石 磊,肖少武
1.新疆維吾爾自治區(qū)交通建設(shè)管理局奎屯管理處,新疆 奎屯 833200
2.佛山市盛建公路工程監(jiān)理有限公司,廣東 佛山 528000
果子溝大橋位于新疆維吾爾自治區(qū)伊犁哈薩克自治州霍城縣果子溝內(nèi),是國道G045線新疆賽里木湖至果子溝口段高速公路改造工程項目新建的一座雙塔雙索面鋼桁梁斜拉橋。是我國交通部門建設(shè)的第一座大跨徑鋼桁梁公路橋。為有效控制果子溝大橋鋼桁梁的制造質(zhì)量,項目建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位和鋼桁梁制造單位的有關(guān)技術(shù)人員在新疆維吾爾自治區(qū)交通廳公路工程質(zhì)量監(jiān)督站的支持與指導(dǎo)下,編制了一套鋼桁梁制造質(zhì)量管理用表,將其用于對鋼桁梁制造過程的質(zhì)量控制,取得了較好的效果。
果子溝大橋全長700m,為(170+360+170)m雙塔雙索面斜拉橋,斜拉索扇形布置,梁上索距12m,塔上索距2.1m。兩座主塔為階梯形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1號主塔全高209.5m、2號主塔全高215.5m。橋面全寬26.93m,橫斷面設(shè)計:1.465m(拉索防護(hù)區(qū))+0.5m(防撞欄)+2.5m(硬路肩)+2×3.75m(行車道)+0.5m(路緣帶)+2.0m(中央分隔帶)+0.5m(路緣帶)+2×3.75m(行車道)+2.5m(硬路肩)+0.5m(防撞欄)+1.465m(拉索防護(hù)區(qū))。果子溝大橋于2007年4月動工建設(shè),現(xiàn)在下部結(jié)構(gòu)施工和鋼桁梁制造已經(jīng)完成,鋼桁梁防護(hù)涂裝即將完工,目前正在進(jìn)行鋼桁梁安裝、斜拉索掛設(shè)等最后工序的施工。
果子溝大橋鋼桁梁由主桁、縱橫梁、上下平縱聯(lián)和橫向聯(lián)結(jié)系組成。主桁架為“N”型桁架。兩片主桁,左右各一片,中心間距26m,桁高6m,節(jié)間長度6m,采用焊接整體節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式。主桁架上下弦桿采用箱形截面,桿件內(nèi)寬780mm,截面尺寸均為930×780mm;斜桿和豎桿均采用“H”形截面,桿件外寬780mm,高460~620mm。主桁最大板厚40mm,最大吊重17t。
縱橫梁的設(shè)計為:橫梁采用變高“工”形截面,縱梁采用“工”形截面。橫梁間距(縱梁的跨度)同主桁大節(jié)點(diǎn)間長度,為12m??v梁與橫梁上翼緣同高,縱梁在與橫梁交匯處中斷??v梁上翼緣通過橫梁的“魚形板”連接,縱梁的腹板和翼緣板在與橫梁交匯處切口讓橫梁翼緣板通過。
上下平縱聯(lián)采用雙交叉形,桿件采用焊接“工”形截面。
橫向聯(lián)結(jié)系采用“M”形,沿縱橋向每隔12m的大節(jié)點(diǎn)處設(shè)置。
果子溝大橋鋼桁梁結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:主桁節(jié)點(diǎn)桿件大,連結(jié)關(guān)系復(fù)雜,各種焊接接頭類型多,且熔透焊縫較多,焊接量大。斜拉索梁端錨固在上弦整體節(jié)點(diǎn)內(nèi),錨固細(xì)節(jié)構(gòu)造復(fù)雜。主桁中整體節(jié)點(diǎn)與腹桿的連接,均采取插入式栓接型式,制造精度要求高。
為有效控制鋼桁梁制造質(zhì)量,2008年3月,在鋼桁梁制造準(zhǔn)備階段,建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位和鋼桁梁制造單位的有關(guān)技術(shù)人員多方尋找,希望能找到一套有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量管理的工程監(jiān)理與施工用表的樣表,結(jié)果都沒有成功。2008年4月,果子溝大橋參建單位的有關(guān)技術(shù)人員在建設(shè)單位支持下,共同編制了一套有關(guān)果子溝大橋鋼桁梁制造、防護(hù)和安裝質(zhì)量管理用表的樣表。2008年5月至6月在新疆交通廳公路工程質(zhì)量監(jiān)督站的指導(dǎo)下,編制者們對這套樣表進(jìn)行了3三次修改和補(bǔ)充,使之逐步完善。
