鋼梁施工及質(zhì)量控制措施

李海龍，張培俊

（1.河南省公路工程局集團(tuán)一公司，河南 鄭州 450000；2. 河南省公路工程局集團(tuán)二公司，河南 鄭州 450000）

1 鋼梁制造

本橋鋼結(jié)構(gòu)制造應(yīng)符合《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（TB 10212-98）的要求，制造廠應(yīng)對設(shè)計圖進(jìn)行工藝性審查。

桿件的作樣和號料應(yīng)根據(jù)施工圖和工藝文件進(jìn)行，并按要求預(yù)留余量。主桁桿件、縱、橫梁桿件下料時，其主要受力方向應(yīng)與鋼板軋制方向一致。鋼料不平直、銹蝕、有油漆等污物影響號料或切割質(zhì)量時，應(yīng)矯正、清理后再號料，號料尺寸允許偏差為 ±1.0mm。

主要部件的桿位采用精密切割下料，零件尺寸允許偏差±2mm和（-1）mm；次要桿件、工藝特定桿件切及割后仍需進(jìn)行機(jī)加工的零部件，切割允許偏差為 ±2.0mm。

零件矯正采用冷矯，矯正后的鋼材表面不應(yīng)有明顯凹痕或損傷。主要受力零件冷軋彎曲時，內(nèi)側(cè)彎曲半徑不得小于板厚的 15 倍，小于時采用熱彎。

頂緊傳力面得粗糙度 Ra 不得大于 12.5∪ m；頂緊加工面與板面垂直度的偏差應(yīng)小于板厚的 1%，且不得大于 0.3mm。工地螺栓孔一律采用鉆孔，不得采用沖孔。螺栓孔成正圓柱形，孔壁表面粗糙度 Ra 不得大于 25∪ m，孔緣無損傷不平，無刺屑。優(yōu)先采用數(shù)控鉆床鉆孔。

埋弧自動焊、板自動焊焊接部位應(yīng)引出板，引板的材質(zhì)、坡口要與正式零件相同，引板的長度應(yīng)在 80mm 以上。

主要部件采用胎型進(jìn)行組裝，次要桿件科采用劃線按線組裝。試裝時桿件應(yīng)處于自由狀態(tài)，保證板層密貼，全跨試裝，螺栓不得少于螺栓總孔數(shù)的 20%，每個螺栓至少放一個墊圈。試裝時，必須用試孔器檢查所有螺栓孔，主桁的螺栓孔應(yīng) 100%自由通過較設(shè)計孔徑小 0.75mm 的試孔器，橋面系和連接系的螺栓孔穎 100% 自由通過較設(shè)計孔徑小 1.0mm 的試孔器。磨光頂緊處應(yīng)有 75% 以上的面積密貼，用 0.2mm 塞尺檢查，其塞入面積不得超過 25%。制作好的節(jié)段，須妥善存放、搬運(yùn)，注意防銹及避免桿件的早期附加應(yīng)力。

2 高強(qiáng)度螺栓連接

高強(qiáng)度螺栓連接按《鐵路鋼橋高強(qiáng)度螺栓連接施工規(guī)定》（TBJ 214-92）和《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）的要求施工。

制造廠在發(fā)送構(gòu)件時，必須提供隨梁的抗滑移系數(shù)試件和栓接板面抗滑移系數(shù)實(shí)驗數(shù)據(jù)，出場時栓接板面抗滑移系數(shù)的最小值不得小于 0.55 抗滑移系數(shù)試件以鋼梁制作批為單位，每兩片梁為一批，每批三組試件。

采用高強(qiáng)度螺栓拼裝前必須進(jìn)行抗滑移系數(shù)試驗，每批試件抗滑移系數(shù)的最小值不得小于 0.45 設(shè)計與盈利240KN。

在構(gòu)件吊裝、運(yùn)輸、存放過程中，應(yīng)防止栓接板面磨損、沾染贓物和油污。構(gòu)件拼裝前，除去毛刺、飛邊、焊接飛濺物，并用細(xì)銅絲刷、干凈棉絲除去栓接板面和栓空內(nèi)贓物。栓接板面必須干燥，不應(yīng)在雨中作業(yè)。對翹曲板面應(yīng)進(jìn)行平整。

高強(qiáng)度螺栓連接副的安裝應(yīng)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件位置調(diào)整準(zhǔn)確、按規(guī)定插入一定數(shù)量的沖釘后方可進(jìn)行，嚴(yán)禁強(qiáng)行穿入或擴(kuò)孔穿入。安裝前，高強(qiáng)度螺栓、螺母、墊圈必須按生產(chǎn)廠家提供的癖好清理配套，不得改變其出廠狀態(tài)。組裝時，螺栓頭一側(cè)及螺母一側(cè)應(yīng)各置一個墊圈，墊圈有內(nèi)倒角的一側(cè)應(yīng)朝向螺栓頭、螺母支撐面。

高強(qiáng)度螺栓終擰后，按工藝規(guī)程規(guī)定進(jìn)行認(rèn)真嚴(yán)密地檢查后，方可進(jìn)行膩縫、涂裝。板縫間隙要檢查，用0.3mm的塞尺插入深度不得大于 20mm。鋼梁節(jié)點(diǎn)的涂裝應(yīng)按《鐵路鋼橋保護(hù)涂裝》（TB/T 1527-2004）處理。

