城市高架桥曲线段钢箱梁的制作与吊装技术

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1、城市高架桥曲线段钢箱梁的制作与吊装技术一、工程概况   广州市内环路改造工程位于广园路与永福路地段，其中交叉路口的第15＃～18＃墩上部结构采用钢结构连续箱梁结构，见“钢箱梁平面位置图”。   钢箱梁中心线全长为128m，主梁为单箱三室结构，桥面变宽从9.0m到9.75m，单侧悬臂长2.0m。箱梁内顶、底板净距保持1.944米，支座处顶、底钢板厚均为28mm，钢箱梁高2.0米，其余部位梁高随顶、底钢板厚度不同略有不同。腹板为直腹板。边跨不设预拱度，中跨按二次抛物线规律设顶点在跨中的预拱最大上拱值为

2、39mm。钢箱梁总重约600T，每米约4.69T。原设计钢箱梁沿总长度分为三段，分别为37m+54m+37m。   该工程钢箱梁制作及吊装具有如下特点和难点：   1．钢箱梁位于曲线段内和变坡点段，对线型、超高、外观的要求高。   2．16#~17#墩跨在两座高架桥中间（两座桥高差约12m）穿过，钢箱梁的厂内制作、工艺设计要求高。现场将没有制作场地，一旦设计不合理，将造成极大浪费和无法实现工期目标。   3．钢构件对焊接质量、涂装工艺要求高，必须通过严格控制工序质量、规范操作程序、检验程序，确保结

3、构达到国家标准。   4．16#~18#墩与广园路上下两层桥梁空间立交，吊装作业条件受到了很大的限制。   5．钢箱梁段重量大，最重的206.36T，最轻的达到192.29T，最短长度达到41m，运输与吊装特别困难。   6．段与段通过临时支撑于空中现场焊接，给安装施工提出更高的要求。二、钢箱梁分段制作规划   制作前，需根据结构合理性、运输线路与车载能力、吊装环境与吊装能力等方面审核图纸，进行钢箱梁的分段制作规划，以便分段长度及重量在结构合理的前提下能满足运输及现场吊装的要求。1、原设计分段  

4、 原设计图纸分段如下图：   经计算，三段钢箱梁最重的达到206.36T，最轻的达到192.29T，最短长度达到41m，无法运输及吊装，需对原设计分段进行变更，重新细分多段。2、分段规划分析   钢箱梁分段考虑了如下几方面因素：   （1）运输路线与车载能力   箱梁分段需根据厂家到现场的运输线路确定长度，同时需考虑现有车辆的载重能力，还要顾及到施工场地的临时放置等，上述40多米的钢箱梁根本无法运到安装场地，而且，施工现场车道分流复杂，车辆流量大，无法放置40多米长的钢箱梁，因此，需进行细分多段，

5、每段长度不大于20m，单段单片重量不大于50T才能满足运输的要求。   （2）吊装环境与吊装能力。   现场由于高架桥从钢箱梁底下穿过，地面桥墩密度较大，加上车道分流复杂，车辆流量大，地面用作吊装的位置较窄，40多米的钢箱梁吊装所需的空间无法满足，根据现场环境，一次吊装的钢箱梁长度不能大于30米。3、分段数的确定   综合上述分析，最终确定将钢箱梁在工厂横向分为五部分共40片，制作成九段。运到现场后，则共合并成七段进行吊装。   （1）纵向分段长度   从15#墩开始，依次分段如下：17m+16m

6、+16m+26m(14m+12m)+26m（12m+14m）+14m+13m。       上述26m(14m+12m)是指在工厂制成14m和12m两段，而在安装现场拼装成一个26m吊装段。分段原则是：分段时上下翼缘板错开大于500mm。便于焊接，尽量减少仰焊。详见“纵向分段制作示意图”。   （2）横向分片   每段均分成：左端挑臂翼板+边箱体+中间箱体+边箱体+右端挑臂翼。   （3）单段单片长度与重量   经计算，按上述分段及分片后，单段单片最重约42t，运输最长为17m，吊装最长26m，可

7、以满足运输和施工要求。4、分段及分片焊接   吊装就位后，采用现场焊接将纵向七段横向五片焊接形成一孔三联的钢箱梁结构。顶、底板纵向采用“U”肋加劲，工厂预制箱和挑臂加劲肋间距为400mm；中间现场焊接箱加劲间距从450mm随梁体加宽逐渐变到825mm。为保证顶、底板刚度要求，在曲线段，又各设两条加密“U”肋。钢箱梁在纵向采用强弱加劲肋横隔进行加劲，强弱加劲肋间距为2000mm。三、钢箱梁的的制作   根据钢箱梁的分段分片数量及安装顺序逐个段逐片按工艺流程进行制作。1、工艺流程2、材料⑴钢材   主

8、受力板件Q345C，次受力板为Q235C热轧钢板、型钢。   进场钢材的表面质量处理：1表面麻点：用砂轮打磨光顺或补焊并将表面磨平后使用；2表面伤痕及修补：经打磨修整之后，局部厚度削减量不应大于轧制厚度的公差。⑵焊接材料   通过充分的焊接工艺评定试验后焊条牌号选用E5015、E5016或E5018等，埋弧焊选用HO8MnA焊丝配合中锰或高锰型焊剂。3、钢材拼接   钢材长宽尺寸不足，需要焊接拼接者必须在钢梁组装前进行。梁腹板纵横向拼接间距不宜小于10倍的腹板厚度（交叉焊缝除外）。