1 工程概況及技術(shù)難點(diǎn)
虹橋綜合交通樞紐是集機場(chǎng)、磁浮、鐵路、地鐵、出租、公交等一系列交通樞紐的綜合性交通樞紐見(jiàn)圖1。虹橋綜合交通樞紐位于上海市西郊的華漕鎮和長(cháng)寧區的虹橋地區。
虹橋樞紐樓前高架橋北工程，是最大跨度達56米，標準跨度為50米的鋼箱橋體，具有超大面積、超重鋼箱體偏心構件和雙曲面空間體等結構特點(diǎn)和制造難點(diǎn)： 第一、為解決橋面泄水問(wèn)題， 橋面不是平直的，而是有坡度和拱度的，因而制作時(shí)要充分考慮橋面板焊縫的收縮，在胎架放樣制作中消化到1.5 米間距的每一個(gè)工作點(diǎn)上；第二、為保證雙曲面橋體的弧面美觀(guān)的外觀(guān)要求，必須減少焊接點(diǎn)和焊接量，在放樣制作中根據鋼板曲率和鋼板延伸率的原理確定單塊鋼板面積的最大極限，同時(shí)采用火焰變形方法，掌握鋼板變形狀態(tài)；第三、大量采用16mm－18mm 的薄板，大部分采用立焊、仰焊等非常規焊接方法，焊接質(zhì)量和焊接變形控制都將是一個(gè)嚴峻考驗。 同時(shí)針對箱體拼接板厚變化頻繁的特點(diǎn)，制作過(guò)程中既要考慮工廠(chǎng)拼板焊接，又要考慮制造段間的拼裝焊接，同時(shí)考慮工地大拼裝與吊裝合攏段的焊接條件，在鋼板坡口形式、焊接方法、焊接間隙控制、檢驗方法上必須進(jìn)行工藝創(chuàng )新；第四、超大面積、大噸位、空間截面復雜構件對工地大拼裝、翻身和移動(dòng)對重心點(diǎn)的確定提出了極高要求。
2 吊裝區塊的工廠(chǎng)制作
根據現場(chǎng)起吊能力、位置的布置及安裝順序將某一區域橋體劃分為若干個(gè)吊裝區塊。每個(gè)吊裝區塊根據運輸限制（構件的長(cháng)、寬、高及重量的限制）又劃分為若干個(gè)工廠(chǎng)加工出廠(chǎng)的制作區塊。
吊裝區塊的制作思路：被劃分出的吊裝區塊在胎架上整體制作，采用倒裝法。區塊內各運輸段的面板、底板單獨拼接、矯正后下料，面板在胎架上點(diǎn)焊成整體。利用運輸分段處的肋骨嵌補段位置用碼板固定板間對接縫，腹板可按板長(cháng)整體安裝，分段時(shí)切割開(kāi)。在安裝橋面U型肋、球扁鋼（僅點(diǎn)焊）后，安裝焊接成部件的橫向隔板和橫向隔倉，利用隔板的支持安裝橋體腹板，在隔倉上部安裝橋底U型肋、球扁鋼，最后安裝橋底板。為控制橋體的焊接變形，先完成隔板與腹板之間的焊縫，且采用分步退焊，使隔板與腹板形成相對固定的井字格。而后焊接腹板、隔倉板與U型肋、球扁鋼、面板、底板的焊縫，使隔板、腹板與面、底板形成穩定的箱體，最后焊接U型肋、球扁鋼與面板的焊縫。運輸段翻身后焊接U型肋、球扁鋼與面板的焊縫。
2.1 由于工廠(chǎng)的生產(chǎn)按吊裝計劃劃分制作區塊，每一制作區塊又包含3-4個(gè)吊裝段，而每一制作區塊是在不同的胎架上進(jìn)行制作，因此在制作區塊間存在四周接口問(wèn)題?，F規定吊裝順序在后的且面板外伸的接口邊放30mm的調整切割余量，見(jiàn)圖2.1。
