橋梁結(jié)構(gòu)鋼箱梁制作技術(shù)的研究與應(yīng)用

趙伯勝 陳經(jīng)科

（中國葛洲壩集團(tuán)機(jī)電建設(shè)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(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置包括防撞護(hù)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(shè)施的規(guī)劃。這種設(shè)計(jì)有著極為重要的關(guān)鍵點(diǎn)。制作鋼梁箱的時(shí)候要注意將切面設(shè)計(jì)的基本要求和實(shí)際的設(shè)計(jì)要求相結(jié)合進(jìn)行考慮。在做這個(gè)之前要認(rèn)真觀察研究鋼箱梁技術(shù)文件，結(jié)合其設(shè)計(jì)的基本思想。爭取做到圖紙形成、基本設(shè)計(jì)、一些制作工藝的制定和相關(guān)文件編制和質(zhì)量計(jì)劃編制等一些相關(guān)的制造工作準(zhǔn)備；制造工廠的資質(zhì)認(rèn)證，焊工考證等準(zhǔn)備工作。施工圖繪制。

2 分段原則

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的上的設(shè)計(jì)，規(guī)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(gè)部分。這種設(shè)計(jì)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(yán)格按照要求進(jìn)行，不可偷工減料，同時(shí)在準(zhǔn)備時(shí)可以多預(yù)留一些，以免不時(shí)之需。

（2）在使用一些相應(yīng)的材料時(shí)要對(duì)其做仔細(xì)的檢查避免因材料的不合格導(dǎo)致制作失敗，尤其是要確保板件平面度的的標(biāo)準(zhǔn)性。一些重物的移動(dòng)，堆積，運(yùn)輸?shù)韧局袘?yīng)采用磁力吸附移動(dòng)，這樣能極大的保證材料不會(huì)因?yàn)橥饬Χ冃巍?/p>

（3）在制造過程中一些精密的零件需要嚴(yán)格的把關(guān)，不能因?yàn)榧庸ず褪褂玫牟划?dāng)使其損壞，產(chǎn)生磨損，殘破等影響后續(xù)的制造。

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

（5）一些人力無法加工的形狀，可以使用機(jī)器的手段輔助制作，其中較好的就有數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行良好的加工。不過在切割前要事先設(shè)計(jì)好切斷點(diǎn)，不能損害材料。

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

（7）在組裝一些零件時(shí)要考慮它在那個(gè)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(zé)，也就是說在其受力時(shí)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(shè)計(jì)要求進(jìn)行加工的，不能有半點(diǎn)的差錯(cuò)，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求去做，并按這個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(shí)都會(huì)有一些特殊的規(guī)定：

①一部分零件對(duì)于本次設(shè)計(jì)適用于做受力點(diǎn)的，因此這一部分零件在用于加工的時(shí)候需要注意其在受力條件下是否會(huì)產(chǎn)生不可逆的形變從而造成其本身的損壞，這樣的情況會(huì)造成整體受力的不均衡使得整個(gè)設(shè)計(jì)蹦壞造成經(jīng)濟(jì)損失不說，甚至?xí)?duì)建造過程中造成人身安全隱患。②對(duì)于一些鋼材材料上有部分損傷和不平滑的現(xiàn)象可以采用高溫煅燒的方法來進(jìn)行矯正，煅燒時(shí)注意不要損傷材料，煅燒結(jié)束后就應(yīng)該讓鋼材自然冷卻到室溫為止，不可用其他手段強(qiáng)制降溫。在矯正后也需要進(jìn)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(guī)定的要求進(jìn)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(shè)計(jì)的橋梁鋼箱梁在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上上有著一些需要注意的要求，因此在移動(dòng)，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(lián)合實(shí)際的地點(diǎn)考察來進(jìn)一步確定設(shè)計(jì)橋梁的鋼箱梁結(jié)構(gòu)要如何的進(jìn)行設(shè)計(jì)和制定相關(guān)的設(shè)計(jì)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(yù)拼裝線那與設(shè)計(jì)成橋成形一致：鋼箱梁制造采用橫向匹配?？v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(jù)橋梁線形，分配數(shù)據(jù)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(shè)時(shí)根據(jù)實(shí)際測量長度進(jìn)行切制。隔板U助槽口下料時(shí)寬度加大。裝飾板與腹板之間留一段嵌補(bǔ)現(xiàn)場裝焊。挑臂分?jǐn)嚅g留一檔裝飾板現(xiàn)場裝焊。為減少焊接變形。T助單元可以制作成工型姑構(gòu)后，沿腹板中心切開。制定合理的焊接工藝，減少結(jié)構(gòu)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(jīng)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(shè)計(jì)的視覺效果會(huì)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(shí)也要求橋面設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性；

