三门峡市人行景观桥钢箱梁制造工艺

摘要：描述三门峡市人行景观桥钢箱梁制造工艺。

关键词：钢箱梁；曲线放样；4+1试拼；节段组拼

中图分类号：P901 文献标识码：A

一、工程概况

三门峡城市文化公园人行景观桥位于209国道涧河桥上游约400米处，人行桥分东侧桥和西侧桥两座。西侧桥的跨径组成为2×（33+34+33）=200m，东侧桥的跨径组成为跨径组成为2×（33+32+33）=196m，采用等截面连续钢箱梁。桥梁平面线型为R=195.338m的圆曲线，立面纵向为1.5%的纵坡，缓和段为R1000m圆曲线。

三门峡城市文化公园人行景观桥结构形式为主梁采用单箱双室等截面斜腹板全焊钢箱梁，设三道纵腹板。中心梁高1.3m（外轮廓），桥梁横向设置1.5%的横坡。钢箱梁顶板全宽8m，底板宽4m，东侧2联长度方向制造分16节，西侧2联长度方向制造分18节，最长节段为14m；宽度方向制造分4段，最宽为3.1m，设计梁中跨预拱度为10mm，边跨预拱度为28mm，考虑到焊接变形及自重下挠影响，在设计拱度得基础上，中跨加5mm，边跨加17mm，累积后，工厂制造工艺预设拱度为中跨15mm，边跨45mm。

制造工艺流程

钢箱梁制造工艺

钢箱梁的制造，采用先板单元件制造，后单元件组拼成钢箱梁的整体制造方案。单元件分为挑臂单元、面板单元、底板单元、腹板单元、腹板加劲板、隔板单元、梁底挡板等。

钢箱梁组装采用正装法，即底板朝下、面板朝上的常用组装方法。首先组装底板，然后依次组装横隔板、腹板，最后组装面板。钢箱梁主体部分包括面板单元、挑臂单元、底板单元、腹板单元、横隔板单元和腹板加劲板等。在设好拱度的拼装胎架上将各个单元件组拼焊接成钢箱梁主体部分，组焊完成后矫正。工厂内大拼时，将悬臂单元吊装并与钢箱梁主体合样。根据钢箱梁主体部分的焊接情况，对悬臂单元的面板和翼缘加劲板进行修正，并开对接坡口，坡口形式为单面V形坡口。点焊固定后，在挑臂单元与钢箱梁主体之间组焊临时匹配件。工地现场进行恢复性拼装时首先焊接挑臂单元的翼缘加劲板与钢箱梁主体外腹板的焊缝，再焊接面板对接焊缝。

由于三门峡钢箱梁立面是曲线线型，平面是圆曲线线型，因此根据大桥设计线型，调整胎架上支点位置及支点高度，确定水平面圆曲线控制点，并做好标记，使其与设计线型相符。在施工过程中应加强复测，若有变化需及时调整。钢箱梁组拼采用4+1的方案，即每次拼装5个设计节段，现场检测合格，将五个节段中前四个设计节段吊走，再以第五个设计节段为基准，拼下四个节段。节段组拼时，面板和底板的加劲肋端头留200mm不焊，节段箱型接口合样焊接，根据钢箱梁的结构形式，东侧人行景观桥为从两边往跨中方向进行架设，西侧人行景观桥为从一端往另一端连续架设。东西各设置了相应的合拢段。合拢段钢箱梁长度适当加长100mm，以便留有长度调整的余地。合拢段安装时，根据制造、施工和温度影响等实际情况确定实际尺寸。

钢箱梁拼装工艺流程

安装底板单元 （2） 安装直腹板 （3） 安装横隔板及直腹板加劲肋 （4） 安装斜

腹板及加劲肋 （5） 安装顶板单元 （6） 安装挑臂单元

在平台上安装底板单元

安装直腹板

安装横隔板单元及直腹板上的加劲肋

安装两侧斜腹板及加劲肋

安装顶板单元

安装挑臂单元

关键技术及难点

（一）钢箱梁在纵桥向为圆曲线，高程方向为缓和曲线，成桥后的线性是本项目的控制重点，对钢箱梁单元节段的制造带来了很高的要求。

（二）斜腹板是立面曲体，斜腹板通过圆台放样展开后是一个扇形，再叠加预拱度完成线性放样。斜腹板及其加劲板的放样使用圆台法放样、数学计算和三维软件solidworks相结合办法，三种方法相互之间复核以达到满意的精度要求。

（三）项目桥址在河南三门峡，距武汉800多公里，钢箱梁横断面8m，为了满足运输要求以及减少工地现场的焊接工作量，采用了纵、横向双分段的制造工艺，即横断面分两个运输单元，纵桥向分段控制在14m，单元吊装重量控制在40T以内。

（四）为满足主梁纵向加劲板与面板的焊接要求，主梁纵向加劲板与面板的焊接在反变形胎架上进行。反变形胎架设计初始反变形量R10m，并根据生产过程中的实际使用情况调整初始反变形量。板单元的制造要求采用无码拼装和反变形翻转施焊技术，以确保板单元制造质量，板单元制造长度方向一头预留20mm余量，工厂总拼焊接完毕后切除。

（五）冬季施工，为满足施工单位工期要求，确保在工期日期内完成钢箱梁节段之间的工地焊接，编制详细的冬季施工方案。项目桥址最低温度为-12℃，为了保证工地焊缝的焊接质量，在钢箱梁节段焊接时，设置防风棚，并在防风棚内悬挂碘钨灯和温度计，确保焊接作业时环境温度达到+5℃，焊前对焊缝区域进行预热，焊后采用石棉布对焊缝进行保温，并控制焊缝层间温度。

成果及应用前景

三门峡人行景观桥的结构形式和上海嘉闵高架类似，但三门峡人行景观桥端部的支撑隔板是不垂直于写斜腹板的，我们首次采用了三维放样与圆台法放样相结合，并且在斜腹板的放样中也不再依靠单纯的计算和粗略的估计来保证其精确度，钢箱梁三门峡钢箱梁的制造技术研究，为我公司类似曲线钢箱、匝道梁的制造提供大量经验，其技术总结也是很有必要的。针对预拱度和平面曲线及立面曲线叠加几何放样，对我公司在类似曲线的钢结构放样和市政钢箱梁的分段也积累了宝贵的经验。

参考文献

[1] 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000),人民交通出版社，2000.

[2] 《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009),中国铁道出版社，2009.