工地工厂钢箱梁制造工艺

韦智渊

摘 要：本文介绍了钢箱梁在工地或工厂从原材料选购、准备，到钢箱梁的焊接制造、施工工艺等措施。

关键词：钢箱梁；制造工艺；施工工艺；质量验收控制

中图分类号：U445.57 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）08-0116-02

1 材料准备

钢结构生产的主要材料包括钢材、焊接材料和成品标准件。材料入库前必须具有出厂合格证书并进行外观检查，当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允许负偏差值的1/2，同时检查钢材是否有裂纹、夹层及厚度不均匀等缺陷，外观检查合格后，根据规定进行钢材的物理力学性能等复验，主要包括钢材受拉、受压、受剪力学性能试验，钢材的冷弯性能、冲击韧性试验，复检合格后入库。材料采取分类储存、分类保管。钢材采取分层堆放，最底层钢材放置在型钢组成的垫架上，垫架应平整，间距均匀，确保钢材在堆放过程中由自重引起的变形不至过大。

钢料在轧制、运输过程及不正确堆放中会使表面产生不平、弯曲、扭曲、波浪等变形，不矫正可影响钢料在后期零部件加工制作、焊接等方面的质量，箱梁底板平整度及其线形。矫正采用火焰矫正和机械矫正。

1.1 火焰矫正

火焰矫正采用气焊炬，主要用于矫正薄板。过程中严格控制加热位置、加热温度和加热方式。加热位置应根据材料的变形种类和截面形状来确定；加热温度根据材质、厚度、截面形状等控制在600～800℃，加热部位呈现暗樱红色或深樱红色，加热方式主要采取点状加热以调整薄板的波浪形变形，加热点直径控制在15mm以内，加热点的相互间距控制在50～100mm之间，变形小，间距采用上限间距，相反采用下限间距，矫正后钢材应缓慢冷却，降至室温以前，避免锤击钢料或用水急冷。

1.2 机械矫正

机械矫正使用的设备分专用设备和通用设备。专用设备主要采用钢板矫正机，通用设备采用摩擦压力机、千斤顶等。对原材料的校正主要用钢板矫正机矫正中厚板钢材。钢板矫正机的轴辊控制在5～11，轴辊数量多，矫正质量较好。

矫正后的钢材表面不应有明显的凹痕和损伤，钢板平面度每米应小于1.0mm，钢板直线度应满足当板长L≤8m，允许偏差小于3mm，当板长L>8m，允许偏差小于4mm。

2 施工工艺

2.1 放样、划线

放样前应复核施工图纸，确保施工图准确无误。放样所用的量具、仪器、仪表进行校验，制作用尺与安装用尺相互校对，确保尺寸的一致性。熟悉结构件的图样和制造工艺，核对选用的钢号、规格应符合设计要求。

钢料经过矫正，放样准备工作完成后，即可在施工平台上进行放样。放样按施工图放1：1的大样，根据预拱度要求加放预拱值，构件拼装焊接焊缝长，箱梁采用分段制作整体拼装，放样时考虑焊接变形和拼装需要留有余量，并考虑切割、刨边和铣平等加工余量的要求。余量具体设置情况为对接焊缝沿焊缝长度方向每米留0.7mm，对接焊缝垂直于焊逢方向每个对口留1mm，角焊缝按每米0.5m计，加工余量按施工工艺取4mm。划线前将钢料垫平、放稳、划线时要求线条细且清晰。

2.2 下料

零部件的下料采用自动气割和手工气割。自动气割质量较高，用于主要零部件下料，手工切割主要用于现场施工，局部修割。气割前对设备、工具等进行检查，确认完好可靠后方可切割。气割前清除切割区表面污物和铁锈。钢板应放平、垫稳，割逢下留有空隙。

钢料气割准备就续后，进行钢料切割。气割人员应具备特殊行业作业资格证。切割线与划线偏差不超过2mm，端部倾斜度应小于2°，切割过程中应控制行走小车的路径及其行走速度，确保切割质量。

2.3 部件组装及焊接

部件装配包括底板对接焊接、T型结构装配焊接、横隔板装配焊接；总件装配包括底板预拼装、纵向加劲肋预拼装、横隔板预拼装、T型梁预拼装、T梁与底板焊接、横隔梁与底板、腹板焊接，剪力钉与翼板及纵向加劲肋与底板焊接、底板、腹板、翼板连接板制孔。

