斜拉橋施工技術(shù)及鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)

斜拉橋施工技術(shù)及鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)目錄一、臺州灣主橋建造技術(shù)二、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)三、節(jié)段梁施工技術(shù)介紹一、臺州灣主橋建造技術(shù)一、主橋建造技術(shù)初步設(shè)計(jì)階段的勘察設(shè)計(jì)外業(yè)調(diào)查工作已完成，初勘報(bào)告已基本編制完成，初步設(shè)計(jì)就橋梁和互通方案進(jìn)行了大量的比選論證，路基、路面、隧道、交通工程、綠化等各專業(yè)均于設(shè)計(jì)尾聲，概算正在編制。根據(jù)充分的調(diào)查，9月份各鎮(zhèn)開工路段已確定。目前，已全面開展詳勘、定測、施工圖設(shè)計(jì)工作。1工程概況橋跨布置：85+145＋488＋145+85m，邊中跨比0.471，邊跨設(shè)輔助墩。結(jié)構(gòu)體系采用五跨連續(xù)半漂浮體系+速度鎖定縱向限位阻尼器。一、主橋建造技術(shù)2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)形式沉井樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受力特性整體穩(wěn)定性好、剛度大,受力明確,可以承受較大的豎向和水平荷載。適應(yīng)地層的能力強(qiáng),穩(wěn)定性好,整體剛度約小,承載力比較均勻,但單樁受力特性有一定離散性。施工難度規(guī)模較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,下沉深度較大,需要較高精度的施工控制及較多的施工設(shè)備,施工難度大。工藝多、成熟,對地質(zhì)和施工條件適應(yīng)性好,數(shù)量大。工期工期較長,須在臺風(fēng)到來前下沉。工期短,受臺風(fēng)等因素影響較小。

綜合評述1.沉井基礎(chǔ)剛度大,整體性好,受力明確,但施工需要大型錨碇系統(tǒng)、浮運(yùn)和下沉需困難,加工、浮運(yùn)定位、下沉均需要較高的技術(shù)水平,施工風(fēng)險(xiǎn)較大,工程造價(jià)和成本較高。2.樁基礎(chǔ)的穿透能力較強(qiáng),可以將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到較深的地層中,容易選擇承載能力相對較理想的地層,同時(shí)樁基礎(chǔ)也比較靈活,形式多樣,具有施工機(jī)具簡便、技術(shù)簡單、適用范圍較廣、造價(jià)較低。從地質(zhì)、水文、經(jīng)濟(jì)等角度分析，推薦采用群樁基礎(chǔ)方案。一、主橋建造技術(shù)3主塔-塔型塔型經(jīng)濟(jì)造價(jià)受力性能施工難易美觀圖例鉆石或花瓶型下塔柱縮腿、基礎(chǔ)規(guī)模小抗風(fēng)、抗震性能好難美觀，有不少成功案例A型或倒Y型下塔柱縮腿、基礎(chǔ)規(guī)模小橫向受力、橫向穩(wěn)定性和抗風(fēng)、抗震性能優(yōu)較難較美觀H型基礎(chǔ)規(guī)模大平行索面，抗風(fēng)、抗震性能差難塔高、橫梁多，效果一般

鉆石形花瓶形A形倒Y形H形一、主橋建造技術(shù)3主塔-索塔錨固環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼錨箱鋼錨梁一、主橋建造技術(shù)3主塔-索塔錨固索塔錨固形式比選錨固形式受力性能經(jīng)濟(jì)造價(jià)施工難易維護(hù)費(fèi)用環(huán)向預(yù)應(yīng)力受力明確，但施工質(zhì)量難易控制構(gòu)造簡單，用鋼量少，價(jià)格便宜容易施工，但工期較長低，但難于檢修和更換鋼錨箱受力明確，傳力清晰，力學(xué)性能有保證構(gòu)造復(fù)雜，用鋼量大，價(jià)格昂貴工期短，但需大型吊裝設(shè)備高，但容易檢修鋼錨梁受力明確，傳力清晰，力學(xué)性能有保證構(gòu)造較復(fù)雜，用鋼量較大，價(jià)格較昂貴工期短，但需較大吊裝設(shè)備高，但容易檢修綜合比較，臺州灣主橋采取鋼錨梁的索塔錨固形式。一、主橋建造技術(shù)3主塔-實(shí)施條件塔吊、電梯高壓泵液壓爬模一、主橋建造技術(shù)3主塔-實(shí)施條件主要技術(shù)措施:（1）合理選擇塔吊型號和布置塔吊位置。（2）合理的選用施工電梯型號和布置施工電梯位置。（3）主塔采用6m節(jié)段爬模，并將6m節(jié)段爬模部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。（4）上下橫梁與上下橫梁處塔柱采用異步施工，（5）12m節(jié)段高勁性骨架和12m長鋼筋與6m節(jié)段爬模配套施工。（6）索導(dǎo)管在工廠按設(shè)計(jì)位置初步定位在勁性骨架上，現(xiàn)場安裝時(shí)將索導(dǎo)管與勁性骨架整體吊裝。（7）通過將主塔環(huán)向預(yù)力張拉由兩端調(diào)整為一端和在爬模吊平臺下增加環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工小平臺。（8）將斜拉索齒塊模板設(shè)計(jì)成整體鋼模，整體制作、安裝、拆除。一、主橋建造技術(shù)3主塔-實(shí)施條件材料水平運(yùn)輸棧橋材料豎向運(yùn)輸塔吊1200t·m鋼筋定位勁性骨架砼模板液壓爬模人員運(yùn)輸電梯一、主橋建造技術(shù)3主塔-實(shí)施條件3.1主塔塔吊選型及布置（1）塔吊選型

塔吊各項(xiàng)性能必須滿足主塔施工吊高、吊重、吊距要求。（2）塔吊布置a、布置在主跨側(cè)：通航區(qū)吊裝不安全，邊跨側(cè)吊裝吊距大。b、布置在上下游側(cè)：可以利用承臺基礎(chǔ)、塔吊附墻布置方便。c、布置在邊跨側(cè)：同主跨側(cè)。d、塔吊方位布置:拆除工況（3）塔吊附墻布置原則:a、315塔吊高度在1200塔吊下方，兩塔吊始終保持9m以上高差。b、滿足6m高大節(jié)段勁性骨架及6m長主筋搭配的吊高要求。c、盡量減少塔吊扶墻次數(shù)。

