鋼箱梁方案(已修改)

　

【正文】 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 上海嘉閔高架 鋼箱梁 制造方案 本工程為 嘉閔路高架路改建工程施工 4 標 （徐涇中路 北翟路），沿線分別跨越新角浦河道、蟠龍港和老蟠龍港河道。沿線還跨越天山路和北瞿路（北瞿路立交）。高架道路跨河大橋上部主橋采用連續鋼箱梁，引橋采用預應力混凝土連續箱梁。下部采用鋼筋混凝土墩、臺，樁基為鉆孔灌注樁。本工程高架道路主線部分梁由預應力簡支小箱梁、疊合梁、預應力連續梁和鋼連續梁組成，高架道路匝道部分梁由預應力連續梁、鋼連續梁、普通鋼筋混凝土連續梁、疊合梁和 T 梁組成。 鋼箱梁施工范圍：①嘉閔高架 24＃－ 27＃、 42＃－ 43＃ ，② WN 匝道 24＃－28＃、 39＃－ 40＃（疊合梁暫定）、 44＃ 45（疊合梁暫定） ,③ NE 匝道 1620，④ SW711。 本標段 鋼結構部分 共有 JM、 NE、 SW、 WN 四聯鋼 箱 梁 ，長度分別為 188m、 180m、174m、 209m。 JM 鋼箱梁高 米 。 NE、 SW 鋼箱梁高 米 。 WN 連續 鋼箱梁高 米 ，疊合梁高 米。 第 一 節、 廠內制造 方案 制造 方案 總體 概述 根據對招標、設計文件的 理解及結構形式的分析 ，本橋 上部 鋼箱梁 制造可 分為： 四 大階段。 制作 四大階段 ：單元制造階段、節段總成 及預拼裝 階段、工地 連接 階段。 結合本橋 結構特點，綜合考慮 公司資源的充分利用和運輸等因素，確定 本橋鋼箱梁 制造分 兩地 ： 公司 和上海嘉閔路高架橋 橋位 進行 ， 即 單元 件 在公司的車間內完成； 節 段制造 及預拼裝 在 公司總拼胎架區完成；橋上拼裝焊接在架設現場節 段吊裝就位后完成。 其總體工藝流程如下： 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 鋼箱梁 制造 方案 、 節段制作方案設計 、 節段劃分 在考慮運輸、現場 定位安裝、 吊裝等因素，盡可能將梁段尺寸作大，減少高空拼接工作量。根據我們對設計圖紙的理解， 在水平面內按平面線 型 徑向劃分，在豎平面內按垂直于 上 橋面板 進行 劃分梁段 ，便于控制梁段的線型和 標高。 各路段鋼箱梁節段劃分 如下 ： 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 根據 《技術規范》和設計要求， 為 減少 節段總拼 工作量 ，更有效控制節段制造精度，依據 鋼箱梁 節段特點，將 每個 節段 劃分成 若干個單元件， 單元件在本公司車間內完成制造，在制造中盡量實現單元化，避免零散部件參與 節 段組裝。這樣所有單元可按類型在車間內專用胎架上形成流水作業制造，易于實現生產規范化，產品標準化，質量穩定化。 單元制作完成后，按照節段總拼裝輪次，在總拼場 改造 一 條 170m 長的 節段 總拼裝線，按照架梁順序及工期要求 ， 采用多節段連續匹配組裝、焊接和預拼裝同時完成的方案。 每輪預拼裝合格后， 組裝臨時連接件，標記節 段號 后出胎進入涂裝工序。 鋼箱梁制造方案和制造方法 、制造方案設計 本橋的主線高架橋為便于運輸，節段劃分基本原則：沿長度方向 5m 左右，寬度約 32m/2，為一個節段塊體制作， 總拼裝采用 長度不少于 50m,兩個塊體組裝、預拼裝（使用臨時連接件）同時進行；匝道橋考慮運輸，節段劃分基本原則：沿長度方向 12m 左右，寬度約 ，為一個節段塊體制作，總拼裝也采用兩個塊體組裝、預拼裝（ 使用臨時連接件）同時進行這樣節省工期，又可以保證質量。本制造方案選取 其 典型斷面 (分別如下圖 )來說明制造方案。 標準段 主線高架橋箱梁（寬 32m/2） 直觀圖 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 標準段匝道橋箱梁（寬 ） 直觀圖 鋼箱梁制造與安裝劃分為三個階段：即單元制造， 節段 制造，橋上拼裝焊接。