（3）在制作橋梁鋼箱梁時(shí)所需要進(jìn)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(gè)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(yīng)對(duì)措施。

（1）制定合理而詳細(xì)的焊接工藝。將需要的每一步操作細(xì)分到極致，減少結(jié)構(gòu)變形；

（2）在胎架的設(shè)計(jì)上要做到精準(zhǔn)，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(shí)觀察好各部件是否符合組裝的工藝要求，在此基礎(chǔ)上做到美觀和穩(wěn)定。

5 下部焊接

梁段焊接應(yīng)注意事項(xiàng)：

（1）梁段焊接順序：為了不因?yàn)椴灰?guī)則的形狀而導(dǎo)致受力不均勻使得材料變得不穩(wěn)定而損害，因此焊接要一步步慢慢來操作。其次在焊接時(shí)要都使用些不以反應(yīng)的氣體來保護(hù)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(jié)構(gòu)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(yīng)，此時(shí)可以采用一些不與其反應(yīng)氣體保護(hù)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(jí)溶透焊縫。

（4）在連接一些外部連接的器件時(shí)，不要因?yàn)檎`操作而產(chǎn)生不必要的產(chǎn)物。拆除時(shí)，不能強(qiáng)行使用外力破除，這樣會(huì)對(duì)本體產(chǎn)生極大的傷害甚至產(chǎn)生不可補(bǔ)救的裂縫。

（5）焊接開始時(shí)的溫度要按照規(guī)定的溫度下進(jìn)行，盡量避免不必要的誤操作，開始的溫度范圍會(huì)選取在距離焊接縫隙周圍100毫米，為了能及時(shí)的觀測溫度的變化，測溫的選取點(diǎn)一般會(huì)在距離其30～50 毫米范圍內(nèi)測溫。這也是為了防止溫度過高而導(dǎo)致T型接頭崩裂的情況發(fā)生，在開氏溫度，要時(shí)刻關(guān)注著溫度的變化。

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

（7）剪力釘焊接：在做這些工作的時(shí)候，任何一個(gè)小的改變都必須按照規(guī)定的手續(xù)來做規(guī)定的事情，在做一些角度的改變試驗(yàn)是，要一直做到符合規(guī)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(huì)影響或許的對(duì)接，使得與之對(duì)接不上這會(huì)造成很大的損失。

6 焊接不完美則反修

如果產(chǎn)品在檢測時(shí)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(shí)要檢查其是否達(dá)到返修的條件：判斷的根據(jù)則是根據(jù)無損檢測檢測確定缺陷的位置。用專業(yè)的工具來進(jìn)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(duì)后續(xù)很重要。

焊接補(bǔ)齊一些小的缺陷時(shí)。焊接產(chǎn)生熄弧應(yīng)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(jiān)決不能因此形成口子。再次焊樓構(gòu)宜用磁粉：檢查，確認(rèn)無裂紋后方可補(bǔ)焊。這些口子修補(bǔ)的開始溫度會(huì)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(gè)參照物,相同的一個(gè)地方返修不能超多兩次，超過次數(shù)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(jìn)行查看。不能有裂紋。（2）焊縫無損檢測。對(duì)于無損檢測一般采用的手段會(huì)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(shù)，從初期規(guī)劃參考工程制作要求對(duì)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(shí)際的工程項(xiàng)目中還需要多加注意各種零部件的重要性。