分析大跨鋼結(jié)構(gòu)箱梁橋現(xiàn)場(chǎng)焊接施工

曹建

摘 ? ?要：隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，橋梁鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐步成為當(dāng)今社會(huì)交通工程施工的必需品。由于鋼結(jié)構(gòu)橋梁在橋梁工程中的大量使用，勢(shì)必在施工工藝、施工技術(shù)和施工質(zhì)量中出現(xiàn)這樣那樣的質(zhì)量問(wèn)題和質(zhì)量缺陷，因此加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工工藝，施工質(zhì)量，施工技術(shù)和安全技術(shù)工作的控制是保證鋼結(jié)構(gòu)橋梁的質(zhì)量水平的不斷提高的關(guān)鍵所在，從而推動(dòng)我國(guó)橋梁技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：波形鋼腹板;大跨徑橋梁;邊跨直線段

1 ?引言

道路橋梁工程是我國(guó)與各個(gè)地區(qū)相互交流與發(fā)展的重要的基礎(chǔ)設(shè)施，目前飛速發(fā)展的交通事業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要基礎(chǔ)和動(dòng)力，也一定程度上帶動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展。

2 ? 鋼結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)的分析

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)民的機(jī)動(dòng)車(chē)的持有量也不斷上升以及城市交通的大規(guī)模建設(shè)，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)仍然存在著數(shù)量不足，布局不均衡，管理力度不夠，景觀效果欠佳等問(wèn)題。作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)上有所突破，施工單位嚴(yán)格控制質(zhì)量關(guān)，為人民創(chuàng)造一個(gè)安全，舒適的交通環(huán)境。由于鋼結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)性能好，自重輕，是施工速度快，大量的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，住在小區(qū)，高層建筑，橋梁相繼出現(xiàn)，由于鋼結(jié)構(gòu)的在建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，施工質(zhì)量的好壞直接影響工程煩結(jié)構(gòu)的安全，如何控制施工質(zhì)量以引起業(yè)內(nèi)人士的重視，因此，橋梁建筑對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的控制就顯得尤為重要，對(duì)于全焊接鋼結(jié)構(gòu)施工監(jiān)視，我們認(rèn)為制作階段的監(jiān)理工作非常重要，要充分重視，像土建工程煩人監(jiān)理一樣，要做好事前控制和事中控制，對(duì)各工序，各分項(xiàng)工程都要檢查，并且要及時(shí)而認(rèn)真，嚴(yán)格而到位，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的產(chǎn)品出現(xiàn)一點(diǎn)誤差就有可能導(dǎo)致很?chē)?yán)重的后果，造成巨大的損失。

3 ?橋梁鋼結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)方法

3.1 ?橫向抗傾覆穩(wěn)固設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)橋梁通常自重輕、強(qiáng)度高，不過(guò)，計(jì)劃小半徑與多車(chē)道時(shí)，現(xiàn)在研究得最火爆的便是其抗傾覆性能。過(guò)去的橋梁作業(yè)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)影響，造成在施工作業(yè)中以及橋梁投入使用后出現(xiàn)橋體傾覆現(xiàn)象。由于連續(xù)鋼梁均是小半徑，因此其跨度就相對(duì)較大，一旦又出現(xiàn)鋼梁窄于橋面的情形，這肯定不會(huì)是最佳的活載情況，稍有不慎便會(huì)導(dǎo)致橋梁外側(cè)支座受力提升，內(nèi)側(cè)支座無(wú)受力情況，如此由于橫梁受力極度不均，最終將出現(xiàn)梁體傾覆的情況。

3.2 ?連接結(jié)構(gòu)完備性設(shè)計(jì)事項(xiàng)

