钢箱梁制作方案

钢箱梁制作方案

1 工程概况

1.1 工程综述

西三环互通立交工程共包含6联钢箱梁，分别为农业路主线第3联、第12联、SE匝道第4联、ES匝道第5联、NW匝道第3联及WN匝道第5联；第六标段工程共包含分别为主线桥跨中州大道高架处（52m+52m）、ES匝道跨中州大道高架处（38m+56m+38m）、SW匝道跨农业路地面道路处（30.396m+30.396m）、SW匝道跨中州大道地面道路处(23m+39.217m+23m)、WN匝道跨中州大道高架处（42m+45m+39m）、NE 匝道跨中州大道高架处（35.7m+46.8m+38.9m）、SE匝道跨中州大道地面道路处（38.537m+30m）及农业路跨金水河处金水桥拼宽工程人行桥工程。针对本工程中钢箱梁的制作进行说明。

1.2 钢箱梁主要工作内容

1)钢箱梁原材料的采购、验收，钢箱梁制作、以及其他材料的采购；

2)钢箱梁下料、加工、单元件制造、梁段总装、厂内转运、涂装、存放、工地安装、吊装、防腐涂装。

1.3 钢箱梁分段划分方案

综合考虑了钢板的采购、分段的运输和现场吊装设备的选用等因素，主线桥采用纵横向划分相结合的划分方式（梁端处采用横向划分，其余均采用纵向划分），分段划分后，主线桥分段最大长度按不大于16m控制，最重分段重量按不大于50吨控制。匝道桥采用全纵向划分的方式，划分最大长度按不大于13m控制，最大分段重量按不大于25吨。

主线桥单个钢箱梁分段（典型分段）按下图划分为顶板单元件、底板单元件、腹板单元件、横隔板单元件4部分。

匝道桥单个钢箱梁分段（典型节段）按下图划分为顶板单元件、底板单元件、腹板单元件、横隔板单元件、挑梁部件5部分。

2 厂内制造工艺 2.1 零件下料

（1）顶板零件均先采用数控火焰切割或等离子切割下料再拼子零件； （2）底板零件均先采用数控火焰切割或等离子切割下料再拼子零件；

腹板单元件

底板单元件

底板单元件

（3）腹板零件均先采用数控火焰切割或等离子切割下料再拼子零件；

（4）横隔板、顶板横肋、挑梁腹板等异形或较小规格的零件均采用数控火焰或等离子切割下料；

（5）顶板、底板、腹板纵肋采用数控火焰拉条下料，单元件制造时根据实际长度配切；对于长度不足的应先进行接长（每段长度不得小于1m），然后参与单元件的装配；纵肋不允许先装配到底板上，后焊接纵肋对接焊缝。

2.2 零件加工

（1）过渡坡口加工

钢箱梁顶、底板、腹板零件过渡坡口均采用厂内铣边机铣边。

（2）人孔加强圈、U肋、道路中心线处顶底板零件加工

横隔板加强圈、挑梁腹板加强圈、纵隔板加强圈、U肋、及道路中心线变坡点处顶、底板零件可采用冲压模具或折弯机进行压制。

（3）支座垫板加工

钢箱梁支座垫板与钢箱梁结合面应刨成与钢箱梁底板紧密贴合的斜面，另一面需加工成水平面。

（4）底板零件、人孔盖板零件钻孔加工

底板人孔采用磁力钻加工螺栓孔，人孔盖板零件可采用摇臂钻床加工螺栓孔。

2.3 分段制造

本项目分段总装采用反造法，桥长、桥宽方向均匹配制造。

2.3.1 主线桥分段制造

安装标记点制作节段吊装吊耳安装

横隔板单元件组装

两侧腹板单元件组装横隔板、腹板单元件组装

组装牛腿隔板及牛腿处支座单元件组装牛腿处腹板单元件

横隔板、腹板单元件组装

组装牛腿加劲及纵隔板

箱体焊接端口余量切割

一侧横隔板单元件组装

中间腹板单元件组装另一侧横隔板单元件组装两侧腹板单元件组装

底板单元件组装

箱体焊接

支座处加劲板及支座垫板装焊

安装标记点制作

节段吊装吊耳安装

2.4 预拼装工艺

2.4.1 整体拼装的主要作业内容

为保证该箱形梁的外轮廓尺寸及部件位置的准确，针对桥结构特征设计专用预拼装胎架。专用胎架以底板面为基准面，并按实桥的竖直曲线，坡度和拱度设置相应的控制点和基准线，同时设置块单元件的移动定位装置。

