鋼混結(jié)合雙線簡支鋼箱梁制造工藝及控制要點

安偉

摘要：熟悉、理解和掌握鋼箱梁的制造工藝流程及控制要點，對施工技術(shù)人員參與工程建設(shè)至關(guān)重要。同時制造工藝作為程序性文件，對如何進行施工起到引領(lǐng)作用。

關(guān)鍵詞：鋼箱梁 制造工藝 控制要點

中圖分類號：U448.217 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（b）-0060-02

委內(nèi)瑞拉迪阿鐵路中鐵二局4座鐵路橋共15跨，全部采用鉆孔樁基礎(chǔ)，砼墩身，鋼混結(jié)合雙線簡支梁，橋面采用C50鋼筋砼設(shè)計。每跨橋梁縱向由三個箱型梁段構(gòu)成，等截面梁高，梁段之間縱向采用上翼緣板工地焊接，腹板、底板采用高強度螺栓連接。橋梁橫向由兩個開口箱型及兩箱之間的工形橫梁構(gòu)成，箱型與橫梁采用上翼緣板工地焊接，腹板、底板采用高強度螺栓連接。橋跨有兩種，第一種跨度為Lp=31.5 m，第二種跨度為Lp=39.5 m。見簡圖1（括號內(nèi)為Lp=39.5 m尺寸）。

鋼梁材質(zhì)為Q345qD、Q370qD鋼；高強度螺栓材質(zhì)為20MTIB；剪力釘材質(zhì)為ML15或ML15Al；一跨Lp31.5 m鋼箱梁約重135.3t，一跨Lp39.5m鋼箱梁約重223.5t。山海關(guān)橋梁廠制造，公路運至天津港，海運至委內(nèi)瑞拉卡貝略港，公路運送至橋位，搭設(shè)支架平臺，汽車吊分節(jié)段吊裝組合。

1 總體制造方案

本橋采用箱體分段制造，再進行整體試拼裝的方案。即所有梁段的底板螺栓孔及G1梁段的腹板螺栓孔均在半成品（單元件或板件）加工時用覆蓋式機器樣板鉆制。然后按照梁段G1+G2+G1進行整體試拼裝，待跨度、拱度、中心距、旁彎等幾何尺寸調(diào)整合格后，再用拼接板投鉆同一接口處未鉆孔梁段G2腹板上的螺栓孔。見圖2示意。

本橋箱梁包括底板單元、T型腹板單元、隔板單元、拼接板及其它零部件。

具體是：底板單元：包括底板、座板。

本橋箱梁包括底板單元、T型腹板單元、隔板單元、拼接板及其它零部件。具體是：

底板單元：包括底板、座板。

T型腹板單元：包括上翼緣板、腹板、縱、橫向加勁肋、人孔、楔形墊塊等。

隔板單元：包括腹板、上翼緣板、縱、橫向加勁肋、人孔。

其它零部件：包括剪力釘、吊裝件等。

每段箱梁均按以上四部分單元件組裝，焊接、矯形合格后進入梁段整體組焊胎（剪力釘除外）。整體組焊胎按橋梁正位設(shè)計，預(yù)制橋梁線性模型，在其上預(yù)拼裝，各支點高度符合拱度線型。

拼接板采用平板數(shù)控鉆床或用覆蓋式機器樣板鉆孔。

橫梁腹板采用平板數(shù)控鉆床或用覆蓋式機器樣板鉆孔，再組焊成工型。

上述桿件完成制作后，進入整體試拼裝，符合要求后進行涂層施工，完成成品保護。

2 工藝及控制要點

2.1 原材料預(yù)處理

所有材料均應(yīng)符合設(shè)計要求，對鋼板進行趕平、拋丸除銹。

2.2 下料

梁段主材訂購雙定尺鋼板回避或減少接料。梁段上翼緣板、腹板、底板、隔板等有曲線邊緣的零部件采用數(shù)控程序切割，細長板件例如縱橫向加勁肋采用多咀火焰切割機下料，切割過程盡量采取措施減小切割變形。預(yù)留腹板拱度，應(yīng)考慮理論拱度及T型焊接變形因素。對于重要零件的邊緣或焊接邊緣宜采用機加工方法，保證尺寸允許偏差符合規(guī)范要求。

