金属结构桥梁施工技术要点

金属结构桥梁施工技术要点

黄良

（中国水利水电第八工程局有限公司湖南长沙551302）

摘要：随着我国经济的不断发展和经济发展水平的不断提高，金属结构的桥梁在跨度、平面尺度以及吊车吨位方面都有不断加大的趋势。所以这类桥梁的施工在整个设计的过程当中的重要性越来越明显。

关键词：金属结构；桥梁施工；技术要点

就目前在道路桥梁的施工材料而言新型的建筑材料不仅具有更加坚韧的特性，同时也能够减少施工结束后的道路桥梁出现质量问题，提升桥梁的坚韧性，避免裂缝的产生。

一、金属结构桥梁施工准备工作

金属结构桥梁的安装准备工程主要包括了技术方面、机械设备方面以及材料方面等几个方面的准备。在金属结构桥梁的安装准备中主要需要做好一些准备工作。首先要编制金属结构的施工组织，主要包括金属结构构建的连接数量、起重设备及相关机械的选择、确定施工的工作程序和缓解、选择吊装方法、制定施工进度和进行施工的劳动组织、进场钢件的摆放、质量标准的确定以及安全防护措施的确定等。金属结构桥梁在进行安装之前要对相关的设计图纸进行仔细认真的阅读和理解，在这个过程中如果发现问题应该及时同业主和施工单位取得联系，将各种问题以及可能造成安全事故的隐患在进行钢件安装之前进行解决。

二、梁段、大节段制造

1.胎架施工。胎架搭设流程：基础处理→搭设胎架→站板放形→胎架验收，根据梁段的重量、结构形式、外形轮廓、梁段制作预变形、设计线型、成桥预拱值及钢箱梁转运等因素进行胎架的设计和制作，结构有足够的刚度，满足承载钢箱梁及施工荷载的要求，确保不随梁段拼装重量的增加而变形。胎架基础釆用混凝土条基，首先根据最大梁段的重量对混凝土条基及基础进行承载力验算，确定基础处理方式和钢筋混凝土配比等。胎架采用型钢框架平台，框架纵、横梁焊接成整体并与混凝土条基预埋件燥接形成刚体，结构经验算符合要求。

2.梁段组装。梁段组装组装采用“正装法”，在胎架上一次完成。以胎架为外胎，以横隔板为内胎，各板单元按纵、横基线就位，辅以加固设施以确保精度和安全。梁段组装按照底板→横隔板及中腹板→边腹板的顺序，实现立体阶梯形推进方式逐段组装与焊接。板单元及零部件必须经过全面检验合格并经监理工程师批准后方可参与梁段组装，构成各梁段的板单元及零部件应编号并记录清楚其所在的部位。梁段制造的各阶段报验单应提交监理工程师审核认可。（1）底板单元组焊。为减少占用总拼装胎架时间，缩短总装周期，在底板单元参与梁段组装前，先在专用胎架上将二块底板单元拼焊成一个吊装板块。组装时使用预留焊接收缩量的样板控制焊缝两侧相邻助的中心距。为减少焊接变形和火焰修整量，保证板块平面度，在焊接前预置反变形。先将中间一块底板单元置于胎架上，使其横、纵基线在无円照影响的条件下与胎架上的基线精确对正，将其固定。然后依次对称组焊两侧底板板块，组装时应按设计宽度精确预留焊接收缩量。（2）剪力钉焊接。在箱体组装检验合格后进行，根据图纸定位划线依次焊接。焊接顺序原则上应从被焊构件长度方向中心逐渐向两边展开。按照GB10433—89标准，焊钉表面不允许有影响使用的裂缝、条痕、凹痕和毛刺等，硬度值HRB66~85，下料长度误差控制在5~10mm。施工时采用挂线法布设剪力钉焊接方格网，再依次逐根进行剪力钉焊接施工。采取交错焊接的方法，边布料边焊接，焊接处不得损伤母材。焊接后，对焊钉焊接部位的质量进行弯曲试验，采用铁唾打击圆柱头焊钉，使焊钉弯曲至30°时，其焊缝和热影响区没有肉眼可见的裂缝。

