鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工質(zhì)量控制研究

姜松波，李 拯

貴州匯通申發(fā)鋼結(jié)構(gòu)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000

鋼結(jié)構(gòu)橋梁是以鋼材作為主要建造材料的橋梁工程，橋梁整體強(qiáng)度與剛度高、構(gòu)件制作工業(yè)化程度高、施工周期較短，相較于混凝土橋梁，其自重較輕，橋底凈空更大，因此被廣泛應(yīng)用于鐵路、高速公路以及市政道路工程建設(shè)中[1]。目前，我國(guó)鋼材產(chǎn)量已居世界首位，鋼材產(chǎn)能過剩，大力發(fā)展建造鋼結(jié)構(gòu)橋梁不僅可以緩解鋼材產(chǎn)能過剩的問題，而且鋼結(jié)構(gòu)橋梁在達(dá)到使用年限后，大部分建造材料還能實(shí)現(xiàn)回收利用，產(chǎn)生的建筑垃圾相對(duì)較少，不僅環(huán)保，而且資源利用率更高，符合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的主流趨勢(shì)。

1 工程概況

某鋼構(gòu)橋梁工程位于高速公路的主干道，整體跨度較大，綜合各方面因素考慮，橋梁整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為鋼結(jié)構(gòu)與混凝土疊合結(jié)構(gòu)，主橋的上部結(jié)構(gòu)采用三跨鋼桁架橋，跨徑分別為55m、64.3m、53.95m。主桁架采用的是三角形桁架，其中跨中桁架高度為9.0m，支點(diǎn)位置斜撐桁架高度為15.5m，邊跨共計(jì)4個(gè)節(jié)間，中跨共計(jì)為5個(gè)節(jié)間，節(jié)間距有4個(gè)類型，分別為12.32m、13.5m、14.0m與13.0m。

2 鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程施工質(zhì)量管理目標(biāo)與方法

（1）施工質(zhì)量管理目標(biāo)。鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程在施工階段需要多方共同參與，參建各方在施工質(zhì)量管理目標(biāo)方面有所差異，項(xiàng)目業(yè)主單位的施工質(zhì)量管理目標(biāo)是在項(xiàng)目施工全過程落實(shí)質(zhì)量管控措施，確保實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工程質(zhì)量目標(biāo)；項(xiàng)目設(shè)計(jì)單位的質(zhì)量管理目標(biāo)是落實(shí)項(xiàng)目驗(yàn)收以及簽證工作，確保項(xiàng)目施工效果與設(shè)計(jì)文件一致；項(xiàng)目施工單位的質(zhì)量管理目標(biāo)是高質(zhì)量開展各項(xiàng)施工活動(dòng)，確保項(xiàng)目竣工交付時(shí)符合設(shè)計(jì)文件以及合同約定條款[2]；項(xiàng)目監(jiān)理單位的質(zhì)量管理目標(biāo)是落實(shí)質(zhì)量監(jiān)督管理職責(zé)，確保項(xiàng)目施工活動(dòng)順利進(jìn)行。

（2）施工質(zhì)量管理方法。在鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程施工環(huán)節(jié)，施工質(zhì)量管理方法主要有三種方法。一是常規(guī)檢查，包括跟蹤檢查、首件檢查、強(qiáng)制檢查以及工序交接檢查等，在具體檢查過程中多采用觀感法以及實(shí)測(cè)法等方法；二是管控項(xiàng)目施工質(zhì)量管理要點(diǎn)，主要針對(duì)項(xiàng)目施工的核心部分或者關(guān)鍵性部分進(jìn)行檢查，確保施工操作得當(dāng)，符合項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件中的要求[3]；三是質(zhì)量檢測(cè)，主要采用儀器對(duì)鋼構(gòu)件質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，檢查其剛度、強(qiáng)度、延伸性等性能是否符合要求，檢查是否存在變形、外觀損傷，以及是否按要求進(jìn)行了防腐處理等。

