城市高架桥钢箱梁制作安装关键技术

城市高架桥钢箱梁制作安装关键技术

项亮

浙江鼎盛交通建设有限公司  浙江 绍兴 312069

摘要：一个庞大而又有序的交通系统是一个城市经济脉络的真实体现，除了能加强人与人之间的联系之外，还有着促进经济、政治和文化等各个方面之间交流的作用，各城市地表交通已趋于饱和，跨线桥梁的施工研究是当下的研究重点、热点。研究了跨线桥交叉施工对高速公路路基的扰动影响，并给出了一些针对性措施；以某高速公路工程跨线桥项目为例，研究了支架搭设、支架预压、模板施工、混凝土浇筑及支架拆除等多个施工问题；对市政高架桥跨越高速公路施工时的顶推施工与吊装施工进行了比较，并给出了选择方案的参考意见；唐宁采用ANSYS有限元程序对顶升过程中垫块进行了仿真分析，总结了各施工过程中的要点与难点；对高架桥钢箱梁顶推施工技术进行了研究，采用案例分析法，分析顶推施工技术方案及施工工艺。

关键词：钢箱梁；制作工艺；安装技术

引言

近年来，国民经济快速发展，城市机动车保有量也快速增加，从而导致城市出现拥堵现象，因此越来越多的城市为了缓解交通压力，开始修建城市高架桥快速路。

1桥梁主要技术标准

１）设计车速：主线高架为城市快速路，设计速度８０ｋｍ／ｈ，地面辅道为城市主干道，设计速度５０ｋｍ／ｈ。２）荷载等级：汽车荷载为城－Ａ级；地面桥涵人群荷载：３．５ｋＮ／ｍ２，覆土不大于２．０ｍ。３）桥梁设计基准期：１００ａ。４）桥梁设计使用寿命，主线高架及匝道桥：１００ａ；地面桥涵：５０ａ。５）设计安全等级：一级。６）桥面宽度：主线高架桥标准宽度：０．５（防撞护栏）＋１１．７５（机动车道）＋０．５（中央分隔带）＋１１．７５（机动车道）＋０．５（防撞护栏）＝２５．０ｍ；上下匝道桥处加宽；匝道桥：０．５（防撞护栏）＋７．５（机动车道）＋０．５（防撞护栏）＝８．５ｍ；地面桥梁宽度同桥位两侧路基断面宽度。７）抗震设防标准：地震动峰值加速度值为０．０５ｇ，抗震设防烈度６度。根据《城市桥梁抗震设计规范》，主线高架桥抗震设防类别为乙类，抗震构造措施按７度设置。８）耐久性设计环境类别：Ⅰ类。９）设计洪水频率：１／１００。１０）桥梁净空：箱涵顶板底高出计算水位不小于０．５ｍ。

2顶推施工技术保证措施

2.1顶推支架的设计

以右幅钢箱梁为施工对象，根据临时支架的位置将支架分为4种，即临时支架1（右幅4#桥墩位置，临时支架2（右幅5#桥墩位置）、临时支架3（右幅6#桥墩位置）和临时支架4（6#桥台东侧路面位置）。4种支架的高度不全相等，但其主肢、缀条等的材料型号相同，即主肢为Φ609×16mm的圆管，缀条为Φ159×6mm的圆管，材质均为Q235B，支撑短柱选用Φ700×25mm的箱型截面。从上往下，垫梁一为B800×600×25的三腹板箱型截面，垫梁二为B800×950×25的三腹板箱型截面，垫梁三为B800×600×25的箱型截面，材质均为Q355B。

2.2其他技术措施

顶推支架与桥墩连接加固。在顶推施工过程中，顶推支架可能产生顶推方向上的位移，为保证施工安全，将顶推支架与其相邻的桥墩之间用Φ159×6mm的连接杆进行连接加固，选取的桥墩上的加固点相对于中心线对称。钢导梁与钢箱梁之间的连接加固。钢导梁与钢箱梁的相交处由于要承受所有的顶推力，所以此处的受力十分危险，需要进行一定的连接加固，加固的方式为：将导梁的腹板进行延伸，焊接到钢箱梁之中，在钢箱梁的端部用加劲板进行焊接加固，以此来保证顶推过程中的结构稳定性。

