城市道路桥梁钢梁施工优化设计分析

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【摘要】 本文以在城市道路桥梁中应用较多的钢箱梁施工为例，首先概述了钢箱梁施工组织设计优化内容，进而分别在钢箱梁加工制作、钢箱梁运输、吊装、焊接等几方面，详细论述了城市道路钢箱梁施工工艺，可以为相关施工作业项目的实施提供合理的参考。

【关键词】 钢箱梁；施工；工艺；优化

中图分类号：TU74文献标识码： A

0引言

钢梁桥主要是以受弯为主的钢梁作为桥梁桥跨结构的桥梁，在工程项目施工中尤其是大跨度的桥梁施工中，钢箱梁桥得到了普遍的应用。钢箱梁桥的结构特点为梁体由带有纵横肋的上下翼缘以及腹板构成薄壁钢箱，由于能够较好的发挥构件的力学性能，在偏心荷载作用下具有较好的横向分配能力，而且架设施工简便，因此在城市道路桥梁结构尤其是大跨度桥梁施工中得到了广泛的应用。然而由于钢箱梁桥施工环节较多、施工工序复杂，对于施工作业管理提出了较高的要求，为了确保钢箱梁桥整体施工质量，必须按照施工作业情况合理的优化施工组织设计，以提高钢箱梁桥的建设施工水平。

1钢箱梁施工组织计划的整体优化

（1）施工组织设计优化。在钢箱梁施工作业之前，应该根据钢箱梁的设计图纸以及技术规范资料等文件，组织设计人员对项目施工管理人员进行技术交底与设计方案澄清，进而让施工设计人员充分领会设计意图，以便于制定最佳的施工方案。在施工组织设计的制定上，应该明确施工方案的重点与难点，特别是对于涉及到钢箱梁制作、安装、运输以及钢结构的焊接等方面的施工内容。然后结合钢箱梁结构施工作业实际情况，编制钢箱梁的制造工艺以及施工方案，将施工图纸转化为能够指导工装设计、梁段拼装以及焊接管理的技术文件。

（2）施工作业准备工作。钢箱梁施工作业准备工作主要是人员、机械以及材料的准备工作，对于施工队伍的建设主要是合理的配置不同工种的施工作业人员，尤其是合理的组建安装以及焊接施工队伍。对于设备投入主要是装载机、自卸汽车、吊车、焊机等设备，材料准备则重点是钢材、焊材以及漆料等材料，要确保施工作业材料质量满足相关施工作业技术规范中的标准要求。

（3）明确钢箱梁施工管理要点。在钢箱梁施工组织计划中，应该重点突出钢箱梁施工组织管理要点，重点是对质量管理、进度控制以及施工现场安全三方面的管理，在施工组织设计中应该单独制定专项的管理措施。尤其是对于施工安全管理，由于施工作业过程中吊装作业内容多、吊装吨位较大，因此应该严格按照包括《建筑施工安全标准检查》、《施工现场临时用电安全技术规范》、《建筑施工高处作业安全技术规范》等技术文件中的相关规定制定安全管理专项施工方案。

2钢箱梁的制作加工与运输

现阶段对于钢箱梁一般采取整体制作、分段整体梁吊装架设的施工作业方式，钢箱梁制作安装按照主体框架全断面整体焊接的施工作业方式，对于加劲肋则采用嵌补焊接的方式，制作加工的重点就是对于焊接质量的控制。

（1）钢箱梁的加工制作。钢箱梁的制作主要分为顶、底板的制作加工、横隔板制作加工、腹板制作加工以及涂装施工等几方面。在钢箱梁焊接施工中，重点要确保拼装焊缝间隙以及横向连接位置的精准，由于外腹板的熔透焊缝的焊接收缩量大，因此应该作为焊接过程中的重点控制内容。在钢箱梁施工过程中，为了尽可能的减少总拼装胎架时间，一般选择将两块或者多块地板拼装焊接为一个吊装板块。梁段的加工制作工艺为首先组焊底板，然后进行横、纵隔板的焊接，修整之后焊接外腹板与顶板，最后完成附属设施的焊接。

