鋼箱梁安裝施工技術(shù)

曾曉帆

中交四航局第一工程有限公司 廣東佛山 528300

南國(guó)路處于順德中部以及南部，主要規(guī)劃為交通性干線主干道，同時(shí)也是佛山市的順德區(qū)中“4橫6縱”，干線主干道路網(wǎng)中的一橫，東部連接到番禺，西部接到江門(mén)市，南國(guó)路改造工程通常包括有環(huán)市東路到駒榮路段，該路段改造歷程長(zhǎng)度為1.972km。主要施工包括有跨線橋1座，隧道2座，以及相關(guān)道路附屬工程。其中跨線橋采用整體式斷面，橋?qū)?9.5m。主橋上部結(jié)構(gòu)：采用（30+45+30）m鋼箱梁。引橋上部結(jié)構(gòu)：采用兩聯(lián)4x30m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁。鋼箱梁采用三跨等高度連續(xù)鋼箱梁，中心梁高為1.8m（頂、底板內(nèi)側(cè)），箱梁全寬19.5m。采用斜腹板，腹板斜率4：1，箱梁底板水平，腹板變高，頂板形成2%的橋面橫坡。

1 鋼箱梁現(xiàn)場(chǎng)拼接

根據(jù)鋼箱梁加工設(shè)計(jì)要求，應(yīng)將橫縱向分塊的構(gòu)件組裝成為一個(gè)整體，長(zhǎng)度按照施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)順橋向分段長(zhǎng)度。為保證焊接質(zhì)量，施工現(xiàn)場(chǎng)的加工條件應(yīng)與廠內(nèi)基本一致，使用與廠內(nèi)施工基本一致的焊接工藝， 提前做好臨時(shí)支架的搭設(shè)，按照預(yù)拱度的分布情況，控制好標(biāo)高[1]。

在鋼箱梁拼裝焊接時(shí)，焊接環(huán)境滿足擋風(fēng)防雨、防塵要求，確保焊接質(zhì)量和工期的不延誤。臨時(shí)支架在搭設(shè)時(shí)，必須按表高尺寸、預(yù)拱度的分布情況以及充分考慮沉降量，作水平調(diào)整，確保梁的線性。

2 鋼箱梁現(xiàn)場(chǎng)組裝及質(zhì)量要求

2.1 現(xiàn)場(chǎng)支架上組裝

現(xiàn)場(chǎng)組裝在臨時(shí)支架上進(jìn)行，支架線形一般要求依照箱梁的具體橫坡度、縱坡以及的預(yù)拱度來(lái)進(jìn)行設(shè)置，應(yīng)用全站儀的形式測(cè)量進(jìn)行檢查無(wú)誤后才可以進(jìn)行組裝。一般順序?yàn)槭紫仍谙潴w的橫向組裝以后再進(jìn)行縱向組裝，每一個(gè)節(jié)段在完全就位以后才能進(jìn)行下一階段的安全，節(jié)段就位依照先平面位置接著在高程的順序來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，為了避免箱梁出現(xiàn)橫向位移，應(yīng)該在梁體兩側(cè)以及兩端的平臺(tái)來(lái)進(jìn)行上焊接限位板，進(jìn)而來(lái)調(diào)節(jié)左右位置以及將其固定梁體，鋼箱梁位置以及標(biāo)高可以預(yù)先通過(guò)砂箱來(lái)進(jìn)行控制。

2.2 拼裝質(zhì)量要求

鋼箱梁節(jié)段的寬度、長(zhǎng)度和斷面尺寸必須同相關(guān)規(guī)范要求符合，其中長(zhǎng)度拼裝變?yōu)檎w以后再劃線切頭，斷面尺寸以及寬度等都必須對(duì)對(duì)接間隙、標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整達(dá)到相關(guān)要求。

確定好鋼箱梁的線形，在這之中包括有豎曲線、水平曲線以及預(yù)拱度等都必須同設(shè)計(jì)要求相符合。

2.3 合理控制精度

首先必須建立平面控制網(wǎng)，必須滿足四等導(dǎo)線網(wǎng)的精度，此平面網(wǎng)同施工平面網(wǎng)可以進(jìn)行聯(lián)測(cè)，進(jìn)而對(duì)計(jì)算控制前坐標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)密控制，在安裝之前就應(yīng)該安裝好在臨時(shí)支架上，應(yīng)用精密全站儀在支架平臺(tái)上做好橋梁中心軸線以及邊線的測(cè)繪、定位，進(jìn)而進(jìn)一步推進(jìn)工作[2]。

2.4 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接

在厚板焊接過(guò)程中必須需是多層多道焊，嚴(yán)禁擺寬道。因?yàn)楹癜搴缚p的坡口較大，單道焊縫無(wú)法填滿截面內(nèi)的坡口，往往有些焊工為了方便進(jìn)行擺寬道焊接，這種焊接造成的結(jié)果是，母材對(duì)焊縫拘束應(yīng)力較大，焊縫強(qiáng)度相對(duì)減弱，就會(huì)引起焊縫開(kāi)裂、延遲裂紋的現(xiàn)象。而多層多道焊有利的一面是；前一道焊縫對(duì)后一道焊縫來(lái)說(shuō)是一個(gè)“預(yù)熱”的過(guò)程；后一道焊縫對(duì)前一道焊縫相當(dāng)于一個(gè)“后熱處理”的過(guò)程，焊接過(guò)程中應(yīng)力分布狀態(tài)得到有效的改善，保證了焊接質(zhì)量。

厚板焊接與中薄板不同，需要長(zhǎng)時(shí)間才能施焊完成一個(gè)構(gòu)件，因此需要加強(qiáng)對(duì)焊接過(guò)程的中間檢查便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，中間檢查時(shí)不能停止施工，而是邊施工、邊檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理。

