CN112962418A - 一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺，涉及桥梁技术领域，包括：开始，计算施工工期，编制施工进度计划；进行施工准备，人员、材料和机械进场；进行放样号料；进行单元制作；进行胎架制作；进行底模安装；进行箱梁单元的组合拼装；进行厂内分段预拼装；进行厂内焊接；进行焊缝探伤检测；进行钢架涂装；进行垫块安装。该大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺，具有简化施工工序、减少场外作业、降低支架施工、机械化程度高和节约成本以及缩短工期的优点，解决了目前装配式预应力砼桥跨径无法满足跨径要求，采用传统叠合梁又无法搭设临时支架，全钢梁造价又高，导致施工难度加大，成本增高，风险性增大的问题。

Description

一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，具体为一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺。

背景技术

桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物，为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧和不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物，桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成，上部结构又称桥跨结构，是跨越障碍的主要结构，下部结构包括桥台、桥墩和基础，支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置，附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸和导流工程等。

桥梁是道路的组成部分，从工程技术的角度来看，桥梁发展可分为古代、近代和现代三个时期，古代桥梁一般是用木或石材料建造的，并按建桥材料把桥分为石桥和木桥，随着铁的生产和铸造，为桥梁提供了新的建造材料，但铸铁抗冲击性能差，抗拉性能也低，易断裂，并非良好的造桥材料，后来，随着酸性转炉炼钢和平炉炼钢技术的发展，钢材成为重要的造桥材料，钢的抗拉强度大，抗冲击性能好，为桥梁的部件在厂内组装创造了条件，使钢材应用日益广泛，近代桥梁按建桥材料划分，除木桥和石桥外，还有铁桥、钢桥和钢筋混凝土桥，随着预应力混凝土和高强度钢材相继出现，材料塑性理论和极限理论的研究，以及土力学的研究等获得了重大进展，从而，为节约桥梁建筑材料，减轻桥重，预计基础下沉深度和确定其承载力提供了科学的依据，现代桥梁按建桥材料可分为预应力钢筋混凝土桥、钢筋混凝土桥和钢桥，但是目前装配式预应力砼桥跨径无法满足跨径要求，采用传统叠合梁又无法搭设临时支架，全钢梁造价又高，导致施工难度加大，成本增高，风险性增大，为此，我们提出一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺，它具有简化施工工序、减少场外作业、降低支架施工、机械化程度高和节约成本以及缩短工期的优点，解决了目前装配式预应力砼桥跨径无法满足跨径要求，采用传统叠合梁又无法搭设临时支架，全钢梁造价又高，导致施工难度加大，成本增高，风险性增大的问题。

本发明为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺，包括：开始，计算施工工期，编制施工进度计划；进行施工准备，人员、材料和机械进场；进行放样号料；进行单元制作；进行胎架制作；进行底模安装；进行箱梁单元的组合拼装；进行厂内分段预拼装；进行厂内焊接；进行焊缝探伤检测；进行钢架涂装；进行垫块安装；进行安装侧模和芯模模板；进行浇筑混凝土；进行拆模养护；进行吊装；结束，组织验收。

进一步的，所述进行施工准备，人员、材料和机械进场，施工单位应根据设计图纸及总体方案编制制作施工工艺细则文件，同时根据设计图纸绘制详细加工图纸，并经建设单位、设计单位及监理单位批准后进行施工，根据设计要求对一级对接焊缝和二级主要角焊缝进行试件工艺评定，按照焊接技术参数进行焊接，操作时焊接参数如有修正必须做好记录，试件完工后，委托有资质的第三方检测机构进行无损检测和物理试验并出具其检测报告，根据检测报告结果，来最终确定焊接工艺，钢板使用前应进行矫平预处理，矫平只能使用冷矫平，使其钢板表面偏差在1mm/m范围内，对钢板进行规定页目的检查和试验，主要是表面质量、内部质量、力学性能和焊接材料进行试验。

进一步的，所述进行放样号料，按照施工设计图纸和施工工艺的要求对形状复杂的零部件，采用计算机BIM技术进行放样，以确定各个零部件的精确尺寸，然后输入到数控加工设备加工，在绘制图形时，应将单元及节段的焊接变形和预拱度及其温度影响考虑到下料尺寸中，一般焊缝横向收缩为1mm，纵向每米收缩0.4m，具体数值应通过实验来确定，因箱梁为多块大小不一的钢板焊接成型的，所以各种规格的零部件很多，我们对其进行分类划分，分别为面板、底板、内侧腹板、外侧腹板及其余肋板等，为了保证其零部件的尺寸，均采用 1∶1放样式制作，号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单和零件草图进行号料，号料的母材必须平直，无损伤及其它缺陷，否则应先娇正或剔除。