（2）钢箱梁的运输。钢箱梁在预制梁场内吊装运输前，首先应该对钢梁梁体进行全面的质量检查，确保钢箱梁内部的焊接以及外形尺寸满足施工图纸要求。梁板的吊装一般选择使用专用的吊具，以免由于吊装变形造成构件表面的受损。吊装作业应当遵循轻吊轻放的原则，多台吊车协同作业时必须确保操作的一致性。

3钢箱梁的吊装施工

钢箱梁吊装作为工程施工中最关键的环节，在具体实施过程中应该严格按照施工组织设计以及安全技术规范进行作业，具体施作步骤可以按照如下措施执行:

（1）吊装施工准备工作。在钢箱梁吊装施工作业强，首先应该对吊装作业区域的地基以及支点地基进行必要的处理，确保地基承载力满足施工作业的要求。之后对桥梁墩顶的中心线进行测放，同时对支座的标高进行施工现场的复核。在正式吊装作业前应该重点对钢箱梁的外观几何尺寸、焊缝质量、吊耳质量以及与框架墩是否匹配进行试验检测，确保吊装施工作业能够顺利的实施。同时在吊装作业之前必须完成支架的搭设。当前在钢箱梁吊装施工作业中，较多的采用门型支架，其结构形式为首先在施工作业桥梁区域浇筑钢筋混凝土基础，然后在基础上设置圆管支撑，为确保支架的稳定性在圆管之间增加槽钢连接，在圆管支撑上设置工字钢垫梁，然后在其上搭设横向支撑梁以及工作平台梁，形成门型支架以便于进行箱梁的吊装施工作业。

（2）钢箱梁的吊装施工。在钢箱梁吊装施工作业之前，首先应该在支架横梁上对钢箱梁的设计边线进行测放。对于吊装作业首先应该进行试吊，即缓慢起吊50cm后，对吊点位置进行检查确保没有异常情况后继续进行吊装施工作业。在吊装作业过程中应该合理的控制起吊速度，一般控制≤1.25m/min，起吊高度控制超过桥梁墩顶0.5m-1.0m即可。在起吊中过程中吊车转臂必须匀速，落梁就位必须在梁体稳定后方可以缓慢下落。在钢箱梁吊装至支架上部以后，应该先按照顺桥位进行对向，之后按照横桥向进行对位，横桥向的对位一般选择在支架横梁上设置千斤顶完成施工作业。

（3）钢箱梁的焊接施工。由于焊接顺序以及焊接方向对于控制焊接变形以及减小焊接应力具有至关重要的影响，因此对于钢箱梁的焊接应该按照“对称、均匀、同步、先长后短”的原则进行焊接。由于钢箱梁一般情况下既有顺桥向分段，同时又具有横桥向分块，在施工过程中为了最大程度的减小焊接应力，控制焊接变形，一般需要按照先施焊纵向分段内的纵缝，将横桥向分块连接形成纵向节段，然后施焊纵向分段间的横桥向焊缝，将顺桥向分段连接形成架设节段。在焊接过程中应该注意控制多层多道焊的接头应错开，控制每层焊道的高度在4-5mm之间，每道每层之间应该严格清渣，自检前层前道焊缝无裂纹等缺陷后，方可进行下道下层的焊接，直至焊接完成。

4 结语

钢箱梁作为较常见的钢梁形式，由于具有施工作业技术成熟、施工造价相对较低、承载能力强、偏心荷载横向分布控制好等一系列的技术以及经济优势，因此在城市道路桥梁尤其是大跨径的立交桥梁施工中得到了广泛的应用。在钢箱梁桥施工过程中为了提高施工作业水平，施工作业管理部门应该根据作业规模以及周边作业环境，合理的制定施工组织计划，并分别在钢箱梁制作、运输、吊装以及焊接等几方面强化施工控制管理，以提高整体施工质量，确保城市道路桥梁建设的安全稳固。

参考文献：

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