钢箱梁.docx
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钢箱梁
1主桥钢箱梁施工
1.1工程概况
主桥梁部孔跨为（35+52+52+35）m钢箱梁连续梁，采用又幅桥左右错孔，斜交正做，分别跨越沪宁城际铁路、京沪铁路，在沪宁城际铁路、京沪铁路之间空地高墩，在铁路外侧拼装梁体，利用天窗时间，分幅顶推拖拉梁体跨越沪宁城际铁路、京沪铁路就位。
主梁为跨一联的连续梁，路径布置为（35+52+52+35）m，采用钢结构等高连续箱梁。
箱梁顶宽23m，箱梁中心线位置梁高2.6m，采用单箱单室等高截面，单幅桥采用2%横坡。
钢箱梁顶铺设7.5cm沥青混凝土。
钢箱梁一般截面顶板厚度16mm、底板厚度12mm，支座附近截面顶板厚16mm、底板厚14mm。
顶板、底板和腹板均采用U形加劲肋加劲，局部以“1”字肋代替。
顶板U形加劲板厚8mm，高度260mm，间距600mm；底板U形加劲肋厚6mm，高度190mm，间距为600mm；腹板U形加劲肋板厚8mm，高度200mm，“1”字形肋板厚18mm，高度200mm。
横隔板采用板结构，板厚16mm，每3m设置一道，边横梁板厚20mm，次中横梁板及中横梁板厚28mm，全板腹板厚16mm。
全桥总用钢量为3739t，内外表面涂装62075m2，桥面铺装8797m2，栓钉11058个。
1.3材料要求
1.3.1主材
本桥钢梁主要受力结构采用Q345qD钢材，应符合GB/T714-2008标准的要求。
主桥钢梁由有资质的厂家按照设计及规范要求负责制造加工，并接受业主和监理单位的监督。
在厂内完成单元的制造、试拼装、组拼和防腐涂装，采用平板汽车运输至施工现场。
所有钢材进厂，除必须有材料出厂质量证明书外，还应按制造规则对进厂材料的力学性能和化学成分进行复验（根据不同生产厂家、不同材质、不同板厚按每10个炉号做1组），对进厂所有钢板的板厚和板面进行外观检查，并有详细的检验记录，经监理签认合格后方可投入使用。
钢梁制造的主要特点有：
⑴大厚度钢板的调校与平整。
⑵厚板焊接质量的保证。
⑶制造过程的变形控制和校正。
⑷钻孔精度的控制和效率的提高。
⑸超大节段的工厂吊装、转运、预拼装和运输。
1.3.2焊接材料
本桥钢梁使用的焊接材料除有质量保证书外，对焊条、焊丝还应进行化学成分和熔敷金属的力学性能试验，对焊剂进行化学成分的检验，经检验合格后方可使用。
1.3.3涂装材料
序号
部位
涂层
涂料品种
干膜（微米）
1
主梁外表面（除桥面）
（表面处理喷砂至Sa3.0级）
底涂层
电弧喷铝层
200
2
封闭涂层
环氧云铁封孔底漆
一道共50
3
中间涂层
环氧云铁中间漆
一道共40
4
面涂层
氟碳面漆
二道共70
5
主梁内表面
（表面处理喷砂至Sa2.5级）
底涂层
环氧富锌防锈底漆
二道共80
6
中间涂层
环氧云铁中间漆
一道共40
7
面涂层
丙烯酸脂肪族聚氨脂面漆
二道共80
8
主梁桥面
（表面处理喷砂至Sa2.5级）
底涂层
环氧富锌防锈底漆
一道共80
1.4钢梁加工制造
⑴钢板校正
钢板在下料前，根据不同的板厚采用九辊和十一辊校平机进行校平保证钢板平面度，消除钢板轧制内应力。
⑵钢板预处理
