大跨度钢箱梁施工工艺分析与控制关键要点.docx

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1、大跨度钢箱梁施工工艺分析与控制关键要点【摘要】：随着国家的快速发展和社会进步，钢结构因其经济和技术的优越性、低碳减排、循环经济以及可工业化，在工程建设领域的应用日益广泛，国内出现了钢结构使用热潮。在科学技术高度发达的今天，钢结构技术不断取得发展进步，已经成为我国工程建设领域的主导力量，本文通过对大跨度钢箱梁的制造的工艺分析与控制的总结，为类似项目的施工提供可靠的参考依据。【关键词】：大跨度、钢箱梁、工艺分析、控制、关键要点1、工程概况如意湖大桥位于吴歌路跨如意湖段，拟建一座三跨系杆拱桥跨越如意湖，采用钢箱梁整体断面，桥面全宽40.Onu钢箱梁采用工厂分节段制造，现场焊接拼装。钢箱梁采用单箱七室

2、截面，箱梁中心线处梁高2.455m,顶板板厚分别为16mm、28mm、36mm,底板板厚16mm、28mm、36m,边腹板厚16mm,侧腹板板厚28mm,中腹板板厚16mm；中跨拱肋理论计算跨径为105.0m,矢跨比为f1=14.375;钢箱顶、底板厚度为32mm,腹板厚度为28mm,采用Q345qD钢板制成。整个拱肋分为多个节段吊装。南、北各两条拱肋分别位于各自的竖直平面内，拱肋间无横向联接系。图1如意湖大桥纵、横断面图2、大跨度钢箱梁结构特点分析桥位处外部环境复杂,钢结构截面尺寸大,输运条件受限且大型设备进场存在一定困难。该桥梁跨度大、桥面宽、吨位重、非常规造型，且现场地形复杂，支架设计难

3、度大，安全风险高。该桥造型优美但结构夏杂。拱肋线形控制难度大。钢材进厂时,常因长途运输和装卸不慎而产生变形,给加工造成困难,且影响制造的精确度,故在加工前必须进行加工工艺的分析与优化，在不改变招标文件要求的前提下，对钢结构方案进行优化,综合考虑材料供应和施工的技术要求,提供可靠的加工依据和安装的方案。由于钢的强度和硬度高，钢结构必须在钢结构件厂用特殊设备制造，然后运输到现场进行结构安装。钢结构制造过程较多，工艺流程必须合理组织，精心安排，以减少往返运输时间。钢结构制造厂应根据钢结构设计图纸，绘制其施工详图。3施工工艺分析与流程3.1. 施工工艺分析根据本桥结构特点，充分考虑制作、运输、桥位施工

4、环境、吊装等因素，拟采用先梁后拱的施工工艺。钢箱梁各分为长度约为15m的吊装单元，在厂内按板单元制作（关键要点）、节段制作（关键要点）、预拼装、涂装工序制作完毕后通过车运输至桥位。钢箱拱厂内按板单元制作、节段制作、预拼装、涂装等工序制作完毕后通过公路运输至桥位，通过已合拢的钢箱梁作为工作平台，从两端依次往中间吊装，直至合拢。3.2施工工艺流程根据本钢桥的特点确定钢梁和钢箱拱制作分为三个阶段：板单元制作（厂内制作）、节段连续匹配制作（包括预拼装）、桥上连接（施工现场）。即：下料一板单元制作一涂装一拼装场地胎架搭设一节段制作（预拼装同步进行）一节段分解一涂装一运输吊装一桥上连接一补涂装及面漆涂装，

5、总体流程图如下：图3板单元制作分解图4.2 箱型柱制造为保障钢板下料后的直线度，可以采用将两块钢板进行拼接的方法，这个方面可以获得较好效果。在进行划线下料时，要注意留下余量。其中，在划线的宽度方向上要留下余量，中间的隔板不留余量。按照5毫米左右的间隔，沿划线在长度方向用电钻钻孔，之后同时使用两台半自动切割机沿着划线中轴线进行切割。用水准仪将H型钢固定后，再进行焊接组装成临时组装平台。最后使用磨光机进行修磨平整，并认真检查。整个过程当中，一定要避免用锤重击打焊接处，以保障焊接处的完整。4.3 梁与连接板的加工与焊接与通常制作工序相同，第一道工序是下料。一般情况下都是使用切割机进行型钢的下料。鉴于

6、不同种类钢材性质不同，钢材下料过程中必须要由操作人员进行人工控制，所以在钢板下料时要使用半自动切割机。下料完成后，要把切割处打磨光滑并将金属残渣清理干净。同时对各种材料予以编号并分类摆放，以方便后续操作。为保障钻孔定位准确，在钻孔前，用划针或其他工具在材料上面标出孔的中心位置和直径大小，同时在孔的四周距离中心900毫米的位置上打四只冲孔，完成后仔细检查，确保位置准确。沿着与钢板受力方向垂直的方向用用电动砂轮机或是磨光机对钢板表面进行打磨，打磨范围不能超过螺栓直径的4倍。确保打磨光滑，防止在钢材表面摸出明显凹坑。图4梁与连接板的加工与焊接4.4 制造精度要求（1）下料精度要求严格按照工艺图纸规定

7、内容执行。（2）切割前把钢板摆正放平，清除割件表面切口两侧约3050mm内的铁锈，油漆粉尘等杂质，并在下面留出一定空隙，以利于把切割产生的熔渣从切口下部吹出。（3）为减少气割变形，支点必须放在割件内，切割大件时，特别要注意支点可靠，防止由于自重而产生过大的变形。4）为确保工件加工质量，如有需要先进行试切。（5）工件切割完毕后切割边缘需清理打磨，对于切割时造成的崩坑等缺陷进行修补打磨。（6）下料前应检查材料的牌号、规格、质量。并应使轧制方向与零件的受力方向一致。（7）所有零件优先采用精密切割下料。对于长宽比较大的矩形板块，下料时，沿长度方向的两边要同时切割，防止板件在板平面内侧向弯曲。对于形状复

8、杂的零件（如隔板），用计算机放样确定几何尺寸，并采用数控切割机精切下料，并应适当加入补偿量，消除热变形的影响。（8）下料时，每联钢箱梁合拢段长度预留配切量，合拢前根据测量再切割。4.5 组装精度要求（1）组装前必须熟悉图纸和工艺，核对零件确认符合图纸和工艺要求方可组装。（2）组装前必须彻底清除待焊区的铁锈、氧化皮、底漆、油污、水等有害物质，使其表面显露出金属光泽。（3）箱型梁底板在箱梁组装胎型上就位，通过定位件保证纵向基准线与胎型纵向中心线重合且密贴。按其上构件位置线依次组装隔板、腹板，检查合格后焊接。图6组装精度控制5、结束语综上所述，随着经济发展，钢结构大跨度桥梁的应用越来越多，由于大跨度钢结构的制造和安装都有很大的难度，因此，探究钢结构在施工过程中关键技术和控制要点，采用精细化的工艺来保证施工质量，为了钢结构在桥梁领域的持续发展奠定基础，本文，通过对项目过程的总结，在工艺分析、流程、关键要点等均有经验总结，可供类似工程借鉴。参考文献1陈方丽大跨度钢结构施工的关健技术和关键要点工程科技20232杨国正钢结构制作过程质量控制要点施工技术2011