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临江大桥钢箱梁施工技术1总体施工概述安徽临江大桥基础采用灌注桩，主塔柱高80.2米，为型钢砼塔柱和两根钢管竖拱构成，塔柱内设8根斜拉索，采用锚拉板锚固于主梁中心腹板处，单面斜拉索结构。后锚索采用单根双索面结构，锚固于47m边跨梁端两侧。塔上设置6层观光平台，塔内设置电梯和消防梯通向塔顶。观光平台采用钢梁承重和钢筋混凝土楼面结构，外墙采用玻璃幕墙。地面底层设置等候厅。临江大桥主跨为31+95.5+47m，主梁采用单箱双室大悬臂钢箱梁，箱梁外腹板间宽度19.4m，两侧悬臂长度各7.55m,箱梁总宽36.5m，中心线处梁高2.5m。施工中须采取成熟可靠的措施来保证箱梁施工安全可靠、梁段顺利合拢、桥梁线形准确优美、箱梁及斜拉索预应力张拉力值到位。2主桥三跨钢箱梁施工临江大桥主桥为（31+95.5+47）m三跨钢箱梁。施工顺序：先搭设临时支架，钢箱梁安装、连续，根据各梁段施工情况及时安装斜拉索，张拉斜拉索，观光平台装修。拆除临时支座、支撑，完成体系转换，全桥成形。考虑到钢箱梁运输到现场进行拼装、吊装以及现场吊装能力，主桥三跨钢箱梁分为11个节段（两侧挑臂做成挑臂分段另外加工），在工厂胎架上反装、预制该11个节段，即以顶板为基准，先铺设顶板片段，再安装横隔梁板片段和底板板片段。2.1放样钢箱梁的放样以1：1的比例在计算机放出各节点，放样时需考虑纵向竖曲线、预拱度以及2%的横坡，核对所有构件的几何尺寸，列出下料清单作为后续加工生产的依据。对于形状复杂的零件可采用数控下料或制作加工样板，作为后续加工生产的依据。如发现差错需要更改，必须取得原设计人员签具的设计更改通知单，不得擅自修改。样板的宽度、长度允许偏差0.51，曲线样板上任意点偏距允许偏差为1.0mm。放样时要加放加工余量（由于温度应力引起的），焊接收缩量。2.2号料、下料号料前，仔细检查钢料的牌号、规格、质量，确认无误、合格后，方可号料；号料时根据下料清单和样板进行套料，尽可能节约材料，号料后作明显标记，号材外形尺寸允许偏差为±1mm；下料：根据板厚和板长选择气割或机械剪切，横隔板上的纵肋缺口采用数控切割或靠模自动切割机切割。2.3片装总胎架制作由于钢箱梁有竖曲线、预拱度和横坡要求，线型较为复杂，制作片段时,需制作三个片段胎架来保证片段制作质量。分别为顶板片段胎架、底板片段胎架、横隔板片段的胎架。总装胎架共两只，左侧箱梁、右侧箱梁各一只。竖曲线及预拱度竖曲线及预拱度胎架材料采用20号工字钢和18号槽钢，使胎架具有足够强度和刚度。胎架型值采用放样光顺后的型值，胎架上所划的线型与理论线型允许偏差为±2mm，胎架水平度不大于2mm对角线之差不大于5mm。制作胎架时，按分段的型值制作厂内分段的胎架。在纵向、横向、高度方向打好网格线，接缝处打好洋冲线，在胎架上制作左右幅各11个分段。2.4零件加工零件加工需遵循以下原则：结构部件的零件，原则上应采用气割切割，并优先考虑精密切割、仿形切割、数控切割、等离子切割等方法，手工切割只能用于次要零件或手工切割后还要进行加工的零件。焊接表面和邻近焊缝表面不应有松散和很厚的氧化皮、漆皮、锈、潮气、油污或其他杂质，以免妨碍正常焊接作业或产生烟尘。所有埋弧焊（包括角焊缝）被焊钢板表面，凡焊剂可能接触部位的浮锈，均应一律去除干净，以防浮锈混入焊剂中。所有引弧板与熄弧板的表面，均应打磨，彻底去除氧化皮。引弧板及熄弧板一般应用相应的钢种。零件边缘加工后，应无杂刺、渣、波纹；崩坑等缺陷应修磨匀顺，刨铣时应避免油污污染钢板。零件和部件的矫正和弯曲：零件和部件可采用机械冷矫正或热矫正；采用热矫正法时，矫正温应控制在900℃以下；经矫正的零部件表面不得有明显的凹痕或其它损伤，否则还需整形。有磨光顶紧要求的杆件，端部必须铣头，并打磨尖角、毛刺。2.5闭口纵肋（H型加劲肋）的加工方法闭口纵肋为U形，工厂制作时，先设计一副压模，然后在315T油压机上压制成形。