上海嘉閔高架鋼箱梁製造方案
本工程為嘉閔路高架路改建工程施工4標（徐涇中路-北翟路），沿線分別跨越新角浦河道、蟠龍港和老蟠龍港河道。沿線還跨越天山路和北瞿路（北瞿路立交）。高架道路跨河大橋上部主橋採用連續鋼箱梁，引橋採用預應力混凝土連續箱梁。
下部採用鋼筋混凝土墩、臺，樁基為鑽孔灌注樁。本工程高架道路主線部分梁由預應力簡支小箱梁、疊合梁、預應力連續梁和鋼連續梁組成，高架道路匝道部分梁由預應力連續梁、鋼連續梁、普通鋼筋混凝土連續梁、疊合梁和t梁組成。
鋼箱梁施工範圍：①嘉閔高架24＃－27＃、42＃－43＃，②wn匝道24＃－28＃、39＃－40＃（疊合梁暫定）、44＃-45#（疊合梁暫定）,③ne匝道16#-20#，④sw7#-11#。
本標段鋼結構部分共有jm、ne、sw、wn四聯鋼箱梁，長度分別為188m、180m、174m、209m。jm鋼箱梁高2.88公尺; ne、sw鋼箱梁高2.
08公尺; wn連續鋼箱梁高1.78公尺，疊合樑高2.60公尺。
第一節、廠內製造方案
1、製造方案總體概述
根據對招標、設計檔案的理解及結構形式的分析，本橋上部鋼箱梁製造可分為：四大階段。
製作四大階段：單元製造階段、節段總成及預拼裝階段、工地連線階段。
結合本橋結構特點，綜合考慮公司資源的充分利用和運輸等因素，確定本橋鋼箱梁製造分兩地：公司和上海嘉閔路高架橋橋位進行，即單元件在公司的車間內完成；節段製造及預拼裝在公司總拼胎架區完成；橋上拼裝焊接在架設現場節段吊裝就位後完成。
其總體工藝流程如下：
2、鋼箱梁製造方案
2.1、節段製作方案設計
2.1.1、節段劃分
在考慮運輸、現場定位安裝、吊裝等因素，盡可能將梁段尺寸作大，減少高空拼接工作量。根據我們對設計圖紙的理解，在水平面內按平面線型徑向劃分，在豎平面內按垂直於上橋面板進行劃分梁段，便於控制梁段的線型和標高。
各路段鋼箱梁節段劃分如下：
根據《技術規範》和設計要求，為減少節段總拼工作量，更有效控制節段製造精度，依據鋼箱梁節段特點，將每個節段劃分成若干個單元件，單元件在本公司車間內完成製造，在製造中盡量實現單元化，避免零散部件參與節段組裝。這樣所有單元可按型別在車間內專用胎架上形成流水作業製造，易於實現生產規範化，產品標準化，質量穩定化。
單元製作完成後，按照節段總拼裝輪次，在總拼場改造一條170m長的節段總拼裝線，按照架梁順序及工期要求，採用多節段連續匹配組裝、焊接和預拼裝同時完成的方案。每輪預拼裝合格後，組裝臨時連線件，標記節段號後出胎進入塗裝工序。
3、鋼箱梁製造方案和製造方法
3.1、製造方案設計
本橋的主線高架橋為便於運輸，節段劃分基本原則：沿長度方向5m左右，寬度約32m/2，為乙個節段塊體製作，總拼裝採用長度不少於50m,兩個塊體組裝、預拼裝（使用臨時連線件）同時進行；匝道橋考慮運輸，節段劃分基本原則：沿長度方向12m左右，寬度約8.
