桥梁结构钢箱梁制作技术的研究与应用

赵伯胜 陈经科

（中国葛洲坝集团机电建设有限公司，湖北 宜昌443000）

1 概述

一般可见的高架桥基本上都是单幅桥，其标准横断面布置包括防撞护栏，路面各种车道的划分，隔离带的划分，还有一些其他的到路基本设施的规划。这种设计有着极为重要的关键点。制作钢梁箱的时候要注意将切面设计的基本要求和实际的设计要求相结合进行考虑。在做这个之前要认真观察研究钢箱梁技术文件，结合其设计的基本思想。争取做到图纸形成、基本设计、一些制作工艺的制定和相关文件编制和质量计划编制等一些相关的制造工作准备；制造工厂的资质认证，焊工考证等准备工作。施工图绘制。

2 分段原则

根据设计图纸的上的设计，规定了一些方法：分段划分将桥梁钢箱梁横向切分分成左右悬臂单元和中间主体单元这两个部分。这种设计的方法。一些部分的重要成分包括有：面，底板，隔板，腹板等。

3 板面的制造与材料选取

（1）材料的选取必须严格按照要求进行，不可偷工减料，同时在准备时可以多预留一些，以免不时之需。

（2）在使用一些相应的材料时要对其做仔细的检查避免因材料的不合格导致制作失败，尤其是要确保板件平面度的的标准性。一些重物的移动，堆积，运输等途中应采用磁力吸附移动，这样能极大的保证材料不会因为外力而变形。

（3）在制造过程中一些精密的零件需要严格的把关，不能因为加工和使用的不当使其损坏，产生磨损，残破等影响后续的制造。

（4）一些大型的材料无法以人力对其加工的，则需要适用比较精密的仪器来进行加工。

（5）一些人力无法加工的形状，可以使用机器的手段辅助制作，其中较好的就有数控切割机进行良好的加工。不过在切割前要事先设计好切断点，不能损害材料。

（6）一些有机器加工的零件也还是需要有人力去排查其中不合格的个体并将其剔除，如果还能补救则由人力去做进一步加工。

（7）在组装一些零件时要考虑它在那个部位起到支撑或其他作用，保证其在该部位是能完成其职责，也就是说在其受力时要保证力的方向是相同的。

（8）零部件的各种组装拼接的前提是各零部件都是按照设计要求进行加工的，不能有半点的差错，要严格按照设计要求去做，并按这个项目的设计要求的质量标准进行整体布局的检测和有无缺陷的检测。一些特殊的零件在安装或者是组装时都会有一些特殊的规定：

①一部分零件对于本次设计适用于做受力点的，因此这一部分零件在用于加工的时候需要注意其在受力条件下是否会产生不可逆的形变从而造成其本身的损坏，这样的情况会造成整体受力的不均衡使得整个设计蹦坏造成经济损失不说，甚至会对建造过程中造成人身安全隐患。②对于一些钢材材料上有部分损伤和不平滑的现象可以采用高温煅烧的方法来进行矫正，煅烧时注意不要损伤材料，煅烧结束后就应该让钢材自然冷却到室温为止，不可用其他手段强制降温。在矫正后也需要进行检测看看是否还有不合格的地方。③采用冲压的方法来加工的零件，按照规定的要求进行检查，如果有不合格的地方则需要采用冷加工法来加以矫正，在矫正的过程中同样也要注意不能用过度的方法使零件损坏。

4 钢箱梁制造工艺总则

4.1 本次设计的桥梁钢箱梁在结构设计上上有着一些需要注意的要求，因此在移动，和存放在车间的场地上要有着诸多的考量。其次还需要在联合实际的地点考察来进一步确定设计桥梁的钢箱梁结构要如何的进行设计和制定相关的设计要求：分段制造采用正拼制造法，通过胎架及地样线控制梁段组装预拼装线那与设计成桥成形一致：钢箱梁制造采用横向匹配。纵向测量控制的方法；钢箱梁制作过程中面板单元，底板单元，腹板单元长度力向两边留余量，梁段匹配制造完成后，根据桥梁线形，分配数据切割余量。合拢段的面板。底板，腹板长度方向各留余量。待工地架设时根据实际测量长度进行切制。隔板U助槽口下料时宽度加大。装饰板与腹板之间留一段嵌补现场装焊。挑臂分断间留一档装饰板现场装焊。为减少焊接变形。T助单元可以制作成工型姑构后，沿腹板中心切开。制定合理的焊接工艺，减少结构变形。

