濠江路立交桥钢箱梁施工总结

刘恩帅

【摘  要】本文结合设计图纸，施工方案及根据现场实际情况，对濠江路立交桥钢箱梁施工进行总结，为以后钢箱梁施工提供更具体、更全面更有针对性地指导施工。

【关键词】钢箱梁;吊装;焊接

一、工程简介

濠江路立交位于横琴新区环岛东路--濠江路交叉口，本项目为对此交叉口做立交化改造工程，桥梁由HJ主线桥及匝道桥组成，桥梁共长2178.35m。

二、总体施工组织及施工安排

结合立交桥钢箱梁工程的结构特点及时间节点要求，综合考虑最大件运输及存梁组拼场的面积、地理环境要求，施工前对濠江路立交桥周边环境及吊装要求进行透彻分析设立三个工点，分别为HJ主线、A匝道及G匝道工点。

施工前对现场施工条件进行调查，钢箱梁在厂内制造梁段分段，涂装至第一遍面漆由汽车运输至桥址施工现场，由于场地狭小受限，环境复杂受限且单个构件较大，现场转运困难等因数，故钢箱梁施工时只能在安装的桥墩位置，就地拼装或者直接吊装。

三、钢箱梁节段划分

根据图纸要求，结合加工、运输及吊装能力，对各梁段长度分割进行适当调整。原则上钢箱梁应尽量采用长节段，减少焊缝且分割部位应避开墩顶、跨中等应力集中部位。

根据濠江路立交桥周边环境、钢箱梁的结构特点、实际道路情况，最终确定方案是：箱梁根据运输最大重量进行分段，运输至现场进行节段拼装，按轴线段进行吊装。

钢箱梁分段大样图

四、钢箱梁运输方案

1、装运工具

根据濠江路立交桥的工程特点及以往施工经验，综合考虑经济、快捷、安全等因素，最终决定采用12.5m、17.5m平板车进行托运。

2、前期准备工作

施工前与运输承揽单位签订运输合同，运输承揽单位必须是全国联运单位，有足够的运输能力及经验，同时具备现场赶工所需的运输能力。施工前事先与交通部门取得联系，以保证运输过程中的安全，同时采取措施避免梁段在运输过程中产生非弹性变形。

3、节段加固方式

为防止运输过程中梁段与车辆发生摩擦，装车前将垫木铺设在平板车与梁段接触的位置，钢箱梁节段两侧与中部用钢丝绳、葫芦八字形或反定形进行加固。

钢箱箱体运输示意图

4、运输过程控制

（1）装车时，找好装载重心，将梁段牢牢固定，装车完毕放置危险标志并对车辆进行检查等，达到最佳状态方可出厂。

（2）运输过程中需派专人进行跟车，处理特殊情况，进行下车指挥。

（3）在行驶过程中，运输车队前方安排一辆探路车，随时将前方出现或者可能出现的情况通知构件运输车，在构件运输车后侧部安排护卫车，另有一部维修车跟在后面，随时清除运输车可能出现的故障，并根据情况通知施工现场。

（4）构件在夜间运行，经过桥梁前减速，不得在桥梁上变速。

五、临时基础施工

根据地勘探测及现场实际情况，临时基础持力层为素填土层，素填土层分布不均匀，部分钻孔含块石，部分场地表面为硬化水泥路面，未完成自重固结，在自然条件下压缩和固结会导致地面持续缓慢下沉，地基的稳定性差，所以在施工临时基础前必须对地基承载力进行试验检测，满足持力要求方可施工临时基础，否则必需进行地基处理。

六、临时支架搭设

临时支架主立柱为4根Φ180×8mm的Q235钢管。其横断面为2.0m×2.0m，配2台100吨千斤顶对吊装杆件进行标高微调。各承力钢管横断面以及侧面的连接均采用Φ89mm×5mm、Φ76mm×5mm的钢管连接，保证结构的整体稳定性。

