江逸华
番禺区道路工程质量安全和造价管理站 511400
摘要:现如今,进行桥梁工程建设的时候,需要大跨径的钢结构施工是必不可少的,并且钢结构施工技术已经越来越成熟,不同的桥梁工程建设会应用不同的钢结构施工。钢结构施工无论是在建筑质量还是工程成本方面都具有较大的优势,经过不断地总结后不难发现的是,要想充分展现出钢结构桥梁的特点,还需要进行严格的施工质量管理。下面就将对钢结构桥梁的质量控制重点分析,以供读者参考。
关键词:桥梁工程;钢结构;施工质量;管理
引言:目前来看,城市化建设的进度不断加快,桥梁工程建设的规模也在不断扩大,并且施工技术越来越成熟。随着桥梁工程建设规模的增加,对其质量的要求也不断提高,因此要加强对桥梁工程钢结构施工质量的控制,只有这样才可以保证整个桥梁工程建设的有序进行,进而提高桥梁工程的建设质量。下文就将从钢结构桥梁的制作,焊接以及涂装三大方面进行质量控制分析。
1 钢结构的制作
1.1 材料
钢结构交货时钢厂同时提供钢材的材质证书且必须包括以下内容:炉批号、机械性能、化学成份;钢板不得采用卷板。钢材的包装、标志及质量证明书应符合GB247-1997的规定。表面质量:钢材表面不应有裂纹、气泡、结疤、折叠、夹杂,钢材不应有分层。
1.2 放样、下料、加工
根据设计图和加工技术要求进行放样,钢结构的放样工作全部采用1:1电脑放样;横向构件与有线型的零件提供切割指令并采用数控切割。放样时将结合桥梁平曲线、竖曲线、预拱度、横坡及纵坡对桥梁的构件进行准确放样,放样时同时考虑钢结构在成桥时状况对零件的影响。钢结构排板时可以采用T形焊缝,但是两T形焊缝交点间距不得小于200mm。相邻焊缝应错开,错开最小距离应符合下图的规定:
主要构件的零件号料时,钢板的轧制方向与部件主要受力方向一致;顶板、底板和腹板的最小拼接尺寸,长度为1000mm,宽度为300mm。钢板在号料前应进行表面预处理,并喷涂车间底漆,底漆干膜厚度20μm,底漆品种与二次处理的涂装相适应。零件分离优先采用数控切割,坡口均采用半自动机切割,不允许剪切和手工切割。边缘加工:零件的切割边缘应进行打磨修整,紧加工面与板面垂直度偏差不应大于零件厚度的1%,且不应大于0.3mm;零件磨边、磨头、磨弧时,应磨去边缘的飞刺,气割边缘的挂渣及切口棱角的波纹,并应将崩坑等缺陷部位磨修匀顺。零件矫正宜采用冷矫,冷矫时的环境温度不宜低于-12℃。校正后的零件表面不应有明显的凹痕或损伤。
1.3 拼装
组装前应先进行预拼装,预拼装在组装胎架上进行,所以胎架的制作应严格要求,胎架纵向各点标高按桥梁纵坡线、平曲线及预拱度设计,胎架要有足够的刚度,避免使用过程中变形。预拼装时钢结构节段应处于自由状态下把拼接口对准,进行误差矫正,合格后方可利用拼接板等进行构件相互间的匹配。
1.4 精度控制措施
钢结构的质量控制一个重要方向是制作过程中的精度控制,精度控制工作贯穿于整个制作工作的全过程,必须在每一道工序中严格把关,层层落实,确保完工精度。
2 钢结构焊接
2.1 焊接工艺及材料
应根据工程钢板材质原则与其相匹配的焊接材料,不同厚度的钢板对接时,顶底板应保持箱内侧齐平。钢板所有对接焊缝为全熔透焊缝,顶底板与腹板角焊缝为熔透焊缝,U肋与顶板为开坡口焊,其余加劲肋等与顶底腹板的角焊缝为双面贴角焊,焊角为8~12mm(具体根据板的厚度定)。
2.2 一般工艺要求
从事钢结构焊接的焊工须经考试合格,持有资格证书,并从事与其合格类别相适宜的焊接工作范围。焊接环境条件要求:风力<5级,温度>5℃,湿度≤80%。埋弧自动焊应在距设计焊缝端部80mm外的引弧板(引出板)上引、熄弧。焊后应将焊缝两端的引弧板(引出板)用气割切掉,并磨平切口,不得损伤母材。当不能接引弧板时,应将焊缝端头起、熄弧处进行打磨,然后采用手工焊补焊,补焊处修磨匀顺,引熄板采用同材质同坡口的材料制作。采用CO2焊时,当风速大于2m/s时应采取防风措施,配置合适的小风雨棚进行挡风,否则应停止施焊。不允许用风机直接吹向CO2焊的施焊区域。空气湿度大于80%或施焊区域湿润时,必须采用氧—炔火焰加热去除工件水汽后再施焊;并对焊接区域进行有效的保护,配置合适的小风雨棚进行挡风挡雨,并加以氧—乙炔火焰进行去潮去湿处理。现场合拢缝焊接顺序的原则是:先焊接承受横向拉应力的顶板(或底板)的对接合拢焊缝,后焊接腹板对接合拢焊缝,最后焊接腹板与顶、底板预留的熔透角焊缝。
