贾杨洋

（山西晋宇路桥工程有限责任公司,山西 太原 030000）

0 引言

拱桥作为一种古老而又优美的桥梁形式，在现代交通建设中仍然得到广泛应用。而拱桥的稳定性和安全性与横梁和系杆的安装施工密不可分。拱桥横梁和系杆的安装不仅涉及结构的稳定性，还关系到桥梁的使用寿命和行车安全。因此，科学合理的拱桥横梁系杆安装施工技术显得尤为重要。

1 工程项目

主桥系杆、横梁、拱圈在支架上进行安装。该项目钢结构在厂内完成板材下料、单元件制作、节段总装及预拼装、涂装等相关工作，通过公路运输至施工现场，完成节段吊装、线型调整、节段间环缝焊连接等工作。全桥节段安装完成后，进行附属件安装、全桥焊缝修补及补涂装工作。

2 拱桥横梁系杆安装施工技术

2.1 支座安装

主桥123 m 系杆拱桥支座采用JPZ（Π）-15-D（S）X 盆式橡胶支座。施工过程中必须保证支座上、下面的水平，预埋钢板安装时必须保持平整，支座垫石顶面的四角高差不得超过2 mm。

支座安装工序如下：

（1）清除墩顶及支座垫石预留孔内杂物。

（2）确保支承垫石中心位置及标高符合设计要求，然后在垫石顶面涂抹一层约5 mm 的环氧树脂砂浆，就位支座。

（3）安排施工人员对支座的位置以及标高进行确定，随后使用无收缩高强度环氧树脂进行压浆处理。

（4）等待压浆强度达到标准之后，采用锚固螺栓进行固定处理，确保支座本体安装完成。

（5）在操作环节，需对预埋钢板的制作以及顶面进行安装，施工操作期间安排技术人员拧紧连接预埋钢板和支座的锚固螺栓，检查支座临时连接装置是否牢固[1]。

2.2 钢梁加工

由中交世通（重庆）重工有限公司承担，在工厂制作。

2.3 梁段制作及预拼装工艺

为确保梁段的制作精度和连续性，该项目梁段制作在预拼装胎架上进行。其中，系杆、横梁（含拱脚段）共13 个梁段进行整体预拼装，按1 条预拼胎架布置；拱肋按7 个梁段长度采取“6+1”的方式进行匹配制造，梁段预拼按1 条预拼胎架布置，共计2 个预拼装轮次，拱顶梁端参与2 个轮次的预拼。

2.4 钢梁安装

钢箱梁采用80 t 门吊进行吊装。先安装系杆、横梁，然后安装拱圈支架，在支架上安装拱圈。钢箱梁安装前，先在支架上安装钢梁焊接操作平台。

钢箱梁吊装：①当运梁车定位后，门吊机即可起吊钢箱梁，下放施工的阶段需要把扁担梁提升到梁段位置，采用连接的方式，保证两者的结合具备稳定性。此外，采用缆风绳调整构件空中位置，平稳起吊钢梁；②移走运梁车；③门吊提升环节需要做好调节，梁体平衡处理；④当梁段到达安装位置附近时停止，进行钢箱梁匹配。由于系杆设有纵坡，拱圈为弧形空间结构，施工时须谨慎精细操作和控制，确保梁段匹配。

2.4.1 系杆及横梁安装

在系杆以及横梁安装的过程中，需要根据规范进行施工。相应的安装效果图如图1。

图1 主桥系杆、横梁安装

（1）进行1#、2#墩中心桩相关工程安装时，要求做好各方面参数的确定，在相关偏差符合规范要求之后才能够进行施工。

（2）在钢箱梁的施工过程中，首先进行工厂预制，随后在支架上进行贝雷梁的安装。这包括在梁上安装3I20b 垫梁和I20b 压板，以确保支架的稳定性。在压板的支点位置，将钢箱梁节段进行安装，并通过卡板进行临时锁定，以保持构件的位置。在进行钢构件的运输时，必须严格遵循JTG/T F50—2011 的规定，同时采取可靠措施，以防止在运输过程中发生构件的变形和损伤。

（3）在梁的吊装过程中，使用80 t 门吊进行操作，并将梁和横梁吊装到适当的位置。在支架搭设完成后，需要对支架进行堆载预压，以确保支架的稳定性和可靠性。在系梁和横梁吊装就位时，需要根据项目的具体需求进行操作。这包括首先连接临时匹配定位组件，进行施焊，然后切除定位组件，并进行打磨处理，以保证梁的精确定位和连接的可靠性。

（4）上部结构在支架上进行安装，合理安排工期。针对可能的洪水，支架留有足够的泄洪空间，经验算，并具有足够的抵抗洪水冲力的刚度，确保支架不变形。当特大洪水到来前，暂停施工，撤离人员和设备到安全处，确保安全度汛[2]。

2.4.2 拱圈安装

（1）在安装拱圈之前，需要对支架进行检查和调整，确保支架稳固并符合要求。然后，根据设计要求将拱圈的一端悬挂在支架上，确保拱圈与支架之间的对齐和连接。在安装过程中，施工人员需要使用起重设备，将拱圈逐步提升并与支架连接，确保拱圈的位置和角度符合设计要求。

（2）在拱圈安装的过程中，施工人员需要密切配合，确保拱圈的稳定和平衡。一旦拱圈达到预定的位置，需要进行临时固定，以防止在后续施工过程中发生移动或倾斜。同时，还需要对拱圈进行检查，确保其质量和安全性，以满足结构的要求。

（3）在拱圈安装完成后，施工人员需要进行最终的检查和调整，确保拱圈与支架的连接紧固可靠，没有松动或变形现象。如果发现任何问题，需要及时进行处理和修正，以保证拱圈的安装质量和结构的稳定性。

