鋼箱梁施工工藝與質量控制

涂料工業：

 引  言隨著我國城市的橋梁設施投入進一步加大，鋼箱梁以其優越的性能被廣泛用于橋梁結構中。該鋼箱梁橋梁工程項目其設計使用年限100 a，設計速度60 km/h，對結構強度和精度要求極高，該項目是公司首次承接的大型橋梁鋼箱梁項目，面臨著施工經驗少、錨箱精度要求高、定位工藝復雜、質量驗收標準差異大等難題。問題從源頭抓起、加強建造過程中質量的管控，確保各個環節保質保量順利完成。

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鋼箱梁的施工流程與工藝要求

根據大橋鋼箱梁的結構特點及施工要求，鋼箱梁制作在廠內進行鋼板下料、切割、板單元加工制造、鋼箱梁分段的組裝、預拼裝、涂裝，成品分段采用船運運輸到現場橋位位置。遵循先制造平面板單元件，再拼裝成箱體結構的原則。將鋼箱梁分段劃分成若干個頂板單元件、底板單元件、橫隔板單元件、縱腹板單元件、橫梁單元件、風嘴單元件，如圖1所示。先在板單元生產流水線上生產板單元，然后在分段拼裝胎架上拼裝成鋼箱梁分段，在預拼裝階段，根據整橋線型設置拱度，確定分段間接口尺寸、位置，待現場安裝時配鉆高強螺栓連接板。分段預拼裝后，運輸到涂裝流水線，進行沖砂、涂裝工作。然后根據現場吊裝要求，選擇合理的運輸甲板駁船將分段裝船運輸到現場指定位置。

 1.1鋼箱梁的制作與預裝配

鋼箱梁的制作過程必須嚴格遵循相關規范和標準，以確保產品質量的穩定性。在制作環節中，諸如材料預處理、切割、冷加工、焊接等工序，必須嚴格按照精細的工藝規程執行，以確保操作的標準化和產品質量的穩定性[1]。橋梁鋼結構件建造所用的鋼材在下料加工前，采用物理的方法清除其表面的氧化皮、銹蝕及其它污染，并及時噴涂一度車間底漆的工藝流程。在預裝配環節，對部件的精度控制、質量檢驗必須嚴謹執行，以保證部件間的正確連接和尺寸的精確度。全程實行精度跟蹤控制，可有效減少潛在的風險因素，進而提高項目的執行效率和質量標準。

 1.2 鋼箱梁的焊接與拼裝

鋼箱梁的建造過程中，焊接起著至關重要的作用，對于確保橋梁的結構完整性和承載能力具有決定性的影響。包括焊接參數的選擇、焊接材料的質量控制以及焊接工藝的執行等多個方面，如圖2所示。焊接作業結束后，焊縫必須經過精細的質量評估和核查。在進行鋼箱梁拼裝作業時，應全力保證各連接部位的穩固性和可靠性。選擇合適的拼裝技術和材料對確保橋梁的穩固和安全至關重要。焊接和拼裝工作在鋼箱梁的安全和穩固性方面起著至關重要的作用，因此，其質管工作必須執行的非常嚴格。

 1.3 鋼鋼箱梁的沖砂與涂裝操作要求

鋼鋼箱梁分段分為左右鋼箱梁與中間梁以及散件。噴砂作業時，要求施工人員使用噴槍作平穩的勻速往復運動，移動時幅度不能太寬，且幅度長短要一致，否則會有漏沖現象。一般的操作順序是遵循先下后上，先內后外及先難后易的原則進行，即先沖底面（容易堆積砂）后沖立面及頂部，對于橋梁鋼結構件先沖內表面，后沖外表面（防漏沖），焊道、切割端面、狹小角落先沖，不易沖到的部位要反復多沖幾次，最后再沖垂直壁等容易噴砂部位，如圖3所示。在進行多涂層施工時，應注意覆涂時間間隔，確保每一道涂層在下一道涂層涂裝前適當干燥或固化，并在下一道涂層涂裝前盡量除去表面污物。如超過最大覆涂間隔時間，涂層表面應做拉毛處理格。

 1.4 鋼鋼箱梁總拼時涂料施工工藝與安全裝

預總拼涂裝必須在完成預總拼結構完整性交驗以后進行，主要由生產準備、打磨拉毛、涂料施工、跟蹤修補等工序構成。其中，涂料施工分為鑲邊、噴涂、后續鑲邊、覆涂、涂層修補等施工內容。由打磨工按涂層層次對合攏焊縫區域進行打磨拉毛處理，去除表面氧化皮及涂層，打磨后應明顯看出各涂層層次。 合攏焊縫打磨報驗通過之后，首先對合攏焊縫第一道涂層進行手工刷涂鑲邊處理，寬度在 50～100 mm 之間。第一道涂層鑲邊結束之后，使用噴漆槍對鑲邊及中間區域進行噴涂，所用涂料的品種、膜厚應與該道涂層一致。待涂層硬干之后，檢測涂層膜厚情況，如未達到規定膜厚，則要求需做修補加厚；如達到規定膜厚，則做涂層表面清潔，然后對后道涂層進行手工鑲邊處理，處理方法同前一道涂層的鑲邊處理方法，以此類推。第二道涂層鑲邊結束之后，使用噴漆槍對鑲邊及中間區域進行噴涂，所用涂料的品種、膜厚都應與第二道涂層一致，以此類推。鋼箱梁現場涂裝及完工照片如圖4所示格。