3 鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程施工質(zhì)量管理的基本原則

在鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程施工過程中，關(guān)于施工質(zhì)量管理方面需要遵循三項(xiàng)基本原則。一是以人為本的原則，人是項(xiàng)目實(shí)施者以及管理者，在項(xiàng)目施工階段發(fā)揮著主導(dǎo)作用，因此要確保項(xiàng)目順利開展，必須充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，這就要求在施工質(zhì)量管理方面必須重視人的作用[4]；二是全面控制原則，要求施工質(zhì)量管理必須貫穿整個(gè)施工環(huán)節(jié)，同時(shí)需要明確施工質(zhì)量管理責(zé)任，建立問責(zé)機(jī)制，確保施工質(zhì)量管理責(zé)任落實(shí)到位；三是以預(yù)防性控制為主的原則，事后控制雖然也能解決施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，但是無(wú)法完全消除對(duì)項(xiàng)目的影響，因此必須采取預(yù)防性控制手段，完善施工質(zhì)量管理機(jī)制及應(yīng)急設(shè)計(jì)方案，有效預(yù)防施工質(zhì)量事故發(fā)生，如此，即便發(fā)生質(zhì)量事故，也能將損失降到最低。

4 鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工質(zhì)量控制措施

由于鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程所采用的鋼構(gòu)件均由工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，文章重點(diǎn)研究了鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程吊裝、焊接及涂裝環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制措施。

4.1 吊裝環(huán)節(jié)

（1）鋼柱吊裝。①調(diào)整鋼柱的標(biāo)高，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙以及鋼柱具體尺寸確定層高，并在上節(jié)鋼柱做好標(biāo)注，該項(xiàng)目中層高在1.5m的位置。在調(diào)整鋼柱標(biāo)高時(shí)，鋼柱四周要設(shè)置纜風(fēng)繩，但不宜拉得太緊，然后將夾板上緊固螺母逐步松開，注意不宜松開過多，待將緊固螺母全部松開之后，調(diào)整千斤頂，測(cè)量人員注意觀察鋼柱標(biāo)高變化并做好記錄，直到標(biāo)高符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。②調(diào)整鋼柱的垂直度，在鋼柱兩端20cm的位置標(biāo)注軸線位置，然后采用激光經(jīng)緯儀照射，測(cè)量鋼柱軸線與激光差距，根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整鋼柱的垂直度。③固定鋼骨柱，鋼骨柱校核完成后，需要及時(shí)做好支撐并進(jìn)行焊接，以免受其他因素影響導(dǎo)致鋼骨柱偏斜。

（2）鋼梁吊裝。鋼梁進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)根據(jù)吊裝順序進(jìn)行堆放，鋼梁吊裝應(yīng)按照構(gòu)件布置圖對(duì)號(hào)入座，要注意鋼梁的起拱，正反向和鋼柱上連接板的軸線不可出現(xiàn)安裝錯(cuò)誤[5]。針對(duì)較長(zhǎng)的鋼梁安裝，應(yīng)采用沖釘將鋼梁兩端孔打緊、對(duì)正，然后用普通螺栓擰緊，普通螺栓數(shù)量不得少于該節(jié)點(diǎn)螺栓總數(shù)的30%，且不得少于2個(gè)。

（3）鋼筋桁架吊裝。鋼筋桁架模板運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)后，需要采用卸卡與鋼繩進(jìn)行吊裝，提前規(guī)劃好存放場(chǎng)地。包裝角鋼時(shí)，要將卸卡穿入角鋼與鋼筋的交接位置，穿入時(shí)注意幅度不宜過大，以防損傷模板搭接邊部位。鋼筋桁架模板需要在次梁安裝完成后再進(jìn)行安裝，否則易導(dǎo)致斜向進(jìn)料，從而損傷模板。鋪設(shè)鋼筋桁架模板時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)作業(yè)人員不少于4人，4人均勻分布在模板兩端及中間位置，模板初步扣合時(shí)，處于中間的鋪設(shè)作業(yè)人員需要壓緊拉鉤位置，兩端鋪設(shè)作業(yè)人員則用力使模板扣合。

4.2 焊接環(huán)節(jié)