舉例：下圖為第四區段中3個(gè)安裝區塊的安裝順序；最先安裝的是第一制作區塊（含4-1、4-2、4-3、4-4吊裝段），其他的區塊配合它，因此其四周不放余量。后裝的第二制作區塊（含4-5、4-6、4-7、4-8）與第一制作區塊的結合邊放30mm余量后供工地調整用，再后裝的第三制作區塊（含4-9、4-10、4-11、4-12）與第二制作區塊的結合邊放30mm余量后供工地調整；以此類(lèi)推。
2.3 由于橋梁的各截面有相似性，內部的零件尺寸相近，同時(shí)橋梁的拱度變化較緩，在安裝時(shí)會(huì )出現位置裝錯，上下邊、左右邊裝反，因此必須有一個(gè)統一的標記方向和方法：
(1) 詳圖中的平面是橋梁的實(shí)際安裝位置，零件編號的標記面為：橋寬向為近側向遠側，橋長(cháng)向為橫截面的剖面視向（詳圖上均有安裝標記，用鋼印標記在零件上）；零件編號的標記位置：左上角距離側邊400mm。
(2) 由于安裝采用倒裝法，實(shí)際安裝時(shí)面板、底板的標記在右上角反面，腹板的標記在右下角正面，隔板的標記在左下角反面，見(jiàn)圖2.3。
(3) 安裝標記用鋼印及記號筆，面板、底板、腹板零件用記號筆。
2.4 制作區塊內各制作分段的面板、底板、腹板的對應位置
工廠(chǎng)制作區塊的地樣中有隔板及腹板的位置線(xiàn)（由工作點(diǎn)引出），每一制作段中的面板、底板上標記在胎架上就位的位置線(xiàn)，基準位置線(xiàn)選擇近側第一條腹板位置線(xiàn)（橋寬向），第一條橫隔板線(xiàn)（橋長(cháng)向），見(jiàn)圖2.4。
2.5 制作分段制作完工對各運輸段進(jìn)行檢驗和補充如圖2.5所示內容：增加各制作段間的現場(chǎng)間距控制線(xiàn)，在每一現場(chǎng)對接焊縫邊的兩側各100mm的線(xiàn)上標注3處（3點(diǎn)鋼?。，F場(chǎng)組合時(shí)按206mm為控制間距。對應運輸段號，見(jiàn)圖2.5。
2.6 部件組合
2.6.1安裝之前，部件先進(jìn)行組合、焊接、矯正，不能將部件的焊接和焊接變形帶到整體組裝中。如下圖中的橫隔板、橫向加筋的處理：
a.箱形橋梁的內部的隔板部件，在零件下料后先組合成部件，分步退焊后矯正，見(jiàn)2.6.1-1。
(1).頂板用T排（U型槽)組合、焊接、矯正在T排組合前進(jìn)行40mm/4米的反變形，焊接采用分段退焊。減少角變形和拱度。
(2).分段處的橫隔板、橫向加筋的焊接、矯正和加固處理
(3)．由于橋面有1%的傾斜，因此橫隔板、橫向加筋、T排的對角線(xiàn)不等。（零部件的兩側垂直地面）安裝之時(shí)要注意方向，見(jiàn)圖2.6.1-2。
(4). 箱型橋梁的面板的組合、焊接后的矯正必須先完成，不能將變形留給下一步。雖然在這一環(huán)節花了較大功夫和較長(cháng)時(shí)間，但實(shí)踐證明非常有利于后期制作，拆分后的運輸段箱梁變形小，總的制作周期反爾縮短了。
2.7 彎曲零件加工
(1). 單向弧形板的彎制采用三芯輥輪上進(jìn)行弧形板的卷制成型或模具壓制。并用樣板進(jìn)行檢驗見(jiàn)圖2.7.1。