U形肋加工要求：U形肋折角圆弧半径R=3t（t为壁厚），两侧壁向外倾斜。划出折角线，折角线两端边缘应光顺，以防止压制时边缘裂缝的产生。在U形肋外侧用角向砂轮机打磨出5X45°焊接坡口。U形肋内口涂无机富锌底漆一道，厚度40μm。2.6加劲肋的加工方法加劲肋采用焊接。工厂制作时，先用多头切割机按设计要求进行面板及腹板切割，装配定位后使用CO2半自动焊按设计要求进行贴角焊焊接。焊后在校直机上矫正变形。2.7顶板、底板片段的制作布置顶板片段装配作业线和施焊作业线各一条，制作时，将顶板平置于装配作业线上，以板中心定位，用螺旋压紧器将顶板压紧，依装配线所定尺寸进行划线，U形肋反置于顶板上用靠模初定位，检查确认后，沿U形肋长度方向，顺沿靠模定位并进行定位焊，然后每移位700mm定位点焊一次，每次定位焊长度约40mm。完成装配后的顶板板片段，应松开压紧器，并将该片段转运至施焊作业线或存贮区，再进行后续片段的装配。将装配后的顶板片段平置于无余量反变形胎架上，靠模定位用螺旋压紧器将片段压紧在反变形弧形胎架上，用CO2气体保护焊焊机进行施焊。焊接时采用双数焊工对称施焊。待完全冷却后，将该片段吊至校正平台进行校正。底板分片的装配及焊接可参照顶板分段进行。2.8腹板片段制作布置腹板片段装配施焊作业线一条，制作时将腹板平置于装配线上，以板中心定位后，用螺栓压紧器将腹板压紧，纵向加强筋用靠模定位，检查确认后，沿长度方向每移位700mm定位点焊一次，定位焊长度约50mm。用CO2体保护焊焊机进行施焊。焊接时采用双数焊工对称施焊。2.9钢箱梁节段的拼装钢箱梁的拼装在胎架上分段进行；每加工完2个分段需根据设计线型，调整胎架线型，使其与设计线型相符。2.9.1钢箱梁拼装流程吊装顶板片段→中间横隔板片段的装焊→腹板片段的装焊→盖底板片段→拼装调整→焊接→检验→划出安装位置线→脱胎架→校正焊接变形。2.9.2顶板片段安装要求顶板片段吊装前需打磨坡口；先吊装顶板1#片段，定位后依次装顶板2#片段、顶板3#片段、顶板4#片段等梁片；顶板片段定位后，端口用机械压马压紧，点焊固定；2.9.3腹板片段安装要求腹板片段安装前，先用激光经纬仪定位，划出装配线；采用手工焊或CO2气体保护焊焊接腹板与顶板之间的焊缝；焊接前先开双面V型坡口，先焊接箱梁内侧焊缝，外侧用碳刨清根，再焊外侧焊缝。2.9.4横隔板片段安装要求腹板片段安装前，先用激光经纬仪定位，划出装配线；采用手工焊或CO2气体保护焊焊接隔板与顶板之间的焊缝；2.10预拼装钢箱梁拼装结束后，检查相邻节段间隙，打好装配线。确保现场拼装一次成功。打磨孔边毛刺、电焊飞溅等。2.11钢箱梁合拢段的制造由于主跨箱梁总长95.5m，现场安装时由两头向中间安装，最终合拢。根据现场条件，合拢段的制造时其制作长度要预留150mm～200mm余量，以便根据实际情况进行调整，待全桥即将合拢前，在20℃温度条件下用全站仪测量合拢区域的长度，在相同的温度下切割余量。2.12梁体翻转为了使焊缝溶深及成形更好，提高焊接质量，梁体在焊接过程中需要翻转。翻转装置由20#H型钢制作。为防止梁体在翻转过程中变形、破坏，梁体需要包脚并在支撑点处加钢垫板。2.13钢箱梁现场吊装2.13.1搭设支墩地基与基础：支墩以地基作为支承，根据本桥桥位地质情况和地面构造物实际情况，结合地基一般性处理经验，沿支架基础纵、横向在支墩基础下铺设20cm（宽）×20cm（厚）方木，分散集中应力。临时墩采用贝雷立柱和钢筒制作，立柱高度较永久支座稍高，顶端安装10mm钢板各一块，在贝雷立柱上端放置砂筒，高约30cm，用以落架和调节支架高度。在贝雷立柱与门式支架间设置纵、横向横撑和斜撑，以加强其刚度和稳定性。临时支墩位于青弋江中的，采用φ50cm钢管桩搭设平台，钢管桩打入持力层以下，钢管内充C30号混凝土。本工程共需打钢管桩24棵。2.13.2吊装时的测量放样架设钢箱梁时，先在平台外侧选择便于控制和测量钢箱梁位置的观察点，用1：1的比例在平台上放出钢箱梁各节段的梁底大样、梁段拼装接缝、箱底中心以及箱底标高。