立交橋鋼管混凝土立柱施工技術(shù)要點分析

李 潔

河南省第一建筑工程集團有限責(zé)任公司（450014）

立交橋鋼管混凝土立柱施工技術(shù)要點分析

李 潔

河南省第一建筑工程集團有限責(zé)任公司（450014）

介紹了立交橋工程鋼管混凝土立柱施工技術(shù),對工藝流程、施工工藝要點、機具與設(shè)備、質(zhì)量控制、安全和環(huán)保措施進行了介紹，可以作為同類工程的參考。

立交橋；鋼管混凝土；立柱；工藝流程；施工工藝要點；機具與設(shè)備；質(zhì)量控制；安全和環(huán)保措施

0 概述

鋼管混凝土立柱能適應(yīng)大跨、高聳、重載等條件，符合現(xiàn)代施工技術(shù)的工業(yè)化要求，廣泛地應(yīng)用于立交橋等大跨度拱橋和空間結(jié)構(gòu)。立交橋工程鋼管混凝土立柱施工技術(shù)針對高空鋼管混凝土立柱的加工、定位、安裝方式及流程進行了優(yōu)化。自密實混凝土采用立式高位拋落免振搗法，大大縮短了鋼管立柱安裝、混凝土澆搗等過程的時間。柱底定位環(huán)及限位板技術(shù)，可使操作更方便，安裝更精準快捷，施工質(zhì)量更可靠。

1 施工工藝流程及操作要點

1.1 工藝流程

1.1.1 鋼管立柱制作工藝流程

計算機輔助下料、調(diào)直→定型切割→鋼管卷制焊接→校正→剪力環(huán)、內(nèi)襯管等構(gòu)件組裝→完工報驗→噴砂打磨、防腐處理、標志→檢驗合格出廠。

1.1.2 鋼管立柱安裝工藝流程

拱肋安裝完成后測量立柱位置與標高→將運至現(xiàn)場的立柱組拼成整體→根據(jù)立柱底標高截好立柱長度→安裝立柱排架→檢查立柱軸線、垂直度、標高→焊接→檢查、驗收→混凝土澆筑。

1.2 操作要點

1.2.1 鋼管立柱制作要點

1）計算機輔助下料、調(diào)直。應(yīng)根據(jù)工藝要求預(yù)留制作和安裝的焊接收縮量,以及制作時切割、刨邊和坡口等加工余量。

2）定型切割。鋼材切割面或剪切面應(yīng)無裂紋、夾渣、分層和大于1 mm的缺棱。氣割前應(yīng)對切割區(qū)域表面除銹，氣割后應(yīng)清除熔渣和飛濺物。用自動切割機下料切割，切割后均需清除毛刺。

3）鋼管卷制焊接。卷管方向應(yīng)與鋼板壓延方向一致。在卷板過程中，應(yīng)注意保證管端平面與管軸線垂直。卷壓鋼板時，應(yīng)及時調(diào)整上滾間隙，減少鋼板變形誤差。鋼管卷制后應(yīng)在管端打上十字軸線并作標志。由于板材尺寸限制，有時需要進行鋼板對接，對接應(yīng)在托架上操作。對接時應(yīng)嚴格保持焊后鋼板平直。焊接時，除控制幾何尺寸外，還應(yīng)控制焊接變形，焊接宜采用分段反向順序，分段焊接應(yīng)保證對稱，預(yù)留對接間隙，以抵消收縮變形。

4）校正。切割后出現(xiàn)變形的部位，要矯正其平直度。矯正后的鋼板表面，不應(yīng)有明顯的凹面或損傷，劃痕深度不得大于0.5 mm，且不應(yīng)大于該鋼板厚度負允許偏差的1/2。鋼管焊接成型后，為消除焊接變形，應(yīng)采用機械矯正，直至達到尺寸精度要求。

5）剪力環(huán)、內(nèi)襯管等構(gòu)件組裝。所有焊接面須按要求打磨,打磨范圍要求：焊縫邊緣每邊30～50 mm,并不得有大于1 mm的局部缺口，檢驗合格后組裝焊接。

