橋梁鋼結構加工制作技術要求

胡春暉 王 強

（機械工業第六設計研究院有限公司，河南 鄭州 450000）

1 概述

上海市虹橋綜合交通樞紐工程作為“十一五”期間上海市的重點工程、2010上海世博會重要交通配套設施，是將高速鐵路、城際和城市軌道交通、公共汽車、出租車及航空港緊密銜接的國際一流的現代化大型綜合交通樞紐。由于鋼箱梁自身重量較輕,可以有效解決跨度大的問題,增加橋下凈空以及曲線梁彎度,沒有墩柱的橋下空間不僅可以提高橋下道路交通功能,還使外觀效果更加美觀。所以在虹橋綜合交通樞紐快速集散系統工程中廣泛應用。

2 制造加工準備

2.1 鋼橋制造和檢驗所選用的量具、儀器、儀表等必須定期由二級以上計量機構檢定合格后方可使用。

2.2 鋼結構制作和安裝的切割、焊接設備，其使用性能應滿足選定工藝要求。

2.3 根據鋼板定尺、制作工藝和吊裝方案對鋼梁進行分段，鋼梁分段及對接焊縫設置應避開應力高峰區。

2.4 鋼板在到貨下料前，應檢查鋼板幾何尺寸、平整度及表面銹蝕或非正常銹腐情況，并做好記錄以備查考。鋼板作樣、下料、切割幾何尺寸應準確，要正確考慮鋼梁縱坡、預拱度、邊緣加工及電焊收縮等各種因素的影響。

2.5 鋼板一律不允許進行剪切。對用氣割開坡口焊接的板邊，應用砂輪打磨，去掉氧化皮。切割時，應防止缺口。主要受力構件的零件邊緣不允許有缺口。一般構件的零件邊緣缺口應不大于2mm。

2.6 下料所劃的切割線必須準備清晰，下料尺寸允許偏差為士lmm。下料前應檢查鋼板的鋼號、規格、質量。確認無誤合格后，方可下料。下料后對主要零件應做好材料牌號、板號標記的移植，以便材料跟蹤。

2.7 鋼板在切割前，應以矯平等預加工處理，有異常情況應進行特殊加工處理。主要構件的零件下料時，應盡量使其受力方向與鋼板的軋制方向一致。待焊接表面和鄰近焊縫表面不應有松散和很厚的氧化皮、銹、水分、油污或其他雜質。

3 焊接

3.1 全焊透坡口焊縫主要用于:梁頂、底板和腹板的對接焊縫，腹板與頂、底板之間的T型焊縫等。角焊縫主要用于加勁和其他構造焊縫。

3.2 正式施工前，應先將焊絲、焊劑與鋼板進行焊接工藝評定試驗，經評定合格后方可正式施焊。

3.3 不同厚度的鋼板對接，應將較厚板的一面加工成斜坡，其坡度應小于 1∶4。

3.4 鋼板對接接頭，其縱橫兩方向的對接焊縫，可采用T形交叉。當為T形交叉時交叉點的距離不得小于200mm，且拼接材料的長度和寬度均不得小于300mm。

3.5 頂、底板和腹板對接焊縫不得布置在同一截面，應錯開一段距離。工地對接縫頂、底板宜做成向上的V型坡口。應留一段(500mm左右)翼緣焊縫在工地焊接，并采用合適的施焊程序。

3.6 焊接坡口可用火焰切割加工，加工后的坡口型式與尺寸應符合相關規定。火焰切割時，切口上不得產生裂紋，并不宜有大于1.0mm的缺棱，切割后應清除邊緣的氧化物、熔瘤和飛濺物等。

3.7 全熔透的對接焊縫，應做背面清根焊接，或加墊板單向焊接。定位點焊，必須由持有焊工合格證的工人施焊。點焊用的焊接材料，應與正式施焊用的材料相同。點焊高度不宜超過設計焊縫厚度的一半，點焊長度宜為50～100m，點焊間距宜為400～600mm，并應填滿弧坑。如發現點焊上有氣孔或裂紋，必須清除干凈后重焊。

3.8 T型接頭角焊縫和對接接頭的平焊縫，其兩端必須配置引弧板和引出板，其材料和坡口型式應與被焊工件相同。焊接完畢后，必須用火焰切除被焊工件上的引弧出板和其他卡具，并沿受力方向修磨平整，嚴禁用錘擊落。

3.9 在組裝好的構件上施焊，應嚴格按焊接工藝規定的參數以及焊接順序進行，以控制焊后構件變形。控制焊接變形，可采用反變形措施。在約束焊道上施焊，應連續進行。如因故中斷，再焊時應對已焊的焊縫局部做預熱處理。采用多層焊時，應將前一道焊縫表面清理干凈后再繼續施焊。

