1、1肇庆西江特大桥钢箱梁拱肋组拼工艺方案讨论摘要：本文结合肇庆西江特大桥钢箱梁拱肋工程为实例，详尽的论述了巨型单箱双室截面的拱肋的组拼工艺方案，确保拱桥架设质量。 关键词：西江特大桥；钢箱梁拱肋；组拼方案；立体拼装;焊接顺序 中图分类号： U445 文献标识码： A 文章编号： 一.工程简介 肇庆西江特大桥主桥为中承式钢箱梁提篮式拱桥。拱脚中心距 450m,设计矢跨比为 1/4,桥面距拱顶 73.5m,桥面系采用钢纵横梁结合梁体系。拱脚处两拱肋间距 34m,桥面处拱肋中心距 26.55m,拱顶处间距 12.34m.拱肋为单箱双室截面,截面宽度为 4m,拱顶处截面高 8m;拱脚处拱肋截面高度为 1
2、5m。主桥拱肋间在桥以上设置 13 道一字撑,桥面以下每岸设置 3道 K 字撑.拱肋的纵向连接为对接焊缝,拱肋与横撑间采用高强度螺栓连接。桥面主纵梁横向中心距 20m,采用箱形截面,高 3m、宽 2m。 图一：肇庆西江特大桥全桥布置图 二拱肋钢箱梁拼装工艺 21 拱肋钢箱梁节段匹配拼装 为保证拱肋节段间在安装时能顺序对接及纵肋螺栓对位精度，拱肋2钢箱梁采用多个节段匹配组装。 拱肋分段采取无余量拼装方式，分 4 条生产线从 G1 分段向 G21 分段逐个匹配。由于采取无余量拼装方式，为消除累计误差，将 G7 与 G14 分段留 50mm 配切余量。G21 分段一端留 300mm 配切余量，待现场
3、实测后再切除。 肇庆西江特大桥节段划分示意图 22 胎架面选择 钢箱梁拱肋节段制造采取以外腹板为建造基面，以横隔板为内胎的侧卧式组装，见下示意图： 胎架是分段制造的基础，为保证胎架有足够的刚度，采用槽钢20a为胎架制作材料。 采取 67 个节段为一个拼装轮次的匹配拼装方案进行相应的胎架制造，半跨单边拱肋共制造 4 组匹配拼装胎架，分别为：G0G5 节段、G5G10 节段、G10G15 节段、G15G21 节段，此 4 组胎架完成左半跨的上游拱肋与右半跨的下游拱肋后，将胎架镜象布置以完另一半的拱肋。为便于节段组装时各单元件的定位，胎架制造时采用激光经纬仪配合钢卷尺在地面分别作出单元件的纵、横向定
4、位线，节段纵向中心线等3定位标记，吊杆内套管安装轴线，横撑安装轴线、轮廓线；节段外轮廓线、端口线等。节段制造每完成一轮，须重新调整胎架线型及所有标记位置。 23 板单元双拼或多拼 受板材的影响，部分超宽构件（如腹板）由两块或多块板单元组拼成，为保证焊接质量及装配精度，将两块板单元或多块板在专用的水平胎架组拼成单个构件再参与箱梁立体拼装。 24 钢箱梁立体组拼工艺 G0G5 节段由直腹板单元、斜腹板单元、翼缘板单元、横隔板单元等结构组成，G6G21 节段另需装焊锚箱结构件等。 24.1G0G5 节段钢箱梁组拼工艺流程及工艺措施： 第一步：梯形箱室的外侧斜腹板单元上胎架定位 腹板双拼或多拼后进行火
5、工校正，对接缝、外形尺寸 检验合格后参与立体组拼， 外轮廓吊线对地标定位腹板，端头以纵肋孔群中线为 基准对应地标线 采用水准仪测量相关控制点的标高，合格后用码板将 腹板与胎架点焊固接。 第二步：梯形箱室的横隔板单元件定位 4对应装配线定位横隔板（因横隔板类型较多，装配前须 认直核对横隔板的编号并对应焊配位置安装） 吊锺线调整隔板的垂直度，符合要求后与内壁板点焊 牢固，并用临时斜撑加固。 第三步：中 1 翼缘板单元定位 中翼板双拼后进行火工校正，对接焊、外形尺寸检验 合格后参与立体组拼。 中翼板单元就位后以板上端边的内腹板装配线为水平 测量基准边进行水平测量，合格后将中翼板与横隔板 点焊固接，点
