任建新 刘冬冬 洪全
天津城建设计院有限公司 天津市 300122
摘要：本文简要介绍了天津安阳桥的工程概况、桥梁结构布置形式，同时根据桥梁结构形式和受力特点，对本桥拱脚斜撑和钢铸件焊接工艺、焊接质量控制等桥梁施工技术进行了简要的论述。
关键词：拱脚钢铸件；钢网拱；焊接控制工艺
1 工程概况
本工程位于天津市塘沽区安阳道与迎德路交口至于新道与新华路交口，呈东西走向，其中主桥长304m、引桥长329.66m。本工程建成后是连接响螺湾商务区和于家堡中心商务区的重要通道。主桥采用轻巧独特的钢网组合拱结构形式，跨径布置为20+22+220+22+20m，全长304m、全宽25~43.3m。桥梁方案鸟瞰效果图如图1所示。
图 图2 钢拱箱与斜撑连接图
3斜撑与铸钢件焊接施工特点
3.1焊接接头形式
本工程斜撑与铸钢件、斜撑与钢箱梁底连接方法主要以刚性（焊接）连接为主，斜撑与铸钢件接接材质为Q370QD与Q370QD；对接厚度为80mm与100mm厚板对接；斜撑与钢箱梁底为Q370QD与Q345QD异种材质焊接。在主拱拱脚对应的9号墩和10号墩墩位处，为使拱脚的部分水平推力传递到主梁结构，在拱脚大拱箱位置横桥向布置三道斜撑，斜撑采用变化的异形箱形断面，上大下小，上端与梁体刚性焊接，中斜撑、边斜撑下端与拱脚铸钢构件刚性焊接。在安阳桥设计中，，横梁截面为异形截面。拱脚大拱箱为有建筑艺术创意的异形截面，并且布满了纵向厚板加劲肋。主拱由14道独立的空间曲线拱箱组成，空间主拱每8m就有一道拱间横连空间主拱和横连形成了复杂的空间结构。斜撑截面为变截面箱形截面，斜撑与异形钢箱梁斜交，构造复杂。异形截面拱梁的连接、空间钢网主拱的制作和斜撑与主梁的连接都是值得研究的。
图3 
斜撑断面布置图
图4 斜撑立面布置图
现场焊接分斜撑与铸钢件接头、斜撑与钢箱梁底的焊接。焊接方面主要有以下几项重难点：
1、厚板使用量大，母材强度等级、质量等级高。
2、焊缝质量等级要求高，焊接熔敷量大、焊接变形及残余应力大。
3、焊接后发生焊缝裂纹、层状撕裂的可能性大。
4、现场焊接环境及条件较差，仰焊等特殊位置操作难度大
3.2焊接工艺流程
1、斜撑与铸钢件焊接顺序
总体顺序：先焊响螺湾侧，后焊于家堡侧
分项焊接顺序：先焊中斜撑，后焊边斜撑（两个边斜撑分两组人同时焊接）
待斜撑上部钢箱梁安装就位，并与斜撑上口对接符合要求后，在上斜撑上部加装活码，减小斜撑下口焊接变形对上口的影响，同时让斜撑纵向自由收收缩，达到减小斜撑焊接残余应力的目地。
2、斜撑与钢箱梁底焊接顺序
当斜撑下口焊接完毕后等焊缝冷却后，开始上口与钢箱梁底的焊接，焊接顺序如下：
图5 焊接构件顺序图
下转第5页先由两名焊工同时焊接1，再由两人对称焊接2、3，由于斜撑60mm壁厚，施焊时间较长，应采用两名焊工同时对称等速施焊，才能有效的控制施焊的层间温度，消除焊接过程中所产生的焊接内应力，杜绝产生热裂纹。
当1焊完两层后，再焊接2、3两段相对应边的焊缝，这时可焊完四层，再继续焊接1，如此循环直至焊满整个焊缝。如遇焊缝间隙差过大，应先焊大间隙焊缝，把另外相对边点焊牢固，然后依前顺序施焊。
3.3超声波锤击消应
超声波锤击处理对改善焊接残余应力状态、改善焊趾几何形状、降低应力集中、提高焊接疲劳强度有较为显著的效果。斜撑底部环焊缝和顶部于钢箱梁对接处应打磨匀顺、外观检查合格后进行超声波锤击工艺，要求锤击的结构部位包括：
a）斜撑下口环焊颖150mm口形疲劳锤击区，b）上边纵梁槽口槽底整条围焊焊缝。
4焊接质量控制措施
4.1焊接过程控制
焊接过程中的注意事项：
（1）控制焊接变形；
（2）采取相应的预热温度及层间温度的控制措施；
（3）实施多层多道焊，每焊完一焊道后应及时清理焊渣及表面飞溅，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后方可再焊，在连续焊接过程中应控制焊接区母材温度，使层间温度的上下限符合工艺条件要求，遇有中断焊接作业的特殊情况，应采取后热保温措施，再次焊接时，应重新预热且应高于初始预热温度。
（4）焊接过程中，预热、后热要有专人负责，并填写预热及后热记录表。
（5）焊后清理及外观检查：认真清楚焊缝表面飞溅、焊渣、焊缝不得有咬边、气孔、裂纹、焊瘤等缺陷和焊缝表面存在几何尺寸不定现象，不得因切割连接板、刨除焊垫板等工作而伤及母材，连接板、引入、引出板垫板刨除后的表面应光滑平整。
4.2焊缝外观检查
所有焊缝在焊缝金属冷却后进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣、未填满弧坑及漏焊等缺陷。
4.3焊缝无损检验
用射线、超声波、磁粉等多种方法检验的焊缝，必须达到各自的质量要求，方可认为该焊缝合格。
5结语
本桥结构新颖，为轻巧独特的钢网组合拱结构形式，是新型城市景观拱桥结构体系的一种创新。
本文根据桥梁结构形式和受力特点，对斜撑与铸钢件焊接施工、焊接质量控制措施等桥梁施工技术进行了简要的论述，为类似结构的桥梁施工提供了可供借鉴的施工经验。
论文作者:任建新,刘冬冬,洪全
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/7
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