高强螺栓连接公路曲线钢箱梁制作技术研究及应用

高强螺栓连接公路曲线钢箱梁制作技术研究及应用

李一锋

 中冶西部钢构有限公司 四川 简阳 641400

摘要：近年来我国桥梁建设工程数量越来越多，桥梁的跨度越来越大，功能也越来越全面。其中，高强螺栓连接曲线钢箱梁在公路桥梁工程建设中应用广泛，可以较好的保证结构稳定性，并突破跨度限制。在实际应用过程中，存在较多质量控制要点，技术控制点较多。本文以曲线钢箱梁为主要论点，结合四川省九寨沟至绵阳高速公路应用实例，针对其中高强螺栓连接公路曲线钢箱梁的制作技术展开讨论，简要叙述其技术要点。

Abstract: In recent years, the number of bridge construction projects in China is increasing, the span of the bridge is more and more large, the function is more and more comprehensive. Among them, the high strength bolt connection curve steel box girder is widely used in the highway bridge engineering construction, which can better guarantee the structural stability, and break through the span limit. In the actual application process, there are more quality control points and more technical control points. This paper takes the curve steel box girder as the main argument, combined with the application examples of the expressway from Jiuzhaigou to Mianyang in Sichuan Province, this paper discusses the production technology of the high strength bolt connecting the highway curve steel box girder, and briefly describes the technical points of the highway.

关键词：高强螺栓；曲线钢箱梁；技术应用

引言：相比钢筋混凝土结构箱梁，钢箱梁有独特的优势。相比钢筋混凝土结构，钢箱梁的材料质量轻、延展性好、结构形式限制少、可选择施工方式多，能够更好的保证大跨度桥体的结构稳定性。但是其缺陷也是明显的，其受外界温度和环境影响较大，材料变形易产生裂缝，材料受外界腐蚀可能对钢箱梁结构造成伤害，连接位置采用高强螺栓质量隐患点较多等。因此，在高强螺栓连接公路钢箱梁施工过程中，应当注意钢箱梁制作技术的应用和质量，对桥梁线性控制、高强螺栓精度控制、高强度中厚板焊接、焊接变形控制、涂装质量控制等方面重点关注。

一、工程概况

四川省九寨沟（甘川界）至绵阳公路GL3合同段钢结构包含桑园子大桥和桂溪大桥两部分。桂溪大桥分左、右线，主桥为（50+110+50）m连续梁，桑园子大桥分左、右线，主桥为（40+110+40）m连续梁。

桂溪大桥、桑园子大桥左右幅均采用钢砼组合梁，桂溪大桥横向为三个单箱单室断面，桑园子大桥横向为两个单箱单室断面，两者之间采用横梁连接。桂溪大桥桥面宽16.6m，底板宽3.5m，桑园子大桥桥面宽12.6m，底板宽3.5m。

桂溪大桥左右幅各分为47段，桑园子大桥左右幅各分为43段，节段间采用高强度螺栓连接。

二、工艺流程

三、施工过程及其技术要点

1.桥梁的线型控制技术

本工程钢箱梁采用钢砼组合梁，采用变截面连续梁结构形式。立面线型为三次抛物线变化。断面尺寸大，桥梁线型控制成为重点和难点。

控制措施：① 对安装现场线型控制点位进行实测，再通过电脑三维实体模型，，制作过程中确保钢箱梁面板始终与胎架工装贴合，确保外壁板拼装时的曲面与里面全面保持一致。 ②所有零部件下料均为数控等离子切割，从而保证桥梁曲线线型。③模拟实际桥梁线型搭设工装胎架，制作时保证桥梁面板始终贴合工装，从而确保桥梁线型。

2. 高强螺栓精度控制技术

本工程主箱梁截面高度高，断面尺寸大，节段与节段之间均为高强螺栓连接，装配精度高，高强螺栓孔精度控制成为重点和难点。

控制措施：① 集体充分讨论研究，制定出合理的装配工序和装配工艺。②箱体加工焊接完成后，搭设正胎架进行整体预拼装，模拟现场安装状态。③预拼装完成后，再进行螺栓孔的配钻，连接板匹配编号，从而确保螺栓孔的精度控制。④加大过程中检查和监控力度，钻孔前质检人员复核相关位置及尺寸，确保螺栓孔群满足要求后再进行钻孔工序。

3. 高强度中厚板焊接技术

本工程材料材质主要为Q420qD，板厚较厚（厚度集中在24mm、28mm、32mm），涉及到的厚板对接和角接焊缝质量要求高，均为全熔透焊缝，焊缝质量控制为重点。

控制措施：①编制本工程焊接工艺方案文件，并经专家评审通过后用于指导焊接作业，对焊接人员进行焊接工艺交底，严格按照焊接工艺要求实施焊接； ②安排焊接技能过硬的焊工焊接熔透焊缝，并全部经焊接考试合格后才能进行焊接作业，过程中做好焊接记录，过程随时监控； ③加工厂常驻焊缝无损检测人员，随时对焊缝质量进行跟踪检测。

4.焊接变形控制技术

由于本工程采用钢箱-砼组合梁结构形式，顶板板厚较薄，厚板较多，熔透焊缝较多，如何减小焊接变形是重点控制事项。

控制措施： ①编制焊接工艺文件，对不同的箱体结构分别制定合理的焊接顺序，尽可能的采取对称施焊原则，减小焊接变形。 ②对焊接人员进行焊接工艺交底，严格按照焊接工艺要求实施焊接。 ③安排焊接技能过硬的焊工焊接熔透焊缝，并全部经焊接考试合格后才能进行焊接作业，提高焊接一次性合格率。 ④根据构件部位不同特点，分别采取合理的临时加固（防焊接变形）措施，减小焊接变形。

5.油漆涂装质量控制技术

油漆涂装质量不仅影响桥梁涂装寿命，而且现场后期维护施工难度较大，油漆质量必须重点控制。

控制措施： ①油漆本身质量必须合格，各项指标符合要求； ②严格规范施工，当施工环境温度和湿度超标时，禁止施工； ③严格控制每一道涂装质量，包括外观质量及厚度质量合计； ④安排专人采用专业仪器（漆膜测厚仪）对油漆厚度进行检测，并做好检测记录。 ⑤箱体出厂前再一次对箱体油漆质量进行检测，有污损、刮伤、漏喷等的，按要求进行补漆。

四、结束语

曲线钢箱梁制作技术控制要点较多，在施工过程中要做好过程质量管控，保证各工序检验合格后方可进行下一道工序。制作开始前，应当对各重点工艺技术控制要点深入了解，制定技术质量控制标准和制度。制作过程中，要做好过程管控工作，及时发现问题并整改。制作完成后，需对技术执行情况做评价，探讨可以优化的工艺。高强螺栓、焊缝、油漆涂装等都是保证曲线钢箱梁结构制作质量的要点，工序执行要保证严格控制，工艺操作要保证创新突破，进而使高强螺栓连接公路曲线钢箱梁制作技术更好的发展。

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