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大型工字钢混组合桥梁高效制作施工工法

1.前言

工字钢混组合梁桥的上部结构主体为工字组合钢梁，针对钢梁制造制定

加工工法，有利于推动该项施工技术发展，在更多的公路工程项目上推广应用，

充分发挥钢结构工字组合钢梁桥厂内模块化加工制造和流水线生产安排，实现现

场快速安装的技术优势。对行业的推动发展和降低工程造价具有深远意义。

在公司承建的太行山高速公路工程邢台段钢桥梁工程、延庆至崇礼高速公路

河北段GQ2合同标段钢桥梁工程制作施工中，对工字桥梁制作技术进行优化和创

新，经过优化的大型工字钢混组合桥梁高效制作施工方法，在制作过程中采用了

成套大型钢结构设备，形成了桥梁钢结构工厂化、模块化，流水线制作技术，提

高了效率，满足了桥梁结构高效规模化生产的要求，掌握了单面坡口不清根的焊

接技术、实现了钢混-组合工字钢梁桥面板浇筑施工时采用6mm厚度的施工永久

钢模板的折弯操作一次成型，解决了工字形钢梁吊运及翻身过程对工字梁的损

伤，提高了工字钢梁冬季低温施焊效率。“一种新型钢-混桥梁钢模板压制成型装

置”获2017年国家实用新型专利授权。“一种大型工字形钢梁专用吊具”“一

种钢混工字组合梁低温焊接防风保温棚”获2019年国家实用新型专利授权；“一

种大型工字形钢梁专用辅助翻身器具”获2019年国家实用新型专利授权。

2.工法特点

2.1集成采用成套大型钢结构加工设备，流水线生产，提高了自动化程度钢

梁采用“工”字形截面，板料在数控切割机上精确下料后用组立机进行组装腹板

和翼缘板，实现工字钢梁的自动组立和定位焊接，组立工序施工效率提高，自动

化程度提高。工字钢梁焊接采用龙门式埋弧自动焊，实现工字钢梁腹板与翼缘板

的连接焊缝船型位置埋弧自动焊，一台龙门焊机同时进行两根工字钢梁的焊接，

在提高焊缝质量的同时提高焊接工作效率。工字钢梁焊接变形矫正采用专用的翼

缘矫正机进行矫正处理，保证工字钢梁的形体尺寸精确，矫正效率高，避免采用

火焰矫正带来的劳动强度大、质量不易控制的缺点。通过数控切割机切割下料、

组立机组立、龙门埋弧自动焊机焊接和翼缘矫正机的矫正处理，实现钢结构桥梁

“工”字形钢梁的流水线生产，为钢结构桥梁模块化工厂加工制作创造条件。

2.2针对工字梁腹板与翼缘板的连接组合焊缝焊接，探索出单面坡口不清根

的焊接技术。因焊缝质量要求高，必须为全熔透焊缝。为达到全熔透要求，通常

做法在单侧坡口焊接完成后背侧进行清根后再进行焊接，该方法容易造成焊接变

形量增大，碳弧气刨清根需投入人力和消耗材料，对施工进度也有影响。为使线

不清根焊透，经过多次试验，采用钝边2mm、单面40°-45°坡口，按规定的

焊接规范焊接，实现了单面坡口不清根的焊接技术，提高了焊缝质量和焊接工作

效率。

2.3施工永久钢结模板一次压制成型，钢混组合工字钢梁桥面板浇筑施工时

采用6mm厚度的施工永久钢模板，因钢模板尺寸规格统一，数量多，采用自制

的专用液压压力机实现钢模折弯操作一次成型，大幅提高工作效率，并将钢模板

的剪切下料、折弯、加劲板装焊等工序连接成流水生产线的模式。

2.4大型工字形钢梁专用辅助翻身器具，在对工字钢梁翻身时，无需在工字

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钢梁腹板侧焊接固定临时吊耳，大大减少工作量，对工字钢梁腹板无任何损伤，