжений вокруг отверстия образуются волосяные трещины и продавливаемый металл теряет необходимые механиче­ские свойства. Этот металл удаляют последующей рассверловкой отверстий после сборки на полный диаметр.

Операции по изготовлению элементов конструкции зависят от вида соединения их деталей (листов уголков)—заклепками, бол­тами или сваркой, а для элементов с заклепочными и болтовыми соединениями от способа их сборки.

При сборке по дырам элементы собирают по проектным размерам на стеллажах по заранее пробитым или просверленным: на меньший диаметр отверстиям. Затем в 25—30% отверстий уста­навливают болты диаметром 16 мм и в. 10% —конические оправки.. По мере рассверловки отверстий на проектный диаметр болты диа­метром 16 мм заменяют на болты диаметром 22 мм, а конические оправки на пробки.

При бездырной сборке элементы формируются из дета­лей в кондукторах, обеспечивающих габаритные размеры и плот­ное примыкание деталей. В собранном таким образом элементе просверливают несколько отверстий полного диаметра, которые-, заполняют монтажными болтами (для плотного стягивания), пробками (для совмещения отверстий). Затем элемент вынимают из кондуктора и направляют для сверления остальных отверстий под соединительные заклепки. Расположение этих отверстий опре­деляют разметкой на верхних деталях линейным шаблоном или делительным устройством.

При клепке элементов соединительные заклепки на заво­дах ставят клепальными скобками, а на монтаже — с помощью пневмомолотков, механических и пневматических .поддержек. Уси­лие нажатия на обжимку в скобе достигает 500 кН, что позволяет нагревать заклепки в печах лишь до темно-красного каления (650— 700° С). Постановку заклепок, не доступных машинной клепке на скобе, выполняют ручными пневматическими клепальными молот­ками, при этом заклепки нагревают до светло-красного каления 1000—1100° С.

В последнее время для монтажных соединений все чаще приме­няют высокопрочные болты, а для заводских соединений элементов стальных конструкций автоматическую сварку под слоем флюса.

Форма обработки кромок свариваемых деталей зависит от их толщины. Кромки стыкуемых автоматической сваркой листов тол­щиной до 16 мм не обрабатывают. При большей толщине в кром­ках снимают углы для образования Х- и У-образного шва. Особое внимание обращают на подгонку кромок с зазором 1—2 мм. По­верхность металла в зоне 40—50 мм от шва очищают наждачным кругом.

Основной способ сварки мостовых конструкций — электрическая дуговая-сварка. При этом применяют автоматическую и полуавтоматическую сварку под слоем флюса, а также сварку сплошной и порошковой проволокой в защитной среде углекисло­го газа и ручную злектродуговую сварку толстообмазными элек­тродами. Наиболее прогрессивна автоматическая сварка металли­ческим электродом под слоем флюса толщиной 45—50 мм. В этом случае электрод подается и перемещается вдоль шва автоматически, обеспечивая постоянство длины дуги. Флюс (порошок) защищает расплавленный металл шва от окисления кислородом воздуха и вводит лигирующие добавки, повышающие его механические свой­ства. Кроме того, флюс защищает сварщика от светового воздей­ствия пламени дуги. Автоматическая сварка производится свароч­ным трактором, например ТС-17М.

Перед применением флюс и электроды прокаливают. Режим прокалки указывают в документах на сварочные. материалы. На­пример, для сварки сталей класса прочности до С = 40 флюс и элек­троды прокаливают в течение 2—3 ч при температуре 200—250° С.

Для уменьшения усадочных напряжений при сварке толстых листов сварочный шов накладывают несколькими слоями при низ­кой силе тока.

Низколегированные стали сваривают на режимах несколько бо­лее высоких, чем углеродистую М16С, т. е. при больших напряже­ниях и силе тока, меньшей скорости движения трактора (для умень­шения скорости остывания металла и степени его закалки). С из­менением режима меняют и толщину валика шва.

Для сборки элементов Н-образного сечения используют кондук­торы, аналогичные применяемым для сборки клепаных элементов. Для сборки и сварки двутавровых балок длиной до 34 м и высотой до 3,8 м применяют специальные кондукторы-кантователи, обеспе­чивающие удобство сборки, поворота и кантования конструкции в положение, необходимое для качественного наложения поясных швов.

Вместе с отправленными на .стройку конструкциями с завода поступают исполнительные чертежи, маркировочная ведомость, монтажная схема и акт приемки конструкций заводской техниче­ской инспекцией. Схема маркировки элементов должна соответствовать принятой в проекте.

В этих же местах ставят клеймо ОТК. Места с обозначениями марки и клейма обводят рамками и не грунтуют.

Металл грунтуют после приемки конструкции отделом технического контроля (ОТК). Поверхность элемента предвари­тельно очищают от прокатной окалины, жирных пятен, грязи и вла­ги при помощи механических стальных щеток и пламенем газовой горелки. Щели между неплотно подогнанными деталями шпаклю­ют замазкой из мела и грунтовочного состава. Грунтуют обычно железным суриком на олифе при помощи краскопультов. В трудно­доступных местах применяют кисти. Не грунтуют: соприкасающие­ся плоскости монтажных соединений; части конструкции, подлежа­щие бетонированию; места монтажной сварки на ширину до 100мм в каждую сторону от шва.

В настоящее время на заводах металлических конструкций на­чали применять очистку дробометным способом, когда поступаю­щий на завод листовой и прокатный металл по рольгангу пропуска­ют через струю дроби. Полностью очищенную поверхность покры­вают консервирующим грунтом. Для консервирующих покрытий используют протекторные грунты на основе эпоксидных смол (ЭП-057, ЭП-057А, ЭП-060) или же металлические покрытия (на­пример, аллюминиевые), наносимые способом металлизации. Такая технология способствует получению качественной и долговечной окраски конструкции.