浅析钢箱梁架设施工控制要点

陆爱东 王峰

摘   要：随着我国经济的发展，以智慧生态为理念持续创新，钢箱梁以恒载小、梁体建筑高度低、工厂加工的质量易保证、施工速度快等优点，越来越得到广泛的应用。因此要加强对钢箱梁施工架设的质量控制，不断推进钢箱梁的技术进步和产业化发展有重要意义。

关键词：钢箱梁  施工架设  质量控制

中图分类号：U445                                  文献标识码：A                        文章编号：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  工程概况

357省道丹阳至常州机场B1标，A匝道桥首先沿主线中分带布设，先后跨越东方南路与老S122平交口、南二环大桥，紧接着跨越主线左幅道路后落地。A匝道桥跨径布置为3×30+2×30+（30+31）+19+2×27+2×27+42（钢箱梁）+3×25.5+3×21.5 +3×20+2×20+2×28，桥梁全长为 682.05m。第七联为钢箱梁，上部结构为单箱两室断面，桥宽均为8.7m。钢箱梁横向均设置单向2%横坡钢箱梁中心线处梁高1834mm，梁顶面总宽8700mm，全梁底面总宽6060mm，总重量186.7t见图1和图2。

2  钢箱梁制作架设总体思路的比选

思路1：钢箱梁整体吊装，采用两台200t吊车，分别安设在12#、13#墩位置同时起吊钢箱梁整体吊装。因南二环大桥已建成通车，受场地限制，吊车无法起吊。思路2：在南二环大桥中央分隔带设置临时墩，一台吊车分别12#、13#墩起吊横向两个半幅钢箱梁，然后在临时墩上焊接横缝。南二环大桥的中央分隔带刚好是现浇箱梁的翼缘板位置，经受力验算不能满足要求。思路3：沿着钢箱梁中腹板的位置纵向切成4.35m宽的两个单元，采用架桥机分别架设两个单元，待两个单元架设就位后，焊接纵缝成型。经综合比选，采用思路3进行本项目钢箱梁的架设。

3  钢箱梁施工工艺技术

工艺流程：钢箱梁厂内制作→场外运输→现场焊接拼装→架桥机组装就位→梁段吊装、定位→梁体焊接→涂装。

①钢箱梁厂内制作包括内容有：板材预处理、下料、划分单元块、厂内焊接拼装、厂内涂装等工作。②场外运输包括内容有：选择运输车辆、选择运输路线、运输途中的安全防护措施等工作。③现场焊接拼装包括内容有：地基处理、胎架设置、钢箱梁单元块拼装焊接等工作。④架桥机组装就位包括内容有：架橋机组装、架桥机试吊、架桥机过梁等工作。⑤梁段吊装、定位包括内容有：钢箱梁现场吊装运输、临时支座安装、架梁、测量定位等工作。⑥梁体焊接包括内容有：梁体焊接悬挂支架搭设、高空焊接、焊缝探伤等工作。⑦涂装包括内容有：涂装悬挂支架搭设、涂装料选定、涂装步骤等工作。

4  钢箱梁制作

4.1 钢箱梁分段方案

（1）综合考虑钢箱梁厂内制造、运输、现场安装等因素，并依照设计图纸的要求，确定分段方案（见图3）：本工程钢箱梁分为顶板单元、底板单元、腹板单元和隔板单元4个单元体，材质为Q345qD。横桥划分为8个节段，分别是4个箱室，4个悬挑臂（见表1）。

（2）钢箱梁结构形式为单箱双室，只有一道腹板。制作时将腹板保留在左半幅单元，右半幅较左半幅少了腹板，使得右半幅的整体刚度不如左半幅。为了保证左右两半幅的钢箱梁预拱度一致，顶板与底板错开20cm，同时右半幅顶板上从梁端5m处，加焊40cm的码板，间距2.5m，顶板与底板之间加焊加劲隔板，以增加右半幅的刚度，确保左右两半幅架设完毕后在同一水平面。如图4所示。

4.2 钢箱梁现场拼装步骤图解

如图5所示。

5  计算书

5.1 吊耳选用

本工程吊耳按照公称吊重35T设计施工。箱梁最大分段重量为103t，4点吊装则单个吊耳承重为25.75t，小于吊耳的公称吊重35t，满足吊装要求。

5.2 钢丝绳选用

本工程钢梁分块最重约为103t，因此采用Ф56mm钢丝绳（6×37纤维芯），其破断拉力为1348.9KN>103*9.8=1009.4KN，可见其钢丝绳的选型满足要求。

