赤壁人行天橋鋼箱梁制作技術(shù)

1、赤壁人行天橋鋼箱梁制作技術(shù)一、工程概況赤壁站旅客人行天橋位于京廣線DK1329000處，跨越京廣正線及客站站線，連通基本站臺(tái)和中間站臺(tái)，鋼梁采用焊接雙室箱形截面，全長(zhǎng)33米，寬4.5米，梁高1.25米，設(shè)計(jì)起拱85mm，梁全重76t，為京廣線上跨度最大的人行天橋之一。箱梁采用現(xiàn)場(chǎng)制作，縱向拖拉架設(shè)到位的方法。由于天橋體積與重量均較大，且需吊上8米高的拖拉平臺(tái)，故有較大的施工難度。二、主要施工方案2.1鋼箱梁在現(xiàn)場(chǎng)制作拼裝，通過(guò)一輛20t的吊車來(lái)提升鋼板及裝卸運(yùn)送物資。2.2鋼箱梁分24m段和9m段分別制作，其中每段又沿中心線分為兩片獨(dú)立制作。其中底板以上部分在地面制作，底板及各段的拼接在拖拉平

2、臺(tái)上完成。2.3沿天橋橫向在天橋中心線兩側(cè)用枕木及鋼軌鋪設(shè)制作平臺(tái)。2.4在天橋中心線基本站臺(tái)側(cè)用萬(wàn)能桿件搭設(shè)長(zhǎng)24m、高8m、寬6m的拖拉平臺(tái)，鋼梁上部與底板的拼接、兩半梁的合攏及24m梁與9m梁的拼接以及梁的拖拉將在平臺(tái)上完成。三、鋼箱梁制作工藝流程圖平整場(chǎng)地拼焊鋼梁#頂板隔板下料拼焊鋼梁#頂板在頂板上固定隔板腹板下料在頂板上固定隔板頂板起拱、焊接腹板頂板起拱、焊接腹板米鋼梁片焊接 米鋼梁片焊接在拖拉平臺(tái)上墊出拱度在平臺(tái)上拼焊24m梁底板鋼梁片、片吊上平臺(tái) 鋼 梁片、片焊 接鋼 梁 矯 正 調(diào) 整24梁拖拉至號(hào)平臺(tái)鋼 梁 片制 作 鋼梁片制作在平臺(tái)上墊起鋼梁拱度在平臺(tái)上拼接底板至設(shè)計(jì)高度鋼

3、梁吊上平臺(tái)與梁對(duì)接成型鋼梁焊接不合格鋼梁校正調(diào)整合格隱蔽工程驗(yàn)收 焊縫探傷鋼梁封口 鋼梁刷漆 準(zhǔn)備拖拉四、施工工藝4.1、制作場(chǎng)地選擇及作業(yè)平臺(tái)施工根據(jù)施工場(chǎng)地的地形、場(chǎng)地土承載力等情況，結(jié)合鋼梁的制作和拖拉要求，在不影響行車安全的情況下，沿天橋軸線搭設(shè)天橋拖拉平臺(tái)，考慮到鋼梁的自重較大而場(chǎng)地土為新填土，承載力不足，故在平臺(tái)支腳制作了8m×6m的C20砼基礎(chǔ)(見(jiàn)附圖四)。鋼梁地面制作平臺(tái)采用平鋪枕木（間距1m）的方法來(lái)增加平臺(tái)的穩(wěn)定性，并在其上鋪設(shè)兩排鋼軌以鋪放鋼板（鋼軌頂面需精確抄平）。4.2、鋼梁的制作（以24m段梁為例）4.2.1、鋼材的下料頂板和底板：鋼板放樣參照設(shè)計(jì)要求和施

