单箱多室钢箱梁制作工艺研究
中铁十五局集团第三工程有限公司 周立红
摘 要:在桥梁工程领域中,为满足使用功能、承载功能及美观度的要求,单箱多室钢箱梁应用比较广泛,其具有截面性能佳、结构承载能力强、外表平整美观等优点。本文以单箱多室钢箱梁制作技术为研究对象,分别讨论了箱形梁的工程材料管理、制作要求、胎架搭设、工艺流程、焊接变形及线形控制等内容,不但确保了工程质量,而且提高了施工进度,感观质量达到优良标准。
关键词:单箱多室 钢箱梁 工艺流程 焊接变形及线形控制 感观质量
1.工程概况
深圳市深南益田立交为益田路上跨深南大道立交工程,桥体利用广深港客运专线福田站车站地下结构的柱做为桥墩,全桥为三联连续钢箱梁桥(见图1.1 平面布置图),具体跨度及部位见钢箱梁一览表1.1。上部构件采用等截面单箱多室的钢结构箱梁,三联钢箱梁沿路线中心全长为96.26+151.28+120.26=367.8m,全桥三联共长为381.2m,宽度25.5米,主体钢箱梁总重4800吨,主梁立面两侧各设 4.4%纵坡,竖曲线半径 2400 米,桥面铺装行车道采用SMA沥青混合料;桥台处采用NJSF80型伸缩缝,16号及29号交接墩顶采用NJSF160型伸缩缝。
2243024002400250422944795753.845842390240024022430.2
图1.1 钢箱梁平面布置图
联号 第一联 第二联 第三联 结构 钢箱梁 钢箱梁 钢箱梁 梁跨(m) 24.32+24+24+23.94 45.280+57.538+47.94 22.94+25+24+24+24.32 支墩号 8~16 16~29 29~39 备注 表1.1 钢箱梁布置一览表
钢箱梁结构部件(见图1.2,钢箱梁纵断面图)主要分为:桥面顶板、底板、内侧腹板、外侧腹板、横隔板、U型肋、球扁钢肋以及其他肋板等部件组成。
图1.2 钢箱梁纵断面图
2.主要劳动力及设备机具计划
2.1劳动力计划:
主要劳动资源投入见表2.1.
表2 .1 制作所需劳动力
序号 1 2 3 4 5 工种 备料 预处理及防腐 组装成型 焊接 外观处理 数量 20 8 30 60 10 序号 6 7 8 工种 无损自检 数量 2 合计 130 2.2主要机械设备:
制作加工主要机械设备见表2.2。
表2.2 主要机械设备一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 数量台/套 2 2 4 40 1 2 2 8 2 5 1 4 制造 年份 2009.7 2009.7 2009.9 2009.9 2009 2009 2005 2005 2007 2004 设备名称 桥式起重机 桥式起重机 埋弧焊机 CO2气体保护焊机 喷砂机 焊剂烘干机 等离子切割机 交流电焊机 直流电焊机 半自动切割机 超声波探伤仪 空压机 型 号 LDA10-22..77A5D LH5/20-18.7A5D MZ-1000 NB-500 HC-1000 XZYH-100 CUT60J BX1-400 ZX7-400B CG1-30A CTS-22 V0.67/8 生产厂家 顺德永通 顺德永通 北京时代 北京时代 温州 上海 北京 上海 汕头 上海 备注 13 14 15 16 17 18 19 20 叉车 折弯机 铣边机 喷涂机 万向摇臂钻床 涂层测厚仪 打磨机 气体保护焊焊接小车 CPCD50-C CQ12Y-16*3200 HBJ-15 GPQ-6C Z3050X16 T1220 1 1 1 1 1 1 6 4 广东 广东 广东 2006 2009 2009 2007 2009 2009 3.工程材料及其管理
3.1 工程主材料
本工程中主体钢构件钢材采用(钢厂定轧的)Q345D低合金高强度结构钢,其质量标准应分别符合我国现行国家标准《桥梁用结构钢》(GB/T714-2000)的要求。钢材交货状态是:t<20mm钢板按正火控轧状态交货,t≥20mm钢板按正火状态交货,并提供生产钢板的性能基础实验的证明材料。所有材料均应专材专用,不得任意代用。
3.2 工程焊接材料
所有的焊条、焊丝、焊剂均应与主体金属相适应,应符合《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-2002)。Q345D之间的焊接用焊条选用符合《GB5118》的E500系列焊条。自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂应与主体金属强度相适应,焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用焊丝》或《气体保护焊用焊丝》(GB/T14957)的规定。自动焊接或气体保护焊接采用的焊丝和焊剂,其熔敷金属的抗拉强度不应小于相应焊丝的抗拉强度,焊接后的抗拉强度不应小于母材的抗拉强度,按规范要求应检测的原材料经检测后方可使用。
3.3 涂装材料
钢箱梁涂装材料分别为:
箱体外表面用:无机硅酸锌底漆,环氧富性底漆,环氧封闭漆,环氧云铁漆,聚胺脂面漆;
箱体内表面用:无机硅酸锌底漆,环氧富锌底漆 环氧云铁漆2道 3.4 材料管理
3.4.1 钢材进场后,应对其表面质量和表面缺陷进行检查,检查钢板尺寸、厚度、重量;检查钢板平整度,钢板2米范围不允许有S变形或折皱,每米平面度偏差在1mm以内,两端各2m范围内和顺平整,偏差2mm/m。
3.4.2 钢厂对钢板要有材质合格证明材料。
3.4.3 供货钢板均必须有钢厂质量证明书,钢结构加工厂必须对钢板进行抽检和复检。钢材按同一厂家、同一材质、同一板厚、同一出厂状态每60吨抽检一组试件。
3.4.4 钢板要采用悬挂标志牌,标志所示内容还应包括序号/制造号、目的地、理论重量与规格。
3.4.5 钢板不得露天存放,应存放在厂房内,并离地20cm以上。
3.4.6 如钢板检测不合格,应再加强检测频率,直到对每块板进行检测,如发现仍有不合格的板材,不得再使用,应清除出场。
4.箱梁构件制作要求及工艺流程 钢箱梁加工制作流程:
焊接工艺评定 加工工艺方案制定 材料复验、预处理 核对材料的编号 钢板矫正、探伤 放样划线 钢板下料、切割坡过程检测 切割变形矫正、检顶板、隔板、腹板单元的拼装 箱型梁组装 外形尺寸检校 正 箱型梁焊接 探伤检测 焊接变形矫正 (外形尺寸检查) 边缘加工、制孔、锁口加工