钢箱梁结构特点及加工制作技术

钢箱梁结构特点及加工制作技术
摘要：近年来，我国的工程建设越来越多，对钢箱梁结构的应用也越来越广泛。

全国钢结构产量逐年上升，不仅产量上升，技术上也在不断提高，有的已达到世界先进水平。

钢结构桥梁在设计、制作、施工等方面的技术也日益成熟，钢箱梁作为桥梁工程的重要部分广泛应用，助推中国港珠澳大桥、丹昆特大桥和北盘江大桥等各类特大桥建设完成，对于道桥行业的发展起到了重要的推动作用。

本文首先分析钢箱梁吊装施工方案，其次探讨钢箱梁结构特点，最后就钢箱梁加工制作工艺进行研究，进一步分析城市高架桥钢箱梁吊装施工技术的具体要点，可为后续城市高架桥建设提供参考借鉴。

关键词：钢箱梁；制作加工；吊装技术
引言
高架桥作为现代城市立体交通体系的核心部分，其建设质量直接影响着城市交通水平的高低。

钢箱梁吊装施工技术具有技术先进、应用效果好、采用范围广等诸多优势，合理应用该技术，有助于提高高架桥项目的施工质量和施工效率。

钢箱梁施工需要经过预制构件、运输与吊装等流程，为了保证吊装施工质量，现场施工人员需熟练操作吊装，科学、熟练掌握测控技术，使钢箱梁施工技术的作用发挥到最大，从而提高城市中公路桥梁项目的结构稳定性。

1钢箱梁吊装施工方案
提前在工厂分段预制钢箱梁，于现场胎架上预拼装，检验钢箱梁各节段的制作质量，若可顺利拼装成型，则用运梁平车将各分段转至桥梁纵轴线处，在现场配备龙门吊，吊装就位。

准确测量各接头、梁底各支点的具体位置，保证无误；复测各节段的高程轴线，若达标则松钩，做全截面焊接处理。

2钢箱梁结构特点
钢箱梁的体积非常大，宽度与长度均比较大，吊装作业存在一定的难度，且
施工过程中存在一定的安全风险；该项目的焊接作业量非常大，且对于焊接技术
有非常高的要求，钢箱梁的线形控制难度比较大；钢箱梁体积比较大，导致其运
输难度增大。

3钢箱梁加工制作工艺
3.1钢箱梁吊装施工方案
提前在工厂分段预制钢箱梁，于现场胎架上预拼装，检验钢箱梁各节段的制
作质量，若可顺利拼装成型，则用运梁平车将各分段转至桥梁纵轴线处，在现场
配备龙门吊，吊装就位。

准确测量各接头、梁底各支点的具体位置，保证无误；
复测各节段的高程轴线，若达标则松钩，做全截面焊接处理。

3.2钢箱梁分段
在开工前，建设单位需要联系工厂按照施工要求建造预制钢梁，然后将其运
送到施工现场。

为保护施工现场周围自然环境，尽量避免在现场制作钢梁。

为了
便于车辆运输，需要在钢梁横向分箱室制作，在箱梁纵向分成3段，每段长度约
为20m。

分批将各段的梁体运输到施工现场后再组装成一个整体，构建成对应的
单箱室。

需要注意的是，车辆将各片钢箱运输到施工现场后，各片钢箱需要在吊
装平台上组装成一个整体。

各片接头的对接是关键之处，如果对接过程不当，就
有可能引发钢箱梁形变，从而影响梁体的应用效果。

为了确保各片钢梁能够顺利
对接，需要使用专业的接头对接设备。

采用该设备操作简单，对接效果好，可以
避免出现对接事故。

3.3节段间的纵向对接
节段间首先将悬臂与边箱体对接成整体，其次横隔板与腹板的工地立位焊缝，最后顶底板块体间纵向工地对接焊缝。

底板由偶数名焊工同时施工，进行焊接。

顶板由偶数名焊工同时施工，进行打底和填充焊接，盖面层采用一台埋弧自动焊
机进行焊接。

3.4现场施工作业
由于桥梁为跨越既有线高速公路禁止封闭，不能采用传统方案汽车吊施工，
桥梁设计为在既有高速路的外侧采用箱梁节段运输至现场整体拼装，拼装施工后，然后采用顶推将梁体顶推至设计位置。

