中国水利水电第三工程有限公司 陕西西安 710000
摘要:分析超大面积景观天桥底板焊缝余高控制的难点及解决方法,采用AutoCAD、tekla、Rhino3D工程软件建立桥梁3D模型,主要就西安奥体中轴公园跨港务西路天桥底板焊缝余高控制所采取的施工方法,控制措施及实施效果进行分析介绍,为超大面积景观天桥底板焊缝余高控制提供可靠的理论基础。
关键词:天桥;底板;焊缝;余高
国际港务区奥体中轴景观公园为便利交通新建了钢结构天桥,该天桥结构复杂,施工量较大工期紧张。而且该项目作为全运会配套项目需要在2020 年年底需完成主体施工,现场施工工期紧,任务重。因此,本文针对西安奥体中轴公园跨港务西路天桥底板焊缝余高控制所采取的施工方法进行相应的分析,并就其相关的控制要点进行分析。
1.工程概况
西安作为国际港务区奥体中轴景观公园主要位于中国西安市港务区杏渭路与新寺路之间,天桥下穿地铁 3 号线上跨即有港务西路主干道,公园项目西侧通过连接一个西安国家奥体精神中心,北临新筑地铁站,南临双寨地铁站。中段及西侧天桥采用钢叠合梁,底板为整体钢板,竖向设置腹板与面板 组成的 T 形加劲,横向间距 3 米、纵向间距 8 米,整体截面高度 840mm,面 底腹板板厚 20mm,其余加劲、隔板厚度 12mm,材质均为 Q355D。
天桥上部开有大小不规则景观开孔共 10 处。天桥自3号地铁线向两侧设置 0.5~4%纵坡,桥面高程最大位置距地面 6.5 米高,最大跨度25米。
天桥 T 形加劲肋上翼缘铺设钢筋桁架楼承板,上铺 200 厚钢筋混凝土板,其上设置 210mm 建筑防水层及彩色混凝土面层。港务之心造型结构为钢木结构(非钢结构),高 12 米,向地铁线方向倾 斜,立柱下方设置环形腹板。
混凝土永久支座上设置 5*5m 变高柱帽,柱帽总高度 2.02m,内部对应墩柱位置居中 3*3m 范围设置剪力钉并浇筑混凝土,桥弧形边缘装饰封板随边缘弧线变化。
2.超大面积景观天桥底板焊缝余高控制重难点分析
2.1超大面积景观天桥底板焊缝余高控制重难点
外观精度要求高:本工程主体钢桥底板整体面积约为 2.5 万平方米,且对外观精度要求高,如何保证底板的平整度是本工程的重点和难点。
上跨港务西路,保通压力大:中段天桥上跨港务西路,港务西路为双向八车道的城市主干道,日常交 通流量大,并且本工程施工范围广,无保通道路修建条件,制定合理的交通 导改方案是本项目的重中之重。
工程施工量大,时间紧迫:本次工程作为了全运会配套项目需要在2020 年年底需完成主体施工,现场施工工期紧,任务重。
3.超大面积景观天桥底板焊缝余高控制要点
3.1焊缝余高控制
(1)通过合理分段,保证纵横向焊缝均“一缝到底”,从外观看分块均横平竖直。圆环孔区域单独分段,减少焊缝,保证外观成型。
(2)底板单元件制作焊接时,应采取反变形措施,焊接完成后,应火校平整后方可出厂。
(3)现场底板在支架上焊接,超宽、超长结构焊接时,应采取跳焊、对称焊接的方法,减小焊缝收缩变形。
(4)焊接后,外露部位焊缝通过打磨施工,将外漏焊缝打磨匀顺。
3.2焊材复验
为确保施工质量,所有焊材都应进行二次的抽检并如实记录。而且在实际的焊接作业过程中可由质量检验部门对于焊材进行不定期地抽检,以确保焊材的质量可控。同时,针对本次工程的特点,要求低温冲击试验的结果要求有足够的富裕量。