厚板在進(jìn)行對(duì)接焊接以后，需要第一時(shí)間在即將焊縫以及兩邊大概100mm的范圍中對(duì)局部母材做好加熱，在加熱之時(shí)應(yīng)用紅外線電加熱板來(lái)進(jìn)行，在加熱溫度達(dá)到250～350℃后，應(yīng)用石棉鋪蓋做好保溫，保溫大約2～6h來(lái)進(jìn)行空冷，如此進(jìn)行后熱處理就可以促使因焊前清潔工作不合理或者是焊劑烘焙不合適而出現(xiàn)滲入熔池的擴(kuò)散氫而高速逸出，有效避免焊縫以及熱影響區(qū)內(nèi)導(dǎo)致出現(xiàn)氫致裂紋。

3 焊接變形的控制

在進(jìn)行焊接施工中，厚板T接焊以后變形一般為角變形。在實(shí)踐中一般為控制變形，首先焊接正面一部分焊道，碳刨清根以后焊接反面焊道，接著在家進(jìn)行正面焊接。如此，每一次焊接3-5道后就可以及時(shí)進(jìn)行更換焊接面，一直到焊接正面的各道焊縫，與此同時(shí)在進(jìn)行施焊之時(shí)應(yīng)該隨時(shí)觀察角變形的情況，并且注意更換面焊接，盡量最大程度降低焊接變形以及焊縫內(nèi)應(yīng)力。

焊接時(shí)設(shè)置胎夾具，利用構(gòu)件胎架來(lái)約束控制變形，這類(lèi)方法一般適用于異型厚板結(jié)構(gòu)，異型厚板結(jié)構(gòu)的造型奇特、異型、斷面尺寸各異，在自然狀態(tài)下的尺寸，精度難以保證，這就需要根據(jù)構(gòu)件的形狀，制作胎模夾具，將構(gòu)件處于固定的狀態(tài)下進(jìn)行裝配、定位、再選用合理的焊接工藝和焊接方法，將應(yīng)力降至最低限度。

焊接過(guò)程中應(yīng)選擇與控制合理的焊接順序，能有效防止焊接應(yīng)力及焊接變形。根據(jù)不同的焊接方法，制定不同的焊接順序，編制合理的焊接順序的方針是“分散、對(duì)稱(chēng)、均勻、減小拘束度”[3]。

4 鋼結(jié)構(gòu)涂裝施工

4.1 鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)要求

鋼結(jié)構(gòu)在進(jìn)行涂裝之前，必須把構(gòu)件表面的毛刺、油污、附著物以及鐵銹等進(jìn)行全面清除，應(yīng)用拋丸以及噴砂等措施進(jìn)行完全除銹，在修補(bǔ)中可以應(yīng)用手工機(jī)械來(lái)進(jìn)行除銹，除銹等級(jí)需要滿足GB8923《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》中規(guī)定的 Sa2.5級(jí)或 St3級(jí)， 粗糙度40～70μ m。經(jīng)過(guò)除銹后的鋼材表面再進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格以后應(yīng)在三小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行防腐施工。

4.2 鋼結(jié)構(gòu)防腐施工

構(gòu)件底漆，中間漆均在工廠完成；面漆在現(xiàn)場(chǎng)施工?，F(xiàn)場(chǎng)焊接處、構(gòu)件坡口部位均不許涂刷油漆或有油污。為保證涂裝質(zhì)量及涂層間兼容性，底、中、面漆采用同一家產(chǎn)品。

4.3 鋼結(jié)構(gòu)安裝的檢測(cè)、試驗(yàn)

鋼結(jié)構(gòu)安裝階段的檢測(cè)、試驗(yàn)工作，是為了控制工程質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，滿足使用要求，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程中各項(xiàng)涉及安全功能的部分，從材料控制到過(guò)程控制，至最終的結(jié)果，都要穿插進(jìn)行。檢測(cè)、試驗(yàn)項(xiàng)目分為檢驗(yàn)（試驗(yàn)）項(xiàng)目、見(jiàn)證抽樣檢測(cè)項(xiàng)目和第三方檢測(cè)項(xiàng)目。

4.4 鋼結(jié)構(gòu)安裝試驗(yàn)

抽檢取樣→委托→送樣→試驗(yàn)→試驗(yàn)報(bào)告。

取樣需要監(jiān)理單位見(jiàn)證員在場(chǎng)情況下進(jìn)行，按要求從現(xiàn)場(chǎng)材料堆中抽取試件，進(jìn)行封樣、送樣，試驗(yàn)。取樣后，監(jiān)理見(jiàn)證員需要對(duì)試件進(jìn)行標(biāo)識(shí)、登記，確認(rèn)試件和委托試驗(yàn)單上所標(biāo)識(shí)為同一組試件后在委托單上簽字。如監(jiān)理見(jiàn)證人員對(duì)試驗(yàn)的真?zhèn)未嬖谝蓡?wèn)，可以重新進(jìn)行取樣，選擇其他有資質(zhì)的單位進(jìn)行重新試驗(yàn)。

鋼結(jié)構(gòu)工程，試驗(yàn)項(xiàng)目主要有鋼結(jié)構(gòu)焊材復(fù)驗(yàn)和涂料的性能復(fù)驗(yàn)等。焊材在加工廠及安裝現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)存室內(nèi)取樣，涂料在生產(chǎn)廠家進(jìn)場(chǎng)產(chǎn)品中隨機(jī)抽取進(jìn)行試驗(yàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

本工程的施工的特點(diǎn)為精度高、焊接工程量大、施工難度大。本文則從鋼箱梁施工質(zhì)量控制進(jìn)行分析和研究，給同類(lèi)型工程帶來(lái)一定的參考[4]。