4.2 桥梁的钢箱梁制作的一直以来都有着难以突破的困难的地方，这些困难的需求大致可以概括如下：

（1）钢箱梁在经过梁段组装后要求组装后要与整体桥梁的线型要是同一方向的，这样整体设计的视觉效果会更加美观；

（2）桥面上的制作也需要尽可能在做到美观的同时也要求桥面设计的精准性；

（3）在制作桥梁钢箱梁时所需要进行的工艺中包括有焊接，熔通等操作，这些操作的难度比较到容易影响到整个桥梁钢箱梁的制造过程，这也是困难的地方；

（4）桥梁钢箱梁完成后适配难度大。

4.3 工艺应对措施。

（1）制定合理而详细的焊接工艺。将需要的每一步操作细分到极致，减少结构变形；

（2）在胎架的设计上要做到精准，零失误。为之后的零部件拼接的完美性，这是必须的；

（3）在组装各种零部件时观察好各部件是否符合组装的工艺要求，在此基础上做到美观和稳定。

5 下部焊接

梁段焊接应注意事项：

（1）梁段焊接顺序：为了不因为不规则的形状而导致受力不均匀使得材料变得不稳定而损害，因此焊接要一步步慢慢来操作。其次在焊接时要都使用些不以反应的气体来保护焊接焊方法。

（2）钢箱梁是一种本身全部都需要焊接的东西，结构焊缝较多，焊接的要求就变得格外的重要，不能引起一些不良的反应，此时可以采用一些不与其反应气体保护焊，以减小焊接变形。

（3）底板的横竖交接焊、腹板与底板间焊缝均为I 级溶透焊缝。

（4）在连接一些外部连接的器件时，不要因为误操作而产生不必要的产物。拆除时，不能强行使用外力破除，这样会对本体产生极大的伤害甚至产生不可补救的裂缝。

（5）焊接开始时的温度要按照规定的温度下进行，尽量避免不必要的误操作，开始的温度范围会选取在距离焊接缝隙周围100毫米，为了能及时的观测温度的变化，测温的选取点一般会在距离其30～50 毫米范围内测温。这也是为了防止温度过高而导致T型接头崩裂的情况发生，在开氏温度，要时刻关注着温度的变化。

（6）一些地区横向环焊缝有着一些特定的要求，为此可以再基础上做与之相应的改变，以帮忙消化一些制造、装置误差。一些在焊接时的计量要在温度合适的时候进行，温度的偏差过大会是测量的精度受到很大的影响，如果温度实在过高则应该等待冷却在测。

（7）剪力钉焊接：在做这些工作的时候，任何一个小的改变都必须按照规定的手续来做规定的事情，在做一些角度的改变试验是，要一直做到符合规定的要求才能接着往下做。如果焊接失败则需要重做，不能再失败品上再接着使用，这样会影响或许的对接，使得与之对接不上这会造成很大的损失。

6 焊接不完美则反修

如果产品在检测时有问题，并且不可忽视则可以在回去重造，切不可使用不合格的器件。退修时要检查其是否达到返修的条件：判断的根据则是根据无损检测检测确定缺陷的位置。用专业的工具来进行打磨，先初步处理缺陷。之后则是要想办法去掉表面上的氧化物，这对后续很重要。

焊接补齐一些小的缺陷时。焊接产生熄弧应填满弧坑。采用分段退焊法。返修部位要做到不间断直到焊成功为止。万一在这之中失误而停止。则是需要采取一些办法。坚决不能因此形成口子。再次焊楼构宜用磁粉：检查，确认无裂纹后方可补焊。这些口子修补的开始温度会比在一般情况下的温度要高得多。焊缝的前面和后面可以互相作为一个参照物,相同的一个地方返修不能超多两次，超过次数的部位是没有返修的资格的。

焊缝查看：（1）焊缝查看。一切焊缝在焊缝金属冷却可进行查看。不能有裂纹。（2）焊缝无损检测。对于无损检测一般采用的手段会有：a.声波检测。b.磁粉检测。c.射线检测。

本文基于常见的高架桥梁的钢箱梁技术，从初期规划参考工程制作要求对给部件的材料选取到分段制作及各部件的焊接到最后的焊接完成后的检测及方法来介绍。在实际的工程项目中还需要多加注意各种零部件的重要性。