裝配式鋼―混組合連續(xù)梁之槽型鋼箱梁制造技術(shù)

1、裝配式鋼混組合連續(xù)梁之槽型鋼箱梁制造技術(shù)1. 前言隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展，鋼橋的建造數(shù)量不斷地增加，特別是城市高架橋?qū)蛄和庥^造型、經(jīng)濟(jì)實用性等方面要求也越來越高。因城市高架橋施工場地受限，工期緊張，采用常規(guī)現(xiàn)澆箱梁橋、預(yù)制梁橋很難滿足其要求，裝配式鋼-混組合梁在這方面有著獨特的優(yōu)勢。臨汾市濱河西路與彩虹橋、景觀大道立交橋項目考慮到施工期間不能阻斷橋下交通同時兼顧經(jīng)濟(jì)性，鋼箱梁所有構(gòu)件均在工廠制作，經(jīng)試拼合格后運(yùn)往現(xiàn)場進(jìn)行吊裝。該施工方法充分提高了鋼箱梁制造質(zhì)量，具有標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、精細(xì)化生產(chǎn)、裝配式施工的特點，大大縮短了鋼箱梁生產(chǎn)周期，具有很高的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢，符合國家大力發(fā)展裝配式建筑和倡導(dǎo)

2、的“綠色低碳、節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展”及“工業(yè)化”的建設(shè)要求，與我國“十三五”優(yōu)先啟動國家重點研發(fā)任務(wù)研究方向切合。槽型鋼箱梁梁段加工制造是整個橋梁建設(shè)中關(guān)鍵的項目，正確的施工工藝、施工方法對提高工程質(zhì)量、加快生產(chǎn)進(jìn)度、提高經(jīng)濟(jì)效益都具有十分重要的作用。2. 工程概況臨汾市濱河西路與彩虹橋、景觀大道立交橋項目位于山西省臨汾市堯都區(qū)劉村鎮(zhèn)，上部結(jié)構(gòu)采用鋼-混組合箱梁，下部結(jié)構(gòu)為框架墩+承臺+樁基的結(jié)構(gòu)形式。橋梁全長2587.5米，工程總投資5.8億元，是國內(nèi)目前整體規(guī)模最大的鋼-混凝土組合箱梁橋，橋梁選用Q345qDW梁專用鋼，用鋼量1.37萬噸，共由4座橋組成分別為：濱河西路主線高架橋，橋面采用

3、雙向6車道設(shè)計，橋梁寬度24.0m,橋梁全長1498.5米；規(guī)劃九路主線高架橋，橋面采用雙向4車道設(shè)計，橋梁寬度17.5m，橋梁全長242.0米；景觀大道A匝道橋，橋面采用單向兩車道設(shè)計，橋梁寬度9m,局部小半徑加寬到10.4m,橋梁全長549.0m米；景觀大道B匝道橋，橋面采用單向兩車道設(shè)計，橋梁寬度9m,局部小半徑加寬到10.4m,橋梁全長298.0m米。以濱河西路主線高架橋為例：鋼箱梁采用開口槽型斷面，4m一個基本梁段，均高1.40m,上覆混凝土板厚0.35m。槽型鋼梁截面為單箱四室，鋼梁橫向采用腹板豎肋+頂?shù)装鍣M肋的橫隔板結(jié)構(gòu)形式。橋上翼緣板寬0.60m，厚度t=26mm；下底板寬16

4、.00m，厚度t=20mm兩側(cè)腹板均高1.45m,厚度t=16mm在局部位置對頂板進(jìn)行加厚。鋼箱梁橫向采用腹板豎肋+頂?shù)装鍣M肋的橫隔板結(jié)構(gòu)形式。橫隔板的間距墩頂為1.00m,跨中為2.0m。濱河西路高架橋橫斷面圖詳見圖1。3. 施工工藝流程說明3.1 梁段劃分槽型鋼箱梁制造時由于吊裝和運(yùn)輸?shù)膯栴}，需要對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行縱向分割和橫斷面分割，分割時應(yīng)考慮以下因素：可供應(yīng)鋼板的最大長度和寬度，以利于減少拼接焊縫工作量；廠房大小及起吊能力；便于組成穩(wěn)定的構(gòu)件，便于組裝和施焊，避免或減少仰焊；滿足長距離運(yùn)輸要求等。綜合考慮以上因素，濱河西路高架橋槽型鋼箱梁采用橫向分割，每4米作為一個標(biāo)準(zhǔn)梁段，如圖1所示。