(2).雙向弧形板的壓制，在放樣后的鋼板上畫(huà)出寬度中心線(xiàn)，利用沿中心線(xiàn)多節段的壓制出近似的雙曲面。
(3). 橋面上走圓弧的U型肋，用折線(xiàn)替代，圖2.7.2。
圖2.7.2弧形板的壓制、放樣
2.8制作實(shí)施
(1).在按要求設置的相應胎架上采用倒裝法工藝裝配，以橋面板作為基準面，在胎架上放置橋面板，劃出U型肋或球扁鋼、橫隔板和腹板等零部件的位置線(xiàn)，裝配U型肋或球扁鋼、橫隔板、腹板和腹板豎向加勁、底板球扁鋼等零部件。
(2).安裝焊接成部件的橫向隔板和橫向隔倉,側向設置支撐。安裝從中間向邊緣展開(kāi)。隔倉的標記、方向需確認，吊線(xiàn)檢驗。
(3).利用隔板的側向支持安裝腹板，調整隔倉板與腹板的相對位置。
(4).擴大裝配范圍，對形成井字格的位置進(jìn)行分段立焊。部分安裝底板U型肋或球扁鋼作為框架的支持件。
(5).安裝邊緣隔倉板和底板U型肋或球扁鋼。如圖2.8.4~2.8.7。
圖2.8.4擴大裝配范圍圖 2.8.5安裝邊緣隔板
(6).擴大腹板與隔倉板間焊縫的范圍，焊接隔倉板與U型肋、球扁鋼間的焊縫，焊接腹板與面板間的焊縫。
(7).從圓弧側裝開(kāi)始安裝橋底板。
(8).底板安裝完畢后，焊接腹板、隔倉板與底板間的焊縫，最后焊接U型肋、球扁鋼間焊縫。各運輸段拆分后，焊接底板與U型肋、球扁鋼間焊縫。
(9).標記現場(chǎng)對接符號（面板、底板），清理胎架與構件的焊縫，檢驗整體構件，記錄各胎架支座處的間隙數據，用與下次制作段的調整。清理制作分段間的馬板，分離各工廠(chǎng)制作分段。設置支撐、安裝工廠(chǎng)翻身用吊點(diǎn)，吊點(diǎn)的位置設置在腹板、隔板交叉處（因此處的腹板、隔板已與底板焊接）。
(11).分離前的各工廠(chǎng)制作分段，在一側無(wú)縱向腹板的隔艙板間設置支撐（支撐用厚度t=12mm的連接板帶L100X12的角鋼），以防吊運和翻身時(shí)構件變形。分離制作件，翻身后將構件放置平穩，焊接剩余焊縫。安裝工地吊點(diǎn)。矯正后驗收，并打上制作段標記。見(jiàn)圖2.8.8~2.8.9。
3 結語(yǔ)
虹橋樞紐樓前高架橋目前已全線(xiàn)通車(chē)，寶鋼鋼構通過(guò)精心組織、精細管理、用于創(chuàng )新，克服了技術(shù)要求高、加工量大、工期緊等困難，優(yōu)質(zhì)高效地完成了虹橋樞紐樓前高架橋北區工程的加工制造和現場(chǎng)大拼工作。通過(guò)對大跨度雙曲面鋼箱梁制作創(chuàng )新工藝進(jìn)行分析總結，初步證明該類(lèi)道橋鋼箱梁制作工藝的適應性和有效性，為業(yè)內同行提供可供參考的實(shí)例。
參 考 文 獻:
[1] TB10212-98 鐵路鋼橋制造規范 北京 中國鐵道出版社 1998
[2] DGJ08-117-2005 城市橋梁工程施工質(zhì)量驗收規范
[3] JTJ 025-86 公路橋涵鋼結構及木結構設計規范 北京 人民交通出版社 1987
作者簡(jiǎn)介：賀明玄：寶鋼鋼構有限公司總工程師
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