鋼提籃拱橋梁施工監(jiān)理控制要點

摘要：鋼結(jié)構(gòu)在我國工程建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛，而鋼結(jié)構(gòu)本身所具有的優(yōu)點正逐漸被重視。由于鋼結(jié)構(gòu)橋梁的自身重量輕，可以有效解決橋梁跨度大的問題，增加橋下凈空，也可以回收再利用，而且橋梁外型美觀，所以在公路工程領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。文章以連申線海安段仁橋大橋鋼提籃拱橋為例，探討了鋼提籃拱橋的施工監(jiān)理控制要點。

關(guān)鍵詞：鋼提籃；拱橋施工；監(jiān)理控制；工程建設(shè)；公路工程 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U445 文章編號：1009-2374（2017）07-0137-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.065

1 工程概況

連申航道海安段仁橋大橋主橋為鋼結(jié)構(gòu)提籃拱橋，主橋跨度82m，拱軸中心線型為二次拋物線，鉛直面內(nèi)投影矢高20m，矢跨比1/3.86。拱肋為提籃拱形式，拱肋內(nèi)傾15度。拱肋中心橫向距離在拱頂處距離為10.682m，拱腳處中心距離為21.4m。全橋鋼結(jié)構(gòu)總重量約1171噸，全焊結(jié)構(gòu)。主橋主體結(jié)構(gòu)除拱肋底板及系桿頂板板材采用Q345DZ15鋼外，其余拱肋、系桿、橫梁板材均采用Q345D鋼，其他附屬結(jié)構(gòu)采用Q235B鋼。Q345DZ15鋼板須按《厚鋼板超聲波檢驗方法》（GB/T 2970-2004）中Ⅱ級鋼板質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行超聲波探傷檢驗合格。

方案概述：桿件在加工廠分段加工成型，并在工廠內(nèi)進(jìn)行節(jié)段間大拼，經(jīng)檢驗人員驗收合格后采用水路運(yùn)輸至施工現(xiàn)場進(jìn)行拼裝。吊裝設(shè)備采用150噸浮吊，按先梁后拱的施工順序進(jìn)行安裝。采用少支架法施工，安裝系桿時以河內(nèi)搭設(shè)的鋼管支架為基礎(chǔ)；拱肋安裝在系桿和橫梁上搭設(shè)臨時支架為基礎(chǔ)。

2 分包單位的選擇和施工方案

鋼結(jié)構(gòu)工程的施工需要經(jīng)過工廠制作和現(xiàn)場安裝兩個階段，做好鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝單位的考察與選擇工作對于確保鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量及進(jìn)度具有重要意義。因此，在分包單位的選擇上，我們監(jiān)理邀請業(yè)主、管理公司的相關(guān)人員聯(lián)合考察多家鋼結(jié)構(gòu)施工企業(yè)，最終才確定分包單位。鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝單位的考察內(nèi)容主要有企業(yè)資質(zhì)，生產(chǎn)規(guī)模，技術(shù)人員數(shù)量、職稱及履歷，技術(shù)工人數(shù)量及資格證，機(jī)械設(shè)備情況以及業(yè)績情況等。

嚴(yán)格審查承包單位提交的鋼提籃拱橋制作工藝及安裝施工組織設(shè)計。施工組織設(shè)計是承包單位編制的指導(dǎo)工程施工全過程各項活動的重要綜合性技術(shù)文件，認(rèn)真審查施工組織設(shè)計是監(jiān)理工作事前控制和主動控制的重要內(nèi)容，所以在主橋鋼結(jié)構(gòu)工程開工前要求施工單位上報主橋安裝專項施工方案、焊接工藝評定方案，在總監(jiān)辦審查的基礎(chǔ)上再要求施工單位組織專家對主橋安裝專項施工方案進(jìn)行評審和論證，在對安裝專項方案修訂完善后再批復(fù)。

3 原材料及焊縫檢測

工廠加工鋼構(gòu)件前，對各種規(guī)格的鋼板和焊接材料進(jìn)行取樣送檢試驗，并且為了保證焊接質(zhì)量符合設(shè)計要求，依據(jù)設(shè)計圖紙、本橋具體結(jié)構(gòu)形式及相關(guān)設(shè)計要求及《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（TB 10212-2009）等規(guī)范的要求應(yīng)進(jìn)行施工前的焊接工藝評定試驗。針對此橋焊接接頭形式，選取有代表性的6種接頭形式進(jìn)行焊接工藝評定試驗，用于指導(dǎo)全橋的制造安裝焊接。施工單位委托中國二十冶集團(tuán)有限公司試驗檢測中心/上海鑫鼎建設(shè)工程技術(shù)有限公司做材料和相應(yīng)的焊接檢測試驗，并且該檢測公司派檢測人員駐廠檢測來保證施工進(jìn)度不受檢測時間的影響。業(yè)主在施工單位焊縫檢測合格的基礎(chǔ)上再委托一家檢測公司對焊縫進(jìn)行檢測，以確保鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量處于受控狀態(tài)。

