于文博
(貴州聯(lián)建土木工程質(zhì)量檢測監(jiān)控中心有限公司,貴州貴陽 550016)
為了進一步保證鋼結(jié)構(gòu)橋梁的整體建設(shè)質(zhì)量,在具體安裝施工過程中,施工團隊需要采用更為嚴格的質(zhì)量監(jiān)管機制,以消除橋梁工程建設(shè)在人身安全和財產(chǎn)安全方面的隱患。因此,不論是質(zhì)檢人員還是安全管理人員,在鋼結(jié)構(gòu)橋梁的施工建設(shè)過程中,若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段存在的安全隱患都需要及時報備,讓技術(shù)人員從技術(shù)優(yōu)化改革的角度出發(fā),解決這一系列問題[1]。
相較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的橋梁,鋼結(jié)構(gòu)橋梁具有更為明顯的使用優(yōu)勢。第一,鋼結(jié)構(gòu)橋梁具有較強的抗壓性和抗剪性,更符合當前交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的要求,其各項使用數(shù)據(jù)遠遠超過傳統(tǒng)橋梁。如果相應(yīng)橋梁建設(shè)具有較大的荷載需求,采用鋼結(jié)構(gòu)方式施工能更好地滿足橋梁交通需要。并且,相較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的橋梁,鋼結(jié)構(gòu)橋梁的自重較輕,能夠有效降低橋梁自身的負荷,這不僅能提升橋梁的承載能力,還能進一步優(yōu)化施工成本。在具體的橋梁施工建設(shè)過程中,工作人員也不需要耗費太多的時間和精力,只需要使用最基本的吊裝或運輸方式,能有效提高工程建設(shè)效率。
第二,鋼結(jié)構(gòu)橋梁的韌性和塑性較優(yōu),可提升橋梁的抗震性能,在地震情況下,能夠通過結(jié)構(gòu)形變的方式吸收多余的能量,這能夠有效降低地震對橋梁的破壞,可為橋梁的運輸、通行安全提供保障。
第三,由于鋼結(jié)構(gòu)橋梁的制作工期較短,因此施工建設(shè)過程更加方便、快捷。在具體的施工過程中,技術(shù)人員可通過軋制的方式改變鋼結(jié)構(gòu)原有的形制(見圖1,鋼結(jié)構(gòu)的軋制方向通常有三種,其中Z 向的機械性能最差),縮小鋼結(jié)構(gòu)的體積,這能有效提高現(xiàn)場施工效率。
圖1 鋼板軋制三個方向的圖示
在結(jié)構(gòu)橋梁的單元制造過程中,需要依照具體的工藝規(guī)范和圖紙進行下料和放樣。在下料施工環(huán)節(jié),技術(shù)人員需要合理優(yōu)化焊接工藝流程,按要求控制收縮量。
與此同時,在結(jié)構(gòu)橋梁單元制造前,技術(shù)人員需要完成預(yù)處理階段的準備工作,以進一步提高鋼材表面的平整度,降低形變的可能性。在零件部分的加工過程中,為了使尺寸更精準,施工團隊需要使用數(shù)控切割設(shè)備完成下料工作,并在下料前對加工對象進行充分的預(yù)加工和檢查,保證下料加工流程的質(zhì)量。
在板單元制造過程中,如果某個板材的尺寸出現(xiàn)了偏差,在拼接環(huán)節(jié)則很可能出現(xiàn)各類問題,最終影響板材拼接工作的合理推進。因此,在板材拼接環(huán)節(jié),施工團隊需要對尺寸問題進行嚴格把控,使用正確的焊接工藝,遵循正確的焊接規(guī)范,完成焊接流程的各項工作。在具體的焊接過程中,技術(shù)人員要嚴格檢驗焊接工藝的各項參數(shù),確保焊接過程能夠符合既定的施工要求。
板單元組裝工作開始之前,施工人員需要全面了解該環(huán)節(jié)的施工流程,將工作重點放在檢查構(gòu)件加工質(zhì)量,以及各類參數(shù)信息等方面,確保該過程中所使用的構(gòu)件的直線度和平面度等參數(shù)符合既定標準。確定各項參數(shù)信息符合既定規(guī)范后方可進行后續(xù)的一系列組裝操作。
具體說來,施工團隊需要在組裝前,對待焊接區(qū)域的鋼材進行清理,這是確保板單元組裝工作順利推進的重要前提[2]。