3 焊接

所有鋼結(jié)構(gòu)的主要焊接工具應(yīng)在制造工廠進(jìn)行。在焊接前工廠要做焊接工藝試驗，根據(jù)評定報告編制焊接工藝，施焊時要嚴(yán)格執(zhí)行。

制造過程須在固定胎架上進(jìn)行預(yù)熱，減少焊接變形。焊接作業(yè)應(yīng)盡量避免仰焊操作。角焊縫不得在主要板件以及橋面板上咬邊。定位焊不得有裂紋、夾渣、焊瘤、焊偏、為填滿的弧坑等缺陷，應(yīng)徹底清理熔渣。定位焊縫長視鋼板厚度60-100mm，間距 400-600mm，焊角尺寸不得大于設(shè)計焊角尺寸的一半。定位焊縫距構(gòu)件端部應(yīng)在30mm 以上。

焊角尺寸、焊坡或余高等超出《鐵路鋼橋制造規(guī)范》規(guī)定的上限值及限于 1mm 且超差的咬邊必須修磨勻順。所有焊縫必須在全長范圍內(nèi)進(jìn)行外觀檢驗，不得有裂紋、未熔合、未填滿弧坑和焊瘤等缺陷，并應(yīng)符合《鐵路鋼橋制造規(guī)范》對焊縫外觀的要求。

經(jīng)外觀檢查合格后，所有焊縫均應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷檢驗，探傷檢驗應(yīng)在焊接 24h 后進(jìn)行。主要桿件受拉橫向?qū)雍缚p和主要角焊縫的超聲波內(nèi)部質(zhì)量等級應(yīng)達(dá)到Ⅰ級，主要桿件受壓橫向?qū)雍缚p、縱向?qū)雍缚p和主要角焊縫的超聲波探傷內(nèi)部質(zhì)量等級應(yīng)達(dá)到Ⅱ級。超聲波探傷方法和檢驗等級應(yīng)符合《鐵路鋼橋制造規(guī)范》和《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分析》的規(guī)定。

當(dāng)對焊縫進(jìn)行超聲波檢查有疑問時，應(yīng)進(jìn)行射線檢查。主要桿件受拉橫向?qū)雍缚p應(yīng)按結(jié)構(gòu)數(shù)量的 10% 進(jìn)行射線探傷。射線探傷應(yīng)符合射線照相質(zhì)量等級為 B 級，焊縫內(nèi)部質(zhì)量為Ⅱ級。用射線和超聲波兩種的方法檢測的焊縫，必須達(dá)到各自的質(zhì)量要求，該焊縫可認(rèn)為合格。返修焊縫應(yīng)按原焊縫質(zhì)量要求檢驗。同一部位的返修焊縫不宜超過兩次。

4 防腐涂裝

4.1 鋼結(jié)構(gòu)外表面

鋼結(jié)構(gòu)外表面是指在使用狀態(tài)下與空氣接觸的鋼構(gòu)件面積。

鋼構(gòu)件外表面的涂裝推薦采用鐵路第 7 涂裝體系進(jìn)行，包括噴砂除銹+底漆+中間漆+面漆，防腐設(shè)計壽命在 20 年以上。

表面處理：涂裝前需對工件進(jìn)行表面處理，噴砂除銹等級達(dá)到 Sa2.5 級，涂裝前鋼表面粗糙度達(dá)到 Rz40μm-80μm。涂裝前工件表面應(yīng)干燥、無灰塵、無油污、無氧化皮、無銹跡。

4.2 箱型桿件內(nèi)表面

當(dāng)可確保在箱型斷面隔板內(nèi)部形成封閉區(qū)時，可僅進(jìn)行噴砂除銹防腐處理。

箱型桿件端隔板外側(cè)末密封部位膩封前，需對密封部位除銹。密封后，密封表面按與鋼結(jié)構(gòu)外表面相同的工藝進(jìn)行涂裝。密封施工時，環(huán)境溫度應(yīng)在 5-35℃ 之間，相對濕度不大于 80%，下雨不能施工，表面有水不能施工。

4.3 高強(qiáng)螺栓摩擦面

表面處理：噴砂除銹等級達(dá)到 Sa3.0 級，表面粗糙度Rz40μm-80μm。

高強(qiáng)螺栓連接部分摩擦面涂裝采用電弧涂鋁，涂層厚度為 150μm±50μm，工廠涂層的抗滑移系數(shù)不小于 0.55，工地安裝時抗滑移系數(shù)不小于 0.45。

栓接點(diǎn)外露的鋁表面與涂料涂層搭接處應(yīng)涂裝特制環(huán)氧富鋅防銹底漆。鋼梁組裝后，栓接點(diǎn)外露的鋁涂層用環(huán)氧類封孔劑進(jìn)行封孔，封孔層厚度無要求，涂覆的封孔劑至不被吸收為止。封孔后應(yīng)加涂相應(yīng)的配套涂料。栓接點(diǎn)螺栓、螺栓頭處涂裝特制環(huán)氧富鋅防銹底漆，涂裝前螺栓應(yīng)除油，螺母和墊片應(yīng)水洗清除皂化膜。

[1]馬華茂,張麗君. 京山橋鋼箱梁頂推施工技術(shù)[J]. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計. 2008(05).

[2]薛志清,劉洪. 武廣高鐵大跨度鋼桁拱橋施工[J]. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2010(09).

[3]孟慶賀. 鄭新黃河大橋主橋鋼桁梁跨河架設(shè)方案研究[J]. 石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(04).