设计图对焊缝要求所有对接接头、腹板与底板及上翼缘板之间的T型接头焊缝均为Ⅰ级焊缝，必须焊透。底板、翼板和腹板T型接头焊缝焊脚尺寸hf为：腹板厚18mm时，hf= 9mm，腹板厚16mm时，hf=8mm。所有焊缝都要检查，其中Ⅰ级焊缝进行X光探伤，并拍片，所有焊缝均为连续焊缝。

底板对接焊接采用埋弧自动焊，一级焊缝。底板对接按照设计图纸中所划分的节段来进行制造，每个节段长度大约在22米左右，考虑拼接接头不应布置在同一截面上，错开距离不得小于200mm，同时拼接接头不应放在梁的中心附近，一般应离中心2m以上。按照图纸对底板对接的技术要求。拼接前将拼接板按拼接位置放置、调整焊接变形控制板，调节完成后实施点焊定位。在焊缝引弧处装引弧板，收弧处装引出板，焊机就位，调试，焊接。

横隔板在整个箱梁结构制造过程中可以起到支撑定位的作用。横隔梁部件制作焊接设计为二级焊缝，贴角焊。横隔板的制作流程为隔板、加劲肋、护筒下料→纵向加劲板通孔、中部φ600通孔制作→隔板上划线定加劲肋位置→加劲肋定位安装→加劲肋与隔板的焊接→隔板与护筒焊接（如图1）。隔板、加劲板下料，纵向加劲板通孔、中部φ600通孔制作采用气割，其相关要求应满足下料要求。加劲肋定位应准确，其在隔板上的平面位置和垂直度应满足设计及规范要求。肋板与隔板之间焊接、护筒与隔板间的焊接应连续对称施焊，焊脚尺寸应满足设计要求。

2.4 节段拼装

节段拼装是各部件制作完成后，经检查合格后在胎架上实施拼装。节段拼装流程为底板拼接→底板上划线确定部件（纵向加劲肋、横隔板、腹板）位置→纵向加劲肋定位焊接→横隔板定位焊→T型结构定位焊→底板与T型结构焊接→横隔板與底板、T型结构焊接→竖向加劲肋与底板、T型梁焊接。

2.5 节段总拼

钢箱梁设计一般跨径较大或较长，分节段制作、安装后再连接成整体。节段拼装和总预拼，应在制造场内搭设与设计线型、纵坡相一致的胎架，长度宜1节+3节制作段。在胎架上进行拼装，便于控制各节段制造线型和设计一致，也便于总预拼矫正和节段连接加工。以第一节段为基准，按顺序节段预拼，预拼节段两端预留600～1000mm的腹底板焊缝，总预拼结束后再进行焊接，总预拼顺序为节段顺序编号，从第一节到末节。

2.6 焊接工艺试验

剪力钉焊接前应进行焊接工艺试验。焊接工艺试验除选择电流、电压、焊接时间和焊枪位置外，还进行碳当量试验、熔深试验、焊缝、熔合区和热影响区的硬度试验和金相试验。焊接工艺通过后焊接若干个焊钉分别进行焊钉拉伸试验、弯曲试验，都合格后才能按认可的焊接工艺正式施工。

2.7 制孔

钢箱连接板制孔采用普通摇臂钻床来完成，双层拼接板只钻位于上侧的拼接板，另外一侧在节段拼装时配钻。螺栓孔应成正圆柱形，孔壁表面粗糙度Ra≤25μm，孔缘无损伤不平，无刺屑；孔径及相邻孔距偏差应满足设计及规范要求。所有的孔，均采用试孔器检查，其通过率应满足如下要求：用小于孔径0.1mm的试孔器检查，通过率应不小于85%，用小于孔径0.2～0.3mm的试孔器检查，通过率应为100%。

3 结语

钢箱—砼组合梁目前在桥梁建设中已经得到广泛的应用，它具有持久耐用，跨度大，施工现场占地少等优点，特别适用于施工不能中断交通的公路上跨桥。

参考文献

[1]叶静丽.钢箱梁的施工工艺[J].山西建筑，2014，（21）.

[2]王燕华，赵海舰，周高军.浅析钢箱梁制造工艺[J].科技情报开发与经济，2011，（17）.