城市高架钢结构桥的钢箱梁制作技术

城市高架钢结构桥的钢箱梁制作技术

丁磊

九冶建设有限公司 河南郑州 450001

摘要：在城市和其他地方架设高架桥时，通常用钢梁穿过。同时，桥梁的结构形式和施工环境大多相似，交通组织复杂，导致施工质量和安全存在一定风险。一旦没有相应的控制措施和有效的监督体系，很容易导致施工过程中出现各种安全问题。因此，监理人员和人员有必要对城市高架桥钢箱梁的施工质量和安全进行有效控制，为高架桥钢箱梁的施工质量和安全提供保障。基于此，本篇文章对城市高架钢结构桥的钢箱梁制作技术进行研究，以供参考。

关键词：城市高架；钢结构桥；钢箱梁；制作技术

引言

随着我国城镇化建设步伐的加快，市政工程配套设施趋于完善，采用钢箱梁结构型式建设城市高架快速干道能有效保证工期和施工质量，提高施工过程中的规范性和标准性。因此，钢箱梁的吊装施工技术将会得到更多的应用，范围也会越来越广泛，所以对该项技术的研究和总结具有十分重要的意义。

1工程概况

桥梁是典型的城市高层桥梁，采用钢箱梁施工。钢箱梁截面由单个箱和三个空间组成，顶部板的双向横向坡度为2%，水平底板的坡度为1∵2.5。除了屋顶的u形肋之外，所有区段均透过螺纹连接焊接。每段主要由上部板单元、下部板单元、轨道板单元、膜单元和悬臂块组成(图1)。

图1江阴芙蓉大道桥标准横断面

2制作重、难点

本工程坡道钢箱梁为1800吨以上，是一个全焊接单箱梁和一个大断面连续钢箱梁，具有大量焊缝和大量焊接工作。钢箱梁的全宽为9300 mm，箱室的宽度为6426 mm，使得无法在工厂内制造整个箱室并将其运送到整个场地。n型坡道钢箱梁和WN型坡道钢箱梁堆叠在双层中，安装高度为25.6m，使得吊装和高空作业更加困难。本项目在雨季施工，缩短了施工时间，增加了各种不可预测的施工难度。

3钢箱梁制作工艺

3.1顶板单元制作工艺

3.1.1顶板单元制作工艺流程

1. 切割零件:上板由数控切割机切割，圆弧板的精度应严格控制。2)u形筋安装:u形筋由u形筋安装机安装。安装前先抛光焊接区域，根据垂直参考线和水平参考线绘制u形筋定位线，然后安装线(图2)。3)焊接u形肋:u形肋涂50 ~ 55槽，根部为1mm 0.5mm。船舶型逆变变形装置采用CO2自动焊机进行焊接，焊接后冷却溶解，并进行相应调整(图3)。

2. 3.1.2顶板单元制作工艺要点

1)装配参考线弹性线时，控制弹性线宽不超过0.3mm，误差不超过0.5mm。2)u形筋装配机必须符合以下质量标准:(1)从参考边到第一u形筋的边界公差为±1 mm。(2)u形筋与u形筋之间的距离公差:膜处1 mm，每个位置2 mm。(3)基准边与纵向基线之间的距离公差为±1 mm。(4)从基准面头部到u形筋末端的公差(距横向基线的距离)为±1 mm。(5)u形筋与桥面之间的垂直小于或等于1 mm，装配距离小于或等于1 mm。3)焊接后单元件平整度应通过热校正修正。加热温度应调节在600 ~ 800℃左右，钢板在室温下降前不得拧紧。如果个别零件需要锤头修正，则应添加pad板。

3.2横隔板（肋）单元件的拼焊

膜(筋)冲压合格后，用火焰切割工艺孔，并根据设计图纸的要求焊接工艺孔的加强筋。然后根据工程图尺寸，在垂直和水平方向的一侧绘制加劲板定位尺寸线，并在该侧安装和定位加劲板；按照上述方法安装和粘贴其它侧加筋板。最后，加强筋从内部水平焊接到外部，然后垂直焊接。为了减少热输入量和隔板单元的变形，可以应用切割焊接法。选择CO2固定气体保护焊丝进行焊接。焊接后，膜单元应根据变形情况通过火焰校正进行校正。校正后火焰的加热温度应保持在600 ~ 800℃，不允许过热。热校正完成后，膜单元冷却缓慢。气温下降到室内温度之前，冷水不能用来威慑。纠正钢表面不得明显损坏，深度必须控制在0.5mm以内。

