钢箱梁风嘴的设计与安装需兼顾气动性能、结构强度及施工可行性，其核心目标是通过精细化设计与标准化施工，确保风嘴在复杂环境下长期稳定运行。以下从设计准则、制造工艺、安装控制三个维度展开具体要求：

一、设计准则：气动优化与结构安全并重

气动性能设计

风嘴外形需通过风洞试验验证，重点优化导流角度与截面轮廓。例如，黄茅海跨海通道采用 22° 倾角风嘴，可有效引导气流沿箱梁表面附着流动，减少涡激振动。设计时需避免锐角结构，采用扩张式出口（5°-8° 扩张角）以降低气流分离风险，同时结合导流板阻断气流交叉干扰。

结构强度控制

风嘴主体采用 Q345qD 钢材，面板厚度不小于 16mm，横隔板间距≤3.1m，局部承压区需加厚至 12mm 以上。焊接节点需进行应力分析，关键焊缝采用全熔透工艺，腹板与顶板连接缝需设置加劲肋增强刚度。

制造精度要求

风嘴单元件下料时需预留 25mm 以上收缩余量，采用数控切割保证端口直线度偏差≤1.5mm/m。组焊过程中，通过刚性胎架约束与反变形设计（预设 1-2° 仰角）控制平面度，横向变形≤B/2400（B 为板宽），纵向变形≤5mm。

二、制造工艺：焊接控制与防腐处理

焊接变形控制

薄板风嘴采用 “点焊定位 + 刚性胎架” 工艺：点焊长度 50-100mm，间距 300-500mm，电流 240±30A，电压 30±3V。正式焊接时采用 CO₂气体保护焊，分多层多道施焊，优先焊接横隔板与腹板接缝，对称施焊以减少应力集中。

防腐体系构建

沿海环境中风嘴外表面需采用 “电弧喷铝 120μm + 环氧封闭漆 + 氟碳面漆” 复合涂层，总厚度≥340μm；内表面喷涂无机富锌改性环氧漆，干膜厚度≥200μm。焊缝区域需额外涂刷可焊性底漆，避免焊接损伤防腐层。

三、安装控制：精度保障与质量验收

定位与临时固定

采用全站仪三维定位，风嘴面板标高偏差≤±2mm，横向偏移≤±1.5mm。临时固定时，高强螺栓预紧力需达到设计值的 70%，点焊长度≥50mm 且间距≤500mm。

焊接与探伤检测

正式焊接前需预热至 80-120℃，焊接电流 240±30A，电压 30±3V，气体流量 15-20L/min。焊缝冷却后进行 100% 超声波探伤，缺陷部位采用碳弧气刨清除并重新施焊，复验合格后方可进入下道工序。

动态调试与验收

安装完成后需进行涡振响应测试，振幅超过限值时调整风嘴角度或增设导流板。最终验收需复核几何尺寸、焊缝外观及防腐涂层完整性，形成包含探伤报告、应力测试数据的竣工档案。

实际工程中，需结合具体环境灵活调整设计。例如龙门大桥为提升抗风性能，取消传统风嘴，采用直腹板 +“倒 L 型” 导流板组合，通过风洞试验验证其抗风能力达 140m/s。这种基于实证的设计优化，体现了风嘴设计安装的动态适应性与技术创新。施工中需严格执行工艺标准，强化过程管控，确保风嘴性能全面满足设计要求。

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