欧阳懿桢1
1中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司，湖北武汉430050
[摘要]：温州瓯江北口大桥主桥采用三塔四跨连续双层钢桁梁悬索桥，索夹采用销接式，主索鞍和散索鞍均采用铸焊结合的结构，本文提出了相应的质量监理控制措施。
[关键词]：悬索桥、索鞍、索夹、施工监理
1.工程概况
温州瓯江北口大桥工程采用宁波至东莞国家高速公路和国道228线（南金公路）共线过江的双层桥梁方案。上层为宁波至东莞国家高速公路，路线温州市黄华镇北侧，接在建的宁波至东莞高速公路南塘至黄华段，止于灵昆岛，接在建的宁波至东莞高速公路灵昆至阁巷段，全长7913米，其中跨瓯江主桥2090米。下层为国道228线，路线北接国道G228线乐清段，南接国道G228线灵昆段，全长3905米。
主桥采用三塔四跨连续双层钢桁梁悬索桥，梁跨布置为：215m+2×800m+275m=2090m。主梁采用双层连续钢桁架结构，桥面系采用板桁组合桥面系结构。
缆索采用强度为1860MPa的高强钢丝，预制平行股法架设；吊索采用强度为1770MPa平行钢丝吊索，索夹采用销接式，主索鞍和散索鞍均采用铸焊结合的结构[1-5]。
2.施工质量监理控制措施
2.1铸件生产
监理实施铸钢工艺过程中的质量监控，采取巡视、抽查的方式。
（1）木型：加强中间检验，控制木型结构、木型尺寸、定位标记以及表面质量，起模吊具等在终检时一次合格，不出现返工。
（2）型砂、芯砂的质量控制：型、芯砂与钢水接触面必须使用铬铁矿砂。紧实厚度≥20mm。 型、芯砂性能（水分、透气性、湿压强度、干拉强度）试验合格。
（3）造型、造芯、装配、合箱： 加强中间检验，控制型芯气体排出通道，浇、冒口的正确设置，配置适重压铁。
（4）浇注：浇注前对型腔进行热风预热，待浇注时用抽砂装置再清除一次型腔内浮砂；最后一个钢样合格出钢：铸件要求低温快速浇注。出钢温度、浇注温度、浇注时间、化学成分要报告监理。
（5）保温与落砂：工艺设计时设定保温时间，控制铸件在 250℃—450℃温度区间落砂应力最小。落砂后割除浇口、飞边毛刺，清除型砂芯砂，监理控制落砂时间。
（6）退火与热切割冒口： 退火目的是消除铸造应力，退火出炉后在铸件温度>150℃时热切割冒口（刚切下的冒口要停留保温 24 小时）也可将铸件进炉缓冷 1—2 小时。
（7）表面精清整：表面缺陷局部粘砂、多肉、缺肉、疤痕、砂眼、气孔、夹杂等进行去除和焊补，严格按设计要求的缺陷修补工艺执行，重大焊补要报告监理。
（8）铸件本体试料：测试铸件化学成分、机械性能的试料，应与铸件同条件，在铸件的某些部位连体铸 出多件试料，为避免铸件进行性能热处理后再行切割的热影响，在性能热处理前进行预切 割，但不切下来，留 15—20mm 与本体相连。
（9）正火加回火：为均化、细化、稳定晶粒组织，使铸件达到其应该具有的机械性能的热处理，也称为性能热处理。性能热处理后切下本体试验料，割离本体时监理、铸造厂、使用厂、三检四方见证。
（10）机械性能（化学成分）试验：按 GB/T 11352-2009进行机械性能和化学成份试验，直至得出合格或报废的结果。机械性能合格后割下其余试料封存，在有争议时使用。
（11）铸件划线检验：中心线、基准线、各部几何形状加工量等，并进行一些必要的修整，使其符合图纸 要求。
（12）铸件精整：铸件表面质量需探伤检查部位打磨到探伤要求。
（13）铸件表面无损探伤：按《铸钢件渗透检测》GB/T 9443-2007标准对规定部位作磁粉探伤检查，2级合格。索夹铸钢件清砂后去除氧化皮，在铸件边角处进行磁粉探伤或渗透探伤，不允许存在龟裂状缺陷和密集的夹砂、气孔及表面疏松。
