钢箱梁结构施工方案与技术措施

钢箱梁结构施工方案与技术措施按照钢箱梁分段情况，采用临时支墩现场拼装施工方案。1、运输方案构件由专业厂家制作完毕后，按设计节段拼装完毕，经双方检查符合设计要求后，由加工场地运至安装现场，这样由大平板车及两台吊车配合装车运输，由于所运钢箱粱节段为超长、超宽运输构件，事先与交通管理部门取得联系，以保证运输过程中的安全，同时应对梁采取临时支承措施加固到位，运输过程中车辆行驶应匀速，避免梁段在运输过程中产生非弹性变形。卸装现场进行必要的检查：=1\*GB3①保证场地宽阔，保证吊车、板车出入自如；=2\*GB3②保证场地平整，没有塌陷现象；=3\*GB3③对场地进行必要的修整装车及运输：=1\*GB3①平稳将构件放在板车上加垫方木；=2\*GB3②将构件用牢固的锁紧在板车上；=3\*GB3③运输前检验全程道路是否有障碍物及高压线等情况；=4\*GB3④确定运输时间，车辆低峰时运输。2、临时支墩：按照钢箱梁分段情况（纵向分为五个节段，横向分为7段），采用增加4个临时支墩现场拼装施工方案地基处理，临时支墩处原地面破除路面，换填填筑60cm砂砾进行整体碾压；压实度达到90%以上；在支架位置处浇筑25cm混凝土做为支墩基础。在地面硬化后，加强箱梁施工范围内的排水工作，在场地两侧开挖30cm×30㎝排水沟，并设置水槽，严禁在施工场地内形成积水，造成地基不均匀沉降，引起临时支墩失稳，出现不安全隐患和事故。支架搭设：采用30×30cm碗扣支架做为临时支墩，横桥向布满，纵桥向布设3m，支架高度每隔2米设双向水平拉杆，钢管框架之间设交叉斜撑，以保证支架稳定。3、拼装顺序钢箱梁拼装由钢箱梁制作厂家安排人员到施工现场负责拼装。现场拼装全部在胎架上完成。胎架区设置有供单元件调整及角点控制的装置和标识，同时，考虑到不同区域的梁段其纵坡值不一样，而相邻梁段在胎架上预拼时又必须保证其拱度值，因此，在每一轮梁段上胎架组焊前根据每一轮胎架的设计拱度值调整模板高度，模板高度的调整采用插调整垫板形式来完成。在胎架区的地面上设置供各单元定位的（纵、横向）标记线，在胎架以外的钢柱上设置有各单元件的高度定位基准标记线（即：标高样杆）。梁段组装过程中，由各基准线控制每一个单元件和构件的空间位置，钢桥安装过程中，每完成一节间应测量其位置、标高和预拱度，如不符合要求时应进行校正。以保证钢箱梁整体尺寸精度。拼装顺序：底板—腹板—顶板拼装过程中采用点焊，点焊牢固后加设防焊接变形卡具，每间隔500mm加设一道卡具，自动组焊前检查各部位尺寸是否正确，否则矫正，焊后进行检验如变形需要矫正，合格后进行筋板组对焊接。在组装平台上按实样先组装底板，底板接正好后再腹板找正定位，加强板、顶板等按次序定位。各种部件和零件及成品摆放要垫好，垫实，平整，保证其不变形。箱形梁组装允许偏差（mm）简图项目允许偏差箱形梁盖板、腹板的纵肋、横肋间距s土1.0箱形梁隔板间距s±2.0箱形梁宽度b±2.0箱形梁高度hh≤2m±2.00h＞2m±4.00箱形梁横断面对角线差3.0箱形梁旁弯f1.0拼接注意事项：拼接前，部件尺寸应经检查合格，连接接触面和没焊缝边缘每边30-50mm，范围的铁锈，毛刺污垢，冰雪、雨水等清除干净。板材的拼接，应在组装前进行；构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行。组装顺序应根据结构形式、焊接方法和焊接顺序等因素确定。构件的隐蔽部位焊接，涂装并经检查合格后封闭，完全密闭的构件内表面可不涂装。采用夹具组装时，拆除夹具时不得损伤母材，对残留的焊疤修磨平整。