双机吊装，4根钢丝绳与梁体角度大于单机吊装，因此钢丝绳受力满足要求。

5.3 卸扣选用

根据现场需求，选用S-DW35卸扣。额定载荷35t，满足要求。

5.4 吊车选用

根据160T汽车吊工况表，吊装运输采用160T吊车进行吊装能满足要求。

5.5 临时支座选用

采用4个50t千斤顶作为临时支座能满足要求。

5.6 架桥机选用

选用WJQ50/180～200型号架桥机架设。最大起重为180t，跨径50m，梁宽5m，该型号架桥机能满足要求。

6  钢箱梁架设

架桥机的跨孔是钢箱梁安装过程中最为重要和最为危险的一个工序环节，应高度重视。在加载了配重梁后，前支腿应平稳、慢速前行，横向钢轨下垫具有足够强度的方木，方木在横桥向要拉线绳的方式找平，保证所垫方木均匀受力。钢轨在横桥向上保持水平，防止架桥机受箱梁重力的分解力影响而发生横向移动。前、中、后支腿应平放在方木上。

架桥机架钢箱梁步骤：架桥机行驶到指定位置→喂梁对架桥机增设配重→移除后支腿，通过横托迁移桁架→前支腿下发设枕木并进行调平→下放前支腿，重新安设后支腿，横托移位→运梁小车起运箱梁，到位、调整、下放，见图6。

7  焊接方法及順序

7.1 焊接方法

焊接工艺应根据焊接工艺评定报告编制，焊缝的焊接位置和操作方便进行焊接方法选择。尽量采用埋弧自动焊，既CO2气体保护半自动焊打底，用埋弧自动焊盖面。

7.2 焊接顺序

现场焊接总体顺序为：先焊接纵向对接焊缝，后焊接节段之间一周环向对接焊缝。

挑臂与钢箱梁间、箱梁与箱梁之间纵向拼接焊缝采用CO2气保焊打底、埋弧焊填充盖面，隔板对接焊缝采用CO2气保焊焊接，在气保焊打底焊接时采用从中间往两边分段退焊法控制焊接变形，每一分段控制在500mm左右，埋弧焊遵循从起弧端向熄弧端焊接的顺序。

节段之间的一周环向对接焊缝，顶底板对接采用CO2气保焊打底、埋弧焊填充盖面，腹板采用CO2气保焊焊接。具体的焊接顺序如图7所示。

8  涂装

8.1 场内涂装

正式涂装前使用试板做涂装工艺性试验，试验合格后方可进行涂装。钢箱梁节段焊接矫正完毕后，需要整体喷砂或手工动力打磨，将焊接飞溅和残留车间底漆全部处理掉，并将粗糙度控制在80～100μm，表面清洁度达到Sa2.5级或St3级，即无明显可见的影响涂装的因素，涂装时温度控制在5℃～38℃之间，湿度不大于85%，要求表面处理后5h之内必须做上第一遍锌基涂镀底漆，因锌基涂镀底漆不宜长时间暴露于空气中，表干（3h左右）后立即用中间漆进行封闭处理，后续聚氨酯面漆严格按照厂家说明书规定的涂装间隔进行施工，同时喷涂时要垂直待涂覆面，距离不宜超过400mm。

8.2 现场涂装

钢箱梁运至现场涂装表面，应进行以下处理后，方可进行现场涂装：（1）将油污、泥土、灰尘等污物用水冲、布擦或溶剂清洗干净。（2）表面处理后，对漆膜进行打毛处理，但注意保护组装及其它符号。（3）进行二次涂装前，要对损坏部位进行补漆。如露出金属或底漆，应先补底漆，再补面漆。其基层处理和涂刷道数、厚度均按设计要求进行。

9  结语

通过钢箱梁架设方案的比选，对钢箱梁厂内制作、现场焊接拼装、架桥机组装就位、梁段架设、定位、梁体焊接、涂装等架设施工控制要点的分析和监控，既经济又安全地完成了钢箱梁架设，为同类工程借鉴积累了经验。

参考文献

[1] GB5007-2017.住房和城乡建设部.钢结构设计标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2017.

[2] JTG/T F50-2011.交通运输部.公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2011.