鋼桁梁制造、防護(hù)與安裝質(zhì)量管理用表的樣表包括三類表格:第一類,鋼桁梁制造質(zhì)量管理用表;第二類,鋼桁梁防護(hù)質(zhì)量管理用表;第三類,鋼桁梁安裝質(zhì)量管理用表。由于果子溝大橋鋼桁梁防護(hù)涂裝工程還未完工,鋼桁梁安裝工程正在施工,所以本文僅僅討論鋼桁梁制造質(zhì)量管理用表的編制與應(yīng)用問題。
為了達(dá)到既能有效控制鋼桁梁制造質(zhì)量,又能根據(jù)表格記錄的內(nèi)容進(jìn)行質(zhì)量評定的目的,編制樣表時主要以下列規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定作為依據(jù):
1)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1—2004);
2)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 041—2000);
3)《鐵路鋼橋制造規(guī)范》(TB 10121—98);
4)《對接焊縫超聲波探傷》(TB 1558—84);
5)《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T 714—2000);
6)《熱軋鋼板和鋼帶尺寸、外形、重量及允許偏差》(GB/T 709—2006);
7)《碳鋼焊條》(GB/T 5117—1995);
8)《低合金鋼焊條》(GB/T 5118—1995);
9)《熔化鋼用鋼絲》(GB/T 14957—1994);
10)《氣體保護(hù)焊用焊絲》(GB/T 14958—1994);
11)《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》(GB/T 8110—1995);
12)《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》(GB/T 5293—1999);
13)《低合金鋼埋弧焊用焊劑》(GB/T 12470—1990);
14)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》(GB/T 11345—1989);
15)《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量等級》(GB/T 3323—1987)。
編制樣表的方法可以概括為兩條:第一,樣表的格式參照新疆交通廳公路工程質(zhì)量監(jiān)督站編制的《公路與橋梁施工技術(shù)資料》中的試表、施檢表等表格的格式,在形式上與質(zhì)監(jiān)站編制的表格相一致;第二,樣表的內(nèi)容按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定編制,以便使用時能有針對性地進(jìn)行記錄,可以找到依據(jù)進(jìn)行判斷,并能滿足進(jìn)行質(zhì)量評定的需要。
鋼桁梁制造過程是從材料采購開始直至在廠內(nèi)試拼裝完成并檢驗合格的全過程。對鋼桁梁制造過程進(jìn)行質(zhì)量管理,主要工作有3項:第一,材質(zhì)檢驗,重點(diǎn)檢驗鋼材和焊材;第二,工序質(zhì)量控制與檢驗,重點(diǎn)控制焊接質(zhì)量;第三,中間產(chǎn)品質(zhì)量檢驗,包括對零件、桿件、試拼組成的鋼桁梁節(jié)段的質(zhì)量抽檢。
1)鋼材質(zhì)量檢驗表。包括《鋼板尺寸和外形檢測記錄表》;《鋼板尺寸和外形檢測結(jié)果報告單》;《鋼材化學(xué)成分(熔煉分析)檢查結(jié)果報告單》;《鋼材力學(xué)性能和工藝性能檢查結(jié)果報告單》。
《鋼板尺寸和外形檢測記錄表》和《鋼板尺寸和外形檢測結(jié)果報告單》是根據(jù)GB/T 714—2000和GB/T 709—2006對鋼板尺寸和外形的有關(guān)規(guī)定編制的。兩種表配套使用。鋼板進(jìn)場后,檢測人員首先按照國標(biāo)中的有關(guān)規(guī)定對鋼板進(jìn)行檢測,實(shí)測數(shù)據(jù)或?qū)崪y偏差記入《鋼板尺寸和外形檢測記錄表》;然后對《鋼板尺寸和外形檢測記錄表》記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,填寫《鋼板尺寸和外形檢測結(jié)果報告單》,對鋼板尺寸和外形是否合格作出結(jié)論。