进一步的，所述进行箱梁单元的组合拼装，采用反装法将顶板板单元平铺在组装胎架平台上，以纵横中心线为基准组装隔板，而后组装腹板，可用自动焊接的焊缝，用自动焊车按规定的工艺焊接横隔板与顶、底板与腹板的角焊缝，其余用手工焊接，采用冷娇正和火焰热矫正相结合的办法矫正块单元的各种焊接变形，组装并焊接横隔板，焊接时注意块单元的支承状态，以防焊接隔板焊缝造成块单元的二次扭曲等焊接变形，对称切制现场对接的两长边及其坡口，并按拼装状态切割对接端及其坡口，按涂装要求除锈并喷涂。

进一步的，所述进行厂内分段预拼装，应用BIM技术对钢梁节段制作过程进行模拟，精确了板单元的下料，模拟板单元组装，确保了梁节段组装精度，装配式钢混组合简支梁的钢结构节段在预制场总拼和焊接，模板、钢筋和混凝土均在厂内施工完成，避开了高空拼接和焊接风险，减少了高空作业时间，施工安全风险大大降低，与传统钢混组合梁相比取消了临时支撑体系，简化了施工工序，减少场外作业时间，避免了支架施工的风险，现场运输和吊装次数减少，对陆上或水上交通组织影响较小，在总拼胎架上进行钢梁节段组装、焊接和浇筑顶板砼，使梁的线型、环缝焊接质量和涂装质量等更容易控制。

进一步的，所述进行厂内焊接，I级全熔透焊缝，顶板和底板的横向对接焊缝，腹板的对接焊缝，II级全熔透焊缝，腹板与顶板和底板焊缝，横隔板对接焊缝，支座肋板与支座横隔板焊缝，支座横隔与顶板，底板和腹板焊缝，其余各种肋板的对接，II级部分熔透焊缝，U型肋与顶板焊缝，悬挑牛腿腹板与顶板，牛腿腹板与下異缘板焊缝，牛腿翼缘板与箱梁腹板焊缝，檐口坚板与顶板，楷口平板与牛腿翼缘板，II级贴角焊缝，除以上1-3条款的焊缝外，剩余贴角焊缝。

进一步的，所述进行浇筑混凝土，顶板砼浇筑时，支撑点比传统钢混组合梁现浇支架支撑点多，结构预拱度更容易控制，同时顶板砼浇筑过程中梁的总体变形小，场内体系转换后钢混组合预制箱梁的预拱度损失少，且增长了存梁时间，减少梁的后期徐变，混凝土浇筑前检查模板安装尺寸、接缝、拉杆螺栓和模板拼接螺栓，确保模板尺寸准确，支立牢固，检查各种预埋件的数量和位置是否准确。

进一步的，所述进行吊装，装配式钢混组合箱梁在场内预制，机械化程度高，易形成流水作业，同时能与现场下部构造平行施工，节约施工工期，同时，钢混组合预制梁自稳性强，同跨径梁截面比传统叠合梁截面变小，减少了用钢量，节约了成本，梁箱室内顶板施工提出柔性背楞理念，并成功应用，节约了施工成本，加快了施工进度，使用自行设计和加工的鱼腹式扁担梁进行装配式钢混组合简支箱梁的吊装，解决了大型浮吊吊装净高不够问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺，包括：S1开始，计算施工工期，编制施工进度计划；S2进行施工准备，人员、材料和机械进场，施工单位应根据设计图纸及总体方案编制制作施工工艺细则文件，同时根据设计图纸绘制详细加工图纸，并经建设单位、设计单位及监理单位批准后进行施工，根据设计要求对一级对接焊缝和二级主要角焊缝进行试件工艺评定，按照焊接技术参数进行焊接，操作时焊接参数如有修正必须做好记录，试件完工后，委托有资质的第三方检测机构进行无损检测和物理试验并出具其检测报告，根据检测报告结果，来最终确定焊接工艺，钢板使用前应进行矫平预处理，矫平只能使用冷矫平，使其钢板表面偏差在1mm/m 范围内，对钢板进行规定页目的检查和试验，主要是表面质量、内部质量、力学性能和焊接材料进行试验。

S3进行放样号料，按照施工设计图纸和施工工艺的要求对形状复杂的零部件，采用计算机BIM技术进行放样，以确定各个零部件的精确尺寸，然后输入到数控加工设备加工，在绘制图形时，应将单元及节段的焊接变形和预拱度及其温度影响考虑到下料尺寸中，一般焊缝横向收缩为1mm，纵向每米收缩0.4m，具体数值应通过实验来确定，因箱梁为多块大小不一的钢板焊接成型的，所以各种规格的零部件很多，我们对其进行分类划分，分别为面板、底板、内侧腹板、外侧腹板及其余肋板等，为了保证其零部件的尺寸，均采用1∶1放样式制作，号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单和零件草图进行号料，号料的母材必须平直，无损伤及其它缺陷，否则应先娇正或剔除；S4进行单元制作；S5进行胎架制作；S6进行底模安装。

