钢结构桥梁加工安装技术的研究与应用
摘 要：钢结构桥梁具有突出的结构稳定性与刚度条件，在交通网络工程建设中承担着重要的作用，其显著的工艺便捷性与承载能力使其成了桥梁工程行业工作者们普遍关注的热点内容。钢结构桥梁工程项目建设环节，其主要质量影响要点在于结构体的制造以及后续安装过程的有效性，鉴于此，本文按照钢结构桥梁施工的基本流程，详细探讨分析了具体的加工与安装技术的要点，旨在提供一定的参考与借鉴。
关键词：钢结构桥梁；加工；安装
中图分类号：TU74 文献标识码：A
1.钢结构桥梁加工制造技术
1.1钢结构桥梁板单元制造
（1）下料及加工
钢结构桥梁板单元制造环节应严格依据设计图纸与工艺规范进行放样和下料制作，注意下料环节焊接工艺要求的收缩量控制。构件单元加工材料在投入制造前需要进行相应的预处理，维持钢材表面平整度，消除形变带来的单元内应力。针对部分使用机加工工艺的零件部分，应严格控制尺寸偏差使其符合工艺文件与设计方案要求。使用数控切割设备下料的过程中，应对加工对象进行充分的检查与预加工，此后方可继续下料。
（2）钢板接料
在板单元制造环节，部分位置单个板材尺寸不能满足尺寸需求或存在厚度差异的情况下，板材拼接环节应进行严格的控制。钢材接料焊接坡口、焊接工艺参数等条件应严格符合焊接工艺规范，同时接料质量检测与外观检测应满足设计要求。
（3）零件矫正
板单元构件制备环节中存在着一定的质量误差，因此在进行拼装前需要进行相应的材料矫正。
对于使用冷作弯曲工艺的板单元，在其内侧弯曲半径小于板材厚度15倍的情況下，需要采取热煨操作（温度条件900℃～1000℃），改善其加工尺寸与材料性能。同时保证冷作弯曲工艺应用后，板单元构件边缘不形成裂缝问题。
而在施工热矫正工艺应用环节，工艺温度水平应维持在600℃～800℃，禁止出现超温。热矫操作工艺后期，构件冷却应缓慢进行，在材料降温至环境温度前，禁止锤击或浇水，以防出现形变或裂缝问题。
（4）板单元组装
进入板单元组装施工操作前，安装人员应对施工流程与工艺方案进行有效的研究，严格核查构件加工质量、编号以及坡口等重要项目，重点检测平面度、直线度等参数指标，达到工艺规范要求后方可进行后续操作。实际组装前对焊接区域钢材表面存留了浮锈、油污等杂质进行有效的清理。
焊接部位按照设计方案对接板材，纵向接料焊缝与板肋角焊缝间距≥100mm。组装操作前，需要仔细核查胎装质量，定位与尺寸符合设计标准后方可进行组装。完成操作后，在工件表面按照规范标注、板单元号、生产序列号等标志。
1.2钢结构桥梁梁段、大节段制造
（1）底板单元组焊
在底板单元组焊操作环节，为了充分提升焊接效率，需要引入专用胎架以实现吊装板块的焊接。底板单元组装环节，以两块底板拼焊一个吊装板块为标准，操作前预留足够的焊接操作裕量，用于控制相邻肋板结构间距。为了保证焊接操作环节的形变控制效果，提升板材焊接平整度，可预置反变形。在焊接操作过程中，首先将地板置于胎架区域，板材横纵线与胎架定位基线对正，牢固固定后开始焊接。两侧底板对称焊接，注意收缩量的控制，保证焊接精确度。
（2）组焊横隔板单元及中腹板
以底板的横、纵基线为基准，先组装横隔板。并焊接其对接焊缝及与底板的焊缝，然后组装中腹板。再焊接横隔板与中腹板间焊缝。组装定位时，以基准线确定横隔板及中腹板的位置，并用经纬仪检各边块横隔板的端部角度和直线度，合格后进行定位焊。
（3）组装斜腹板单元