鋼材化學(xué)成分(熔煉分析)檢查結(jié)果,主要依據(jù)GB/T 714—2000對橋梁用結(jié)構(gòu)鋼化學(xué)成分(熔煉分析)的規(guī)定,在此基礎(chǔ)上考慮了其它一些國標(biāo)對某些型鋼化學(xué)成分(熔煉分析)的規(guī)定。由于對鋼材化學(xué)成分進(jìn)行熔煉分析一般是委托有資質(zhì)的試驗檢測單位完成。這些單位在檢測后提供化學(xué)分析報告,寫明所檢化學(xué)元素的百分比含量,但不對其化學(xué)成分是否符合某一鋼種的具體規(guī)定作出判定。因此,可以不編制化學(xué)成分檢測試驗記錄表和化學(xué)分析報告單,只需編制檢測結(jié)果報告單,對化學(xué)分析結(jié)果是否符合國標(biāo)對某一特定鋼種化學(xué)元素百分比含量的規(guī)定作出判斷。
鋼材化學(xué)成分(熔煉分析)檢查和鋼材力學(xué)性能和工藝性能檢查,不僅適合在檢驗橋梁用結(jié)構(gòu)鋼使用,而且還適合在檢驗其它型鋼的化學(xué)成分、力學(xué)性能和工藝性能時使用。在檢驗?zāi)承┨厥怃摬臅r,可以根據(jù)實(shí)際需要對某些檢測的化學(xué)元素作適當(dāng)調(diào)整。
2)焊接材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗的表:包括《焊接材料(熔敷金屬)檢查結(jié)果報告單》;《焊接材料(焊劑)檢查結(jié)果報告單》。
基于工程的需要,按GB/T 5117—1995、GB/T 5118—1995、GB/T 14957—1994、GB/T 14958—1994、GB/T 8110—1995對焊條、焊絲熔敷金屬檢測項目基本相同的實(shí)際情況而編制的。焊接材料檢驗一般委托有資質(zhì)的單位完成,這些單位在檢測后發(fā)出檢測報告,寫明對熔敷金屬化學(xué)成份和機(jī)械性能進(jìn)行檢測試驗得出的具體數(shù)據(jù),委托單位通過《焊接材料(熔敷金屬)檢查結(jié)果報告單》將這些數(shù)據(jù)與國標(biāo)的規(guī)定或產(chǎn)品質(zhì)量證明書中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,判定焊接材料的質(zhì)量是否合格。
《焊接材料(焊劑)檢查結(jié)果報告單》是根據(jù)GB/T 5293和GB/T 12470—1990對焊劑規(guī)定的檢測項目編制的。編制表6的情況及其應(yīng)用方式與表5類似,在此不詳述。
將鋼板制成合格的鋼桁梁桿件,要經(jīng)過號料、切割、零件矯正與彎曲、邊緣加工、制孔、焊件組裝、焊接和焊接檢驗、桿件矯正、廠內(nèi)試裝等工序。在這些工序中,焊接是最關(guān)鍵的工序,也是質(zhì)量檢驗較復(fù)雜的工序。因此,對焊接工序的質(zhì)量控制與檢驗編制了6種表格(略)。除焊接工序外,零件生產(chǎn)其它重要工序的質(zhì)量使用《焊接工藝評定試驗記錄表》和零件加工質(zhì)量檢查記錄來控制和記錄。對于控制零件矯正工序的質(zhì)量,記錄零件矯正后的檢測數(shù)據(jù)。記錄零件加工完成后的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù),控制零件加工完成后的質(zhì)量。因為加工完成的零件是中間產(chǎn)品,所以歸入產(chǎn)品質(zhì)量檢驗。
《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 041—2000)第17章第2節(jié)第6條第1點(diǎn)規(guī)定:“在工廠或工地首次焊接工作之前或材料、工藝在施工過程中遇有須重新評定的變化,必須分別進(jìn)行焊接工藝評定試驗。”針對焊接工藝評定試驗的表格有兩種,本文其編號為《焊接工藝評定試驗記錄表》和《焊接工藝評定試驗結(jié)果報告單》。
用于工序質(zhì)量控制和檢驗的表格有:《主要焊縫施焊記錄表》;《對接焊縫超聲波探傷記錄表》;《T型焊縫超聲波探傷記錄表》;《射線探傷記錄表》;《焊縫尺寸檢查記錄表》;《焊縫尺寸檢查結(jié)果匯總表》;《零件矯正檢查記錄表》;《焊接工藝評定試驗記錄表》;《焊接工藝評定試驗結(jié)果報告單》,由于編幅所限以上表格(略)。