6、焊长度不少于 50mm。 对应中翼板下端边的外腹板装配线将外腹板与中翼板 点焊固接，注意装配间隙应1mm。 第四步：矩形箱室的外侧腹板单元上胎架定位 腹板双拼或多拼后进行火工校正，对接缝、外 形尺寸检验合格后参与立体组拼， 外轮廓吊线对地标，端头以纵肋孔群中线为基 准对应地标线 采用水准仪测量相关控制点（主要是在每档横隔 板装配位置各取 3 点为水平测量点）的水平标高， 5合格后用码板将腹板与胎架点焊固接，水平误差 应2mm。 第五步：定位底板单元 底板单元就位后以板上端边的内腹板装配线为 水平测量基准边进行水平测量，合格后将底翼 板与横隔板点焊固接，点焊长度不少于 50mm 对应底板下端边的
7、外腹板装配线将外腹板与底 板点焊固接，底板定位后其与中 1 翼板的间距 与理论间距+3mm 第六步：依次定位中 2 横隔板单元与中 2 翼缘板单元 对应外腹板上装配线定位中 2 横隔板（注意横 隔的对应编号） 吊锺线调整隔板垂直度，符合要求后与外腹板 点焊牢固，并用临时斜撑加固。 中 2 横隔板就位后装焊中 2 翼板，采用水平仪 测量中 2 翼板两端顶边的水平度，水平误差应2mm。并保证中 2 翼板与中 1 翼板的 间距与理论间距+2mm，以便于中 1 横隔板顺利就位以及焊接收缩对外形尺寸的影响。 第七步：定位中 1 横隔板单元 从两翼板间的上口插入中 1 横隔板（注意横隔的 对应编号） 6对
8、应装配线调整隔板的位置，并与腹板和翼板点焊 牢固。 第八步：装焊顶板单元 顶板双拼后进行火工校正，对接焊、外形尺寸检验合 格后参与立体组拼。 顶板单元就位后以板上端边的内腹板装配线为水平 测量基准边进行水平测量，合格后将顶板与横隔板点 焊固接，点焊长度不少于 50mm。 对应顶板下端边的外腹板装配线将外腹板与顶板点焊 固接，顶板定位后其与中 1 的翼板的间距与理论间距+3mm. 第八步：装焊内腹板单元 组焊内腹板前，应先采用钢丝线检查横隔板与中 2 翼板上端边的直线度，对不符合要求处采用火焰割 炬修整，并用手磨机打磨光顺，以免影响内腹板装 配后的平面度及装配间隙。 内腹板就位后采用水平仪测量顶
9、面标高。 2.4.2 G6G20 节段钢箱梁组拼工艺流程及工艺措施 G6G20 钢箱梁节段均需另安装一件吊杆内套管及锚垫板及其加劲，7根据 G6G20 钢箱梁节段内部结构特点，其组拼工艺作部分调整，但总体组拼工艺与 G0G5 钢箱梁节段组拼工艺一至。 调整方案如下： 1）在组焊内腹板前须拼装锚管及锚管两侧的隔板，其拼装顺序为：与外腹板连接的半边隔板定位-插入锚管并对应地标线定位-安装另一半隔板 2）部分小隔板可事先与翼板单元组拼后（暂不焊接）再整体参与钢箱梁的立体拼装，小隔板的过肋孔按原设计图加工，见下图： 3）在梯形箱室的外侧斜腹板单元定位后采用激光经纬仪将锚管中心线引至外腹板上，并用样冲作
10、好标记。 4）在矩形箱室的外侧腹板单元定位后采用同样的方法将锚管中心线引至其板面上，并用样冲作好标记。 25 拱肋箱梁焊接顺序 箱梁分成两个箱室同时焊接，即梯形截面箱室、矩形截面箱室，将两个箱室内部的角缝及隅角焊缝焊接完成后，再后焊接中 1 翼板与中 1隔板的立角焊，及中 1 翼板与直内、外腹板的隅角焊缝，见下图： 为了减少箱梁的焊接变形量，保证拱肋成拱的线形，隅角焊缝和横隔板与腹板及翼缘板间的角焊缝采用 3-4 台 CO2 气体保护自动焊机分散8对称施焊，焊机的焊接方向相同，焊接速度一致。 焊接变形采用火焰校正，校正温度控制在 600800之间，严禁过烧、锤击和水冷。 横撑箱梁与拱肋箱梁焊接工艺基本一致。 3.结束语 本组拼工艺方案及焊接顺序确保了梁段整体的精度，有利于施工过程中尺寸和焊接变形的控制，为此工程的成功提供保障，同时整体式拼装大大加快了桥梁的架设速度。我们将通过此提篮拱工程的成功总结数据和经验，为以后此类工程的制造提供有利的技术保障。