顶紧接触面应有75%以上的面积紧贴，用0.3mm塞尺检查，塞入面积应小于25%，边缘间隙不应大于0.8mm。组装时注意以下几点，以保证组装构件的质量：组装前必须将接料工作进行完结，并且经无损探伤合格；组装时，组件均不得焊设计图以外的任何零件，不得焊临时固定件，不得随意在母材上引弧打火。4、高栓螺栓安装（1）高栓安装工艺流程：（2）作业准备：由制造厂处理的钢箱梁的摩擦面，安装前应复验所附试件的抗滑移系数，合格后方可安装，并应符合设计要求。高强度螺栓的设计预拉力、施加预拉力应符合设计要求。高强螺栓为摩擦型连接，出场时起摩擦系数不小于0.55。螺栓孔位25mm。螺栓孔的精度和孔壁表面的粗糙度均应符合现行的国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。（3）接头组装：连接处的钢板或型钢应平整，板边、孔边无毛刺；接头处有翘曲、变形必须进行校正，并防止损伤摩擦面，保证摩擦面紧贴。装配前检查摩擦面，试件的摩擦系数是否达到设计要求，浮锈用钢丝刷除掉，油污、油漆清除干净。板叠接触面间应平整，当接触有间隙时，应按规定处理。（4）安装临时螺栓：连接处采用临时螺栓固定，其螺栓个数为接头螺栓总数的1/3以上；并每个接头不少于两个，冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。组装时先用冲钉对准孔位，在适当位置插入临时螺栓，用扳手拧紧。不准用高强螺栓兼作临时螺栓，以防螺纹损伤。（5）安装高强螺栓：安装时高强螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打。大六角头高强螺栓的垫圈应安装在螺栓头一侧和螺母一侧，垫圈孔有倒角一侧应和螺栓头接触，不得装反。螺栓不能自由穿入时，不得用气割扩孔，要用绞刀绞孔，修孔时需使板层紧贴，以防铁屑进入板缝，绞孔后要用砂轮机清除孔边毛刺，并清除铁屑。螺栓穿入方向宜一致，穿入高强螺栓用扳手紧固后，再卸下临时螺栓，以高强螺栓替换。不得在雨天安装高强螺栓，且摩擦面应处于干燥状态。（6）高强螺栓的紧固：必须分两次进行，第一次为初拧。初拧紧固到螺栓标准轴力（即设计预拉力）的60%～80%，初拧的扭矩值不得小于终拧扭矩值的30%。第二次紧固为终拧。为使螺栓群中所有螺栓均匀受力，初拧、终拧都应按一定顺序进行。安装钢梁的高强度螺栓的长度必须与安装图一致。安装时，高强度螺栓应顺畅穿入孔内，不得强行敲入，穿入方向应全桥一致。高强度螺栓不得作为临时安装螺栓。被栓合板束的表面应垂直于螺栓轴线，否则应在螺栓垫圈下面加垫斜坡垫板。施拧高强度螺栓应按一定顺序，从板束刚度大、缝隙大之处开始，对大面积节点板应由中央向外拧紧，并应在当天终拧完毕。施拧时，不得采用冲击拧紧和间断拧紧。用扭矩法拧紧高强度螺栓连接副时，初拧、复拧和终拧应在同一工作日内完成。初拧扭矩应由试验确定，一般为终拧扭矩的50%。终拧扭矩应按公式（6.1.5）计算：Tc=K·Pc·d （1.6.1）式中：Tc——终拧扭矩（N·m）；K——高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值，Pc——高强度螺栓的施工预拉力（kN）d一一高强度螺栓公称直径（一）。用扭角法施拧高强度螺栓可按照现行《铁路钢桥高强螺栓连接施工规定》（TBJ214）的规定执行。高强度螺栓施拧采用的扭矩扳手，在作业前后均应进行校正，其扭矩误差不得大于使用扭矩值的±5%。（7）检查验收：检查应由专职质量检查员进行，检查扭矩扳手必须标定，其扭矩误差不得大于使用扭矩的±3%，且应进行扭矩抽查。