钢结构箱型桥梁加工安装技术的研究与应用

2019-01-03彭伟文

中国金属通报 2019年2期

彭伟文

（武汉铁路桥梁职业学院，湖北武汉 430051）

我国目前社会基础设施建设速度不断加快，这就需要严格的施工操作，保证桥梁工程质量。所以提升桥梁工程施工管理水平，能够有效确保钢结构桥梁质量，这需要施工人员能够熟悉钢结构安装和制作流程。从而提升工程管理能力，保证施工各个阶段都有严格的质量把关。

1 钢结构箱型桥梁加工制造技术

1.1 钢结构箱型桥梁板单元制造

（1）下料及加工。在准备钢结构箱型桥梁材料阶段，要严格按照设计图纸进行操作，并遵循工艺流程，使桥梁的板单元材料能够准确的放样和下料，通过焊接过程控制板的收缩情况。另外为得到设计要求的平整表面，要对材料进行提前预处理，能够有效降低材料轧制、运输过程中产生的内应力及残余变形。同时要确保每个尺寸都能在合理的误差范围内，保证加工的零件符合设计要求，需要使用数控切割机下料或机加工的办法准备材料之前，就要对进场材料进行外观化学成分及力学性能试验检查，合格后方可进行，以提高桥梁加工质量的合格率[1]。

（2）钢板接料。按照设计要求，许多较长零件的尺寸在拼接的过程中，会出现不同的收缩误差。这就对焊接加工技术提出很高的要求，需要严格按照焊接工艺、流程等执行，确保焊接后的变形符合使用要求，同时达到质量和外观的标准要求。

（3）零件矫正。根据设计要求制作的板单元，出现的误差都要保持在合理范围内，所以在进行拼接前，要对材料进行校正。若板单元通过冷作弯曲技术制造的，内侧弯曲半径不宜小于板厚的15倍，不满足时可以采取热弯处理，这样操作材料的尺寸和性能可能发生变化，应该严格控制温度，以此达到预期想要的效果。可以有效的减少结构表面裂缝数量。当材料使用热矫正技术时，要确保其温度在600℃-800℃之间，或按设计要求处理。经过这种技术处理后，要减缓零件冷却速度，并且不能对结构进行打击或浇水处理，防止材料出现裂缝或发生扭曲情况。

（4）板单元的组装。完成了材料的下料和校正之后，在准备进行组装工作前，施工人员要熟悉安装流程，对所有将要进行组装的零件，对其外观质量和编号进行严格的检查，特别对其直线度、平整度外观尺寸做详细的检查。在组装的过程中，如果出现锈迹等情况，需要及时的处理。根据设计标准，要求所有部件的焊接能够精准到位。在对接焊缝、纵向接缝和板肋角接相会时的处理，出现的距离要大于100mm。根据组装流程，施工人员对组装位置，尺寸和质量，都要进行检验，在完成组装后，在结构显著位置将生产序列号、结构零件号都要详细的标注。

1.2 钢结构箱型桥梁梁段制造

（1）底板单元组焊。根据施工需要钢箱梁的节段制作也是采用专用胎架技术，底板单元的组装根据装焊流程采用对称施工，首先按工艺文件要求先固定中间及箱梁两边各一块底板单元板，有时为了提高胎架使用周转率，可以二拼一后再上胎架，纵横向和胎架上的标记点对应后固定在胎架上，固定之前检查底板单元定位线间距、平面度以及底板与胎架模板的贴合程度和控制点标高。

（2）横隔板单元及腹板组焊。对横隔板单元和腹板单元进行组焊过程中，将底板的纵、横基准线作为组装基准，完成横隔板组装。然后在底板和其对接位置处进行焊接固定，而后对腹板进行组装，按照底板上修正后的位置线将腹板同横隔板对接，并对产生的接缝焊接固定。每个横隔板的端部面，使用工具对垂直度和直线度还有平面度进行测量，确定符合标准后进行焊接固定。

（3）顶板单元的组装。顶板单元的组焊，首先对合底板上转移上来的纵横向地标定位桥中顶板单元和箱梁两侧顶板双拼单元，必要时适当调整横隔板的位置，保证与顶板齿形板的安装对位，检查顶板控制点标高和从横向平面度，定位合格后与横隔板定位焊固定。

