浅谈大跨度连续组合梁制造技术

摘  要：本文以中川机场T3航站楼连接线D1匝道桥的变高度连续组合梁为例，阐述大跨度连续组合梁的制造及拼装工艺，制造过程控制及精度控制，以期为相关施工提供参考。

关键词：大跨度;变高;连续组合梁;波形腹板

中图分类号：U442.5;TU352.1    文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2020）10-0000-00

1 工程概况

中川机场T3航站楼连接线D1匝道桥需分别跨越天然气管道、经七路主线高架桥和纬一路主线高架桥，因桥下立墩空间受限，第7～12墩之间的上部结构采用了变高度连续组合梁跨越方式[1]（如图1）。

梁段采用等宽变高截面，截面宽度为12.25 m，梁段跨度大，制造时根据设计划分为9个施工段，具体每段长度为：（40.15+39.7+47.3+39.7+33.3+39.7+37.3+39.7+40.15）m，分段后的梁段分为A＼B＼C＼D＼E五种类型，其中A类梁为端跨，截面高度由1.25 m变至2.25 m;B类梁为墩顶跨，截面高度由2.25 m变至5.25 m;C＼D＼E为跨中节段，其为2.25 m等高截面（如图2）。

梁段间采用螺栓连接，其联接形式如图3所示。

2 制造工艺

2.1 总体方案

根据本工程结构及设计要求[2]，对大跨径钢箱组合梁采用分段制造，胎架上连续拼装的制造方案。各个钢箱组合梁经：下料→单元件拼装→胎架上组拼→焊接→矫正→制孔→涂装的工序，再运输到现场架设。

2.2 重点及难点

变高度连续组合梁顶、底板板厚为40～52 mm，其材质为Q420E-Z25钢材，厚板焊接为此桥的施工难点;此外，由于变高度连续组合梁处于匝道中，因此其线形控制及截面高度控制同样为此桥的施工难点。

2.3 技术准备

对于匝道，变高段的异形零件，采用数控精密下料、开坡口的制造方式。

工厂内将按照工艺线形进行整体1﹕1放大样，采取多节段连续匹配式装配组拼。且每一个接头处采取合样制造，在运往现场后100%恢复到工厂状态。

2.4 胎架准备

钢箱梁胎架需要有足够的刚度及承载能力，防止拼装过程中胎架变形，本工程胎架采用C14型钢作为纵梁及横梁。纵梁布置间距根据实际梁段间距布置，横梁在隔板位置布置[3]。各截面斜度采用支撑垫板抄垫（如图4）。

2.5 单元件制造

本橋结构形式分为：底板单元（如图5）、腹板单元（如图6）、隔板单元（如图7）、横梁单元（如图8）等单元形式。

（1）底板单元生产工艺流程。钢板吊至上料平台上—→钢板对齐定位—→吊运板肋至钢板上—→板肋端头精确定位—→板肋装配定位焊—→多根板肋同时双边焊接—→检验修补—→矫正机进行板肋板单元机械矫正—→板肋板单元在线检验—→吊运转序

制造要点：

对于部分变高截面的底板单元，则在胎架上铺设底板，将梁段线型做出后再拼装加劲肋。

（2）隔板、横梁单元件工艺流程。横隔板吊至上料平台上—→横隔板对齐定位—→翼缘板定位—→板肋在横隔板上定位—→压紧装配施定位焊—→人孔圈装配定位焊—→拼装好的横隔板单元吊至焊接平台上—→翼缘及板肋按顺序焊接—→人孔圈焊接—→检验修磨—→接口处翼缘板矫正—→钻孔—→检验—→吊运转序

控制要点：

A.焊前清除焊接区的铁锈，并显露金属光泽。

B.焊接时，工件必须放平，焊接次序见图9，4条主要角焊缝焊接方向必须一致。

2.6 组拼

根据梁段实际竖曲线、平面曲线，通过计算得出各控制点的坐标搭设胎架。

胎架搭设完成后需连接成一整体，并在胎架上放出各控制点坐标，检验各坐标误差满足规范要求后方可进行组拼[4]。

拼装重点与难点：由于横梁单元与箱梁之间为螺栓连接，采用先孔法在横梁上将拼接板的孔群钻出，待箱梁隔板与腹板/底板焊接并矫正后，再在胎架上匹配安装，焊接完成各连接板后方可拆卸螺栓。

拼装顺序：

（1）铺设底板单元，如图10所示。

（2）底板上划线并定位各隔板单元，如图11所示。

（3）拼装各箱体的腹板单元，如图12所示。

（4）拼装横梁，如图13所示。

横梁与横梁接头先通过螺栓连接成一整体，拼装就位后焊接横梁接头与箱体之间的焊缝，矫正完成后打开螺栓。

（5）连接悬臂单元，如图14所示。

2.7 制孔

2.7.1 横梁孔

对于栓接的横梁单元，未设计覆盖式钻模杆件，采用局部小样板钻出孔群的方法，可精确划线。在钻孔时，应在杆件两端分别先钻3～4个孔，检查孔群相对尺寸，检查合格后再在此孔处打入定位冲钉，将其余孔群全部钻出。钻孔过程中，钻孔样板应绝对夹紧。一个孔群，样板的延展使用次数不得超过2次。

2.7.2 箱室孔

各个箱室在焊接完成并矫正合格后[5]，对于B型箱室采用划线钻孔方式，即通过小样板先钻出腹板孔群，在通过过孔样板钻出顶、底板的孔群（如图15）。

对于A＼C＼D＼E类型箱梁则通过既有的标准拼接板与B型箱室孔群配钻。

3 结语

通过以上分析可知：本文所提大跨度连续梁制造与施工工艺具有一定的应用价值，证明了该方法的可行性，为类似工程施工提供了参考。

参考文献

[1] JTG/T F50-2011.公路桥涵施工技术规范[S].

[2] CJJT 272-2017.波形钢腹板组合梁桥技术标准[S].

[3] GB50755-2012.钢结构工程施工规范[S].

[4] GB50901-2013.钢-混凝土组合结构施工规范[S].

[5] GB 50017-2003.钢结构设计规范[S].

收稿日期：2020-09-05

作者简介：马超（1986—），男，陕西咸阳人，本科，工程师，研究方向：钢结构桥梁生产管理。