西芹大橋工程主橋構(gòu)件施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施研究

李玉蘭

在西芹大橋工程的主橋構(gòu)件施工中，涉及到拱腳、拱肋、端橫梁部位的構(gòu)件工藝質(zhì)量控制。施工中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的涂裝工藝控制具有重要意義。主橋鋼構(gòu)件制造質(zhì)量對(duì)工程的質(zhì)量具有重要的影響，因此要采取相關(guān)的控制措施。

西芹大橋工程;主橋構(gòu)件;質(zhì)量控制

1工程概況

西芹大橋位于南平市延平區(qū)西芹鎮(zhèn)，南平西站東側(cè)，北街205國(guó)道，南接規(guī)劃行健路，是南二龍鐵路南平西站重要的進(jìn)出通道和配套項(xiàng)目，是西站片區(qū)市政基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是西芹到中心城區(qū)的快速通道;

西芹大橋主橋?yàn)橄鲁惺胶?jiǎn)支拱橋，拱肋箱型截面采用提籃形式，主橋?yàn)?30m，矢高38m，矢跨比1/6.05;縱梁及拱肋采用鋼結(jié)構(gòu)，箱型截面。鋼主梁全寬34.12m，由縱、橫梁和正交異性橋面板組成，橋型立面布置如圖所示：

2主橋鋼構(gòu)件制造工藝

2.1拱腳

單個(gè)拱腳節(jié)段重106.084噸，全橋共需左右對(duì)稱2套此類節(jié)段。拱腳結(jié)構(gòu)為縱梁和拱肋交接段，兩外側(cè)腹板選用Z向鋼板（抗層狀撕裂鋼板），制造時(shí)劃出加強(qiáng)勁板及隔板位置，線拱肋過(guò)渡區(qū)與縱梁過(guò)渡區(qū)不在同一平面上，檢驗(yàn)底板各斷口處坐標(biāo)及外形尺寸投影。加強(qiáng)勁板臨時(shí)加固，預(yù)留微量調(diào)節(jié)空間，待隔板裝配后固定。隔板采用數(shù)控精確下料，隔板加強(qiáng)環(huán)在組裝前完成焊接，底板各區(qū)域?yàn)椴煌矫妫ＷC隔板與各區(qū)間的垂直角度，

檢驗(yàn)翼緣板的傾斜角度，中間腹板分塊數(shù)控下料，組裝前按圖紙焊縫工藝要求處理好各焊接坡口，劃出加強(qiáng)勁板及隔板位置線并進(jìn)行組裝，加強(qiáng)勁板臨時(shí)加固，預(yù)留微量調(diào)節(jié)空間，待隔板裝配后固定，檢驗(yàn)中間腹板板各斷口處坐標(biāo)及外形尺寸投影，控制各翼緣板的傾斜角度及相關(guān)位置尺寸公差。

2.2拱肋

拱肋采用鋼結(jié)構(gòu)，箱型截面如圖所示;橋面外側(cè)左右兩道。主橋計(jì)算跨徑230m，矢高38m，矢跨比1/6.05，拱軸線線型為二次拋物線。拱肋為提籃形式，拱肋向內(nèi)傾18o。拱肋中心線在拱頂處橫向距離為7.114m，拱腳處距離為30.622m。

拱肋采用等高度箱形截面，高3m，寬2.2m。拱肋底板和耳板連接處需要采用Z向鋼板（抗層狀撕裂鋼板）。單側(cè)拱肋共分為35個(gè)節(jié)段，總重1497.6噸，最大節(jié)段重量約為25.3t（G18節(jié)段）。

在箱型桿件組立機(jī)的工作臺(tái)面定位底板單元件，合格后與臺(tái)面采用專用夾具固定，

對(duì)照已固定板件上隔板定位線定位隔板單元件，采用激光跟蹤法或吊線法檢查橫隔板與下部單元件垂直度，合格后用臨時(shí)支撐固定，如下圖所示：

腹板定位安裝，利用拉緊裝置頂緊腹板，使腹板與隔板接觸的部位密貼，合格后點(diǎn)焊固定，上翼緣板對(duì)線定位，使內(nèi)翼緣板與橫隔板密貼，合格后點(diǎn)焊固定，如下圖所示：

控制拱肋鋼箱梁線形，保證符合安裝后的設(shè)計(jì)曲線線形及各端口的匹配精度。拱肋4～5根節(jié)段預(yù)拼裝時(shí)，相鄰節(jié)段對(duì)接位置一致，避免工地裝焊時(shí)節(jié)段間出現(xiàn)較大間隙和較大錯(cuò)邊量，使工地裝焊工作順利進(jìn)行。節(jié)段之間的預(yù)拼不僅要檢查間隙、調(diào)整錯(cuò)邊量，還需匹配端口尺寸，進(jìn)行必要的修正和調(diào)整。

2.3端橫梁

端橫梁縱向線形與縱梁此銜接區(qū)域線形相符，保證該對(duì)接處的匹配精度。端橫梁主梁、隔板均采用數(shù)控下料，主梁根據(jù)要求按預(yù)拱值放樣。端橫梁須整體組裝檢驗(yàn)及焊接，做好分節(jié)處的標(biāo)識(shí)及尺寸控制。U肋及橋面板宜在廠內(nèi)進(jìn)行安裝、焊接，以減少U肋縱向焊縫仰位焊接。端橫梁的底、頂面板分節(jié)處焊接坡口，不宜產(chǎn)生仰位焊縫。端橫梁分節(jié)處各對(duì)接焊縫相錯(cuò)符合規(guī)范要求。

