高速公路龙门架加工

高速公路龙门架（简称龙门架）是一种安装在高速公路上的大型金属结构框架，通常跨于道路上方，由两侧立柱和横梁组成，形似“门”字，因此得名“龙门架”。它用于悬挂交通标志、摄像头、电子信息屏或开放式收费系统设备，适用于多车道、高流量路段，因路侧标志可能被大型车辆遮挡。

结构类型

• 全龙门架：横梁跨整个道路，两侧有立柱支撑，类似桥梁，适合多车道高速公路。
• 半龙门架（悬臂式/蝶形）：单侧立柱支持横梁，适用于空间受限的路段或靠近出口处。
• 桁架式：采用桁架结构（圆形或方形管），提供更高刚性和稳定性，常用于重型设备。
• 柔性龙门架：如Forster的Flexgantry，连接可移动混凝土隔离墩，撞击时可横向移动，提升安全性。

材料与设计

• 材料：
  • 钢材：主要使用Q235或Q345高强度低合金钢，屈服强度235-345 MPa，厚度4-10mm，热镀锌处理（厚度60-80μm）以防腐蚀。
  • 铝合金：轻量化设计，密度约2700 kg/m³，耐腐蚀，适合特定场景。
  • 混凝土：部分立柱基础使用高强度混凝土（C30-C40），提高稳定性。
• 设计特点：
  • 尺寸：横梁跨度10-40米（视车道数量），立柱高度6-12米，需承受风载（约1.2 kN/m²）和设备重量。
  • 结构：横梁多为箱型或桁架结构，立柱为圆柱或矩形柱，基础多为预埋式或螺栓固定。
  • 模块化：便于运输和安装，减少现场施工时间。
  • 安全性：需符合抗风、抗震标准（如中国《公路桥涵设计规范》），并考虑撞击安全性（如REBLOC H4b测试）。

加工工艺流程

（1）设计与准备

• 设计：使用CAD或BIM软件进行三维建模，计算载荷（静载、动载、风载），优化结构。有限元分析（FEA）确保强度和刚性。
• 材料准备：采购Q235/Q345钢板或管材，检查表面质量（无裂纹、锈蚀），切割成所需尺寸。

（2）构件加工

• 横梁/立柱成型：
  • 冲压/辊压：钢板通过油压机（1000-3000吨）或辊压机成型为箱型梁或管状结构，公差±1mm。
  • 弯管：立柱或悬臂梁采用数控弯管机，角度精度±0.5°。
• 孔加工：
  • 加工安装孔（用于标志牌、设备固定），孔径10-50mm，数量100-300个。
  • 数控冲孔：高精度（±0.2mm），适合多品种生产。
  • 等离子/激光切割：用于大尺寸孔或复杂形状，精度±0.5mm。
• 焊接：
  • 采用TIG/MIG焊或电弧焊，焊缝需无气孔，强度达母材90%以上。
  • 使用夹具确保焊接精度，偏差<±1mm。

（3）表面处理

• 抛丸/喷砂：去除氧化层，表面粗糙度Ra 3.2-6.3μm，增强涂层附着力。
• 热镀锌：锌层厚度60-80μm，耐腐蚀寿命10-20年。
• 喷涂：环氧底漆+聚氨酯面漆（总厚度80-120μm），颜色常为绿色（中国/加拿大）或银灰色，部分场景用蓝色（如机场路段）。

（4）组装与安装

• 工厂预组装：在厂内试组装，验证尺寸和连接精度。
• 现场安装：
  • 基础施工：浇筑混凝土基础（C30-C40），预埋螺栓或钢板。
  • 吊装：使用起重机（50-100吨）安装横梁和立柱，偏差<±5mm。
  • 设备安装：标志牌、摄像头或收费设备通过螺栓固定，需校准角度（如加拿大魁北克地区标志向下倾斜以便驾驶员观看）。