钢板进场材料复验合格后，须做钢板整平、喷砂、涂20μm厚的车间等预处理的工作。
经监理工程师认可后，才能进入下道工序。
⑶放样、号料
①放样和号料应严格按照施工图和工艺要求进行。
对于形状复杂的零、部件，在图中不易确定的尺寸，通过放样校对后确定。
②样板可采用0.3～0.5mm薄钢板制作。
制成的样板、样杆应经检查确认。
③号料前应核对钢材牌号、规格、质量，当发现钢料不平直、有锈蚀、油漆等污物影响号料质量，应及时矫正、清理后再号料；号料外形尺寸允许偏差为±1mm。
④放样和号料应预留焊接收缩余量及切割、刨边和铣边加工等余量。
⑤号料时应保证钢材轧制方向与杆件受力方向一致。
⑷下料、切割
①下料前用平板机对钢板进行矫平处理。
②板材根据最终形状采用多头直线切割机或数控切割下料，少量采用半自动切割或仿形切割。
③板材切割应在专用平台上进行，平台与钢板的接触应为线状或点状接触。
④需加工的零件，下料时按工艺要求预留加工余量，一般为10～12mm。
⑤气割的边缘应除去割渣，表面粗糙度不低于25，切割表面不允许有崩坑，如有必须及时进行补焊，塌角半径R≤0.5mm。
⑥下料及加工中发现钢材有异常，应立即反馈给设计技术部门，对该批钢材进行标识隔离，听候通知再处理。
⑸零件矫正与边缘加工
①零件矫平以冷矫为主，，矫正后的钢材表面不应有明显的凹痕或损伤。
零件冷矫时的环境温度不宜低于5℃。
②采用热矫时，加热温度控制在600～800℃范围内。
温度降至室温前，不得锤击钢材，严禁用水急冷。
③机加工零件的边缘深度不得小于3mm（当边缘硬度不超过HV350时，加工深度不受此限），加工面粗糙度Ra不得大于25μm。
④顶紧传力面的粗糙度Ra不得大于12.5μm，顶紧加工面与板面垂直度偏差应小于板厚的1％，且不得大于0.3mm。
⑹焊接
①焊接工艺评定
在钢梁开工前应先进行焊接工艺评定试验，根据焊接工艺评定试验的结论编制焊接工艺指导书，焊接过程中应严格按焊接工艺指导书规定的工艺参数和焊接顺序施焊。
②焊接要求
焊接材料应与基材相匹配，焊接材料的选择及焊接工艺应根据焊接工艺评定报告确定。
所有板的对接焊缝均要求熔透；T形角焊缝及棱角接焊缝焊角高度或容透深度应满足设计图纸的要求。
应合理安排各部件的施焊顺序，尽可能减少焊接变形和残余应力，盖板、腹板及底板材料接缝应错开，避免焊缝相交。
③焊接方法
自动焊：
母材对接；主桁杆件腹板与上﹑下盖板之间的角焊缝；横梁、纵梁腹板与盖板之间的角焊缝，横梁上翼缘接头板与下弦杆腹板之间的角焊缝等。
半自动焊：
纵、横梁腹板上竖肋的角焊缝，横梁腹板接头板与下弦杆的角焊缝、纵梁腹板接头板与横梁腹板的角焊缝等。
手工焊：
不能用自动焊和半自动焊的焊缝。
④焊接工艺
焊接工作宜在室内进行，焊接的环境温度不应低于5℃，湿度不应高于80%，否则，应进行预热处理。
板厚大于24mm，焊前焊道应根据焊接工艺评定试验结果进行预热。
主要杆件应在组装后24小时内焊接，如超过时必须在焊接部位进行清理去湿后方可施焊。
施焊时，母材的非焊接部位不准引弧，施焊完毕的部件，应及时清除熔渣及飞溅物。
埋弧自动焊，应在距杆件端部80mm以外的引板上起熄弧；焊接后应待焊缝稍冷却后再敲去溶渣。
焊接前应检查并确认所使用的设备工作状态正常，仪表工具良好、齐全可靠，方可施焊。