3.10 為保證構件疲勞受力性能，對下列受拉部位的焊縫須進行打磨:1）所有頂、底板和腹板的對接焊縫。2）墩頂橫梁與頂、底板和腹板相交的全焊透T型焊縫。3）腹板與頂、底板之間全焊透焊縫中超差缺陷及不和順過渡部位。

4 焊縫無損檢查

4.1 在鋼梁加工過程中，制造廠應根據組裝前、后，焊接時和焊接后的需要，對焊縫質量進行檢查和試驗，以保證材料和加工質量符合制作技術要求。

4.2 焊縫的焊波應均勻，不得有裂紋、未熔合、火渣、焊瘤、咬邊、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷，焊接后無飛濺殘留物。

4.3 焊縫無損探傷按《鋼結構工程施工規范》及《公路橋涵施工技術規范》采用超聲波探傷或射線探傷。

4.4 完工的焊縫應在24h后進行無損探傷。

4.5 經焊縫質量檢驗不合格的焊縫允許進行返修，但返修次數不得超過兩次，返修前應制定針對性的返修焊接工藝，經試焊合格后方可正式返修。

5 構件試拼裝

5.1 所有的鋼梁構件均應逐個檢查，證明焊縫及構件各部分尺寸、形狀符合要求后再進行試拼裝。

5.2 試拼裝時，應進行平直和幾何尺寸檢查。

5.3 試拼裝過程中，應檢查拼裝處有無互相抵觸情況。

5.4 鋼梁試拼裝時應著重檢查在自然狀態下鋼梁頂、底板和腹板是否對接平齊與扭曲，鋼梁立面、平面線型是否滿足要求。

5.5 對試組裝好的構件及部件進行編號、登記，為現場安裝提供方便。

6 鋼梁防護

6.1 鋼梁均采用油漆涂層系統防護，涂裝使用壽命為15年。

6.2 鋼構件的防銹和涂裝應在制作質量檢查合格后進行。

6.3 漆裝前鋼結構表面的氧化皮、銹蝕、油脂、污垢以及焊渣等必須清除干凈，特別要加強焊縫部位的預處理工作。

6.4 鋼梁的涂裝方案在滿足使用壽命的前提下可由鋼梁加工單位提出，由設計、監理及業主單位確定后實施，顏色另外商定，表面處理的質量應按國際“涂裝前鋼板表面銹蝕等級和防銹等級”進行評定。

6.5 表面處理后，鋼材表面應具有合適的表面粗糙度，以40～75um為宜，一般不超過100um。表面除銹質量等級必須達到Sa2.5級，噴射除去表面。

6.6 涂裝時的環境溫度和相對濕度應符合涂料產品說明書的要求。構件表面有結露時不得涂裝。涂裝后4小時內不得淋雨。

6.7 在運輸和安裝過程中，損傷的漆膜應修補。使用溶劑清楚表面的漆膜，用抹布擦清后按規定的方案進行修補。

7 現場安裝

7.1 現場安裝時，應保證臨時支架(墩)安全可靠，有足夠的剛度和穩定性。

7.2 鋼梁拼裝應精確測定鋼梁的x、y、z坐標，一旦發現不正確時應及時調整，保證線形正確。

7.3 現場拼縫處應有強大的定位措施，組成的焊縫坡口及其他尺寸的精度應符合相應的坡口尺寸允許誤差、焊縫連接組裝允許偏差及相應的鋼梁制作允許誤差的要求。

7.4 現場安裝時，不得隨意在鋼梁構件上引弧;不得隨意在鋼梁上焊接施工用臨時附件;不得隨意將鋼梁作為工地一般電焊的接地使用;不得任意在鋼梁構件各部位上進行敲打等。

7.5 吊裝用的配件，在鋼梁現場拼接完成后應予以割除。一般分二次切割，第一次切割作為預熱用，第二次則完全切割。嚴禁切割時損傷構件。切割后余高一般為20mm，以5～l0mm為宜，再用砂輪打磨，剩余高度要等同焊縫高度。

8 結束語

本文結合國內已實施的幾條高速公路改擴建工程，特別是結合連霍高速公路蘭考至劉江段和京港澳高速公路漯河至駐馬店段的實際情況，重點探討了橋梁拼寬設計中應遵循的原則及標準，特別是原橋的檢測與評定，介紹分析了橋梁拼接拼寬設計新老橋上下部結構拼接的幾種主要方式，希望對類似項目的設計、建設有所啟發。

[1]上海市政工程設計研究總院,虹橋綜合交通樞紐快速集散系統工程橋梁工程施工圖設計，2008.

[2]冶金工業部建筑研究總院,鋼結構工程施工質量驗收規范[M].中國計劃出版社，2011.

[3]中交第一公路工程局有限公司，公路橋涵施工技術規范[M].人民交通出版社，2011.