d、附墻與斜拉索關(guān)系一、主橋建造技術(shù)3主塔-實(shí)施條件3.2主塔施工電梯的選型和布置

主塔施工選用SG200電梯，最大運(yùn)載量為2t，每批上下人員數(shù)量限載9人。

施工電梯布置在從電梯平臺上一次到塔頂位置。同時(shí)應(yīng)避免在主塔中間換乘，不能與塔吊附墻有沖突。電梯附墻不能布置在環(huán)向預(yù)應(yīng)力位置處。一、主橋建造技術(shù)3主塔-下塔柱施工高近40m逐段澆筑塔肢外傾拉桿節(jié)段劃分砼高空養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)劑一般節(jié)段高度為4.5m，國內(nèi)有6m、10m等多種節(jié)段高度。拉桿設(shè)置以塔根拉應(yīng)力≤1MPa為原則。一、主橋建造技術(shù)3主塔-下橫梁施工模板支承鋼管支架砼1100m3分兩次澆筑澆筑順序塔、梁同步施工塔、梁異步施工同步施工一、主橋建造技術(shù)3主塔-中、上塔柱施工塔肢內(nèi)傾撐桿塔肢合龍整體移動(dòng)臨時(shí)固結(jié)索導(dǎo)管定位定位支架鋼錨梁安裝是索塔施工中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。高塔柱是一個(gè)相對柔性的結(jié)構(gòu)，在風(fēng)和日照的作用下，上塔柱時(shí)刻處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，難以絕對坐標(biāo)定位。絕對坐標(biāo)定位相對坐標(biāo)定位夜間定位預(yù)拼裝一、主橋建造技術(shù)3主塔-上橫梁施工模板支承空中支架砼700m3分兩次澆筑澆筑順序塔、梁同步施工塔、梁異步施工同步施工一、主橋建造技術(shù)3主塔-上橫梁施工3.4上橫梁與上橫梁處塔柱異步施工

（1）上橫梁和上橫梁處塔柱同步施工存在以下缺點(diǎn)：a、上橫梁支架必須采用落地支架提前和中塔柱同步施工，整個(gè)支架結(jié)構(gòu)龐大，b、主塔內(nèi)側(cè)面爬模在上橫梁處需要進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換。c、墩頂節(jié)間鋼梁和架梁吊機(jī)不能及時(shí)架設(shè)和拼裝，影響全橋的建設(shè)速度。ｄ、拼支架占用吊機(jī)時(shí)間長（2）上橫梁和上橫梁處塔柱異步施工a、經(jīng)計(jì)算，上橫梁施工前，主塔需設(shè)置2道橫撐，確保主塔結(jié)構(gòu)安全，第一道為臨時(shí)橫撐。一、主橋建造技術(shù)3主塔-上橫梁施工3.4上橫梁與上橫梁處塔柱異步施工

（2）上橫梁和上橫梁處塔柱異步施工a、經(jīng)計(jì)算，上橫梁施工前，主塔需設(shè)置2道橫撐，確保主塔結(jié)構(gòu)安全，第一道為臨時(shí)橫撐。b、上橫梁采用空中支架施工，支架支撐在中塔柱上。c、第二道橫撐安裝好后，拆除第一道橫撐，并在在第二道橫撐上安裝防護(hù)平臺，可以進(jìn)行塔梁同步施工。3.5勁性骨架和索導(dǎo)管整體吊裝施工

斜拉索索導(dǎo)管定位施工是影響塔柱施工速度的一個(gè)重要因素。

主要措施如下：a、索導(dǎo)管在工廠按設(shè)計(jì)位置初步定位在勁性骨架上，并臨時(shí)固定一、主橋建造技術(shù)3主塔-勁性骨架與索導(dǎo)管施工3.5勁性骨架和索導(dǎo)管整體吊裝施工b、現(xiàn)場安裝時(shí)，將索導(dǎo)管和勁性骨架進(jìn)行整體吊裝,減少高空索導(dǎo)管安裝難度。索導(dǎo)管與勁性骨架整體吊裝一、主橋建造技術(shù)3主塔-勁性骨架與索導(dǎo)管施工3.5勁性骨架和索導(dǎo)管整體吊裝施工c、索導(dǎo)管與勁性骨架按設(shè)計(jì)位置安裝到位后，索導(dǎo)管初步定位位置與設(shè)計(jì)位置誤差不會大于4cm，然后通過在勁性骨架上安裝導(dǎo)鏈和微調(diào)裝置，快速完成索導(dǎo)管調(diào)節(jié)和精確定位工作。導(dǎo)鏈微調(diào)裝置一、主橋建造技術(shù)3主塔-勁性骨架與索導(dǎo)管施工索導(dǎo)管底口測量根據(jù)索導(dǎo)管出塔點(diǎn)和錨固點(diǎn)中心坐標(biāo)，在計(jì)算器編制索導(dǎo)管中心線方程程序，現(xiàn)場采用與索導(dǎo)管內(nèi)徑大小相同的兩個(gè)裝置，在這兩個(gè)裝置中心（索導(dǎo)管中心）上測量索導(dǎo)管的中心線，控制索導(dǎo)管準(zhǔn)確位置。索導(dǎo)管頂口測量一、主橋建造技術(shù)3主塔-環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工3.6上塔柱環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工方案的優(yōu)化

每節(jié)段塔柱上環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工必須隨著爬模同步施工，不然就只能等主塔施工完后，重新安裝爬模進(jìn)行上塔柱環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工。（2）環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工措施:爬模施工只能施一個(gè)半節(jié)段的環(huán)向預(yù)應(yīng)力，經(jīng)與爬模公司同意，并經(jīng)過驗(yàn)算，在爬模底增加環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工吊平臺作為環(huán)向預(yù)應(yīng)力壓漿、封錨作業(yè),滿足爬能夠進(jìn)行二節(jié)段環(huán)向預(yù)應(yīng)力施工。一、主橋建造技術(shù)3主塔-斜拉索齒塊施工3.7斜拉索齒塊模板整體加工和拼裝斜拉索齒塊模板散裝存在的缺點(diǎn)：a、斜拉索齒塊為異形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，每個(gè)斜拉索齒塊都是由很多塊小模板組成，每塊小模板的結(jié)構(gòu)形式都不同，拼裝難度大。b、模板散裝，斜拉索以上塔柱內(nèi)腔不能采用爬模施工，只能在塔柱內(nèi)搭設(shè)鋼管腳手支架和平臺進(jìn)行塔內(nèi)模板拼裝，支架高，難度大。c、塔柱施工完后，還得先將塔內(nèi)鋼管腳手支架拆除才能進(jìn)行斜拉索的掛設(shè)施工準(zhǔn)備工作，影響鋼梁懸臂架設(shè)時(shí)間。一、主橋建造技術(shù)3主塔-斜拉索齒塊施工拉索齒塊模板施工措施：