1.3 钢结构桥梁梁段焊接

钢结构桥梁的梁段焊接在桥梁加工过程中具有决定性作用。因此采用哪种焊接方法，不仅要能够产生尽量小的焊接残余变形，同时还要确保焊接质量。现阶段钢桥加工一般采用埋弧焊+二氧化碳气体保护焊相结合的方法能够满足以上要求。在使用埋弧焊时一定要安排引、熄弧板。焊接前要做好焊接区域的清理等准备工作，使焊缝尽量一次性焊完，焊接过程尽量避免断弧，如果断弧了就要按工艺文件进行处理。使用二氧化碳保护焊接时注意做好防风措施。焊接完成后还要按工艺文件要求进行无损检测如超声波探伤和x射线探伤，只有当焊缝外观与无损检测都满足设计要求后才能是合格的焊缝[2]。

1.4 钢结构桥梁的涂装

按照钢结构桥梁涂装流程，需要根据以下进行操作：（1）桥梁梁段的结构尺寸和焊缝质量检查合格（2）处理结构表面的油污和使外观平整（3）进行表面处理工作（喷砂）要达到设计要求标准如无油污检查清洁度和粗燥度等指标满足规范要求（4）对现场拼装焊缝周围200mm范围做好防护工作，（5）及时对其他地方进行喷铝工作和封闭层的涂装（6）按要求检查合格后进行中间层涂装（7）满足涂层厚度要求后再进行面层油漆涂装，只有在各层和总厚度都达到设计要求粘结力也达到设计要求后方可进行下一道工序。

2 钢结构桥梁吊装施工技术

2.1 钢结构桥梁吊装施工

施工人员在准备进行组装前期，要对每个制作完成的单元进行检验。同时要对吊装中心点位置、承台使用的橡胶支座和钢垫板的位置，都要有准确的定位，根据标高指标完成测量。当进入吊装时，先启动吊装设备，如果可以将高度保持在20cm处，那么将会有10分钟的间歇，这样可以判断设备和支撑位置的应力状态。如果没有稳定的状态，排除干扰因素后，才能继续进行吊装。为确保各个结构位置，使用全站仪进行全程的控制，能够对数据和位置及时的调整，使焊接和组装符合设计要求。在完成组装后，使用牙木能够有效收紧产生的空缺。使用二氧化碳进行现场焊接时，要按工艺评定的要求布置相应陶瓷衬垫，并做好侧面防风工作，以保证焊接工作能顺利进行。

2.2 钢结构桥梁加工与安装质量控制

（1）质量管理保证措施。为确保工程质量符合标准，根据以下措施进行质量管理：①将整体工程项目，分隔成不同的施工计划，并将责任主体有主要人员担任。同时要提高管理意识，将质量作为施工的重要核心，确保整个项目能够安全稳定的运行；②要做好预防工作，使每项工作能够依照准备的方案进行，而且要充分发挥质检部门的能力，时刻做好工程质量监控工作。在进行每个施工过程中，要严格按照施工流程操作，对结构和操作技术进行详细的检查，并强调自检的重要性，在质检部门的监督下，确保每个施工流程质量达到标准，同时为今后的工作确立质量观念的基础；③建立由专业技术人员组成的质检部门，将总工程师作为部门领导，确立为质量责任的负责人，并且能够根据施工具体情况，及时调整和管理，使工程进度和质量得到有效的保证。

（2）施工技术保证措施。使用科学合理的施工技术，能够有效的控制工程质量，以下几点作为施工技术的保证措施：①要对涉及到的施工材料按照规范、设计、合同进行严格的检验，满足要求的材料才准进入施工现场；②使用工艺评定确定的检验合格的焊接材料，要求每位焊接人员都具有相应岗位操作证书；③施工单位要在施工前对所有的相关施工人员进行详细技术交底并考试合格，施工现场把工艺流程及参数挂牌施工，不定时进行工艺参数抽查，并按要求合理布置产品试验板，及时反馈相关数据。④使用质量合格的稳定专用胎架，并定时抽查相关数据，这样不仅可以保护焊接人员生命安全，同时在满足刚度和稳定条件，使钢结构制造过程高效稳定的进行；⑤如果根据实际情况调整焊接工艺，需要经过工艺评定合格后才能进行施工，同时得到监理工程师等专家同意。