浅谈全焊式钢箱梁制造中的施工要点

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1、浅谈全焊钢箱梁制造中的施工要点陈菲（中铁大桥局集团第七工程有限公司）摘要：本文以宁波庆丰桥钢箱梁的制造为实例和大家讨论一下全焊钢箱梁制造中的一些工艺要点，并从工程难点分析、实际解决对策、工艺流程控制等方面介绍我们在全焊钢箱梁制造中关键点，并为其它类似钢结构的制造提供一个参考。关键词：全焊；钢箱梁；CO2气体保护焊；在现代化建设不断加快的今天，道路桥梁建设的发展尤为迅速，在城市市区中的河流上建造公路用桥梁除了选用混凝土桥梁以外，钢结构桥梁也由于其外形美观，结构形式新颖的特点也逐步成为大家优先选用的对象。在样

2、式多样的钢结构桥梁中，全焊式钢箱梁制造由于其焊接工作量非常大，因此在施工中会存在各种各样由于焊接造成的实际困难，下面我以宁波市庆丰桥钢箱梁制造与安装为例，对于全焊式钢箱梁制造中的施工要点作一探讨，供参考。1.工程概况宁波市庆丰桥为108.85＋280＋108.85m三跨连续自锚式悬索桥，其中主跨及两边跨各26m为全焊封闭钢箱梁结构，钢箱梁划分为9种类型，共34个梁段，总重约6200t。钢箱梁节段高3m、梁宽41m。其中16个标准梁段，梁段长12m，重量约204t；其余节段分别长6～12m，重约102～24

3、6t。箱梁的主材材质Q345qD。全桥钢梁立面图钢箱梁截面示意图1.施工重点、难点分析及相应对策根据提供的设计图纸，经分析研究，认为本工程钢箱梁制造存在以下重点和难点：（1）钢箱梁节段单箱尺寸较大，单板厚度与刚度较小，焊缝密集，因此，如何控制其焊接变形，保证箱梁几何尺寸精度是钢箱梁制造的重点和难点。（2）钢箱梁结构复杂，内部存在大量的对接接头、熔透或坡口角接接头、T型角接接头等多种接头形式以及各种不同的焊接工位，而且焊缝要求级别高。因此，如何保证钢箱梁的焊接质量是本工程最大的的难点。针对以上重点和难点，拟

4、采取以下措施和方案进行解决：（1）钢箱梁制造是首先将箱梁节段划分成若干板单元单独进行预制，然后整体进行总拼，因此，要控制钢箱梁的几何尺寸精度，首先必须控制单元件的精度。对于横隔板、纵腹板等影响钢箱梁几何尺寸的单元件，采用数控精密切割进行下料，严格控制其几何尺寸在公差范围内；横隔板较长，需要分段下料后对接，对接及加劲肋的焊接在专门的胎架中进行，通过胎架刚性固定，控制焊接收缩和焊接变形，保证横隔板的尺寸精度；钢箱梁的顶、底板由多块板单元组成，板单元之间通过焊接连接成整体，因此控制单件板单元的几何尺寸，对于钢箱

5、梁总拼时控制板单元的焊接间隙，进而控制钢箱梁整体的焊接收缩、焊接变形，确保几何尺寸精度尤为重要。板单元制造时根据理论计算以及以往制造钢箱梁的经验，确定板单元的焊接收缩量，在下料时加放相应的收缩余量，板单元采用高精度无码拼装胎架进行拼装（如图所示），焊接时尽量采用小线能量的CO2气体保护焊等先进的焊接工艺和设备，采用合理的焊接顺序有效地控制焊接变形，确保板单元的精度。高精度无码拼装胎架钢箱梁总拼根据箱梁的外形尺寸搭设整体总装胎架，总拼时以胎架为外胎，以横隔板为内胎，控制钢箱梁的整体几何尺寸，同时钢箱梁节段采

6、用4＋1的总拼方案，从两端向跨中推进，确保相邻节段端口精确匹配。（2）钢箱梁结构中存在着多种各类接头形式，且大多数要求熔透，焊缝级别要求高，焊接是钢箱梁制造的关键和重点，就钢箱梁结构而言，主要的焊接难点有以下几类焊缝：①U型肋与顶、底板的坡口角焊缝采用反变形胎架预置板单元的反变形，然后通过胎架翻转，将焊缝转换为船型焊工位进行焊接，焊接采用CO2气体保护焊＋角焊小车自动焊。焊接胎架如图所示。反变形焊接胎架示意图②顶、底板的纵、横向对接焊缝采用CO2气体保护焊打底、埋弧自动焊填充盖面，反面加陶质衬垫单面焊双面

7、成型的焊接方法。③横隔板的对接横焊缝采用CO2气体保护焊或手工电弧焊双面焊，焊反面一道前碳弧气刨清根。④锚箱与外腹板熔透角焊缝，部分腹板、横隔板与顶、底板间熔透角焊缝（平焊、立焊或仰焊）采用CO2气体保护焊或手工电弧焊双面焊，焊反面一道前碳弧气刨清根。在钢箱梁的焊接中，优先选用焊接效率高、焊缝质量稳定的埋弧自动焊和线能量小、焊接变形小、焊缝成型好的CO2气体保护焊，同时设计合理、高效的工装胎具，在操作中再大量采用单面焊双面成型、碳弧气刨清根等工艺措施，从多方面对钢箱梁的焊接操作提供可靠的保障，确保焊接质量

8、。1.制造依据及引用标准TB10212－98《铁路钢桥制造规范》JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》GB50205－95《钢结构工程施工及验收规范》JTGF80/1－2004《公路工程质量检验评定标准》2.总体制造方案及工艺流程对钢板进行预处理后，下料，采用无余量的精密切割工艺，异型板采用数控切割，有装配尺寸要求的板件进行铣刨边，机械开坡口，以控制板件尺寸和坡口尺寸，在胎架中组拼，平面分段构件采用反变形法、多道焊、小