3.3高架钢箱梁安装施工技术

3.3.1钢箱梁现场拼焊施工方案

安装后，桥梁轮胎的加固和轮胎检查合格。制作了上部板、底板、轨道板和膜板等单元部件，并将其运送到现场桥梁轮胎附近的预定位置。对安装中使用的25t型轿车进行了资格鉴定，现场修整行车道，保证畅通无阻。屋顶、楼板和腹板将放置在轮胎上，定位参照线和关键中心线将被阵列化。装配时，将道路中心线作为宽度方向的定位参照线，将底板、顶部板和轨道板作为高度方向的参照线，将各段之间的中心线作为纵向定位列车。

3.3.2焊缝检测

(1)检查焊缝外观。所有焊缝在焊接冷却后均应进行目视检查，不得出现裂纹、不完全熔化、闪电、渣封、不完全电弧坑和缺少焊接等缺陷。(2)焊缝无损检测。安排焊接后24小时的外观检查和无损检测，全面评估焊接的内外质量。当高强钢板焊接接头厚度大于30 mm时，应在焊接后48小时内进行无损检测。参照《公路桥涵施工技术规范（JTG/TF50—2012）》的相关规定，应适当运用焊接工艺，准确判断焊接质量，确定焊接质量问题的位置和程度，并可作为质量控制的参考。1)超声波探伤。按照《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定（GB11345—2013）》的相关要求组织超声波检测。2)x射线检查。按照《金属熔化焊焊接接头射线照相（GB3323—2005）》的x射线照相相关要求组织x射线检查。3)磁粉检验。组织磁粉检验工作，按照《焊缝无损检测磁粉检测验收等级（GB/T26952—2011）》的相关要求进行焊缝无损检验。

3.4钢箱梁吊装

(1)全面检查所有附件和部件是否完好。例如，检查各种绳索、吊索、汽车起重机等。满足工程标准和要求，保证汽车起重机的安全可靠，构建完善的通信网络。选择合适的吊车。高架桥梁钢箱梁吊装施工，主要的机械设备为吊车，一般情况下选择的是双机抬吊，但受现场的区域环境的影响，有时需要选择大吨位单机作业，因此在吊车选择方面需要根据起吊吨位，结合实际的施工环境进行施工方案设计。此外，还需要对施工场地的环境、周围环境问题等进行全面分析，如果施工环境周围的障碍物比较多，一般选择较大吨位的汽车起重机来实施单机吊装工作，所选起重机适用于高架桥设计，因此起重机选型时会出现许多参考影响因素。(2)自动将起重机移至起重位置，并为起重的早期阶段做好准备。提升过程中，相关人员应服从命令，严格执行提升操作，确保命令信号的及时性和可靠性。钢箱梁升降时必须保持速度稳定，严禁突然刹车。(3)取样。首先起重机会把钩掉。关于u形卡，钢丝绳和主梁有效固定。吊车慢慢地放下钩子。钢箱梁与卡车之间的距离达到一定标准后，停止挂钩操作。3 ~ 5分钟后检查机械设备是否有异常。集中检查钢丝绳扣、车箱、钢丝绳等。除非一切正常，否则无法启动正式的提升过程。(4)就地提起钢箱梁。继续连接。当钢箱梁升至距卡车表面1米处时，起重机停止升降过程。钢箱梁处于稳定状态时，检查卡车与钢箱梁之间是否存在直接接触。只有在没有接触的情况下，卡车才能进入缓慢行进的出口肢体，在此过程中，钢箱梁逐渐升高。提升到适当的高度时，起重机停止工作，并使用四边形进行相应的调整。如果钢箱梁在整个吊装过程中倾斜，则每个梁截面都必须采用这种吊装方法。（5）吊装过程中注意事项。安装顺序须保证每节段钢箱梁的结构稳定和不发生永变形，并且能保持或及时校正结构的预拱度和平面位置。安装前，对顶板高程、桥梁中心线进行复测，在允许偏差范围内才可安装，且在整个钢箱梁就位过程中，测量人员须全程测量。钢梁吊装时应缓慢就位，避免碰撞。各梁段拼装焊接作业完成后，及时补漆涂装。

结束语

目前，我国城市经济发展的速度越来越快，城市规模不断扩大，为了改善城市交通拥堵现象，城市高架桥的建设正在逐步加大，钢结构箱梁高架桥成为高架桥建设的重要组成部分，钢箱梁安装施工需要在施工前做好施工准备，确保施工周围环境的安全性，选择合适的吊车，对具体施工要点进行分析，对施工的精度、拼接、安装的质量进行严格把握，保证钢箱梁的吊装施工质量，提高钢箱梁安装施工技术，从而提高高架桥的整体施工质量。

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