淺析西咸新區(qū)某人行橋施工工藝

雷磊 白博

摘? 要：人行橋工程作為交通網(wǎng)絡(luò)的輔助設(shè)施之一，其對降低交通事故具有重大意義。基于此，本文闡述了人行橋鋼結(jié)構(gòu)中拼接鋼板和鋼箱梁的施工工藝，對裝配和組裝工藝和檢查要求等進(jìn)行了詳細(xì)總結(jié)，提出了降低焊接形變和降低殘余應(yīng)力的方法，以期為同類工程施工提供參考。

關(guān)鍵詞：人行橋;施工工藝;鋼結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2020）07-0000-00

0 引言

人行橋是降低交通事故發(fā)生概率和緩解交通壓力的有效措施，面對城市交通壓力大和道路擁堵等現(xiàn)象，以高架人行橋?yàn)橹鞯妮o助交通應(yīng)運(yùn)而生。為提高人行橋施工質(zhì)量，本文以西咸新區(qū)某人行橋?yàn)槔?，講述其施工工藝。擬建人行橋工程中鋼橋最大外形尺寸為131650mm×8450mm×1300mm，材質(zhì)為Q345C，其材質(zhì)滿足施工要求。

1 拼接鋼板施工工藝

1.1 準(zhǔn)備工作

拼版前的準(zhǔn)備工作是提高施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，因此應(yīng)注意以下幾方面事項(xiàng)：（1）場地清理，將雜物、積水等清理干凈;（2）根據(jù)設(shè)計(jì)采購相應(yīng)的拼接鋼板，按照設(shè)計(jì)要求選擇鋼板的材質(zhì)、厚度、尺寸等;（3）使用專用的吊具，防止鋼板彎曲變形;（4）腹板、H型鋼翼拼接時(shí)，應(yīng)相互錯(cuò)開20cm以上;（5）采用半自動(dòng)火焰切割機(jī)對坡口加工，偏差應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)。

1.2 拼接鋼板的裝配

拼接鋼板的裝配是鋼結(jié)構(gòu)的施工基礎(chǔ)，其施工工藝主要包括：（1）采用專用的吊具將需拼接的鋼板吊裝至相應(yīng)位置;（2）為確保焊接后的鋼板盡可能平整，在裝配時(shí)應(yīng)對單V型坡口的拼板做適當(dāng)?shù)姆醋冃翁幚?（3）鋼板拼縫兩端裝焊引弧板和熄弧板，其材質(zhì)、厚度和坡口形式應(yīng)與焊拼板相同;（4）拼接鋼板裝配完成后，在檢查合格后才可正式焊接。

1.3 拼接鋼板的焊接

焊接質(zhì)量對焊接部位的形變以及殘余應(yīng)力等影響較大，為提高拼接鋼板的焊接質(zhì)量，應(yīng)采用如下措施：（1）采用CO2氣保焊打底埋弧焊進(jìn)行充填蓋面的拼接方法;（2）確保焊縫均勻，不得有針狀氣孔、裂紋、弧坑、未融合、燒穿、夾渣、咬邊和焊瘤等缺陷。

2 鋼箱梁施工工藝

2.1 鋼箱梁組裝工藝

鋼箱梁是人行橋的主要受力結(jié)構(gòu)，其組裝工藝對橋梁的承載力有較大影響。為提高鋼箱梁的組裝質(zhì)量，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)施工工藝：

（1）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)工序制作相應(yīng)的配件，如隔板、腹板、翼板等;及時(shí)檢查焊接縫質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，焊接縫處的熔渣、毛刺等是否清理干凈。

（2）鋼箱梁采用倒置法組裝，即先在胎架平臺(tái)安裝鋼箱梁頂板、內(nèi)隔板、腹板等零部件，完成組裝焊接后將底板倒扣組裝在腹板上[1]。

（3）以斷面基準(zhǔn)線、軸向線等為基準(zhǔn)，劃出內(nèi)隔板、邊豎板、腹板、縱肋等零部件的縱向、橫向位置線。如圖1所示。

（4）在頂板安裝腹板、隔板處，如有油、銹、水等污垢，必須清理干凈。按先后順序裝配、點(diǎn)焊縱肋N13、內(nèi)隔板N8a、內(nèi)隔板N10a。

（5）以端部基準(zhǔn)線為基準(zhǔn)，將二腹板N3吊至內(nèi)隔板兩側(cè)，兩腹板的坡口面均朝外，利用組立胎架配合鐵鍥、千斤頂?shù)裙ぞ?，從基?zhǔn)端開始，將兩腹板從一端至另一端貼緊隔板。并用氣保焊將二腹板與內(nèi)隔板點(diǎn)固，且使間隙滿足小于0.5mm。

（6）腹板裝完后再裝配、點(diǎn)焊內(nèi)隔板N8、N10及其它的工藝隔板、支撐板。如圖2所示。

（7）底板與內(nèi)隔板N10b、縱肋N13組裝原理同上。

（8）底板與頂板與其相應(yīng)的零部件組裝焊接成型后將二者在胎膜上組裝成鋼箱梁，采用千斤頂、鐵錘等工具將底板擠壓緊貼內(nèi)隔板，然后點(diǎn)焊固定。