⑤部件焊接
部件焊接应按工艺规定的焊接位置、焊接顺序及焊接方向施焊，没有特殊要求的可按下列规定进行：
箱型杆件应先焊下盖板焊缝，后焊上盖板焊缝；横向对接自动焊时，正面与背面施焊方向应相反；无拱度要求的H型杆件及箱形杆件，按下图施焊。
焊前预热温度应通过焊接试验确定；预热范围一般为焊缝每侧100mm以上，距焊缝30～50mm范围内测温。
⑺焊接检查
①所有焊缝必须进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、夹渣、弧坑和超过规范要求的缺陷。
具体外观检验标准见“表焊缝外观质量检验标准”所示。
②焊缝经外观检验合格后才能进行无损探伤检测，无损检测应在焊接24小时后进行。
③主要杆件受拉横向对接焊缝应按接头数量的10%（不少于一个焊接接头）进行射线探伤。
探伤范围为焊缝两端各250-300mm。
④焊缝修磨和返修要求
杆件焊接后，两端的引板或产品试板必须用气割切掉，并磨平切口，不得损伤杆件。
垂直应力方向的对接焊缝必须磨去余高,并顺应力方向磨平。
表焊缝外观质量检验标准
序号
项目
焊缝种类
质量标准
1
气孔
横向对接焊缝
不允许
纵向对接焊缝，主要角焊缝
直径小于1．O、每米不多于3个、间距不小于20
其它焊缝
直径小于1.5、每米不多于3个、间距不小于20
2
咬边
受拉杆件横向对接焊缝及竖加劲肋角焊缝（腹板侧受压区）
不允许
受拉杆件横向对接焊缝及竖加劲肋角焊缝（腹板侧受压区
≤0.3
纵向对角焊缝、主要角焊缝
≤1.0
其它焊缝
≤K+0.2
3
焊角尺寸
主要角焊缝
K+0.20-0.1（全长的10%，K+0.3-0.1）
其它焊缝
≤0.2（任意25mm范围高低差）
4
焊坡
角焊缝
h≤0.3（b＜15）
5
余高
对接焊缝
h≤0.4（12＜b≤15）
h≤4b/25（b＞15）
焊脚尺寸、焊波或余高等超过“焊缝外观质量标准”的上限值的焊缝及小于1mm且超差的咬边必须修磨匀顺；焊缝咬边超过1mm或焊角尺寸不足时，可采用手弧焊进行返修焊。
用埋弧焊返修焊缝时，必须将焊缝清除部位的两端刨1：
5的斜坡。
返修焊缝应按原焊缝质量要求检验；同一部位的返修焊不宜超过两次。
⑻部件矫正
①热矫时加热温度应控制在600～800℃，严禁过烧，不宜在同一部位多次重复加热。
②冷矫时应缓慢加力，室温不宜低于5℃，冷矫总变形量不得大于2％。
③采用人工锤击修整时，应垫垫板。
④矫正后的构件表面不得留有凹痕和其它损伤。
⑤单元矫正的允许偏差应符合《公路钢桥制造规范》的相关规定。
⑼制孔
根据本桥的钢梁特点，为保证制孔精度，节点板制孔采用模板钻孔，杆件钻孔采用整体模板钻孔。
1.5钢梁工厂试拼
顶推钢箱梁沿桥纵向分成20个节段，节段分为AB、C1、C2、C、D、E类，分别长为9m、9m、9m、11m、11m、7m、10.44m。
标准节段长9m，重约95t，在墩顶附近部分节段底板加厚，全桥最重节段约125.7t，制造时可先将钢板和纵肋焊接成板单位，再在组装台上拼装。
为了保证组装线形的准确，组装线形不应小于5个节段。
1试拼装的目的
为检查钢梁制造质量及设计质量，工厂制造后应按试装图进行厂内试拼装。
该桥对钢梁构件精度要求很高。
