工地工廠鋼箱梁制造工藝

韋智淵

摘 要：本文介紹了鋼箱梁在工地或工廠從原材料選購、準備，到鋼箱梁的焊接制造、施工工藝等措施。

關鍵詞：鋼箱梁；制造工藝；施工工藝；質量驗收控制

中圖分類號：U445.57 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）08-0116-02

1 材料準備

鋼結構生產的主要材料包括鋼材、焊接材料和成品標準件。材料入庫前必須具有出廠合格證書并進行外觀檢查，當鋼材表面有銹蝕、麻點或劃痕等缺陷時，其深度不得大于該鋼材厚度允許負偏差值的1/2，同時檢查鋼材是否有裂紋、夾層及厚度不均勻等缺陷，外觀檢查合格后，根據規定進行鋼材的物理力學性能等復驗，主要包括鋼材受拉、受壓、受剪力學性能試驗，鋼材的冷彎性能、沖擊韌性試驗，復檢合格后入庫。材料采取分類儲存、分類保管。鋼材采取分層堆放，最底層鋼材放置在型鋼組成的墊架上，墊架應平整，間距均勻，確保鋼材在堆放過程中由自重引起的變形不至過大。

鋼料在軋制、運輸過程及不正確堆放中會使表面產生不平、彎曲、扭曲、波浪等變形，不矯正可影響鋼料在后期零部件加工制作、焊接等方面的質量，箱梁底板平整度及其線形。矯正采用火焰矯正和機械矯正。

1.1 火焰矯正

火焰矯正采用氣焊炬，主要用于矯正薄板。過程中嚴格控制加熱位置、加熱溫度和加熱方式。加熱位置應根據材料的變形種類和截面形狀來確定；加熱溫度根據材質、厚度、截面形狀等控制在600～800℃，加熱部位呈現暗櫻紅色或深櫻紅色，加熱方式主要采取點狀加熱以調整薄板的波浪形變形，加熱點直徑控制在15mm以內，加熱點的相互間距控制在50～100mm之間，變形小，間距采用上限間距，相反采用下限間距，矯正后鋼材應緩慢冷卻，降至室溫以前，避免錘擊鋼料或用水急冷。

1.2 機械矯正

機械矯正使用的設備分專用設備和通用設備。專用設備主要采用鋼板矯正機，通用設備采用摩擦壓力機、千斤頂等。對原材料的校正主要用鋼板矯正機矯正中厚板鋼材。鋼板矯正機的軸輥控制在5～11，軸輥數量多，矯正質量較好。

矯正后的鋼材表面不應有明顯的凹痕和損傷，鋼板平面度每米應小于1.0mm，鋼板直線度應滿足當板長L≤8m，允許偏差小于3mm，當板長L>8m，允許偏差小于4mm。

2 施工工藝

2.1 放樣、劃線

放樣前應復核施工圖紙，確保施工圖準確無誤。放樣所用的量具、儀器、儀表進行校驗，制作用尺與安裝用尺相互校對，確保尺寸的一致性。熟悉結構件的圖樣和制造工藝，核對選用的鋼號、規格應符合設計要求。

鋼料經過矯正，放樣準備工作完成后，即可在施工平臺上進行放樣。放樣按施工圖放1：1的大樣，根據預拱度要求加放預拱值，構件拼裝焊接焊縫長，箱梁采用分段制作整體拼裝，放樣時考慮焊接變形和拼裝需要留有余量，并考慮切割、刨邊和銑平等加工余量的要求。余量具體設置情況為對接焊縫沿焊縫長度方向每米留0.7mm，對接焊縫垂直于焊逢方向每個對口留1mm，角焊縫按每米0.5m計，加工余量按施工工藝取4mm。劃線前將鋼料墊平、放穩、劃線時要求線條細且清晰。

2.2 下料

零部件的下料采用自動氣割和手工氣割。自動氣割質量較高，用于主要零部件下料，手工切割主要用于現場施工，局部修割。氣割前對設備、工具等進行檢查，確認完好可靠后方可切割。氣割前清除切割區表面污物和鐵銹。鋼板應放平、墊穩，割逢下留有空隙。

鋼料氣割準備就續后，進行鋼料切割。氣割人員應具備特殊行業作業資格證。切割線與劃線偏差不超過2mm，端部傾斜度應小于2°，切割過程中應控制行走小車的路徑及其行走速度，確保切割質量。

2.3 部件組裝及焊接

部件裝配包括底板對接焊接、T型結構裝配焊接、橫隔板裝配焊接；總件裝配包括底板預拼裝、縱向加勁肋預拼裝、橫隔板預拼裝、T型梁預拼裝、T梁與底板焊接、橫隔梁與底板、腹板焊接，剪力釘與翼板及縱向加勁肋與底板焊接、底板、腹板、翼板連接板制孔。

