大型钢箱梁施工质量控制要点

大型钢箱梁施工质量控制要点

发表时间：2019-09-11T13:55:55.627Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：章正山1 李宽1 李世振2 张建林3

[导读] 摘要：钢箱梁具有受力特性良好、自重小、截面高度小、跨度大、施工周期短等优点，在城市桥梁中得到广泛应用。

1.中建五局第三建设有限公司

2.中国建筑股份有限公司

3.中建西安快速路建设投资有限公司湖南省长沙市 410004

摘要：钢箱梁具有受力特性良好、自重小、截面高度小、跨度大、施工周期短等优点，在城市桥梁中得到广泛应用。本文结合西安市体育中心外围改善提升道路PPP项目凤城五路立交工程钢箱梁施工情况，从深化设计及节段划分、原材料控制、钢箱梁加工、钢箱梁现场安装及焊接、钢箱梁涂装五个方面论述钢箱梁施工质量控制要点，以便同类工程施工参考。

关键词：钢箱梁、施工、质量工程

1、工程概况

凤城五路与北辰大道立交工程主线桥长约1980m，包含主线高架桥2座，互通立交匝道桥8座。主线桥标准宽25.5m和32.5m，钢箱梁主体结构钢材采用Q345qD；主线高架桥钢箱梁标准梁高为1.8m，平行匝道及落地平行匝道标准梁高均为1.8m。钢箱梁采用单箱多室结构，由顶板、底板、腹板、横隔板及挑臂等组成，桥梁顶板采用U形肋加劲，底板采用T型肋加劲，钢箱梁顶、底、腹板在支点位置局部加厚。

图1 钢箱梁标准横断面图

2、深化设计及节段划分

钢箱梁制造前根据制造、吊装、运输能力确定节段划分，进行深化设计。

1）钢箱梁节段应尽可能采用大块件以减少现场焊缝数量，节段横向尺寸不宜小于4m。

2）钢箱梁节段的纵向分段位置应尽可能避开跨中及中支点等高应力区，并应与支点位置保持足够距离。

3）钢箱梁节段对接处顶、底及腹板接缝位置应相互错开至少200mm。

4）宜将墩顶支承横隔板（横梁），特别是外伸梁沿横桥向单独划分成整体节段，其顺桥向宽度不宜小于4m。

5）钢箱梁节段间现场拼接位置应尽可能设置在厚、薄板对接处，或者确保现场拼缝位置距离厚、薄板对接位置不小于1000mm。

6）节段划分宽度主要考虑运输条件进行确定，匝道桥应根据曲线旁弯值确定宽度及分节长度。挑臂单元长度尽量控制在8米以内，避免运输及吊装过程中变形。

7）跨路口主线及匝道桥纵向分段应结合现场交通疏导布置支架位置划分长度，合拢段长度应预留80mm预留量。

3、原材料控制

钢材、油漆、焊丝焊剂、栓钉等原材料品种、规格、性能等均应符合设计文件和国家现行有关钢材标准的规定；材料进场后已进行验收，质量证明书、合格证等资料齐全；并按批次进行抽样复验，钢材复验内容应包括力学性能试验和化学成分分析，检验合格后的材料方可进行使用。