S7进行箱梁单元的组合拼装，采用反装法将顶板板单元平铺在组装胎架平台上，以纵横中心线为基准组装隔板，而后组装腹板，可用自动焊接的焊缝，用自动焊车按规定的工艺焊接横隔板与顶、底板与腹板的角焊缝，其余用手工焊接，采用冷娇正和火焰热矫正相结合的办法矫正块单元的各种焊接变形，组装并焊接横隔板，焊接时注意块单元的支承状态，以防焊接隔板焊缝造成块单元的二次扭曲等焊接变形，对称切制现场对接的两长边及其坡口，并按拼装状态切割对接端及其坡口，按涂装要求除锈并喷涂。

S8进行厂内分段预拼装，应用BIM技术对钢梁节段制作过程进行模拟，精确了板单元的下料，模拟板单元组装，确保了梁节段组装精度，装配式钢混组合简支梁的钢结构节段在预制场总拼和焊接，模板、钢筋和混凝土均在厂内施工完成，避开了高空拼接和焊接风险，减少了高空作业时间，施工安全风险大大降低，与传统钢混组合梁相比取消了临时支撑体系，简化了施工工序，减少场外作业时间，避免了支架施工的风险，现场运输和吊装次数减少，对陆上或水上交通组织影响较小，在总拼胎架上进行钢梁节段组装、焊接和浇筑顶板砼，使梁的线型、环缝焊接质量和涂装质量等更容易控制。

S9进行厂内焊接，I级全熔透焊缝，顶板和底板的横向对接焊缝，腹板的对接焊缝，II级全熔透焊缝，腹板与顶板和底板焊缝，横隔板对接焊缝，支座肋板与支座横隔板焊缝，支座横隔与顶板，底板和腹板焊缝，其余各种肋板的对接，II级部分熔透焊缝，U型肋与顶板焊缝，悬挑牛腿腹板与顶板，牛腿腹板与下異缘板焊缝，牛腿翼缘板与箱梁腹板焊缝，檐口坚板与顶板，楷口平板与牛腿翼缘板，II级贴角焊缝，除以上1-3条款的焊缝外，剩余贴角焊缝；S10 进行焊缝探伤检测；S11进行钢架涂装；S12进行垫块安装；S13进行安装侧模和芯模模板。

S14进行浇筑混凝土，顶板砼浇筑时，支撑点比传统钢混组合梁现浇支架支撑点多，结构预拱度更容易控制，同时顶板砼浇筑过程中梁的总体变形小，场内体系转换后钢混组合预制箱梁的预拱度损失少，且增长了存梁时间，减少梁的后期徐变，混凝土浇筑前检查模板安装尺寸、接缝、拉杆螺栓和模板拼接螺栓，确保模板尺寸准确，支立牢固，检查各种预埋件的数量和位置是否准确； S15进行拆模养护。

S16进行吊装，装配式钢混组合箱梁在场内预制，机械化程度高，易形成流水作业，同时能与现场下部构造平行施工，节约施工工期，同时，钢混组合预制梁自稳性强，同跨径梁截面比传统叠合梁截面变小，减少了用钢量，节约了成本，梁箱室内顶板施工提出柔性背楞理念，并成功应用，节约了施工成本，加快了施工进度，使用自行设计和加工的鱼腹式扁担梁进行装配式钢混组合简支箱梁的吊装，解决了大型浮吊吊装净高不够问题；S17结束，组织验收。

在本发明的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺，其特征在于，包括：S1，开始，计算施工工期，编制施工进度计划；

S2，进行施工准备，人员、材料和机械进场；

S3，进行放样号料；

S4，进行单元制作；

S5，进行胎架制作；

S6，进行底模安装；

S7，进行箱梁单元的组合拼装；

S8，进行厂内分段预拼装；

S9，进行厂内焊接；

S10，进行焊缝探伤检测；

S11，进行钢架涂装；

S12，进行垫块安装；

S13，进行安装侧模和芯模模板；

S14，进行浇筑混凝土；

S15，进行拆模养护；

S16，进行吊装；

S17，结束，组织验收。

2.根据权利要求1所述的一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺，其特征在于：所述S2进行施工准备，人员、材料和机械进场，施工单位应根据设计图纸及总体方案编制制作施工工艺细则文件，同时根据设计图纸绘制详细加工图纸，并经建设单位、设计单位及监理单位批准后进行施工，根据设计要求对一级对接焊缝和二级主要角焊缝进行试件工艺评定，按照焊接技术参数进行焊接，操作时焊接参数如有修正必须做好记录，试件完工后，委托有资质的第三方检测机构进行无损检测和物理试验并出具其检测报告，根据检测报告结果，来最终确定焊接工艺，钢板使用前应进行矫平预处理，矫平只能使用冷矫平，使其钢板表面偏差在1mm/m范围内，对钢板进行规定页目的检查和试验，主要是表面质量、内部质量、力学性能和焊接材料进行试验。