2.4.2 整体拼装解决的问题

确定钢箱梁的长度、宽度及断面尺寸、竖曲线及平面度等几何精度项点。

通过调整对接间隙、标高达到标准要求。确定钢箱梁的线形，包括直线度，竖直曲线和拱度、包括接口的间隙、错台，坡口的尺寸、以及接口处的平面度和匀顺程度等项点。

通过整体拼装胎架设置的控制点确定钢箱梁的整体线形。对整体预拱度通过调整对接接口的焊缝间隙来达到设计预拱度。伸缩缝是否均匀。

提供钢箱梁在桥位定位时的临时连接装置的安装位置。

2.4.3 预拼装主要工作流程

①按胎架上设置的纵横基准线摆好中间块体单元，再依次摆放相邻块体单元。

②从中部向两边依次微调各块体，使其按基准线准确定位，用全站仪和钢盘尺检测，使其基准线在允许偏差范围内，调整横隔板间的错台，同时保证各块体无余量端对齐。

③待一个梁段的块体全部就位后，以顶、底板及腹板为基准调整好位置、长度、拱度、曲线度及横向工地焊缝间隙等。

④待各项点检查合格后，划线切割梁段留有二次切割量端，一并切出坡口（合拢段除外）。

⑤组焊节段定位匹配件，划桥位安装定位检查线。

⑥进行U形肋、板条肋嵌补段长度量配。U形肋、板条肋的嵌补段按施工图所示编号，打好标记。

⑦将组成梁段的各块体解体，用平板车运至涂装厂房进行除锈、涂装，U形肋、板条肋嵌补段按编号装箱发运桥位。

预拼装区间及长度划分根据现场场地及设备能力确定。

3 焊接要求

参与本项目的焊工必须通过考试并取得资格证书，且只能从事资格证书中认定范围内的工作，并在上岗前接受工艺人员的技术交底。

3.1 焊接材料

埋弧自动焊焊丝+焊剂： H10Mn2，φ5.0mm+SJ101；

CO2气体保护焊实芯焊丝： ER50-6，φ1.2mm；

CO2气体保护焊药芯焊丝： E501T-1 φ1.2mm；

手工电弧焊焊条： E5015，φ4.0mm；E5015，φ3.2mm；

陶质衬垫： TG2.0；（用于钢板对接焊缝）

TG2.02M(用于钢板大间隙对接焊缝) 钢衬垫： 4mm×40mm（用于U肋嵌补对接焊缝）。

焊条及焊剂必须按照其产品说明书的要求进行烘焙；焊丝应存放在通风、干燥的地方，锈蚀焊丝必须将锈蚀清除干净后才能使用；焊条、焊剂的一次领用量，应以不多于4小时的工作所需量为准，焊条使用应存放在保温筒内，随用随取。不得使用受潮焊条、焊剂。

在施焊前，采用烘枪对待焊区域进行去潮、除湿处理，烘烤掉待焊区域的水分，直至不再出现可见水；烘烤区域为焊接坡口及两侧100mm区域。

3.2 焊接检验

（1）焊接完成后,应按自检、互检、专检、监检程序进行检验。

（2）所有焊缝必须在全长范围内进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤和未填满弧坑等缺陷，并应符合表一的规定：

（3）焊缝经外观检验合格后进行无损探伤。

单位（mm）

4 涂装工艺

所有钢材均在厂内做表面预处理，厂内所有构件涂装时桥位焊缝两侧预留100mm 不涂装；桥位装焊检测合格后按相应的涂装体系补涂。所有的干膜厚度均为要求的最小值。

4.1涂装原则

（1）钢结构表面处理

结构处理采用手工或动力工具打磨，主要包括以下一些内容：去除飞溅，并打磨平整；对粗糙的焊缝、毛刺打磨平整；对表面缺陷，如起鳞等，打磨平整；自由边、角打磨R2mm圆弧。对有标记和油污的构件表面用有机溶剂进行清洗，清洗至无油、