3.3焊材管理
焊接材料应存放在专用仓库,按规定烘干,并登记收集。时间不能超过4小时。当电极和助焊剂未用完时,应返回电极室进行干燥。烘干后的焊条应放在一个专用的保温筒内备用。
项目焊接材料专用,严格执行材料提取制度,对检查不合格材料及时反馈给业主和供应商,并立即更换或退回材料,以免在使用过程中混用。我们将选用、低温冲击韧性好、且工艺性能好的焊丝,并通过焊缝熔敷金属试验,选取强度及化学成分与母材最匹配的焊丝。
焊接采用的陶瓷衬垫应采用定制的浅凹槽衬垫,凹槽深度0.5mm,并加入耐火材料,防止焊接过程中碎裂脱落影响背部成型。
3.3.1焊前预热
环境温度低于5℃或板厚大于25mm时,焊前必须预热,预热温度按照钢结构焊接规范要求进行。
3.3.2焊接过程控制
焊接作业时,要求采用窄焊道进行焊接,每道焊缝不得过宽;每层焊缝应在保证焊接质量的情况下尽可能厚。摆动后过宽,易产生出渣、不熔接等缺陷。为了可以减小焊接变形,应该就是尽量选择使用小电流施焊。对于易出现缺陷的定位焊或根部区,可根据实际情况考虑设专检。
3.3.3层间温度的控制
焊接时应连续作业,焊接时要求保持层间温度不低于预热温度,若焊接作业中途停止,再焊接时必须重新加热,加热后的焊缝温度要求稍高于预热温度,以避免出现裂纹。
3.3.4人员及设备的控制
焊接采用固定人员、设备和工位的制度,即在同一工位使用同一组焊工进行同一结构的焊接,以保证焊缝内外质量的稳定。
3.3.5焊后处理
焊接焊接一段焊缝后,清洁焊渣和溅溅时,焊缝会被锤击,以消除焊缝中的一些应力。要求使用小锤进行锤击。接头焊接完成后,立即用石棉布保温,焊接接头缓慢冷却。
3.3.6外露面余高控制
本工程焊缝外露面余高应控制在0.5mm以下,局部不符合要求的可采用砂轮机等设备进行铲磨处理。
3.4焊接工艺控制
焊接顺序的控制应按照合理的焊接顺序进行焊接,可以有效地控制焊接变形,降低焊接残余应力。焊接时,尽量以构件的中心线为轴线之间进行信息对称施焊。焊接蜜蜂时,先在蜜蜂端的一侧焊接2至3层,然后在蜜蜂端的另一侧使用碳弧气体清除根部并抛光焊缝,焊接蜜蜂末端焊接在挖坑的一侧,最后焊接蜜蜂第一侧的焊接。
结束语
钢结构天桥项目作为全运会配套项目需要在2020 年年底需完成主体施工,其顺利完成间接关系到了全运会的交通情况。正是因此,本文主要就西安奥体中轴公园跨港务西路天桥底板焊缝余高控制所采取的施工方法,通过就相关人员、材料、焊接工序、焊接方法等的控制措施及实施效果进行分析介绍,为超大面积景观天桥底板焊缝余高控制提供可靠的理论基础。
参考文献:
[1]李凯,何广忠,王春生,等.基于机器视觉的激光焊缝余高检测技术[J].城市轨道交通研究,2020,023(002):127-130.
[2]高少平,韩超,秦国民.焊缝余高对压力容器的影响及对策[J].炼油与化工,2020(3).
[3]郑舟斌,励凯宏.压力管道焊缝余高的新型测量技术[J].特种设备安全技术,2019,No.230(05):30-31.
[4]张会良,董诗凯,刘高健,等.输气厚壁管道全位置氩弧焊打底余高控制技术[J].安装,2019(11).
[5]张焕友,胡旭辉,穆学武.钢结构制作焊缝控制要点[J].建筑工人,2015,36(009):16-17.