大跨度钢管拱桥钢管混凝土顶升浇注施工工法.docVIP

小半径曲线钢箱梁制造施工工法 广西路桥工程集团有限公司道桥分公司 主要完成人：杨占峰、覃晓凤、赵艳、魏华、熊俊 1 前言 钢箱梁结构具有自重较轻、安装速度快、跨越能力较强等优点，在桥梁工程中得到广泛应用。钢结构通常需要分块加工，预拼装，再起吊安装，焊接成桥。对于直线形的平面结构，制造工艺较简单，板材的下料、开坡口、焊接、预拼均易操作，但曲线形钢箱梁存在竖曲线和平曲线的变化，整个钢箱梁属于一个空间结构，顶、底板均为曲线，在制造时就有两个难点：①顶、底板下料可采用数控切割机完成，但下料后，开曲线坡口存在困难；对于直线形坡口，其线形、坡口角度固定，用铣边机即可完成。但对于曲线坡口，板边线形、坡口角度不断变化，铣边机无法完成。②在进行预拼时，曲线箱梁的空间胎架设置、预拱度设置等也是难点。 当以折代曲的曲线最高点到代替直线的垂直高度超过2cm，或在折线长度为3m的情况下，以折代曲已影响视觉效果时，我们认为钢箱梁的曲线半径已属于小半径。在半径在120m以下时，上述情况较明显。因此，曲线半径在120m以下的钢箱梁定义为小半径钢箱梁。南宁市凤凰岭-高环立交桥、成都市第二绕城高速成安渝枢纽互通两座桥梁的匝道均有钢箱梁形式，半径在120m以内，广西路桥工程集团有限公司在桥梁施工中采用了小半径曲线钢箱梁制造技术，取得了良好的工程效果，现将该项技术予以整理，形成本工法。 2 工法特点 2.0.1 使用工艺靠模辅助半自动切割机开曲线坡口，解决了曲线钢板单元的下料及坡口开设难题，有效地保证了曲线板单元的制造质量。 2.0.2 钢箱梁分块制造，板单元的划分充分考虑了原材料的尺寸，焊缝的合理布置，车间和现场的起重能力等因素。 2.0.3 在加工厂内对钢箱梁进行全桥整体拼装，有效地保证了钢箱梁的平曲线及竖曲线线形。 2.0.4 根据结构特点采用灵活的焊接工艺，确保各部位焊缝的焊接质量。 3 适用范围 适用于各种城市或公路立交匝道桥半径小于120m的曲线钢箱梁的施工，还可应用于机场、车站、码头等半径小于120m的曲线钢箱梁结构的制造。 4 工艺原理 综合考虑钢板的供货尺寸、车间内和现场的起重能力、焊缝的布置原则等因素来对钢箱梁纵向进行分段，横向进行分块，将钢箱梁细化分解到单块钢板单元。然后进行钢板下料、开曲线坡口，再焊接成块段。制作钢箱梁整体拼装的胎架，然后将钢箱梁块段吊到胎架上进行全桥预拼，调整好线形和尺寸，再焊接底板与腹板、腹板与顶板以及横隔板间的焊缝。上述焊缝经无损检验合格后，钢箱梁进砂房喷砂除锈，再涂装，然后进存梁场。 5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 小半径曲线钢箱梁制造施工工艺流程见下图： 图5.1-1 小半径曲线钢箱梁制造施工流程图 5.2 操作要点 5.2.1 钢箱结构分解 考虑供料、工装、设备起重能力、运输、现场安装、焊缝布置原则等因素，将钢箱梁进行节段划分。将其横向划分为4大块，左侧翼板、右侧翼板、左侧箱室、右侧箱室。纵向则在横隔板附近划分节段。 图5.2.1-1 钢箱梁横向分段图 图5.2.1-2 SW匝道钢箱梁纵向分段图(单位：mm) （1）考虑供应厂商的具体情况，如柳钢可供应的钢板最宽为2.2m，因此钢箱梁横向分块的最大宽度为2.2m的整数倍，以最大限度的减少焊缝，保证质量并节约材料。另外，考虑箱梁顶、底板均为曲线形，钢板原材料宽度尺寸按曲线外弧顶点与内弧2端点连线中点的差值计。在此基础上，钢板按定尺寸的原则进行订货。 图5.2.1-2 钢板订货需求尺寸示意图 （2）制造车间内的龙门吊起重吨位固定，钢箱梁分块的最大重量不能超过此数值。如制造车间内只有2台起重能力为20吨的龙门吊，则钢箱梁分块的最大重量不宜超过35吨，否则无法装车运出。另外，目前公路上允许的货车的最大宽度仅为3m，分块的最大宽度不能超过此数值。 （3）焊缝的布置原则： 尽量减少焊缝的数量和尺寸； 便于焊接操作，避免仰焊位置施焊； 采用刚性较小的节点形式，避免焊缝密集和双向、三向焊缝相交； 焊缝位置避开高应力区； 纵横两方向的对接焊缝，采用T型交叉，交叉点的距离不小于200mm，且拼接料的长度和宽度不小于300mm； 5.2.2焊接工艺评定 在钢箱梁正式制造前，根据其结构特点及现场施工条件，制定焊接工艺评定实施方案。按照拟定的焊接工艺指导书，用试件进行焊接工艺试验，然后进行无损检测、制取试样、测定焊接接头是否具有所要求的使用性能，编写焊接工艺评定总结报告，请专家对拟定的焊接工艺指导书进行评定。评审通过后才能正式进行曲线钢箱梁的制造。 5.2.3钢板单元件下料与开坡口 钢板单元件在车间内下料，所有单元件均采用数控全自动切割机进行切割。长度方向在单元件下料时，预留+15~+20mm配切余量，拼装时将余量留至非基准端；宽度方向进入焊缝