为加强临时支墩牢固性，采用分配梁对上下支架连接;为增加临时基础受力面积，临时支架安装前，对临时基础上铺设12mm钢板，长宽小于临时基础5cm，支架焊接于钢板上面，然后对支架进行精确定位，确保支架立柱全部受力。支架间设置围挡，并张贴反光标识，做好防撞措施。

七、钢箱梁吊装控制

1、試吊过程

吊车就位后，吊车臂伸长到最大半径将钢构件起吊30-50cm，缓慢起吊，注意观察吊车稳定性情况，防止意外发生。起吊后吊车情况稳定测试吊结束。

2、试吊中注意事项

（1）构件进场后核对构件编号，检查外形尺寸，确定无误后卸车。

（2）吊装前检查支架，确定无误。

（3）起重过程中吊车司机和起重工要采用对讲机密切沟通。防止出现因沟通不及时而出现意外。

（4）要确保在吊车起重量范围内吊装，防止出现超负荷吊装的现象。

3、拼装码板及吊耳

（1）码板

现场拼装时用码板确保接口双边构件板的刚度，码板的间距的设置具体根据现场确定，但最大不得超过80cm。

（2）吊耳

吊耳的设置：为方便吊装，梁段设置4块吊耳。

设置吊耳时应将吊耳移到理论吊点最近的横隔板处，如在横隔板处无法设置，则必须对吊耳对应位置进行必要的补强，保证吊装作业不会影响箱梁的结构。为保证节段起吊水平，设置吊耳时间距要根据节段重心来确定。

4、钢箱梁现场组装

钢箱梁组装时经测量检查各方面无误后方可进行组装。按照先横向后纵向的顺序进行组装，安装梁段完成后继续安装下一梁段。按照先平面再高程的原则进行安装。为调节左右位置及固定梁体，要设置限位板，限位板焊接在梁体两侧及两端的平台上。

八、钢箱梁安装测量控制

1、钢箱梁安装前，将节段轴线尺寸和图纸线形，投影在支撑体系上，每一节段箱梁对照临时支撑的放样调整平面坐标。标高的调整主要针对桥面的成桥线型进行控制。箱梁控制点的布设如图所示

测量控制点布置示意图

2、由于临时支撑可能存在不均匀沉降，所以要在临时支撑上做沉降观测点，在钢箱梁安装前对沉降观测点进行复测，确定标高，待分段固定后立即再进行一次沉降测量，对比前后数据，若沉降不均匀对比，立即停止安装，制定相应措施进行调整，待整体复测合格后进行焊接。