3主橋鋼構(gòu)件涂裝

主橋鋼構(gòu)件在涂裝前，應(yīng)對(duì)其表面進(jìn)行除銹清理，除銹應(yīng)采用噴丸或拋丸的方法進(jìn)行，除銹等級(jí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，控制表面粗糙度在25～60μm之間;對(duì)高強(qiáng)度螺栓連接面，表面粗糙度在50～100μm之間，且除銹后的連接面宜進(jìn)行噴鋁防銹處理，同時(shí)應(yīng)清除高強(qiáng)度螺栓頭部的油污及螺母、墊圈外露部分的皂化膜。涂裝施工時(shí)，構(gòu)件表面不應(yīng)有雨水或結(jié)露，相對(duì)濕度不應(yīng)高于80%;環(huán)境溫度對(duì)環(huán)氧類漆不得低于10℃，對(duì)水性無(wú)機(jī)富鋅防銹底漆、聚氨酯漆和氟碳面漆不得低于5℃。在風(fēng)沙天、雨天和霧天不應(yīng)進(jìn)行涂裝施工，涂裝后4h內(nèi)應(yīng)采取措施保護(hù)，避免遭受雨淋。底漆、中間漆涂層的最長(zhǎng)暴露時(shí)間不宜超過(guò)7d，兩道面漆的涂裝間隔時(shí)間亦不宜超過(guò)7d;若超過(guò)，應(yīng)先采用細(xì)砂紙將涂層表面打磨成細(xì)微毛面，再涂裝后一道面漆。噴鋁應(yīng)在表面清理后4h內(nèi)完成。涂裝后，應(yīng)在規(guī)定的位置涂刷構(gòu)件標(biāo)記。

4主橋鋼構(gòu)件制造質(zhì)量控制措施

主要受力零件下料時(shí)，應(yīng)使鋼板的軋制方向與其主要應(yīng)力方向一致，切割前應(yīng)將料面的浮銹、污物清除干凈。鋼料應(yīng)放平、墊穩(wěn)，割縫下面應(yīng)留有空隙，切割工藝應(yīng)根據(jù)其評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果編制，切割表面不應(yīng)生產(chǎn)裂紋。零件宜采用精密的切割下料方法。在數(shù)控切割下料編程時(shí)除應(yīng)考慮焊接收縮量之外，尚應(yīng)考慮切割熱變形的影響。采用剪切工藝時(shí)，鋼板厚度不宜大于12mm，剪切邊緣應(yīng)平整，無(wú)毛刺、反口、缺肉等缺陷。剪切的尺寸允許偏差應(yīng)為±2mm，邊緣缺棱應(yīng)不大于1mm，型鋼端部垂直度應(yīng)不大于2mm。采用手工氣割時(shí)，其尺寸的允許偏差應(yīng)為±2mm。精密切割的切割面硬度應(yīng)不超過(guò)HV350。零件矯正前，剪切的反口應(yīng)修平，切割的掛渣應(yīng)鏟凈。零件矯正宜采用冷矯，冷矯時(shí)的環(huán)境溫度不宜低于—12℃。矯正后的零件表面不應(yīng)有明顯的凹痕或損傷。主要受力零件冷作彎曲時(shí)，環(huán)境溫度不宜低于-5℃，內(nèi)側(cè)彎曲半徑不得小于板厚的15倍，小于者應(yīng)熱煨，熱煨的加溫溫度、高溫停留時(shí)間、冷卻速率應(yīng)與所加工鋼材的性能相適應(yīng)。冷作彎曲后的零件邊緣不得產(chǎn)生裂紋。采用熱矯時(shí)，溫度應(yīng)控制在600～800℃。矯正后零件溫度應(yīng)緩慢冷卻，降至室溫以前，不得錘擊鋼料或用水急冷。組裝前，應(yīng)熟悉圖紙和工藝文件，并應(yīng)按圖紙核對(duì)零件編號(hào)、外形尺寸和坡口方向，確認(rèn)無(wú)誤后方可組裝。對(duì)采用埋弧焊、CO2氣體保護(hù)焊及低氫型焊條手工焊等方法焊接的接頭，在組裝前應(yīng)將待焊區(qū)域的鐵銹、氧化皮、水垢、水分等有害物質(zhì)清除干凈，使其表面露出金屬光澤。

5結(jié)語(yǔ)

在橋梁結(jié)構(gòu)的施工中，做好細(xì)節(jié)層面的技術(shù)、工藝控制，能夠充分保障工程質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)要求，針對(duì)具體的施工內(nèi)容要采取可靠的技術(shù)方案，充分落實(shí)好方案的技術(shù)要求。

參考文獻(xiàn)

[1]李云達(dá)：公路橋梁工程中的主橋構(gòu)件施工技術(shù)研究，橋梁工程，2018（8）.

[2]黃中秋：公路橋梁工程中的質(zhì)量控制措施分析，科技與企業(yè)，2017（3）.