■尹良、杜申云
引江济淮工程淠河总渠渡槽为钢结构水桥，是世界第一座采用不锈钢组合波纹板结构的渡槽。
不锈钢复合波纹板一般为卷材或板材，具有较高的抗剪切屈曲强度和纵向伸缩自由度，几乎不抵抗轴向力，在桥梁工程中可替代传统的混凝土腹板，多采用低合金高强度结构钢或桥梁用结构钢板制成，波高为200-300mm，波长为1200-1600mm。
淠河总渠渡槽设计采用的不锈钢复合波纹板是在Q345qD桥梁用结构钢板基础上，采用滚压工艺，在临水单面上连续贴覆4mm厚的316L不锈钢材料。
不锈钢复合波纹板通常采用连续成型工艺加工，加工技术较为成熟，但目前世界各国各地区尚无不锈钢复合波纹板在水利工程中使用先例钢结构轻强复合板，对超高一次成型不锈钢复合波纹板的加工尚无成熟的技术。
淠河总渠渡槽采用槽桥一体化设计，槽槽侧壁采用Q345qD+316L不锈钢复合波纹板，与以往渡槽侧壁采用U型肋与面板组成的正交各向异性结构相比，不锈钢复合波纹板的设计优势显著。在结构方面，避免设置过多的加劲肋，简化细部连接，提高板材平面外刚度；在结构受力方面，在水荷载和温度荷载作用下，波纹板释放轴向力和部分弯矩，充分发挥主桁拱结构的作用；当船撞击时，波纹凹凸的加劲作用提高了抵抗船冲击的能力，同时不锈钢复合波纹板的变形可以在一定程度上缓冲冲击力； 在环保和耐久性方面，临水面为不锈钢，避免了钢结构涂装带来的饮用水污染，提高了水下钢结构的耐久性。
为提高边墙波纹板的整体性，设计要求总高度达到7m钢结构轻强复合板，避免空间波纹板焊接变形。这一技术要求对模压设备的规格提出了很高的要求，选择适合大尺寸波纹板模压的压机设备是一个挑战。另外，渡槽边墙波纹板波长为2000mm的非标尺寸，模具需要根据其特殊的波纹尺寸进行专门设计定制。
针对此特点，研究团队结合国内外已有的波纹板加工经验，积极采取理论研究与实际操作相结合的方法，开展了“Q345qD+316L不锈钢复合波纹板模压成型”和“模压成型设备设计与制造”工艺研究，形成了钢结构渡槽用大尺寸中厚不锈钢复合波纹板模压成型工艺。通过深入调研国内外不锈钢复合波纹板技术现状，调研多家模压成型设备厂家，制定了Q345qD+316L不锈钢复合波纹板成型工艺。结合波纹板的几何尺寸和波形特点，选择合理的模压成型设备，制定模压成型工艺参数，优化模压模具尺寸及结构，最终采用模压成型工艺成型生产不锈钢复合波纹板，形成了一套成熟可行的加工工艺。
不锈钢复合波纹板模压成型工艺的成功应用，验证了该项新工艺技术对新材料、新结构、大尺寸波纹板加工的可行性，填补了行业内同类工程制造技术的空白。该项技术通过提高波纹板一次成型合格率、减少二次矫正工作量及废品率，共计节约成本360万元。
淠河总渠渡槽作为钢结构槽桥结合的典范，随着国家水利工程的发展必将得到广泛的应用，不锈钢复合波纹板具有很大的推广应用价值和广阔的使用前景。
（作者：尹良 安徽省交通规划设计研究院有限公司；杜深云 中铁第四工程局集团有限公司钢结构建设有限公司）
本文原载于6月26日《中国建材报》第5版