无水、无污物。处理后的表面应清理干净，注意保护，防止二次污染。

（2）油漆、磨料的进厂要求

进厂的磨料和油漆应具有产品合格证或出厂合格证明，并提供有资质的检测单位出具的性能检测报告。有复验要求的依据相关要求进行复验，合格才能使用。

磨料应使用符合YB/T5150-1993标准规定的钢砂或铜矿砂。磨料应清洁、干燥，砂粒度0.7～1.4mm。

（3）磨料、油漆的运输、保存和使用

磨料运输和保存过程保持干燥环境，单独存放，避免污染。使用过程中定期对磨料进行检查，并采用过筛、除灰、补充新砂处理，以保证表面处理的要求。

油漆应装在密封容器内，容器的大小应方便运输和使用。每个容器应在侧面粘贴标签，包括生产厂家、批号、生产日期和有效期。

所有油漆必须储存在满足国家消防和环保要求的专用仓库中，且储存环境温度应控制在3～40℃。禁止将油漆存放在公司其它区域内，当天需要使用的油漆当天领取。

4.2 涂装施工要求

（1）环境要求

油漆施工环境温度应为5～38℃，基材表面（钢板）温度不小于露点3℃，相对湿度不大于85%。

油漆施工环境温度在-5～5℃时，应选择低温固化产品或采取加热等措施。

喷砂完成后4小时内完成底漆喷涂，当相对湿度小于60%时，可适当延长时间，但都不能超过8小时。

雨、雾、雪和沙尘等恶劣天气不得进行露天施工。涂装施工区域保持足够的亮度。（2）喷涂前的准备

检查领用的油漆及稀释剂是否正确。做好相关构件的保护，喷涂和辅助人员防护措施到位。

油漆施工前进行试喷，掌握温度、粘度和走枪速度等对涂装质量的影响，并用湿膜卡测量膜厚，取得经验。

（3）涂装各涂层漆

对焊缝、边角等不易涂装部位或难以保证厚度的部位进行预涂。大面积喷涂采用高压无气喷涂，预涂可用辊涂或刷涂。涂膜应均匀，不得存在漏涂、流挂、发花等涂

层缺陷。

施工时枪嘴和被喷涂表面垂直，行枪速度要均匀，喷枪与喷涂表面距离保持在30～50cm，一次喷涂的行程不宜过大，且喷枪到达行程末端时扳机必须有一个停止然后开启的动作，避免产生过多漆雾和过多油漆消耗。喷涂时应均匀涂覆，压盖1/3～1/2，压盖要均匀，先难后易，分片涂装。

涂装时间间隔如果超过油漆最大覆涂时间间隔，表面用细砂纸进行打磨拉毛后继续涂装作业。各涂层施工时严格控制稀释剂的加入量，各道程序施工的环境、油漆批号等信息必须记录。

（4）工具的清洗

用少量对应稀释剂清洗喷具，至少清洗三次，用过的稀料可重复使用。

4.3涂装检查

（1）涂层表面检验

喷涂一个区域后，肉眼观察湿膜，如湿膜湿润、丰满有光泽，则喷涂质量好；如湿膜光泽差,有粗糙感，则喷涂不均匀且偏薄，可补喷一道。喷涂时不定期用湿膜卡测量，掌握并调整厚度。

涂装过程中，应进行自检。漆膜应形成均匀的没有空隙的连续膜。漏涂部位及时补喷，桔皮、气泡和其它影响涂装质量的缺陷立即处理，内表面允许少量轻微流挂。

涂层外观质量检验采用目视法。油漆涂层应均匀、细致、光亮、完整和色泽一致，不得有粗糙不平、漏漆、桔皮、色差、针孔、返锈、起皮及严重流挂等缺陷。

（2）各涂层厚度检测

外表面干膜厚度采用“90—10”规则判定，即90%的测量点膜厚都达到规定值要求，允许有10%的测量点膜厚低于规定值，但每一单独测量点膜厚不得低于规定值的90%。

内表面干膜厚度采用“85—15”规则判定，即85%的测量点膜厚都达到规定值要求，允许有15%的测量点膜厚低于规定值，但每一单独测量点膜厚不得低于规定值的85%。

使用磁性测厚仪检测干膜厚度，按GB/T13452.2规定进行。测量厚度时，以分段为一个测量单元，每个测量单元至少选取三处基准面，每个基准面测量5个点，每个点在直径为4cm的圆内测量三个读数，其平均值即为该点的膜厚。

4.4 涂层养护

涂层实干之前，应避免附近区域的“扬尘”作业。涂装完成后，涂膜需经过规定的养护时间后方可投入使用。养护期间，避免吊装、碰撞等容易造成涂层损伤的行为，并且需要避免淋雨或者直接浸水以及接触强溶解性、含盐份高的或其它腐蚀性介质。

4.5 表面清理、油漆修补

（1）表面清理

构件在工厂涂装完成后进行验收，对存在污染或破坏的涂层进行清理、修补。对涂层表面的污物必须用清水冲洗干净，有油污的地方可用清洗剂或稀释剂清洗。（2）油漆修补

箱体外表面破坏处，打磨至St2.5级，涂装环氧富锌防锈底漆 + 环氧厚浆中间漆 +丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆面漆。

箱体内表面破坏处，打磨至St2.5级，涂装环氧富锌底漆+环氧厚浆漆。

底漆修补前需对临近涂装的区域进行“拉斜边”处理。

4.6 施工现场安全措施

（1）进入施工场地必须带好安全帽和防护眼镜等防护用具，严禁穿硬底鞋进入施工现场。

（2）现场配齐必需的安全和消防设备，设置安全警告标志，任何人不得擅自拆除。

（3）现场照明应充足，作业灯应用安全电压，电力线路的架设应遵守有关规定。

（4）油漆库房必须牢固，配备消防器材，消防器材定期年检，并设有易燃易爆警示牌。

（5）涂装施工时，严禁吸烟，远离切割火源和电焊等。

（6）喷砂作业时必须使用防爆灯。