天津东南钢结构有限公司 天津 300308
摘要：近年来，钢结构在桥梁结构中的应用越来越多，其在材料性能、材料价格、可利用空间、施工效率及绿色环保等方面具有较多的优势。但是，在钢结构桥梁的施工过程中，由于工程未实施严格的安全与质量控制，导致桥梁崩塌、断裂等安全事故现场时有发生。因此，要求施工单位在保证工程施工进度同时，加强对钢结构桥梁施工过程的科学把控，确保钢结构桥梁的可靠运行。
关键词：桥梁；钢结构；施工质量；施工技术
引言
钢结构在工程建设中有着独特的优势，越来越受到青睐。随着科技发展及技术不断进步，钢结构的形式更加新颖，设计与技术更加纯熟，钢结构在桥梁结构中应用越来越广泛。钢结构桥梁可分为钢拱桥、斜拉桥、悬索桥等形式。本文将以某跨河大桥为例，试分析探讨钢结构桥梁施工过程中面临的一些质量问题及解决对策。
该桥长660m，主桥采用双塔斜拉桥，河道内引桥≥40m跨径布置，河道外引桥按30m基本跨径布置。主桥采用钢-混凝土叠合梁，由纵横钢梁及混凝土桥面板通过抗剪栓钉相结合的组合结构。斜拉索锚固在钢梁上采用锚拉板结构形式，在主塔上采用锚箱结构形式（见下图）。引桥采用钢箱梁结构。
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主塔拉索布置示意图 斜拉索塔上锚点示意图
1.钢结构原材
若钢材质量不合格，将直接影响钢结构桥梁只用，造成这个问题原因主要有两个：（1）钢材厂家没有按照国标进行生产，导致产品不合格。（2）人为疏忽，在采购时，未按照图纸要求及相关性能进行严格检查。本斜拉桥主体结构钢材采用Q370qE，技术标准应符合《桥梁用结构钢》（GB/T714-2015）的相关要求。斜拉索锚管及导管采用无缝管，材质为Q355C，其技术指标应符合《结构用无缝钢管》（GB/T8162-1999）和《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》（GB/T17395-2008）的要求。塔、梁的附属结构钢材采用Q235C。施工单位在采购钢结构材料前，需严格检查产品的质量合格证和出厂证明等，对钢结构材料中钢材的含碳量、刚度、屈服强度、抗拉性能等进行严格检测。在钢材进入加工厂前，相关部门人员需要对钢结构的材料进行严格质量控制。
2.工艺及安装
钢结构桥梁工程对专业技术要求较高，内部错综复杂，车间加工构件要求高，运输吊装难度大。钢结构桥梁施工前，要对主桥叠合梁及引桥钢箱梁编制专项施工方案，组合专家论证，确保施工质量与安全。应根据施工方案、现场环境提前布置，作业人员提前进场进行坐标、高程复测，并根据分段位置搭设临时支撑，临时支撑应保证其刚度和稳定性，临时支撑的设计应附有相关验算书。方案实施前，由技术负责人组织图纸会审及技术交底，严格按照设计人员意图进行施工。现场作业人员要接受安全教育培训，安全操作培训，施工方法及技术难点和重点等文件交底。在进行大型构件施工时必须合理分段、分节，最大限度地利用起重机资源；主桥/引桥吊装做好预拼装工作，及时发现、调整运输与堆放中产生的误差，同时梁一侧增设临时加劲肋，防止起吊时产生变形问题，安装完成后拆除加劲肋。现场施工时，由专人负责协调塔式起重机的使用时间，兼顾土建、钢结构各项作业。
温差/不良气候/及水文条件对钢结构施工质量影响极大。在低温/高温或大风、雷暴、雨雪、风沙等恶劣天气下，钢构件热胀冷缩，容易产生温度应力，其应力方向不稳定，损坏形式不明确，钢构件受温度应力、装配应力、风荷载和动荷载等因素影响，易产生裂纹，为后期质量问题埋下隐患。要做好施工安全管理措施，选择合适气候进行钢结构施工，以保证钢结构施工质量。
