钢制桥梁制作和安装施工技术
中国化学工程第三建设公司 罗会田
一、 概 述
改革开放以来，党的富民政策，改变了人们的认识，“要致富、先修路”已成共识，加快交通基础设施建设已变成了人们的自觉行动。国家投资重点倾斜以及集资渠道的多元化，为我国公路桥梁发展提供了资金保证。城市道路、公路、铁路建设事业迅猛发展，尤其是城市化发展、高速公路、铁路建设加快。作为城市、公路、铁路建设重要组成部分的桥梁建设也得到相应发展，钢结构桥梁的大应用在跨越大江（河）、海峡（湾）、大峡谷的长大桥梁上，带动了钢桥制造安装技术发展，钢桥制作安装技术已接近或达到国际先进水平，目前我国钢制桥梁形式有：
（一）梁式桥梁式桥种类很多，也是公路桥梁中最常用的桥型，其跨越能力可从20m直到300m之间。常用的梁式桥形式有：
按结构体系分为：简支梁、悬臂梁、连续梁、t型刚构、连续刚构等。 按截面型式分为：t型梁、箱型梁（或槽型梁）、衍架梁等。 （二）钢管混凝土、钢箱拱桥
拱桥在我国有悠久历史，属我国传统项目，也是大跨径桥梁形式之一。我国公路上修建拱桥数量最多。大跨径拱桥多采用钢管混凝土拱、劲性骨架拱和钢箱拱。拱桥形式较多，除山区外，也适合平原地区，如下承式系杆拱桥。结合环境、地形，加之拱桥的雄伟、美丽的外形，可以创造出天人合一的景观。 （三）斜拉桥
斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。我国一直以发展混凝土斜拉桥为主，近几年我国开始修建钢与混凝土的混合式斜拉桥， 斜拉桥的主梁形式：混凝土以箱式、板式、边箱中板式；钢梁以正交异性极钢箱为主，也有边箱中板式。斜拉桥主塔有独塔、双塔和三塔式。以钢筋混凝土塔为主。塔型有h形、倒y形、a形、钻石形等。
（四）悬索桥
悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一，可以说是跨千米以上桥梁的唯一桥型。悬索桥的最大跨径可达到3500m左右。悬索桥采用钢箱作为加劲梁，在我国较为普遍，悬索桥结合地形、地质、水文可采用单跨悬吊、双跨不对称悬吊和三跨悬吊（简支和连续体系）。 二、 钢桥制作技术
钢桥制作技术来源于钢结构制造技术又不同于钢结构制造技术，使用材料、施工工艺要求、质量要求都不同于一般钢结构，有其特殊性，钢桥本身由于其结构的不同可分为钢箱梁、钢拱（箱拱、钢管拱、桁架拱）桥等，制造技术也随之不同，不论何种桥形钢桥其主体钢结构都是由钢箱梁、钢拱、一般钢结构组成，下面分别钢箱（H型钢）梁、钢管拱制作技术 （一）制造程序（工序）
1 钢箱梁（H型钢）制作工艺程序：
钢箱梁（H型钢）制作有两二大工艺阶段：1)单元件制造 2)梁段匹配制造，制造程序为
绘制施 工 准 备 钢桥结构加工图， 核对图纸放样 材料预下 料 确定孔位 下 料 切 割 部 件 加 工 材料检验、 矫正 处理
组 装 焊 接 检 验 钢 梁 组 装 焊 接 焊 接 检 验 半成 品 检验 大段 拱肋 预拼 装 防 腐 交付 安装 现场 图一、钢箱梁（H型钢）制作程序
图
2 钢管拱制造工艺程序为
拱肋管焊接 施工准备 材料采购 铺 设 钢 平 台 材料复试报验 在钢平台上放出实样 下 料 根据放样绘制拱肋加工图 放出管节及管节下料尺寸 拱肋管卷制 根据放样制作拱肋胎具
单元体拱管超声波、X射线探伤 拱肋腹板组对 拱肋管节纵缝超声波探伤 按单元体组对拱肋拱管 拱肋管节下料 拱肋拱管环缝焊接 拱肋腹板焊接 腹板对接焊缝超声波探伤 角焊缝外观检查 几何尺寸检查 交 付 防 腐 运 至 现 场 拱肋在胎具上复胎、复样研口