在具體的焊接過程中,工作人員需要按照設(shè)計方案來進行板材對接方面的工作。相應(yīng)的接料焊縫與板肋角焊縫之間的間隙不得超過100mm。并且,在組裝之前,技術(shù)人員應(yīng)二次核查拆裝質(zhì)量,確定相關(guān)尺寸和定位符合設(shè)計標準。組裝操作完成后,技術(shù)人員還應(yīng)在第一時間詳細標注板單元號和生產(chǎn)序列號等標志,進一步完善工件信息。
在正式開展拼裝工作之前,需要進行材料矯正方面的工作。如果選用冷作彎曲工藝制作板單元,施工團隊需要通過熱煨操作進行尺寸方面的二次加工和性能改造。在此過程中,要保證施工溫度在900~1000℃,否則即便使用了該工藝,板單元構(gòu)件的邊緣仍可能出現(xiàn)裂縫。
在后期的熱矯正作業(yè)過程中,還要盡可能地將施工溫度維持在600~800℃。除此之外,在熱矯正操作進入最后階段時,技術(shù)人員要控制構(gòu)件溫度,要使其緩慢冷卻,不可迅速下降。在構(gòu)件溫度冷卻到與室溫環(huán)境相協(xié)調(diào)之前,不可通過澆水或錘擊的方式來影響構(gòu)件溫度,否則構(gòu)件很容易出現(xiàn)裂縫或形變現(xiàn)象,導致矯正工作無法達到既定效果。
主梁安裝是工程建設(shè)的重點,為了使鋼結(jié)構(gòu)橋梁的施工質(zhì)量達到標準,在主梁安裝過程中應(yīng)制訂更為完善的施工方案[3]。在普通的鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)過程中,可通過平底板單元件安裝、斜底板單元件安裝、中腹板單元件安裝等順序進行,使相應(yīng)的安裝工序更具有內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián),降低主梁安裝過程中出現(xiàn)突發(fā)狀況的可能性。
在具體的施工建設(shè)過程中,需要對不同單元展開檢驗,確保節(jié)段的連續(xù)性匹配效果達到最佳狀態(tài)。由于主梁施工是鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工建設(shè)的重點,因此在這一施工環(huán)節(jié)的推進過程中,需要對固定機械連接和焊接等問題提起足夠的重視。技術(shù)人員需要具備處理突發(fā)狀況的能力,在特殊部位進行試焊工作,確保試焊結(jié)果符合要求,才能開展正式的焊接施工。
由于焊接質(zhì)量與焊接人員的技術(shù)水平有密切關(guān)聯(lián),因此要想進一步優(yōu)化主梁安裝工作,就需要制訂更為完善的施工計劃,根據(jù)目標施工項目的實際需求,制訂詳細的注意事項,在施工前進行施工培訓,并為施工人員發(fā)放防護用具,使施工人員采用專業(yè)的操作方式進行焊接作業(yè),確保主梁安裝達到既定效果。
除了主梁安裝,鋼板構(gòu)件安裝也是重要的施工環(huán)節(jié)。因此,施工團隊需要根據(jù)鋼板構(gòu)件安裝的具體工作流程,制定更具有可行性的技術(shù)優(yōu)化手段,爭取使鋼板構(gòu)件安裝效果更為理想。例如,在安裝準備階段,技術(shù)人員需要合理完成清洗打磨等各項工序,以保證施工建設(shè)質(zhì)量符合既定要求和標準。在組裝過程中,為了提升鋼板構(gòu)件的組裝穩(wěn)定性,技術(shù)人員需要在平臺上進行安裝操作,并在組裝過程中完成胎架檢查工作,確保鋼板構(gòu)件組裝的合理性。
需注意的是,在鋼板構(gòu)件安裝過程中,極易出現(xiàn)形變方面的問題。為了降低這一問題出現(xiàn)的概率,工作人員需要在鋼板構(gòu)件安裝過程中設(shè)置假隔艙,這是提升組裝精度的重要方式,也能使鋼板構(gòu)件的裝配焊接更合理。為了讓焊接間距貼合實際需求,施工團隊需要在特殊施工部分采用多層多道焊接手段,確保焊接質(zhì)量和效果[4]。如果在焊接過程中出現(xiàn)任何問題或缺陷,施工團隊需要依照實際情況制定處理措施。與此同時,施工團隊需要及時向上級匯報相應(yīng)問題,爭取確定更具可行性的補救方案,從而使鋼板構(gòu)件的安裝更貼合實際需求。
為了充分了解鋼板構(gòu)件的最終安裝效果,安裝環(huán)節(jié)結(jié)束后,施工技術(shù)人員可應(yīng)用超聲探傷技術(shù)檢查具體的焊接情況。例如,在九橋路大橋的施工建設(shè)過程中,為了順利推進鋼板安裝環(huán)節(jié),施工團隊設(shè)置了專門的質(zhì)檢崗位,并構(gòu)建了完備的質(zhì)量監(jiān)督管理體系,旨在通過推行三檢制度,為工程的順利建設(shè)提供保障。
在鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工建設(shè)過程中,需要采用吊裝技術(shù)。在具體的吊裝操作開始前,技術(shù)人員需要對橋梁構(gòu)件的外觀尺寸進行二次審核,確保尺寸滿足施工要求方可施工。除此之外,在施工操作開始之前,技術(shù)人員還需確定構(gòu)件吊裝定位的中心點,以及其他各類施工設(shè)備的具體操作方法,這是確保吊裝施工順利推進的重要前提。
吊裝操作開始后,施工團隊需要合理把握起吊高度和暫停時間[5]。通常情況下,起吊高度提升20cm 左右時,需要暫停10min,在這一過程中,技術(shù)人員需要及時檢查吊裝設(shè)備的應(yīng)力情況,以及支撐地基的應(yīng)力情況。若發(fā)現(xiàn)吊裝操作出現(xiàn)了異常,施工人員應(yīng)立即停止吊裝工作,并及時采取措施解決問題。待所有問題解決后,方可開展后續(xù)的吊裝工作。此外,在吊裝工作開始之初,施工人員需要及時對水準測量儀進行校準,確保平穩(wěn)狀態(tài)下的鋼梁的縱橫坡度與設(shè)計角度相吻合。
構(gòu)件被吊到安裝高度后,技術(shù)人員應(yīng)讓吊車暫停動作,待構(gòu)件平穩(wěn)持續(xù)運作再慢慢旋轉(zhuǎn)吊車。在這一過程中,施工團隊需要控制好構(gòu)件兩端的溜繩,待構(gòu)件緩慢調(diào)整到安裝位置上空,才能緩慢地將之放下。為了使下落位置更準確,技術(shù)人員需要在其距離墩頂部的砂箱20cm 左右時停止移動構(gòu)件。
為了按照既定的測量定位結(jié)構(gòu)安裝鋼結(jié)構(gòu)橋梁構(gòu)件,施工技術(shù)人員在吊裝施工過程中需要合理使用全站儀,以動態(tài)核查施工操作數(shù)據(jù),確保對口處的平面位置和標高滿足工程建設(shè)需求。當全站儀所反饋的具體操作數(shù)據(jù)達到既定標準后,施工團隊需要將牙木塞進梁底和砂箱之間的空隙。這是優(yōu)化吊裝施工技術(shù)的有效方式,施工團隊需對此給予足夠的重視。
在合龍口焊接過程中,技術(shù)人員應(yīng)在外側(cè)張貼陶瓷襯墊,并在內(nèi)側(cè)使用二氧化碳保護焊完成焊接工作。在其余兩段已按上述方法進行了精準調(diào)配后,施工團隊可嘗試焊接環(huán)口,這項工作完成后,橋梁吊裝施工的整個流程才算全部完成。
鋼結(jié)構(gòu)橋梁的加工質(zhì)量水平會受到梁段焊接效果的影響,為了使梁段焊接質(zhì)量達到既定標準,施工團隊應(yīng)根據(jù)目標地點鋼結(jié)構(gòu)橋梁的具體施工情況,使用收縮性較小的焊接工藝完成各類焊接工作[6]。在這一過程中,施工團隊需要盡可能地提高焊接過程的應(yīng)力控制水平,如通過二氧化碳氣體保護焊的方式優(yōu)化焊接技術(shù)。
在梁段焊接過程中,為了確保焊接質(zhì)量,應(yīng)使用一級熔透焊縫標準,選擇撥口形式時,也需要考慮焊接工序完成后的形變問題,因此需盡可能選擇熔敷金屬量少的方式來進行焊接。需要注意的是,梁段焊接質(zhì)量極易受到溫度的影響,因此在焊接操作開始之前,施工團隊需要根據(jù)實際情況來確定焊接試驗的具體流程和工藝標準,相應(yīng)的預(yù)熱操作范圍應(yīng)控制在每側(cè)100mm 左右,如此才能防止焊接操作部位出現(xiàn)裂縫問題,將層狀撕裂現(xiàn)象發(fā)生的可能性降到最低,從而進一步控制后板側(cè)的預(yù)測操作效果。
總而言之,優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)橋梁的加工安裝技術(shù)具有重要意義,不僅能凸顯鋼結(jié)構(gòu)橋梁的穩(wěn)定性優(yōu)勢,推動城市交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè),還能使鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工更科學、合理,為城市公眾的出行安全提供更進一步的保障。此外,鋼結(jié)構(gòu)橋梁加工安裝技術(shù)的優(yōu)化還能提高鋼結(jié)構(gòu)橋梁的制造水平,完善行業(yè)設(shè)計標準,降低鋼結(jié)構(gòu)橋梁投入使用后觸發(fā)危險事故的概率。