4、工規(guī)范，應(yīng)以盡量節(jié)約材料為原則，由于要求確保相鄰頂板、底板、腹板間的對(duì)接焊縫必須錯(cuò)開(kāi)1m以上，經(jīng)過(guò)周密細(xì)致的排布，保證了在滿足設(shè)計(jì)與制作要求的同時(shí)，對(duì)材料的損耗也做到最小，（具體排布詳見(jiàn)圖二）。按排布情況將相應(yīng)規(guī)格的鋼板按尺寸放樣后，就可進(jìn)行焊接。腹板：腹板除了要滿足頂板的要求外，由于梁要求有一定的上拱度，只有控制腹板的拱度來(lái)保證，故在將鋼板找方后還需將與拱度相對(duì)應(yīng)的弧線給放出來(lái)，我們?cè)谶@里有兩種方法可以取得圓弧的數(shù)據(jù)，第一種是精確計(jì)算，即在AutoCAD中將弧線畫(huà)出，并將此弧的弦按一定間距分成數(shù)段，并做出垂線，利用AutoCAD的計(jì)算功能即可將各線段長(zhǎng)度即各點(diǎn)弧弦距精確求出（如下圖所示）。第

5、二種方法是利用勾股定理進(jìn)行近似計(jì)算(如上圖)，由于此弧半徑極大（有700余米），故可將其近似看做一等腰三角形，誤差可忽略不計(jì)，如此可求出各點(diǎn)弧弦距，由于ABA D ，故可求出EF，故FGEF+1/2BD，如此組合可求出近似各分點(diǎn)的弧弦距（亦可據(jù)此原理用AutoCAD求出近似值）。由以上兩種鋼板放樣方法可以看出，近似計(jì)算放樣法誤差極小卻可以最大限度的節(jié)約鋼材，故在實(shí)際施工中采用的是第二種方法，而第一種方法則用來(lái)對(duì)拼接好的腹板進(jìn)行校驗(yàn)。鋼板在切割時(shí)，大型板件如頂板、腹板、隔板、底板等采用半自動(dòng)氣割機(jī)切割以保證切割精度及切口平整，對(duì)于零星板件及不規(guī)則切口采用人工切割以提高加工速度。4.2.2、梁各板

6、件的拼接首先將頂板及腹板各段鋼板拼接成整體，將拼好的頂板底面朝上鋪放在地面平臺(tái)上，因腹板的長(zhǎng)高比較大（20/1），柔性很大，故先拼裝尺寸較小的隔板。首先在頂板上將隔板上一側(cè)邊線彈出，再借助吊車將其精確地定位到所彈線上，之后將其點(diǎn)焊固定，按此方法安裝完所有隔板后，就開(kāi)始安裝腹板。將腹板吊至頂板上并與隔板靠緊，由于腹板有一定的弧度，故此時(shí)腹板與頂板間只有一點(diǎn)相接，這時(shí)需要用起道機(jī)將頂板頂起，直至頂板弧度與腹板弧度重合，再將頂板與腹板點(diǎn)焊固定，再將隔板按設(shè)計(jì)間距固定至腹板上，之后再將加強(qiáng)筋等拼裝固定到位，便開(kāi)始正式焊接。 24m梁頂腹板制作完成自檢合格后，將其吊上拖拉平臺(tái)，首先將經(jīng)過(guò)焊接收縮變形后的

7、梁的實(shí)際拱度測(cè)出，然后在拖拉平臺(tái)上按此拱度搭出拱面，將底板鋪成使之與梁一致的拱度，再將梁的上半部分吊上支撐平臺(tái)與之拼合，校正位置之后開(kāi)始焊接，焊接完成后矯正半邊鋼箱梁的變形。 對(duì)鋼箱梁焊接變形矯正合格后，進(jìn)行24m梁的拼接。拼接前，先將鋼梁中心線在平臺(tái)上放點(diǎn)，校對(duì)無(wú)誤后即開(kāi)始合攏。合攏時(shí)，用兩個(gè)50t斤頂?shù)肿′摿旱膬深^外側(cè)，緩緩地向中心線頂，待兩半梁在中心線處合攏后，開(kāi)始焊接兩片梁之間的焊縫。24m段制作完成自檢合格后開(kāi)始第一次鋼梁拖拉，第一次拖拉的目地是給后面9m段梁留出制作空間，9m段梁的制作基本上同24m段一樣，在與24m梁拼接時(shí)做到圓弧過(guò)渡均勻，不留折角。4.2.3、梁的焊接焊接工藝嚴(yán)

