淺析鋼箱梁架設施工控制要點

陸愛東 王峰

摘 ? 要：隨著我國經濟的發展，以智慧生態為理念持續創新，鋼箱梁以恒載小、梁體建筑高度低、工廠加工的質量易保證、施工速度快等優點，越來越得到廣泛的應用。因此要加強對鋼箱梁施工架設的質量控制，不斷推進鋼箱梁的技術進步和產業化發展有重要意義。

關鍵詞：鋼箱梁 ?施工架設 ?質量控制

中圖分類號：U445 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（c）-0025-05

Abstract： With the development of China's economy and the continuous innovation of the concept of smart ecology， steel box girder has been widely used for its advantages of small dead load， low beam height， easy processing of factory processing quality and fast construction speed. Therefore， it is of important to strengthen the quality control of steel box girder construction and erecting the technical progress and industrialization of steel box girder.

Key Words： Steel box beam; Construction erection; Quality control

1 ?工程概況

357省道丹陽至常州機場B1標，A匝道橋首先沿主線中分帶布設，先后跨越東方南路與老S122平交口、南二環大橋，緊接著跨越主線左幅道路后落地。A匝道橋跨徑布置為3×30+2×30+（30+31）+19+2×27+2×27+42（鋼箱梁）+3×25.5+3×21.5 +3×20+2×20+2×28，橋梁全長為 682.05m。第七聯為鋼箱梁，上部結構為單箱兩室斷面，橋寬均為8.7m。鋼箱梁橫向均設置單向2%橫坡鋼箱梁中心線處梁高1834mm，梁頂面總寬8700mm，全梁底面總寬6060mm，總重量186.7t見圖1和圖2。

2 ?鋼箱梁制作架設總體思路的比選

思路1：鋼箱梁整體吊裝，采用兩臺200t吊車，分別安設在12#、13#墩位置同時起吊鋼箱梁整體吊裝。因南二環大橋已建成通車，受場地限制，吊車無法起吊。思路2：在南二環大橋中央分隔帶設置臨時墩，一臺吊車分別12#、13#墩起吊橫向兩個半幅鋼箱梁，然后在臨時墩上焊接橫縫。南二環大橋的中央分隔帶剛好是現澆箱梁的翼緣板位置，經受力驗算不能滿足要求。思路3：沿著鋼箱梁中腹板的位置縱向切成4.35m寬的兩個單元，采用架橋機分別架設兩個單元，待兩個單元架設就位后，焊接縱縫成型。經綜合比選，采用思路3進行本項目鋼箱梁的架設。

3 ?鋼箱梁施工工藝技術

工藝流程：鋼箱梁廠內制作→場外運輸→現場焊接拼裝→架橋機組裝就位→梁段吊裝、定位→梁體焊接→涂裝。

①鋼箱梁廠內制作包括內容有：板材預處理、下料、劃分單元塊、廠內焊接拼裝、廠內涂裝等工作。②場外運輸包括內容有：選擇運輸車輛、選擇運輸路線、運輸途中的安全防護措施等工作。③現場焊接拼裝包括內容有：地基處理、胎架設置、鋼箱梁單元塊拼裝焊接等工作。④架橋機組裝就位包括內容有：架橋機組裝、架橋機試吊、架橋機過梁等工作。⑤梁段吊裝、定位包括內容有：鋼箱梁現場吊裝運輸、臨時支座安裝、架梁、測量定位等工作。⑥梁體焊接包括內容有：梁體焊接懸掛支架搭設、高空焊接、焊縫探傷等工作。⑦涂裝包括內容有：涂裝懸掛支架搭設、涂裝料選定、涂裝步驟等工作。

4 ?鋼箱梁制作

4.1 鋼箱梁分段方案

（1）綜合考慮鋼箱梁廠內制造、運輸、現場安裝等因素，并依照設計圖紙的要求，確定分段方案（見圖3）：本工程鋼箱梁分為頂板單元、底板單元、腹板單元和隔板單元4個單元體，材質為Q345qD。橫橋劃分為8個節段，分別是4個箱室，4個懸挑臂（見表1）。

（2）鋼箱梁結構形式為單箱雙室，只有一道腹板。制作時將腹板保留在左半幅單元，右半幅較左半幅少了腹板，使得右半幅的整體剛度不如左半幅。為了保證左右兩半幅的鋼箱梁預拱度一致，頂板與底板錯開20cm，同時右半幅頂板上從梁端5m處，加焊40cm的碼板，間距2.5m，頂板與底板之間加焊加勁隔板，以增加右半幅的剛度，確保左右兩半幅架設完畢后在同一水平面。如圖4所示。