4 節(jié)段工廠加工和現(xiàn)場系桿鋼管支架搭設(shè)同步進(jìn)行

各節(jié)段工廠加工時采取施工單位技術(shù)人員和我總監(jiān)辦專業(yè)監(jiān)理工程師同時駐廠進(jìn)行質(zhì)量控制。主要控制以下四點：

4.1 加工制造前的控制

（1）節(jié)段按照圖紙分段要求加工；（2）考慮系桿、拱肋的線型、預(yù)拱度等因素，繪制出每個施工分段的施工詳圖；（3）加工制造現(xiàn)場條件的檢查，車間、設(shè)備、人員（包括管理人員、電焊工）、預(yù)拼裝場地條件及制造現(xiàn)場布置等均進(jìn)行檢查，必須滿足制造條件；（4）審核焊接工藝評定試驗結(jié)果，結(jié)果為合格。

4.2 鋼材的質(zhì)量要求

（1）板材進(jìn)場后，除審查廠家提供的“質(zhì)量檢驗證明書”、“出廠合格證”等書面資料外，還要對鋼板的幾何尺寸、平整度、表面銹蝕情況、板材厚度、焊接材料是否與被焊接鋼材相匹配（通過焊接工藝評定確定）等進(jìn)行檢驗；（2）鋼板及焊接材料的化學(xué)及物理性能在現(xiàn)場監(jiān)理工程師的見證下，按不同型號、不同批次在制作現(xiàn)場按規(guī)范要求取樣送有資質(zhì)條件的第三方檢驗機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗。檢驗結(jié)果均符合設(shè)計及規(guī)范要求。

4.3 鋼材的放線、切割與加工

鋼材的放線、切割是制造加工前非常重要的工作，如放線、切割誤差較大將造成材料的浪費，因此誤差控制應(yīng)盡量小，不能只考慮規(guī)范允許誤差范圍，應(yīng)充分考慮累計誤差造成的影響；切割線準(zhǔn)備清晰后才允許下料，下料尺寸的允許誤差為±1mm。

4.4 焊接的質(zhì)量控制

焊縫形式主要分為：等厚板料的X型坡口對接、不等厚板2/3 X型坡口對接、箱型桿件單邊K形坡口棱角焊縫、全熔透T型單邊V形坡口角接、縱橫梁的T型角焊接、箱梁和縱橫梁工地V形坡口反面貼陶瓷襯墊熔透對接焊縫等。焊接坡口采用切割加工，切口上不得產(chǎn)生裂紋。為保證構(gòu)件疲勞受力性能，所有系桿和拱肋頂、底板的對接焊縫、中橫梁與系桿的T型焊縫等全熔透焊縫中超差缺陷及不和順過渡部位均須進(jìn)行打磨。工地現(xiàn)場的鋼管樁支架按照批復(fù)的專項方案同步進(jìn)行，監(jiān)理對鋼管樁的承載力進(jìn)行檢測驗收，對支架的剪力撐和分配梁焊接進(jìn)行驗收，不合格的焊縫必須進(jìn)行加固或返工處理。

5 主橋系桿、中橫梁、拱肋的安裝和現(xiàn)場焊接

主橋系桿、橫梁、拱肋等構(gòu)件在工廠大拼后經(jīng)水路運(yùn)至施工現(xiàn)場，采用150噸浮吊吊裝，具體安裝順序如下：

步驟1：安裝水中鋼管支墩，構(gòu)成施工平臺，安裝拱腳、端橫梁→對齊系桿接頭部位，調(diào)整系桿標(biāo)高，在支架上安裝系桿→吊裝中橫梁到支架就位，與鋼主梁對接，腹板焊接，安裝中橫梁及縱梁。

步驟2：搭設(shè)拱肋支架→從拱腳開始依次安裝G1+G2、G3+G4、G5，調(diào)整拱肋軸線，焊接拱肋→吊裝安裝橫撐HC1、HC2。

步驟3：安裝吊桿→拆除拱肋支架→第一次張拉吊桿鋼束調(diào)整索力到指定值。

步驟4：安裝人行道托架→拆除其他臨時支架→安裝預(yù)制橋面板→第二次張拉吊桿調(diào)整索力到指定值→現(xiàn)澆橋面板縱、橫向濕接縫→澆筑10cm橋面鋪裝→人行道鋪裝、安裝拱肋裝飾板，安裝伸縮縫及其他附屬→荷載試驗、驗收。

