橋梁鋼結構加工制作技術要求及關鍵技術分析

任李鵬

（中鐵長安重工有限公司，陜西 西安 710032）

0 引言

隨著時代的不斷發展與我國經濟建設的快速提升，交通網絡建設逐步受到了市政規劃人員的重視。橋梁作為交通網絡規劃中的重要組成部分，其施工質量會對交通運輸事業的發展有一定影響。相較于其他類型的橋梁來說，鋼結構橋梁在性能方面具有無可比擬的優勢，已逐步成為現階段橋梁制作施工的最佳選擇。目前，橋梁鋼結構加工制作技術仍存在巨大的改進空間，需不斷優化橋梁鋼結構加工的制作技巧，制定出更為經濟合理的結構方案，推動交通網絡規劃建設，為我國的交通運輸經濟事業發展發揮積極作用。

1 鋼結構橋梁的優點分析

相較于其他結構的橋梁，鋼結構橋梁的優點十分明顯。

第一，大部分鋼結構橋梁所使用的鋼構件性能較為優良，具有自重較輕且強度較高的特點，在使用過程中能承受較大的荷載。相較于其他構件來說，鋼構件的造價成本較為低廉，所能夠達到的效果較為理想。

第二，大部分鋼結構橋梁所使用的鋼構件都具有極強的韌性，甚至可通過形變來吸收更多的能量，如遭遇地震等突發性的地質事件，車輛在鋼結構橋梁上行駛會更安全。

第三，在具體的施工加工過程中，鋼構件橋梁的相應制作工序在工廠完成，而非在現場加工制作完成，因此，鋼結構橋梁的制作流程更為規范，精準度也相對更高。施工中僅需將制作完成的鋼構件拉到施工現場，便能順利開始下一階段的施工。

第四，相較于其他結構的橋梁施工過程，鋼結構橋梁施工花費時間較短，許多零星的部件都可通過現場制作的方式來完成，使用流程較為便捷，鋼結構的運輸量也更少，這也是鋼結構橋梁施工建設過程中的重要優勢之一。

此外，鋼結構橋梁施工所使用到的原材料多半是從原有的鋼結構橋梁中拆除下來的，很多部件的材料可通過重復利用的方式發揮最大效用，在一定程度上可以優化資源配置，與當前可持續發展的施工建設理念較為貼合[1]。

2 鋼結構的加工制作技術

2.1 鋼結構加工建設前的準備工作

準備工作是鋼結構加工過程中不可或缺的工作。在鋼結構加工開始前，施工人員要準備各類加工制作過程中所需要使用到的檢測儀器，并對所有檢測儀器進行檢測矯正。同時還需檢查切割、焊接等設備，避免在施工中出現紕漏；需全面檢查鋼板的平整度及表面銹蝕情況，記錄和整理檢測結果，確保鋼板符合鋼結構加工的各項數據要求。

在鋼板處理過程中易出現缺口問題，技術人員應使用砂輪來打磨鋼板的邊緣，去除氧化皮。期間，技術人員應控制邊緣缺口在2mm以內，保證鋼結構加工建設質量達到理想標準。在鋼板切割前，施工人員還需通過預加工處理方式，保障鋼板的受力方向和軋制方向的一致性[2]。

2.2 鋼結構施工過程中的焊接工作

在焊接工作中，焊接質量和效果直接影響橋梁鋼結構的施工結果。具體來說，施工人員首先應通過焊接技能的鑒定，合格后方能進行相應的焊接工作；在鋼板對接工作中，應盡可能選擇厚度較大的鋼板加工成斜坡，坡度需小于1∶4，否則會影響焊接結果。在具體的焊接流程中，工作人員需完成鋼板縱橫方向的焊縫對接，保證拼接長寬大于300mm，穿插點的間隔大于200mm，技術人員應使用T形穿插方式，完成焊接任務。在焊接坡口加工的過程中，還應選擇火焰切刀，讓坡口的形式和尺度得到更為有力地把控。

2.3 焊接工序完成后焊縫檢查工作

在焊接工序完成后，施工人員需要檢查焊縫質量，保證焊縫質量達到理想標準。具體來說，技術人員需檢查焊縫焊波是否均勻，如出現燒穿、裂紋或咬邊等現象，焊接質量很可能沒達到標準。此外，技術人員在焊接工作完成后還要檢查飛濺殘留物的情況。如使用焊縫無損探傷技術來完成焊縫質量檢查工作，需在焊縫焊接完成后24h內使用該項技術，否則精準度將無法保證。在對焊縫質量檢查過程中，技術人員如發現部分焊接焊縫質量未達標，施工人員需及時返修。需注意的是，返修次數不得超過2次，否則整體的橋梁施工質量也會受到影響。在焊縫質量檢查過程中，技術人員如發現造成檢測質量不足的原因，是因為焊接過程中使用的鋼結構本身存在質量問題，在返修之前技術人員應先對鋼結構性能進行優化，待其達到標準后再進行連接焊縫工序的返修工作。

2.4 橋梁鋼結構后續防護涂裝工作

為了進一步延長橋梁鋼結構的使用壽命，技術人員在完成鋼結構施工各項流程后，還需通過防護涂裝等方式進一步穩固鋼結構的使用性能。該項工序不宜過早完成，應在各項檢查工作順利推進后再啟動。在具體的涂裝工作開始前，技術人員應先清除鋼結構表面的污垢、雜質以及氧化皮等，重點做好焊縫部位的清潔工作。考慮到在鋼結構運輸過程中易出現磕碰損壞現象，施工人員需在鋼結構運至施工現場后，完成漆膜損傷部位的修補工作。涂裝工作展開后，施工人員需按照涂料的產品說明控制涂裝外部的溫度和濕度，如果外部的溫度和濕度無法達標，后續防護涂裝工作的合理化推進就會受到阻礙，涂裝后的橋梁鋼結構性能的穩定性也會受到影響。

