鋼結(jié)構(gòu)箱型橋梁加工安裝技術(shù)的研究與應(yīng)用

彭偉文

（武漢鐵路橋梁職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430051）

我國目前社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度不斷加快，這就需要嚴(yán)格的施工操作，保證橋梁工程質(zhì)量。所以提升橋梁工程施工管理水平，能夠有效確保鋼結(jié)構(gòu)橋梁質(zhì)量，這需要施工人員能夠熟悉鋼結(jié)構(gòu)安裝和制作流程。從而提升工程管理能力，保證施工各個(gè)階段都有嚴(yán)格的質(zhì)量把關(guān)。

1 鋼結(jié)構(gòu)箱型橋梁加工制造技術(shù)

1.1 鋼結(jié)構(gòu)箱型橋梁板單元制造

（1）下料及加工。在準(zhǔn)備鋼結(jié)構(gòu)箱型橋梁材料階段，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行操作，并遵循工藝流程，使橋梁的板單元材料能夠準(zhǔn)確的放樣和下料，通過焊接過程控制板的收縮情況。另外為得到設(shè)計(jì)要求的平整表面，要對材料進(jìn)行提前預(yù)處理，能夠有效降低材料軋制、運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力及殘余變形。同時(shí)要確保每個(gè)尺寸都能在合理的誤差范圍內(nèi)，保證加工的零件符合設(shè)計(jì)要求，需要使用數(shù)控切割機(jī)下料或機(jī)加工的辦法準(zhǔn)備材料之前，就要對進(jìn)場材料進(jìn)行外觀化學(xué)成分及力學(xué)性能試驗(yàn)檢查，合格后方可進(jìn)行，以提高橋梁加工質(zhì)量的合格率[1]。

（2）鋼板接料。按照設(shè)計(jì)要求，許多較長零件的尺寸在拼接的過程中，會(huì)出現(xiàn)不同的收縮誤差。這就對焊接加工技術(shù)提出很高的要求，需要嚴(yán)格按照焊接工藝、流程等執(zhí)行，確保焊接后的變形符合使用要求，同時(shí)達(dá)到質(zhì)量和外觀的標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）零件矯正。根據(jù)設(shè)計(jì)要求制作的板單元，出現(xiàn)的誤差都要保持在合理范圍內(nèi)，所以在進(jìn)行拼接前，要對材料進(jìn)行校正。若板單元通過冷作彎曲技術(shù)制造的，內(nèi)側(cè)彎曲半徑不宜小于板厚的15倍，不滿足時(shí)可以采取熱彎處理，這樣操作材料的尺寸和性能可能發(fā)生變化，應(yīng)該嚴(yán)格控制溫度，以此達(dá)到預(yù)期想要的效果。可以有效的減少結(jié)構(gòu)表面裂縫數(shù)量。當(dāng)材料使用熱矯正技術(shù)時(shí)，要確保其溫度在600℃-800℃之間，或按設(shè)計(jì)要求處理。經(jīng)過這種技術(shù)處理后，要減緩零件冷卻速度，并且不能對結(jié)構(gòu)進(jìn)行打擊或澆水處理，防止材料出現(xiàn)裂縫或發(fā)生扭曲情況。

（4）板單元的組裝。完成了材料的下料和校正之后，在準(zhǔn)備進(jìn)行組裝工作前，施工人員要熟悉安裝流程，對所有將要進(jìn)行組裝的零件，對其外觀質(zhì)量和編號(hào)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，特別對其直線度、平整度外觀尺寸做詳細(xì)的檢查。在組裝的過程中，如果出現(xiàn)銹跡等情況，需要及時(shí)的處理。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要求所有部件的焊接能夠精準(zhǔn)到位。在對接焊縫、縱向接縫和板肋角接相會(huì)時(shí)的處理，出現(xiàn)的距離要大于100mm。根據(jù)組裝流程，施工人員對組裝位置，尺寸和質(zhì)量，都要進(jìn)行檢驗(yàn)，在完成組裝后，在結(jié)構(gòu)顯著位置將生產(chǎn)序列號(hào)、結(jié)構(gòu)零件號(hào)都要詳細(xì)的標(biāo)注。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)箱型橋梁梁段制造