3.梁段焊接。制定焊接工艺。焊接工艺指导书依据焊接工艺评定试验报告（WPS）制定，监理工程师批准后组织焊接施工。梁段焊接应注意事项：①梁段焊接顺序：为保证梁段的外形和几何尺寸，防止产生过大的内力，梁段的焊接应分步进行，并遵循先内后外、先下后上、由中心向两边的施焊原则。优先选用C02焊方法，同时尽量采用陶质衬垫单面焊双面成型的焊接工艺。②钢箱梁为全焊结构，结构焊缝较多，应在保证焊缝质量的前提下，尽量釆用焊接变形小焊缝收缩小的工艺，如C02气体保护焊，以减小焊接变形和残余应力。③底板的纵横向对接焊缝、腹板与底板间焊缝均为I级溶透焊缝，应尽量釆用熔敷金属量少、焊后变形小的坡口。④在焊接临时码板或工艺辅助件时，应避免对母材产生咬边及弧坑。拆除时，不允许锤击拆除，码脚用砂轮打磨平整，严禁对母材造成的伤害。⑤焊前预热温度通过焊接性试验和焊接工艺评定试验确定，预热范围一般为焊缝每侧100mm以上，距焊缝30-50mm范围内测温。为防止T型接头出现层状撕裂，在焊前预热中，必须注意厚板一侧的预热效果。还必须对焊缝根据图纸的要求进行目检、UT、RT、MT等无损检测。

三、金属结构桥梁的施工技术要点

1.钢件结构的吊装。在进行吊装的程序时，首先要确定好起重设备的工作内容和每台起重机之间的相互配合。根据施工内容的要求将施工深度传达到关键施工部位的单件上，进行纵向的构件反应柱列，从内部向外部节间反应。对比较大型的重型金属结构桥梁的承重柱主梁比较大，应该进行分节吊装，在确定好吊装顺序的时候要考虑好安装结构的便利性和生产安装顺序的安全性。

2.地脚螺栓地锚固。金属结构基础钢柱顶面上的设计通常是一个设计平面，通过地脚螺栓的连接使得钢柱和基础连接成为金属结构桥梁的整体。在这部分施工的过程中要注意保证地脚螺栓的设置位置准确和精确的标高设计。在金属结构桥梁的基础支撑面和支座以及地脚螺栓偏差上要符合预先设计的规定。为了能够保证地脚螺栓位置的准确性，可以在施工过程中使用钢架做固定架，将地脚螺栓放置在和基础模板分离的固定架上，然后进行混凝土的浇筑。在施工设置地脚螺栓的过程中为了保证地脚螺栓不受损，可以通过擦油或者用套子罩住进行保护。为了能够保证基础面标高符合预先设计的要求，可以根据柱子底部的情况和实际施工条件采用以下两种方法进行施工，一方面可以采用一次浇铸法，即在柱脚的持正面混凝土一次性浇筑到设计标高上，为了能够保证支撑面的高度稳定，首先要将浇筑标高调整到和标准高差大概差2～3cm，然后在设计标高处设置槽钢导架。通过测准基准面的标高，再通过架用水泥砂浆找平到标准高度。采用一次浇筑后可以避免柱脚的二次浇筑的工作，但是这就要求了钢柱的要求十分准确同时要保证混凝土和下层混凝土的连接十分紧密。

3.金属结构支架和浇筑工作。在支架进行搭接和预压的过程中，要保证现浇支架采用门式的支架，门式支架的规格为1900mm×1210mm双层共同组成，门式支架顶上要装好顶托，顶托上的间距要保证可以纵向放置18号钢槽，钢槽上要保证能够横向防止规格为10cm×10cm、2m长或4m的长枋木，每两节方木之间的距离大概为30cm或45cm，具体区别要根据采用的板是空心箱体段还是腹板衡量段来确定。方木在上方还要铺设箱梁的底模，通过门式的拖顶可以对底模的标高进行微调。纵向两边排门式架用直径为48mm的钢管进行打斜支撑，横向中每隔5m都采用这种规格的钢管进行斜支撑，在支撑的过程中要注意和纵向支撑联系起来以保持支架的整体稳定性和刚度。在连续箱体的支撑架承载力计算上要参照连续箱梁施工支架计算书为计算依据，在连续箱梁的施工设计中要求将施工前选择一个施工阶段进行预压，同时要观测好支架的沉降情况，在其余设施的工作阶段参照执行，预压荷载按照箱梁完全自重进行荷载预压，同时根据实际预压产生的沉降值设置支撑拱度。采用预压的方法一般采用堆沙包的方式进行预压，这种预压方式成本较低且比较方便。

金属结构的桥梁设计不仅取决于施工工艺和项目的差别，还受到设计部门的设计水平高低的影响，这些因素共同决定了整个设计施工过程是否顺利和能否按照预先制定的时间如期完成。

参考文献：

[1]许熙.桥梁施工技术现状及发展趋势[J].中国新技术新产品，2016（06）.

[2]杨艳.道路桥梁施工中应注意的问题分析及防治措施[J].中国城市经济，2016（09）.