鋼結構橋梁加工安裝技術的研究與應用

高治學

摘 要：鋼結構橋梁具有突出的結構穩定性與剛度條件，在交通網絡工程建設中承擔著重要的作用，其顯著的工藝便捷性與承載能力使其成了橋梁工程行業工作者們普遍關注的熱點內容。鋼結構橋梁工程項目建設環節，其主要質量影響要點在于結構體的制造以及后續安裝過程的有效性，鑒于此，本文按照鋼結構橋梁施工的基本流程，詳細探討分析了具體的加工與安裝技術的要點，旨在提供一定的參考與借鑒。

關鍵詞：鋼結構橋梁；加工；安裝

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A

1.鋼結構橋梁加工制造技術

1.1鋼結構橋梁板單元制造

（1）下料及加工

鋼結構橋梁板單元制造環節應嚴格依據設計圖紙與工藝規范進行放樣和下料制作，注意下料環節焊接工藝要求的收縮量控制。構件單元加工材料在投入制造前需要進行相應的預處理，維持鋼材表面平整度，消除形變帶來的單元內應力。針對部分使用機加工工藝的零件部分，應嚴格控制尺寸偏差使其符合工藝文件與設計方案要求。使用數控切割設備下料的過程中，應對加工對象進行充分的檢查與預加工，此后方可繼續下料。

（2）鋼板接料

在板單元制造環節，部分位置單個板材尺寸不能滿足尺寸需求或存在厚度差異的情況下，板材拼接環節應進行嚴格的控制。鋼材接料焊接坡口、焊接工藝參數等條件應嚴格符合焊接工藝規范，同時接料質量檢測與外觀檢測應滿足設計要求。

（3）零件矯正

板單元構件制備環節中存在著一定的質量誤差，因此在進行拼裝前需要進行相應的材料矯正。

對于使用冷作彎曲工藝的板單元，在其內側彎曲半徑小于板材厚度15倍的情況下，需要采取熱煨操作（溫度條件900℃～1000℃），改善其加工尺寸與材料性能。同時保證冷作彎曲工藝應用后，板單元構件邊緣不形成裂縫問題。

而在施工熱矯正工藝應用環節，工藝溫度水平應維持在600℃～800℃，禁止出現超溫。熱矯操作工藝后期，構件冷卻應緩慢進行，在材料降溫至環境溫度前，禁止錘擊或澆水，以防出現形變或裂縫問題。

（4）板單元組裝

進入板單元組裝施工操作前，安裝人員應對施工流程與工藝方案進行有效的研究，嚴格核查構件加工質量、編號以及坡口等重要項目，重點檢測平面度、直線度等參數指標，達到工藝規范要求后方可進行后續操作。實際組裝前對焊接區域鋼材表面存留了浮銹、油污等雜質進行有效的清理。

焊接部位按照設計方案對接板材，縱向接料焊縫與板肋角焊縫間距≥100mm。組裝操作前，需要仔細核查胎裝質量，定位與尺寸符合設計標準后方可進行組裝。完成操作后，在工件表面按照規范標注、板單元號、生產序列號等標志。

1.2鋼結構橋梁梁段、大節段制造

（1）底板單元組焊

在底板單元組焊操作環節，為了充分提升焊接效率，需要引入專用胎架以實現吊裝板塊的焊接。底板單元組裝環節，以兩塊底板拼焊一個吊裝板塊為標準，操作前預留足夠的焊接操作裕量，用于控制相鄰肋板結構間距。為了保證焊接操作環節的形變控制效果，提升板材焊接平整度，可預置反變形。在焊接操作過程中，首先將地板置于胎架區域，板材橫縱線與胎架定位基線對正，牢固固定后開始焊接。兩側底板對稱焊接，注意收縮量的控制，保證焊接精確度。

（2）組焊橫隔板單元及中腹板

以底板的橫、縱基線為基準，先組裝橫隔板。并焊接其對接焊縫及與底板的焊縫，然后組裝中腹板。再焊接橫隔板與中腹板間焊縫。組裝定位時，以基準線確定橫隔板及中腹板的位置，并用經緯儀檢各邊塊橫隔板的端部角度和直線度，合格后進行定位焊。

（3）組裝斜腹板單元

斜腹板單元通過橫腹板進行橫向定位、胎架基線進行縱向定位，使用經緯儀進行定位檢測，確保組裝定位與角度的準確性，誤差符合設計標準后方可進行焊接操作。

（4）剪力釘焊接

剪力釘焊接操作環節，首先使用掛線法設置焊接定位點，按次序逐根完成焊接操作。焊接工藝應用過程中，邊布料邊焊接，注意保護焊體質量。在完成焊接操作后，對剪力釘焊接點進行彎曲試驗檢測，在剪力釘彎曲30°的條件下，檢測其構件表面外觀裂縫問題。

