连续钢箱梁架设有何方案

发布时间：2022-10-05 10:03 热度：

　　连续钢箱梁因其刚度大，自重小，施工灵活，异型美观等特点，广被采用。钢箱梁架设，方法多种多样，其中，支架法较为常用。因此，如何提高支架法架设效率，保证现场施工质量，一直是施工人员研究和探讨的课题，接下来小编简单介绍钢铁工程论文。

　　1引言

　　近年来，我国基础设施建设飞速发展，道路、桥梁施工技术得以充分展现。大环境的影响下，各领域都把效率和质量作为重要指标，桥梁施工也不例外。钢箱梁施工作为桥梁的关键工序，如何提高其架设效率并保证其施工质量就显得尤为重要。笔者就郑东新区龙吟桥连续钢箱梁施工实践进行阐述。

　　2工程概述

　　郑州市郑东新区龙吟桥工程，起于郑东新区龙湖湖心岛如意西路出入口匝道，止于北三环交叉口分界线，桥址位暂无蓄水。本桥梁全长131.2m，跨径布置35+50+35m，顶板宽45.5m，梁高2m。桥梁断面为整体式宽幅等高连续钢箱梁，采用八箱单室断面，每箱之间通过系梁连接，边箱悬臂长2m，边箱、中箱预制宽度均为3m。梁体设置有平、竖曲线，梁面纵、横坡采用结构找坡，梁体线形控制难度大。龙吟桥连续钢箱梁纵向长120m，根据施工需要，每箱分为7段加工、吊装，全桥共由119片组成。钢箱梁采取提前在工厂分段、分块加工，通过陆运方式运至现场，根据总体施工进度计划，待全桥的下部工程和钢箱梁拼装支架全部施工完成后，预压支架，符合要求后，采用两台150t履带吊开始架设钢箱梁。履带吊机参考《桥梁工程机械性能手册》，按臂长24m时计算，最大作业半径14m，半径内最小起重量为44t(两台88t)，满足架设要求。桥跨布置及纵向分块如图1示。

　　3工期目标及影响因素分析

　　为了按期、保质完成钢箱梁架设施工，提高钢箱梁架设效率和焊接质量，需对影响因素进行分析，采取改进措施，实现预期目标。3.1影响钢箱梁架设效率的因素分析(1)根据合同工期要求，钢箱梁架设总工期为25天，即单片钢梁架设时间不超过1.6h(5片/天)。场地布设三条运、架梁通道，吊机作业范围较大，在吊装过程中需多次挪移吊机，存在频繁倒梁现象。(2)钢箱梁架设方案为两台150t履带吊抬吊，对驾驶员同步操作要求较高，相互配合难度较大，且连续钢箱梁起、落、回转不能一次完成，存在反复调整的现象。(3)钢箱梁在架设时，钢梁块段需要精确对准前、后、左、右四个部位，对位难度较大，存在反复调整现象，耗时较长。3.2影响钢箱梁焊接应力的因素分析(1)由于施工条件限制，钢箱梁分块数量较多，结构焊缝焊接量大，所产生的焊接残余应力和钢板微量变形使得钢板受力不均，易出现个别支座脱空现象。(2)本标段钢箱梁节段既有顺桥向分段，又有横桥向分块，加之梁体线形和梁面横坡的影响，因此焊接方向和焊接顺序对于预防焊接变形影响较大。(3)钢箱梁块段之间的平整度、角度、宽度，都会影响到钢箱梁的焊接应力。

　　4针对影响因素采取方案优化及改进措施

　　4.1提高钢箱梁架设效率措施

　　4.1.1增加运、架梁通道，精选吊机站位为了克服钢箱梁架设时吊机多次移位，频繁倒梁的情况，决定采取增加运、架梁通道，由原来的三条增加至现在的五条。参考《桥梁工程机械性能手册》精确计算吊机作业半径和最大起重，选择最合理的吊机站位,满足吊装要求。新增运、架梁通道见上图“桥跨布置及纵向分块图”。这样待架钢梁段可以运至架设位置，基本可以一吊就位。4.1.2优化架设方案，调整架梁设备本桥钢箱梁主梁分段为：横桥向设计为8箱主梁、7箱系梁，横向分段以每箱为一个单元，纵向分段为7孔(7段)，梁段最大重量59t。根据运、架梁通道优化，由三条增加为五条，优化架设方案可采用一台260t履带吊架设，参考《桥梁工程机械性能手册》，按臂长24m时计算，最大作业半径14m，半径内最小起重量为81.7t，完全满足架设需求。这样既避免了两台吊机驾驶员配合不协调问题，又可以起、落梁，扒秆回转一次完成，而且一台260t履带吊租赁费用远低于两台150t履带吊。4.1.3增设限位设施，及时定位施焊钢箱梁梁段架设前，先将架设的梁段位置用粉笔标出轮廓线，并且在拼装支架的分配梁上和与其相邻的梁段上焊接限位板，在钢箱梁腹板对接处焊接限位“马板”，这样就形成了一个梁段的“卡槽”，在吊装架设时，直接将梁段对准落入“卡槽”就可以了，很好的解决了反复调整问题，大大提高了架设效率。钢箱梁梁段架设位置调整完毕后，要及时进行定位焊接。定位焊焊缝长度和厚度应根据对接处的错边量决定，一般情况下定位焊焊缝间距40cm~60cm，长度5cm~10cm，厚度一般小于设计焊缝厚度的1/2，施焊位置在小坡口一侧。定位焊的工艺参数和焊接材料同正式焊缝要保持一致。