3高架桥钢箱梁施工工艺

3.1下料加工

（1）钢结构下料加工前，要按照施工图放样，确保钢箱梁的腹板与顶板和底板垂直。在对钢箱梁排板时，可采用T形或是十字焊缝，当选用T形焊缝时，必须保证交点间距为板厚的10倍以上，相邻的焊缝要错开布设，错开的最小距离应符合相关规定要求。（2）在号料前，要对钢材的型号、规格、外观质量全面检查，确认合格后方可号料，外形尺寸的允许偏差控制在±1mm以内；严格按照号料草图留设出钢结构零部件的加工余量，以切割的方式分离时，可以钢板的厚度作为切割余量的预留依据，通常情况下，以2.0～3.0mm为宜。（3）为在保证钢材下料质量的基础上，提高作业效率，可采用数控切割的方法对零件分离，切割面的硬度不得超过HV350，切割质量要符合现行规范标准的规定要求。分离后的零件要矫平变形。（4）坡口加工时，可以采用半自动切割的方法，确保尺寸及允许偏差符合要求，确保坡口加工后形成角度不会对焊接施工产生影响。要将零件的自由边打磨成圆角。

3.2焊接材料

工厂连接、现场连接均为焊接。节段间顶板、底板的对接均为Ｖ形坡口熔透焊缝，腹板对接采用Ｘ形坡口熔透焊缝。节段间的环缝处，底板、斜底板加劲对接采用嵌补，嵌补段长４００ｍｍ（环缝两侧合计）。焊接材料按照焊接工艺评定执行。１）焊接材料应根据焊接工艺评定试验结果确定。２）选定焊接材料，不可使用电渣焊及熔弧焊。３）焊接材料进厂时必须有生产厂家的出厂质量证明，并应按现行有关标准进行复验，做好复验检查记录。４）焊接材料如有变化，应重新进行焊接工艺研究和评定，并经监理工程师批准后，方可使用。

3.3钢构件焊接

（1）所有从事钢箱梁焊接作业的人员必须具备相关资质，在焊接作业前，对工艺要求加以明确，具体包括焊接操作规范、质量标准等。施焊前，要先在试板上调整并将待焊接区域清理干净。（2）定位焊可以采用手工操作，焊脚尺寸为正式焊缝的1/2且不小于5.0mm，焊缝的长度和间距分别控制在50～100mm和300～500mm。在定位焊接的过程中，要避开焊缝的端部，保持30mm以上的距离。定位焊不得存在质量缺陷，如焊瘤、裂纹、夹渣等，焊接前，必须对定位焊缝检查，发现开裂要及时处理，裂纹如果扩散至母材位置处，要通知技术人员处理。（3）在无坡口的一面开展定位焊，当两侧均有坡口时，可在焊接第二面的坡口内开展定位焊，这种情况不适用于埋弧焊拼板。埋弧焊时，可在两端加装与母材厚度相同的引弧和熄弧板，在距离母材80～100mm的位置处做引弧和熄弧。（4）采用二氧化碳气体保护时，若风速超过2.0m/s，则要采取有效的防风措施，以免影响焊接质量。当无法防风时，必须停止作业。钢箱梁的顶板、底板及腹板的熔透角焊缝，离开合龙口一定范围内时，可以不焊接。

结束语

钢箱梁由工厂制造完成后，分成单箱室节段运输至架设场地处，在桥位搭设拼装支架，采用１５０ｔ履带吊拼装；整体拼装焊接完成后，吊机退场。体系转换，拆除支架，将钢梁支撑体系转化在永久支墩上。采取相关技术措施后，施工取得良好效果；该工程建成后缓解了城市的交通压力，完善了路网结构，进一步促进了当地的经济和社会快速发展，开始发挥较好的社会效益。

参考文献

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