將斜拉索齒塊模板設(shè)計(jì)為整體鋼模結(jié)構(gòu)形式，整體制作，現(xiàn)場采用整體安裝和拆除方法進(jìn)行施工。斜拉索齒塊模板整體制作一、主橋建造技術(shù)3主塔-后評價(jià)異步施工特別適合A型或H型塔，能節(jié)省較多工期。異步施工造成界面處鋼筋接頭100%，與施工規(guī)范要求“受拉區(qū)焊接接頭不得超過50%”不符，是異步施工爭議最大的地方。其實(shí)，大直徑鋼筋一般采用墩粗直螺紋接頭，且下橫梁施加了很大的預(yù)壓應(yīng)力，與規(guī)范的要求不矛盾。塔座是容易發(fā)生溫度裂縫和收縮裂縫的大體積構(gòu)件。主橋采取了多種溫控措施，溫度裂縫良好；但收縮裂縫控制措施考慮不足，致使塔座也產(chǎn)生了微小收縮裂縫。6米和4.5米節(jié)段爬模都是可行的，但6米節(jié)段的工效并不一定更高。6米節(jié)段爬模需要人進(jìn)入模板進(jìn)行振搗，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。一、主橋建造技術(shù)3主塔-后評價(jià)中塔柱內(nèi)設(shè)置隔板對預(yù)防貫穿裂縫很有效。產(chǎn)生裂縫的原因爭議較多，本人認(rèn)為是塔壁內(nèi)外溫差過大造成。為施工方便，施工單位往往采取臥式預(yù)拼裝。雖與鋼錨梁在實(shí)際塔柱內(nèi)安裝狀態(tài)不一致，但也是符合精度要求的一種方式。為方便運(yùn)輸，施工單位往往在預(yù)拼裝后解散，散件運(yùn)輸?shù)綐蛑?。這就需要在橋址再預(yù)拼裝或在高空散件安裝。塔柱施工前需全面確定斜拉索和主梁架設(shè)方案，并根據(jù)需要進(jìn)行預(yù)埋，否則給后續(xù)工序帶來巨大的困難。鋼牛腿鋼錨梁從金塘大橋首先運(yùn)用，有利于預(yù)拼裝后整體吊裝，減少高空定位困難。但剪力釘與砼塔壁之間的拉拔效應(yīng)會在砼中產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，其長期性能有待檢驗(yàn)。一、主橋建造技術(shù)3主塔-后評價(jià)鋼牛腿受力模式拉拔力效應(yīng)一、主橋建造技術(shù)4主梁-基本條件主跨488m灣海洋腐蝕環(huán)境設(shè)計(jì)基本風(fēng)速42.7m/s地表面設(shè)計(jì)水平地震反應(yīng)譜參數(shù)0.375一、主橋建造技術(shù)4主梁-基本條件項(xiàng)目混凝土梁組合梁鋼梁混合梁經(jīng)濟(jì)跨徑200~400(m)400~600(m)＞600(m)＞600(m)自重10~15kN/m26.5~8.5kN/m22.5~3.5kN/m2注：國外數(shù)據(jù)抗風(fēng)性能質(zhì)量阻尼和材料阻尼大，抗風(fēng)性能好。介于混凝土梁和鋼梁之間。質(zhì)量阻尼和材料阻尼小，抗風(fēng)性能差。介于混凝土梁和鋼梁之間?？拐鹦阅茏灾卮螅卣鸱磻?yīng)大。介于混凝土梁和鋼梁之間。自重小，地震反應(yīng)小。介于混凝土梁和鋼梁之間。主梁材料比選一、主橋建造技術(shù)4主梁-基本條件主梁材料比選（續(xù)）路面造價(jià)對瀝青面層沒有特殊要求，路面造價(jià)低。對瀝青面層沒有特殊要求，路面造價(jià)低。瀝青面層要求高，國內(nèi)難題。介于混凝土梁和鋼梁之間。狀態(tài)穩(wěn)定性成橋后受收縮徐變影響，內(nèi)力線形狀態(tài)改變較大。介于混凝土梁和鋼梁之間。無收縮徐變影響，內(nèi)力線形狀態(tài)改變很小。介于混凝土梁和鋼梁之間。耐久性能耐久性好，維護(hù)費(fèi)用低；但容易產(chǎn)生裂縫，高腐蝕地區(qū)不易維護(hù)。介于混凝土梁和鋼梁之間。維護(hù)費(fèi)用大，高腐蝕地區(qū)需重防腐涂裝。介于混凝土梁和鋼梁之間。綜合評述混合梁有利于提高體系剛度，但主橋位于海水中、橋面高差近60m，混凝土梁的施工臨時(shí)措施費(fèi)高；且主橋設(shè)計(jì)受抗風(fēng)要求控制，因此采取疊合梁。一、主橋建造技術(shù)4主梁-基本條件抗風(fēng)性能要求鋼桁架梁扁平流線型梁設(shè)計(jì)基本風(fēng)速42.7m/s鋼桁架梁梁高較大，一般用于雙層橋面。一、主橋建造技術(shù)4主梁-基本條件項(xiàng)目單箱多室流線型扁平箱梁分離式雙箱雙室箱梁抗風(fēng)性能抗風(fēng)性能好,主梁整體剛度大?？癸L(fēng)性能相對較差。養(yǎng)護(hù)難度所有加勁構(gòu)造均設(shè)置在封閉的鋼箱梁內(nèi)部,通過設(shè)置除濕設(shè)備,防腐效果好。分離式鋼箱外露面積較大，特別是橫梁和橫肋防腐難度較大。材料用量略大。略小。綜合評價(jià)單箱多室流線型扁平箱梁工程建安費(fèi)略高,故選擇雙箱雙室流線型扁平箱梁方案。一、主橋建造技術(shù)4主梁-實(shí)施條件淺水區(qū)域施工節(jié)段最大吊重570t吊高約50m6~9月為臺風(fēng)季節(jié)一、主橋建造技術(shù)4主梁-實(shí)施方案箱梁單元制作箱梁節(jié)段預(yù)拼箱梁運(yùn)輸箱梁起吊連接粗調(diào)連接精調(diào)栓焊連接斜拉索初張拉吊機(jī)前移

