钢箱梁制造

钢箱梁制造全桥钢箱梁单元制造划分成47个梁段，梁段间连接采取全断面焊接的连接形式。

梁段长度12m （标准段）、13.0m （中央段）、18.5m （端梁段）。

单元梁段最大重量为252.5t （端梁段）。

全桥梁段划分成25个吊装段，即跨中吊装段（1个）、标准吊装段（20个）、合拢段（2个）、端部吊装段（2个），其中标准吊装段为24m ，即两个标准梁段焊接而成。

跨中吊装段采用单节段吊装，长度13m ，最大吊装重量278.0吨（标准吊装段）。

亦可根据跨缆吊机的数量采用单节段吊装。

2.9.3.1 钢箱梁制造总体工艺概述钢箱梁主体结构形式及单元件划分见图2.9-20。

主桥加劲梁采用正交异性板流线型扁平钢箱梁，梁高3.0m ，宽（含风嘴）27.8m ；顶板厚16mm ，U 形加劲肋厚18mm ，底板厚10mm ，其U 形加劲肋厚6mm ；吊耳板厚60mm 。

钢箱梁标准梁长12m ，内设4道实体式横隔板，为加强桥面板刚度，减小桥面板变形对铺装层的部利于影响，横隔板间距确定为3.0m 。

吊索处横隔板厚12mm （承力板为20mm ），其余横隔板厚10mm 。

在端梁段有永久竖向支座处的横隔板厚度为20mm ，端横隔板厚度为20mm 。

根据构造需要，端梁段局部设纵隔板2道。

支座处横隔板上设置起顶加劲构造，以备更换支座时使用。

图2.9-20 官山大桥钢箱梁示意图⑴ 钢箱梁制作重点及对策官山大桥为双塔单跨悬索桥，钢箱梁其他部位均采取焊接结构，其制作重点及相应工艺措施如下：横隔板底板斜底板斜顶板顶板吊索锚板钢箱梁制作重点：●梁段组装预拼线型与全桥成桥线型一致性；●悬索锚箱的制造、安装；●相邻梁段端口与U型肋组装的一致性；●梁段端口外形尺寸；●梁段组装焊接质量。

工艺保证措施：●制定合理的焊接工艺，减少结构变形造成的误差；●推广应用先进的焊接方法，保证钢箱梁的焊接质量；●设计合理的胎架和工装，保证结构尺寸的一致性；●制定完善的装配工艺，保证结构的安装精度；●梁段组装完成后按成桥线形进行预拼装，预拼装时对高度、里程及锚箱位置等关键部位进行控制。

⑵钢箱梁制作总体思路根据官山大桥钢箱梁设计特点，结合其它大型钢箱梁桥制作经验，该桥钢箱梁制作分为以下五个工艺阶段：●单元件制作●梁段匹配组装●梁段预拼装●钢箱梁水路发运至桥址●钢箱梁吊装及工地连接2.9.3.2钢箱梁制造技术准备工作钢箱梁制造技术准备工作严格按照相关工艺要求来执行。

所有钢材经复验合格后才能投入预处理工序。

图2.9-21 官山大桥钢箱梁示意图图2.9-22 下料设备2.9.3.3单元件划分及制造工艺根据钢箱梁结构形式和受力特点，按照设计图要求对梁段进行单元件划分。

箱梁顶板划分为11块顶板单元件，2块斜顶板、底板划分为7块底板单元件，4块腹板，其余单元件分为横隔板单元件和锚拉板单元件。

钢箱梁单元件划分见图2.9-23。

图2.9-23 钢箱梁顶、底板单元件划分示意图⑴顶、底板单元件制作①本桥顶板单元件为板零件+U肋结构+齿形板，底板单元件为板零件+U肋结构，斜顶板、斜底板单元件为板零件+扁钢加劲结构，结构示意图（以顶板单元件为例）如图2.9-24所示：U肋齿形板面板图2.9-24 顶板单元件示意图②顶、底板制作流程：①检查来料（零件号、外形尺寸、对角线、坡口、材质及炉批号）；②将板零件吊上专用平台上，划出U型加劲肋和齿形板的定位线；③ U型肋装配在液压U型肋装配机上进行无马装配。

将底板吊上U型肋装配机装配平台上，用定位装置自动对中固定，摆放U型肋，并将端头对齐。

U型肋装配机从U型肋一端向另一端进行装配；④单元件置于液压反变形亚船形焊摇摆机上焊接。

（焊前严格清理焊缝区域、严格执行焊接工艺，保证焊缝融透深度）②顶板定位划线①零件下料③U形肋装配④ U形肋角焊缝焊接⑵ 横隔板单元件制作本项目横隔板采用板零件+板式加劲+人孔（管线孔）加劲结构形式，横隔板结构示意图如下图2.9-25所示：板零件 板式加劲人孔加劲⑤ 单元件矫正⑥ 齿形板装焊⑦ 单元件检查及标记⑤ 单元件矫正。

