装配式钢―混组合连续梁之槽型钢箱梁制造技术

1、装配式钢混组合连续梁之槽型钢箱梁制造技术1. 前言随着我国交通事业的发展，钢桥的建造数量不断地增加，特别是城市高架桥对桥梁外观造型、经济实用性等方面要求也越来越高。因城市高架桥施工场地受限，工期紧张，采用常规现浇箱梁桥、预制梁桥很难满足其要求，装配式钢-混组合梁在这方面有着独特的优势。临汾市滨河西路与彩虹桥、景观大道立交桥项目考虑到施工期间不能阻断桥下交通同时兼顾经济性，钢箱梁所有构件均在工厂制作，经试拼合格后运往现场进行吊装。该施工方法充分提高了钢箱梁制造质量，具有标准化、模块化、精细化生产、装配式施工的特点，大大缩短了钢箱梁生产周期，具有很高的经济技术优势，符合国家大力发展装配式建筑和倡导

2、的“绿色低碳、节能环保和可持续发展”及“工业化”的建设要求，与我国“十三五”优先启动国家重点研发任务研究方向切合。槽型钢箱梁梁段加工制造是整个桥梁建设中关键的项目，正确的施工工艺、施工方法对提高工程质量、加快生产进度、提高经济效益都具有十分重要的作用。2. 工程概况临汾市滨河西路与彩虹桥、景观大道立交桥项目位于山西省临汾市尧都区刘村镇，上部结构采用钢-混组合箱梁，下部结构为框架墩+承台+桩基的结构形式。桥梁全长2587.5米，工程总投资5.8亿元，是国内目前整体规模最大的钢-混凝土组合箱梁桥，桥梁选用Q345qDW梁专用钢，用钢量1.37万吨，共由4座桥组成分别为：滨河西路主线高架桥，桥面采用

3、双向6车道设计，桥梁宽度24.0m,桥梁全长1498.5米；规划九路主线高架桥，桥面采用双向4车道设计，桥梁宽度17.5m，桥梁全长242.0米；景观大道A匝道桥，桥面采用单向两车道设计，桥梁宽度9m,局部小半径加宽到10.4m,桥梁全长549.0m米；景观大道B匝道桥，桥面采用单向两车道设计，桥梁宽度9m,局部小半径加宽到10.4m,桥梁全长298.0m米。以滨河西路主线高架桥为例：钢箱梁采用开口槽型断面，4m一个基本梁段，均高1.40m,上覆混凝土板厚0.35m。槽型钢梁截面为单箱四室，钢梁横向采用腹板竖肋+顶底板横肋的横隔板结构形式。桥上翼缘板宽0.60m，厚度t=26mm；下底板宽16

4、.00m，厚度t=20mm两侧腹板均高1.45m,厚度t=16mm在局部位置对顶板进行加厚。钢箱梁横向采用腹板竖肋+顶底板横肋的横隔板结构形式。横隔板的间距墩顶为1.00m,跨中为2.0m。滨河西路高架桥横断面图详见图1。3. 施工工艺流程说明3.1 梁段划分槽型钢箱梁制造时由于吊装和运输的问题，需要对整体结构进行纵向分割和横断面分割，分割时应考虑以下因素：可供应钢板的最大长度和宽度，以利于减少拼接焊缝工作量；厂房大小及起吊能力；便于组成稳定的构件，便于组装和施焊，避免或减少仰焊；满足长距离运输要求等。综合考虑以上因素，滨河西路高架桥槽型钢箱梁采用横向分割，每4米作为一个标准梁段，如图1所示。

5、3.2 工艺流程图槽型钢箱梁制造工艺流程如图2所示。3.3 工艺补偿量设置工艺补偿量设置原则：从钢板下料开始直至钢箱梁制作完成的全过程，对每个环节都充分考虑焊接，修整对零部件尺寸的影响，使得每个部件最大限度的保持在设计的位置和尺寸上。滨河西路高架桥槽型钢箱梁工艺补偿量设置如表1所示。4. 反变形胎架制作槽型钢箱梁总体拼装采用多联连续匹配组装、焊接和预拼装同时完成的长线法施工技术，槽型钢箱梁胎架基础必须有足够的承载力，确保在使用过程中不发生沉降，并要有足够的刚度，避免在使用过程中变形。搭设胎架时纵向是根据设计图上提供的数值来设线型，横向是根据横隔板预设反变形量设置线型，纵横向的制作线形均通过调整

6、调节块高差来实现。胎架外设置独立的基线、基点，形成测量控制网，以便随时对胎架和梁段线形进行检测。每轮次梁段下胎后，应重新对胎架进行检测，做好检测记录，确认合格后方可进行下一轮次的组拼。胎架搭设如图3所示，胎架搭设要求如下：4.1 场地硬化，将整个拼装场地整平后浇筑20cm厚C30混凝土。4.2 按全桥线型在平台上划出桥梁整体两侧的顶板边线、底板横向分段线及纵向边线、腹板中心线的地样线。4.3 按照地样线及胎架布置图要求布置胎架，设置成桥线型的整体制作胎架，并对胎架、地样线提交报检。4.4 每档横向水平胎架设置912档，支撑点间距不小于梁体底板宽度，横向水平胎架圆管之间需采用不少于3档的板条连接

7、固定。每块胎架地脚板四个方向采用D16X200的膨胀螺栓焊接固定。4.5 每档胎架横向水平面用调节块调平，调节块与模板的连接距离不小于150mm调节块如图所示均匀布置，且每档不得少于17块。4.6 纵向根据箱梁每联长度设置不少于75档的横向支撑胎架，每2-3个大梁段之间理论上设置350mm勺开档间距，有合拢的地方设置450mm勺开档间距便于人进出施工。5. 单元件下料组装5.1 ?料下料5.1.1 零件放样下料，采用CAD电脑软件对钢箱梁各构件进行精确放样，部分结构复杂部位结合立体图进行立体放样，绘制各构件零件详图，作为绘制下料套料图及数控编程的依据。放样时按工艺要求预留制作和安装焊接收缩补偿量、加工余量及线形调整量。5.1.2 号料及下料号料前核对钢材的牌号、规格、材质等相关资料，检查钢材表面质量。号料严格按工艺套料图进行，保证主要构件受力方向与钢材轧制方向一致。对钢板及大型零件的起吊转运采用磁力吊具，T型肋、扁钢加劲板等采用专用吊具起吊，保证钢板及下料后零件的平整度。底板矩形零件采用数控火焰切割下料，圆弧异形零件、腹板零件、匝道桥顶板、底板、横隔板等异形或较小规格的零件均采用等离子切割下料。每下料10张钢板需对切割设