2.3 制孔

對采用“先孔法”的底板和腹板，采用劃線卡覆蓋式機器樣板鉆孔的工藝，并預(yù)留焊接收縮量；對栓孔的檢測，除常規(guī)栓孔檢測外，還應(yīng)檢測極邊孔斜對角線差符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。對橫梁接頭板宜采用對邊卡覆蓋式機器樣板鉆孔的工藝。

2.4 組裝

箱體組裝分五步進行：

第一步：組對腹板與上翼緣板成T型，在T型上組對縱、橫加勁肋成T型腹板單元；

第二步：底板單元置于箱梁組焊胎型上，首先組對隔板單元，再組對T型腹板單元成箱體；

第三步：箱體焊接及修整合格后，組焊橫梁接頭板。

第四步：焊接吊耳（如果設(shè)置），配置楔形墊板保證與底板磨光頂緊；

第五步：整體試拼裝后焊接剪力釘。

已出孔的單元件或板件組裝均以孔定位。箱體在胎型上組裝，胎型上設(shè)置拱度線形。

2.5 矯形

T型腹板單元焊接后出現(xiàn)角變形宜采用工型矯正機矯正。其它變形以采用火焰矯正為主。執(zhí)行焊接工藝規(guī)定的焊接方法及順序，以減小變形。

2.6 整體試拼裝

桿件經(jīng)檢查合格后，進行整孔鋼梁的工廠試拼裝，試拼裝采用同直徑普通螺栓進行，不得使用采購用于現(xiàn)場裝配的高強度螺栓，因為高強度螺栓只能一次使用，且要符合設(shè)計鎖定溫度，試拼裝桿件包括箱梁、橫梁以及拼接板等。

（1）首先拼裝一列箱梁G2，然后拼裝相應(yīng)橫梁，然后拼裝另一列對應(yīng)箱梁G2，檢測中心距、對角線差。（如圖3所示）

（2）然后分別由中間G2梁段向兩端G1梁段拼裝，就位后檢測梁高、跨度、全長、主梁中心距、旁彎、對角線差、拱度、支點處高低差等。（如圖4所示）

（3）試拼裝調(diào)整合格后，用拼接板投鉆未出孔梁段G2腹板上的定位孔，然后卡固覆蓋式機械樣板鉆孔。（如圖5所示）

（4）對G1梁段兩端進行二次切頭；G2梁段于整體試拼裝前進行二次切頭。

2.7 涂裝

本橋涂裝方案見表1。

2.8 高強度螺栓

高強度螺栓應(yīng)符合設(shè)計要求，僅能一次性使用，在不破壞出廠狀態(tài)情況下，對超過6個月使用的高強度螺栓，需重新進行扭矩系數(shù)或軸力復(fù)驗，合格后方準(zhǔn)使用。現(xiàn)場裝配每班工作前需對氣溫、濕度、扭力、扭矩進行標(biāo)定，確保受力符合設(shè)計要求。

3 結(jié)語

現(xiàn)代鐵路、公路橋梁中大量使用鋼結(jié)構(gòu)、鋼混結(jié)構(gòu)橋梁，有助于建設(shè)更大跨度橋梁，減小地基承載力、節(jié)約投資、縮短建設(shè)工期。因此熟悉、理解和掌握鋼箱梁的制造工藝流程及控制要點，對施工技術(shù)人員至關(guān)重要，也是鋼箱梁工廠制作施工組織的程序性文件，對成品結(jié)構(gòu)的精度、穩(wěn)定性、強度、線型、耐久性起到基礎(chǔ)性的作用。

參考文獻

[1] 鐵路鋼橋制造規(guī)范.（TB 10212-2009）[S].中國鐵道出版社，2010.

[2] 鐵路鋼橋保護涂裝及涂料供貨技術(shù)條件.（TB/T1527-2011）[S].中國鐵道出版社，2012.

[3] 鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓連接技術(shù)規(guī)程.（JGJ82-2011）[S].中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[4] 橋梁焊接規(guī)范AWS D1.5：2010[M].中國鐵道出版社.2010.

[5] 委內(nèi)瑞拉北部平原鐵路有砟軌道鋼-混結(jié)合雙線簡支梁設(shè)計圖[M].中鐵二院.委內(nèi)瑞拉項目部，2012.