2.3 工地现场焊接
钢结构在工地连接采用全焊接连接方式(支座连接也为焊接)。在制造加式时要根据焊接工艺评定参数,预留一定的变形量与收缩量,并在预拼装时要确保结构三维尺寸及精度,防止箱梁出现难以拼装或误差较大的现象。工地焊接顺序:先焊纵缝或环缝,后焊内部结构缝。环缝焊接顺序:支座到1/4跨间环缝先焊顶板,再焊底板,后焊腹板;1/4跨到1/3跨环缝:先焊顶板或底板,后焊腹板;1/3跨到跨中之间环缝:先焊底板,再焊顶板,后焊腹板。环缝焊接顺序原则是先焊受拉横缝,后焊受压横缝,跨中底板受拉顶板受压,支座处顶板受拉底板受压。
2.4 焊缝检验
所有焊缝均在全长范围内进行外观检查,表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、未填满弧坑、焊瘤等缺陷。焊缝的质量要求:纵、横向对接焊缝为Ⅰ级,腹板与顶、底板熔透角焊缝为Ⅰ级,一般贴角焊缝为Ⅱ级。用射线和超声波两种方法检验的焊缝,必须达到各自的质量要求,该焊缝方可认为合格。
3 钢结构涂装
3.1 涂层材料
在桥梁工程钢结构的涂装施工中,除了钢板在下料前要进行预处理外,等钢箱梁制作成型检测完成进行二次处理,应根据设计要求对钢结构表面进行除锈处理,使之达到设计要求。防腐涂层材料的质量标准应不低于现行国家标准。
3.2 涂装
根据钢结构节段的施工要求,需要配置喷涂车间。涂装车间的设置必须保证钢结构的涂装进度与钢结构的制造进度相匹配。涂装车间内布置若干保证工作亮度的照明灯,喷砂、清洁、检查时使用150W低压手持灯来照明。喷漆、预涂、漆膜修整时除有固定的防爆灯外,还应使用IW5100型的便携式手提防爆灯。涂装房按照GB7692-2012对施工环境、劳保保护、作业安全进行控制;墙上安装一定数量的大功率轴流风机及除尘设备,以便定时换气、排出空气中的粉尘及挥发性溶剂气体,保证施工环境和施工安全。施工过程中使用各种设备控制施工环境使其不受季节、气候的影响而进行全天候施工。采用除湿机、加热干燥机确保涂装车间内环境温度在5℃-40℃之间,空气相对湿度小于80%,钢结构表面温度超过空气露点3℃以上。如涂装环境不满足要求,即刻停止作业,加强涂装环境的控制,使用温湿计检测符合涂装环境要求方可继续作业。喷涂油漆施工开始前的工艺参数实验,应和表面处理准备工作同时有序展开,在经表面处理后的实验样板(1—5㎡)的基础上,进行各种油漆涂料的喷涂实验,确定喷涂距离、喷涂角度和速度等工艺参数,作为正式油漆喷涂施工中工艺参数依据。同时,要通过试验准确把握涂料配置及搅拌的程度、涂料样品的各种技术指标、及涂层间隔时间。出厂前必须对钢结构进行全面的验收,符合设计及相关要求后方可出厂。
结束语
总而言之,钢结构已经普遍应用于桥梁工程的建设中。进行桥梁工程钢结构施工的时候,一定要根据钢结构施工的特征以及本地的实际情况,因地制宜地制定科学合理地施工方案,只有这样才能更好地保证桥梁工程的施工质量。桥梁工程的质量关乎到生命财产安全,因此,一定要重视施工过程质量控制,促进我国桥梁工程钢结构施工的向好发展。
参考文献
[1]《桥梁用结构钢》(GB/T 714-2015).
[2]《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JT/T722-2008)
[3]《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)
[4]《铁路钢桥制造规范》 (Q/CR 9211-2015)