4、钢箱梁加工

1）工厂加工时必须全桥宽上胎架，预拼阶段不少于3个节段，控制工厂拼装精度。

2）桥顶板、底板、腹板尽量采用定长钢板，减少焊缝数量。

3）工厂拼装焊接应避免“十”字焊缝。

4）控制构件下料尺寸、拼装精度及焊缝坡口尺寸。

5、钢箱梁现场安装及焊接

1）支座安装

支座安装前，应检查支座栓孔孔位、孔深、孔距，支座垫石顶面高程、平整度，确认复核设计要求。

支座规格型号、上预埋钢板规格、尺寸，安装纵横向坡度与设计图一致。

支座下钢板与垫石之间必须密贴，间隙不得大于0.3mm。

表1 支座安装允许偏差

2）钢箱梁吊装

吊装前对支承胎架进行验收，基础形式、胎架横向间距及排距与方案一致。

根据现场布置确定吊装顺序，选择吊机、吊具及钢丝绳型号。

钢箱梁定位是整个钢梁安装中最关键的过程，直接影响到桥梁线性效果以及工程的整体质量。在钢梁定位过程中，首先将梁段中心线定位准确，即钢梁中心线与桥梁设计中心线重合，误差控制在±5mm以内。后调节钢梁的里程坐标，在此过程中还需兼顾对接环缝间的尺寸，环缝间尺寸应控制在（6±2）mm，局部最大宽度为20mm。当二者之间不能同时满足时，应以控制梁段环缝为主。最后调节梁段标高，钢梁与已经定位的钢梁对接侧标高无需调节，只需将两个梁段底板对平，而自由段一侧标高应严格控制。

在调节钢箱梁标高时，为控制主梁线形应加入相应的调节管调节高差。

3）焊接前准备

钢箱梁工地焊接连接时，采用马板将梁段临时固定，应确保各梁段精确定位；钢箱梁定位后各构件焊缝坡口形式应满足设计要求现场焊缝焊接顺序为：先焊接纵向对接焊缝，后焊接横向对接焊缝；纵肋、U肋嵌补段可以同时施工，先焊接对接焊缝，后焊接角焊缝。

4）焊缝磨修和返修焊

a)焊件上的引板、产品试板或临时连接件应采用气割切除，并磨平切口，且不得损伤母材。

b)焊脚尺寸、焊波或余高等超规范规定上限值的焊缝及小于1mm且超差的咬边应修磨匀顺。所有表面的修磨均应沿主要受力方向进行，使磨痕平行于主要受力方向。

c) 焊缝咬边超过1mm或焊脚尺寸不足时，可采用手工电弧焊或CO2气体保护焊进行返修焊。采用自动焊返修焊缝时，应将清除焊缝部位的两端刨成1：5的斜坡后再进行焊接。返修焊缝应按原焊缝质量要求检验，同一部位的返修焊不宜超过两次。

d)焊接缺陷宜采用碳弧气刨清除，在清除缺陷时应刨出利于返修焊的坡口，并采用砂轮磨掉坡口表面的氧化皮，露出金属光泽。焊接裂纹的清除范围除应包括裂纹全长外，尚应由裂纹端外延50mm。

6、钢箱梁涂装

1）防腐涂料应具有良好的附着性、耐蚀性，其底漆应具有良好的封孔性能。钢梁表面处理的最低等级应为Sa2.5； 2）上翼缘板顶面和剪力连接器均不得涂装，在安装前应进行除锈、防腐蚀处理； 3）涂装前应先进行除锈处理。首层底漆于除锈后4h内开始，8h内完成。涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料说明书的规定，当产品说明书无规定时，环境温度宜在5～38℃，相对湿度不得大于85%；当相对湿度大于75%时应在4h内涂完。 4）涂料、涂装层数和涂层厚度应符合设计要求；涂层干漆膜总厚度应符合设计要求。当规定层数达不到最小干漆膜总厚度时，应增加涂层层数。

5）涂装应在天气晴朗、4级（不含）以下风力时进行，夏季应避免阳光直射。涂装时构件表面不应有结露，涂装后4h内应采取防护措施。

6）涂装前钢材表面不得有焊渣、灰尘、油污、水和毛刺等。钢材表面除锈等级和粗糙度应符合设计要求。 7）涂装遍数应符合设计要求，每一层的最小厚度不应小于设计要求厚度的90%，涂装干膜总厚度不得小于设计的要求厚度。

7、结束语

本文结合西安北辰大道与凤城五路立交钢箱梁工程现场施工，主要从深化设计及节段划分、原材料控制、钢箱梁加工、钢箱梁现场安装及焊接、钢箱梁涂装五个方面论述了钢箱梁质量施工要点，为同类工程施工提供借鉴和参考依据。

参考文献：

[1]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011；

[2]《钢结构焊接规范》GB 50661-2011；

[3]《浅析钢箱梁施工质量控制要点》汤景华▪江西建材▪交通工程 2014年第21期。