斜拉索二張一、主橋建造技術(shù)4主梁-實(shí)施方案墩頂梁段一般采用大型浮吊，1000t全回轉(zhuǎn)浮吊長×寬×高為100×32×8m，空載時(shí)平均吃水3.8m。吊裝一個(gè)梁段約需4.5h；費(fèi)用為10萬/天。北塔過渡墩處浮吊有效作業(yè)時(shí)間為1-2個(gè)小時(shí)，輔助墩處浮吊有效作業(yè)時(shí)間為3～4個(gè)小時(shí)，主塔處處浮吊有效作業(yè)時(shí)間為4-5個(gè)小時(shí)。北汊主橋不具備大型浮吊直接吊裝墩頂梁段的條件！一、主橋建造技術(shù)4主梁-實(shí)施條件淺水區(qū)域吊裝疏浚、挖坑新方案：活動(dòng)支架常規(guī)采用的方案！廈漳橋采用的方案！一、主橋建造技術(shù)4主梁-實(shí)施方案-粗匹配縱坡調(diào)整扁擔(dān)梁上的縱向千斤頂橫坡調(diào)整兩側(cè)吊具不同步上下口縫寬止推板一、主橋建造技術(shù)4主梁-實(shí)施方案-精匹配已安梁段在架梁吊機(jī)前支點(diǎn)壓力和斜拉索拉力的作用下，鋼箱梁出現(xiàn)橫向中間下?lián)?，兩邊上翹的臨時(shí)狀態(tài)，同待安裝的鋼箱梁在吊點(diǎn)和自重作用下出現(xiàn)的變形狀態(tài)正好相反。假如待安裝梁段和已安裝梁段的兩側(cè)腹板高程一致，則中線處相差可到2~3cm。一、主橋建造技術(shù)4主梁-實(shí)施方案-精匹配受力點(diǎn)不一致外腹板處連接件連接外荷載不一致吊機(jī)卸載局部高差20t碼板一、主橋建造技術(shù)4主梁-實(shí)施方案-合攏配切合龍強(qiáng)迫合龍配切合龍的條件：合龍口狀態(tài)隨大氣溫度的變化關(guān)系明確；連續(xù)觀測時(shí)的大氣溫度歷程和合龍當(dāng)天相近。強(qiáng)迫合龍的條件：合龍時(shí)的溫度和設(shè)計(jì)溫度相近，否則頂推力過大。兩種方法都適用，但國外大多采用強(qiáng)迫合龍！一、主橋建造技術(shù)4主梁-實(shí)施方案-合攏臺風(fēng)季節(jié)原設(shè)計(jì)為配切合龍塔梁臨時(shí)固結(jié)必須和合龍方法相適應(yīng)天氣變化劇烈780m鋼箱梁合龍口狀態(tài)對溫度異常敏感不具備大荷載加載條件強(qiáng)迫合龍不合適！一、主橋建造技術(shù)4主梁-實(shí)施方案-合攏廈漳大橋北汊主橋首創(chuàng)配切為主、頂推為輔的合龍技術(shù)！對預(yù)留20cm長度進(jìn)行配切往邊跨側(cè)偏移10cm焊接時(shí)合龍口狀態(tài)一、主橋建造技術(shù)4主梁-實(shí)施方案-合攏鋼箱梁預(yù)拼裝是箱梁連接精度的保證，也是架設(shè)過程順利的一個(gè)必要條件。臨時(shí)連接件是鋼箱梁架設(shè)中調(diào)節(jié)已裝梁段和待裝梁段的一個(gè)重要構(gòu)件，但要求連接件連接之后，吊機(jī)松鉤；在國內(nèi)的鋼箱梁安裝中，往往不松鉤，已裝梁段和待裝梁段之間的橫向高差（可達(dá)4~5cm）通過碼板來調(diào)節(jié)。這給鋼箱梁的疲勞性能帶來隱患。北汊主橋采取小塊件壓重，工效較低；可采取二次倒運(yùn)（先壓重到橋面上，在下一梁段安裝的間隙、再將壓重塊搬運(yùn)至箱體內(nèi)）提高工效。合龍方案和塔梁臨時(shí)固結(jié)方法密切相關(guān)，必須通盤考慮。一、主橋建造技術(shù)5斜拉索-方案比選拉索形式鋼絞線斜拉索平行鋼絲斜拉索技術(shù)成熟程度近年來應(yīng)用較多，工藝較成熟。應(yīng)用廣泛,工藝成熟,國內(nèi)多數(shù)斜拉橋采用,有專業(yè)化的制索工廠。振動(dòng)效應(yīng)外徑大,風(fēng)阻力大。索股受力均勻性較差,索股間相對獨(dú)立,風(fēng)致振動(dòng)效應(yīng)不明顯。外徑小,風(fēng)阻力小。鋼絲受力均勻,整體性能好,風(fēng)致振動(dòng)效應(yīng)明顯。PE外套設(shè)螺旋線,抑制風(fēng)雨振。一、主橋建造技術(shù)5斜拉索-方案比選安裝工藝及工期可逐根安裝和張拉,安裝和張拉的單位相對較小,用輕型設(shè)備可完成,要求的張拉空間亦較小,但安裝次數(shù)多,施工周期長。整根一次安裝和張拉,安裝和張拉難度稍大,但國內(nèi)技術(shù)很成熟,施工周期較短。防護(hù)性能鍍鋅、注蠟、內(nèi)層PE、外層HDPE護(hù)套,共四層防護(hù)體系,但整體防護(hù)性能不如平行鋼絲斜拉索。鍍鋅、雙層PE，共兩層防護(hù)體系。但整體防護(hù)性能較鋼絞線索稍好。調(diào)整索力可使用小噸位千斤頂,單股張拉,亦可使用大噸位千斤頂,整索張拉。單束索股間的應(yīng)力差異大,不易控制,對后期運(yùn)營不利。需使用大噸位千斤頂,整索張拉。綜合評述

