钢结构桥梁钢箱拱施工工法

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1、钢结构桥梁钢箱拱施工工法（中铁七局集团武汉工程有限公司）一、前言在桥梁建设中钢结构桥梁已得到了较多的应用。西安浐灞生态区1号桥工程为钢箱拱简支钢箱梁拱桥，其钢箱拱节段为八角型截面呈横桥向外倾20°，形成蝴蝶造型，体现了钢结构桥梁造型的美观，有施工快捷等突出优点。通过技术攻关，为钢箱拱的制作和安装积累了经验。该技术通过中铁七局组织的技术鉴定，并获得了科技成果一等奖。随着钢结构桥梁在公路工程中的广泛应用，通过总结，形成工法，以指导类似工程的施工。二、工法特点1、钢箱拱采用工厂化分节段制作，施工现场逐节拼装。2、钢箱拱节段单元按照运输允许的最大长度进行工厂化

2、制造，减少了现场安装的焊接工程量，有利于保证工程质量。3、钢箱拱节段单元运输时采用特制的锁具进行保护，有效避免运输过程中可能对钢箱拱节段单元造成的变形。4、钢箱拱节段现场安装时的临时固定支撑，采用“贝雷架”构成，可节约大量辅助钢材。5、现场安装操作简单，可避免考虑焊接变形对安装施工的影响，简化了施工步骤。6、安装施工安全可靠，安装精度高，钢箱拱的几何线形可得到有效保证。7、钢箱拱节段制作及运输与现场临时支撑设置可同步进行，安装时有4个工位可同时施工，可缩短安装施工工期，经济效益及社会效益明显。三、适用范围本工法适合于浅水各种钢结构桥梁中钢箱拱结构的施工

3、。四、工艺原理钢箱拱节段在工厂以“无余量”制作，相邻节段经预拼装匹配后焊装特制的锁具运输到现场，现场安装时只需控制定位锁具的空间位置即可保证安装精度。现场采用支架定位，安装顺序为由下而上，安装一个钢拱节段后随即固定焊好一个节段。合拢前钢拱始终有一个自由端，不存在钢箱拱节段的焊接内应力。节段端口控制点进行三维测量调整。合拢安装时，采用千斤顶来顶开最后一条焊缝间隙，可保证钢箱拱节段的内应力达到最小的程度。五、施工工艺及要点（一）、工艺流程施工准备钢箱拱节段工厂制作现场临时支撑柱安装施工安装准备预拼装、焊锁件钢箱拱节段端口托架安装钢箱拱节段端口测量调整拱脚座

4、安装钢箱拱节段节段安装钢箱拱节段端口测量调整临时支撑基础布置钢箱拱节段运输箱拱外涂装焊缝探伤检验合格焊缝探伤检验合龙节段安装焊缝探伤检验整理资料竣工交验合格合格图1：工艺流程图（二）、钢箱拱节段的工厂制作1、钢箱拱节段的工厂制作原则尽量在当前运输设备允许的范围内进行钢箱拱节段节段的划分，以增加钢箱拱节段的刚度，减少现场安装的焊接工程量和临时支撑柱的数量。钢箱拱节段的长度一般在11米、重量在30吨左右。钢箱拱节段采用在工厂以“无余量”精密控制进行制作，钢箱拱节段的各零件以CAD图精确放样，用全自动电脑数控切割机下料。零件放样时，将钢箱拱节段安装时节段间环

5、缝的焊缝收缩量及钢箱拱节段的预抛高量作为修正值计算在内。2、拱脚节段制作时，不必考虑修正值，完全按设计的节段几何要求制作。3、钢箱拱节段其它节段制作时，安装时的自由端按设计值制作，另一端，按焊缝预留间隙和焊缝的收缩量进行修正制作。吊索锚箱横隔板修正值图2：中间钢箱拱节段制作要求示意图钢拱顶板安装自由端安装焊接端钢拱底板箱拱理论端口箱拱制作端口箱拱理论端口吊索锚箱横隔板4、合龙节段制作时，其一端按箱拱制作端口的要求处理，另一端预留100mm切割余量。5、钢箱拱节段节段制作完成后，进行相邻节段间的预拼装。以保证钢箱拱节段的线型，端口的外形尺寸及匹配性，吊杆

6、的相对位置，标记线（定位线，检查线，轴线等）。预拼装必须在特制的胎架上进行。预拼装应以箱拱的空间位置为基准，兼顾端口平齐。经预拼装后的箱拱节段，在两相邻端口焊装临时连接件（锁件）。钢箱拱节段节段现场安装时，只要将临时连接件对齐就可恢复预拼装后的正确线形。6、焊缝的检测按照《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）相关条款的要求进行试验和检测。（三）、钢箱拱节段安装支撑柱的施工1、钢箱拱节段安装支撑柱的混凝土基础必须落实在稳定的土层上。2、支撑柱的主体采用“贝雷架”，以节省辅助钢材的用量。3、根据钢箱拱节段外形，在支撑柱上安装“托架”。操作平台钢

7、箱拱节段节段安装的临时支撑架“贝雷架”支撑柱托架牙板图4：钢箱拱节段安装临时支撑及操作平台图3：以“贝雷架”为主体的钢箱拱节段安装支撑柱4、搭设操作平台，便于对钢箱拱节段进行空间位置调整和施焊，同时可保证施工人员的安全。5、将各支撑柱用钢桁架连接在一起，以保证拱节安装图5：支撑柱用钢桁架连接时支撑柱的稳定性。（4）、现场钢箱拱节段安装1、拱脚节段的安装是整个钢箱拱节段安装工程的重要环节。必须保证其底部轴线定位的准确，尤其是上部端口各控制点的三维坐标值。用2台吊车抬吊钢箱拱节段节段2、中间钢箱拱节段在安装时不必考虑环缝焊接变形的影响。对正在安装节段的自由

8、端，如其控制点超出了规范要求，可在环缝间隙上作局部调整，使之满足安装要求。环缝焊接时可不必考虑