图 2
图6.2 U形肋与顶、底 板的坡口 图 4-2 焊丝对正位置
正交异性板单元U型肋焊接时会在焊缝处产生角变形，变形后的截面情况如图6.3所示，为了有效地采用反变形焊接工艺控制角变形，必须准确了解角变形量θ的大小。
图6.3 顶板变形图
因此应进行焊接变形试验，测量顶板和底板焊接后的变形弧度曲线，计算各焊缝在焊接期间发生的角变形量 θ。再根据测量结果，推导焊接变形公式。角变形量θ与焊接线能量E成正比，与板单元的面板厚度t成反比，根据公式，可推得正交异性板单元U型肋坡口角焊缝焊接角变形量初步确定了顶、底板预加的反向角变形量。
为保证焊缝有效厚度达到设计要求、控制焊接变形，根据弯曲变形结果，制作如图6.4所示的焊接反变形胎架，使工件在近似船形位置的拘束状态下焊接。整个板块采用同方向施焊，并采用合适的焊枪角度及焊丝送进位置以保证坡口根部熔合良好，保证焊缝表面成型质量。
图 6.4 焊接反变形胎架
U型肋嵌补段焊接，如两端同时焊接很容易造成一端因收缩而开裂，解决的办法是先焊接一端定位焊，在焊接另一端，采用CO2气体保护焊分道焊接，尽量减少焊接能量输入，焊
接前进行预热50～100℃，焊接后保持温度150℃～250℃。
7）、顶、底板的对接焊接与收缩变形控制
顶、底板的对接采用实心焊丝CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊填充盖面的单面焊双面成型技术。在打底焊道中，过码板处容易出现根部缩孔、弧坑裂纹、反面成型不好以及间隙不匀所引起的焊缝根部熔合不良等问题。在生产过程中通过严格限制打底焊道工艺参数、熄弧处加快接头速度或回焊20mm以上、针对过大或过小的焊接间隙采用向前推或拉的运条方式解决根部熔合不良的问题；并要求焊接完第一道埋弧自动焊后再去除衬垫，让受热下坠的焊缝金属有所依托，避免了由于打底焊道较薄，焊缝受热后易下坠而导致反面余高过高等外观问题；码板在第一道打底焊道焊接完成并等焊缝温度降低之后拆除，以减小焊接变形。
对接焊缝间隙控制在4～7mm之间，通过前期生产实测收缩值,使焊接收缩以及变形处于受控状态，从而保证焊接质量和整体制造精度。
8）、横隔板对接焊缝的焊接与变形控制
横隔板采用整体隔板形式，横隔板在长度方向采用立位对接，宽度方向不同于以前的搭接接头形式，采用仰横位对接，其接头形式见图6.5。
图6.5 横隔板接头形式
立位和仰横位对接横隔板板厚为12mm的，采用单面焊双面成型，背面贴圆弧槽陶质衬垫。厚度为16mm的，立位对接采用双面V形坡口进行焊接。横位对接16mm厚板采用不对称K型坡口，先焊接大坡口侧，再反面清根焊接小坡口侧，保证熔透。
9）、 其它焊缝的焊接
其余坡口角接、熔透角接以及对接焊缝的焊接除通过采用小的焊接线能量、两侧交替焊接、对称施焊、预留焊接变形量等措施来控制焊接变形外，还采用了下述措施：
钢箱梁总拼现场焊接严格按照焊接顺序进行焊接，使焊接收缩量及焊接变形处于受控状态。
焊接过程中严格执行焊接工艺参数，焊接材料的保管及使用严格执行要求。培训焊工在室外作业的防风、防雨、除污、除锈、除湿、定位焊质量等意识。
10）、采用焊接预热和后热工艺，可减少收缩应力和焊接残余应力，能有效减少焊接变形。焊接前，应采用氧气-乙炔加热方式预热，预热温度为150～250℃，预热范围为焊口两侧150～200mm。
11）、加强对焊接变形的观测，积累数据，建立焊接变形与焊接工艺、原材料、施工环境的数学模型，以用来预测以后焊接施工变形量，不断提高精度控制水平。
6.3 钢箱梁线型控制措施
6.3.1、在施工前，除根据设计给出数据外，还要根据现场安装情况进行细致计算。每跨的预拱度值，要根据跨度及箱梁截面特性进行计算，经过计算，每跨的最大预拱度值见“钢箱梁预拱度值一览表”。具体部位的预拱度按照二次抛物线方程进行布置，见图6.6。
yx预拱度计算公式：＝f（１y： 预拱度值；f： 最大预拱度值；x: 箱梁长度横向坐标；L： 跨度。图 6.6 预拱度分布图 钢箱梁预拱度值一览表
钢箱梁位置 8～10 10～12 12～14 14～16 16～20 20～25 跨度L(m) 24.32 24 24 23.94 45.802 57.538 ４Ｘ2／Ｌ2）
最大预拱度f（mm） 12 14.6 14.4 12 52.4 90.1 25～29 29～31 31～33 33～35 35～37 37～39 47.94 22.94 25 24 24 24.32 65.4 12．1 14.6 16.1 14.5 12．1 按照设计的纵坡度、横坡及预拱度、焊接变形等，计算出详细的高程、长宽尺寸等三维数据，并绘制详细的施工图。钢箱梁在加工及焊接过程中，板单元及节段的三维尺寸要按照实际纵坡、预拱度、横坡来控制，同时要考虑在加工、组装、总拼过程中的焊接变形。焊接变形的具体控制措施参照“6.2节 焊接变形控制措施”。
为了保证桥梁总长和成桥线型，要编制具体的线型控制要求和各阶段各分段的线型控制数据。在施工中，采用信息化施工技术，在箱梁施工全过程进行线型监控，监控内容包括整体中心偏位、纵坡高程、横坡高差、预拱弧线偏位、节段长度以及总长等，监控方法是通过精密全站仪、水平仪进行精密测量，在每个节段完成后及时按照规范进行验收，并检查是否符合线型要求，如发现问题，应及时调整高差、焊接顺序及间隙。
6.3.2、钢箱梁的零部件，尤其是横隔板等形状复杂的部件，放样采用计算机CAD1：1图形输入数控切割机号料，并在各个工序间均进行严格控制加工和组装尺寸，要详细检查箱梁尺寸、轴线、高度等，严格控制在规范允许范围内。号料采用无余量切割技术，在单元下料时要考虑钢板变形，设计尺寸要加上伸缩量、切割口宽度、打磨宽、焊脚宽度等，以保证组拼后的尺寸符合设计要求。
7.结束语
本文主要针对单箱多室钢箱梁的组成结构形式，根据类似钢箱梁加工制作的经验，分析了施工中存在的问题，专门研究了单箱多室钢箱梁的制作工艺及控制要点，具有极强的针对性，该制作工艺施工准备工作充足，技术资料图纸齐全，装配顺序合理，焊接方法和顺序正确，预拱度线形控制到位，有效地提高了工作效率和工程质量，而且在广深港益田路立交桥制作施工中得到了广泛应用，制作质量完全符合标准，施工周期短，经济性好，桥梁线形和外观质量得到了有效控制,但是通过操作也反映出一些技术问题，因此为了能更好的完善制作工艺、满足施工需要，请相关专业学者和施工技术人员多提宝贵意见。
参考文献
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[5]《钢结构工程施工质量验收规范》-GB50205-2001