钢箱梁施工质量控制论文
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1工程概况
枫木互通被交道跨线桥工程位于海南省屯昌境内，跨越海南中线高速，主桥上部结构为结合梁—钢拱组合体系拱桥，一跨简支，支撑于V形桥墩上，跨径74m。拱肋系统由主拱肋、副拱肋、主副拱肋之间的横向连杆以及拱顶横撑等构件组成。拱桥吊杆间距5m。吊杆上端锚固于主拱肋，下端锚固与主纵梁。
2施工工艺流程及控制要点
2．1钢结构的四个阶段第一阶段:材料进厂复验→原材料抛涂预处理→数控切割下料→单元件制作、焊接→梁段组装、焊接→预拼装。第二阶段:梁段的运输。第三阶段:工地箱梁焊接(节段连接)→成桥涂装→验收。第四阶段:吊杆安装、就位、张拉。
(1)钢箱梁所用钢材、焊条、涂装材料要进行招标采购。
(2)监理、施工要安排人员驻厂全过程监控钢箱梁构件制造和全面验收制造质量。
(3)审查钢箱梁制造、焊接、试拼等施工组织设计。
(4)严把材料进场关，做好入厂点交和复验。
(5)原材料抛涂预处理检查，钢构件下料尺度精度控制。
(6)制定各工艺细则和质量验收标准。
(7)做好技术人员岗位考核和资格认证。
(8)钢箱梁试验段节制作与总结。
2．3钢箱梁构件制作监控要点
(1)根据本工程的结构特点、施工图纸和运输条件的因素，将钢梁每条纵梁分成11个制作段，每条主、副拱分别分为7个制作段。
(2)工装设计和胎架制作。纵梁、主拱及副拱的梁段组装要求在专用胎架上制作。纵梁的梁段组装以纵梁底板的竖曲线为基准，做长度为75米的全胎架。横梁的梁段组装以横梁腹板平面为基准，做长度为15.5米的全胎架。主拱的梁段组装以外腹板为基面做胎架。副拱拱轴线为空间样条曲线，该曲线在正立面的投影为二次抛物线，失高为11m，
(3)钢板预处理。钢板下料前均应进行预处理，采用赶板机进行赶平，偏差控制在1mm/m范围内，通过矫平消除钢板的变形和内应力，从而减小制造中的变形。钢板表面除锈等级达到Sa2.5级后，涂无机硅酸盐车间底漆一道20μm。
(4)下料。①下料应根据施工图和工艺文件进行。②下料前应检查材料的牌号、规格、质量。并应使轧制方向与零件的受力方向一致。③所有零件优先采用精密切割下料。对于矩形板块，下料时，沿长度方向的两边要同时切割，防止板件在板平面内侧向弯曲。对于形状复杂的零件，用计算机放样确定几何尺寸，并采用数控切割机精切下料，并应适当加入补偿量，消除热变形的影响。④下料时，纵梁长度预留配切量(包括弹性压缩量及焊接收缩量等加工余量)，完成节段后再切割。
(5)板单元组装。①组装前必须熟悉图纸和工艺文件，认真核对各部件，确认符合图纸和工艺要求后方可组装。②组装应在平台上进行。③底板、腹板上应精确划出纵肋的组装线，供板单元组装时使用;顶、底板和腹板上还应划出纵、横基线，供梁段在组装及预拼装过程中使用。④横隔板单元，纵梁、端横梁及主、副拱梁均为箱型结构，隔板构造基本相同。
2．4钢箱梁构件运输监控要点:
(1)运输方案:本工程钢桥的加工场地距施工场地较远，为了是钢桥构件能够顺利抵达施工现场，将每条纵梁分成11个制作段，每条主、副拱分别分为7个制作段。所有钢桥构件不超长、超宽、超重。
(2)确定运输路线原则:以安全为前提。选择的线路要适合于汽车的通行，路面平坦，没有过大的坡度，道路曲线最小。
(3)运输路线:北京—京港澳高速—沈海高速—海屯高速—施工现场。
2．5钢箱梁临时墩、测量标高、吊装、就位、焊接质量控制要点
(1)钢管临时支墩方案:支架采用300*8mm钢管进行搭设，钢管支墩仅支承于各梁段对接口位置，每个支墩由4根钢管组成。设计要点如下:①基础:采用50cm厚混凝土扩大基础;②支墩:支架采用300*8mm钢管进行搭设，钢管支墩仅支承于各梁段对接口位置，每个支墩由4根钢管组成，临近支墩适当优化成2根钢管;③平联:平联采用2［10双拼成桁架结构，沿高度方向6～8m进行布置;④顶部平台:顶部平台采用纵向搭设工字钢+横向槽钢+钢板，具体尺寸见图纸;⑤抗风连接:主拱和副拱支墩较高，单个支墩抗风稳定性较差，因此对相邻支墩，采用桁架式平联进行连接，以满足抗风要求。