松扣、回扣法检查，先在螺栓与螺母上做标记，然后将螺母退回30°，再用检查扭矩扳手把螺母重新拧至原来位置测定扭矩，该值不小于规定值的10%时为合格。对钢箱梁连接处，每栓群以高强螺栓连接副总数的5%抽检，但不得少于2套，其余每个节点不少于1套进行终拧扭矩检查。每个栓群或节点检查的螺栓，其不合格者不得超过抽验总数的20%，如超过此值，则应继续抽验，直至累计总数80%的合格率为止。然后对欠拧者补拧，超过者更换后重新补拧。5、焊接：由于本桥钢箱梁采用全焊结构，保证工地焊缝质量是全桥施工的关键。对于顶板、腹板、底板以及纵肋的横向对接焊缱均要求达到I级焊缝，全部探伤（1）制定焊接工艺焊接工艺制定严格按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的有关标准要求进行焊接工艺评定，并根据焊接工艺评定结果，编制焊接工艺规程，作为在施工过程中指导生产的依据。在钢梁制造前，根据图纸要求对各种典型焊接接头进行焊接工艺评定试验，以确定焊接方法、焊接设备、焊接材料、焊接工艺等。试验所用的焊接材料在强度、塑性、韧性等方面要和母材相配，使焊接接头性能符合相关规范、标准的要求。根据图纸确定需要评定的项目，拟用的焊接设备及焊接方法，焊接坡口形式及焊接顺序，以及焊接参数，编写焊接工艺评定任务书，送交业主和监理工程师评审批准。根据批准的焊接工艺评定任务书，逐项进行焊接工艺评定试验，并根据试验结果写出相应的试验报告。焊接工艺评定试验阶段性报告及最终报告应上报监理工程师审查、批准。如生产过程中某焊接工艺产生不稳定或低于质量要求时，应立即中止使用。试验报告按规定程序批准后，根据焊接工艺评定试验报告编写各种接头的焊接工艺文件，焊接工艺文件经监理工程师批准后，作为在施工过程中指导生产的依据。（2）焊接质量保证措施质量检查人员严格检查焊接工艺的贯彻执行情况，如现场条件和规定条件不符合时要及时反映、解决。保证焊接设备处于完好状态，并抽检焊接时的实际电流、电压与设备上的指标是否一致，否则要督促检查、更换，仪表好完好并要进行周期鉴定。焊接材料由专用仓库储存，按规定烘干、登记领用。当焊剂焊条当班未用完时要退回库房重新烘干。烘干后的焊条在烘干箱内保温，用保温筒领用。进行超声波和射线探伤的无损检验的工作人员，需持有经监理确认的相关资格证件，并经监理工程师确认后方准上岗操作。环境温度5℃以上和相对湿度80%以下方可施焊，当环境条件不满足需要时，要采取局部预热的方法，创造局部施工环境。当环境温度低于5℃时，在接缝两侧100mm范围内应采取适当加温措施；板厚大于25mm，在接缝两侧100mm范围内应预热温度80～120℃。现场焊接采用防风棚局部防风，焊缝处应设防风罩，遇雨天一般应停止施工，确因进度需要而施工时，应局部加热和防风外，并使整条焊缝要置于有效的防雨棚保护下方可施焊。（3）焊工：焊工经过考试并取得合格证后，方可施焊，合格证中注明焊工的技术水平及所能承担的焊接工作在焊接操作过程中，严格遵守焊接工艺细则进行施工焊。当发现重大质量问题时，需及时报告焊接技术人员，不得自行处理。（4）施焊作业要求=1\*GB3①施焊前必须彻底清理待焊区的铁锈、氧化皮、油污、水份等有害物，焊后必须彻底清理熔渣及飞溅物，有要求时还需将焊缝打磨平顺。②采用CO2气体保护焊的气体纯度应不小于99.9%。③定位焊必须距设计焊缝端部30mm以上，其长度为30-50mm，焊脚小于1/2设计焊脚。熔入焊缝的定位焊不允许存在缺陷。④焊接时宜使用引、熄弧板，不得在焊缝以外的母材上引弧，焊缝返修长度不应小于50mm。生产试板。