根據(jù)施工復(fù)雜程度、施工周期、耐久性及經(jīng)濟(jì)性等因素,選擇平行鋼絲斜拉索方案作為推薦方案。一、主橋建造技術(shù)5斜拉索-方案比選參數(shù)振動(dòng)風(fēng)致渦振風(fēng)雨激振螺旋線梁端外置減震器塔端內(nèi)置減震器馳振一、主橋建造技術(shù)5斜拉索-實(shí)施條件塔吊1200t·m最大索長約400m最大張拉噸位約440t一、主橋建造技術(shù)5斜拉索-實(shí)施條件拉索運(yùn)輸上橋展索掛索張拉一、主橋建造技術(shù)5斜拉索-掛索比選施工方法主要特點(diǎn)設(shè)備過程簡述工效(h)吊點(diǎn)法塔吊、汽車吊、或卷揚(yáng)機(jī)吊機(jī)吊點(diǎn)鉤掛索夾，邊提升，邊牽引拉索。4硬牽引法提升卷揚(yáng)機(jī)、牽引卷揚(yáng)機(jī)、鋼絲繩鋼絲繩一端與硬牽引頭相連，另一端通過滑輪轉(zhuǎn)向后與卷揚(yáng)機(jī)相連。6軟牽引法多股鋼絞線，多節(jié)張拉桿，連續(xù)快速千斤頂，大噸位千斤頂鋼絞線接頭、張拉桿、索錨頭依次相連，由卷揚(yáng)機(jī)、連續(xù)千斤頂、大噸位千斤頂依次張拉。12承重導(dǎo)索法承重導(dǎo)索、多吊點(diǎn)、硬牽引設(shè)備硬牽引安裝承重導(dǎo)索，硬牽引被多點(diǎn)懸吊的拉索18一、主橋建造技術(shù)5斜拉索-掛索比選適用范圍應(yīng)用場合橋梁跨徑(m)索長(m)索重(t)拉索水平夾角＜200＜100＜5＞60°近塔柱的幾根拉索或小跨徑斜拉橋。200~300100~1505~10＞50°小跨徑斜拉橋或特大橋中國近塔柱的短、中長度索。300~600150~40010~20＞45°300米以上大跨徑斜拉橋及長索。500~1500＞300＞20＞30°500米以上跨徑斜拉橋或長、重索。一、主橋建造技術(shù)5斜拉索-掛索比選索長105~408m短索:＜300m長索:＞300m硬牽引軟牽引索力估算公式：塔頂?shù)鯔C(jī)牽引力鋼絞線長度一、主橋建造技術(shù)5斜拉索-掛索比選掛索方法的主要選擇依據(jù)在于設(shè)備能力！錨點(diǎn)距離初張拉索力張拉桿長度帶帽索力鋼絞線選型一、主橋建造技術(shù)5斜拉索-掛索比選塔端張拉、梁端錨固塔的剛度比梁大，千斤頂空心塔柱中移動(dòng)、安裝較方便、安全，因此國內(nèi)較多采取塔端張拉、梁端錨固。梁端張拉、塔端錨固梁段塔端同時(shí)張拉一、主橋建造技術(shù)5斜拉索-實(shí)施情況斜拉索掛設(shè)與鋼箱梁同步進(jìn)行。北塔從2011年11月19日開始施工，至2012年6月29日完成，歷時(shí)223天，綜合工效9.3天/段。北塔長索，采取結(jié)合鋼絲繩、鋼絞線、張拉桿依次連接張拉的方式；南塔長索，采取鋼絲繩、張拉桿的方式，同時(shí)在梁端輔以較強(qiáng)大的入錨手拉葫蘆。在梁段起吊階段，即在塔端通過塔吊放索,節(jié)約展索時(shí)間。一、主橋建造技術(shù)5斜拉索-實(shí)施情況臺州灣地區(qū)多臺風(fēng)，斜拉索風(fēng)致振動(dòng)振幅較大，容易疲勞破壞，有必要采取外置減震器抑制振幅，提高斜拉索的耐久性能。斜拉索外包裝帶的拆除、斜拉索展索、掛索過程中，由于施工方法不當(dāng)，對斜拉索損傷較大，必須嚴(yán)格要求、加強(qiáng)管理。雖然后期修補(bǔ)，也將嚴(yán)重影響斜拉索的耐久性能。一、主橋建造技術(shù)5斜拉索-實(shí)施情況臺州灣地區(qū)多臺風(fēng)，斜拉索風(fēng)致振動(dòng)振幅較大，容易疲勞破壞，有必要采取外置減震器抑制振幅，提高斜拉索的耐久性能。斜拉索外包裝帶的拆除、斜拉索展索、掛索過程中，由于施工方法不當(dāng)，對斜拉索損傷較大，必須嚴(yán)格要求、加強(qiáng)管理。雖然后期修補(bǔ)，也將嚴(yán)重影響斜拉索的耐久性能。二、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)2、橫隔板單元制作與整體組拼控制技術(shù)一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形

鋼箱梁為全焊結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，熔透焊縫較多，從而導(dǎo)致焊接難度和焊后變形及焊接殘余應(yīng)力較大，使箱體制造難度加大。同時(shí)，鋼箱梁隔板采取了整體式隔板也給制造也帶來了一定的難度。實(shí)踐表明：鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)主要在于焊接質(zhì)量、焊接變形及鋼箱梁總拼控制。

1.1主要接頭類型鋼箱梁主要焊接接頭形式有對接接頭和角接接頭兩種，即:U形肋與頂、底板的坡口角接，橫隔板的立位對接,橫隔板與頂板接板的橫位對接，頂、底板的對接焊縫，斜頂板與人行道面板、斜頂板與頂板自然坡口熔透角焊縫等。一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形

1.1.1U形肋與頂板坡口角接焊縫的焊接和變形控制1.1.2頂、底板的對接焊接與收縮變形控制1.1.3橫隔板對接焊縫的焊接與變形控制1.1.4頂板接板與橫隔板橫位對接控制1.1.5錨箱的焊接與變形控制一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形1.1.1U形肋與頂板坡口角接焊縫的焊接和變形控制

設(shè)計(jì)要求：鋼箱梁U形肋板厚8mm，要求焊縫有效厚度≥0.8倍的U形加勁肋的板厚，且不允許燒穿，并對焊縫進(jìn)行磁粉探傷檢測。

U肋與面板角焊縫焊接設(shè)計(jì)圖

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形

控制要點(diǎn)一：為保證焊縫的熔透率和減小焊接變形，通過焊接工藝評定試驗(yàn)，確定最優(yōu)坡口形式、焊接參數(shù)，采用線能量較小藥芯焊絲（φ1.6）CO2氣體保護(hù)自動(dòng)焊進(jìn)行焊接。接頭坡口形式、焊接方法、代表接頭及工藝參數(shù)表試驗(yàn)項(xiàng)目坡

口

尺

寸代表接頭焊接材料熔敷簡圖焊接參數(shù)焊道電流(A)電壓(V)焊速(m/h)

道間溫度氣流量δ8+δ16橫位坡口角接頂板板塊U肋焊接E71T-1φ1.61380321820一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形

控制要點(diǎn)二：為控制板單元件在焊接過程中的橫向收縮變形和保證U肋對焊接位置的要求，通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)焊接反變形胎架，然后根據(jù)單元件變形趨勢，總結(jié)變形規(guī)律，確定反變形量，使板單元在預(yù)拱狀態(tài)下船位焊接，同時(shí)對頂、底板的自由邊進(jìn)行剛性固定，減小波浪變形。

U肋與面板船位焊接

面板單元預(yù)拱狀態(tài)下焊接

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)三：板單元加工完成后，采用冷矯正或火焰矯正的方法，矯正單元件翹曲變形，重點(diǎn)矯正邊緣的波浪變形，從而滿足對接時(shí)平面度的要求。頂板單元件的縱向收縮變形采用3000KN液壓矯正機(jī)進(jìn)行冷壓矯正。

板單元件在液壓矯正機(jī)上矯正

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形

控制要點(diǎn)四：整個(gè)板塊采用同方向施焊，并采用合適的焊槍角度及焊絲送進(jìn)位置。合理的焊接順序可以減少不必要的焊接變形，能保證焊接質(zhì)量和幾何精度。合適的焊槍角度和焊絲位置可以保證坡口根部熔合良好及焊縫表面成型質(zhì)量。

U肋與面板焊接順序

U肋與面板角焊縫焊絲位置

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形檢測結(jié)果表明：采用上述工藝施焊的焊縫，焊縫有效厚度達(dá)到0.8-0.85倍U肋板厚，力學(xué)性能、抗彎性能、硬度等指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，接頭斷面無裂紋、氣孔等缺陷。

δ8+δ16橫位坡口角接

接頭宏觀金相照片

U肋與面板角焊縫的磁粉探傷

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形1.1.2頂、底板的對接焊接與收縮變形控制

根據(jù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合國內(nèi)鋼材的供貨現(xiàn)狀及火車運(yùn)輸界限，將每一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)梁段分為47個(gè)塊件，其中包括頂板板塊14塊，底板板塊11塊，斜頂板板塊4塊，斜底板板塊4塊，橫隔板為12塊，人行道單元2塊。