2.2毛坯、钢材进场
监理检查合格证书是否齐全，应包括制造厂名称代号、图号或件号、牌号、炉号、化学成份、机械性能及热处理报告、探伤报告（超声波探伤、磁粉探伤或渗透探伤）等，随件附带试样复验（除进厂复验、三检用之外，还应留样待有争议时备查）； 同时检查毛坯外观质量和外形尺寸。
进场钢板超声波检测要求：所有厚度大于50mm的Q345R、Q235B钢板下料前，应按《厚钢板超声波检验方法》（GB/T 2970-2004）[3]标准逐张进行超探，二级合格。成批钢板应抽样进行化学分析和机械性能试验，合格后方可使用。
2.3粗加工
（1）划线：中心线、相关基准线、底面加工线对合面加工线侧壁加工线、槽道基准线等，监理进行巡视。
（2）铣:留机加工余量，监理进行巡视。
（3）无损探伤：
1）根据设计要求进行，焊接工艺评定试件焊缝的无损探伤均为一级合格，监理进行检查。
2）主索鞍和散索鞍的加工面，经粗加工后，应对鞍头加工面进行无损检测，监理进行巡视。。
3）主索鞍和散索鞍铸钢件加工面，经粗加工后，应进行超声波探伤，按《铸钢件超声检测 第一部分 一般用途铸钢件》（GB/T7233.1—2009）标准判定，3级为合格。 射线探伤按《铸钢件射线照相及底片等级分级方法》（GB/T 5677－2007）标准判定，二级为合格。 对于壁厚大于射线探伤能够探测的最大厚度的铸件，允许用超声波探伤代替射线探伤，但需进行超探工艺评定，并按照《铸钢件超声波探伤质量评级方法》（GB/T 7233-2009）判定，一级合格，监理进行巡视。。
4）索夹铸钢件表面，经粗加工后，应进行超声波探伤，按《铸钢件超声检测 第一部分 一般用途铸钢件》GB/T7233.1—2009[4]标准判定，2级为合格，监理进行巡视。
5）探伤报告监理检查。
2.4索鞍精加工
（1）主索鞍
1）中、边鞍对合面精加工：分别加工中、边鞍的竖直对合面，监理进行巡视。
2）配钻对合定位、高强螺栓孔，监理进行巡视。
3）底平面精加工：用定位螺栓与工艺螺栓将一对主鞍对合成一体，进行底平面精加工，平面度0.08mm/m及0.5全平面，两平面的平行度误差＜0.2mm，监理旁站检查。
4）槽道精加工：以精加工的底平面和主鞍的中心线为基准在数控机床上编程加工主鞍各槽道及槽道两侧壁。加工后终检时监理检查。
5）与主鞍底座板配钻定位销孔：把加工好底平面的主鞍配装在加工好上、下平面的上承板上。配钻 4 个定位销孔，并打好装配标记与编号，监理进行检查。
6）其他部位的精加工，监理进行巡视：
a.两侧壁拉杆孔的精加工。
b.下部穿长拉杆孔位的加工。
c.主鞍两内侧壁及槽道索股进、出口处的过度弧面及圆角的加工。
钢板构件的所有熔透性焊缝应进行超声波探伤，按照《无损检测 超声波检测 技术、检测等级和评定》（GBT 11345-2013）标准规定，至少B级；符合《钢的弧焊接头缺陷质量分级指南》（GB/T 19418-2003）标准规定，B级合格；符合《焊缝无损检测 超声波检测 验收等级》（GB/T 29712-2012）标准规定，2级合格。钢构件的十字焊缝、角焊缝、T 型焊缝和所有熔透性焊缝应进行渗透探伤，判定标准为《无损检测 焊缝渗透检测》（JB/T6062-2007），2 级合格。
中塔索鞍中的竖向摩擦板与鞍槽的焊缝熔敷金属及热影响区应采用相控阵超声波检测技术进行超声波探伤，按照《无损检测 超声波检测 相控阵超声检测方法》（GB/T32563-2016），检测质量等级至少B级；质量等级符合《钢的弧焊接头缺陷质量分级指南》（GB/T 19418-2003）标准规定，B级合格；验收等级符合《焊缝无损检测 超声波检测 验收等级》（GB/T 29712-2012）标准规定，2级合格；焊缝打磨精度达St2。其它铸钢件与钢板的焊缝，在焊后24小时，按《铸钢件超声检测 第一部分 一般用途铸钢件》（GB/T 7233.1-2009）有关规定进行检查，2级合格。
