橋梁結構鋼箱梁制作技術的研究與應用

趙伯勝 陳經科

（中國葛洲壩集團機電建設有限公司，湖北 宜昌443000）

1 概述

一般可見的高架橋基本上都是單幅橋，其標準橫斷面布置包括防撞護欄，路面各種車道的劃分，隔離帶的劃分，還有一些其他的到路基本設施的規劃。這種設計有著極為重要的關鍵點。制作鋼梁箱的時候要注意將切面設計的基本要求和實際的設計要求相結合進行考慮。在做這個之前要認真觀察研究鋼箱梁技術文件，結合其設計的基本思想。爭取做到圖紙形成、基本設計、一些制作工藝的制定和相關文件編制和質量計劃編制等一些相關的制造工作準備；制造工廠的資質認證，焊工考證等準備工作。施工圖繪制。

2 分段原則

根據設計圖紙的上的設計，規定了一些方法：分段劃分將橋梁鋼箱梁橫向切分分成左右懸臂單元和中間主體單元這兩個部分。這種設計的方法。一些部分的重要成分包括有：面，底板，隔板，腹板等。

3 板面的制造與材料選取

（1）材料的選取必須嚴格按照要求進行，不可偷工減料，同時在準備時可以多預留一些，以免不時之需。

（2）在使用一些相應的材料時要對其做仔細的檢查避免因材料的不合格導致制作失敗，尤其是要確保板件平面度的的標準性。一些重物的移動，堆積，運輸等途中應采用磁力吸附移動，這樣能極大的保證材料不會因為外力而變形。

（3）在制造過程中一些精密的零件需要嚴格的把關，不能因為加工和使用的不當使其損壞，產生磨損，殘破等影響后續的制造。

（4）一些大型的材料無法以人力對其加工的，則需要適用比較精密的儀器來進行加工。

（5）一些人力無法加工的形狀，可以使用機器的手段輔助制作，其中較好的就有數控切割機進行良好的加工。不過在切割前要事先設計好切斷點，不能損害材料。

（6）一些有機器加工的零件也還是需要有人力去排查其中不合格的個體并將其剔除，如果還能補救則由人力去做進一步加工。

（7）在組裝一些零件時要考慮它在那個部位起到支撐或其他作用，保證其在該部位是能完成其職責，也就是說在其受力時要保證力的方向是相同的。

（8）零部件的各種組裝拼接的前提是各零部件都是按照設計要求進行加工的，不能有半點的差錯，要嚴格按照設計要求去做，并按這個項目的設計要求的質量標準進行整體布局的檢測和有無缺陷的檢測。一些特殊的零件在安裝或者是組裝時都會有一些特殊的規定：

①一部分零件對于本次設計適用于做受力點的，因此這一部分零件在用于加工的時候需要注意其在受力條件下是否會產生不可逆的形變從而造成其本身的損壞，這樣的情況會造成整體受力的不均衡使得整個設計蹦壞造成經濟損失不說，甚至會對建造過程中造成人身安全隱患。②對于一些鋼材材料上有部分損傷和不平滑的現象可以采用高溫煅燒的方法來進行矯正，煅燒時注意不要損傷材料，煅燒結束后就應該讓鋼材自然冷卻到室溫為止，不可用其他手段強制降溫。在矯正后也需要進行檢測看看是否還有不合格的地方。③采用沖壓的方法來加工的零件，按照規定的要求進行檢查，如果有不合格的地方則需要采用冷加工法來加以矯正，在矯正的過程中同樣也要注意不能用過度的方法使零件損壞。

4 鋼箱梁制造工藝總則

4.1 本次設計的橋梁鋼箱梁在結構設計上上有著一些需要注意的要求，因此在移動，和存放在車間的場地上要有著諸多的考量。其次還需要在聯合實際的地點考察來進一步確定設計橋梁的鋼箱梁結構要如何的進行設計和制定相關的設計要求：分段制造采用正拼制造法，通過胎架及地樣線控制梁段組裝預拼裝線那與設計成橋成形一致：鋼箱梁制造采用橫向匹配。縱向測量控制的方法；鋼箱梁制作過程中面板單元，底板單元，腹板單元長度力向兩邊留余量，梁段匹配制造完成后，根據橋梁線形，分配數據切割余量。合攏段的面板。底板，腹板長度方向各留余量。待工地架設時根據實際測量長度進行切制。隔板U助槽口下料時寬度加大。裝飾板與腹板之間留一段嵌補現場裝焊。挑臂分斷間留一檔裝飾板現場裝焊。為減少焊接變形。T助單元可以制作成工型姑構后，沿腹板中心切開。制定合理的焊接工藝，減少結構變形。