鋼箱梁板單元?jiǎng)澐謭D

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形

頂、底板的對接采用實(shí)心焊絲CO2氣體保護(hù)焊打底，埋弧自動(dòng)焊填充蓋面的單面焊雙面成型技術(shù)。

組裝馬板

CO2打底焊

埋弧自動(dòng)焊蓋面一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)一：為保證焊縫質(zhì)量，通過焊接工藝評定試驗(yàn)，確定最優(yōu)坡口形式、焊接參數(shù)和焊接材料。接頭名稱坡

口

尺

寸代表接頭焊接材料熔敷簡圖焊接參數(shù)焊道電流(A)電壓(V)焊速(m/h)

道間溫度（℃）氣流量(l/min)δ12+δ12平位對接底板、斜底板板塊（單元）對接ER50-6(φ1.2)116025＜20020225030H10Mn2(φ4)SJ1013～46402921.5δ16+δ16平位對接頂板、底板板塊(單元)對接ER50-6(φ1.2)118026＜20020221028H10Mn2φ5SJ101其余6502821.5接頭坡口形式、焊接方法、代表接頭及工藝參數(shù)表一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)二：通過對對接焊接收縮量進(jìn)行測量跟蹤、準(zhǔn)確預(yù)留焊接收縮量，制作焊前板單元定位樣板、焊后檢查樣板，充分保證焊縫兩側(cè)相鄰U形肋的中心距，且預(yù)置反變形，以保證焊后板塊的尺寸精度和平面度。

兩拼檢查樣板

面板雙拼胎架一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)三：對單元件因運(yùn)輸或吊裝等原因產(chǎn)生的變形進(jìn)行矯正，后在單元合件拼焊胎架上，以縱橫基準(zhǔn)線為準(zhǔn)，將兩單元就位，確認(rèn)對線無誤、焊接間隙合理后，用卡蘭將周邊卡固。

板單元件劃線

板單元對接前預(yù)拱示意圖

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)四：由于拼接時(shí)，坡口間隙不勻易引起焊縫根部熔合不良，因此針對過大或過小的焊接間隙采用向前推或拉的運(yùn)條方式及按線配切坡口來解決問題。按線切割板單元件對接坡口

CO2氣體保護(hù)焊打底

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)五：為避免由于打底焊道較薄，焊縫受熱后易下墜而導(dǎo)致反面余高過高等外觀不良等問題，要求焊接完第一道埋弧自動(dòng)焊后再去除襯墊，讓受熱下墜的焊縫金屬有所依托，同時(shí)，為減小焊接變形，馬板應(yīng)在打底焊道焊接完成后等溫度降低后再拆除。粘貼陶瓷襯墊

焊接引弧試板

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形檢測結(jié)果表明：采用上述工藝施焊的焊縫，焊縫力學(xué)性能、抗彎性能、硬度等指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，焊縫外觀質(zhì)量良好，對接質(zhì)量合格。序號項(xiàng)目允許偏差(mm)檢查方法和頻率數(shù)據(jù)分析合格率（%）最大值最小值平均值1長度±1.5卷尺檢查+1.5-1.5+0.091002寬度±1卷尺檢查+1-1-0.461003板邊直線度≤2拉線、鋼板尺200.761004板邊平面度1/1000鋼板尺、平尺100.51005U肋中心距端部±1卷尺檢查+1-1+0.211006橫向平面度≤2鋼板尺、平尺200.921007縱向平面度≤4/4m范圍鋼板尺、平尺3.501.71008對角線≤3卷尺檢查301.31009四角不平度≤5專用平臺301.510010焊縫外觀質(zhì)量焊角尺寸合格；無氣孔、咬邊；焊波合格。11焊縫探傷檢查合格一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形1.1.3橫隔板對接焊縫的焊接與變形控制目前國內(nèi)鋼箱梁橫隔板形式主要有搭接、整體對接和整體橫隔板三種，由于考慮到搭接會導(dǎo)致偏心，整體橫隔板會造成仰焊，影響橋面板的耐久性，對整體受力性能不利，因此，大跨徑斜拉橋鋼箱梁橫隔板基本上采用上下兩塊或三塊板組成的對接式橫隔板，上下或上中下板塊熔透對接，上板與頂板單元一起組裝，板塊間采用熔透對接方式相連。一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)：由于懸索橋橫隔板有幾種規(guī)格，對于較薄橫隔板的立位焊接，采用單面焊接雙面成型，是一種可以保證焊接質(zhì)量的方案，但當(dāng)板厚較大時(shí)，改雙面坡口可以減小焊接填充量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，并減小了焊接收縮和焊接變形量。

鋼箱梁不同類型橫隔板

箱梁頂板平面圖

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)：整體對接式橫隔板在長度方向采用立位對接，寬度方向采用仰橫位對接。立位和仰橫位對接橫隔板板厚為12mm的，采用單面焊雙面成型，背面貼圓弧槽陶質(zhì)襯墊。對于特殊梁段部分板厚為16mm的，考慮到單面焊接填充量大，焊接變形嚴(yán)重，所以立位對接采用雙面V形坡口進(jìn)行焊接。橫位對接16mm厚板采用不對稱K型坡口，先焊接大坡口側(cè)，再反面清根焊接小坡口側(cè)，保證熔透。一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形

橫隔板組焊：從一端開始，依次按線組裝橫隔板，最后安裝工藝隔板。組裝過程中輔以定位夾具、頂拉工具控制隔板位置精度和垂直度等項(xiàng)點(diǎn)，使橫隔板間距滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。先焊橫隔板焊縫，再焊其它焊縫。

橫隔板組拼

橫隔板焊前調(diào)整

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形橫隔板對接焊縫嚴(yán)格按照已評定的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行，焊接間隙保證在6mm左右，為保證背面成型質(zhì)量，陶瓷襯墊必須烘干、貼緊，焊接完成后及時(shí)清渣，清除飛濺。橫隔板立位對接焊

焊縫修整、打磨

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形檢測結(jié)果表明：采用上述工藝施焊的焊縫，焊縫力學(xué)性能、抗彎性能、硬度等指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，焊縫外觀質(zhì)量良好，對接質(zhì)量合格。焊縫的級別、檢驗(yàn)方法及檢驗(yàn)范圍焊縫部位焊縫級別探傷方法探傷比例探傷部位橫隔板對接焊縫Ⅱ級超聲波100％兩端各1米，≤2米全探一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形2.2.4頂板接板與橫隔板橫位對接控制頂板接板與橫隔板之間為融透焊縫，要求全部超聲波探傷。此焊縫焊接形式困難，焊接量大，焊接變形大，對頂板高程影響大，為控制好頂板接板與橫隔板橫位對接必須采取相關(guān)控制措施。橫隔板與頂板接板貼陶瓷襯墊