钢梁构件在工厂试拼场地进行试装时，发现构件尺寸有误不符时，即可在试拼场地进行尺寸修正和调整，避免在高空调整，减少高空作业的难度和加快安装速度。
试拼装可以提供场内拼装数据为实际拼装作参考。
钢梁旁弯、扭曲累积误差可以在架设过程中消除。
⑵试拼装作业
①试装内容和范围、试装的检查标准等均应符合《公路钢桥制造规范》的相关规定。
②根据设计文件制定详细试拼方案图，报监理审批，工厂按审批后的试拼图进行试拼装。
③试拼应在不会发生支点下沉的抄平的台架上，拼装单位处在不受力的状态下进行。
④试装循序进行。
每拼完一个节间应先行检查和调整合格后再继续试拼下一单元。
⑤试装应有详细检查记录，经工厂鉴定合格后方可出厂。
⑶试拼装的鉴定
①由工厂组织的有业主、设计院、监理人员在内的试拼装鉴定小组进行检验评定。
②为钢梁生产所进行的技术、生产准备需是充分的，工艺文件和工装齐全，工装设计先进、性能可靠，检测手段完善，为保证优质、安全、高效完成钢梁制造任务所采取的措施是积极有效的。
③对钢箱梁的节间长度、高度、拱度等几何尺寸、板层缝隙、支承节点磨光顶紧等进行仔细检测和抽查。
④通过对钢梁主部件试拼装质量的审查检测，检查钢梁制造质量是否达到了相关规范的要求。
1.6钢梁防腐与涂装工艺
本桥防腐涂装设计方案的保护年限设计为15~25年。
厂内涂装施工前首先对采购的涂装材料进行复验，合格后方可使用。
1.6.1涂装场地要求
由于露天作涂装作业对施工周期、施工质量的控制是比较困难的，本方案要求除最后一道工序喷涂面漆及与砼接触面的防锈外，其余涂装工序必须在车间或涂装房内完成，内表面涂装就在构件组装前完成。
1.6.2钢梁涂装工艺要求
本桥涂装分三个阶段完成，并在涂装前进行除锈处理。
第一阶段为下料前预涂车间底漆；
第二阶段为车间涂装，在厂内完成所有构件除成桥后最后一道面漆外的全部涂装工作；
第三阶段为补涂装，补涂吊运碰伤区域及节段拼装及桥上焊接完成后补涂焊接区域。
1.6.2.1钢材表面预处理
要求每块钢板及钢材必须在放样下料前，在抛丸流水线上进行预喷砂，并喷涂醇溶无机锌车间底漆，然后放样下料。
在钢构件放样、切割、拼装后必须进行二次除锈，喷砂至Sa2.5~Sa3级。
1.6.2.2钢构件表面处理
钢构件在二次喷砂除锈前，所有钢材的自由边不允许有锐边，否则应用风动或电动磨机打磨成钝边，焊缝周边的飞溅、飞珠必须铲除打磨干净，手工切割部位产生的峰谷应打磨光顺，焊缝深窄的咬边必须补焊或打磨处理。
喷砂报验后，在喷涂油漆前必须作吹尘吸尘处理，不允许有浮尘附着在表面。
1.6.2.3除锈处理
除锈标准应达到GB/T8923.1-2008中的S2a2.5级（喷涂油漆部位），表面应成灰白色的金属光泽。
喷涂料时，喷砂的钢材表面粗糙度要求达到Rz25~60μm。
第一阶段构件喷砂报验时，应提供自检测量的粗糙度数据，便于业主代表和监理工程师复检。
1.6.2.4连接面喷涂法
a）焊接结构
焊接结构应预留焊接区域。
预留区域外壁喷砂除锈至GB/T8923.1-2008中的S2a21/2级，底漆采用环氧富锌涂料，中涂和面涂配套同相邻部位。
内壁可进行打磨处理至GB/T8923.1-2008中的St3级，采用相邻部位配套进行涂装。
b）栓接结构