（1）底板單元組焊。根據(jù)施工需要鋼箱梁的節(jié)段制作也是采用專用胎架技術(shù)，底板單元的組裝根據(jù)裝焊流程采用對稱施工，首先按工藝文件要求先固定中間及箱梁兩邊各一塊底板單元板，有時(shí)為了提高胎架使用周轉(zhuǎn)率，可以二拼一后再上胎架，縱橫向和胎架上的標(biāo)記點(diǎn)對應(yīng)后固定在胎架上，固定之前檢查底板單元定位線間距、平面度以及底板與胎架模板的貼合程度和控制點(diǎn)標(biāo)高。

（2）橫隔板單元及腹板組焊。對橫隔板單元和腹板單元進(jìn)行組焊過程中，將底板的縱、橫基準(zhǔn)線作為組裝基準(zhǔn)，完成橫隔板組裝。然后在底板和其對接位置處進(jìn)行焊接固定，而后對腹板進(jìn)行組裝，按照底板上修正后的位置線將腹板同橫隔板對接，并對產(chǎn)生的接縫焊接固定。每個(gè)橫隔板的端部面，使用工具對垂直度和直線度還有平面度進(jìn)行測量，確定符合標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行焊接固定。

（3）頂板單元的組裝。頂板單元的組焊，首先對合底板上轉(zhuǎn)移上來的縱橫向地標(biāo)定位橋中頂板單元和箱梁兩側(cè)頂板雙拼單元，必要時(shí)適當(dāng)調(diào)整橫隔板的位置，保證與頂板齒形板的安裝對位，檢查頂板控制點(diǎn)標(biāo)高和從橫向平面度，定位合格后與橫隔板定位焊固定。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)橋梁梁段焊接

鋼結(jié)構(gòu)橋梁的梁段焊接在橋梁加工過程中具有決定性作用。因此采用哪種焊接方法，不僅要能夠產(chǎn)生盡量小的焊接殘余變形，同時(shí)還要確保焊接質(zhì)量?，F(xiàn)階段鋼橋加工一般采用埋弧焊+二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊相結(jié)合的方法能夠滿足以上要求。在使用埋弧焊時(shí)一定要安排引、熄弧板。焊接前要做好焊接區(qū)域的清理等準(zhǔn)備工作，使焊縫盡量一次性焊完，焊接過程盡量避免斷弧，如果斷弧了就要按工藝文件進(jìn)行處理。使用二氧化碳保護(hù)焊接時(shí)注意做好防風(fēng)措施。焊接完成后還要按工藝文件要求進(jìn)行無損檢測如超聲波探傷和x射線探傷，只有當(dāng)焊縫外觀與無損檢測都滿足設(shè)計(jì)要求后才能是合格的焊縫[2]。

1.4 鋼結(jié)構(gòu)橋梁的涂裝

按照鋼結(jié)構(gòu)橋梁涂裝流程，需要根據(jù)以下進(jìn)行操作：（1）橋梁梁段的結(jié)構(gòu)尺寸和焊縫質(zhì)量檢查合格（2）處理結(jié)構(gòu)表面的油污和使外觀平整（3）進(jìn)行表面處理工作（噴砂）要達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)如無油污檢查清潔度和粗燥度等指標(biāo)滿足規(guī)范要求（4）對現(xiàn)場拼裝焊縫周圍200mm范圍做好防護(hù)工作，（5）及時(shí)對其他地方進(jìn)行噴鋁工作和封閉層的涂裝（6）按要求檢查合格后進(jìn)行中間層涂裝（7）滿足涂層厚度要求后再進(jìn)行面層油漆涂裝，只有在各層和總厚度都達(dá)到設(shè)計(jì)要求粘結(jié)力也達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行下一道工序。

2 鋼結(jié)構(gòu)橋梁吊裝施工技術(shù)

