浅析桥梁深水钢套箱的设计及加工

1、浅析桥梁深水钢套箱的设计及加工 【摘要】随着国民经济的发展，桥梁建设事业发展迅速，钢套箱在桥梁基础施工中的应用也越来越广泛。 【关键词】深水；钢套箱；设计 一、套箱设计概况 1、套箱总体结构 本套箱为无底双壁钢套箱，平面尺寸为42.8m13.0m。 套箱总体结构图见下图所示： 2.套箱分层分块 套箱水平方向分为十块，高度方向分为四节。 （1）第一节套箱（a）设计 第一节套箱最高4.0m：内外侧面板为6mm厚钢板，环板为10mm厚钢板，面板加劲肋为l908mm、l12510mm角钢，水平桁架为2l8010mm角钢；钢箱面板、钢箱竖向劲板、钢箱水平环板均采用6mm厚钢板 （2）第二节套箱（b）设计

2、 第二节套箱高4.5m：内外侧面板为6mm厚钢板，环板为14mm厚钢板，面板加劲肋为l12510mm角钢，水平桁架为2l12510mm角钢；钢箱面板采用10mm厚钢板、钢箱竖向劲板采用6mm厚钢板、钢箱水平环板均采用6mm厚钢板。 （3）第三节套箱（c）设计 第三节套箱高4.5m：内外侧面板为6mm厚钢板，环板为10mm、14mm厚钢板，面板加劲肋为l908mm、l12510mm、l16014mm角钢，水平桁架为2l12510mm角钢；钢箱面板采用10厚钢板（吊点位置0.7m高度范围的钢箱内侧板采用16mm钢板）、钢箱竖向劲板10mm钢板、钢箱水平环板均采用6mm厚钢板（吊点位置钢箱钢箱两块环

3、板采用10mm钢板）。 （4）第四节套箱（d）设计 第四节套箱最高5.0m：内外侧面板为6mm厚钢板，环板为10mm厚钢板，面板加劲肋为l908mm角钢，水平桁架为2l8010mm、2l12510mm角钢；钢箱面板、钢箱竖向劲板、钢箱水平环板均采用6mm厚钢板。 二、套箱加工要求 1、原材料要求 钢材的品种、规格、性能等符合现行国家产品标准和要求。 钢板厚度及允许偏差、型钢的规格尺寸及允许偏差均应符合其产品标准的要求。 钢材的表面外观质量除应符合国家现行有关标准的规定。 2、钢套箱焊接工艺要求 面板加劲肋与面板之间可采用间断焊接，每段焊缝长度为5cm，总的焊缝长度不小于两者接触长度的40%，焊

4、缝间隔相对一致。 环板与面板之间可采用间断焊接，每段焊缝长度为8cm，总的焊缝长度不小于两者接触长度的50%，焊缝间隔相对一致。 环板与斜杆、面板加劲肋之间必须满焊。 钢箱各构件之间必须满焊。 钢套箱内、外侧面板各分块之间焊缝必须满焊。 所有焊缝厚度均不得小于较薄母材厚度，倒挂牛腿和提升钢箱为二级熔透焊缝，所有对接焊缝为二级焊缝，其余焊缝均为三级焊缝。 为了减少和控制焊接应力及焊接变形，在焊接工艺方面，对长焊缝可采用分段反向跳焊法，以减少温度的影响，每段施焊长度以2040cm为宜，最后将焊缝填满。 所有焊缝冷却到环境温度后进行外观检查，以焊接完成24h后检查结果作为验收依据，二级焊缝不得存在表

5、面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷。三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检查。 为保证传力的连续性并易于加工，钢箱位置：隔板为整块，将面板加劲肋在隔板位置断开，然后与隔板满焊；非钢箱位置：环板为整块，将面板加劲肋在环板位置断开，然后与环板满焊。 3、套箱加工注意事项 加工前必须认真复核设计图纸，按块分类统计半成品钢板或型钢数量，并制作一一对应的标识。 加工场必须编制分块加工和分节试拼施工工艺及质量保证措施，按有关规范、工艺要求编写钢板与钢板、钢板与型钢、型钢与型钢间焊接工艺和施焊原则，有效防止焊接变形过大使局部或整体尺寸超出图纸允许误差要求。 焊接施工前，对各构件的施焊部位进行除锈，清除油

6、污。 半成品必须分类堆放，悬挂、张贴或涂写唯一的标识。堆放时应采取措施防止半成品变形。钢套箱各块段加工完后需用油漆进行标识，以便现场拼接施工。 钢套箱在加工、运输过程中应防止发生碰撞引起构件的过大变形而影响安装。出场前在加工场内进行钢套箱整体预拼装，以确保现场的拼接质量。 钢套箱块段加工过程中项目部应安排专人及时进行检查和监督、加工完成后及时组织验收。 三、套箱分块试拼 每节钢套箱加工完成，必须进行试拼工作。由于底节套箱具有不等高刃脚，试拼前需设置试拼平台，且要求平台具有足够的强度和刚度以满足试拼要求，防止套箱变形。 四、套箱分块运输与吊装 各分块在加工、运输过程中应设置合理的吊点，防止起吊变

7、形；运输过程中应设置装运平台，防止运输变形。 五、套箱安装 1、钢套箱各部件采用分块加工，在场地内检查各块尺寸、焊接符合设计要求后，运至墩位处拼装。 2、拆除部分钻孔平台，搭设套箱拼装平台，以便于套箱现场拼装。 3、在护筒上焊接导向架，导向架必须有足够的强度和刚度，便于控制套箱的平面偏位。 4、在拼装平台上分块、分层拼装套箱。 5、严格检查钢套箱现场的水平、竖向焊接质量，现场对焊焊缝采用煤油进行渗透检查。 6、按照设计要求，在护筒顶上焊接牛腿及提升架，安放座板，然后按图纸要求放置千斤顶。 7、浇筑套箱刃脚处压仓砼。 8、下放系统整体吊装套箱沿导向架缓慢下放，在套箱下放过程中，需要对其顶面、纵、

8、横桥向的轴线和垂直度进行跟踪观测，定员做好相关的观测记录。 9、套箱着床后，通过护筒对套箱进行平面限位，然后解除下放系统与套箱之间的连接，使河床承受套箱自重。 10、浇筑剩余压仓砼，压仓混凝土堆料高度及单次浇筑高度均不超过3.0m。 六、套箱施工重点注意事项 1、护筒上导向架以实测护筒平面位置和垂直度为依据分别设置，确保导向架竖直。 2、由于套箱整体+刃脚砼自重较大，为保证套箱下放安全，在水位允许的情况下将下面三节套箱+刃脚砼一起吊装下放并着床后，水上焊接顶节套箱。 3、设计压仓砼顶标高为40.75m，浇筑压仓砼时，应安排专人测量压仓砼顶面位置，要求成型的顶面位置与设计顶面位置最大高差不超过30cm。 七、结语 桥梁事业的发展飞速，水下施工将普遍存在。本