（9）最后利用組立胎架配合鐵鍥、千斤頂?shù)裙ぞ?，從基?zhǔn)端開始，將邊豎板從一端至另一端貼緊隔板、頂板與底板。并用氣保焊將邊豎板與內(nèi)隔板、頂板與底板點(diǎn)固。（圓弧底板與邊豎板組裝時(shí)圓弧底板不用開坡口，因?yàn)閳A弧底板彎曲與邊豎板形成自然坡口）

2.2 鋼箱梁的焊接

鋼箱梁在焊接前，應(yīng)在梁的兩端頭設(shè)置“T”形引弧板及引出板，其長度應(yīng)不小于15cm，寬度應(yīng)不小于10cm。由于鋼箱梁的截面較大，不能用門式埋弧焊機(jī)進(jìn)行焊接，只能采用氣保焊打底、半自動(dòng)埋弧焊機(jī)進(jìn)行焊接[2]。同時(shí)，為了防止焊接變形等問題，可采用對稱焊接的方式處理。鋼箱梁焊接后應(yīng)及時(shí)檢查其焊接質(zhì)量，才能進(jìn)行后續(xù)工序。鋼箱梁焊后檢驗(yàn)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)：（1）與頂、底板連接的腹板均為開坡口，做全熔透焊逢，為一級(jí)焊縫;（2）橫隔板與腹板之間為T型對接焊縫，為一級(jí)焊縫;（3）除上述幾種焊縫為一級(jí)焊縫隙外，其余均為二級(jí)焊縫;（4）焊縫的檢驗(yàn)方法和質(zhì)量要求應(yīng)符合≤鋼結(jié)構(gòu)施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范≥GB50205-2001的要求;（5）所有焊縫均為連續(xù)焊縫，都應(yīng)嚴(yán)格檢查記錄，一級(jí)焊縫應(yīng)進(jìn)行X光探傷，并拍片;（6）超聲波探傷，設(shè)計(jì)要求全熔透的焊縫，應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷，按GB11345標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行;（7）焊縫返工，當(dāng)超探發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷時(shí)，須進(jìn)行焊縫返工，返工焊接工作應(yīng)由合格焊工擔(dān)任，具體返工過程，按“焊接質(zhì)量控制程序”相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2.3 鋼箱梁制孔及噴砂

鋼箱梁用連接板下料完成并檢驗(yàn)合格后再進(jìn)行制孔，制孔采用搖臂鉆和磁力鉆，對內(nèi)隔板上尺寸較大的工藝孔采用圓規(guī)式氣割方法切割圓孔，制孔前應(yīng)對構(gòu)件飛濺物、溶渣、切割面上端溶合物、切割件邊緣周邊進(jìn)行打磨[3]。

當(dāng)鋼箱梁構(gòu)件制作完成后應(yīng)噴砂處理，由于鋼箱梁構(gòu)件的截面較大且重量巨大，因此，一般采用人工噴砂的方式，其噴砂等級(jí)應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。在噴砂作業(yè)過程中，應(yīng)加強(qiáng)安全施工管路，杜絕噴槍對面站人;嚴(yán)格檢查設(shè)備，若發(fā)現(xiàn)設(shè)備磨損時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。噴砂后，用毛刷、刮刀等工具清掃，或用干凈并經(jīng)油水分離的壓縮空氣吹凈構(gòu)件表面或內(nèi)部的疏松氧化皮、飛濺、銹塵和殘余磨料（磨料須回收）等。

3 結(jié)語

綜上所述，人行橋工程是提高交通運(yùn)輸能力的重要輔助交通設(shè)施，也是有效降低交通事故的主要措施，其施工質(zhì)量至關(guān)重要。本文主要講述了拼裝鋼板和鋼箱梁的施工工藝，通過組裝工藝、施工以及檢查事項(xiàng)分析，為提高施工質(zhì)量提供參考。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)施工雖然提高了施工效率，確保了施工質(zhì)量，但是焊接形變和殘余應(yīng)力對焊接縫部位的影響較大，在今后的研究中應(yīng)加強(qiáng)消除焊接形變等方面的研究。

參考文獻(xiàn)

[1]李鑫奎，況中華，伍小平，等.曲梁單邊空間懸索人行橋施工控制技術(shù)研究與應(yīng)用[J].空間結(jié)構(gòu)，2019，25（1）：60-67.

[2]盧志強(qiáng)，李德源，Luca Diviani.基于Tsai-Wu失效準(zhǔn)則的TSCB人行橋強(qiáng)度分析[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，31（1）：101-106.

[3]張哲，李斐然，張勇，等.大連市牧城塘水庫人行橋橋型方案比選[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2007（1）：133-135.

收稿日期：2020-06-11

作者簡介：雷磊（1984—），男，陜西渭南人，本科，工程師，研究方向：土木工程。

Construction Technology of a Pedestrian Bridge in Xixian New Area

LEI Lei，BAI Bo

（Shaanxi Construction Machinery Construction Group Co.， Ltd.， Xi'an Shaanxi? 710014）

Abstract： As one of the auxiliary facilities of traffic network， pedestrian bridge is of great significance to reduce traffic accidents. Based on this， this paper describes the construction technology of splicing steel plate and steel box girder in the steel structure of pedestrian bridge， summarizes the assembly and assembly process and inspection requirements in detail， and puts forward the methods to reduce welding deformation and residual stress， so as to provide reference for similar engineering construction.

Key words： pedestrian bridge; construction technology; steel structure