CN101487232A - 一种钢箱梁拼装施工方法 - Google Patents

Abstract

一种钢箱梁拼装施工方法，用于道路桥梁施工中的钢箱梁吊装施工，包括：吊装第一钢箱梁节段；吊装第二钢箱梁节段，悬挂在第一钢箱梁节段的底板上；在第一钢箱梁节段及第二钢箱梁节段的顶板设置连接卡板，分别悬挂支撑于第一钢箱梁节段的顶部、焊接于第二钢箱梁节段的顶部；移除起重设备；调节钢箱梁节段的相互位置，并将其相互焊接；拆除连接卡板；移除临时支墩；拼接完成。由于采用有余量拼装，在复杂施工环境下的钢箱梁施工有较大的弹性，保证了拼装的精度和质量；采用“有负荷”的形式进行钢箱梁拼装，在场地受限的条件下，解决了临时支墩布置困难的问题；吊机施工时间、临时支墩使用量减少，整个拼装工艺简单易行、安全可靠、经济合理。

Description

一种钢箱梁拼装施工方法

技术领域

本发明涉及一种路桥建设中的施工方法，尤其涉及一种主要适用于在城市高架桥中跨旧桥、路口等复杂条件下的钢箱梁吊装及拼装施工方法。

背景技术

目前在路桥建设施工中，钢箱梁吊装通常采用分节段吊装在临时支墩上，并在临时支墩上进行现场拼装，其主要施工过程为：钢板原材料先在工厂车间内加工成“加工单元”，将“加工单元”用大型车辆运到现场地面拼装，拼装焊接成“吊装单元”，然后再将“吊装单元”通过起重机双机抬吊方式吊装就位，安装在临时支墩(或永久支座)上，通过微调系统使吊装单元精确就位，并现场拼装焊接成“整体”，最后拆除临时支墩。在路桥建设施工中，尤其在城市建设中，经常会遇到在高架桥中跨旧桥、跨路口等复杂条件下的作业环境，施工场地狭小，不利于大型吊装设备的运作；而为了支撑钢箱梁，又需要搭建众多临时支墩，特殊情况下还需要进行临时封路或改道。通过吊机和临时支墩来支撑“吊装单元”被称作“无负荷”施工方式，这种“无负荷”施工方式有时会对城市交通和市民生活造成诸多不利影响。

同时，钢箱梁常规采用“无余量拼装”工艺，即在工厂车间内加工成的“加工单元”、现场地面拼装焊接成的“吊装单元”都严格按照设计图纸尺寸加工，不设任何余量，但在某些特殊施工条件下，比如小半径弯桥路段，钢箱梁的加工制作精度要求太高，即使严格按照设计尺寸加工，也会由于实际施工环境和原始设计出现偏差，造成拼装缝对接误差偏大的意外情况出现。

基于上述情况，需要设计出一种新的钢箱梁拼装施工方法，能解决钢箱梁在有负荷情况下的余量切割拼装难题，保证拼装精度和质量；同时解决在城市地区交通、场地等受限的条件下，临时支墩布置困难的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对城市复杂条件下的“有负荷、有余量”的钢箱梁拼装方法，使得钢箱梁的拼装能够在城市复杂施工条件下经济、安全、保质地实施。

为实现上述目的，本发明采用如下技术手段：

一种钢箱梁拼装施工方法，用于道路桥梁施工中的钢箱梁吊装施工，所述钢箱梁包括顶板、底板、腹板及设置于所述底板上的加劲肋，所述钢箱梁包括至少两个节段，所述拼装施工方法包括如下步骤：

吊装第一钢箱梁节段，支撑于至少一个支墩上；

吊装第二钢箱梁节段，所述第二钢箱梁节段的底板上设置有加长的加劲肋，通过所述加长加劲肋将所述第二钢箱梁节段的一端悬挂在所述第一钢箱梁节段的底板上，其另一端支撑于一临时支墩；

在所述第一钢箱梁节段及第二钢箱梁节段的顶板设置连接卡板，所述连接卡板包括至少两个支撑部，所述第一支撑部悬挂支撑于所述第一钢箱梁节段的顶部，所述第二支撑部焊接于所述第二钢箱梁节段的顶部；