桥梁施工过程中，连接节点部位焊接螺栓问题比较常见。焊接质量不符合要求，构件连接处力学性能无法满足设计条件。螺栓连接不合格，抗剪部位易发生裂缝及断裂等灾害。在钢结构桥梁施工现场，必须对设计图纸等进行认真研究，精确计算出构件性能的各项参数。构件焊接过程中，施工人员必须具备扎实的焊接技能与经验，同时还应有专业技术人员进行指导，针对焊接坡口、角度、间隙、钝边、清理情况都应严格进行检查，避免焊接中出现问题。焊接完成后，应就外观成形情况、焊缝偏差问题、焊缝消应力处理、热处理温度等进行试验，确保焊接质量满足规定要求确保焊接工作的顺利进行，提高钢结构的坚固性与整体性，同时进一步提高桥梁钢结构施工效率。加强现场焊缝质量检测。焊缝质量的检测方法主要包括外观检测与仪器检测。其中，外观检测主要是通过肉眼观察焊缝焊接是否存在缺焊漏焊的情况，进而予以弥补；而仪器检测则主要包括X射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤等方法。在焊接检测过程中，还应开展全过程的焊缝焊接检测，包括施工过程、施工单位和建设单位3大检测，进而判断当前焊缝焊接的质量是否已满足相关标准或设计的要求，一旦发现不合格的焊接，应立即对其进行返工处理，直到合格为止。螺栓连接位置，应采用钻孔方式成孔，螺栓要求应自由传入，不得火焰扩孔。螺栓应及时终拧并复测，若发现问题，及时更改，以保证桥梁整体稳定性。
在进行主塔拉索施工时，存在较多的高空作业。高空作业前，应对作业人员进行安全技术教育，高空作业操作培训。高空作业前应设置好防护设施，防护设施未经批准，不得擅自拆除。遇到恶劣天气时要停止高空作业。高空作业人员必须按照规定穿工作服，穿防滑鞋，系安全带等防护用品，临边作业时则必须设置防护栏、安全网。
3.防腐除锈
钢桥的腐蚀是桥梁最严重的病害问题之一。当钢桥涂层材料或涂层遭到破坏后，钢构件中的铁元素容易与外界空气中的氧气、水分等产生互相作用，发生氧化还原反应，致使钢构件表面生锈，铁锈会导致钢构件自身性能发生变化失去原功能，致使钢构件的稳定性下降。如果钢构件长期暴露在外部环境中且侵蚀严重，可能引发施工安全事故。相关人员需要结合施工实际要求，对钢构件表面进行粉刷涂漆等处理。一方面，在钢结构涂装过程中，必须确保钢结构表面干燥、清洁，如果出现油污、杂质等，应先予以清除，待清理干净后才可正式喷涂，喷涂间隔切忌超出4小时，避免在高湿度天气涂装。另一方面，在油漆涂装过程中，必须严格依据相关标准进行施工，首次喷涂充分干燥后，再进行二次喷涂，2次喷涂间隔切忌超过1星期。此外，还应确保涂料的黏度足够强，可结合油料的性能，添加稀释剂，以提高喷涂效果。
4．验收管理及控制
钢结构桥梁验收包括首件验收、单元件验收、出厂前验收、现场安装验收等工作。施工单位在自我检验合格的基础上，应按照监理验收制度进行验收报验，每道工序经监理验收合格方可进行下一道工序。同时向监理人员提供合格证书、原材质量证明、取样送检报告、第三方探伤检验报告、设计图纸、加工图纸等文件。监理单位应落实“质量第一，预防为主”的方针，切实加强对施工单位桥梁工程的监督管理，使施工质量隐患得到及时有效消除，确保施工质量监理的有序、可控；同时根据设计图纸、设计要求、相关规范制定验收表格，并根据验收表格进行细部验收，验收合格方可签字，并形成纸质记录。对于存在质量问题需要返修的部位，应形成返修记录并与其他文件一并归档。发现违反强制性标准条文的行为发生时，监理人员应及时制止并督促整改。发现施工质量问题和安全隐患，应按规定及时上报。
结束语
综上所述，在钢结构桥梁的施工过程中，要控制施工质量，必须进行严格的监管，采取合理的措施，克服施工过程中存在的问题，保障工程的质量以及施工人员的安全，促进钢结构桥梁的进一步发展。
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