连续钢箱梁架设方案及质量控制措施.docx

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1、连续钢箱梁架设方案及质量控制措施连续钢箱梁架设方案及质量限制措施 本文关键词：架设，质量限制，措施，连续，方案连续钢箱梁架设方案及质量限制措施 本文简介：摘要：连续钢箱梁因其刚度大，自重小，施工敏捷，异型美观等特点，广被采纳。钢箱梁架设，方法多种多样，其中，支架法较为常用。因此，如何提高支架法架设效率，保证现场施工质量，始终是施工人员探讨和探讨的课题。郑东新区龙吟桥连续钢箱梁施工，通过对原架设方案进行优化以及实行相关质量限制措施，取得了良好效果，并积连续钢箱梁架设方案及质量限制措施 本文内容：摘要：连续钢箱梁因其刚度大，自重小，施工敏捷，异型美观等特点，广被采纳。钢箱梁架设，方法多种多样，其中

2、，支架法较为常用。因此，如何提高支架法架设效率，保证现场施工质量，始终是施工人员探讨和探讨的课题。郑东新区龙吟桥连续钢箱梁施工，通过对原架设方案进行优化以及实行相关质量限制措施，取得了良好效果，并积累了连续钢箱梁架设的施工阅历。关键词：方案；优化；限制；措施1引言近年来，我国基础设施建设飞速发展，道路、桥梁施工技术得以充分呈现。大环境的影响下，各领域都把效率和质量作为重要指标，桥梁施工也不例外。钢箱梁施工作为桥梁的关键工序，如何提高其架设效率并保证其施工质量就显得尤为重要。笔者就郑东新区龙吟桥连续钢箱梁施工实践进行阐述。2工程概述郑州市郑东新区龙吟桥工程，起于郑东新区龙湖湖心岛如意西路出入口匝

3、道，止于北三环交叉口分界线，桥址位暂无蓄水。本桥梁全长131.2m，跨径布置35+50+35m，顶板宽45.5m，梁高2m。桥梁断面为整体式宽幅等高连续钢箱梁，采纳八箱单室断面，每箱之间通过系梁连接，边箱悬臂长2m，边箱、中箱预制宽度均为3m。梁体设置有平、竖曲线，梁面纵、横坡采纳结构找坡，梁体线形限制难度大。龙吟桥连续钢箱梁纵向长120m，依据施工须要，每箱分为7段加工、吊装，全桥共由119片组成。钢箱梁实行提前在工厂分段、分块加工，通过陆运方式运至现场，依据总体施工进度安排，待全桥的下部工程和钢箱梁拼装支架全部施工完成后，预压支架，符合要求后，采纳两台150t履带吊起先架设钢箱梁。履带吊机

4、参考桥梁工程机械性能手册，按臂长24m时计算，最大作业半径14m，半径内最小起重量为44t（两台88t），满意架设要求。桥跨布置及纵向分块如图1示。3工期目标及影响因素分析为了按期、保质完成钢箱梁架设施工，提高钢箱梁架设效率和焊接质量，需对影响因素进行分析，实行改进措施，实现预期目标。3.1影响钢箱梁架设效率的因素分析（1）依据合同工期要求，钢箱梁架设总工期为25天，即单片钢梁架设时间不超过1.6h（5片/天）。场地布设三条运、架梁通道，吊机作业范围较大，在吊装过程中需多次挪移吊机，存在频繁倒梁现象。（2）钢箱梁架设方案为两台150t履带吊抬吊，对驾驶员同步操作要求较高，相互协作难度较大，且连

5、续钢箱梁起、落、回转不能一次完成，存在反复调整的现象。（3）钢箱梁在架设时，钢梁块段须要精确对准前、后、左、右四个部位，对位难度较大，存在反复调整现象，耗时较长。3.2影响钢箱梁焊接应力的因素分析（1）由于施工条件限制，钢箱梁分块数量较多，结构焊缝焊接量大，所产生的焊接残余应力和钢板微量变形使得钢板受力不均，易出现个别支座脱空现象。（2）本标段钢箱梁节段既有顺桥向分段，又有横桥向分块，加之梁体线形和梁面横坡的影响，因此焊接方向和焊接依次对于预防焊接变形影响较大。（3）钢箱梁块段之间的平整度、角度、宽度，都会影响到钢箱梁的焊接应力。4针对影响因素实行方案优化及改进措施4.1提高钢箱梁架设效率措施

6、4.1.1增加运、架梁通道，精选吊机站位为了克服钢箱梁架设时吊机多次移位，频繁倒梁的状况，确定实行增加运、架梁通道，由原来的三条增加至现在的五条。参考桥梁工程机械性能手册精确计算吊机作业半径和最大起重，选择最合理的吊机站位,满意吊装要求。新增运、架梁通道见上图“桥跨布置及纵向分块图”。这样待架钢梁段可以运至架设位置，基本可以一吊就位。4.1.2优化架设方案，调整架梁设备本桥钢箱梁主梁分段为：横桥向设计为8箱主梁、7箱系梁，横向分段以每箱为一个单元，纵向分段为7孔（7段），梁段最大重量59t。依据运、架梁通道优化，由三条增加为五条，优化架设方案可采纳一台260t履带吊架设，参考桥梁工程机械性能手