移除起重设备；

调节所述第一钢箱梁节段和第二钢箱梁节段的相互位置，并将所述第一钢箱梁节段和第二钢箱梁节段相互焊接；

拆除所述连接卡板；

移除所述临时支墩；

所述钢箱梁节段拼接完成。

所述第一钢箱梁节段在其与所述第二钢箱梁相配合部分设置成带悬臂端的简支结构。

所述第二钢箱梁节段与所述第一钢箱梁相配合部分的顶板、底板及腹板均设置有余量。余量的长度设置在10—60mm之间。

所述调节第一钢箱梁节段和第二钢箱梁节段的相互位置包括水平调整和高度调整。

所述水平调整是指根据第一钢箱梁节段和第二钢箱梁节段的相互位置，切割第二钢箱梁节段腹板的余量。水平微调通过手动或电动可调葫芦来调节，在两段钢箱梁的腹板或内隔板上焊接拉环，在箱体内部上下各设一对拉环，可调葫芦扣住拉环，通过调节葫芦使两段钢箱梁在水平位置上相互靠拢，腹板拼接缝精确水平对齐。

所述高度调整是指切割第二钢箱梁节段顶板和底板的余量。

所述高度调整还包括逐步切割所述连接卡板第一支撑部的多余高度量。逐步切割连接卡板支腿悬挂端的多余高度量，遵循均衡、跳隔、逐步少量的原则，这样第一钢箱梁节段缓慢落至第二钢箱梁节段平齐的高度，钢箱梁顶板拼接缝精确对齐。

所述焊接顺序设置为：对于跨中段接头，先施焊底板、再顶板、后腹板；对于支墩附近段间接头则先施焊顶板、再底板、后腹板；对于腹板的立焊缝，每条立焊缝先从中间往上焊，并在上面留100～150mm不焊，再从下往中间焊。

焊接手段设置为：所有焊缝除设计注明采用手工电弧焊外，其余均采用埋弧自动焊，做全熔透焊缝；顶板、底板采用陶瓷衬垫单向施焊，双面成型，工艺保证全熔透；腹板焊缝采用开坡口全熔透焊缝。

所述连接卡板设置为U型。

与常规的钢箱梁拼装工艺相比，本发明主要有以下有益效果：由于采用了有余量拼装，在复杂施工环境下的钢箱梁施工有较大的弹性，保证了拼装的精度和质量；采用“有负荷”的形式进行钢箱梁拼装，在城市地区交通、场地等受限的条件下，解决了临时支墩布置困难的问题；吊机施工时间、临时支墩使用量的大量减少，使得整个拼装工艺简单易行、安全可靠、经济合理。

附图说明

图1是本发明一种钢箱梁拼装施工方法实施例一的步骤流程图；

图2是本发明一种钢箱梁拼装施工方法实施例一的平面位置图；

图3是本发明一种钢箱梁拼装施工方法实施例一的纵向示意图；

图4是本发明一种钢箱梁拼装施工方法实施例一的拼接立面详细示意图；

图5是本发明一种钢箱梁拼装施工方法实施例一的顶板俯视详细示意图。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明的具体实施例进行说明。

如图2-5所示，本实施例一包括临时支墩基础1，立柱2，墩顶平台3，悬臂钢箱梁节段4，后挂钢箱梁节段5，钢箱梁顶板拼接缝6，底板伸长加劲肋7，钢箱梁腹板拼接缝8，U形连接卡板9，焊接支撑部10，悬挂支撑部11。

其中，图1是本发明一种钢箱梁拼装施工方法优选实施例一的步骤流程图。

步骤001，钢箱梁加工制作，节段横断面按设计尺寸，长度方向则在顶板、腹板、底板均设置余量；在钢箱梁加工制作阶段，后挂钢箱梁节段5的加工长度设置余量，即在长度方向则在顶板、腹板、底板、底板伸长加劲肋7均设置10～60mm的余量。

步骤002，临时支墩设计与施工；如图3所示，钢梁吊装临时支墩一般包括基础1、立柱2、墩顶平台3三部分。基础1多采用素砼扩大基础，厚30～100cm，基础1座落在坚实的地面上，并进行地基承载力验算；立柱2采用钢管，单排布置；墩顶平台3采用工字钢。在本发明的其他实施例中，立柱2也可采用贝雷架、多排设置；墩顶平台3也可采用槽钢或贝雷架。