2.13.3支座设置安装永久支座时，精确找平垫石顶面，准确定出下支座地脚螺栓的位置，并检查孔径大小与深度，用环氧树脂砂浆把地脚螺栓锚固，然后吊装支座，上紧螺栓，锁定上下摆。临时支墩：在承台上主墩一侧设置φ50cm钢管，内充C30号混凝土，临时支墩18棵。墩顶设临时支座以备锚固，形成墩梁临时固结。临时垫块分上、下两层，中间夹5cm厚的硫磺砂浆。硫磺砂浆需进行现场配比试验，砂浆强度不小于50Mpa，其中预埋电阻丝，以便以后烧融拆除临时固结。墩顶临时固结采用2×62φL40的高强精轧螺纹粗钢筋，顺桥向靠外侧设置，锚固在墩身内，以增加抗震、抗滑能力，并承受梁段施工不平衡带来的偏心拉力。2.13.4钢箱梁的现场吊装中跨水中部分钢箱梁采用浮吊吊装，陆地部分采用龙门吊吊装。施工工序入下：将两边跨的厂内分段吊上支墩；移位，调整标高以及箱底中心，使相邻两个分段的安装位置线趋于一致，点焊固定；焊接，先焊顶板、底板、腹板、纵肋对接缝再焊腹板与顶、底板之间的角焊缝；检测焊缝质量，同时重新测量箱底中心、箱底标高；检测箱底中心、箱底标高、箱顶中心及箱顶标高；将中跨的厂内分段吊上支墩；移位；焊接；检测焊缝质量；检测中跨分段的箱底中心、箱底标高、箱顶中心及箱顶标高；同理进行该处分段装焊；吊装合拢段；焊接合拢段焊缝；检测；调整整梁位置；落梁，使钢箱梁落位于盆式支座上；安装护栏、排水系统；2.14斜拉索施工方法斜拉索为单面索，主跨设置8根斜拉索，采用锚拉板锚固于主梁中心腹板处，单面斜拉索结构。后锚索采用单根双索面结构，锚固与47米边跨梁两侧。斜拉索采用PES型索体，分别为4根PES7-55、4根PES7-109和2根PES7-253，采用LZM型锚具。为方便运输和安装，斜拉索出厂前盘绕在特制的索盘上，水运至工地后，由地面水平和垂直运输设备将其运到桥面，再由桥面塔吊将索盘搁在特制的放索架上。施工时由安装在桥面上用卷扬机通过塔顶上滑轮组将索缓缓抽出，然后用桥面塔吊将张拉端锚具在主梁中安装就位。此时塔顶上的滑轮组继续将斜拉索牵引，直至通过集束管，当张拉端锚头接近中横梁上的安装索孔时，就将其和张拉千斤顶上伸出的钢绞线连接开动塔内张拉用的千斤顶将索牵引至所需位置，然后套上固定螺母。对于中长索，由于其角度小、重量大、牵引力相应增大，用简单的滑轮组牵引进行梁上安装斜拉索十分吃力且不安全，为保证安全，采用千斤顶刚性张拉干和钢绞线柔性连接共同进行牵引，即先以一定长度的7φ15钢绞线，根据OVM体系的原理在锚头探杆与千斤顶钢绞线连接后，收紧钢绞线，当其牵引完成后拆除钢绞线，安装千斤顶探杆、牵引探头，拧紧永久螺母完成穿索。因钢绞线牵引的允许的牵引力较小，在牵引过程中，采用减少钢绞线牵引距离，增大千斤顶探杆牵引长度，并用8吨卷扬机在牵引中作辅助配合和防护，保证牵引安全。斜拉索安装就位后，即可按设计要求张拉。斜拉索施工工艺流程图斜拉索施工工艺如下：锚具安装：现场制作锚头，锚具按索号及预埋管号进行编号，锚板孔位编号。安装锚垫板时要保证上、下孔位置对应和同轴，安装时临时锁紧装置将锚具锁紧在锚垫板上。在预留管出口处将减震装置装上，临时固定，踏上减震装置与预埋管点焊固定。外套管焊接及吊装：外套管按斜拉索自由长度及安装防护要求进行接长；塔上搭设工作平台，安装吊具及吊装设备，用1根牵引钢绞线将其用卷扬机吊装于预埋管与梁上预埋管之间，并将其拉紧。钢绞线下料：钢绞线下料长度需有专人进行严格复测，同一束拉索内的钢绞线应采用同一炉号的钢绞线。挂索：挂索采用人工和机械相结合的方法，穿索时由桥面工作人员将钢绞线从下端穿入塔柱预埋管，待钢绞线从上端穿出后，按事先排定的穿索顺序，将钢绞线逐根穿入上下施工准备锚具安装外套管焊接及安装钢绞线下料挂索单根张拉整体张拉调索锚头的相应孔位，先固定塔上锚固断钢绞线，外露100mm，再穿梁下张拉端锚具进行张拉锚固。单根张拉：张拉在梁下进行，采用等张拉力进行单根钢绞线的张拉，梁下第1根钢绞线拉出后装上传感器和单孔工作锚，并用YDC