4.2 橋梁的鋼箱梁制作的一直以來都有著難以突破的困難的地方，這些困難的需求大致可以概括如下：

（1）鋼箱梁在經過梁段組裝后要求組裝后要與整體橋梁的線型要是同一方向的，這樣整體設計的視覺效果會更加美觀；

（2）橋面上的制作也需要盡可能在做到美觀的同時也要求橋面設計的精準性；

（3）在制作橋梁鋼箱梁時所需要進行的工藝中包括有焊接，熔通等操作，這些操作的難度比較到容易影響到整個橋梁鋼箱梁的制造過程，這也是困難的地方；

（4）橋梁鋼箱梁完成后適配難度大。

4.3 工藝應對措施。

（1）制定合理而詳細的焊接工藝。將需要的每一步操作細分到極致，減少結構變形；

（2）在胎架的設計上要做到精準，零失誤。為之后的零部件拼接的完美性，這是必須的；

（3）在組裝各種零部件時觀察好各部件是否符合組裝的工藝要求，在此基礎上做到美觀和穩定。

5 下部焊接

梁段焊接應注意事項：

（1）梁段焊接順序：為了不因為不規則的形狀而導致受力不均勻使得材料變得不穩定而損害，因此焊接要一步步慢慢來操作。其次在焊接時要都使用些不以反應的氣體來保護焊接焊方法。

（2）鋼箱梁是一種本身全部都需要焊接的東西，結構焊縫較多，焊接的要求就變得格外的重要，不能引起一些不良的反應，此時可以采用一些不與其反應氣體保護焊，以減小焊接變形。

（3）底板的橫豎交接焊、腹板與底板間焊縫均為I 級溶透焊縫。

（4）在連接一些外部連接的器件時，不要因為誤操作而產生不必要的產物。拆除時，不能強行使用外力破除，這樣會對本體產生極大的傷害甚至產生不可補救的裂縫。

（5）焊接開始時的溫度要按照規定的溫度下進行，盡量避免不必要的誤操作，開始的溫度范圍會選取在距離焊接縫隙周圍100毫米，為了能及時的觀測溫度的變化，測溫的選取點一般會在距離其30～50 毫米范圍內測溫。這也是為了防止溫度過高而導致T型接頭崩裂的情況發生，在開氏溫度，要時刻關注著溫度的變化。

（6）一些地區橫向環焊縫有著一些特定的要求，為此可以再基礎上做與之相應的改變，以幫忙消化一些制造、裝置誤差。一些在焊接時的計量要在溫度合適的時候進行，溫度的偏差過大會是測量的精度受到很大的影響，如果溫度實在過高則應該等待冷卻在測。

（7）剪力釘焊接：在做這些工作的時候，任何一個小的改變都必須按照規定的手續來做規定的事情，在做一些角度的改變試驗是，要一直做到符合規定的要求才能接著往下做。如果焊接失敗則需要重做，不能再失敗品上再接著使用，這樣會影響或許的對接，使得與之對接不上這會造成很大的損失。

6 焊接不完美則反修

如果產品在檢測時有問題，并且不可忽視則可以在回去重造，切不可使用不合格的器件。退修時要檢查其是否達到返修的條件：判斷的根據則是根據無損檢測檢測確定缺陷的位置。用專業的工具來進行打磨，先初步處理缺陷。之后則是要想辦法去掉表面上的氧化物，這對后續很重要。

焊接補齊一些小的缺陷時。焊接產生熄弧應填滿弧坑。采用分段退焊法。返修部位要做到不間斷直到焊成功為止。萬一在這之中失誤而停止。則是需要采取一些辦法。堅決不能因此形成口子。再次焊樓構宜用磁粉：檢查，確認無裂紋后方可補焊。這些口子修補的開始溫度會比在一般情況下的溫度要高得多。焊縫的前面和后面可以互相作為一個參照物,相同的一個地方返修不能超多兩次，超過次數的部位是沒有返修的資格的。

焊縫查看：（1）焊縫查看。一切焊縫在焊縫金屬冷卻可進行查看。不能有裂紋。（2）焊縫無損檢測。對于無損檢測一般采用的手段會有：a.聲波檢測。b.磁粉檢測。c.射線檢測。

本文基于常見的高架橋梁的鋼箱梁技術，從初期規劃參考工程制作要求對給部件的材料選取到分段制作及各部件的焊接到最后的焊接完成后的檢測及方法來介紹。在實際的工程項目中還需要多加注意各種零部件的重要性。