1）栓接部位采用无机富锌防滑涂料或热喷铝进行底涂。
摩擦面涂层初始抗滑移系数不小于0.55，安装时（6个月内）涂层抗滑移系数不小于0.45。
2）栓接板的搭接缝隙部位分以下两种情况处理：
----缝隙小于等于0.5mm时，采用油漆调制腻子密封处理；
----缝隙大于0.5mm时，采用密封胶密封（如聚硫密封胶等）；
3）栓接部位外露底涂层、螺栓，涂装前就进行必要的清洁处理。
首先对螺栓头部打磨处理，然后刷涂1~2道环氧富锌底漆或环氧磷酸锌底漆50~60μm，再按相邻部位的配套体系涂装中间漆和面漆；中间涂层也可采用弹性环氧或弹性聚氨酯涂料。
1.6.2.5喷涂准备及喷涂要求
1）检查油漆供应商的相关证件并做好记录，若证件不齐应拒收。
开罐后对质量有异议，申报监理及业主代表，必要时再作化验复验。
2）钢构件在施喷前，每侧各预留20~50mm宽不涂油漆并用胶带或其它物品保护好，未经保护不得进行喷涂工序。
3）清除表面浮尘和油污。
4）对双组份漆料要明确混合比例，混合后即用风动或电动搅拌机均匀搅拌，熟化后才能施涂，搅拌后如超过规定的使用时间，则不能继续使用。
5）涂料应按照批准的涂装工艺流程施工，施工时应严格控制环境温度、湿度以及油漆商配套的稀释剂施工。
6）根据涂料性能选择正确的喷涂设备，在使用前应仔细检查喷枪和喷漆设备系统是否正常。
7）在大面积喷涂前对钢构件的边角位及焊缝作预涂。
8）喷涂工艺严格按照广场及工艺要求执行，每道涂层喷涂间隔时间必须符合油漆供应商提供的指导性文件规定，以保证每道涂层的实干，每道涂层应无漏涂、无流挂、表面光顺。
1.6.2.6钢梁涂装质量检验
涂装质检人员须经过本桥检验规范的培训考试，取得检验资格证书并经监理工程师认可后方可上岗检验；钢梁杆件表面粗糙度及清洁度用比较样板和表面粗糙度测量仪检测；涂装过程中施工人员使用湿膜卡连接自检油漆湿膜厚度；每度油漆涂装后，按技术规范要求用磁性法进行干膜厚度测量；涂装结束后，利用色卡、干膜测厚仪、涂层结合力测试仪、附着力测试仪等测量仪器进行漆膜颜色、最终厚度和附着力的检验。
底漆、中间漆要求平整、均匀，漆膜无气泡、裂纹，无严重流挂、脱落、漏涂等缺陷，面漆颜色与比色卡一致。
油漆厚度的要求及检测：
1）用电子涂层厚度仪和磁性测厚仪，横杆式测厚仪等测量漆膜厚度。
2）每涂完一层后，必须检查干膜厚度，出厂前检查总厚度。
3）第10m2测5个点，每个点附近测3次，取平均值，每个点的量测值如小于图纸应加涂一道涂料。
4）钢结构外部所测点必须有90%达到或超过规定漆膜值，而未达到规定膜厚的测点值不得低于规定膜厚要求的90%，钢结构内部所测点的值必须达到两85%。
钢结构防腐涂装是一个很重要的环节，应由有经验且有类似桥梁涂装经历的特种涂装公司进行钢结构防腐
1.7钢梁运输
钢箱梁节段制造完成后，经全面的质量检查、验收、提交全部检查验收文件，经监理工程师确认签证，施工单位抽件复查，取得部件合格证后出厂。
为减少运输中的损毁或变形，加快钢梁安装进度，钢箱梁节段按照架设顺序采用平板汽车直接运输到待架桥位处，运输前必须与市政主管部门和公安交通主管部门联系，取得他们的配合与支持。
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