建筑与工程 Ｃｈｉｎａ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ Ｉ 大型变截面预应力钢箱梁施工技术分析 贾双 ３２３０００） （浙江佳途勘测设计有限公司［摘要］大型变截面预应力钢箱梁由于其承载能力强、抗弯刚度大，因此在城市建设中受到了越来越多的青睐，广泛应用在城市立交桥、港口码头中。本文 以某市立交桥工程为例，分析了变截面钢箱梁结构的优点和施工的难点，且对钢箱梁施工中存在的问题进行了分析，如大型钢箱梁由于结构尺寸大而导致的焊接 问题、吊装的问题等，论述了影响焊接变形的因素，提出了钢箱梁的焊接质量检验方法及改进措施，最后论述了钢箱梁运输和安装需要注意的问题。 ［关键词］城市立交桥；变截面钢箱梁；焊接；吊装 中图分类号：ＴＵ４１６．２ 文献标识码：Ａ １工程概况 该市此立交桥工程位于两大道交界处，工程项目主要采用变截面钢箱梁结 构，桥面全宽４６ｍ，共四跨预应力钢箱梁，跨径一共为１６４ｍ，钢箱梁的工程量大 约为３５００ｔ，钢箱梁高度大约为ｌｍ，宽度为５ｍ。一部分钢箱粱是在工厂制作完 成，采用分段安装，用吊车架设，另一部分钢箱梁为工厂下料，运送到施工现场 进行焊接制作 ２变截面 ２．１变截面钢箱梁的优点 （１）预应力钢箱梁的整体性好、抗弯刚度大，能够满足大跨径桥梁等的要 求。若采用钢混组合梁，则会进一步降低梁的自重，同时降低建筑高度，节省材 料、方便施工。 （２）桥面采用预制法，能有效缩短工期，维护施工现场秩序，保护环境。 （３）在建设环境友好型社会的今天，钢箱梁的出现在一定程度上减少了施 工对环境的破坏，同时降低了噪音，在很大程度上减少了施工对居民生活的影 响。 ２．２变截面钢箱梁在旋工中遇到的难点 （１）该立交桥位于两条大道交界处，每天的交通量较多，因此在施工中必定 会占用车道，造成堵塞。 （２）采用变截面预应力钢箱梁，因此在施工中必须严格控制误差 （３）钢箱梁的体积和吨位较大，各部件之间需要焊接成型且工程量巨大，焊 接导致的钢箱梁的变形也较大，因此在施工过程中必须控制焊接产生的变形。 焊缝较多且较长，因此焊接的质量也是必须考虑的重点。 （４）立交桥等属于大型交通结构，钢箱梁早期的运输和后期的吊装都是十 分繁琐的，应根据需要设计合理的吊装方案，确保质量的同时也要加快施工进 度。 ３钢箱梁的焊接 ３．１影响钢箱梁焊接变形的因素 在该立交桥项目中，我们采用熔化焊法对钢材进行焊接，即加热接头部位， 将需要焊接的部位和焊接材料通过加热熔化形成液态金属，再冷却形成固态金 属，以使需要焊接的钢材焊接形成整体。在这个过程中，我们先加热使钢材膨 胀，再进行冷却使钢材收缩，因此在焊接时这种体积的变化会不断变化，进而产 生塑性变形，在焊接完成后就产生残留变形 其中影响焊接变形的因素主要有： （１）接头形式：钢箱梁的接头形式有很多种，我们在工程中通常选用对接接 头中的角焊缝，其中板的厚度、坡口形式，尺寸等都会影响冷却速度与接缝面 积。 （２）焊接条件：在焊接时我们要进行预热和回火等工作，这些都会影响刚才 的冷却速度。 （３）焊接方法：在此工程中，我们使用了几种不同的焊接方法，有手工弧焊 法、埋弧自动焊法、Ｃ０２气体保护焊法等，这些焊接方法的原理不同，因此引起 钢材的膨胀量就不一样，最后的变形量就不一样。我们通常采用向下横焊和立 焊，在一些特殊情况下也会采用仰焊。 （４）焊接顺序：钢材的焊接顺序会导致先、后 焊接的部位出现不同程度的约束，其次导致变形 量也不一样。 ３．２钢箱梁焊接质量的保证措旋 我们在施工中要保证钢箱梁装配和焊接的 正确顺序、控制焊接变形、消除焊接应力，以此来 保证焊接质量。对于该工程，我们使用了平台组 装法，将上翼缘板作为组装的基准 装配过程中， 在上翼缘板上进行划线定位进而装配短筋板，空 腹隔板，９０￣角尺检验垂直度合格后再进行加固。 