（1）焊接材料選擇。合理選擇焊接材料是保障焊接質(zhì)量的重要前提，焊接材料的成分、性能必須與鋼構(gòu)件相適應(yīng)，并且所選用的焊接材料質(zhì)量必須合格。在該項(xiàng)目中，根據(jù)采用的鋼構(gòu)件性能特點(diǎn)進(jìn)行了焊接工藝評(píng)測(cè)試驗(yàn)，選取了契合度最高的焊接材料，焊接材料供應(yīng)商的資質(zhì)也經(jīng)過了項(xiàng)目部的審核，質(zhì)量有保障。該項(xiàng)目中，手工焊接的部分，焊條選用的是E50XX焊條；同種鋼材焊接，則根據(jù)母材的材質(zhì)以及焊接頭選擇焊接材料；低合金鋼、碳鋼以及強(qiáng)度等級(jí)不同的鋼材焊接，則遵循就低原則，以強(qiáng)度等級(jí)最低的鋼材為參照選擇焊接材料。

（2）焊接工藝評(píng)定。在焊接作業(yè)開始前，由項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室組織進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，根據(jù)評(píng)定試驗(yàn)報(bào)告結(jié)合相關(guān)規(guī)范編制項(xiàng)目焊接工藝指導(dǎo)書，經(jīng)過項(xiàng)目監(jiān)理工程師審核通過后再正式進(jìn)行焊接施工。在焊接工藝指導(dǎo)書中，要求必須明確焊接工藝參數(shù)、焊縫清理流程、焊縫檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等[6]，并且在焊接作業(yè)前，要由項(xiàng)目技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底工作，避免因焊接作業(yè)人員操作不當(dāng)或者對(duì)焊機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不了解導(dǎo)致焊接質(zhì)量不合格。

（3）具體注意事項(xiàng)。在開展焊接作業(yè)，為了確保焊接質(zhì)量，需要注意以下內(nèi)容。一是作業(yè)環(huán)境要求，焊接時(shí)必須嚴(yán)格按照作業(yè)要求對(duì)母材采取有效的防護(hù)措施，包括但不限于防潮、防風(fēng)、預(yù)熱以及烘干等。一般情況下，雨雪天氣、大風(fēng)天氣嚴(yán)禁露天進(jìn)行焊接作業(yè)，若必須施工，則需要做好防護(hù)措施，并且風(fēng)力不能超過5級(jí)，環(huán)境溫度在5℃以上，環(huán)境濕度低于80%。二是明確焊接作業(yè)要求，焊縫應(yīng)無(wú)裂紋、無(wú)弧坑、無(wú)焊瘤、無(wú)夾渣、無(wú)氣孔、無(wú)咬邊。三是焊接完成后需要進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢測(cè)，采用X線或者超聲波探傷儀進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)焊縫存在裂紋，必須及時(shí)要求返修，且返修次數(shù)最好控制在2次以下。

4.3 涂裝環(huán)節(jié)

涂料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，需要由項(xiàng)目監(jiān)理工程師對(duì)涂料進(jìn)行檢驗(yàn)，檢查質(zhì)量合格并簽字確認(rèn)后才能正式使用，未得到項(xiàng)目監(jiān)理工程的許可，不允許更換涂料品牌、類型。涂裝施工需要使用的設(shè)備工具在正式施工前必須進(jìn)行全面檢修，確保其處于最佳工作狀態(tài)。涂裝作業(yè)人員應(yīng)具備相應(yīng)的資格證書，經(jīng)審查無(wú)誤后才能進(jìn)入工作崗位，并且必須接受項(xiàng)目組織的崗前培訓(xùn)。在正式進(jìn)行涂裝施工時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行項(xiàng)目制訂的涂裝施工方案以及施工工藝流程，未得到項(xiàng)目監(jiān)理工程師許可，不能擅自更改施工工藝。該項(xiàng)目中，涂裝施工要求如表1所示。

表1 涂裝施工要求

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)橋梁大多采用預(yù)制鋼構(gòu)件，生產(chǎn)工業(yè)化程度較高，因此在施工階段質(zhì)量管控的重點(diǎn)應(yīng)放在鋼結(jié)構(gòu)吊裝、焊接以及涂裝施工方面，項(xiàng)目管理人員要明確施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格落實(shí)質(zhì)量管控措施。