5、3.2 工藝流程圖槽型鋼箱梁制造工藝流程如圖2所示。3.3 工藝補(bǔ)償量設(shè)置工藝補(bǔ)償量設(shè)置原則：從鋼板下料開始直至鋼箱梁制作完成的全過程，對每個環(huán)節(jié)都充分考慮焊接，修整對零部件尺寸的影響，使得每個部件最大限度的保持在設(shè)計的位置和尺寸上。濱河西路高架橋槽型鋼箱梁工藝補(bǔ)償量設(shè)置如表1所示。4. 反變形胎架制作槽型鋼箱梁總體拼裝采用多聯(lián)連續(xù)匹配組裝、焊接和預(yù)拼裝同時完成的長線法施工技術(shù)，槽型鋼箱梁胎架基礎(chǔ)必須有足夠的承載力，確保在使用過程中不發(fā)生沉降，并要有足夠的剛度，避免在使用過程中變形。搭設(shè)胎架時縱向是根據(jù)設(shè)計圖上提供的數(shù)值來設(shè)線型，橫向是根據(jù)橫隔板預(yù)設(shè)反變形量設(shè)置線型，縱橫向的制作線形均通過調(diào)整

6、調(diào)節(jié)塊高差來實現(xiàn)。胎架外設(shè)置獨立的基線、基點，形成測量控制網(wǎng)，以便隨時對胎架和梁段線形進(jìn)行檢測。每輪次梁段下胎后，應(yīng)重新對胎架進(jìn)行檢測，做好檢測記錄，確認(rèn)合格后方可進(jìn)行下一輪次的組拼。胎架搭設(shè)如圖3所示，胎架搭設(shè)要求如下：4.1 場地硬化，將整個拼裝場地整平后澆筑20cm厚C30混凝土。4.2 按全橋線型在平臺上劃出橋梁整體兩側(cè)的頂板邊線、底板橫向分段線及縱向邊線、腹板中心線的地樣線。4.3 按照地樣線及胎架布置圖要求布置胎架，設(shè)置成橋線型的整體制作胎架，并對胎架、地樣線提交報檢。4.4 每檔橫向水平胎架設(shè)置912檔，支撐點間距不小于梁體底板寬度，橫向水平胎架圓管之間需采用不少于3檔的板條連接

7、固定。每塊胎架地腳板四個方向采用D16X200的膨脹螺栓焊接固定。4.5 每檔胎架橫向水平面用調(diào)節(jié)塊調(diào)平，調(diào)節(jié)塊與模板的連接距離不小于150mm調(diào)節(jié)塊如圖所示均勻布置，且每檔不得少于17塊。4.6 縱向根據(jù)箱梁每聯(lián)長度設(shè)置不少于75檔的橫向支撐胎架，每2-3個大梁段之間理論上設(shè)置350mm勺開檔間距，有合攏的地方設(shè)置450mm勺開檔間距便于人進(jìn)出施工。5. 單元件下料組裝5.1 ?料下料5.1.1 零件放樣下料，采用CAD電腦軟件對鋼箱梁各構(gòu)件進(jìn)行精確放樣，部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜部位結(jié)合立體圖進(jìn)行立體放樣，繪制各構(gòu)件零件詳圖，作為繪制下料套料圖及數(shù)控編程的依據(jù)。放樣時按工藝要求預(yù)留制作和安裝焊接收縮補(bǔ)償量、加工余量及線形調(diào)整量。5.1.2 號料及下料號料前核對鋼材的牌號、規(guī)格、材質(zhì)等相關(guān)資料，檢查鋼材表面質(zhì)量。號料嚴(yán)格按工藝套料圖進(jìn)行，保證主要構(gòu)件受力方向與鋼材軋制方向一致。對鋼板及大型零件的起吊轉(zhuǎn)運(yùn)采用磁力吊具，T型肋、扁鋼加勁板等采用專用吊具起吊，保證鋼板及下料后零件的平整度。底板矩形零件采用數(shù)控火焰切割下料，圓弧異形零件、腹板零件、匝道橋頂板、底板、橫隔板等異形或較小規(guī)格的零件均采用等離子切割下料。每下料10張鋼板需對切割設(shè)