監(jiān)理在施工過程中要注重以下三點：（1）航道疏浚。浮吊起重作業(yè)前，若水深不夠，應(yīng)用挖泥船對作業(yè)水域的河床進(jìn)行疏浚或?qū)Σ糠趾降肋M(jìn)行必要的開挖；（2）施工作業(yè)前應(yīng)對浮吊各系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致檢修，浮吊操作人員、船員應(yīng)持有效作業(yè)證書。吊具準(zhǔn)備，作業(yè)班組應(yīng)就構(gòu)件吊裝所需的卡環(huán)（卸甲）、鋼絲繩、繩卡、手拉葫蘆等準(zhǔn)備充分，所有吊具應(yīng)性能良好，對裂紋、斷絲等影響吊具荷重的缺陷仔細(xì)檢查，一經(jīng)查出堅決淘汰，確保吊具有足夠的安全系數(shù)；（3）整個吊裝過程，項目部測量人員全過程控制，根據(jù)已彈出的構(gòu)件廓墨線，精確調(diào)整位置。本工程的測量控制在施工單位自檢的基礎(chǔ)上再由監(jiān)理單位進(jìn)行復(fù)測，并且還有監(jiān)控單位最終再復(fù)測確保橋梁的三維空間準(zhǔn)確。

現(xiàn)場焊接的要求：（1）梁段接口的橫向及縱向?qū)雍缚p要求熔透；（2）工地現(xiàn)場焊接環(huán)境周圍溫度宜在+5℃以上，周圍相對濕度80%以下，雨天不得露天施焊（箱內(nèi)除外）；（3）焊縫兩側(cè)經(jīng)除銹后24h內(nèi)，必須進(jìn)行焊接，以防接頭再次生銹或污染，否則應(yīng)重新除銹，方可施焊；（4）現(xiàn)場焊縫的質(zhì)量也必須經(jīng)檢測單位檢測合格后方可進(jìn)入下道工序。

6 吊桿的安裝與張拉

吊桿安裝及張拉均由專項資質(zhì)的專業(yè)隊伍具體負(fù)責(zé)實施，吊桿實際下料長度必須待拱肋、系桿合攏后，根據(jù)現(xiàn)場實測值決定，同時經(jīng)監(jiān)理、監(jiān)控同意后方可工廠下料加工。吊桿張拉千斤頂施工前進(jìn)行重新標(biāo)定，實際索力與設(shè)計索力的誤差必須小于2%。同一對吊索要分級、同步對稱張拉，千斤頂油表讀數(shù)及張拉引伸量必須認(rèn)真仔細(xì)記錄。吊桿的安裝次序應(yīng)從兩端拱腳開始對稱依次安裝至拱頂。拱肋、橫撐安裝完成且拱肋支架拆除后，方可進(jìn)行吊桿第一次張拉，吊桿張拉順序、張拉力均由監(jiān)控單位根據(jù)計算確定。橋面板安裝后拆除系桿支架，根據(jù)設(shè)計要求對吊桿預(yù)應(yīng)力進(jìn)行第二次張拉調(diào)整，調(diào)整時必須按監(jiān)控給定順序?qū)ΨQ進(jìn)行。張拉完成后，對吊桿進(jìn)行整體防腐涂裝并安裝其他附屬設(shè)施。

7 工地現(xiàn)場除銹和涂裝

鋼結(jié)構(gòu)橋梁的工地除銹及涂裝是目前鋼結(jié)構(gòu)施工單位較易忽視的一項工作，也是鋼結(jié)構(gòu)工程施工的薄弱環(huán)節(jié)，所以監(jiān)理工程師必須對工地除銹和涂裝工作給予高度重視，著重檢查以下六個部位的除銹和涂裝：（1）構(gòu)件在運(yùn)輸以及在安裝過程中的漆面碰損部位；（2）因安裝需要增加的吊耳、碼板等構(gòu)件部位；（3）工地焊縫部位；（4）單面燒焊，背面油漆被燒損的部位，比照正面焊縫對應(yīng)處理；（5）原面漆表面滴上底漆或中間漆的位置；（6）整體噴涂面漆。

8 結(jié)語

鋼提籃拱橋梁在公路工程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，系桿、拱肋的加工、安裝焊接質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁的結(jié)構(gòu)安全，是全橋控制重點之一；拱肋的安裝精度、吊桿的張拉應(yīng)力控制直接關(guān)系到橋梁的受力體系，是另一控制重點；拱肋、系桿等構(gòu)件的防腐處理關(guān)系到橋梁的使用壽命，容不得半點馬虎，所以施工過程必須嚴(yán)格控制才能向業(yè)主交出一份滿意的答卷。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：儲峰（1977-），男，江蘇海安人，江蘇東南工程咨詢有限公司工程師，研究方向：交通工程。

（責(zé)任編輯：王 波）