钢箱梁加工、吊装讲座.pdf

驼峰街跨线桥 55m 钢箱梁的制作及安装 ： 工程概况： 驼峰街跨线桥第二联为55m 单跨简支钢箱梁，横跨昆玉高速公 路，位于2～3#墩之间，左右分幅布置，两侧过渡桥墩处及预应力混 凝土箱梁相接。采用全焊单箱三室截面钢箱梁，全宽8.50m，梁高 2.5m，箱梁全长（沿道路中心线）为54.92m 。钢箱梁的顶板兼做桥 面承重结构，按正交异性板设计。钢梁梁体部位顶板、底板采用U 形肋加劲，悬臂部分顶板采用板肋加劲。箱内纵向每隔3m 设一道普 通横隔板，中间开设人孔。端支点横隔板为整板式隔板，并在支点处 设竖向加劲肋。每两道横隔板中间设腹板竖向加劲肋。 一、钢箱梁的加工制作 工厂内加工制作工艺流程： 下料 组装成单元 焊接 梁段整体组装 梁段调整和验收预拼装 除锈、涂装 （一）加工前准备 （一）加工前准备 1）根据设计图纸的要求，进行制作工艺设计，完成加工图、提 供配料清单；进行焊接工艺评定试验，以确定焊接方法、焊接材料、 焊接步骤、工艺参数等，制订工艺规则和厂内检验标准。 3 ）根据钢箱梁加工和安装的方案，选择使用性能满足工艺要求 的切割、焊接设备，编写相应的焊接规程，对焊接工艺进行评定。 4 ）量具、仪器、仪表的准备：钢箱梁制造和检验所选用的量具、 仪器、仪表定期由二级以上计量机构检定合格后方可使用，以保证构 件尺寸的准确。现场安装时所使用的测量工具，在使用前应及工厂制 造用具应进行相互校对。 5 ）钢板到货后下料前，检查钢板几何尺寸、平整度及表面锈蚀 或非正常锈蚀情况。 6 ）为保证大型平面焊接钢构件的外廓尺寸及部件位置的准确， 钢构件应在特别设置的场地及定位设备内组装和施焊。钢箱梁段也必 须借助胎架组装及施焊，以保证外廓尺寸的准确。胎架表面沿纵向和 横向按图纸预设拱度，施工期间定期进行检测、调整，以保证获得设 计要求的梁段几何线形 。 7 ）钢构件组焊场地或钢箱梁的胎架处应设置临时连接件及U 型 肋定位装置，以保证钢箱梁段之间连接的准确度。 8 ）钢箱梁制作过程、板件及单元件的安装，必须采取有效措施 以保证板件及单元件具有足够刚度，防止安装产生变形 。 制造精度、 （二）制造精度、变形控制 1.单元件反变形焊接 1.单元件反变形焊接 单元件的角焊缝采用 CO2 气体保护自动焊机施焊，焊接线能量 不大，且焊接运行均匀，所产生的焊接应力分布有规律。通过单元件 施焊试验，确定焊后变形趋势及量值。针对变形方向和量值设计反变 形焊接胎架，在单元件在焊接前施加反方向、等变形量值的预变形， 使焊后变形量正好及其反变形量相抵消。 2.钢箱梁匹配制造的精度控制 2.钢箱梁匹配制造的精度控制 钢箱梁总长拼装时，依靠总长胎架成形。钢箱梁的匹配制造胎架， 是将几段钢箱梁匹配形成连续制造一体的胎架。胎架模板线型即为钢 箱梁的下半部外形，它决定着钢箱梁的底板、下斜腹板形状。因此胎 架模板线型的公差就决定着钢箱梁的底板精度。为控制钢箱梁匹配制 造精度，首先确定刚度较大胎架，增加单元在胎架上的锁紧装置，设 置各单元件的定位标记块，再在胎架以外 10m 处设置一个永久性的 零点标记块，以检测出胎架在多次重复利用中标高的变化。 3.钢箱梁焊接变形控制 3.钢箱梁焊接变形控制 3.1 焊接残余变形机理 3.1 焊接残余变形机理钢材的焊接通常采用熔化焊，在接头处局部 加热，使被焊接材料及添加的焊接材料熔化成液态金属，形成熔池， 随后冷却凝固成固态金属，使原来分开的钢材连接成整体。因焊接加 热，熔合线以外的母材产生膨胀，接着冷却，熔池金属和熔合线附近 母材产生收缩。因加热、冷却的热变化在局部范围急速地进行，膨胀 和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形。在焊接完成并冷却至常温 后，这种塑性变形被残留下来。在实际结构中，焊接残余变形呈现出 由下面这些基本形式组合而成的的复杂状态。 板内的变形：横向收缩，垂直于焊缝方向 纵向收缩，沿焊缝方向的收缩 旋转变形，坡口焊接时，随着焊接的进行，前方坡口间隙或是张 开或是闭合的变形，热源的前方向完全不受约束时，坡口间隙常常张 开，焊接时输入热越大，张开量越大。 板面外弯曲变形： 横向