检查单元件平面度，局部采用火焰矫正，矫正温度控制在600℃～800℃，自然冷却，严禁过烧、锤击和水冷。

⑥ 对线装焊齿形板。

按划线位置装配齿形板，测量齿形板与顶板垂直度及与面板、U 型肋的装配间隙，并对连接板与顶板及U 型肋角焊缝进行施焊。

（齿形板与U 肋包角良好）⑦ 将单元件吊到专用检验平台上，检查单元件长度、宽度、对角线差、焊接质量和平面度等。

合格单元件标记后转入存放。

图2.9-25 横隔板示意图制作流程如下：（以横隔板为例）1）零件下料① 检查来料（零件号、外形尺寸、对角线、坡口、材质及炉批号）；②在横隔板制作平台上，将三块横隔板拼接形成整体横隔板。

③ 划加劲肋装配线和单元件定位线、检查线④在专用胎架上对线安装横向加劲、竖向加劲板，横向加劲板、对中装配人孔和电缆孔加强圈；⑤ 先对称分散焊接竖向加劲，后焊接横向加劲与加强圈； ⑥将单元件置于检验、矫正胎架上，检查单元件平面度和板边平直度。

变形采用火焰矫正，矫正温度控制在600℃～800℃之间，自然冷却，严禁过烧、锤击和水2）拼板5）焊接4） 劲板、人孔圈装配 3）划线板1板2板32.9.3.4 钢箱梁梁段匹配组装梁段组装在专用胎架上进行，按7个梁段长度采取“6+1”的匹配方式进行匹配制造。

⑴胎架制造①胎架结构形式“6+1”梁段总装专用胎架见图2.9-26，基础预埋件与基础砼框架纵、横梁浇灌成整体，胎架与基础预埋件焊接形成刚体。

根据梁段的重量、结构形式、外形轮廓、梁段制作预变形、设计线型、成桥预拱值及钢箱梁转运等因素进行胎架的设计和制作，胎架结构有足够的刚度，满足承载钢箱梁及施工荷载的要求，确保不随梁段拼装重量的增加而变形。

胎架横梁设计成高度可调整形式，以便在每轮钢箱梁制作前，根据每轮胎架的设计高度调整模板高度，满足每轮梁段纵坡值、预拱值变化的要求。

在底板角点处设有角点位置控制模板，以便角点处单元件准确定位。

②定位标识设置胎架区用全站仪配合，在地面上划出供各单元件定位的（纵、横向）标记线、钢箱梁中心定位线、锚拉板定位线以及梁段中心线、角定位控制线等（见图 2.9-27），这些标记线简称为地标。

在胎架以外的钢柱上设置各单元件的高度定位基准标记线（即标高样杆）。

梁段组装过程中，由各基准线控制各单元件和构件的空间位置，以保证钢箱梁整体尺寸精度。

图2.9-26 总拼胎架示意图图2.9-27 梁段匹配制造定位控制线示意图⑵总装流程①基准底板单元件定位①基准底板单元件胎架定位，定位时对合纵横向地标，定位完毕后与胎架刚性固定；②分别将其余底板及斜底板单元件上胎架定位，并焊接与②底板、斜底板单元件定位定位底板的对接焊缝；（板单元在胎架位上一次全部布置到位，梁段之间焊接时每条纵缝一顺焊接）③复核在底板上刻划的纵隔板单元件、外腹板单元件、横隔⑤焊接⑤按照焊接工艺文件进行部分结构焊接（严格遵照工艺文件的焊接顺序和焊接规范，以削弱焊接造成的拘束应力和防止变形）； ⑥对合地标点及高程测量仪，定位吊索锚固板，严格控制吊索锚固吊索中心线与梁段无余量端的相对位置精度；⑦对合纵横向地标定位桥中定位顶板和箱梁两侧顶板；与下部结构定位焊固定；预留顶板单元件上胎架定位；在按顺序完成其余结构焊接后，先完成预留横隔板立缝焊接，后焊接顶板预留焊缝；⑦顶板上胎架定位装焊 ⑥吊索锚固点定位装焊 ③ 复核底板上各类结构定位线④横隔板定位⑧梁段校正⑨控制线修正、检查线的绘制⑩控制线修正、检查线的绘制2.9.3.5 钢箱梁预拼装梁段的预拼装采用“6+1”形式进行,根据生产安排，梁段预拼在总成胎架进行，共计8轮次的预拼装。

梁段预拼装完成后的后1个梁段参与下一轮的预拼。

⑴梁段预拼装施工内容梁段预拼装的主要施工内容如下：➢根据监控数据，综合分析梁段间夹角、梁段压缩量、梁段收缩量、标记点里程和高程等因素后进行放样分析，确定和调整钢箱梁长度，修正对接端口；➢修正钢箱梁总长度：每个预拼装单元预拼后，测量其总长度，并将该长度与理论长度比较，其差值在下一个预拼装单元加以修正，避免产生积累误差。

➢按设计图纸对梁段进行切割，修整端口，开制坡口；➢匹配件的安装：梁段预拼时已确定了相邻梁段的相对位置，此时，将相邻两梁段的匹配件按图纸规定的位置成对安装在焊缝两侧，先定位、焊接一侧的构件，再焊接另一侧的构件，在高空吊装时只要将匹配件定位连接，即可恢复到预拼装状态。

➢附属附设施预埋件的安装：防护拦底板、灯柱底座、泄水管、路缘石等的定位安装以及抽湿设备的预置。

➢梁段标记、标识的制作：梁段预拼装检测合格后，采用激光经纬仪，钢带等仪器工具，按工艺要求绘制梁段纵向中心线、锚箱位置线、端口横向检查线及梁段桥上吊装时监控测量点等各类标记。