钢箱梁安装质量控制措施研究

摘要：本文以某城市桥梁工程为例，重点从钢箱梁现场吊装监测、焊接及涂装控制三方面介绍了其钢箱梁安装质量控制措施。

关健词：钢箱梁 安装 质量控制 研究

中图分类号： U448 文献标识码： A 文章编号：

本桥梁工程是某城市河道综合治理工程的重要组成部分，也是整个工程的关键和控制性工程。本工程上部为钢箱梁结构，桥面宽度12m，钢箱梁边支座处高3.5m，其余部位梁高1.6m，钢材选用Q345qd板， 主材最大厚度32mm。桥梁结构设计为单箱单室钢箱梁，单箱顶宽为3.6m，底宽3.6m。本工程钢箱梁采取工厂分段加工制作，现场拼装的方式完成。本文主要从钢箱梁现场吊装监测、焊接及涂装控制三方面来进行钢箱梁安装质量控制分析。

一、钢梁吊装监测

本标段的连续钢箱梁跨度大，桥梁标准桥宽12m，因此按照现场构件吊装能力和运输能力情况等综合考虑，单桥横向分段达4段，最重梁段约为158吨。以上因素均给现场吊装作业增加了难度。本工程吊装采取利用吊车将梁段吊至支架上进行拼装的施工措施。

由于梁段的吊装不断增加拼装支架的承重量，必然引起支架的弹性变形，尤其是在河道内安装，地基较软，甚至出现支架的不均匀沉降，因此每次钢梁段在支架上就位后，均应及时检查测量支架的变形量，并根据变形量的大小及时对出现的偏差进行调整和补偿。完成墩支架变形的修正后，再进行新吊装段的组对和测量调整，每个梁段的测量定位均以永久点为基准，不能借用已安装梁段上的测量点。

每段梁上，可以选取六个标记点（钢梁两端隔板与三条腹板的交叉点），作为钢箱梁安装用的定测点，梁段的轴向定位采用光电经纬仪定位，标高用全站仪定位，定位测量应安排在日出前进行，以排除日照对钢构件的影响，保证箱梁段的拼装与钢梁设计线型相符。支座位置要精确。

为保证吊装监测的质量，以下几个方面须在监测中做好控制：

1）测量使用的钢尺，仪器首先经计量检定，核对误差后才能用，并做到定期检校。加工制作、安装和监督检查等几方统一标准，应具有相同精度。

2）据平面分布与结构形式及安装机械的吊装能力，考虑钢结构安装的对称性和整体稳定性，合理划分施工区域，以便控制安装总体尺寸，防止焊接和安装误差的积累。

3）测量控制点的精度，是保证整个钢结构安装质量的关键，测量中应严格调整仪器，投测时应采取全圆回转，每隔９０度投测一次，四次取中，并避开吊装震动，日照强度和风速过大等不利的因素。

4）高基准点的向上引测时，一定要组成图形，多点间相互闭合，调整误差满足精度要求。

5）对装配后的钢结构空间尺寸测量后进行会审。如果局部尺寸有误差，及时修正。

钢梁安装后的允许控制偏差见下表：

钢梁安装后的允许偏差

二、梁段焊接控制

本工程中大量地采用材质为Q345qd的材料，对焊接的要求比较高。部分构件所用钢板厚度较大，在厚板焊接的时候必须注意变形的控制、厚度方向层间撕裂问题。钢箱梁为平面直线线型、变截面高度，既要考虑其拼装焊接所产生的收缩余量，还要考虑桥面的预起拱。由于梁体焊缝密集焊接收缩量大，钢梁焊接过程中通过调整焊接次序，以减少焊接变形和焊接应力。为保证焊接质量，在焊接过程中采取如下措施：

1 焊前支撑防护

现场对接焊缝有底板、顶板及腹板的对接焊缝及腹板、底板上水平加劲肋需要现场焊接，在施工前严格制定计划，在施工中组织专门的人力、物力，比预定正式施焊时间提前4—8小时进行专门防护棚搭设。