8、格按照鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-95）中的相關(guān)規(guī)定，本工程所用材料為Q235B，采用E4303型焊條，應(yīng)用于全部位置。主要焊縫4.2焊條大電流焊接三遍，每焊接一遍，需徹底清除焊渣、飛濺物等，再進(jìn)行下道工序。為了保證鋼梁的焊接質(zhì)量，制定了如下原則：1）焊接應(yīng)由考試合格的焊工施焊，并根據(jù)設(shè)計(jì)和焊接工藝要求，合理選擇焊接方法和焊接材料。2）所有的焊條均按使用說(shuō)明烘干后使用，焊縫區(qū)表面潮濕時(shí)，在烘干后才施焊，以確保焊接質(zhì)量。3）由于鋼梁的強(qiáng)度要求高，設(shè)計(jì)焊縫深度大，焊接變形大，為減少焊接變形，采用了如下措施：焊接腹板與頂板時(shí)，兩人分別在鋼梁內(nèi)、外同時(shí)對(duì)稱焊接，并在兩腹板中間加支撐，減少焊接

9、時(shí)腹板與頂板的變形。在焊接時(shí)采用斷續(xù)焊，為保證焊接質(zhì)量，分層焊時(shí)采用不間斷連續(xù)焊，每層間隔時(shí)間盡量短，每一層焊道焊完后及時(shí)清理焊渣和飛濺物，清除干凈后再焊。對(duì)接焊時(shí)，使構(gòu)件先有一個(gè)和焊接變形相反預(yù)變形，以抵消焊接后的收縮變形。合理選擇焊接順序，鋼板分塊拼接時(shí)按先橫后豎的原則施焊。另有焊接工藝指導(dǎo)書(shū)對(duì)焊工進(jìn)行作業(yè)指導(dǎo)。4.2.4、焊接變形的矯正矯正方法分冷矯和熱矯。冷矯時(shí)采用機(jī)械工具，（如千斤頂）在焊接變形處施加反方向力，直至變形恢復(fù)到焊前水平。熱矯即采用焊槍或割槍在變形處進(jìn)行加熱，然后利用其冷卻時(shí)自然收縮的力來(lái)恢復(fù)變形。熱矯時(shí)溫度控制在7500C9000C之間，同一部位的加熱次數(shù)不超過(guò)2次，并緩慢冷卻，嚴(yán)禁用水驟冷。五、工程檢測(cè)驗(yàn)收對(duì)制作竣工的鋼箱梁進(jìn)行外形尺寸檢測(cè)和焊縫質(zhì)量檢測(cè)：1、用鋼卷尺檢測(cè)外形尺寸：鋼梁設(shè)計(jì)長(zhǎng)度L=33000mm，實(shí)測(cè)l=33011mm，寬度b=4500mm，實(shí)測(cè)b=4504mm，高度h=1250mm，實(shí)測(cè)h=1248mm， 均在允許誤差范圍之內(nèi)。2、焊縫質(zhì)量檢測(cè)：肉眼觀察焊縫平順光潔，無(wú)沙眼、夾渣、咬縫，焊瘤、焊渣等均已清除干凈，焊接牢固；用焊縫測(cè)量尺檢測(cè)焊縫寬度，焊腳高度，均符合圖紙要求；用超聲波探傷儀對(duì)焊縫進(jìn)行探傷檢測(cè)，對(duì)接焊縫100%探傷，角焊及其余次要部位按30%抽檢，所有焊縫均無(wú)內(nèi)部缺陷，檢驗(yàn)合格。六、關(guān)鍵技術(shù)成果6.1