5m/2，為乙個節段塊體製作，總拼裝也採用兩個塊體組裝、預拼裝（使用臨時連線件）同時進行這樣節省工期，又可以保證質量。本製造方案選取其典型斷面(分別如下圖)來說明製造方案。
標準段主線高架橋箱梁（寬32m/2）直觀圖
標準段匝道橋箱梁（寬8.5m/2）直觀圖
鋼箱梁製造與安裝劃分為三個階段：即單元製造，節段製造，橋上拼裝焊接。根據鋼箱梁的結構特點，綜合考慮公司的現狀和運輸等因素，確定板單元在公司的車間內完成；節段製造在總拼胎架區完成；橋上拼裝焊接在架設現場節段吊裝就位後完成。
根據我們對本橋鋼箱梁設計檔案的理解，確定本橋鋼箱梁製造與安裝採用「板→單元製造→單元拼接→多節段連續匹配組焊及預拼裝→表面塗裝→節段運輸→橋上連線→最終塗裝」的程式。
3.1.1、單元製造
在滿足《技術規範》和設計要求的前提下，綜合考慮供料、運輸及批量生產等因素，盡可能將板單元尺寸作大，以減少其種類和數量及拼接工作量。根據我們對設計圖紙的理解，初步劃分了板單元，見下圖：
標準段主線高架橋箱梁（寬32m）板單元劃分圖
標準段匝道橋箱梁（寬8.5m）板單元劃分圖
單元件在本公司車間內完成製造，在製造中盡量實現單元化，避免零散部件參與節段組裝。這樣所有單元可按型別在車間內專用胎架上形成流水作業製造，易於實現生產規範化，產品標準化，質量穩定化。
3.1.2、節段製造方案
單元製造完成後，在中泰公司拼裝場進行節段的製造。根據本橋鋼箱梁的結構特點，採用多節段連續匹配組裝、焊接和預拼裝同時完成的方案。為滿足架設工期要求，改造一條170m長的節段總拼裝線，按照架梁順序及工期要求進行匹配製造。
在節段製造中，按照底板、斜底板→橫隔板→內外腹板→頂板的順序，實現立體階梯形推進方式逐段組裝與焊接。組裝時，以胎架為外胎，以橫隔板、內腹板為內胎，重點控制橋梁的線形、鋼箱梁幾何形狀和尺寸精度、相鄰介面的精確匹配等。
3.1.2.1、底板單元兩拼
在底板單元參與節段組裝前，先在專用胎架上將二塊底板單元拼焊成乙個吊裝板單元。拼接時使用預留焊接收縮量的樣板控制焊縫兩側相鄰加勁肋的中心距，且預置反變形，以保證焊後板單元的尺寸精度和平面度。由於採用上述方案，能減少一半需在總拼裝胎架上對接的焊縫量。
這樣，不僅能縮短製造週期，而且易於控制鋼箱梁的外形尺寸。
3.1.2.2、節段匹配組焊和預拼裝
節段製造採用匹配組裝、焊接和預拼裝同時完成的工藝。為實現這一目的，須有兩個前提條件，其一是節段拼裝胎架應按設計給定的線形設定，並考慮橫向預設拱度；其二是控制板單元製造長度，並精確預留焊接收縮量，保證成品節段製造長度的誤差控制在《技術規範》規定的允許偏差之內。
3.1.3、塗裝方案
本橋塗裝分為預塗車間底漆、拼裝場二次塗裝、橋上塗裝三個階段完成。
3.1.3.1、預塗車間底漆
下料前，將鋼板表面油汙、氧化皮、鐵鏽及其它雜物清除乾淨，矯正鋼板變形後，再對鋼板進行表面預處理（對鋼板進行拋丸除鏽、除塵，噴塗車間底漆），烘乾後，對鋼板的材質、爐批號進行移植。除鏽等級為gb8923-88標準規定的sa2.5級，噴塗車間底漆一道（厚度20--25μm）。
3.1.3.2、二次塗裝
表面處理和噴塗作業均在塗裝房內進行，塗裝房內的溫度和濕度等均應滿足《技術規範》要求。表面處理和噴塗作業均以機械化作業為主，僅在不易採用機械的部位採用手工作業。作業程式應遵循打磨→除油、汙→噴砂→清潔→噴塗的作業順序。
3.1.3.3、橋上塗裝
先對環縫及破損部位進行打磨，使其除鏽等級和表面粗糙度達到規範要求，再按塗裝體系補塗。在鋼橋面鋪裝完成後，先清洗全橋外表面，然後噴最後一道面漆。
3.1.4、橋上作業方案
鋼箱梁的橋上拼裝與焊接（工地連線）係指成品節段吊裝就位後，在形成整體鋼箱梁過程中完成的焊接及相關作業。主要包括節段間環縫的焊接、橋面附屬件的現場安裝焊接等。