图二、钢管拱制作程序图
（二）、材料验收及检验
1、制造钢桥的材料必须符合设计要求和现行有关标准的规定，必须有质量证明书及进行复验；钢材应按同一炉批、材质、板厚每10个炉（批）号抽验一组试件，焊接与涂装材料应按有关规定抽样复验，复验合格后方可使用。
2、采用进口钢材，应按规定进行商检，按现行标准检验其化学成分和力学性能；并按现行有关标准进行复验和与匹配的焊接材料进行焊接试验，不符合要求的钢材不得使用。
3、钢材表面锈蚀、麻点或划痕等缺陷，其深度不得大于该钢板厚度负偏差值的1/2。
4、钢材表面及形状要符合规范要求，不符合要求时可通过矫正方法使其达到规范要求，矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，钢材矫形后的允许偏差应按下表规定执行。 （单位：mm）：
项目 钢板的局部平面度 t≤14 t＞14 允许偏差 1.5 1.0 图例 Δ 1000 角钢肢的垂直度 Δ b/100 双肢栓接角钢的角钢 b b 的角度不得大于900 Δ Δ H型钢翼 缘对腹板的垂直度 b /100 2.0 h b （三）放样、号料、切割
1、放样工作必须在钢平台上进行。放样依据施工图及加工图。
2、放样下料所用的钢尺、量具须经计量部门检验合格后方可使用。放样用15米钢卷尺2盘，5米钢尺1盘，3米钢卷尺1盘，1米钢尺1把，90度角尺2把。 3、筋板及支撑板等部位，必须放样核对。
4、下料前，必须熟悉图纸，并核对单件图与总图是否相符。
5、放样和号料应根据工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩量及切割、刨便和铣平等加工余量。
6、样板、样杆、样条制作的允许偏差如下： 项 目 两相邻孔中心线距离 对角线两极便孔中心线距离 孔中心与孔群中心线的横向距离 宽度、长度 曲线样板上任意点偏距 允许偏差（mm） ±0.5 ±1.0 0.5 +0.5，-1.0 1.0 7、切割：切割前应将切割处的浮锈、污物清除干净。切割优先采用精密切割，选用顺序数控、自动、半自动。手工切割仅使用于次要零件或切割后仍需加工的零件。
8碳素结构钢在环境温度低于-20℃、低合金结构钢在环境温度低于-15℃时，不得进行剪切、冲孔。 9矫正和弯曲
9.1碳素结构钢在环境温度低于-16℃、低合金结构钢在环境温度低于-12℃时，不得进行冷矫正和冷弯曲。
9.2主要受力零件冷作弯曲时，环境温度不宜低于-5℃，内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍，否则必须进行热煨，热煨温度控制在900-1000℃之间。冷作弯曲后零件边缘不得产生裂纹。
9.3热矫正温度控制在600-800℃，矫正后钢材温度应缓慢冷却，降至室温以前，不得垂击或用水急冷 （四）、钢箱梁制造
1 钢箱梁为正交异性全焊结构，结构焊缝较多，其关键技术，一是焊接技术，二是控制几何尺寸精度技术。钢箱梁制造大致划分为三个阶段：零部件制造阶段、梁段总成制造阶段、钢箱梁工地焊接阶段。
2 零部件的划分：原则：减少焊缝数量，形成批量生产，容易控制质量。划分前根据市场上钢板的宽度、工厂预处理和下料加工设备的能力、纵肋的布置及相似原理决定。
3、先将钢箱梁已下好料的一面侧板1（见下图三），放置在预制钢平台上，并