3.根据权利要求1所述的一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺，其特征在于：所述S3进行放样号料，按照施工设计图纸和施工工艺的要求对形状复杂的零部件，采用计算机BIM技术进行放样，以确定各个零部件的精确尺寸，然后输入到数控加工设备加工，在绘制图形时，应将单元及节段的焊接变形和预拱度及其温度影响考虑到下料尺寸中，一般焊缝横向收缩为1mm，纵向每米收缩0.4m，具体数值应通过实验来确定，因箱梁为多块大小不一的钢板焊接成型的，所以各种规格的零部件很多，我们对其进行分类划分，分别为面板、底板、内侧腹板、外侧腹板及其余肋板等，为了保证其零部件的尺寸，均采用1∶1放样式制作，号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单和零件草图进行号料，号料的母材必须平直，无损伤及其它缺陷，否则应先娇正或剔除。

4.根据权利要求1所述的一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺，其特征在于：所述S7进行箱梁单元的组合拼装，采用反装法将顶板板单元平铺在组装胎架平台上，以纵横中心线为基准组装隔板，而后组装腹板，可用自动焊接的焊缝，用自动焊车按规定的工艺焊接横隔板与顶、底板与腹板的角焊缝，其余用手工焊接，采用冷娇正和火焰热矫正相结合的办法矫正块单元的各种焊接变形，组装并焊接横隔板，焊接时注意块单元的支承状态，以防焊接隔板焊缝造成块单元的二次扭曲等焊接变形，对称切制现场对接的两长边及其坡口，并按拼装状态切割对接端及其坡口，按涂装要求除锈并喷涂。

5.根据权利要求1所述的一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺，其特征在于：所述S8进行厂内分段预拼装，应用BIM技术对钢梁节段制作过程进行模拟，精确了板单元的下料，模拟板单元组装，确保了梁节段组装精度，装配式钢混组合简支梁的钢结构节段在预制场总拼和焊接，模板、钢筋和混凝土均在厂内施工完成，避开了高空拼接和焊接风险，减少了高空作业时间，施工安全风险大大降低，与传统钢混组合梁相比取消了临时支撑体系，简化了施工工序，减少场外作业时间，避免了支架施工的风险，现场运输和吊装次数减少，对陆上或水上交通组织影响较小，在总拼胎架上进行钢梁节段组装、焊接和浇筑顶板砼，使梁的线型、环缝焊接质量和涂装质量等更容易控制。

6.根据权利要求1所述的一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺，其特征在于：所述S9进行厂内焊接，I级全熔透焊缝，顶板和底板的横向对接焊缝，腹板的对接焊缝，II级全熔透焊缝，腹板与顶板和底板焊缝，横隔板对接焊缝，支座肋板与支座横隔板焊缝，支座横隔与顶板，底板和腹板焊缝，其余各种肋板的对接，II级部分熔透焊缝，U型肋与顶板焊缝，悬挑牛腿腹板与顶板，牛腿腹板与下異缘板焊缝，牛腿翼缘板与箱梁腹板焊缝，檐口坚板与顶板，楷口平板与牛腿翼缘板，II级贴角焊缝，除以上1-3条款的焊缝外，剩余贴角焊缝。

7.根据权利要求1所述的一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺，其特征在于：所述S14进行浇筑混凝土，顶板砼浇筑时，支撑点比传统钢混组合梁现浇支架支撑点多，结构预拱度更容易控制，同时顶板砼浇筑过程中梁的总体变形小，场内体系转换后钢混组合预制箱梁的预拱度损失少，且增长了存梁时间，减少梁的后期徐变，混凝土浇筑前检查模板安装尺寸、接缝、拉杆螺栓和模板拼接螺栓，确保模板尺寸准确，支立牢固，检查各种预埋件的数量和位置是否准确。

8.根据权利要求1所述的一种大跨径装配式钢混组合简支箱梁施工工艺，其特征在于：所述S16进行吊装，装配式钢混组合箱梁在场内预制，机械化程度高，易形成流水作业，同时能与现场下部构造平行施工，节约施工工期，同时，钢混组合预制梁自稳性强，同跨径梁截面比传统叠合梁截面变小，减少了用钢量，节约了成本，梁箱室内顶板施工提出柔性背楞理念，并成功应用，节约了施工成本，加快了施工进度，使用自行设计和加工的鱼腹式扁担梁进行装配式钢混组合简支箱梁的吊装，解决了大型浮吊吊装净高不够问题。

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