2.5 橋梁鋼結構的構件試拼裝工作

在鋼結構構件拼裝過程中，為了保證構件拼裝效果，施工人員需對各部分構件的形狀和尺寸進行精細檢查，并通過檢查來完成試拼裝工作。具體來說，施工人員需檢查拼裝過程中的幾何尺寸，如發現拼裝部位的幾何尺寸出現了相互沖突的情況，應及時修改構件尺寸；如果幾何尺寸并不沖突，施工人員應關注放置檢查鋼梁的立面線型和平面線型等方面。在試拼裝工作完成后，工作人員需對不同的部件進行編號，方便正式拼裝時施工人員能夠快速完成拼裝工作。

3 鋼結構技術優化的策略

3.1 合理優化原材料的處理工作

在處理原材料之前，技術人員首先需查驗原材料的出廠證件，保證各項出廠參數符合橋梁鋼結構的施工標準，才可將原材料運至施工現場。需要注意的是，施工人員無法直接使用原材料搭建橋梁鋼結構，需先完成材料的復驗處理工作。進場交接過程中，技術人員還應提供詳實的技術材料，并將加工過程的數據信息記錄移交給施工部門。為了保證橋梁鋼結構更為穩定，在原材料進場處理過程中，施工人員需嚴格按照擬定的安裝順序完成各項工作，避免橋梁鋼結構的施工質量因施工順序錯亂而受到影響[3]。

3.2 進一步優化鋼板加工制作技術

鋼板加工是橋梁鋼結構施工過程中的重要工序，在該工序施工過程中，工作人員要完成鋼板下料切割工作。施工人員需先確認鋼板的平整度，可通過打磨的方式解決鋼板的平整度不足的問題，確保鋼板的下料切割工序能夠有效推進。此外，在切割過程中，為了使切割質量達到理想狀態，施工人員應使用智能化機械設備代替人力完成切割任務。全自動的火焰切割機可代替人力完成切割工作，在使用過程中可以滿足各項精細化的操作要求。在橋梁鋼結構加工技術優化過程中，智能化加工設備的運用能夠起到正面引導作用，施工團隊需在智能化技術逐步滲透和推進的過程中，充分認識到智能化技術使用的必要性，學會自主選擇諸如火焰切割機等智能化操作設備，完成鋼結構加工過程中的精細工序任務。

3.3 全面落實底漆使用的基本原則

在鋼結構的保養維護階段后，鋼結構所使用的底漆質量是否達到標準直接影響鋼結構的使用壽命。因此，在后續的保養維護過程中，施工人員需遵循三個基本的底漆使用原則，以此來完成鋼結構的后期修復工作（見圖1）。

圖1 中承式五連跨鋼結構橋梁

第一，施工人員需在新涂層使用之前，進行舊涂層的清理工作。如果舊涂層未被清理干凈，想要使得新涂層在使用過程中發揮理想作用是很困難的。因此，徹底清理舊涂層，是一項鋼結構后期維護保養過程中的基本原則。

第二，慎重使用表面涂料，也是施工人員應當遵循的基本原則。不同種類的涂料在使用性能和效果上會有明顯的差異，而不同橋梁的鋼結構使用狀況也會存在一定的區別，施工人員需要根據當前橋梁鋼結構的使用具體情況，合理選擇與之相對應的涂料種類，完成底漆制作的工序。如果施工人員所選擇的底料質量太過低劣，其所能夠達到的施工效果將難以保證。

第三，施工人員還需盡可能選擇適宜的底料刷涂方式，避免施工人員因選擇錯誤的底料刷涂方式，導致最終的刷涂質量不達標。在刷涂修復過程中，大部分工作人員優先選擇使用滾漆法和刷漆法，這兩種方式使用成本不高，使用效果較為理想，是施工人員經常使用的方式。如果鋼結構在使用前期就已經出現質量問題，施工人員可通過噴漆法來完成鋼結構的后期維護工作。該方式極易產生較大的環境污染問題，逐步為施工人員所摒棄[4]。

3.4 制定有針對性的冬季施工策略

因冬季的外部氣溫較低，在橋梁鋼結構施工過程中，技術人員可使用防風圍擋，為施工創造更為良好的鋼結構焊接外部環境。防風圍擋的運用，可在一定程度上起到保溫作用，使現場管理工作得到進一步的保障。在具體的焊接過程中，為了降低焊縫質量出現問題的概率，施工人員需制作防風棚和防雨棚，以此保障橋面板在焊接時的溫度；施工人員還可在防雨棚或防風棚內懸掛溫度計，以便能夠隨時監測橋梁鋼結構施工過程的外部環境。部分施工團隊還會通過采購LCD型履帶式電加熱器的方式，完成焊接工作開始前的預加熱工作，這也是冬季橋梁鋼結構加工過程中經常采取的措施，可在一定程度上保障鋼結構焊縫焊接的質量。

4 結語

綜上所述，橋梁鋼結構加工會影響整個橋梁的施工質量與通行體驗，采取更具有可行性的策略，完善橋梁鋼結構的加工工序很有必要。同時，合理采用鋼結構加工制作優化策略，可保證橋梁鋼結構加工最終效果滿足施工技術標準，讓橋梁在投入使用后所呈現出的性能變得更為優越，降低橋梁投入使用后出現各類突發性故障的概率，推動交通運輸業的長久發展。