1.2.2 鋼管立柱的現(xiàn)場安裝要點

1.2.2.1 測量鋼管立柱軸線尺寸與標高

在立柱底座上確定立柱鋼管的中心點和立柱鋼管的外邊線，焊接定位板及底座內(nèi)支撐。

1.2.2.2 定位

用纜索吊裝設(shè)備，將立柱排架吊運至安裝部位上，并緊靠已焊接的定位板，對軸線、標高及垂直度進行調(diào)整后，焊接定位板固定立柱。

1.2.2.3 鋼管立柱軸線、垂直度、標高校正

垂直度控制用2臺全站儀在相互垂直的兩個方向觀測。為方便觀測，先行在立柱排架鋼管上沿立柱軸線彈出一條直線。觀測時，全站儀對準立柱軸線，十字豎絲對準柱底處直線點，觀測者由柱底從下向上觀測柱身直線。同時，指揮安裝人員調(diào)整頂拉桿，直至觀測直線與全站儀豎絲重合。

1.2.2.4 焊接及檢驗

1）施工現(xiàn)場對接焊采用人工焊，接口焊縫為全熔透一級焊縫，分次焊滿，以減少焊接變形。

2）鋼管立柱焊接前焊條需烘焙，并保溫2 h后方可使用。焊接時焊條應(yīng)放在電熱保溫筒內(nèi)，隨用隨取。

3）鋼管立柱安裝完畢后，應(yīng)對柱身垂直度進行復(fù)測，并做好記錄。若有偏差，可采用花籃螺絲與鋼絲繩進行校正，將鋼管立柱的垂直度偏差校正至允許范圍內(nèi)。

4）用超聲波對焊縫內(nèi)部質(zhì)量進行100%檢查，若有缺陷，用氣弧刨將缺陷清理掉，然后對焊縫進行修補。外觀質(zhì)量達到一級焊縫標準。

5）焊后打磨、校正及檢查：焊后，要將焊縫周圍的飛濺、焊疤等打磨干凈，采用超聲波對焊縫進行檢查。檢查立柱的垂直度，若有偏差，可采用花籃螺絲和鋼絲繩，將鋼柱的垂直度偏差校正至允許范圍內(nèi)。

1.2.2.5 鋼管立柱頂臨時蓋板防護

鋼管立柱吊裝施焊后,在立柱頂加臨時蓋板，預(yù)防雨水及雜物進入。

1.2.2.6 檢查、驗收

鋼管立柱焊接完畢檢驗合格后，根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)做好施工記錄,由項目部復(fù)檢交監(jiān)理等單位，監(jiān)理等單位驗收合格后進行下一道工序。

1.2.2.7 鋼管內(nèi)自密實混凝土澆筑

將自密實混凝土從高處自由拋落到鋼管內(nèi)，利用混凝土從高位落下時產(chǎn)生的動能達到振實混凝土的目的，從而加快鋼管混凝土的施工進度。此法的關(guān)鍵技術(shù)是混凝土的配合比設(shè)計，流動性、抗離析性、填充性等工作性能須滿足工程需要。混凝土澆至鋼管頂端，清除頂部浮漿之后，繼續(xù)澆筑混凝土至鋼管頂端并使其稍微溢出。在蓋梁吊裝前，將混凝土表面鑿毛，以便與新澆混凝土結(jié)合良好。

鋼管內(nèi)混凝土的澆筑質(zhì)量，可用敲擊鋼管的方法進行初步檢查，如有異常，則應(yīng)用超聲波檢測。對不密實的部位，應(yīng)采用鉆孔壓漿法進行補強，然后將鉆孔補焊封固。

2 主要機具設(shè)備

主要施工機具有纜索吊裝設(shè)備、電焊機、水準儀、全站儀、超聲波探傷儀、電動磨機、花籃螺絲、鋼絲繩、汽車吊等。

3 質(zhì)量控制

1）鋼材的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標準和設(shè)計要求。進口鋼材的質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計和合同規(guī)定標準的要求。按規(guī)定進行抽樣復(fù)檢的項目,其復(fù)驗結(jié)果應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標準和設(shè)計要求。