2.1 鋼結(jié)構(gòu)橋梁吊裝施工

施工人員在準(zhǔn)備進(jìn)行組裝前期，要對每個(gè)制作完成的單元進(jìn)行檢驗(yàn)。同時(shí)要對吊裝中心點(diǎn)位置、承臺(tái)使用的橡膠支座和鋼墊板的位置，都要有準(zhǔn)確的定位，根據(jù)標(biāo)高指標(biāo)完成測量。當(dāng)進(jìn)入吊裝時(shí)，先啟動(dòng)吊裝設(shè)備，如果可以將高度保持在20cm處，那么將會(huì)有10分鐘的間歇，這樣可以判斷設(shè)備和支撐位置的應(yīng)力狀態(tài)。如果沒有穩(wěn)定的狀態(tài)，排除干擾因素后，才能繼續(xù)進(jìn)行吊裝。為確保各個(gè)結(jié)構(gòu)位置，使用全站儀進(jìn)行全程的控制，能夠?qū)?shù)據(jù)和位置及時(shí)的調(diào)整，使焊接和組裝符合設(shè)計(jì)要求。在完成組裝后，使用牙木能夠有效收緊產(chǎn)生的空缺。使用二氧化碳進(jìn)行現(xiàn)場焊接時(shí)，要按工藝評(píng)定的要求布置相應(yīng)陶瓷襯墊，并做好側(cè)面防風(fēng)工作，以保證焊接工作能順利進(jìn)行。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)橋梁加工與安裝質(zhì)量控制

（1）質(zhì)量管理保證措施。為確保工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)以下措施進(jìn)行質(zhì)量管理：①將整體工程項(xiàng)目，分隔成不同的施工計(jì)劃，并將責(zé)任主體有主要人員擔(dān)任。同時(shí)要提高管理意識(shí)，將質(zhì)量作為施工的重要核心，確保整個(gè)項(xiàng)目能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行；②要做好預(yù)防工作，使每項(xiàng)工作能夠依照準(zhǔn)備的方案進(jìn)行，而且要充分發(fā)揮質(zhì)檢部門的能力，時(shí)刻做好工程質(zhì)量監(jiān)控工作。在進(jìn)行每個(gè)施工過程中，要嚴(yán)格按照施工流程操作，對結(jié)構(gòu)和操作技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的檢查，并強(qiáng)調(diào)自檢的重要性，在質(zhì)檢部門的監(jiān)督下，確保每個(gè)施工流程質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)為今后的工作確立質(zhì)量觀念的基礎(chǔ)；③建立由專業(yè)技術(shù)人員組成的質(zhì)檢部門，將總工程師作為部門領(lǐng)導(dǎo)，確立為質(zhì)量責(zé)任的負(fù)責(zé)人，并且能夠根據(jù)施工具體情況，及時(shí)調(diào)整和管理，使工程進(jìn)度和質(zhì)量得到有效的保證。

（2）施工技術(shù)保證措施。使用科學(xué)合理的施工技術(shù)，能夠有效的控制工程質(zhì)量，以下幾點(diǎn)作為施工技術(shù)的保證措施：①要對涉及到的施工材料按照規(guī)范、設(shè)計(jì)、合同進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，滿足要求的材料才準(zhǔn)進(jìn)入施工現(xiàn)場；②使用工藝評(píng)定確定的檢驗(yàn)合格的焊接材料，要求每位焊接人員都具有相應(yīng)崗位操作證書；③施工單位要在施工前對所有的相關(guān)施工人員進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)交底并考試合格，施工現(xiàn)場把工藝流程及參數(shù)掛牌施工，不定時(shí)進(jìn)行工藝參數(shù)抽查，并按要求合理布置產(chǎn)品試驗(yàn)板，及時(shí)反饋相關(guān)數(shù)據(jù)。④使用質(zhì)量合格的穩(wěn)定專用胎架，并定時(shí)抽查相關(guān)數(shù)據(jù)，這樣不僅可以保護(hù)焊接人員生命安全，同時(shí)在滿足剛度和穩(wěn)定條件，使鋼結(jié)構(gòu)制造過程高效穩(wěn)定的進(jìn)行；⑤如果根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整焊接工藝，需要經(jīng)過工藝評(píng)定合格后才能進(jìn)行施工，同時(shí)得到監(jiān)理工程師等專家同意。

3 結(jié)語

結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)橋梁的特點(diǎn)和優(yōu)勢，鋼結(jié)構(gòu)橋梁已經(jīng)成為我國橋梁發(fā)展的重要方向。這就要求我國技術(shù)人員，能夠不斷優(yōu)化和改進(jìn)施工技術(shù)，使橋梁更加具有穩(wěn)定能力和安全性。隨著我國社會(huì)發(fā)展不斷加快，許多橋梁建設(shè)要根據(jù)實(shí)際情況做出調(diào)整，同時(shí)也要根據(jù)質(zhì)量要求，不斷提升建設(shè)效率和管理水平，為我國橋梁建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。