橋梁焊接構(gòu)造的完備性設(shè)計(jì)是確保橋梁全面平穩(wěn)的重要前提，其焊接的接頭方式由于受力差異而各不相同，其接頭位置的應(yīng)力影響造成了母材構(gòu)造與受力機(jī)能的差異，而且，在實(shí)施焊接時(shí)無(wú)法完全清除應(yīng)力，焊接應(yīng)力常常造成連接接頭出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，使得焊接接頭出現(xiàn)許多不足，無(wú)法實(shí)現(xiàn)橋梁的整體設(shè)計(jì)目標(biāo)。因此，設(shè)計(jì)整座橋梁時(shí)，理應(yīng)思索如何設(shè)計(jì)焊接接頭，在達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的條件下，理應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：其一，依據(jù)具體情況選擇方法，且借助焊接性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)去了解靜力與疲勞情況，借此明確選用何種焊接方式;其二，設(shè)計(jì)焊接內(nèi)容時(shí)，理應(yīng)周密地設(shè)計(jì)其主要細(xì)節(jié)，使焊接過(guò)程受力平均，力求應(yīng)力減少;其三，焊接設(shè)計(jì)理應(yīng)滿足相應(yīng)的焊接檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，而且對(duì)于焊縫質(zhì)量的檢驗(yàn)必須借助無(wú)損檢驗(yàn)等對(duì)應(yīng)參數(shù)。

3.3 ? 豎向加勁肋配置

通常而言，鋼結(jié)構(gòu)橋梁具備三種豎向加勁肋，即U型、扁鋼型與球扁鋼型。U型與球扁鋼相比，前者效果更好，不過(guò)對(duì)于平面線形的適應(yīng)性而言，后者要強(qiáng)于前者。就簡(jiǎn)支梁橋來(lái)說(shuō)，由于梁體上緣橋面承受著來(lái)自于車(chē)輛荷載與上緣受壓兩方面的影響，因此，梁體上緣最好采用U型加勁肋，構(gòu)成正交異性橋面板，梁體下緣則使用球扁鋼加勁肋為佳。

3.4 ?鋼箱梁橫梁設(shè)計(jì)

如果橋梁主道規(guī)劃太寬，那么理應(yīng)改進(jìn)車(chē)道鋼結(jié)構(gòu)寬箱梁，在方案制作里，關(guān)鍵需實(shí)現(xiàn)其豎向計(jì)算目標(biāo)，就橫梁跨徑而言，其數(shù)據(jù)必須自支座間雙懸臂簡(jiǎn)支梁的推算里獲得，在支座位置可使用縱向加勁肋有關(guān)手段，一旦縱向加勁肋無(wú)法達(dá)成目標(biāo)，那么就需加上橫向加勁肋，其計(jì)算方法和縱向雷同。

3.5 ?施工人孔的設(shè)定

對(duì)于橋梁的總體設(shè)計(jì)而言，人孔的位置確定是不可忽略的細(xì)節(jié)，一般情形下，為了便于施工，通常在橋梁箱梁頂板或者腹板處開(kāi)設(shè)人孔。如果人孔開(kāi)設(shè)在頂板，那么其最佳位置應(yīng)是2.5跨徑處，如果人孔開(kāi)設(shè)在腹板，那么最好在應(yīng)對(duì)較小的位置開(kāi)設(shè)，比方簡(jiǎn)支梁，其人孔最好開(kāi)設(shè)于跨中，對(duì)于連續(xù)梁，則一定得精準(zhǔn)地算出剪力大小，將人孔設(shè)立于剪力最弱的地方。

4 ?鋼結(jié)構(gòu)箱梁橋的焊接施工

4.1 ?焊接準(zhǔn)備

準(zhǔn)備好手工電弧焊及CO2氣保焊、特制的鋼梁焊接的吊籃子、鋼管搭建的操作平臺(tái)等所需材料。采用的焊接材料和焊接設(shè)備技術(shù)條件必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，性能優(yōu)良。清渣、氣刨、焊條烘干保溫等裝置應(yīng)齊全有效。焊接前先進(jìn)行檢查和預(yù)熱。檢查坡口角度、鈍邊、間隙及錯(cuò)口量，坡口內(nèi)和兩側(cè)的銹斑、油污、氧化鐵皮等應(yīng)清除干凈。焊前用氣焊或特制烤槍對(duì)坡口及其兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)的母材均勻加熱。