⑤生产试板受拉对接焊缝应按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）规定的数量设置焊接产品试板，并在焊后经探伤后进行接头拉伸、侧弯和焊缝金属低温冲击试验，试样数量和试验结果应符合相关标准的规定；若试验结果不合格，可在原试板重新取样再试验，如试验仍不合格，则应先查明原因，然后对该试板代表的接头进行处理。⑥分段焊接时，应在分段四周及中间放置压铁，焊接时应从分段中间向前后、左右展开，对称施焊。由于腹板与顶、底板的熔透角焊缝焊接工作量较大，为防止箱体产生扭曲变形，在装配阶段，必须用角钢在自由边（主要是腹板上口之间）作临时加强，加强材间距不超过2000mm。在焊接阶段，采用合理的焊接顺序：由双数焊工从箱体向前后对称施焊且采用分段退步焊，并注意应先把所有焊缝的打底焊道焊接后在再进行中间焊道和盖面焊道。⑦腹板与顶、底板的熔透角焊缝，离开合拢口200mm范围内暂不焊接，先焊接熔透角焊缝箱体内部的角焊缝，然后外侧清根。并注意露出腹板的顶、底板与腹板之间用角钢作好斜撑，防止角变形。⑧现场合拢缝焊接顺序的原则是：先焊接承受横向拉应力的顶板（或底板）的对接合拢焊缝，后焊接腹板对接合拢焊缝，最后焊接腹板与顶、底板预留的熔透角焊缝。⑨对于支座附近（主要是1/4跨度与支座之间）合拢焊接顺序：先焊接顶板对接缝，再底板对接缝，后腹板对接缝，最后焊接腹板（包括其他纵向加强结构）与顶、底板的角焊缝。=10\*GB3⑩对于跨中段合拢接头（主要是1/4跨度之间）合拢焊接顺序：先焊接底板对接缝，再顶板对接缝，后腹板对接缝，最后焊接腹板（包括其他纵向加强结构）与顶、底板的角焊缝。材料要求：工程中所用的母材和焊接材料应具备出厂质量合格证书或质量复验报告；焊接前必须查明所用母材的材质，以便正确地选用相应的焊接材料和确定合适的焊接工艺，钢材在使用前进行抽样复验的方法应符合相关规定：（5）焊接接头质量检验及评定=1\*GB3①焊缝表面质量检验：所有的焊缝均应进行焊缝外观检验，焊缝表面应成型美观、焊缝尺寸应符合设计图纸要求、无裂纹、无气孔、无夹渣、无焊瘤、无弧坑等焊接缺陷存在。焊缝外观检验按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）下表中有关标准验收。

焊缝外观检查质量标准（mm）项目质量要求气孔横向对接焊缝不容许纵向对接焊接缝、主要角焊缝直径小于1.0每米不多于3个，间距不小于20其他焊缝直径小于1.5咬边受拉杆件横向对接焊缝及竖加劲肋角焊缝(腹板侧受拉区)不容许受压杆件横向对接焊缝及竖加劲肋角焊缝(腹板侧受压区)≤0.3纵向对接及主要角焊缝≤0.5其他焊缝1.0焊脚尺寸主要角焊缝其他焊缝*焊波角焊缝任意25mm范围内高低差≤2.0余高对接焊缝焊缝宽b＜12时，≤3.012＜b≤25时，≤4.0b＞25时，≤4b/25余高铲磨后表横向对接焊缝不高于母材0.5不低于母材0.3粗糙度Ra50注：手工角焊缝全长10%区段内允许。对焊缝内部质量检验应做到以下几点：对接焊缝应100%进行超声波探伤；熔透角焊缝100%进行超声波探伤；进行超声波探伤，内部质量分级应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）表17.2.7-2的规定，其他技术要求可按现行《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345）执行。焊缝超声波探伤范围和检验等级按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）表17.2.7-3的规定执行。