3、钢箱梁拼装完成后进行24小时的沉降测量，沉降量合格，方可进行焊接。

4、钢箱梁在整个施工过程中均应进行沉降观测，确保施工质量。

九、钢箱梁施工现场焊接工艺

1、焊接材料及辅助材料

（1）焊接材料应选用和母材相匹配的焊丝、焊剂和焊条等，且选用的焊接材料均应符合设计及规范要求。二氧化碳气体保护焊的气体纯度不小于99.5%。

（2）施工班组及工人必须严格遵守焊接材料使用制度。

（3）在施工前，焊接坡口必须由质量员进行检验合格后，方可允许焊接。

2、焊接工艺

（1）焊接方法：桥面板采用埋弧自动焊，桥底板为陶瓷衬垫二氧化碳气体保护焊，其它焊缝为二氧化碳气体保护焊。

（2）焊接前，必须打磨并清除干净焊接区域及周边的杂质，要求露出金属光泽。

（3）若因焊接不及时，造成焊缝区域生锈或附有杂质时，再次焊接前需重新清理焊缝区。

（4）为保证施工质量，焊接时要对焊接区采取防风措施。

（5）焊接施工中注意事项：

①为保护母材，绝对不能在母材上的非焊接区域引、熄弧。

②当电弧中断，重新引弧时，要填满断弧处的弧坑。

③进行多层多道焊接时，必须清除干净全部的焊渣，经检验焊缝合格后，才可再进行焊缝焊接。

④焊接结束后，清除飞溅的焊渣，清除干净后仔细检查焊接质量，对不符合技术要求的焊接及时进行修正。

3、焊缝检验

（1）每道焊缝焊接完成后，不得有未熔合、夹渣、裂纹、未填满弧坑及焊瘤等缺陷，且应符合设计及规范要求。

（2）在焊接完成24小时后方可进行无损探伤检查。

4、焊接结构的合理分段

为控制焊接应力及残余变形应制定合理的设计方案。在设计焊接结构分段时要焊缝尺寸和焊缝数量要尽量减少;对称布置焊缝;必要时预先留出收缩余量;尽量减少焊接结构;最大工作应力位置不能留有焊缝;留出装焊模夹具的位置等。

5、控制焊接残余变形的工艺措施

（1）施工中装焊顺序的不同会产生不同的的变形效果。在施工时尽量先把构件整体装配成型再进行焊接，这是控制结构焊接后变形的一项措施。

（2）采取合理的焊接顺序

①对称焊接主要用于对称布置的焊缝。需要注意焊接顺序，采用分段、跳焊的对称焊接，通过先后焊缝的熔敷量控制变形量来保证施工质量。

②不对称焊缝焊接時先对焊缝少的一侧进行焊接，待焊接完成少的一侧再焊接另一侧，这样前后焊缝产生的变形可以相互抵消。

③采用不同的焊接顺序。对于长焊缝，为减少焊接产生的较大变形，在施工中应采用交替焊法、跳焊法、分中段退焊法、分段退焊法等来控制变形。

（3）反变形法

反变形法是抵消焊接残余变形一种方法，在焊接进行装配时，预先将构件向焊接变形相反的方向进行人为的变形。例如V型坡口单面焊，先将构件进行反向斜置，焊接后由于自身收缩，使构件恢复到平正的形状。

6、控制焊接残余应力的工艺措施

（1）选择合理的焊接顺序

①焊缝的自由收缩可以有效的减少施焊时焊接结构的约束力及最大限度地减小焊接残余应力，所以在施工时应尽量让焊缝自由收缩。

②如同一结构上有不同收缩量的焊缝，那么在焊接时就应先焊接收缩量最大的焊缝，这样可以减少焊缝收缩时的约束度，进而也就减小了焊接残余应力。

③当结构中存在交叉焊缝的短焊缝及直通焊缝时，要优先焊接交叉焊缝的短焊缝，来保证短焊缝在焊后有自由收缩的可能。

（2）施工中尽量选用小直径焊条来减小焊件的受热范围，进而减小焊接残余应力，同时焊接时尽量采用较小的焊接电流。

（3）在焊接或焊补刚性很大的结构时，选择适当的部位进行加热使之伸长，加热区的伸长带动焊缝部位，使其产生与焊缝收缩方向相反的变形，然后再进行焊接。冷却时，加热区的收缩与焊缝的收缩方向相同，使焊缝有自由收缩的可能，焊接残余应力可大为减小。

（4）敲击法是焊件焊接完成冷却过程中，用锤子进行敲击焊缝，来它产生塑性变形，用以抵消焊缝的部分收缩量。进行敲击时，温度应当维持在100℃～150℃之间或400℃以上，避免在200℃～300℃之间的蓝脆性阶段进行，防止因敲击而产生裂纹。

十、钢结构涂装基本要求

1、当湿度高于85%时，不宜进行高压无气喷涂，但因工程需要必须喷涂时，要涂装的部位需在监理工程师及油漆服务商指导下进行作业。

2、如涂装部位不能确保膜厚，为保证涂装膜厚，对涂装部位进行预涂，来保证涂装膜厚;

3、为保证涂装外观质量，涂层表面要颜色一致、平整，不得有明显的针孔、裂纹、流挂、皱皮等弊病;

4、若涂层损伤，在损伤部位应打磨成坡度，修补时进行逐层修补。

（作者单位：中铁二十局集团第五工程有限公司  云南昆明  650000）