4.2 鋼箱梁現場拼裝步驟圖解

如圖5所示。

5 ?計算書

5.1 吊耳選用

本工程吊耳按照公稱吊重35T設計施工。箱梁最大分段重量為103t，4點吊裝則單個吊耳承重為25.75t，小于吊耳的公稱吊重35t，滿足吊裝要求。

5.2 鋼絲繩選用

本工程鋼梁分塊最重約為103t，因此采用Ф56mm鋼絲繩（6×37纖維芯），其破斷拉力為1348.9KN>103*9.8=1009.4KN，可見其鋼絲繩的選型滿足要求。

雙機吊裝，4根鋼絲繩與梁體角度大于單機吊裝，因此鋼絲繩受力滿足要求。

5.3 卸扣選用

根據現場需求，選用S-DW35卸扣。額定載荷35t，滿足要求。

5.4 吊車選用

根據160T汽車吊工況表，吊裝運輸采用160T吊車進行吊裝能滿足要求。

5.5 臨時支座選用

采用4個50t千斤頂作為臨時支座能滿足要求。

5.6 架橋機選用

選用WJQ50/180～200型號架橋機架設。最大起重為180t，跨徑50m，梁寬5m，該型號架橋機能滿足要求。

6 ?鋼箱梁架設

架橋機的跨孔是鋼箱梁安裝過程中最為重要和最為危險的一個工序環節，應高度重視。在加載了配重梁后，前支腿應平穩、慢速前行，橫向鋼軌下墊具有足夠強度的方木，方木在橫橋向要拉線繩的方式找平，保證所墊方木均勻受力。鋼軌在橫橋向上保持水平，防止架橋機受箱梁重力的分解力影響而發生橫向移動。前、中、后支腿應平放在方木上。

架橋機架鋼箱梁步驟：架橋機行駛到指定位置→喂梁對架橋機增設配重→移除后支腿，通過橫托遷移桁架→前支腿下發設枕木并進行調平→下放前支腿，重新安設后支腿，橫托移位→運梁小車起運箱梁，到位、調整、下放，見圖6。

7 ?焊接方法及順序

7.1 焊接方法

焊接工藝應根據焊接工藝評定報告編制，焊縫的焊接位置和操作方便進行焊接方法選擇。盡量采用埋弧自動焊，既CO2氣體保護半自動焊打底，用埋弧自動焊蓋面。

7.2 焊接順序

現場焊接總體順序為：先焊接縱向對接焊縫，后焊接節段之間一周環向對接焊縫。

挑臂與鋼箱梁間、箱梁與箱梁之間縱向拼接焊縫采用CO2氣保焊打底、埋弧焊填充蓋面，隔板對接焊縫采用CO2氣保焊焊接，在氣保焊打底焊接時采用從中間往兩邊分段退焊法控制焊接變形，每一分段控制在500mm左右，埋弧焊遵循從起弧端向熄弧端焊接的順序。

節段之間的一周環向對接焊縫，頂底板對接采用CO2氣保焊打底、埋弧焊填充蓋面，腹板采用CO2氣保焊焊接。具體的焊接順序如圖7所示。

8 ?涂裝

8.1 場內涂裝

正式涂裝前使用試板做涂裝工藝性試驗，試驗合格后方可進行涂裝。鋼箱梁節段焊接矯正完畢后，需要整體噴砂或手工動力打磨，將焊接飛濺和殘留車間底漆全部處理掉，并將粗糙度控制在80～100μm，表面清潔度達到Sa2.5級或St3級，即無明顯可見的影響涂裝的因素，涂裝時溫度控制在5℃～38℃之間，濕度不大于85%，要求表面處理后5h之內必須做上第一遍鋅基涂鍍底漆，因鋅基涂鍍底漆不宜長時間暴露于空氣中，表干（3h左右）后立即用中間漆進行封閉處理，后續聚氨酯面漆嚴格按照廠家說明書規定的涂裝間隔進行施工，同時噴涂時要垂直待涂覆面，距離不宜超過400mm。

8.2 現場涂裝

鋼箱梁運至現場涂裝表面，應進行以下處理后，方可進行現場涂裝：（1）將油污、泥土、灰塵等污物用水沖、布擦或溶劑清洗干凈。（2）表面處理后，對漆膜進行打毛處理，但注意保護組裝及其它符號。（3）進行二次涂裝前，要對損壞部位進行補漆。如露出金屬或底漆，應先補底漆，再補面漆。其基層處理和涂刷道數、厚度均按設計要求進行。

9 ?結語

通過鋼箱梁架設方案的比選，對鋼箱梁廠內制作、現場焊接拼裝、架橋機組裝就位、梁段架設、定位、梁體焊接、涂裝等架設施工控制要點的分析和監控，既經濟又安全地完成了鋼箱梁架設，為同類工程借鑒積累了經驗。

參考文獻

[1] GB5007-2017.住房和城鄉建設部.鋼結構設計標準[S].北京：中國建筑工業出版社，2017.

[2] JTG/T F50-2011.交通運輸部.公路橋涵施工技術規范[S].北京：人民交通出版社，2011.