对接焊缝除超声波探伤外，尚须用射线抽探其数量的10%(并不的得少于一个接头)。探伤范围为焊缝两端各250～300mm。焊缝长度大于1200mm时，中部加探250～300mm。当发现超标缺陷时应加倍检验。当发现裂纹或较多其他缺陷时，应扩大该条焊缝的探伤范围，必要时可延长至全长。进行射线探伤的焊缝，当用射线和超声波两种方法检验的焊缝，必须达到各自的质量要求，该焊缝方可认为合格。焊缝的射线探伤应符合现行国家标准《钢熔化焊对接接头照相和质量分级》(GB3323)的规定。无损探伤人员上岗进行操作和出具评定报告，必须有取得相应的资格认证的无损检测人员进行。焊缝内部无损检测，应在焊接完成24小时后方可进行，焊缝修补应按照《焊缝焊接缺陷返修工艺规程》进行。返修次数一般不宜超过二次。所有修补焊缝应全部进行外观检验，并按原规定要求进行无损检测。6、除锈所有构件必须清除表面浮锈，氧化铁皮，电焊、气焊、残点、毛刺、尘土、油污等物，以免在表面产生有害残渣。高强螺栓磨擦面遇有油污应用汽油擦洗干净，所有构件刷两道防锈漆。凡高强螺栓连接处均不涂红丹及油漆。钢箱梁外侧喷射至Sa3级，钢箱梁内壁打磨至Sa2.5级，钢箱梁顶板顶面打磨至Sa2.5级。表面除锈质量要求除锈方法喷射或抛射除锈手工和动工工具除锈除锈等级Sa2Sa2.5Sa3St2St3适用范围除右边两类条件以外的其他地区年平均相对湿度在50%以上及有一般大气污梁的工业地区1.大气含盐雾的沿海地区；2.大气中SO2含量大于250mg/m3的工业地区；3.杆件浸水部分；4.防腐要求高的钢梁及构件与Sa2条件同与Sa3条件同质量标准一般喷射、抛射除锈，钢材表面的油脂和污垢，氧化皮、锈和油漆涂层等附着物已基本清除，其残留物应是牢固附着的较彻底的喷射、抛射除锈，钢材表面应无可见的油脂和污垢，氧化皮、锈和油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑彻底的喷射、抛射除锈，钢材表面应无可见的油脂和污垢，氧化皮、锈和油漆涂层等附着物，表面应呈现均匀的金属光泽一般的手工和动力工具除钢筋。钢材表面应无可见的油脂和污垢，没有附着不牢的氧化皮、锈和油漆涂层等附着物彻底的手工和动力工具除锈。钢材表面应无可见的油脂和污垢，没有附着不牢的氧化皮、锈和油漆涂层等附着物，除锈比St2彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽

5）钢箱梁防腐施工工艺①材料要求钢箱梁钢材外壁防腐喷涂内容（所有构件）钢箱梁表面处理电弧喷铝部位喷砂至Sa3级油漆配套道数干膜厚度（μm/道）备注防腐年限25年电弧喷铝1160μmx1灰色环氧富锌封孔底漆120μmx1灰色H53-85环氧云铁中间漆250μmx2褐红色S52-2丙烯酸聚氨脂面漆335μmx3面漆颜色（另定）小计385μm钢箱梁钢材内壁防腐喷涂内容（所有构件）钢箱梁表面打磨至Sa2.5级油漆配套道数干膜厚度（μm/道）备注防腐年限15年H0-1环氧富锌底漆180μmx1灰色H53-85环氧云铁中间漆1100μmx1褐红色S52-68各色防腐环氧面漆260μmx2面漆颜色（另定）小计300μm钢箱梁顶板顶面防腐喷涂内容（所有构件）钢箱梁表面打磨至Sa2.5级油漆配套道数干膜厚度（μm/道）备注防腐年限15年环氧富底漆一道180μmx1灰色H53-85环氧云铁中漆1100μmx1面漆颜色（另定）小计180μm②主要机具：喷砂枪、气泵、回收装置、喷漆枪、喷漆气泵、胶管、铲刀、手砂轮、砂布、钢丝刷、棉丝、小压缩机、油漆小桶、刷子、酸洗槽和附件等。