步骤003，节段钢箱梁吊装；钢箱梁加工单元在加工厂制作后，运输至施工现场；2～3段加工单元在现场地面矮临时支架上进行拼装焊接，制作成吊装单元；然后进行吊装单元的吊装及初步就位。钢箱梁吊装单元的吊装一般采用起重机双机抬吊的方式。

步骤004，吊装就位悬臂钢箱梁节段4，形成带悬臂端的简支结构；对“有负荷拼接”的钢箱梁，先吊装就位悬臂钢箱梁节段4，形成带悬臂端的简支结构，然后吊装后挂钢箱梁节段5。

步骤005，吊装后挂钢箱梁节段5；对“有余量拼装”的钢箱梁，后挂钢箱梁节段5的顶、底板的余量部分均位于悬臂钢箱梁节段4的顶、底板上，两节段钢梁的腹板紧靠，即两节段钢箱梁在纵向重叠余量长度(约10～60mm)，在竖向、横向拼接缝处均有一个板厚的位置偏差。

步骤006，安装连接卡板；如图4所示，在后挂钢箱梁节段5顶板上焊接U形连接卡板9，焊接支撑部10与悬臂钢箱梁节段4顶板焊接，悬挂支撑部11悬挂在后挂钢箱梁节段5顶板上。如图5所示，U形连接卡板9数量为10件，采用Q390D钢板，厚20mm，长度约300mm，支撑部宽100mm，高100mm，布置间距约400mm。

步骤007，移除起重设备；在底板和顶板的悬挂稳固后，起重机即可拆除吊绳、吊具，移开吊臂。

步骤008，调节水平位置；切割后挂钢箱梁节段5钢箱梁腹板和底板的余量，钢箱梁拼接口水平微调就位，使钢箱梁两端的腹板对齐。水平微调通过手动或电动可调葫芦来调节，在两段钢箱梁的腹板上焊接拉环(图中未标出)，在箱体内部上下各设一对拉环，可调葫芦扣住拉环，通过调节葫芦使两段钢梁在水平位置上相互靠拢，使腹板拼接缝8精确水平对齐。在本发明的其他实施例中，也可在两段钢箱梁的内隔板上焊接拉环。

步骤009，调节竖向位置并焊接；先切割后挂钢箱梁节段5的钢箱梁顶板余量，然后切割U形卡板支腿悬挂端11的多余高度量，遵循均衡、跳隔、逐步少量的原则，这样后挂钢箱梁节段5缓慢落至与悬臂钢箱梁节段4平齐的高度，钢箱梁顶板拼接缝6精确对齐。焊接悬臂钢箱梁节段4和后挂钢箱梁节段5的底板、腹板、顶板以及加强肋等。焊缝工艺应满足设计和施工规范的要求。

其中，焊接顺序：对于跨中段接头，应先施焊底板、再顶板、后腹板；对于支座附近段间接头则先施焊顶板、再底板、后腹板。腹板的立焊缝，每条立焊缝先从中间往上焊(上面留100～150mm不焊)，再从下往中间焊。

焊接工艺：所有焊缝除设计注明采用手工电弧焊外，其余均采用埋弧自动焊，做全熔透焊缝。顶、底板采用陶瓷衬垫单向施焊，双面成型，工艺保证全熔透；腹板焊缝采用开坡口全熔透焊缝。

步骤010，拆除连接卡板；切割拆除U形连接卡板9，亦即切割焊接支撑部10，使其与后挂钢箱梁节段5分离。

步骤011，移除临时支墩；一整联的钢箱梁整体成型并与永久支座稳固支承后，从跨中往两端对称拆除所有临时支墩。

步骤012，钢箱梁节段拼接完成。

在本发明的另一实施例中，节段钢箱梁拼装完成后，由于节段钢箱梁为单箱单室钢箱梁，还需吊装焊接翼板，形成钢箱梁整体；一整联的钢箱梁整体成型并与永久支座稳固支承后，从跨中往两端对称拆除所有临时支墩，钢箱梁节段拼接完成。