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質量管控與工藝優化論

 2.1 鋼箱梁施工過程中的質量控制

選用合適的制作材料是確保鋼箱梁橋結構安全性的關鍵。在施工的初始階段，按照圖紙設計和規范標準，精心選擇符合質量要求的優質鋼材至關重要。通過對原材料進行精細的檢驗，確保施工質量和人員安全。

 在鋼箱梁部件拼裝時，焊接是至關重要的環節，直接影響橋梁的構造完整性和穩固性。為了保障焊接作業的質量，必須嚴格管理和監控焊接過程。這包括對焊接參數、焊接材料和焊接工藝規范進行精確控制。針對各種焊接部位及其特殊要求，應選擇適宜的焊接參數與材料，并嚴格遵循工藝規范來實施焊接工藝。通過精細的焊接工藝控制，能夠顯著提高焊接質量，確保鋼箱梁橋的結構完整性和穩定性。

 2.2 鋼箱梁的質量檢驗與測試

在進行鋼箱梁整體涂裝完工檢驗時采用如下方式：（1）粗糙度檢測采用ISO 8503-1中的樣板對比法，或采用ISO 8503-5的復制膠帶法測量。預處理及二次表面處理的粗糙度按照涂裝工藝技術文件執行；（2）涂層外觀用肉眼觀察涂層因無明顯針孔、氣泡、裂紋、脫落、流掛、漏涂、色差等缺陷；（3）清理后表面可溶性鹽含量的測試，首先根據ISO 8502-6 中的要求用標準用蒸餾水萃取測試液體，再按ISO 8502-9 中的要求測試萃取液體，鹽分不超過100㎎/㎡；（4）檢測頻率要求每千平米至少檢測1次或三方協商規定。涂層厚度的檢測按ISO 19840執行，所測的厚度符合80-20的原則，即所測點至少有80%不低于涂裝工藝技術文件的規定值，剩余20%的點不低于涂裝工藝技術文件規定值的80%。當測量面積小于30㎡時，測5~30個點，大于30㎡至少測30個點，管路每1～2m段測一個點。當施工涂層厚度是正常范圍時，厚度控制按SSPC-PA2執行或各方協商規定選擇相應的檢測方式。

 2.3 質量重點與難點及解決措施

首先，必須加強對鋼板材料的檢測，確保所使用的材料符合預設的相關標準和規定，以避免因材料質量不達標而導致的施工質量隱患。其次，需要加強對工藝流程的管理，嚴格按照施工圖紙和工藝標準進行操作，確保施工過程中的每一步都符合要求，減少尺寸偏差和焊接問題的發生。同時，加強現場治理和質量監督，實施全方位的監督與審核機制，確保工程品質以及鋼箱梁結構的安全和穩定，如表1所示。通過這些措施的實施，可以有效解決鋼箱梁橋梁施工過程中常見的問題，保障工程質量和施工安全。

 （1）橫隔板設計為分離式，下部直接插入底板U 肋，上部和預先焊在頂板的上接板橫位熔透對接，因此在橫隔板單元制作過程中控制尺寸精度是一個重點。控制措施：橫隔板的設計構造對安裝方法與安裝精度控制都提出了很高的要求。對于U肋定位尺寸，采用模板安裝工法，用標準模板定位U肋的位置，確保所有底板單元的U肋位間相對尺寸準確。

 （2）錨箱與腹板的熔透焊縫是鋼箱梁最關鍵的傳力焊縫，其焊縫質量控制尤為關鍵。控制措施：錨箱構造非常復雜，焊接要求高。對錨箱構造建模三維放樣，避免結構干涉。制定了合理的安裝、施焊流程，以確保錨箱構造施工質量符合要求。

 結  語

隨著鋼箱梁制作高效完成并順利驗收通過。意味著鋼箱梁的制作通過優化施工工藝及施工過程中嚴謹的質量控制是行之有效的。在鋼箱梁施工過程中施工技術規范和質量監管起著至關重要的作用。深入研究和應用這些技術可以提高鋼箱梁的施工效率，并確保橋梁的結構安全和功能穩定。持續追求創新實踐有助于改進鋼箱梁制作技術和質量控制手段，為鋼箱梁橋梁及相關工程奠定堅實基礎。伴隨著鋼箱梁制作越來越成熟及高效，將對我國的鋼箱梁建設發展具有重要的推進作用。