　　4.2钢箱梁焊缝应力的控制

　　4.2.1精选焊接工艺，控制焊缝质量所有类型的焊缝在焊接前必须做焊接工艺评定试验，编制完善的焊接工艺评审实验报告，所有手工焊采用纯度大于99.5%的CO2气体保护焊。所有要求熔透的对接焊缝及连接焊缝必须熔透，且焊后对焊缝进行打磨，以保证有较高的抗疲劳强度。除顶板对接焊缝采用CO2气体保护焊打底、埋弧自动焊填充盖面的焊接方法外，其他焊缝均采用CO2气体保护焊进行焊接。焊缝返修时当返修长度较短(小于400mm)时采用手工电弧焊进行焊接。焊接方法及其工艺参数见表1。因钢箱梁结构焊缝较多，在保证焊接质量的前提下，尽量采用焊接变形小和焊缝收缩小的焊接工艺，以减小发生的焊接变形和残余应力，如采用多层多道焊的接头错开，每层之间要求严格清渣，目检前层前道焊缝无裂纹等缺陷后，方可进行下道下层的焊接，直至焊满;每层焊道的高度控制在4mm~5mm之间;每层每道应连续施焊。4.2.2合理焊接顺序，控制焊接变形合理的焊接方向和焊接顺序对于减小焊接应力和预防焊接变形非常重要，因此所有焊缝施焊时应遵循对称、同步、均匀、先长后短的原则进行。本桥钢箱梁节段既有顺桥向分段(见上图“桥跨布置及纵向分块图”)，又有横桥向分块(见下图“钢梁横向分块图”)，为了尽可能的减小焊接应力，控制焊接变形，施焊时遵循：纵向分段内的纵缝将横桥向分块连接形成纵向节段先施焊，纵向分段间的横桥向焊缝将顺桥向分段连接形成架设节段后施焊。同时，要求节段纵横焊缝的施焊相对于分段(块)间的匹配拼装滞后1~2个节段，以确保梁段间的整体匹配性。钢梁横向分块如图2所示。图2钢梁横向分块图该桥钢箱梁整节段梁的焊接主要有顶板、底板纵向(顺桥向)对接，腹板与顶、底板熔透角接，及横隔板与腹板T型角接。焊接时先同时同向焊接顶板、底板对接焊缝，再焊腹板与顶、底板熔透角接焊缝，最后焊横隔板与腹板的T型角接焊缝。焊接时，采用2人进行对称焊接，减少钢板焊接变形量。整节段梁吊装到位后，钢箱梁架设节段之间的环缝施焊可按照节段间环缝形成的顺序依次施工，每条环缝(横桥向对接焊缝)焊接顺序相同，待各联钢梁环缝施焊完毕再拆除各临时支架，完成钢梁的体系转换达到成桥使用状态。4.2.3加强钢梁监控量测，确保钢梁整体线形在钢箱梁上安装测量监控，特别是轴线、高程、平面位置的控制，全部采用全站仪，进行测量控制就位;水准仪、卷尺复核检测，以达到符合图纸要求。高程设置与工厂制造立面线形一致。(1)高程控制，主要以支架立柱顶支撑垫梁高程的数据为准，在钢箱梁安装前，先测出直接支撑在钢箱梁下部的支撑垫梁的高程，同时进行高度的调整，使各分段的钢结构支撑垫梁高度准确无误后，再进行钢箱梁的安装。(2)轴线控制，钢箱梁起吊安装前，检查测量控制点的位置是否正确符合要求;必要时，在测量点上贴上反光测量片，便于仪器的观察测量。对于曲线段要加密控制点。主要以全站仪控制钢箱梁的轴线测量点(连续钢箱梁卸胎架前，布置的轴线控制点)。钢箱梁安装后，测量钢箱梁的安装位置坐标是否符合要求，必要时用千斤微调即可。

　　5方案优化及改进措施实施效果

　　5.1钢箱梁架设时间，比合同工期缩短了5天，按每缩短一天工期节省2.276万元(合计单日人工费11360元;单日机械费用9900元;其他各项材料费用1500元。)费用计，合计节约11.38万元。5.2钢箱梁焊接无错台、鼓包、夹渣、气泡等现象，焊缝质量检查合格率99%。钢梁整体线形控制良好，完全符合设计、规范要求。

　　6结束语

　　通过对本桥连续钢箱梁架设方案优化及相关控制措施的实施，取得了良好的经济效益和社会效益，可供同类桥梁施工借鉴。

　　参考文献：

　　[1]《郑东新区龙湖区龙吟桥(如意西路跨龙湖桥)工程施工设计图》第二部分上部结构及附属.

　　[2]GB50755-2012.钢结构工程施工规范[S].

　　[3]《桥梁工程机械性能手册》.

　　阅读期刊：

　　《工程管理学报》(双月刊)创刊于1985年，是国家住房和城乡建设部主管的综合类国家科技期刊，由哈尔滨工业大学、中国建筑业协会管理现代化专业委员会主办。本刊的宗旨是：面向建筑业和房地产业，反映国内外工程建设领域的高新技术应用模式和工程管理的新理论、新方法，服务于工程建设各阶段的管理工作，提升工程建设管理水平和从业人员素质。