大桥箱梁制作施工研究

长沙航空职业技术学院学报

JOURNAL OF CHANGSHA AERONAUTICAL VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGEVol.19 No.1Mar. 2019

DOI:10.13829/j.cnki.issn.1671-9654.2019.01.018

大桥箱梁制作施工研究

申志胜

（中铁十八局集团第一工程有限公司，河北　涿州　072750）

摘要：研究箱梁制作施工工艺，对提升施工精度和使用寿命有重要意义。以濮阳特大桥设计为例，分别从加大梁段间预留间隙设置尺寸，确保梁端口焊接质量、对中横隔板上下接板及合理控制变形、应用先进的模板安装、混凝土浇筑、预应力施工技术等方面进行研究，采用创新工艺措施，有效提升大桥箱梁制作施工的精度和质量，提高了大桥箱梁的使用寿命。

关键词：大桥箱梁；间隙设置；变形控制

中图分类号：U445.47　　文献标识码：A　　文章编号：1671-9654（2019）01-0077-04

Study on Making and Construction of Bridge Box Girder

SHEN Zhi-sheng

(China Railway 18 Bureau Group First Engineering Co., Ltd., Zhuozhou Hebei 072750)

Abstract: it is of great significance to improve the construction precision and service life by studying the construction technology of the box girder. In this paper, the design of Puyang super bridge is taken as an example. The construction technology is studied from the aspects of increasing the size of the reserved gap between the beams, ensuring the welding quality of the beam port, connecting the upper and lower plates to the middle and horizontal diaphragm and reasonably controlling the deformation, the application of advanced formwork installation, concrete pouring, prestress construction technology, etc. By adopting innovative technological measures, the precision and quality of the construction of the bridge box girder are improved effectively, and the service life of the bridge box girder is improved.

Key words: bridge box girder; clearance setting; deformation control近年来，我国交通运输业快速发展，交通基础设施建设更加完善，桥梁作为交通运输的主要组成部分，其施工技术是否先进、完善对整个工程施工质量有重要影响。箱梁施工是桥梁工程的主要内容，对箱梁制作施工工艺进行研究，对提升施工精度和使用寿命有重要意义。箱梁内部多为空心状、两侧上部为翼缘，外形和箱子比较类似，根据施工方式的不同，可分为两种箱梁，一种是现浇箱梁，另一种是预制箱梁。由于桥梁施工的特殊性，决定了箱梁在施工中存在很大的危

险性，为确保箱梁施工任务能安全顺利的完成，就需要对制作施工技术进行全面了解和掌握，基于此，本文结合濮阳特大桥实际情况，对大桥箱梁制作施工做了如下研究。１工程概述

濮阳特大桥设计速度350.km/h，ZK活载,双线、正线线间距为5.0.m。梁全长32.6.m/24.6.m，计算跨度31.5.m./.23.5.m。截面类型单箱单室简支箱梁（跨度31.5.m与跨度23.5.m等高），跨度31.5.m与23.5.m截面中心梁高3.035.m，横桥向

收稿日期：2018-12-12

作者简介：申志胜（1980-　），男，湖南邵东人，助理工程师，研究方向为箱梁制作。

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支座中心间距4.5.m；梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚。

箱梁预制工程量大，预制箱梁总数453孔。专业集中，施工过程涵盖钢筋加工，钢筋绑扎，模板安装，混凝土浇筑、预应力张拉等，各专业之间衔接紧密。预制箱梁体积大，跨径31.5.m梁体自重790.3.t、跨径23.5.m梁体自重616.3.t，安全质量要求高。

在本工程箱梁制作施工中，顶板、平地板、斜向底板为正交异性板结构，顶板设置了双向2%横坡，厚度在16~20.mm之间，纵向设置了板肋及U形加劲肋。确保顶板顶缘齐平、低缘齐平，U形加劲肋的高度可按照顶板的厚度进行调整，调整范围在296.mm~300.mm之间[1]。