在本发明的另一实施例中，由于节段钢箱梁为单箱多室钢箱梁，还需吊装另外至少一个箱室节段，并进行中间一个或几个箱室的散件现场拼装，最后吊装翼板。一整联的钢箱梁整体成型并与永久支座稳固支承后，从跨中往两端对称拆除所有临时支墩，钢箱梁节段拼接完成。

与常规的钢箱梁拼装工艺相比，本发明主要有以下有益效果：由于采用了有余量拼装，在复杂施工环境下的钢箱梁施工有较大的弹性，保证了拼装的精度和质量；采用“有负荷”的形式进行钢箱梁拼装，在城市地区交通、场地等受限的条件下，解决了临时支墩布置困难的问题；吊机施工时间、临时支墩使用量的大量减少，使得整个拼装工艺简单易行、安全可靠、经济合理。

以上所揭露的仅为本发明的实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的保护范围。

Claims (10)

1、一种钢箱梁拼装施工方法，用于道路桥梁施工中的钢箱梁吊装施工，所述钢箱梁包括顶板、底板、腹板及设置于所述底板上的加劲肋，所述钢箱梁包括至少两个节段，其特征在于，所述拼装施工方法包括如下步骤：

吊装第一钢箱梁节段，支撑于至少一个支墩上；

吊装第二钢箱梁节段，所述第二钢箱梁节段的底板上设置有加长的加劲肋，通过所述加长加劲肋将所述第二钢箱梁节段的一端悬挂在所述第一钢箱梁节段的底板上，其另一端支撑于一临时支墩；

在所述第一钢箱梁节段及第二钢箱梁节段的顶板设置连接卡板，所述连接卡板包括至少两个支撑部，所述第一支撑部悬挂支撑于所述第一钢箱梁节段的顶部，所述第二支撑部焊接于所述第二钢箱梁节段的顶部；

移除起重设备；

调节所述第一钢箱梁节段和第二钢箱梁节段的相互位置，并将所述第一钢箱梁节段和第二钢箱梁节段相互焊接；

拆除所述连接卡板；

移除所述临时支墩；

所述钢箱梁节段拼接完成。

2、根据权利1所述的钢箱梁拼装施工方法，其特征在于，所述第一钢箱梁节段在其与所述第二钢箱梁相配合部分设置成带悬臂端的简支结构。

3、根据权利2所述的钢箱梁拼装施工方法，其特征在于，所述第二钢箱梁节段与所述第一钢箱梁相配合部分的顶板、底板及腹板均设置有余量。

4、根据权利3所述的钢箱梁拼装施工方法，其特征在于，所述调节第一钢箱梁节段和第二钢箱梁节段的相互位置包括水平调整和高度调整。

5、如权利要求4所述的钢箱梁拼装施工方法，其特征在于，所述水平调整是指根据第一钢箱梁节段和第二钢箱梁节段的相互位置，切割第二钢箱梁节段腹板的余量。

6、如权利要求4所述的钢箱梁拼装施工方法，其特征在于，所述高度调整是指切割第二钢箱梁节段顶板和底板的余量。

7、如权利要求6所述的钢箱梁拼装施工方法，其特征在于，所述高度调整还包括逐步切割所述连接卡板第一支撑部的多余高度量。

8、如权利要求1所述的钢箱梁拼装施工方法，其特征在于，所述焊接顺序设置为：对于跨中段接头，先施焊底板、再顶板、后腹板；对于支墩附近段间接头则先施焊顶板、再底板、后腹板；对于腹板的立焊缝，每条立焊缝先从中间往上焊，并在上面留100～150mm不焊，再从下往中间焊。

9、如权利要求8所述的钢箱梁拼装施工方法，其特征在于，焊接手段设置为：所有焊缝除设计注明采用手工电弧焊外，其余均采用埋弧自动焊，做全熔透焊缝；顶板、底板采用陶瓷衬垫单向施焊，双面成型，工艺保证全熔透；腹板焊缝采用开坡口全熔透焊缝。

10、如权利要求1所述的钢箱梁拼装施工方法，其特征在于，所述连接卡板设置为U型。

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