工程应用了步履式多点顶推技术，该技术
可在顶推过程中调节梁体应力，使得桥墩水平反力得到降低。

其中，步进距离
0.4～0.5ｍ，顶推过程中要严格控制梁体受力和梁体应力状态，避免梁体受力不均。

监控采用在梁体内表面安装反光片，随时测量扰度与理论计算数值进行比较，以确定梁体应力状态是否安全。

临时支架的安装步骤为：（1）在钢梁吊装前，
支架应该安装到位。

（2）临时支架要先对下部承台进行浇筑，再进行工字钢的
安装焊接工作，接着调平钢管，安装过程需要25ｔ汽车吊配合。

（3）安装支架
之前，需要在地面对支墩定位点进行标识，之后在工字钢顶部上标注钢梁安装就
位和标高控制点。

（4）观察现场路面，对地面承载力进行考察，进一步调查路
面硬化、地基、坡度等情况。

若地面情况较差，可通过浇筑混泥土平整作业面等
方法提升支架体系的稳定性。

（5）支撑体架在使用过程中要定期检查。

检查工
字钢的绕度、焊缝的质量、千斤顶安全可靠性，支撑体系系统的整体稳定性，并
做好沉降观测记录。

3.5钢箱梁吊装步骤
（1）预吊梁段一侧现场交通管制做好后，运输车就位。

（2）起重工指挥吊
车将梁段起吊进行试吊，吊离运输车约300mm高度后梁段静置一段时间，运输车
驶离。

（3）起重工检查各钢丝绳各索具机具无安全隐患后梁段正式起吊。

起重
工指挥吊车垂直将梁段起吊至约高于就位点标高500mm后吊车主臂缓慢旋转。

施
工人员在地面通过事先绑扎好的绳索配合吊车拉动梁段，使之不会晃动，并防止
卡杆。

（4）吊臂回转至安装位置上空，主臂停止回转，梁段通过绳索稳定，施
工人员位于立柱盆式支座侧边调整指挥梁段缓慢落下，梁段与基座接触后让吊车
维持60%的受力状态并保持稳定，测量工程师测量梁段位置，位置若有偏差则让
吊车将梁段吊离约10mm位置，通过绳索、撬杠等工具调整梁段位置后梁段下落
初步测量，再利用千斤顶、调节拉码等工具反复调整进行精确定位至要求位置后
梁段正式落位并作临时固定，落位时梁段采用临时支墩做四点支撑，并采用码板
与相邻梁段临时焊接固定，待梁段放置稳定后吊车落索。

吊装过程中，总包单位
和监理单位派驻相关管理人员和技术人员及安全员现场监督安全吊装工作，严格
按方案实施吊装工作。

3.6焊接作业
完成钢箱梁的吊装等一系列作业后，需要把钢箱梁和横梁通过焊接的方式固
定在一起。

在焊接过程中，为避免影响周围的正常交通运行，可以通过移动门架
把横梁转移到适合作业的区域。

接着在两个横梁之间铺设调板，在它上面铺模板，同时准备防火盆、灭火器等防火灭火设备。

采取必要措施防止高空坠物，避免出
现安全事故。

为了确保各个部分的焊接效果，应当针对性的使用不同的焊接方式。

3.7施工注意事项
1）避免盲目吊装钢箱梁，施工前应对龙门吊进行低空试吊，在保证龙门吊
安全运行后，方可正式施工。

2）梁段吊装时，要求各吊点的受力具有均匀性，
龙门吊始终维持平衡运行的状态。

3）例如支点位置的沉降等因素可能会对钢箱
梁的安装高程造成影响，在本次钢箱梁安装时已经考虑到此类影响因素，均在设
计值的基础上增加了预抬高量，因此施工中需注重预抬高后梁段与墩柱间的平顺
衔接，以免影响最终的合拢效果。

结语
综上所述，高速公路桥梁建设中钢箱梁应用较为广泛，但其施工技术要求也
较为严格，施工单位需在充分获取现场地质资料的前提下，做好钢箱梁加工方案
的设计，并按照规范进行钢箱梁的安装，严格控制好结构强度及质量，以确保高
速公路桥梁营运安全。

由于前期对施工进行了合理的规划，并且所有工作人员的
协作下，对钢箱梁进行了制作和顺利安装至设计位置，最终满足了施工前制定的
施工要求。

该工程所采取的钢箱梁制作与安装施工工艺具有可行性，但是研究内
容或许存在一些不足之处，可从中汲取经验，并灵活应用于类似的钢箱梁施工中。

参考文献
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