横隔板采用实腹式板搭接而成，由上下两块板通过融透的焊接方式进行对接，标准间距为3.75m和3.5.m。并在箱梁内部设置两道纵向隔板间距为15.2.m。

２大桥箱梁制作施工创新工艺设计和应用

根据本工程特点，提出多项工艺设计方案，除了对正交异性板箱梁制作工作进行改进完善之外，还设计了多项创新工艺，制作检验结果表明，效果良好。下面列举几项：2.1加大梁段间预留间隙设置尺寸

目前我国大桥箱梁制作施工中多采用长线法进行制作，但往往忽略了日照温度对制作精度的影响，但该区域昼夜温差比较大，温差控制会造成梁段伸缩变拉过大，从而影响施工的精度。因此，在制造时将梁段间预留出30.mm的间隙。从梁段焊接结果检测效果而言，存在由焊接引起熄弧电流不稳定造成焊缝缺陷的问题，基于此，进一步加大了预留间隙，增加到50.mm，但从焊缝RT检测结果而言，焊缝质量不够稳定，为解决这一问题，本工程在箱梁制作时对制作工艺进行了重新调整，预留间隙增加到120.mm，用专业引弧板进行引弧，具体情况如图1所示。

从图1中可以看出，此种引弧板具有良好的连接线，可有效满足施工需求，确保引弧的长度在75.mm左右，焊接引弧和熄弧都在专业位置完

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图１　间隙调整后效果图

成，从而提升梁段的焊接质量。此外通过加大预留间隙，满足梁段竖曲线设计需求，但并不会对桥线造成任何影响。预留间隙增加到120.mm后，.不但有限解决了方法引板放置难度大的问题，而且可促使梁段连续匹配组装一次预拱成桥，从而提升了桥段焊接质量[2]。

2.2横隔板对中焊接质量和焊接变形控制

本桥梁更隔板为实腹式结构，由上下两块横隔板共同组成，在实际制作时，上接板和预制板一起焊接，在梁端组装时，上接板和下接板通过融透的方法进行连接。但此种结构形式存在横隔板受力偏心缺陷，通过全断面横隔板槽口来解决这一问题，但效果并不理性，容易受到人为因素的影响。因此，采用了搭接法来解决偏心缺陷和人为因素影响焊接质量的问题，但横向焊接接缝对焊接的质量、断面尺寸、变形控制等有很高的要求，很多预制厂难以达到质量要求，需要改变设计构造，具体做法为：

先进行横隔板加劲肋焊接，待其完成焊接收缩变形以后，再进行横隔板单元修平处理，然后采用等离子切割机对多余的横隔板进行切割处理，确保横隔板的尺寸、外形、间距达到设计标准。

严格控制接板画线精度，通过单元组装胎上的定位线模块来确定接板的位置，避免发生人为失误。

合理应用工艺导向板，导向板应用示意图如图2所示。

第1期申志胜：大桥箱梁制作施工研究

上拉杆受力结构，但为满足梁体预留压缩量的需求，箱梁上翼缘板为+6.mm，下翼缘板+14.mm。在制作过程中底模、内侧模固定不动，外侧模可过根据实际情况进行合理调整，便于桥面宽度调整。桥面上设置提浆磨平机走行轨道；下翼缘“碗口”部位均应考虑脱模坡度，尤其支座板处；每套外模设计安全护栏。内模采用液压整体收缩式内模，即脱模时要求内模整体地由一端从箱内抽拔而出，在内模拼装台座上准备后整体穿入安装。模板安装允许误差指标如表1所示。