(2)标高的调节①纵、横梁标高的调节。纵、横梁的标高调节采用两个10T机械千斤顶调节，千斤顶位置放在20a工字钢(纵向位置)上，临时支架顶面高程比该处成桥后高程低1－2cm。吊装前检查临时支架焊接情况，焊缝部位要求满焊。复核各处高程，无误后方可实施吊装。待钢梁吊装完毕后，千斤顶放置在工字钢(纵向位置)上，调整钢梁的标高，立即使用水准仪进行复测，当标高合适后，在梁底与工字钢(横向方向)之间加塞垫板，然后焊接，固定。②主、副拱标高的调节主、副的标高调节采用两个10T机械千斤顶调节，千斤顶位置放在20a工字钢(纵向位置)上，千斤顶横向方向放置斜铁，其斜度角度与主、副拱与水平面角度相同，临时支架顶面高程比该处成桥后高程低1－2cm。吊装前检查临时支架焊接情况，焊缝部位要求满焊。复核各处高程，无误后方可实施吊装。待钢梁吊装完毕后，千斤顶放置在工字钢(纵向位置)上，调整钢拱的标高，立即使用水准仪进行复测，当标高合适后，在拱底与工字钢(横向方向)之间加塞垫板，固定。
(3)吊车选用。根据场地情况和钢箱梁起吊高度与重量起吊最重为20吨，吊段最大高度为25米，综合以上结果选用160吨汽车起重机。
(4)钢丝绳选用。纵梁吊装段最大重量为20t，副拱吊装段最大重量为15t，经计算选用钢丝绳直经为47mm。
(5)吊装主、副拱控制要点①主纵梁、横梁吊装:主梁共设两道四边形断面主纵梁，每道纵梁由11个吊装段组成，最重吊装段为A段，为20吨，梁顶距地面高度为8米。采用160吨汽车吊吊装，吊车回转半径16米，主臂伸出39.9米，可吊21.5吨，满足要求。②主、副拱吊装:本工程主、副拱各两条，每条拱肋由7个节段组成，主梁共设两道四边形断面主纵梁，每道纵梁由11个吊装段组成，最重吊装段为主拱的节段三，为14.5吨，吊装构件距地面高度最大为25米。采用160吨汽车吊吊装，吊车回转半径16米，主臂伸出39.9米，可吊21.5吨，满足要求。
(6)焊接质量控制①顶板和底部的平位对接焊缝均采用背面贴陶质衬垫的单面焊双面成型工艺。腹板的立位对接焊缝采用双面坡口焊接的方法。顶板、底板、腹板的对接焊缝均采用CO2气体保护焊。②焊接顺序①纵梁、主副拱、端横梁与纵梁的环向对接缝的焊接顺序:先焊接底板、顶板对接焊缝，然后对称焊接腹板对接缝，待无损检测合格后再焊接腹板与顶、底板间坡口角焊缝。②中横梁、挑臂的全断面对接的焊接顺序:先焊接上、下翼板的对接焊缝，然后焊接腹板的对接焊缝，待无损检测合格后，再焊接腹板与翼板间的角焊缝。③熔透焊接焊缝:纵梁各节段的对接焊缝为V型坡口，底板外边贴陶瓷衬垫，顶板内侧贴陶瓷衬垫，单面焊，双面成型。腹板内侧焊接，外侧气刨清根，用CO2气体保护焊焊接。
2．6钢箱梁涂装质量控制
(1)本桥为景观桥，主桥钢结构主体色彩宜淡雅，给人恬静怡然、沟通天地、融会与自然山水之中的脱俗之感。全桥涂装与色彩设计如下:主桥钢拱肋、吊杆为白色，主桥钢主梁为浅灰色。
(2)海南属于热带地区，多雨、潮湿、空气中盐分很大。因此，钢结构的防腐与涂装应采用性能可靠，附着力强，耐候性好，防腐蚀强，成熟可靠，其使用期保证在20年以上的涂装材料。本桥采用环氧富锌和聚胺脂族并能相容匹配的油漆品种。
(3)涂装前要进行严格的除锈，采用抛(喷)丸机械除锈，等级要达到Sa2.5－Sa3级。
(4)涂装环境条件应严格控制，以确保涂装质量，表面温度不低于5℃，不高于35℃，且在喷涂固化期间维持在大于露点3℃以上，相对湿度大于80%。
(5)喷涂前，应对铝材质纯度进行抽检，热喷铝工序应在喷砂后4h进行，干膜厚度应单独抽检。
(6)热喷层表面不允许有起皮、鼓泡、大溶滴、裂纹，允许有少量不影响防护性能的起皱、结疤。
3钢箱梁施工中重、难点控制措施
(1)拼装杆件类型及数量多，拼装及合拢精度要求高。布置杆件存放场地，优化桁架拱拼装顺序，在场地上先进行试拼，用经纬仪控制桥墩、临时墩、拼接口轴线、标高，确保点位正确，轴线标高精度符合要求。
(2)支架高度较大，最高达25m，抗风要求高，钢管与基础采用固结，同时钢管支架之间采用横向连接进行连接，必要时设置揽风绳。
(3)桥面整体宽度较大(20.5m)，安装难度大，采用160t汽车吊进行吊装，并根据各节段重量及位置、吊车站位进行吊安、就位、焊接。
(4)该桥梁桥位位于正在通行的G224国道上，交通疏解压力大。新开辟便道，增加导向、警示标牌，将交通压力全部疏解至施工现场以外，同时安排好交叉施工安全管理与协调。
(5)钢箱梁几何尺寸精度要从下料精度开始控制，焊接坡口角度要准确、焊接变形尽量小。
(6)钢箱梁吊点就位精度要求高，吊点左右间距与前后间距至关重要，关系到吊杆垂直度和受力状况，定位时，测量仪器监测着钢箱梁两边锚孔高度，间距用钢卷尺量得。
(7)钢箱梁构件焊接需以桥梁纵向轴线对称施焊，以保证桥梁线形，焊缝要全焊透处理，并加强十字焊缝接头处无损检测，重点检查顶板、底板、腹板等焊缝质量，超声波探伤、X射线探伤的抽检频率要满足要求，施工检测必须达到100%、监理按20%频率进行。以确保焊缝质量。
作者：汤景华单位：江苏交通工程咨询监理有限公司