在装配完后，将短筋板与上翼缘板焊接，以减少 变形 再进行腹板和下盖板的装配，装配腹板时 图１钢箱梁安装流程 应将之与盖板严密贴合焊接；下盖板应弯成所需 的拱度进行焊接。因腹板存在预制上挠，压紧力 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１４）１７—０１２１一ＯＩ 能在定位下盖板时减少主梁挠度，进而有利于防止腹板波浪式的变形。 同时，综合人、机、环等多方面的影响因索，多层次把握，要求焊接工人技术 必须过硬，其次焊接机械和焊接工艺必须符合工程要求，最后焊接的施工环境 要保证焊接的顺利进行，不能盲目赶工期。 ４钢箱梁整体运输和安装 ４．１钢箱梁的安装 工程中除了要保证焊接质量以外，钢箱梁的整体运输和吊装也是必须注意 的问题。当钢箱梁加工完成后，我们通常采用大型挂车运输，分段进行处理和吊 装。整体安装的流程如图ｌ所示。 要根据工程所在地的实际情况，合理选择吊装方案等，钢箱梁吊装时需要 着重解决如下问题： （１）要计算钢箱梁的下挠度是否超过了设计值，若采用中间临时墩法则可 以不计算下挠度，但是整体吊装法中必须计算下挠度。因为我们采用分段吊装， 因此设计时并未考虑下挠度。我们在施工时采用实测法对项目进行布置，吊装 时根据工地实际的支点位置，然后对实际支承情况进行模拟，最后按照间隔５ｍ 对下挠度进行测量。再将实测值和设计值进行对比，要求下挠度值必须在设计 限值内，以满足规定要求。 （２）吊装过程中钢箱梁的就位问题。因施工现场条件的制约和边墩的影响， 钢箱梁不能一次就位，得分段进行。在本项目中，我们采用以下两套方案保证钢 箱粱的顺利吊装 ａ：分三至四次进行钢箱梁的吊装，在吊装时可以在临时边墩上进行寄梁。 该方案相对来说较安全，但是完成吊装所需的时间长，本项目受交通，因此 较少使用该方案。 ｂ：将钢箱梁的一端临时吊起，使之成为活动点，同时将另一端用车运输平 移就位 该方案相对于方案一来能较大的提高吊装效率，但是由于采用单端起 吊，因此容易形成水平滑移，降低了施工安全性。但是由于该项目位于两条大道 交界处，交通量较多，因此为提高效率、减少堵塞，必须较多的采用此种方案。要 求我们在施工时，必须缓慢起吊，待到预定高度时要检查是否出现滑移现象，满 足规范要求，才可继续进行。 ４．２钢箱梁的吊装安全保护措施 （１）对施工人员进行安全教育，合理布置吊装平台。 （２）在进行吊装前应检查吊装机具的使用性能，防止吊装中出现绳索脱 扣等紧急事项 同时应进行试吊，检查整体稳定性，待满足规范要求后才可进行 吊装。同时，在吊装中，不能随意转动吊点。 （３）在吊装过程中应保持注意力，统一指挥信号，严禁发生碰撞等现象。 （４）尽量确保白天进行吊装作业，吊完一跨后应在边梁及时悬挂安全网。 ５结语 现代交通在变的越来越便利的同时也带来了一系列考验，利用新技术提高 交通质量变得越来越迫切。钢箱梁是近些年来出现的一种新方法、新创新，有着 广阔的应用前景，其技术优势在该立交桥项目中得到了充分的发挥，同时为其 他类似的交通拥堵路段提供了一个参考。本文先介绍了钢箱梁的技术优势和施 工难点，对施工中的焊接、运输和安装问题提供了几点意见，在施工中要注意这 些问题，保证施工质量，相信钢箱梁技术会在交通方面得到飞跃发展。 参考文献 …１刘添俊，安关峰，张洪彬．城市复杂环境下大跨度钢箱梁施工技术研究 ［Ｊ】．城市道桥与防洪，２０１０（８）． ［２】尚鹏臻，邱巍．浅谈钢箱梁施工过程的控制［Ｊ】．公路交通技术，２０１ １， （１Ｏ）． ［３］蔡志伟．大型变截面钢箱梁焊接问题及处理措施［Ｊ］．生产应用，２００８， （５）． ［４］张杰．城市立交桥钢箱梁施工技＿术【Ｊ】．山西建筑，２００７． ［５］５袁壮飞．钢箱梁施工技术探讨【Ｊ】．建材与装饰，２００８． 科技博览｝ １２１