根據鋼箱梁的結構特點，綜合考慮公司的現狀和運輸等因素，確定板單元在公司的車間內完成； 節段 制造在總拼胎架區完成；橋上拼裝焊接在架設現場 節段 吊裝就位后完成。根據我們對本橋鋼箱梁設計文件的理解，確定本橋鋼箱梁制造與安裝采用 “ 板→ 單元制造→單元拼接→多 節段 連續匹配組焊及預拼裝→表面涂裝→節段 運輸→橋上連接→最終涂裝”的程序。 、單元制造 在滿足《技術規范》和設計要求的前提下，綜合考慮供料、運輸及批量生產等因素，盡可能將板單元尺寸作大，以減少其種類和數量及拼接工作量。根據我們對設計圖紙的理解，初步劃分了板單元，見 下 圖 ： 標準段 主線高架橋箱梁（寬 32m）板單元劃分圖 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 標準段匝道橋箱梁（寬 ）板單元劃分圖 單元件在本公司車間內完成制造，在制造中盡量實現單元化，避免零散部件參與 節段 組裝。這樣所有單元可按類 型在車間內專用胎架上形成流水作業制造，易于實現生產規范化，產品標準化，質量穩定化。 、 節段 制造方案 單元制造完成后，在中泰公司拼裝場進行 節段 的制造。根據本橋鋼箱梁的結構特點，采用多節段連續匹配組裝、焊接和預拼裝同時完成的方案。為滿足架設工期要求，改造 一 條 170m 長的 節段 總拼裝線，按照架梁順序及工期要求進行匹配制造。在 節段 制造中，按照底板、斜底板→橫隔板 → 內外腹板 → 頂板的順序，實現立體階梯形推進方式逐段組裝與焊接。組裝時，以胎架為外胎，以橫隔板、內腹板為內胎，重點控制橋梁的線形、鋼箱梁幾何形狀和尺寸 精度、相鄰接口的精確匹配等。 、 底板單元兩拼 在底板單元參與 節段 組裝前，先在專用胎架上將二塊底板單元拼焊成一個吊裝板單元。拼接時使用預留焊接收縮量的樣板控制焊縫兩側相鄰 加勁 肋的中心距，且預置反變形，以保證焊后板單元的尺寸精度和平面度。由于采用上述方案，能減少一半需在總拼裝胎架上對接的焊縫量。這樣，不僅能縮短制造周期，而且易于控制鋼箱梁的外形尺寸。 、 節段 匹配組焊和預拼裝 節段 制造采用匹配組裝、焊接和預拼裝同時完成的工藝。為實現這一目的，須有兩個前提條件，其一是 節段 拼裝胎架應按設計 給定的線形設置，并考慮橫向預設拱度；其二是控制板單元制造長度，并精確預留焊接收縮量，保證成品 節段制造長度的誤差控制在《技術規范》規定的允許偏差之內。 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 、涂裝方案 本橋涂裝分為預涂車間底漆、拼裝場二次涂裝、橋上涂裝三個階段完成。 、預涂車間底漆 下料前， 將鋼板表面油污、氧化皮、鐵銹及其它雜物清除干凈，矯正鋼板變形后，再對鋼板進行表面預處理（對鋼板進行拋丸除銹、除塵，噴涂車間底漆），烘干后，對鋼板的材質、爐批號進行移植。除銹等級為 GB892388 標準規定的 級，噴涂車間底漆一道 （厚度 2025μ m）。 、二次涂裝 表面處理和噴涂作業均在涂裝房內進行，涂裝房內的溫度和濕度等均應滿足《技術規范》要求。表面處理和噴涂作業均以機械化作業為主，僅在不易采用機械的部位采用手工作業。作業程序應遵循打磨→除油、污→噴砂→清潔→噴涂的作業順序。 、橋上涂裝 先對環縫及破損部位進行打磨，使其除銹等級和表面粗糙度達到規范要求，再按涂裝體系補涂。在鋼橋面鋪裝完成后，先清洗全橋外表面，然后噴最后一道面漆。 、橋上作業方案 鋼箱梁的橋上拼裝與焊接（工地連接）系指成品 節 段 吊裝就位后，在形成整體鋼箱梁過程中完成的焊接及相關作業。主要包括 節段 間環縫的焊接、橋面附屬件的現場安裝焊接等。 、關鍵工藝項點及控制措施 根據鋼箱梁的結構特點、受力狀況、裝配要素及驗收規范，有以下幾項關鍵工藝項點，在制造中必須加以嚴格控制。 (1)頂底板單元的幾何尺寸精度控制 板單元是鋼箱梁的基本構件，它的外形尺寸、 U 形 （扁鋼） 肋間距、 U 形 （扁鋼） 肋位置等項點是保證箱梁整體組裝精度的基礎，為此在制作中采取以下主要措施： 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 1)在零件加工方面，首先對面板下料后再次滾平，以消除焰切應力，有利于減小焊接變 形，其次提高 U 形 （扁鋼） 肋的制作質量，嚴格控制 U 形 （扁鋼） 肋的外形尺寸和長度。 2)在組裝方面，采用門架式胎型無碼定位組裝 U 形肋，并嚴格按縱橫基準線精確對線就位。 3)在控制焊接變形方面，利用反變形胎架設置反變形量，并在縱橫向預留焊接工藝補償量；采用線能量較小的 CO2氣體保護自動焊接工藝和優化的焊接順序在約束條件下焊接；對控制焊接后的微小殘余變形采用冷、熱矯相結合的方法進行矯正，在專用胎架上精密對稱切割對接邊坡口。 (2) 頂 板單元 U 形肋焊縫熔深控制 為了 U 形肋與頂板、底板、斜底板的焊縫熔深滿足設計要求，在 制作中采取以下主要措施： 1)U 形肋焊接邊開單面 V 型坡口，按照焊接工藝評定結果確定鈍邊尺寸。 2)在專門的反變形胎架上采用藥芯焊絲 CO2氣體保護自動焊對 U肋兩側焊縫按照規定的焊接順序和評定合格的焊接工藝參數進行焊接。 3)檢測焊縫的熔深和成形。 (3)整體橫隔板的幾何尺寸精度控制 橫隔板按 位置 主要分為普通橫隔板、 支座 處橫隔板 兩 種形式 ，均 采用整體式結構。橫隔板是 鋼箱梁 組裝的內胎，它的精度直接影響箱梁的斷面精度 ，同時鋼箱梁頂底板 U 形 （扁鋼） 肋直接插入橫隔板槽口，因此在橫隔板單元制作過程中控制 U 形 （扁鋼） 槽口間 尺寸精度是一個重點，也是一個難點， 可用以下工藝措施確保橫隔板幾何精度： 1)鋼板下料前采用滾板機機械滾平，以消除軋制和焰切應力，從而減小后續部件的焊接變形。 2)采用平臺剛性約束下施焊，減小其翹曲變形。 3)用線能量較小的 CO2 氣體保護半自動焊焊接，以減小焊接變形。 水下等離子切割 U 形槽口 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 4)采取 先組焊修，后整體切割的二次切割工藝。 克服了焊接和修整收縮的不利影響。即：橫隔板面板一次切割毛料并噴粉劃線→組焊縱橫加勁→火焰修整→數控等離子水下二次精切 U 形槽口，此種工藝措施能有效消除橫隔板縱橫向加勁焊接收縮對 U（扁鋼） 肋槽口間距的影 響。 (4)箱梁整體組裝精度及焊接質量控制 鋼箱梁的斷面尺寸、接口匹配精度，是保證橋位順利架設、接口對接焊縫質量的關鍵，為此在制作中采取以下主要措施： 1)鋼箱梁整體組裝胎架上以胎架為外胎，以橫隔板為內胎進行整體組裝，采用縱橫基準線、測量塔控制箱口幾何尺寸和斷面垂直度。 2)整體組裝胎架設計時根據已有的經驗，橫向預設工藝補償量，來抵消整體組焊后箱梁斷面的收縮變形，確保 2%橋面橫坡。 3)采用橫向基準線、測量塔線控制單元塊的準確就位 , 再以單元塊的縱橫基準線控制其它單元件的組裝。 4)在日出前將鋼箱梁板單元按 線定位，避免日光對組裝的影響； 5)將兩個底板板單元件組焊成一個板單元件后再參與箱梁的整體組裝，減少整體焊接的焊縫數量。箱梁橫斷面預設適當的焊接工藝補償量，以控制箱梁的整體焊接變形。 6)對于大量的縱向對接焊縫，采用 V 形坡口形式的單面焊雙面成形工藝，利用積累的數據對焊接收縮量進行修正，并跟蹤檢測焊接收縮量情況，及時反饋信息以完善裝配過程中的工藝補償量。 (5)預拼裝線形及接口匹配連接精度控制 預拼裝線形（拱度、旁彎）及箱口匹配連接精度，是保證 節段 順利吊裝、橋梁整體線形、環縫焊接質量的關鍵。 采用縱橫基準線 、測量塔控制預拼長度和直線度；采用多段實橋立體預拼裝法，實施箱口匹配連接精度的控制。為了減小橋位接口對接錯邊調整的難度，箱口各拐點處預留一定長度的不焊段。 (6)合攏段長度及箱口尺寸精度的控制 合攏段長度及箱口尺寸精度是實現大橋順利合攏的必要條件，為此在制造中采取板單元制作時兩端留出一定配切量（擬取 300mm），在箱梁制造完成后暫不切 上海嘉閔高架鋼箱梁制造方案 除，待大橋架設到合攏口時，準確量測合攏口的距離，再對合攏段依據測量統計結果進行配