斜腹板单元通过横腹板进行横向定位、胎架基线进行纵向定位，使用经纬仪进行定位检测，确保组装定位与角度的准确性，误差符合设计标准后方可进行焊接操作。
（4）剪力钉焊接
剪力钉焊接操作环节，首先使用挂线法设置焊接定位点，按次序逐根完成焊接操作。焊接工艺应用过程中，边布料边焊接，注意保护焊体质量。在完成焊接操作后，对剪力钉焊接点进行弯曲试验检测，在剪力钉弯曲30°的条件下，检测其构件表面外观裂缝问题。
1.3钢结构桥梁梁段焊接
梁段焊接是影响钢结构桥梁加工质量水平的核心环节，为了保证焊接效果，应尽量使用收缩性较小的焊接工艺，以此提升形变与应力控制水平。当前常用的钢结构桥梁梁体焊接工艺为CO2气体保护焊。
对于底板对接焊缝、腹板与底板间焊缝应执行Ⅰ级熔透焊缝标准，并选择熔敷金属量少、焊后变形小的坡口形式。
焊接操作前温度操作条件，需要通过工艺标准与焊接试验具体确定，相应的预热操作范围为焊缝每侧100mm。为了有效防止焊接操作部位出现裂缝问题，规避层状撕裂现象的发生，应重点控制厚板侧预测操作效果。
1.4钢结构桥梁的涂装
具体的钢结构桥梁涂装施工工艺流程如下：
产品检验→除油污→除锈粗化→清理干净待喷表面→保护预留焊口→喷涂→检验→对接→补喷接焊口→热处理→刷封闭剂→油漆。
喷涂铝层施工时，喷涂铝层与基体结合强度是以互嵌为主，喷铝前要求粗糙度大于50um，干净度达sa3级。
2钢结构桥梁吊装施工技术
2.1钢结构桥梁吊装施工
钢结构桥梁构件加工完成，运送到施工现场后，进入实际吊装操作环节前，需要对其外观质量与尺寸进行严格的复核，复核施工要求与工艺规范后，方可投入施工。施工前，对构件吊装定位中心点、钢垫板位置、承台上橡胶支座等定位与标高参数进行准确的测量。
吊装操作开始后，起吊提升20cm后，暂停10min，检测吊装设备与支撑地基的应力情况，存在异常问题的情况下，应立即停止吊装，排除问题后方可进行再次开工。吊装初期，使用水准仪测量构件各位置高度差，动态调整吊装角度，钢梁平稳时的纵横坡度与设计的角度基本相同。
当构件起升至安装高度后，吊车停止动作，待构件平稳后，吊车慢慢旋转或行走，通过构件两端的溜绳控制好构件的摆动。当构件移到安装位置的上空时，缓慢下落，在距军墩顶部的砂箱20cm左右时，停止下落。
按照前期工程测量的定位结构，施工操作过程中使用全站仪不断地对施工操作数据进行动态校核与调整，确保对口处的平面位置与标高满足工艺标准要求。达到要求后，用牙木将砂箱与梁底之间的空隙塞紧。
合拢口焊接处，外侧贴陶瓷衬垫，内侧CO2保护焊进行焊接。其余梁段按上述方法逐段精确调位后，逐段焊接环口，直至将榻梁段焊接一体。
2.2钢结构桥梁桥面铺装施工
在完成钢结构桥梁构件吊装后，对梁体顶板进行除锈操作，并在表面刷涂防水涂层，而后绑扎钢筋网，预设混凝土铺装层标准带，然后再浇注桥面铺装层混凝土，人工收面拉毛处理，覆盖塑料薄膜养护。
结语
综上所述，钢结构桥梁的加工与安装是一项科学而系统性的内容，其工艺应用水平直接关系着桥梁的整体稳定性与安全性，是当前桥梁工程建设领域需要重点关注的技术形式之一。行业工作者们需要从当前的工程实际出发，严格按照工艺工序进行操作，重点把握质量影响要点，通过有效的施工技术应用提升钢结构桥梁构建的制造水平，确保工程建设符合设计标准与行业要求，为我国交通工程事业的发展创造有利条件。
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