中塔主索鞍竖向摩擦板经精加工后，板面应进行渗透探伤，按《承压设备无损检测第5部分：渗透检测》（NB/T47013.5-2015）检测，2级合格。
（2）散索鞍
监理对以下内容进行巡视和检查：
1）槽道和两侧壁的精加工。
2）在三维数控机床上编程后进行精加工，加工后终检时监理检查。
3）散索套底部座槽的精加工。
4）拉杆孔的精加工。
5）焊缝的无损探伤。
（3）索鞍主要附件的制作
1）主要附件材料及焊接要求
钢板、焊材等原材料进行力学及化学成分试验，复验合格方可使用。
焊接施工前应对母材、焊条及坡口形式，按焊接规范做好焊接工艺评定，焊接工艺评定应保证焊缝区的机械性能，以保证最好的焊接接头形式和施工工艺，以及焊缝区的机械性能。工厂的焊接工艺应按焊接工艺评定的结果制定焊接工艺细则，经批准后，按焊接工艺细则施焊；焊接工艺评定的全部文件（包括工艺过程和试验结果）应提供给设计方和业主方，作为工程评价的依据。
施焊人员必须具有相应的焊接资格证和上岗证。
各焊缝的焊接材料必须按（GB/T5117-2012）标准采购，并经验收合格及经焊评试验匹配的焊条施焊。
超过50mm厚的钢板焊前应预热，预热温度大于100℃。
焊后去除全部焊渣，个别焊瘤、咬肉处应打磨平整。
2）主索鞍反力架、锁定板、隔板
组焊、防变形校正措施、消应；加工尺寸和精度检查。
3）主索鞍下座板
组焊、消应，检查上下平面是否都有加工量；平面机加工，刻划中心线、平面度平行度检验监理旁站。其他加工：挡块安装孔，安装板和临时安装板安装孔等的加工。
4）散索套支撑架、拼接板、衬垫x
力学性能、化学成分复验合格；机加工后合格后，监理检查。
2.5索鞍装配试验
监理旁站鞍体、锁定板试装配，检查装配尺寸；旁站顶推试验，检查厂方试验数据是否能达到设计要求。
2.6索夹加工
（1）检查索夹的加工精度是否符合设计图纸及技术规范，并按工序签字检查。索夹各零部件重要加工面加工完成终检时，监理应检查确认。
（2）加工件无损检测结果必须符合相关规范要求。
（3）索夹加工时应对于索夹安装的位置进行编号，相应的配件应配套生产，对应编号，做好标记，并组装成套后转运施工现场。
（4）索夹非加工面边角处进行磁粉检测，按《铸钢件磁粉检测》（GB/T9444-2007）检测，1级合格；索夹经粗加工后应进行超声波探伤按《铸钢件超声检测 第一部分：一般用途铸钢件》（ GB/T7233.1-2009）判定，2 级合格，索夹经精加工后应进行磁粉检测，按《铸钢件磁粉检测》（GB/T9444-2007）进行探伤，主缆支撑加工面1级合格，其余加工面2级合格。
3.结语
温州瓯江北口大桥主桥索鞍索夹采用铸焊结合工艺制造，，本文分析了该制造工艺各关键环节的质量控制重难点，并提出了相应的施工监理控制措施，为今后类似工程的施工监理提供参考和借鉴。
参考文献
[1]特大悬索桥主索鞍鞍体制作工艺研究[J]. 董小亮,叶觉明. 钢结构. 2013(06)
[2]南京长江第四大桥主索鞍及散索鞍的制造工艺研究[J].王毅,周畅.公路交通科技.2015(05)
[3] 铸焊式主索鞍焊接工艺分析及数值模拟[J].李爱农,吴宸超.焊接技术.2017(11)
[4] 悬索桥索鞍设计制作主要问题及对策[J].董小亮,叶觉明.钢结构.2015(01)
[5] 虎门二桥坭洲水道桥索鞍制造技术[J]. 许兆斌,董小亮.桥梁建.设.2017(06)