1.3鋼結構橋梁梁段焊接

梁段焊接是影響鋼結構橋梁加工質量水平的核心環節，為了保證焊接效果，應盡量使用收縮性較小的焊接工藝，以此提升形變與應力控制水平。當前常用的鋼結構橋梁梁體焊接工藝為CO2氣體保護焊。

對于底板對接焊縫、腹板與底板間焊縫應執行Ⅰ級熔透焊縫標準，并選擇熔敷金屬量少、焊后變形小的坡口形式。

焊接操作前溫度操作條件，需要通過工藝標準與焊接試驗具體確定，相應的預熱操作范圍為焊縫每側100mm。為了有效防止焊接操作部位出現裂縫問題，規避層狀撕裂現象的發生，應重點控制厚板側預測操作效果。

1.4鋼結構橋梁的涂裝

具體的鋼結構橋梁涂裝施工工藝流程如下：

產品檢驗→除油污→除銹粗化→清理干凈待噴表面→保護預留焊口→噴涂→檢驗→對接→補噴接焊口→熱處理→刷封閉劑→油漆。

噴涂鋁層施工時，噴涂鋁層與基體結合強度是以互嵌為主，噴鋁前要求粗糙度大于50um，干凈度達sa3級。

2鋼結構橋梁吊裝施工技術

2.1鋼結構橋梁吊裝施工

鋼結構橋梁構件加工完成，運送到施工現場后，進入實際吊裝操作環節前，需要對其外觀質量與尺寸進行嚴格的復核，復核施工要求與工藝規范后，方可投入施工。施工前，對構件吊裝定位中心點、鋼墊板位置、承臺上橡膠支座等定位與標高參數進行準確的測量。

吊裝操作開始后，起吊提升20cm后，暫停10min，檢測吊裝設備與支撐地基的應力情況，存在異常問題的情況下，應立即停止吊裝，排除問題后方可進行再次開工。吊裝初期，使用水準儀測量構件各位置高度差，動態調整吊裝角度，鋼梁平穩時的縱橫坡度與設計的角度基本相同。

當構件起升至安裝高度后，吊車停止動作，待構件平穩后，吊車慢慢旋轉或行走，通過構件兩端的溜繩控制好構件的擺動。當構件移到安裝位置的上空時，緩慢下落，在距軍墩頂部的砂箱20cm左右時，停止下落。

按照前期工程測量的定位結構，施工操作過程中使用全站儀不斷地對施工操作數據進行動態校核與調整，確保對口處的平面位置與標高滿足工藝標準要求。達到要求后，用牙木將砂箱與梁底之間的空隙塞緊。

合攏口焊接處，外側貼陶瓷襯墊，內側CO2保護焊進行焊接。其余梁段按上述方法逐段精確調位后，逐段焊接環口，直至將榻梁段焊接一體。

2.2鋼結構橋梁橋面鋪裝施工

在完成鋼結構橋梁構件吊裝后，對梁體頂板進行除銹操作，并在表面刷涂防水涂層，而后綁扎鋼筋網，預設混凝土鋪裝層標準帶，然后再澆注橋面鋪裝層混凝土，人工收面拉毛處理，覆蓋塑料薄膜養護。

結語

綜上所述，鋼結構橋梁的加工與安裝是一項科學而系統性的內容，其工藝應用水平直接關系著橋梁的整體穩定性與安全性，是當前橋梁工程建設領域需要重點關注的技術形式之一。行業工作者們需要從當前的工程實際出發，嚴格按照工藝工序進行操作，重點把握質量影響要點，通過有效的施工技術應用提升鋼結構橋梁構建的制造水平，確保工程建設符合設計標準與行業要求，為我國交通工程事業的發展創造有利條件。

參考文獻

[1]陶平.橋梁鋼結構的加工與安裝技術[J].現代制造技術與裝備，2016（10）：147-148.

[2]胡元峰. 無余量制造技術在鋼結構橋梁中的應用[J].科技創業月刊，2016（17）：115-116.

[3]彭各. 鋼結構橋梁的加工安裝技術探析[J].建材與裝飾，2015（47）：250-251.

[4]李剛軍. 淺談橋梁鋼結構制作與安裝技術[J].科技傳播，2011（9）：179-180.