橫隔板與頂板接板焊前馬固

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)一：接板與橫隔板粗對位。接板與頂板先進(jìn)行整體組裝，保證接板之間的距離與接板垂直度滿足要求。在橫隔板垂直度滿足要求的前提下，在隔板上部兩邊點(diǎn)焊定位馬板，使用插入式定位方法對接板縱向進(jìn)行粗略定位。頂板與接板預(yù)先組裝

橫隔板垂直度調(diào)整

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)二：保證接板與橫隔板組裝間隙。接板與隔板之間組裝間隙主要以頂板高程為準(zhǔn)，并且兼顧接板與頂板間隙及焊接變形為原則進(jìn)行精確定位。然后用馬板將接板與隔板馬固，進(jìn)行焊接。定位托板、定位件示意

通過定位件調(diào)整頂板接板與橫隔板組裝間隙

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)三：接板與橫隔板焊接變形控制。

1）焊接工藝參數(shù)見1.1.3章節(jié)有關(guān)內(nèi)容；

2）對接間隙控制，使其控制在6～8mm，對不滿足要求的接板進(jìn)行局部配切，以便于控制焊接變形及外觀成型；

橫隔板單元配切坡口

頂板接板與橫隔板組裝間隙

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)四：接板嵌補(bǔ)段組裝。接板嵌補(bǔ)段根據(jù)實(shí)際測量尺寸進(jìn)行配切，用馬板對接板進(jìn)行精確定位后焊接；為減少接板焊接變形對隔板整體帶來的影響，控制焊接順序?yàn)椋呵堆a(bǔ)段先與接板兩邊焊接，再與頂板進(jìn)行焊接，最后與隔板整體焊接。頂板接板嵌補(bǔ)段組裝

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形2.2.5錨箱的焊接與變形控制

錨箱直接承受和傳遞索力，是鋼箱梁的關(guān)鍵部件，其制作精度和焊縫質(zhì)量要求較高，全熔透焊縫較為集中，會產(chǎn)生較大的焊接變形。錨箱單元由承力板、部分斜頂板和耳板等組成。耳板和承力板的焊縫為直接傳力焊縫，是該橋的關(guān)鍵承力區(qū)，因此，耳板在箱體上的位置精度及耳板與承力板的焊接質(zhì)量十分重要。為了便于翻身、保證熔透焊縫焊接質(zhì)量，將錨箱單元所包含的斜頂板單元分三段制造，錨箱單元沿吊點(diǎn)中心向兩側(cè)各取2m，構(gòu)成4m長的錨箱單元；兩側(cè)的其余部位，按斜頂板單元制作。

錨箱翻身焊接

錨箱焊接

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)一：錨箱耳板、補(bǔ)強(qiáng)板、承力板、吊耳加勁板在板材預(yù)處理后用數(shù)控切割機(jī)精密切割下料。

鋼板下料前滾平

鋼板預(yù)處理

數(shù)控切割下料

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)二：按焊接工藝評定試驗(yàn)確定焊接方法、焊接坡口等參數(shù)，選擇多道線能量小的焊接工藝，減小焊縫應(yīng)力疊加，避免層狀撕裂。

焊縫接頭坡口形式、焊接方法、代表接頭及工藝參數(shù)表接頭名稱坡

口

尺

寸代表接頭焊接材料熔敷簡圖焊接參數(shù)焊道電流(A)電壓(V)

道間溫度（℃）備注δ30+δ12平位熔透角接承力板與斜頂板、斜底板熔透角焊縫E71T-1φ1.2124028＜200氣流量(l/min)20，反面焊第17道前清根其余28032其余23028δ30+δ16平位熔透角接錨腹板與承力板熔透角焊縫E71T-1φ1.21-722028＜200氣流量(l/min)20反面焊第7道前清根8-1024030δ30+δ40橫位角接耳板加勁與耳板坡口角焊縫E71T-1φ1.21-1427033≥50＜200預(yù)熱50℃，氣流量(l/min)20一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)三：用銑床加工承力板豁口的焊接坡口，以耳板底邊和耳板板厚中心線為基準(zhǔn)，在鏜床上加工銷孔及耳板補(bǔ)強(qiáng)板，確保銷孔的孔徑公差和垂直度公差。耳板組焊補(bǔ)強(qiáng)板后，采用錘擊工藝消除焊接應(yīng)力。

數(shù)控銑床加工焊接坡口

鏜床加工銷孔

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)四：在胎型上組裝錨箱合件，以控制組裝精度和減少焊接變形。

錨箱胎型

錨箱組拼

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)五：錨箱結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，由于其熔透焊縫較多，焊接難度較大；錨箱合件采取90－180度翻身，工藝上盡可能采用平位焊接，錨箱的焊接順序?yàn)椋?1)焊接耳板和補(bǔ)強(qiáng)板焊縫：用CO2半自動(dòng)焊焊接，焊絲為E71T-1，φ1.2。(2)焊接耳板與承力板焊縫：由于該處焊縫為主要受力焊縫，焊接質(zhì)量要求高，且承力板板厚較大（30mm），焊接變形較大。為了保證焊接質(zhì)量，采用雙面K形對稱坡口焊縫，第一面坡口側(cè)焊完兩道后，焊接第二面焊縫，再焊第一面剩余部分焊縫。用CO2半自動(dòng)焊焊接，焊絲為E71T-1，φ1.2的藥芯焊絲。焊接時(shí)對稱施焊，以減小焊接變形。(3)焊接承力板和斜頂板焊縫：采用K形坡口，CO2半自動(dòng)焊焊接，焊絲為E71T-1，φ1.2的藥芯焊絲。該焊縫在錨箱合件上，采取90－180度翻身，盡可能采用平角位焊接。錨箱翻身焊接

錨箱承力板焊接

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)五：錨箱結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，由于其熔透焊縫較多，焊接難度較大；錨箱合件采取90－180度翻身，工藝上盡可能采用平位焊接，錨箱的焊接順序?yàn)椋?1)焊接耳板和補(bǔ)強(qiáng)板焊縫：用CO2半自動(dòng)焊焊接，焊絲為E71T-1，φ1.2。(2)焊接耳板與承力板焊縫：由于該處焊縫為主要受力焊縫，焊接質(zhì)量要求高，且承力板板厚較大（30mm），焊接變形較大。為了保證焊接質(zhì)量，采用雙面K形對稱坡口焊縫，第一面坡口側(cè)焊完兩道后，焊接第二面焊縫，再焊第一面剩余部分焊縫。用CO2半自動(dòng)焊焊接，焊絲為E71T-1，φ1.2的藥芯焊絲。焊接時(shí)對稱施焊，以減小焊接變形。(3)焊接承力板和斜頂板焊縫：采用K形坡口，CO2半自動(dòng)焊焊接，焊絲為E71T-1，φ1.2的藥芯焊絲。該焊縫在錨箱合件上，采取90－180度翻身，盡可能采用平角位焊接。錨箱翻身焊接