設計圖對焊縫要求所有對接接頭、腹板與底板及上翼緣板之間的T型接頭焊縫均為Ⅰ級焊縫，必須焊透。底板、翼板和腹板T型接頭焊縫焊腳尺寸hf為：腹板厚18mm時，hf= 9mm，腹板厚16mm時，hf=8mm。所有焊縫都要檢查，其中Ⅰ級焊縫進行X光探傷，并拍片，所有焊縫均為連續焊縫。

底板對接焊接采用埋弧自動焊，一級焊縫。底板對接按照設計圖紙中所劃分的節段來進行制造，每個節段長度大約在22米左右，考慮拼接接頭不應布置在同一截面上，錯開距離不得小于200mm，同時拼接接頭不應放在梁的中心附近，一般應離中心2m以上。按照圖紙對底板對接的技術要求。拼接前將拼接板按拼接位置放置、調整焊接變形控制板，調節完成后實施點焊定位。在焊縫引弧處裝引弧板，收弧處裝引出板，焊機就位，調試，焊接。

橫隔板在整個箱梁結構制造過程中可以起到支撐定位的作用。橫隔梁部件制作焊接設計為二級焊縫，貼角焊。橫隔板的制作流程為隔板、加勁肋、護筒下料→縱向加勁板通孔、中部φ600通孔制作→隔板上劃線定加勁肋位置→加勁肋定位安裝→加勁肋與隔板的焊接→隔板與護筒焊接（如圖1）。隔板、加勁板下料，縱向加勁板通孔、中部φ600通孔制作采用氣割，其相關要求應滿足下料要求。加勁肋定位應準確，其在隔板上的平面位置和垂直度應滿足設計及規范要求。肋板與隔板之間焊接、護筒與隔板間的焊接應連續對稱施焊，焊腳尺寸應滿足設計要求。

2.4 節段拼裝

節段拼裝是各部件制作完成后，經檢查合格后在胎架上實施拼裝。節段拼裝流程為底板拼接→底板上劃線確定部件（縱向加勁肋、橫隔板、腹板）位置→縱向加勁肋定位焊接→橫隔板定位焊→T型結構定位焊→底板與T型結構焊接→橫隔板與底板、T型結構焊接→豎向加勁肋與底板、T型梁焊接。

2.5 節段總拼

鋼箱梁設計一般跨徑較大或較長，分節段制作、安裝后再連接成整體。節段拼裝和總預拼，應在制造場內搭設與設計線型、縱坡相一致的胎架，長度宜1節+3節制作段。在胎架上進行拼裝，便于控制各節段制造線型和設計一致，也便于總預拼矯正和節段連接加工。以第一節段為基準，按順序節段預拼，預拼節段兩端預留600～1000mm的腹底板焊縫，總預拼結束后再進行焊接，總預拼順序為節段順序編號，從第一節到末節。

2.6 焊接工藝試驗

剪力釘焊接前應進行焊接工藝試驗。焊接工藝試驗除選擇電流、電壓、焊接時間和焊槍位置外，還進行碳當量試驗、熔深試驗、焊縫、熔合區和熱影響區的硬度試驗和金相試驗。焊接工藝通過后焊接若干個焊釘分別進行焊釘拉伸試驗、彎曲試驗，都合格后才能按認可的焊接工藝正式施工。

2.7 制孔

鋼箱連接板制孔采用普通搖臂鉆床來完成，雙層拼接板只鉆位于上側的拼接板，另外一側在節段拼裝時配鉆。螺栓孔應成正圓柱形，孔壁表面粗糙度Ra≤25μm，孔緣無損傷不平，無刺屑；孔徑及相鄰孔距偏差應滿足設計及規范要求。所有的孔，均采用試孔器檢查，其通過率應滿足如下要求：用小于孔徑0.1mm的試孔器檢查，通過率應不小于85%，用小于孔徑0.2～0.3mm的試孔器檢查，通過率應為100%。

3 結語

鋼箱—砼組合梁目前在橋梁建設中已經得到廣泛的應用，它具有持久耐用，跨度大，施工現場占地少等優點，特別適用于施工不能中斷交通的公路上跨橋。

參考文獻

[1]葉靜麗.鋼箱梁的施工工藝[J].山西建筑，2014，（21）.

[2]王燕華，趙海艦，周高軍.淺析鋼箱梁制造工藝[J].科技情報開發與經濟，2011，（17）.