③作业条件：油漆工施工作业应有特殊工种作业操作证。防腐涂装工程前钢箱梁已检查验收，并符合设计要求。防腐涂装作业场地应有安全防护措施，有防火和通风措施，防止发生火灾和人员中毒事故。露天防腐施工作业应选择适当的天气，大风、遇雨、严寒等均不应作业。④工艺流程：基面清理→底漆涂装→面漆涂装→检查验收基面清理：钢箱梁的油漆涂装应在钢箱梁安装验收合格后进行。油漆涂刷前，应将需涂装部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物清理干净。基面清理除锈质量的好坏，直接关系到涂层质量的好坏。因此涂装工艺的基面除锈质量分为一级和二级。除锈方法：钢材表面露出金属色泽喷砂、人工打磨；钢材表面允许存留干净的轧制表皮一般工具(钢丝刷、砂布)清除锈，为了保证涂装质量，根据不同需要可以分别选用以下除锈工艺：喷砂除锈，它是利用压缩空气的压力，连续不断地用石英砂或铁砂冲击钢构件的表面，把钢材表面的铁锈、油污等杂物清理干净，露出金属钢材本色的一种除锈方法。这种方法效率高，除锈彻底，是比较先进的除锈工艺；人工除锈，是由人工用一些比较简单的工具，如刮刀、砂轮、砂布、钢丝刷等工具，清除钢构件上的铁锈。这种方法工作效率低，劳动条件差，除锈也不彻底。底漆涂装：调合防锈底漆，控制油漆的粘度、稠度、稀度，兑制时应充分的搅拌，使油漆色泽、粘度均匀一致;刷第一层底漆时涂刷方向应该一致，接茬整齐。刷漆时应采用勤沾、短刷的原则，防止刷子带漆太多而流坠;待第一遍刷完后，应保持一定的时间间隙，防止第一遍未干就上第二遍，这样会使漆液流坠发皱，质量下降;待第一遍干燥后，再刷第二遍，第二遍涂刷方向应与第一遍涂刷方向垂直，这样会使漆膜厚度均匀一致；底漆涂装后起码需4～8h后才能达到表干、表干前不应涂装面漆。面漆涂装：钢箱梁结构涂装底漆与面漆一般中间间隙时间较长。钢箱梁涂装防锈漆后运到工地安装，安装结束后才统一涂装面漆。这样在涂装面漆前需对钢箱梁表面进行清理，清除安装焊缝焊药，对烧去或碰去漆的构件，还应事先补漆；面漆的调制应选择颜色完全一致的面漆，兑制的稀料应合适，面漆使用前应充分搅拌，保持色泽均匀。其工作粘度、稠度应保证涂装时不流坠，不显涂纹；面漆在使用过程中应不断搅和，涂刷的方法和方向与上述工艺相同；涂装工艺采用喷涂施工时，应调整好喷嘴口径、喷涂压力，喷枪胶管能自由拉伸到作业区域，空气压缩机气压应在0.4～0.7N/mm2；喷涂时应保持好喷嘴与涂层的距离，一般喷枪与作业面距离应在100mm左右，喷枪与钢结构基面角度应该保持垂直，或喷嘴略为上倾为宜；喷涂时喷嘴应该平行移动，移动时应平稳，速度一致，保持涂层均匀。但是采用喷涂时，一般涂层厚度较薄，故应多喷几遍，每层喷涂时应待上层漆膜已经干燥时进行。涂层检查与验收：表面涂装施工时和施工后，应对涂装过的工件进行保护，防止飞扬尘土和其它杂物。涂装后的处理检查，应该是涂层颜色一致，色泽鲜明光亮，不起皱皮，不起疙瘩。涂装漆膜厚度的测定，用触点式漆膜测厚仪测定漆膜厚度，漆膜测厚仪一般测定3点厚度，取其平均值。⑤保证项目应符合下列规定：涂料、稀释剂和固化剂等品种、型号和质量，应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。涂装前钢材表面除锈应符合设计要求和国家现行有关标准的规定：经化学除锈的钢材表面应露出金属色泽。处理后的钢材表面应无焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等。不得误涂、漏涂，涂层应无脱皮和返锈。涂装工程的干漆膜厚度的允许偏差项目和检验方法应符合表设计要求，干漆