4.2 ?焊接程序及質(zhì)量控制

4.2.1 ?焊接片體

清除坡口內(nèi)及其兩側(cè)鐵銹，氧化皮等影響焊接質(zhì)量的污物，坡口兩側(cè)打磨見(jiàn)白。在焊接端頭裝引弧板和引出板，其尺寸80×150mm，采用手工電弧焊，焊條型號(hào)CHE58-1，其烘干溫度在350℃～400℃，保溫1.5小時(shí)，超過(guò)4小時(shí)應(yīng)重新烘干。定位焊距離400～600mm，焊縫長(zhǎng)50～100mm。焊縫為多層多道焊，鋼材厚度大于或等于25mm時(shí)均需預(yù)熱焊，層間溫度小于等于250℃時(shí)方可施焊。T型接頭對(duì)接焊縫正面焊后反面清根，清根使用碳棒其規(guī)格為φ 10×355mm，型號(hào)13510。對(duì)接焊縫（包括T型對(duì)接焊縫）反面施焊后焊蜂清理，經(jīng)自檢、互檢并打上焊工鋼印報(bào)QC檢查。

4.2.2 ?片體矯直

片體制作完畢，由于焊縫收縮及吊運(yùn)等因素會(huì)產(chǎn)生一定程度的變形，其片體矯直主要有三種方法：

手工矯直：對(duì)于尺寸較小的零件如加勁肋、墊板等可用錘子在水平臺(tái)上敲打的方法。②機(jī)械矯直：對(duì)于尺寸較大零件如：翼板、腹板可上型鋼矯直機(jī)矯直。③火工矯直：對(duì)大尺寸且不適合上錕壓機(jī)的零件可用火焰加熱方法在胎架上火工矯直，鋼板溫度控制在600℃～800℃，矯正后鋼板緩慢冷卻，降至室溫前不得錘打或用水急冷（Q345C鋼材材質(zhì)性質(zhì)決定）。局部變形鋼板需火工加重錘（5t、或10t）矯直。

4.3 ?質(zhì)量檢驗(yàn)

焊縫外觀檢驗(yàn)合格后應(yīng)進(jìn)行超聲、射線、磁粉滲透等無(wú)損檢測(cè)探傷，以檢查其內(nèi)在的幾何缺陷。焊縫施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)文件規(guī)定編制無(wú)損檢測(cè)清冊(cè)，明確焊縫編號(hào)，質(zhì)量等級(jí)探傷方法、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、探傷等級(jí)、探傷比例、探傷部位、探傷長(zhǎng)度等。產(chǎn)品試板和定位板焊點(diǎn)的探傷也應(yīng)列入焊縫清冊(cè)。要制定與焊縫探傷清冊(cè)中所列檢測(cè)項(xiàng)目相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)工藝規(guī)程并嚴(yán)格執(zhí)行。對(duì)發(fā)現(xiàn)的超標(biāo)缺陷應(yīng)在缺陷位置記號(hào)，并定性、定位、定量地記錄，提出返修處理要求，進(jìn)行局部探傷抽檢的焊縫。

5 ?結(jié)束語(yǔ)

總之，在建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中，選用的新材料必須通過(guò)相關(guān)部門(mén)主持的新產(chǎn)品鑒定，鋼材應(yīng)由生產(chǎn)廠提供指導(dǎo)性焊接工藝、熱加工和熱處理工藝參數(shù)、相應(yīng)鋼材的焊接接頭性能數(shù)據(jù)等資料，焊接材料應(yīng)由生產(chǎn)廠提供貯存及焊前烘焙參數(shù)、熔敷金屬成分、性能鑒定資料及指導(dǎo)性施焊參數(shù)，應(yīng)在專家論證、評(píng)審和焊接工藝評(píng)定合格后投入工程應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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