分析大跨鋼結(jié)構(gòu)箱梁橋現(xiàn)場焊接施工

曹建

摘 ? ?要：隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的不斷發(fā)展，橋梁鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐步成為當(dāng)今社會交通工程施工的必需品。由于鋼結(jié)構(gòu)橋梁在橋梁工程中的大量使用，勢必在施工工藝、施工技術(shù)和施工質(zhì)量中出現(xiàn)這樣那樣的質(zhì)量問題和質(zhì)量缺陷，因此加強對鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工工藝，施工質(zhì)量，施工技術(shù)和安全技術(shù)工作的控制是保證鋼結(jié)構(gòu)橋梁的質(zhì)量水平的不斷提高的關(guān)鍵所在，從而推動我國橋梁技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：波形鋼腹板;大跨徑橋梁;邊跨直線段

1 ?引言

道路橋梁工程是我國與各個地區(qū)相互交流與發(fā)展的重要的基礎(chǔ)設(shè)施，目前飛速發(fā)展的交通事業(yè)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟增長的主要基礎(chǔ)和動力，也一定程度上帶動了我國社會經(jīng)濟文化的發(fā)展。

2 ? 鋼結(jié)構(gòu)施工特點的分析

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，國民的機動車的持有量也不斷上升以及城市交通的大規(guī)模建設(shè)，我國鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)仍然存在著數(shù)量不足，布局不均衡，管理力度不夠，景觀效果欠佳等問題。作為設(shè)計人員應(yīng)在設(shè)計上有所突破，施工單位嚴(yán)格控制質(zhì)量關(guān)，為人民創(chuàng)造一個安全，舒適的交通環(huán)境。由于鋼結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)性能好，自重輕，是施工速度快，大量的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，住在小區(qū)，高層建筑，橋梁相繼出現(xiàn)，由于鋼結(jié)構(gòu)的在建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，施工質(zhì)量的好壞直接影響工程煩結(jié)構(gòu)的安全，如何控制施工質(zhì)量以引起業(yè)內(nèi)人士的重視，因此，橋梁建筑對鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的控制就顯得尤為重要，對于全焊接鋼結(jié)構(gòu)施工監(jiān)視，我們認(rèn)為制作階段的監(jiān)理工作非常重要，要充分重視，像土建工程煩人監(jiān)理一樣，要做好事前控制和事中控制，對各工序，各分項工程都要檢查，并且要及時而認(rèn)真，嚴(yán)格而到位，因為鋼結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品出現(xiàn)一點誤差就有可能導(dǎo)致很嚴(yán)重的后果，造成巨大的損失。

3 ?橋梁鋼結(jié)構(gòu)總體設(shè)計方法

3.1 ?橫向抗傾覆穩(wěn)固設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)橋梁通常自重輕、強度高，不過，計劃小半徑與多車道時，現(xiàn)在研究得最火爆的便是其抗傾覆性能。過去的橋梁作業(yè)，因為設(shè)計影響，造成在施工作業(yè)中以及橋梁投入使用后出現(xiàn)橋體傾覆現(xiàn)象。由于連續(xù)鋼梁均是小半徑，因此其跨度就相對較大，一旦又出現(xiàn)鋼梁窄于橋面的情形，這肯定不會是最佳的活載情況，稍有不慎便會導(dǎo)致橋梁外側(cè)支座受力提升，內(nèi)側(cè)支座無受力情況，如此由于橫梁受力極度不均，最終將出現(xiàn)梁體傾覆的情況。

3.2 ?連接結(jié)構(gòu)完備性設(shè)計事項

橋梁焊接構(gòu)造的完備性設(shè)計是確保橋梁全面平穩(wěn)的重要前提，其焊接的接頭方式由于受力差異而各不相同，其接頭位置的應(yīng)力影響造成了母材構(gòu)造與受力機能的差異，而且，在實施焊接時無法完全清除應(yīng)力，焊接應(yīng)力常常造成連接接頭出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，使得焊接接頭出現(xiàn)許多不足，無法實現(xiàn)橋梁的整體設(shè)計目標(biāo)。因此，設(shè)計整座橋梁時，理應(yīng)思索如何設(shè)計焊接接頭，在達到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的條件下，理應(yīng)做到以下幾點：其一，依據(jù)具體情況選擇方法，且借助焊接性檢驗標(biāo)準(zhǔn)去了解靜力與疲勞情況，借此明確選用何種焊接方式;其二，設(shè)計焊接內(nèi)容時，理應(yīng)周密地設(shè)計其主要細節(jié)，使焊接過程受力平均，力求應(yīng)力減少;其三，焊接設(shè)計理應(yīng)滿足相應(yīng)的焊接檢驗標(biāo)準(zhǔn)，而且對于焊縫質(zhì)量的檢驗必須借助無損檢驗等對應(yīng)參數(shù)。

3.3 ? 豎向加勁肋配置

通常而言，鋼結(jié)構(gòu)橋梁具備三種豎向加勁肋，即U型、扁鋼型與球扁鋼型。U型與球扁鋼相比，前者效果更好，不過對于平面線形的適應(yīng)性而言，后者要強于前者。就簡支梁橋來說，由于梁體上緣橋面承受著來自于車輛荷載與上緣受壓兩方面的影響，因此，梁體上緣最好采用U型加勁肋，構(gòu)成正交異性橋面板，梁體下緣則使用球扁鋼加勁肋為佳。