上面所指的9種表是根據(jù)JTJ 041—2000、TB 10212—98、JTG F80/1—2004、TB 1558—84、GB 11345—1989、GB/T 3323—1987等規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)編制的?!吨饕缚p施焊記錄表》用于記錄主要焊縫施焊數(shù)據(jù),《對接焊縫超聲波探傷記錄表》和《T型焊縫超聲波探傷記錄表》記錄超聲波探傷數(shù)據(jù),《射線探傷記錄表》記錄射線探傷數(shù)據(jù),《焊縫尺寸檢查記錄表》和《焊縫尺寸檢查結(jié)果匯總表》用于記錄和匯總焊縫尺寸檢測數(shù)據(jù),《零件矯正檢查記錄表》記錄零件矯正后的質(zhì)檢數(shù)據(jù),《焊接工藝評定試驗記錄表》和《焊接工藝評定試驗結(jié)果報告單》記錄和報告焊接工藝評定試驗的數(shù)據(jù)和結(jié)果。
本文所稱的“中間產(chǎn)品”,是指在鋼桁梁制造過程中生產(chǎn)出的零件、桿件以及制造廠試拼裝形成的鋼桁梁節(jié)段。
檢驗零件質(zhì)量使用的表格是《零件加工質(zhì)量檢查記錄表》,如表1所示;檢驗桿件質(zhì)量使用的表格是《桁梁桿件制作質(zhì)量檢驗記錄表》,如表2所示;檢驗與評定廠內(nèi)試拼裝完成的鋼桁梁節(jié)段的制造質(zhì)量使用2種表格:《鋼桁節(jié)段制作質(zhì)量檢驗記錄表》;《鋼桁節(jié)段制作質(zhì)量檢驗評定表》。
表1 零件加工質(zhì)量檢查記錄表
表2 桁梁桿件制作質(zhì)量檢驗記錄表
表1和表2是根據(jù)JTJ 041—2000、TB 10212—98的有關(guān)規(guī)定編制的。本文刪去了表1的若干空行,僅保留2個空行作為示意。表1用于檢驗已加工完成的零件的質(zhì)量,表2用于檢驗加工完成的桁梁桿件的質(zhì)量。由于《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1—2004)中沒有規(guī)定零件和桿件的質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn),所以沒有編制與表16和表17相對應(yīng)的質(zhì)量評定表。在應(yīng)用時,檢測人員和監(jiān)理人員根據(jù)檢測結(jié)果,按照技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定,對被檢零件或桿件的質(zhì)量是否合格分別在“自檢意見”和“監(jiān)理意見”欄中寫出判定結(jié)論,合格的零件與桿件進(jìn)入下道工序,不合格的零件與桿件進(jìn)行返修或報廢。鋼桁節(jié)段制作質(zhì)量檢驗記錄和鋼桁節(jié)段制作質(zhì)量檢驗評定是根據(jù)JTG F80/1—2004的有關(guān)規(guī)定編制的,用于檢驗試拼裝完成的鋼桁節(jié)段制作質(zhì)量。
為了控制果子溝大橋鋼桁梁制造質(zhì)量而編制的這套鋼桁梁制造質(zhì)量管理用表,是針對從原材料檢驗開始直至鋼桁梁在廠內(nèi)試拼裝完成全過程的質(zhì)量管理而編制的。在果子溝大橋鋼桁梁制造過程中,這套表格對控制鋼桁梁制造質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。目前,果子溝大橋鋼桁梁制造已經(jīng)完工。經(jīng)制造單位自檢、監(jiān)理單位抽檢以及業(yè)主委托的第三方檢測單位檢測,鋼桁梁制造質(zhì)量達(dá)到設(shè)計和相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。運(yùn)至工地現(xiàn)場的鋼桁梁,在現(xiàn)場都能順利安裝,現(xiàn)已拼裝完成的鋼桁梁節(jié)段經(jīng)施工單位自檢和監(jiān)理抽檢,一次檢驗合格率100%。實(shí)踐證明,用這套表格控制鋼桁梁制造質(zhì)量獲得了滿意的效果。
對于這套表格的編制與應(yīng)用,作者還有如下兩點(diǎn)說明:
1)果子溝大橋鋼桁梁制造質(zhì)量管理用表的編制者在編制樣表過程中,除參照了本文所述的15種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范外,還參照了其它的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和相關(guān)書籍。由于作者所知有限及篇幅所限,本文不可能將編制者們參考過的所有資料全部列出。
2)果子溝大橋鋼桁梁制造過程中實(shí)際使用的表格多于本文所述的多種表格。部分表格未錄入本文的原因主要有兩種:第一,有的表格與本文已錄入的多種表格中的某種表格基本相同;第二,鋼桁梁制造廠進(jìn)行工序檢驗的大部分表格本文未錄入。如《切割表面質(zhì)量檢驗表》、《鉆孔質(zhì)量檢驗表》、《桿件組裝質(zhì)量檢驗表》等等。