表１　模板安装允许误差指标

图２　导向板结构示意图

从图2中可以看出，该导向板结构由三大部分共同组成，包括：顶板板块、顶紧、落位码、横隔板。在横隔板下接板上安装工艺导向板，提升上下接班的对中精度。

合理调整焊接工艺，采用反面清根焊接法进行焊接，坡口示意图如图3所示。

序号1234

项目模板标准高度模板内部尺寸模板相邻两板表面高差模板表面平整度

允许误差（mm）

±8±525

从表1中可以看出，桥梁箱梁在制作过程中，对模板安装精度有较高的要求，需要全面控制才能提升施工质量。2.4采用智能张拉系统

智能张拉系统的型号：TYZ/60-Ⅶ/TK，由动力子系统、传感器子系统、控制子系统、数据子系统、辅助子系统。选用张拉千斤顶为：300T穿心式千斤顶。为提升大模板利用率避免混凝土发生裂缝，预应力张拉分为三部，预张拉、初张拉和终张拉。1）混凝土强度达到33.5.MPa（由实

图３　反面清根焊接坡口示意图从图3中可以看出，该工程焊接接口为V字型，左侧开角55°，右侧开角50°。先进行一侧坡口焊接，然后在其背面做清根处理，并切出焊接坡口，再进行焊接，从而实现对称焊接。此种焊接法可有效提升焊接的平面度，从而降低焊接变形，提升焊接质量。

2.3底模支撑端模、端模包侧模、端模支撑内模

为提升本桥梁箱梁制作施工质量，在模板安装时采用了底模支撑端模、端模包侧模、端模支撑内模的总体布局形式。内模通过螺杆与梁内支架、底模连接，防止内模上浮。外模采用了无

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验室出报告单），即拆除端模、松开内模，进行预张拉。2）初张拉时在梁体混凝土强度达到设计强度等级的80%＋3.5.MPa（即≥43.5.MPa）后进行，初张拉后梁体吊移出制梁台位。3）在梁体混凝土强度到到53.5.MPa及弹性模量达到35.5.Gpa，且龄期不少于10天后进行终张拉。钢绞线张拉伸长量计算公式为：

⊿L=P平·L/(Ap·Ep)

此公式中⊿L表示预应力筋的理论伸长值（mm）；P平表示预应力筋的平均张拉力(N)；L表示预应力筋张拉的长度（mm）Ap表示预应力筋的截面面积（mm2）；Ep表示预应力筋的弹性

长沙航空职业技术学院学报第19卷

模量[4]（N/mm2）。

在预应力张拉施工前，要切实做好准备工作，比如：检查夹片是否是完好无损，确认到达设计标准后才能进行张拉，并对张拉的各项数值进行精确记录。

2.5采用连续灌筑、一次成型

在混凝土灌筑时要严格遵循“先底板、再腹板最后顶板、由两端向中间进行”的原则，两侧腹板混凝土高度保持一致。混凝土由2台HBT8018C-5型输送泵配合2台18.m布料机进行浇筑，各备用1台HBT8018C-型输送泵、1台18.m布料机，防止中途出现故障。泵送时泵管起始水平段长度不得小于15.m。

采用振动棒进行混凝土振捣，振动棒移动距离控制在40.cm下，每个点要振捣20~30.s，加强对倒角、交界面以及钢筋密集部位特别是锚头下和支座垫板处的振捣。为提升混凝土浇筑质量，在侧模和底模上安装了40台附着式BPZ-150高频振动器，振动迷失以后，开启高频振动器，避免脱模时破坏混凝土表面[5]。

在混凝土养护时，在梁体底部、侧面、梁箱内部分别喷涂养护液，然后进行洒水养护，箱梁面养护时先摊铺一层土工布，然后再用0.6.mm厚的塑料进行全面覆盖，并压实覆盖物。派专人进

行浇水养护，保证混凝土湿润。洒水次数以混凝土表面湿润状态为度。混凝土洒水养生时间不少于14.d。３结论

综上所述，本文结合工程实例，研究了大桥箱梁制作施工，研究结果表明，大桥箱梁施工是一个比较复杂的过程，但由于箱梁在桥梁施工的应用愈发普遍，需要对制作施工工艺及技术进行不断创新，才能确保施工质量。提升箱梁焊接质量和制作精度，根据桥梁工程特性，选择与之相适的模板安装计算、预应力施工技术、混凝土浇筑计算，是提升大桥箱梁制作施工质量的关键。

参考文献：

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［编校：杨　琴］

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