7、册，按臂长24m时计算，最大作业半径14m，半径内最小起重量为81.7t，完全满意架设需求。这样既避开了两台吊机驾驶员协作不协调问题，又可以起、落梁，扒秆回转一次完成，而且一台260t履带吊租赁费用远低于两台150t履带吊。4.1.3增设限位设施，刚好定位施焊钢箱梁梁段架设前，先将架设的梁段位置用粉笔标出轮廓线，并且在拼装支架的安排梁上和与其相邻的梁段上焊接限位板，在钢箱梁腹板对接处焊接限位“马板”，这样就形成了一个梁段的“卡槽”，在吊装架设时，干脆将梁段对准落入“卡槽”就可以了，很好的解决了反复调整问题，大大提高了架设效率。钢箱梁梁段架设位置调整完毕后，要刚好进行定位焊接。定位焊焊缝长度和厚

8、度应依据对接处的错边量确定，一般状况下定位焊焊缝间距40cm60cm，长度5cm10cm，厚度一般小于设计焊缝厚度的1/2，施焊位置在小坡口一侧。定位焊的工艺参数和焊接材料同正式焊缝要保持一样。4.2钢箱梁焊缝应力的限制4.2.1精选焊接工艺，限制焊缝质量全部类型的焊缝在焊接前必需做焊接工艺评定试验，编制完善的焊接工艺评审试验报告，全部手工焊采纳纯度大于101.5%的CO2气体爱护焊。全部要求熔透的对接焊缝及连接焊缝必需熔透，且焊后对焊缝进行打磨，以保证有较高的抗疲惫强度。除顶板对接焊缝采纳CO2气体爱护焊打底、埋弧自动焊填充盖面的焊接方法外，其他焊缝均采纳CO2气体爱护焊进行焊接。焊缝返修时

9、当返修长度较短（小于400mm）时采纳手工电弧焊进行焊接。焊接方法及其工艺参数见表1。因钢箱梁结构焊缝较多，在保证焊接质量的前提下，尽量采纳焊接变形小和焊缝收缩小的焊接工艺，以减小发生的焊接变形和残余应力，如采纳多层多道焊的接头错开，每层之间要求严格清渣，目检前层前道焊缝无裂纹等缺陷后，方可进行下道下层的焊接，直至焊满；每层焊道的高度限制在4mm5mm之间；每层每道应连续施焊。4.2.2合理焊接依次，限制焊接变形合理的焊接方向和焊接依次对于减小焊接应力和预防焊接变形特别重要，因此全部焊缝施焊时应遵循对称、同步、匀称、先长后短的原则进行。本桥钢箱梁节段既有顺桥向分段（见上图“桥跨布置及纵向分块图

10、”），又有横桥向分块（见下图“钢梁横向分块图”），为了尽可能的减小焊接应力，限制焊接变形，施焊时遵循：纵向分段内的纵缝将横桥向分块连接形成纵向节段先施焊，纵向分段间的横桥向焊缝将顺桥向分段连接形成架设节段后施焊。同时，要求节段纵横焊缝的施焊相对于分段（块）间的匹配拼装滞后12个节段，以确保梁段间的整体匹配性。钢梁横向分块如图2所示。图2钢梁横向分块图该桥钢箱梁整节段梁的焊接主要有顶板、底板纵向（顺桥向）对接，腹板与顶、底板熔透角接，及横隔板与腹板T型角接。焊接时先同时同向焊接顶板、底板对接焊缝，再焊腹板与顶、底板熔透角接焊缝，最终焊横隔板与腹板的T型角接焊缝。焊接时，采纳2人进行对称焊接，削减

11、钢板焊接变形量。整节段梁吊装到位后，钢箱梁架设节段之间的环缝施焊可根据节段间环缝形成的依次依次施工，每条环缝（横桥向对接焊缝）焊接依次相同，待各联钢梁环缝施焊完毕再拆除各临时支架，完成钢梁的体系转换达到成桥运用状态。4.2.3加强钢梁监控量测，确保钢梁整体线形在钢箱梁上安装测量监控，特殊是轴线、高程、平面位置的限制，全部采纳全站仪，进行测量限制就位；水准仪、卷尺复核检测，以达到符合图纸要求。高程设置与工厂制造立面线形一样。（1）高程限制，主要以支架立柱顶支撑垫梁高程的数据为准，在钢箱梁安装前，先测出干脆支撑在钢箱梁下部的支撑垫梁的高程，同时进行高度的调整，使各分段的钢结构支撑垫梁高度精确无误后

12、，再进行钢箱梁的安装。（2）轴线限制，钢箱梁起吊安装前，检查测量限制点的位置是否正确符合要求；必要时，在测量点上贴上反光测量片，便于仪器的视察测量。对于曲线段要加密限制点。主要以全站仪限制钢箱梁的轴线测量点（连续钢箱梁卸胎架前，布置的轴线限制点）。钢箱梁安装后，测量钢箱梁的安装位置坐标是否符合要求，必要时用千斤微调即可。5方案优化及改进措施实施效果5.1钢箱梁架设时间，比合同工期缩短了5天，按每缩短一天工期节约2.276万元（合计单日人工费11360元；单日机械费用10101元；其他各项材料费用1500元。）费用计，合计节约11.38万元。5.2钢箱梁焊接无错台、鼓包、夹渣、气泡等现象，焊缝质

13、量检查合格率101%。钢梁整体线形限制良好，完全符合设计、规范要求。6结束语通过对本桥连续钢箱梁架设方案优化及相关限制措施的实施，取得了良好的经济效益和社会效益，可供同类桥梁施工借鉴。参考文献：1郑东新区龙湖区龙吟桥（如意西路跨龙湖桥）工程施工设计图其次部分上部结构及附属.2GB50755-2022.钢结构工程施工规范S.3桥梁工程机械性能手册.作者：许志强 单位：中铁大桥局集团第一工程有限公司第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页