2.5 钢梁焊接

2.5.1 焊接工艺评定试验方案

进行焊接工艺评定试验时，需要制定合适的试验方案来验证焊接工艺的可靠性和质量。

（1）根据焊接材料、焊接方法和要求，确定试验材料和试验样品。

（2）明确试验参数，如焊接电流、电压、焊接速度等。接着，进行焊接试验，根据试验结果进行焊缝检查、金相组织分析、力学性能测试等，以评估焊接质量。

（3）根据试验结果，判定焊接工艺是否合格，并根据需要进行调整和改进。钢结构制作分成单元件及部件制造、总成制造、工地成桥三个阶段。对各阶段制定相应的焊接工艺，相关要求见表1。

焊接工艺评定是编制焊接工艺文件的重要依据，而焊接工艺文件是焊接人员进行焊接操作的唯一指导性文件，科学合理的焊接工艺评定是保证焊接质量最重要的前提条件。该项目将焊接工艺评定试验作为焊接关键控制项目之一，根据实际制造情况进行有针对性的焊接工艺评定，保证该项目焊接工艺评定的先进性与科学性。

2.5.2 单元件的焊接

单元件的焊接是在制造过程中将不同构件进行焊接，以形成一个整体的结构单元。在焊接肋板与顶板坡口角时，熔透深度需达到顶板厚度的80%以上。这意味着焊缝的熔透深度要足够，以确保焊接的强度和稳定性。熔透深度是指焊缝中液态熔融金属渗透到母材中的深度，通过控制熔透深度，可以确保焊接区域的金属连接牢固，并提升焊接的质量[3]。

表 1 全桥主要焊缝要求

2.5.3 钢箱梁节段总成焊接

（1）组装底板单元件。将底板单元件按照焊接图纸和设计要求进行正确的组装，确保各部分的连接精准。在组装过程中，要注意底板的平整度和位置的准确性，以便后续的焊接能够顺利进行。

（2）组装横隔板单元件与腹板单元件。在底板单元件组装完成后，安装横隔板单元件和腹板单元件。同样，要保证组装的准确性和精度，以确保焊接质量。在组装横隔板和腹板时，还需要注意焊缝的对准和间隙的控制，为后续的焊接提供良好的条件。

（3）进行顶板单元件的组装。将顶板单元件按照设计要求安装在横隔板和腹板之上，确保各部分的平整度和位置的准确性。顶板的组装也需要注意焊缝的对准和间隙的控制，以保证后续的焊接过程顺利进行。

（4）开展底板纵缝的焊接是整个焊接过程中的关键步骤之一。采用CO2气保焊进行底部焊接处理，配合埋弧自动焊机进行填充。CO2气保焊是一种常用的焊接方法，能够提供稳定的焊接电弧和较好的焊接质量。埋弧自动焊机则可以实现连续的焊接操作，提高焊接效率和一致性。

（5）完成底板焊接后，进行钢箱梁节段总成的焊接。在这个阶段，所有的单元件已经组装完毕，焊接图纸和设计要求提供了明确的指导。焊接过程中要注意焊缝的清洁度和间隙的控制，确保焊接质量达到要求。

2.5.4 系杆拱桥钢箱梁工地成桥的焊接

（1）系杆拱桥钢箱梁工地环缝的焊接方法：在系杆拱桥钢箱梁工地，环缝的焊接通常采用埋弧焊或手工电弧焊的方法。首先，需要对焊接区域进行清理和预处理，确保表面干净、无油污和杂质。然后，根据焊接工艺要求，选择适当的焊丝和电流，并进行预热，以提高焊接接头的质量。对于埋弧焊，操作人员会使用埋弧焊机，将焊丝自动送入焊缝，同时通过电弧和焊丝的熔化，形成稳定的焊接熔池，完成焊接过程。

（2）焊接收缩量应根据工地焊接时的实际测量数据进行分析、确定，以利于控制该桥成桥长度。

（3）肋板及纵肋加劲嵌部先焊接对接焊缝，而后进行接缝焊接处理。

（4）焊接工艺应能适应缝口间隙的变化，缝口间隙的变化范围一般为2~4 mm。

（5）钢箱梁工地合龙段焊接施工时，应选择在温度变化不大的时候进行。

（6）钢梁焊接前，须进行试焊。产品试板焊接各项指标检测合格后，才能开展后续施工。

2.5.5 钢箱梁施工焊接环境

钢箱梁施工焊接需要在适宜的环境下进行，以确保焊接质量和安全。焊接环境要求包括：保持通风良好，避免有害气体积聚；避免降雨、高风等恶劣天气影响焊接效果；施工场地要平整稳固，防止焊接过程中的震动；严格遵循防火措施，防止火灾事故发生；确保焊接区域清洁，避免杂质进入焊缝处[4-5]。

2.5.6 焊缝检测

（1）焊缝外观检验。针对焊缝围观检验，需要确保外观无裂缝、无焊渣、无缺陷等，相关要求如表2 所示。

表2 焊缝的质量控制要求 /mm

3 结语

总之，在拱桥横梁系杆安装施工技术中，各个环节的精细操作和严格控制是确保拱桥结构稳定和使用安全的关键。选择科学的施工计划、精准的测量定位、精心的横梁吊装和系杆连接等工艺，可以保障拱桥的整体性能和结构稳定性。同时，充分考虑施工环境、材料选用、技术人员的操作技能等方面，也是实现拱桥横梁系杆安装施工技术的成功与效益的保障。拱桥横梁系杆安装施工技术的不断创新和完善，将为现代交通建设中的拱桥工程提供更可靠的保障，为人们的出行安全和便利作出贡献。