防护棚必须达到以下要求 ：

A 、上部稍透风、但不渗漏，兼具备防一般物体击打的功能。

B 、中部宽松，能抵抗强风的倾覆，不致使大股冷空气透入。

C 、下部承载力足够。2名以上作业人员同时进行相关作业，需稳定、无晃动，不因甲的作业给乙的正在作业造成干扰；可以存放必需的作业器具和预备材料且不给作业造成阻碍，无可造成器具材料脱控坠落的缝隙,中部及下部防护采用阻燃材料遮蔽。

2 焊接预热及焊接层间温度保证措施

这一环节包括了焊前严格加热，施焊过程中，保证持续、稳定并且一定的层间温度，尽量减小焊接热输入量，全过程地执行窄道小规范施焊。

焊前，母材的最小预热温度和层间温度应按下表要求执行：

注：接头的预热温度应不小于上表规定的温度，层间温度不得大于150℃。

3 焊接质量保证措施

结构的焊接将依照《路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000的有关规定，主要采用如下措施：

（1）对参与钢桥及钢塔项目的焊工进行针对性较强的焊工考试和培训，严格按照焊工所取得的资格证的焊接项目安排相应焊接工作。

（2）通过焊接工艺评定确定焊接规范，并在实际操作过程中严格执行。

（3）加强对焊接检验工作的力度。从坡口准备、焊接规范、焊缝检查上对焊缝外观、内在质量的无损检验等增加检验频率。

（4）采用新工艺、新设备，尽可能的实现工厂作业，并尽量选用自动和半自动焊接，如采用CO2气体保护焊打底与SAW焊结合技术。

（5）严格对焊接层间温度及焊后热处理等焊接辅工艺的执行。

（6）严格控制焊材质量，严格仓储管理，并认真执行对焊材的烘干、保温工艺。

（7）现场安装中对不能翻身的双面焊缝采用陶瓷衬垫的单面焊双面成形自动焊技术。

（8）现场组焊时，搭设风雨棚。

（9）严格对焊接工艺执行的检查，要求操作者服从质量监管和技术人员监督指导。

三、钢梁工地涂装

钢箱梁在工厂制作时进行了初步涂装，在工地现场焊接完成后，需要在现场完成最终油漆的涂装。为保证现场涂装质量，主要采取如下保证措施：

（1） 二次除锈

对焊缝及车间底漆破损部位，要进行认真打磨和清理，钢桥内外表面采用便携式抛丸机进行局部二次除锈，达到GB/T8923-1988标准规定的Sa2.5级。其余外露的钢材表面二次除锈可采用手工电动工具除锈，达到 GB/T8923-1988标准规定的St3级。

（2）清洁

为增强漆膜与钢材的附着力，应对二次除锈后的钢材表面进行清洁处理，然后才能涂装。

钢材表面清洁要求

（3）涂装

完成焊接及检验的构件涂装前进行表面处理，并经检查合格后方可进行涂装。

涂装应在表面处理完成后4小时内开始，8小时内结束。

涂层遍数和厚度应符合设计要求。

底漆、中间漆要求平整均匀，漆膜无气泡、皱纹，无严重流挂、脱落、计孔、裂纹、漏涂等缺陷，面漆颜色与比色卡相一致。

四、结语

为了保证按期完成工程，根据本工程的土建、钢结构、交叉作业道路继续通车的特点，在结构施工阶段，通过合理安排各部分结构施工顺序，使现场施工场地满足结构穿插作业的要求。钢构件须分段在工厂加工成成品后运至现场进行吊装和焊接。因此现场施工主要考虑安装阶段投入充足的资源和细化的管理及合理的安装顺序，以确保施工的质量和工期要求。通过合理组织，科学实施，有针对性地采取质量控制措施，本项目钢箱梁安装质量得到了有效控制，顺利通过相关质量检测，达到钢箱梁质量规范要求。