钢箱梁施工工艺论文

钢箱梁施工工艺论文

【摘要】本文结合工程实例，对钢箱梁施工工艺、焊接工艺、涂装进行了探讨，该工程投入实用后性能良好，可供类似工程参考和借鉴。

前言

随着我国经济的快速进步，城市基础设施投入的进一步加大，钢箱梁以其优越的性能被广泛用于市政桥梁结构中，然而钢箱梁桥因设计不同都有不同的特色，本文将结合某市政桥梁的制作来进行该类钢箱梁的技术探讨。

1、工程概况

某市政桥主桥跨径为60m ，上部结构采用斜腹板钢箱梁，单箱双室结构，箱梁高3 m，顶宽14m，底宽7m，悬臂长2.5m，箱梁顶板厚16mm；底板厚度在支点、1/4跨和跨中区段分别为16mm、20mm和24mm；腹板厚度在支点、1/4跨和跨中区段分别采用16mm、16mm和14mm；顶板加劲采用U形肋及开口板肋，U形肋板厚8mm，高300mm，开口宽300mm，底宽180mm，开口肋钢板厚16mm，高200mm；底板及腹板加劲采用开口板肋，钢板厚16mm，高200mm。钢箱梁桥面横坡通过顶板倾斜形成，底板保持水平，钢箱梁主体结构板材采用Q345C钢。

2、钢箱梁制作工艺

2.1钢箱梁总体制作方案

为了控制钢箱梁焊接变形，保证钢箱梁整体质量，一般钢箱梁制作采用“钢材矫平→钢材预处理→下料、加工→单元件加工制作→钢

箱梁分段组装、焊接→钢箱梁工厂预拼装→运输→整体定位拼装→钢箱梁现场吊装→全桥最终涂装→检验验收”方式生产。本桥钢箱梁宽度达14m，分段质量较大，根据本桥所在位置的具体情况，采用钢箱梁单元件工厂加工，现场总拼与钢箱梁分段安装相结合的施工技术方案。

2.2预处理

将钢板矫平，进行喷丸除锈，除锈后钢板表面粗糙度应达到设计要求，然后喷防锈底漆一遍，以防止除锈后的钢板再生锈，但防锈漆不能影响切割与焊接质量。

2.3下料

因桥箱梁为多块大小不一的钢板焊接成型的，所以各种规格的零部件很多，我们对其进行分类划分，采用1：1放样确定其几何尺寸，并采用数控切割机精确下料。

2.4板单元制作

板单元制作按照“钢板赶平及预处理→数控精确下料→零件加工（含U形肋制作）→胎型组装→反变形焊接→局部修整”的顺序进行。

2.5单元拼装

板单元运输到总拼场地后，在拼装胎架进行多梁段连续匹配组焊和预拼装，即梁段组焊和预拼装在胎架上一次完成。组装采用正装法，以胎架为外胎，以横隔板为内胎控制梁段外形结构尺寸，各板单元按纵横基线就位，辅以加固设施以确保精度和安全。梁段组装按照“底

板→横隔板→腹板→顶板→挑臂”的顺序进行施工，实现立体阶梯形推进方式逐段组装与焊接。

2.6梁段预拼装

为确保钢箱梁顺利架设，钢箱梁在拼装场要进行预拼装，若发现梁段尺寸有误或预拱度不符时，即可在预拼装场进行尺寸修正和调整匹配件尺寸，梁段解体下胎后，进行钢箱梁整体外观的打磨和修补，外观报验后，进行钢箱梁的涂装。

2.7梁段桥址吊装及连接

梁段吊装至桥位，根据设计高程及线性进行调整，焊接环焊缝，整体焊接后组焊挑臂梁。

3、钢箱梁焊接工艺

3.1焊接材料

结合本桥实际情况，拟采用埋弧自动焊、CO2气体保护焊和手工自动焊等三种焊接方法完成本结构的焊接工作。

3.2焊接方法

（1）厂内焊接：钢板拼接（包括横隔板、底板不等厚对接，中纵腹板长度和宽度方向接料）为单面坡口，坡口侧采用实芯焊丝CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊填充、盖面，反面清根处理后，采用埋弧自动焊焊接。边纵腹板长度方向接料采用双面坡口，先焊侧采用实芯焊丝CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊填充、盖面，反面清根处理后，采用埋弧自动焊填充、盖面。边纵腹板与底板、中纵腹板与顶板和底板的角焊缝为单面坡口，先焊箱内，箱外侧清根后焊接，焊接

采用CO2气体保护焊焊接。

（2）工地焊接：顶板、底板对接焊缝，采用陶质衬垫实芯焊丝CO2气体保护半自动焊打底，埋弧自动焊填充、盖面。边纵腹板、中纵腹板对接焊缝，采用开单面坡口背面贴陶质衬垫的CO2气体保护半自动焊进行焊接。

3.3焊接顺序

（1）单元件的焊接：箱梁顶板、底板、边纵腹板、中纵腹板、腹板等单元件的焊接，特别是U型肋须在专用胎架上进行。板单元件采用一台或两台CO2气体保护自动焊机间隔对称施焊，要求焊接方向相同，焊接速度一致。

（2）横隔板的焊接：焊接人孔加劲角焊缝→焊竖向加劲与横隔板的角焊缝，由中间向两端对称焊接→焊接下水平加劲与横隔板的角焊缝→焊接上水平加劲与横隔板的角焊缝→焊接加劲与加劲间的角焊缝→焊接其余焊缝。

（3）钢箱梁节段的焊接：焊接应遵循顶板纵向对接焊缝同时焊接，同类焊缝对称焊接、箱体先内后外、先下后上、由中间向两边施焊的原则。

（4）工地焊缝的焊接：工地焊接主要是钢箱梁环焊缝的焊接，待箱梁吊装到位，调整好间隙后再进行焊接。环焊缝的焊接顺序为：顶板、底板对接→中纵腹板、边纵腹板的对接→加劲肋。

3.4焊接技术质量规定

（1）焊接技术人员应具有相应的资格证书，焊工应经考试合格

并取得资格证书，应在认可的范围内焊接作业，严禁无证上岗。

（2）主要构件的对接和角接接头的力学性能试验值，应不低于母材的标准值。

（3）直接承受冲击荷载的承载构件，其对接焊缝应按具体规定进行低温冲击试验。

3.5焊接质量检验

（1）首先是外观的检查，所有焊缝不得有裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣、未填满弧坑及漏焊等缺陷，然后填写相关的检查表。

（2）焊缝施焊24h后，且经外观检验合格，还得进行无损检测。

（3）梁顶段、底板纵横向对接缝、吊耳板与承力板之间的焊缝，必须进行100%超声波探伤检查及磁粉探伤，每条缝至少在两端和中间部位各按一张片位进行X射线探伤检查，射线探伤检查长度必须达到该条焊缝长度的10%。

4、涂装

4.1涂装材料

（1）钢箱梁外表面：环氧富锌底漆（1道、60µm）、环氧漆（2道、100µm）、丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆（2道、80µm）

（2）钢箱梁内表面：环氧磷酸锌底漆（1道、60µm）、环氧漆（2道、100µm）（3）桥面板：无机富锌底漆（1道、80µm）

4.2涂装前处理

构件被涂装前必须进行磨修去棱，彻底清理构件焊缝及表面，如焊渣、飞溅、焊瘤等，要求无锈蚀、无油污。