3.4 ?鋼箱梁橫梁設(shè)計

如果橋梁主道規(guī)劃太寬，那么理應(yīng)改進車道鋼結(jié)構(gòu)寬箱梁，在方案制作里，關(guān)鍵需實現(xiàn)其豎向計算目標(biāo)，就橫梁跨徑而言，其數(shù)據(jù)必須自支座間雙懸臂簡支梁的推算里獲得，在支座位置可使用縱向加勁肋有關(guān)手段，一旦縱向加勁肋無法達成目標(biāo)，那么就需加上橫向加勁肋，其計算方法和縱向雷同。

3.5 ?施工人孔的設(shè)定

對于橋梁的總體設(shè)計而言，人孔的位置確定是不可忽略的細節(jié)，一般情形下，為了便于施工，通常在橋梁箱梁頂板或者腹板處開設(shè)人孔。如果人孔開設(shè)在頂板，那么其最佳位置應(yīng)是2.5跨徑處，如果人孔開設(shè)在腹板，那么最好在應(yīng)對較小的位置開設(shè)，比方簡支梁，其人孔最好開設(shè)于跨中，對于連續(xù)梁，則一定得精準(zhǔn)地算出剪力大小，將人孔設(shè)立于剪力最弱的地方。

4 ?鋼結(jié)構(gòu)箱梁橋的焊接施工

4.1 ?焊接準(zhǔn)備

準(zhǔn)備好手工電弧焊及CO2氣保焊、特制的鋼梁焊接的吊籃子、鋼管搭建的操作平臺等所需材料。采用的焊接材料和焊接設(shè)備技術(shù)條件必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)，性能優(yōu)良。清渣、氣刨、焊條烘干保溫等裝置應(yīng)齊全有效。焊接前先進行檢查和預(yù)熱。檢查坡口角度、鈍邊、間隙及錯口量，坡口內(nèi)和兩側(cè)的銹斑、油污、氧化鐵皮等應(yīng)清除干凈。焊前用氣焊或特制烤槍對坡口及其兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)的母材均勻加熱。

4.2 ?焊接程序及質(zhì)量控制

4.2.1 ?焊接片體

清除坡口內(nèi)及其兩側(cè)鐵銹，氧化皮等影響焊接質(zhì)量的污物，坡口兩側(cè)打磨見白。在焊接端頭裝引弧板和引出板，其尺寸80×150mm，采用手工電弧焊，焊條型號CHE58-1，其烘干溫度在350℃～400℃，保溫1.5小時，超過4小時應(yīng)重新烘干。定位焊距離400～600mm，焊縫長50～100mm。焊縫為多層多道焊，鋼材厚度大于或等于25mm時均需預(yù)熱焊，層間溫度小于等于250℃時方可施焊。T型接頭對接焊縫正面焊后反面清根，清根使用碳棒其規(guī)格為φ 10×355mm，型號13510。對接焊縫（包括T型對接焊縫）反面施焊后焊蜂清理，經(jīng)自檢、互檢并打上焊工鋼印報QC檢查。

4.2.2 ?片體矯直

片體制作完畢，由于焊縫收縮及吊運等因素會產(chǎn)生一定程度的變形，其片體矯直主要有三種方法：

手工矯直：對于尺寸較小的零件如加勁肋、墊板等可用錘子在水平臺上敲打的方法。②機械矯直：對于尺寸較大零件如：翼板、腹板可上型鋼矯直機矯直。③火工矯直：對大尺寸且不適合上錕壓機的零件可用火焰加熱方法在胎架上火工矯直，鋼板溫度控制在600℃～800℃，矯正后鋼板緩慢冷卻，降至室溫前不得錘打或用水急冷（Q345C鋼材材質(zhì)性質(zhì)決定）。局部變形鋼板需火工加重錘（5t、或10t）矯直。

4.3 ?質(zhì)量檢驗

焊縫外觀檢驗合格后應(yīng)進行超聲、射線、磁粉滲透等無損檢測探傷，以檢查其內(nèi)在的幾何缺陷。焊縫施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)文件規(guī)定編制無損檢測清冊，明確焊縫編號，質(zhì)量等級探傷方法、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、探傷等級、探傷比例、探傷部位、探傷長度等。產(chǎn)品試板和定位板焊點的探傷也應(yīng)列入焊縫清冊。要制定與焊縫探傷清冊中所列檢測項目相對應(yīng)的檢測工藝規(guī)程并嚴(yán)格執(zhí)行。對發(fā)現(xiàn)的超標(biāo)缺陷應(yīng)在缺陷位置記號，并定性、定位、定量地記錄，提出返修處理要求，進行局部探傷抽檢的焊縫。

5 ?結(jié)束語

總之，在建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，選用的新材料必須通過相關(guān)部門主持的新產(chǎn)品鑒定，鋼材應(yīng)由生產(chǎn)廠提供指導(dǎo)性焊接工藝、熱加工和熱處理工藝參數(shù)、相應(yīng)鋼材的焊接接頭性能數(shù)據(jù)等資料，焊接材料應(yīng)由生產(chǎn)廠提供貯存及焊前烘焙參數(shù)、熔敷金屬成分、性能鑒定資料及指導(dǎo)性施焊參數(shù)，應(yīng)在專家論證、評審和焊接工藝評定合格后投入工程應(yīng)用。

參考文獻：

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