2）焊接材料的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標準和設(shè)計要求。重要鋼結(jié)構(gòu)采用的焊接材料應(yīng)進行抽樣復(fù)驗，復(fù)驗結(jié)果應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標準和設(shè)計要求。

3）鋼管質(zhì)量要求

切割：斷面無裂紋、夾層和超過規(guī)定的缺口，光潔度、不平度符合規(guī)定。

鉆孔：成形良好，孔邊無毛刺。

焊接：無致命缺陷和嚴重缺陷，焊渣、飛濺清除干凈，表面缺陷按規(guī)定處理。

外觀：構(gòu)件無變形，構(gòu)件表面無疤痕、油污和黏結(jié)泥沙。

4）質(zhì)量控制措施

①提供合適的生產(chǎn)設(shè)備，提供適宜的生產(chǎn)工作環(huán)境，以確保施工質(zhì)量。

②嚴格要求焊接工作人員持證上崗。

③由于測量受日照影響很大，所以要控制測量時間，宜在早晨或傍晚進行垂直度、軸線、標高的測量工作，以求準確。

④焊縫無損檢驗應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求及有關(guān)標準規(guī)定進行。無損檢驗不合格的焊縫，應(yīng)按規(guī)定要求進行返修，返修后必須再進行無損檢驗。

⑤根據(jù)高空鋼管混凝土的特點，管內(nèi)混凝土澆筑采用立式高位拋落免振搗法?；炷翝仓^程中要注意保護好預(yù)埋件，若出現(xiàn)擾動預(yù)埋件的情況要及時采取糾偏措施。

4 安全措施

1）施工用電應(yīng)由電工統(tǒng)一搭設(shè)，嚴禁亂拉設(shè)、拖地等，電焊作業(yè)時做好勞動保護措施，并備好滅火器材。

2）鋼管立柱施工位于高臨邊位置，其施工用工作吊籃應(yīng)牢固、封閉，防止高處墜落。

3）在進行鋼管就位安裝以及混凝土澆筑時所搭設(shè)的臨時操作臺必須牢固可靠。

4）鋼管立柱排架在起吊時應(yīng)選用適合的起吊鋼繩，綁扎須牢固可靠，防止脫落傷人。

5）氧氣瓶與乙炔瓶隔離存放，嚴格保證氧氣瓶不沾染油脂，乙炔發(fā)生器有防止回火的安全裝置。

6）現(xiàn)場吊裝統(tǒng)一指揮，包括構(gòu)件綁扎和發(fā)出起吊信號。為確保設(shè)備及人員安全，要求起重人員嚴格執(zhí)行“十不吊”制度。高空作業(yè)人員必須系好安全帶，做好高空防墜落措施。在鋼管吊裝期間，為防止人員、材料和工具墜落或飛出而造成安全事故，需鋪設(shè)安全網(wǎng)。

5 環(huán)保措施

1）成立相應(yīng)的環(huán)保管理機構(gòu)，在施工過程中嚴格遵守環(huán)境保護的法律、法規(guī)，加強環(huán)境、衛(wèi)生、文明、安全的施工管理。

2）根據(jù)有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章和施工方案，合理布置臨時施工場地，施工場地要整潔。廢水的排放、建筑垃圾等的堆放和丟棄，應(yīng)按政府有關(guān)部門的規(guī)定進行管理。

3）嚴格執(zhí)行《建筑施工場界噪聲限值》標準，施工中采用低噪聲的工序,噪聲較大的工序禁止夜晚作業(yè)。大量焊接所產(chǎn)生的光污染，應(yīng)采取相應(yīng)措施進行防護,發(fā)現(xiàn)超標及時進行整改。

6 效益分析

本方法在傳統(tǒng)施工工藝的基礎(chǔ)上，對鋼管立柱加工、定位、安裝的方式及流程進行了優(yōu)化，大大縮短了鋼管立柱安裝、混凝土澆搗等過程的時間,節(jié)約了管理費、人工費、機械費等成本，經(jīng)濟效益顯著。按本方法施工立交橋鋼管混凝土立柱，安裝精度控制穩(wěn)定，混凝土澆筑速度快且可靠，為整個項目提前了工期，節(jié)約了社會資源，也利于環(huán)保。