淺談大跨度連續(xù)組合梁制造技術(shù)

摘? 要：本文以中川機(jī)場T3航站樓連接線D1匝道橋的變高度連續(xù)組合梁為例，闡述大跨度連續(xù)組合梁的制造及拼裝工藝，制造過程控制及精度控制，以期為相關(guān)施工提供參考。

關(guān)鍵詞：大跨度;變高;連續(xù)組合梁;波形腹板

中圖分類號：U442.5;TU352.1? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）10-0000-00

1 工程概況

中川機(jī)場T3航站樓連接線D1匝道橋需分別跨越天然氣管道、經(jīng)七路主線高架橋和緯一路主線高架橋，因橋下立墩空間受限，第7～12墩之間的上部結(jié)構(gòu)采用了變高度連續(xù)組合梁跨越方式[1]（如圖1）。

梁段采用等寬變高截面，截面寬度為12.25 m，梁段跨度大，制造時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)劃分為9個(gè)施工段，具體每段長度為：（40.15+39.7+47.3+39.7+33.3+39.7+37.3+39.7+40.15）m，分段后的梁段分為A＼B＼C＼D＼E五種類型，其中A類梁為端跨，截面高度由1.25 m變至2.25 m;B類梁為墩頂跨，截面高度由2.25 m變至5.25 m;C＼D＼E為跨中節(jié)段，其為2.25 m等高截面（如圖2）。

梁段間采用螺栓連接，其聯(lián)接形式如圖3所示。

2 制造工藝

2.1 總體方案

根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要求[2]，對大跨徑鋼箱組合梁采用分段制造，胎架上連續(xù)拼裝的制造方案。各個(gè)鋼箱組合梁經(jīng)：下料→單元件拼裝→胎架上組拼→焊接→矯正→制孔→涂裝的工序，再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場架設(shè)。

2.2 重點(diǎn)及難點(diǎn)

變高度連續(xù)組合梁頂、底板板厚為40～52 mm，其材質(zhì)為Q420E-Z25鋼材，厚板焊接為此橋的施工難點(diǎn);此外，由于變高度連續(xù)組合梁處于匝道中，因此其線形控制及截面高度控制同樣為此橋的施工難點(diǎn)。

2.3 技術(shù)準(zhǔn)備

對于匝道，變高段的異形零件，采用數(shù)控精密下料、開坡口的制造方式。

工廠內(nèi)將按照工藝線形進(jìn)行整體1﹕1放大樣，采取多節(jié)段連續(xù)匹配式裝配組拼。且每一個(gè)接頭處采取合樣制造，在運(yùn)往現(xiàn)場后100%恢復(fù)到工廠狀態(tài)。

2.4 胎架準(zhǔn)備

鋼箱梁胎架需要有足夠的剛度及承載能力，防止拼裝過程中胎架變形，本工程胎架采用C14型鋼作為縱梁及橫梁?？v梁布置間距根據(jù)實(shí)際梁段間距布置，橫梁在隔板位置布置[3]。各截面斜度采用支撐墊板抄墊（如圖4）。

2.5 單元件制造

本橋結(jié)構(gòu)形式分為：底板單元（如圖5）、腹板單元（如圖6）、隔板單元（如圖7）、橫梁單元（如圖8）等單元形式。

（1）底板單元生產(chǎn)工藝流程。鋼板吊至上料平臺上—→鋼板對齊定位—→吊運(yùn)板肋至鋼板上—→板肋端頭精確定位—→板肋裝配定位焊—→多根板肋同時(shí)雙邊焊接—→檢驗(yàn)修補(bǔ)—→矯正機(jī)進(jìn)行板肋板單元機(jī)械矯正—→板肋板單元在線檢驗(yàn)—→吊運(yùn)轉(zhuǎn)序

制造要點(diǎn)：

對于部分變高截面的底板單元，則在胎架上鋪設(shè)底板，將梁段線型做出后再拼裝加勁肋。

（2）隔板、橫梁單元件工藝流程。橫隔板吊至上料平臺上—→橫隔板對齊定位—→翼緣板定位—→板肋在橫隔板上定位—→壓緊裝配施定位焊—→人孔圈裝配定位焊—→拼裝好的橫隔板單元吊至焊接平臺上—→翼緣及板肋按順序焊接—→人孔圈焊接—→檢驗(yàn)修磨—→接口處翼緣板矯正—→鉆孔—→檢驗(yàn)—→吊運(yùn)轉(zhuǎn)序

控制要點(diǎn)：

A.焊前清除焊接區(qū)的鐵銹，并顯露金屬光澤。

B.焊接時(shí)，工件必須放平，焊接次序見圖9，4條主要角焊縫焊接方向必須一致。

2.6 組拼

根據(jù)梁段實(shí)際豎曲線、平面曲線，通過計(jì)算得出各控制點(diǎn)的坐標(biāo)搭設(shè)胎架。

胎架搭設(shè)完成后需連接成一整體，并在胎架上放出各控制點(diǎn)坐標(biāo)，檢驗(yàn)各坐標(biāo)誤差滿足規(guī)范要求后方可進(jìn)行組拼[4]。

拼裝重點(diǎn)與難點(diǎn)：由于橫梁單元與箱梁之間為螺栓連接，采用先孔法在橫梁上將拼接板的孔群鉆出，待箱梁隔板與腹板/底板焊接并矯正后，再在胎架上匹配安裝，焊接完成各連接板后方可拆卸螺栓。

拼裝順序：

（1）鋪設(shè)底板單元，如圖10所示。

（2）底板上劃線并定位各隔板單元，如圖11所示。

（3）拼裝各箱體的腹板單元，如圖12所示。

（4）拼裝橫梁，如圖13所示。

橫梁與橫梁接頭先通過螺栓連接成一整體，拼裝就位后焊接橫梁接頭與箱體之間的焊縫，矯正完成后打開螺栓。

（5）連接懸臂單元，如圖14所示。

2.7 制孔

2.7.1 橫梁孔

對于栓接的橫梁單元，未設(shè)計(jì)覆蓋式鉆模桿件，采用局部小樣板鉆出孔群的方法，可精確劃線。在鉆孔時(shí)，應(yīng)在桿件兩端分別先鉆3～4個(gè)孔，檢查孔群相對尺寸，檢查合格后再在此孔處打入定位沖釘，將其余孔群全部鉆出。鉆孔過程中，鉆孔樣板應(yīng)絕對夾緊。一個(gè)孔群，樣板的延展使用次數(shù)不得超過2次。

2.7.2 箱室孔

各個(gè)箱室在焊接完成并矯正合格后[5]，對于B型箱室采用劃線鉆孔方式，即通過小樣板先鉆出腹板孔群，在通過過孔樣板鉆出頂、底板的孔群（如圖15）。

對于A＼C＼D＼E類型箱梁則通過既有的標(biāo)準(zhǔn)拼接板與B型箱室孔群配鉆。

3 結(jié)語

通過以上分析可知：本文所提大跨度連續(xù)梁制造與施工工藝具有一定的應(yīng)用價(jià)值，證明了該方法的可行性，為類似工程施工提供了參考。

參考文獻(xiàn)

[1] JTG/T F50-2011.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] CJJT 272-2017.波形鋼腹板組合梁橋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] GB50755-2012.鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].

[4] GB50901-2013.鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)施工規(guī)范[S].

[5] GB 50017-2003.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

收稿日期：2020-09-05

作者簡介：馬超（1986—），男，陜西咸陽人，本科，工程師，研究方向：鋼結(jié)構(gòu)橋梁生產(chǎn)管理。