3.2、關鍵工藝項點及控制措施
根據鋼箱梁的結構特點、受力狀況、裝配要素及驗收規範，有以下幾項關鍵工藝項點，在製造中必須加以嚴格控制。
(1)頂底板單元的幾何尺寸精度控制
板單元是鋼箱梁的基本構件，它的外形尺寸、u形（扁鋼）肋間距、u形（扁鋼）肋位置等項點是保證箱梁整體組裝精度的基礎，為此在製作中採取以下主要措施：
1)在零件加工方面，首先對面板下料後再次滾平，以消除焰切應力，有利於減小焊接變形，其次提高u形（扁鋼）肋的製作質量，嚴格控制u形（扁鋼）肋的外形尺寸和長度。
2)在組裝方面，採用門架式胎型無碼定位組裝u形肋，並嚴格按縱橫基準線精確對線就位。
3)在控制焊接變形方面，利用反變形胎架設定反變形量，並在縱橫向預留焊接工藝補償量；採用線能量較小的co2氣體保護自動焊接工藝和優化的焊接順序在約束條件下焊接；對控制焊接後的微小殘餘變形採用冷、熱矯相結合的方法進行矯正，在專用胎架上精密對稱切割對接邊坡口。
(2) 頂板單元u形肋焊縫熔深控制
為了u形肋與頂板、底板、斜底板的焊縫熔深滿足設計要求，在製作中採取以下主要措施：
1)u形肋焊接邊開單面v型坡口，按照焊接工藝評定結果確定鈍邊尺寸。
2)。3)檢測焊縫的熔深和成形。
(3)整體橫隔板的幾何尺寸精度控制
橫隔板按位置主要分為普通橫隔板、支座處橫隔板兩種形式，均採用整體式結構。橫隔板是鋼箱梁組裝的內胎，它的精度直接影響箱梁的斷面精度，同時鋼箱梁頂底板u形（扁鋼）肋直接插入橫隔板槽口，因此在橫隔板單元製作過程中控制u形（扁鋼）槽口間尺寸精度是乙個重點，也是乙個難點，可用以下工藝措施確保橫隔板幾何精度：
1)鋼板下料前採用滾板機機械滾平，以消除軋制和焰切應力，從而減小後續部件的焊接變形。
2)採用平台剛性約束下施焊，減小其翹曲變形。
3)用線能量較小的co2氣體保護半自動焊焊接，以減小焊接變形。
4)採取先組焊修，後整體切割的二次切割工藝。克服了焊接和修整收縮的不利影響。即：
橫隔板面板一次切割毛料並噴粉劃線→組焊縱橫加勁→火焰修整→數控等離子水下二次精切u形槽口，此種工藝措施能有效消除橫隔板縱橫向加勁焊接收縮對u（扁鋼）肋槽口間距的影響。
(4)箱梁整體組裝精度及焊接質量控制
鋼箱梁的斷面尺寸、介面匹配精度，是保證橋位順利架設、介面對接焊縫質量的關鍵，為此在製作中採取以下主要措施：
1)鋼箱梁整體組裝胎架上以胎架為外胎，以橫隔板為內胎進行整體組裝，採用縱橫基準線、測量塔控制箱口幾何尺寸和斷面垂直度。
2)整體組裝胎架設計時根據已有的經驗，橫向預設工藝補償量，來抵消整體組焊後箱梁斷面的收縮變形，確保2%橋面橫坡。
3)採用橫向基準線、測量塔線控制單元塊的準確就位, 再以單元塊的縱橫基準線控制其它單元件的組裝。
4)在日出前將鋼箱梁板單元按線定位，避免日光對組裝的影響；
5)將兩個底板板單元件組焊成乙個板單元件後再參與箱梁的整體組裝，減少整體焊接的焊縫數量。箱梁橫斷面預設適當的焊接工藝補償量，以控制箱梁的整體焊接變形。
6)對於大量的縱向對接焊縫，採用v形坡口形式的單面焊雙面成形工藝，利用積累的資料對焊接收縮量進行修正，並跟蹤檢測焊接收縮量情況，及時反饋資訊以完善裝配過程中的工藝補償量。
(5)預拼裝線形及介面匹配連線精度控制
預拼裝線形（拱度、旁彎）及箱口匹配連線精度，是保證節段順利吊裝、橋梁整體線形、環縫焊接質量的關鍵。
採用縱橫基準線、測量塔控制預拼長度和直線度；採用多段實橋立體預拼裝法，實施箱口匹配連線精度的控制。為了減小橋位介面對接錯邊調整的難度，箱口各拐點處預留一定長度的不焊段。
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