摘? 要:本文以中川機(jī)場T3航站樓連接線D1匝道橋的變高度連續(xù)組合梁為例,闡述大跨度連續(xù)組合梁的制造及拼裝工藝,制造過程控制及精度控制,以期為相關(guān)施工提供參考。
關(guān)鍵詞:大跨度;變高;連續(xù)組合梁;波形腹板
中圖分類號:U442.5;TU352.1? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? 文章編號:2096-6903(2020)10-0000-00
1 工程概況
中川機(jī)場T3航站樓連接線D1匝道橋需分別跨越天然氣管道、經(jīng)七路主線高架橋和緯一路主線高架橋,因橋下立墩空間受限,第7~12墩之間的上部結(jié)構(gòu)采用了變高度連續(xù)組合梁跨越方式[1](如圖1)。
梁段采用等寬變高截面,截面寬度為12.25 m,梁段跨度大,制造時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)劃分為9個(gè)施工段,具體每段長度為:(40.15+39.7+47.3+39.7+33.3+39.7+37.3+39.7+40.15)m,分段后的梁段分為A\B\C\D\E五種類型,其中A類梁為端跨,截面高度由1.25 m變至2.25 m;B類梁為墩頂跨,截面高度由2.25 m變至5.25 m;C\D\E為跨中節(jié)段,其為2.25 m等高截面(如圖2)。
梁段間采用螺栓連接,其聯(lián)接形式如圖3所示。
2 制造工藝
2.1 總體方案
根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要求[2],對大跨徑鋼箱組合梁采用分段制造,胎架上連續(xù)拼裝的制造方案。各個(gè)鋼箱組合梁經(jīng):下料→單元件拼裝→胎架上組拼→焊接→矯正→制孔→涂裝的工序,再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場架設(shè)。
2.2 重點(diǎn)及難點(diǎn)
變高度連續(xù)組合梁頂、底板板厚為40~52 mm,其材質(zhì)為Q420E-Z25鋼材,厚板焊接為此橋的施工難點(diǎn);此外,由于變高度連續(xù)組合梁處于匝道中,因此其線形控制及截面高度控制同樣為此橋的施工難點(diǎn)。
2.3 技術(shù)準(zhǔn)備
對于匝道,變高段的異形零件,采用數(shù)控精密下料、開坡口的制造方式。
工廠內(nèi)將按照工藝線形進(jìn)行整體1﹕1放大樣,采取多節(jié)段連續(xù)匹配式裝配組拼。且每一個(gè)接頭處采取合樣制造,在運(yùn)往現(xiàn)場后100%恢復(fù)到工廠狀態(tài)。
2.4 胎架準(zhǔn)備
鋼箱梁胎架需要有足夠的剛度及承載能力,防止拼裝過程中胎架變形,本工程胎架采用C14型鋼作為縱梁及橫梁??v梁布置間距根據(jù)實(shí)際梁段間距布置,橫梁在隔板位置布置[3]。各截面斜度采用支撐墊板抄墊(如圖4)。
2.5 單元件制造
本橋結(jié)構(gòu)形式分為:底板單元(如圖5)、腹板單元(如圖6)、隔板單元(如圖7)、橫梁單元(如圖8)等單元形式。
(1)底板單元生產(chǎn)工藝流程。鋼板吊至上料平臺上—→鋼板對齊定位—→吊運(yùn)板肋至鋼板上—→板肋端頭精確定位—→板肋裝配定位焊—→多根板肋同時(shí)雙邊焊接—→檢驗(yàn)修補(bǔ)—→矯正機(jī)進(jìn)行板肋板單元機(jī)械矯正—→板肋板單元在線檢驗(yàn)—→吊運(yùn)轉(zhuǎn)序
制造要點(diǎn):
對于部分變高截面的底板單元,則在胎架上鋪設(shè)底板,將梁段線型做出后再拼裝加勁肋。
(2)隔板、橫梁單元件工藝流程。橫隔板吊至上料平臺上—→橫隔板對齊定位—→翼緣板定位—→板肋在橫隔板上定位—→壓緊裝配施定位焊—→人孔圈裝配定位焊—→拼裝好的橫隔板單元吊至焊接平臺上—→翼緣及板肋按順序焊接—→人孔圈焊接—→檢驗(yàn)修磨—→接口處翼緣板矯正—→鉆孔—→檢驗(yàn)—→吊運(yùn)轉(zhuǎn)序
控制要點(diǎn):
A.焊前清除焊接區(qū)的鐵銹,并顯露金屬光澤。
B.焊接時(shí),工件必須放平,焊接次序見圖9,4條主要角焊縫焊接方向必須一致。
2.6 組拼
根據(jù)梁段實(shí)際豎曲線、平面曲線,通過計(jì)算得出各控制點(diǎn)的坐標(biāo)搭設(shè)胎架。
胎架搭設(shè)完成后需連接成一整體,并在胎架上放出各控制點(diǎn)坐標(biāo),檢驗(yàn)各坐標(biāo)誤差滿足規(guī)范要求后方可進(jìn)行組拼[4]。
拼裝重點(diǎn)與難點(diǎn):由于橫梁單元與箱梁之間為螺栓連接,采用先孔法在橫梁上將拼接板的孔群鉆出,待箱梁隔板與腹板/底板焊接并矯正后,再在胎架上匹配安裝,焊接完成各連接板后方可拆卸螺栓。
拼裝順序:
(1)鋪設(shè)底板單元,如圖10所示。
(2)底板上劃線并定位各隔板單元,如圖11所示。
(3)拼裝各箱體的腹板單元,如圖12所示。
(4)拼裝橫梁,如圖13所示。
橫梁與橫梁接頭先通過螺栓連接成一整體,拼裝就位后焊接橫梁接頭與箱體之間的焊縫,矯正完成后打開螺栓。
(5)連接懸臂單元,如圖14所示。
2.7 制孔
2.7.1 橫梁孔
對于栓接的橫梁單元,未設(shè)計(jì)覆蓋式鉆模桿件,采用局部小樣板鉆出孔群的方法,可精確劃線。在鉆孔時(shí),應(yīng)在桿件兩端分別先鉆3~4個(gè)孔,檢查孔群相對尺寸,檢查合格后再在此孔處打入定位沖釘,將其余孔群全部鉆出。鉆孔過程中,鉆孔樣板應(yīng)絕對夾緊。一個(gè)孔群,樣板的延展使用次數(shù)不得超過2次。
2.7.2 箱室孔
各個(gè)箱室在焊接完成并矯正合格后[5],對于B型箱室采用劃線鉆孔方式,即通過小樣板先鉆出腹板孔群,在通過過孔樣板鉆出頂、底板的孔群(如圖15)。
對于A\C\D\E類型箱梁則通過既有的標(biāo)準(zhǔn)拼接板與B型箱室孔群配鉆。
3 結(jié)語
通過以上分析可知:本文所提大跨度連續(xù)梁制造與施工工藝具有一定的應(yīng)用價(jià)值,證明了該方法的可行性,為類似工程施工提供了參考。
參考文獻(xiàn)
[1] JTG/T F50-2011.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].
[2] CJJT 272-2017.波形鋼腹板組合梁橋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].
[3] GB50755-2012.鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].
[4] GB50901-2013.鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)施工規(guī)范[S].
[5] GB 50017-2003.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
收稿日期:2020-09-05
作者簡介:馬超(1986—),男,陜西咸陽人,本科,工程師,研究方向:鋼結(jié)構(gòu)橋梁生產(chǎn)管理。