1、大型钢箱梁的制造工艺和控制摘要：阐述了杭州市彩虹快速路工程滨江段三标段（互通段）工程钢箱梁的结构形式和特点，分析了一整套钢箱梁制造、组装工艺质量的控制措施。 关键词：钢箱梁制造工艺质量控制 中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号： 一、 钢箱梁的结构形式和特点 杭州市彩虹快速路工程滨江段三标段（互通段）工程西接 II 标段（隧道段） ，东起环新路、西至涵虚路，全线采用“高架+地面道路”的形式,位于现状滨文路之上，呈东西走向。在滨文路和时代大道交叉口处为彩虹立交（共 5 层） ，在和二标段接口处（火炬大道东侧）为一对平行匝道。主线为全高架桥，双向六车道，桥宽 25m。匝道桥宽 8.5
2、m，地面桥梁与道路同宽。 该项目钢箱梁分为主线桥（单箱五室）和匝道桥（单箱单室）两种，均为全焊结构，箱内纵向设腹板，腹板上有纵、横加劲。横向设横隔板，横隔板上有纵、横加劲和进人孔，进人孔设有环式加劲。顶、底板、悬臂纵向设有 U 型、T 型、直条板肋。钢箱梁桥面板采用正交异性板，材质为 Q345D，总计用钢量约 8000 吨。 二、设计对钢箱梁制造的要求 本桥钢箱梁单元件分为：底板单元件、横隔板单元件、腹板单元件、面板单元件、悬臂单元件。在厂内把各类零件组装成单元件，各类单元件再制作成适合运输的梁段，成品后依次进入涂装车间进行防腐涂装作业至剩最后一道面漆再运至现场，进行梁段吊装。梁段各类总体尺寸
3、必须严格控制，各梁段接口的相对公差幅度必须满足相互接口能够顺利进行环缝焊接。各种板件的对接焊缝，如顶板、底板、腹板的横、纵向对接焊缝均要求达到一级焊缝，全部探伤。腹板与顶板、底板的纵向对接焊缝，各加劲与腹板、底板的焊缝均要求达到二级焊缝，必须经过超声波和磁粉探伤检验合格，外观质量和内部质量都应符合规范要求。由此可见，本桥钢箱梁制造中，焊接质量和梁段各类几何精度是重要控制点。三、钢箱梁制造工艺控制 1 、 制定整体制作工艺方案 结合本工程各类钢箱梁跨径组合特点，现以主线桥钢箱梁标准梁段介绍工艺制造方案。主线桥钢箱梁段全长 125.8 米，宽 25 米，高 2.14米。考虑公路运输和现场施工情况，
4、把该梁段横向分为三块，纵向分为四个大块，合计十二个吊装分段，每个吊装分段大约 30 米左右，将单个吊装分段在厂内制作完成后，再运至工地进行吊装节段组拼。 钢箱梁制作重点及相应工艺措施如下： （1） 本桥钢箱梁制作分为以下工艺阶段：零件、单元件、立体单元件制作，梁段组装预拼，连续梁工地拼装。 制作控制要点：梁段组装预拼线型与全桥成桥线型一致性；相邻梁段端口与 U 型肋 T 肋、直条板肋组装的一致性；梁段端口外形尺寸；梁段组装焊接质量。 （2）工艺保证措施：制定合理的焊接工艺，减少结构变形造成的误差；推广应用先进、合理的焊接方法；保证钢箱梁的焊接质量；设计合理的胎架和工装，保证结构尺寸的一致性；制
5、定合理的装配工艺，保证结构的安装精度。 2、焊缝布置 根据钢箱梁的制作工艺，合理利用钢板的长度和宽度，尽量减少焊缝的数量和尺寸，当钢板尺寸不足需要进行拼接时应考虑将焊缝位置错开，且焊缝间的最小距离不得小于 1012 倍板厚，以此确定焊缝的布置，并对焊缝进行统一编号，确定焊缝等级，以便于对焊缝进行质量检查、检验。 3、下料、切割 （1） 、按照施工时尽量避免出现十字焊缝的要求，且相邻焊缝的间距不小于 10 倍材料厚度的原则，根据实际分段尺寸，进行合理排板。对于规则构件（如矩形顶板、底板等） ，直接在钢板上弹线，并对弹线进行检查后方可下料。 （2） 、在切割平台上采用数控、半自动火焰切割机进行下料
6、。并按设计图纸要求，加工各类焊缝坡口，下好的料统一编号，分类堆放。 （3） 、钢箱梁顶板、底板、腹板按分段尺寸下料时，要留好工艺余量。 （4） 、钢箱梁顶板、底板、腹板需要拼接时，先对拼接焊缝进行无损探检测，合格后再按图纸尺寸进行二次下料。 （5） 、主要部件焊缝均为一、二级焊缝，切割和坡口加工采用数控火焰切割机或等离子切割，次要部件的切割及坡口加工，以数控火焰切割机或等离子切割为主，局部、特殊位置可采用手工火焰割枪切割。构件的组对、修整，采用手工火焰割枪切割修整。 4、零件形状的检查 零件切割（加工）后，对实际形状尺寸及变形情况要进行实际测量检查，检查方法采用卷尺、盘尺、直尺、变尺、水平尺、
7、水平仪等器具。5、 零件标识 凡下料、加工完好的零件进行标识登记，实物标识内容有：编号打钢印、组装线、中心线等打样冲，对标识部位进行保护，记录标识在台帐上登记。 四、钢箱梁的焊接和组装工艺控制 1、 焊接顺序采取对称施焊，充分考虑变形和反变形，要求焊接方向相同，焊接速度一致。必要时可采用间断对称施焊。 2、底板、腹板、顶板、对接焊缝尽可能采用埋弧自动焊进行焊接。 依据与母材金属抗拉强度等强的原则选用焊接材料和坡口形式，钢板对接采用 Y 型坡口，背面用碳弧气刨清根,其工艺参数为： 3、钢箱梁底板、腹板、顶板各类加劲构件的对接、角接焊缝，采用CO2 气体保护焊进行焊接。 4、本桥钢箱梁制造依据其结
8、构特点和设备条件等，采用了正装法和反装法，即先组装底板单元件然后依次组装腹板单元件、横隔板单元件、面板单元件、悬臂单元件，其中悬臂单元件采取反装法。该方法的优点是使大部分焊缝处于水平或爬坡位置施焊。焊接时，利用它约束、自约束、强约束和柔性约束的原理，有效地控制了焊接变形，使所有钢箱梁的各项几何尺寸偏差在很小范围内，而且相对节段箱梁端口尺寸达到精确匹配的要求。在生产流程上采用立体阶梯型推进法，使供料、组装定位、焊接、检验等各主要工序循序渐进地推行，既避免了无规律的交叉作业，又避免了各工序之间相互等候，大大提高了生产效率，缩短了工期，降低了成本，形成了有序的流水线生产过程。 五、结束语 合格的钢箱梁制造离不开合理的整体工艺设计和严密的生产管理，先进的工艺和新技术的应用，生产全过程的质量控制检测管理系统，以及具有优良素质的管理技术人员和合格的焊工、检验人员。 作者单位： 姚元重 杭州市建设工程质量安全监督总站