錨箱承力板焊接

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)六：錨箱定位組焊錨箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間狹小，焊縫密集。錨箱采用先加工錨箱合件、后總拼現(xiàn)場組裝的方法，在斜頂板上開焊接手孔，確保各焊縫施焊的寬松條件，且有利于精度的控制。具體工藝如下：1用胎架將錨箱承力板、錨箱腹板、部分斜頂板、吊耳組焊成錨箱合件，矯正后劃出縱橫組裝線。2待鋼箱梁組裝至斜底板前，將錨箱合件以邊測量塔和斜底板上的橫基線為準(zhǔn)進(jìn)行組裝，將所有焊縫施焊完畢，并對斜底板與承力板、腹板、橫隔板的熔透角焊縫進(jìn)行超聲波探傷。3組焊箱外勁板及先前斷開的板條縱肋嵌補(bǔ)段，采用手工電弧焊，E5015φ4焊條進(jìn)行焊接。錨箱位置開焊接手孔

錨箱單元組裝

錨箱與斜頂板內(nèi)部焊接一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形檢測結(jié)果表明：采用上述工藝施焊的焊縫，焊縫力學(xué)性能、抗彎性能、硬度等指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，幾何尺寸滿足制造工藝要求，焊縫外觀質(zhì)量良好，焊接質(zhì)量合格。δ30+δ12平位熔透角接接頭斷面金相照片

δ30+δ40橫位角接接頭斷面金相照片

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形1.1.3.橫隔板單元件制作與整體組拼控制技術(shù)3.1橫隔板單元件制作難點(diǎn)控制3.2橫隔板整體組拼難點(diǎn)控制一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形橫隔板是箱形梁組裝的內(nèi)胎，它的周邊加工精度和U型肋槽口精度的控制是確保鋼箱梁幾何精度，順利組裝的關(guān)鍵。大跨徑橋梁鋼箱梁寬度大，板單元間縱向?qū)涌p較多，焊接變形對鋼箱梁寬度影響較大。因此必須對隔板單元件制作和組拼進(jìn)行控制。一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形3.1橫隔板單元件制作難點(diǎn)控制鋼箱梁隔板材質(zhì)主要為δ10、12、16mmQ345D鋼板，焊接收縮對隔板長度方向和平面度影響較大。如何保證隔板焊接完成后，焊接變形對單元件尺寸和U肋槽口尺寸以及隔板平面度的影響是隔板生產(chǎn)的最大難點(diǎn)。

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)一：對鋼箱梁整體橫隔板進(jìn)行合理的分塊。根據(jù)現(xiàn)場制造要求，將橫隔板劃分為三個(gè)單元件，中隔板、邊隔板和角隔板。橫隔板劃分單元前，先在鋼板上劃縱橫基線、托板位置線及機(jī)加工刨線。

橫隔板分塊示意圖

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)二：單元件全部采用數(shù)控下料，先數(shù)控精切人孔、管線孔，最后切割周邊，保證其制造精度。對單元件長度方向預(yù)留較為合適的工藝量并均勻分布于各個(gè)U肋槽口，保證槽口尺寸。橫隔板數(shù)控下料

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)三：下料后對隔板進(jìn)行預(yù)處理釋放應(yīng)力，盡量減少應(yīng)力集中，有助于對接焊的應(yīng)力變形。橫隔板輥板消除下料殘余應(yīng)力

輥板設(shè)備

一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)四：對隔板板肋焊接順序進(jìn)行調(diào)整：中間→兩邊→四周。在板肋焊接前，先對線定位組裝。橫隔板板肋定位組裝

焊橫隔板中間板肋焊橫隔板周邊板肋一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)五：橫隔板單元件焊接完成后，采用控制火焰溫度和密集形梅花點(diǎn)進(jìn)行火焰調(diào)直，保證單元件平面度。橫隔板火焰調(diào)平橫隔板平整度檢查一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形3.2橫隔板整體組拼難點(diǎn)控制3.2.1橫隔板U肋槽口與底板U肋吻合控制如何保證隔板U肋槽口與底板U肋相吻合是隔板精確組裝的難點(diǎn)之一。黃埔大橋懸索橋鋼箱梁底板總寬28300mm，板厚為δ10mm，有10條縱向?qū)涌p，焊接收縮量大。為使橫隔板U肋槽口能與底板U肋吻合，保證整體隔板組裝順利，對板單元對接焊縫，預(yù)留較為合適的焊接收縮量，確保底板接完后，所有U形肋間距尺寸在預(yù)想范圍內(nèi)；另外，給隔板U形肋槽口每邊預(yù)留了2mm工藝量，以解決U形肋間距誤差對隔板組裝的影響，而且對隔板與U形肋的焊縫，提出了相應(yīng)的要求。橫隔板與底板U肋插入式構(gòu)造橫隔板與底板U肋的焊縫連接一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)一：底板定位在專用總拼胎架上以縱橫基線為準(zhǔn)，用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀對底板基線、高程進(jìn)行精確定位后，用彈性馬板馬固，進(jìn)行施焊以滿足底板要求。為控制及減少焊接變形，角焊縫焊接順序由中間向兩邊進(jìn)行對稱施焊。底板定位底板焊接一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形控制要點(diǎn)二：K7立位貼角焊，預(yù)先將此處的橫隔板局部先加工7×7mm的倒角，待各板件精確定位后，從下至上采取連續(xù)焊過倒角的方式，將此處填實(shí)。過焊孔處不得熄弧、引弧。焊接設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場焊接一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形3.2.2橫隔板整體組拼及焊接難點(diǎn)控制為保證橫隔板整體組拼順利，主要采取了以下措施：1）隔板定位組裝順序?yàn)椋褐懈舭濉吀舭濉歉舭澹?）定位：隔板定位后用絲杠支撐，調(diào)整隔板垂直度；3）焊接：先對隔板進(jìn)行立位對接，使得隔板在橫向能自由收縮；橫隔板立位對接為45度坡口的單面焊雙面成型焊縫，并要求全部探傷；4）修整：對隔板整體平面度、垂直度、高程進(jìn)行修整。修正完成后組裝隔板角點(diǎn)加勁，及立位對接處隔板加勁嵌補(bǔ)段。橫隔板從中間往兩邊組裝一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形隔板垂直度檢查隔板對接間隙檢查隔板高程控制角隔板焊接質(zhì)量檢查一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形4.其它關(guān)鍵技術(shù)4.1鋼箱梁單元件消除殘余應(yīng)力的特殊方法4.2鋼箱梁橫隔板不同形式焊接方法4.3鋼箱梁的線性控制辦法一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形4.1鋼箱梁單元件消除殘余應(yīng)力的特殊方法4.1.1滾板機(jī)處理4.1.2振動(dòng)時(shí)效處理一、鋼箱梁制造關(guān)鍵技術(shù)1焊接質(zhì)量與焊接變形采用輥板機(jī)處理板件，不僅能保證鋼板平面度，更能消除鋼板軋制、下料后殘余應(yīng)力，能更好控制焊接變形。如在面板單元焊接U肋前，橫隔