钢结构桥梁施工工艺及质量的控制措施探讨

钢结构桥梁施工工艺及质量的控制措施探讨

黄胜

武汉市汉阳市政建设集团有限公司  430050

摘要：钢材有强度高、自重轻等特点，所以常被应用到桥梁建设方面，逐渐代替传统的钢筋混凝土结构。下文将介绍钢结构桥梁的施工工艺以及控制钢结构桥梁施工质量的措施，助力我国桥梁建筑的稳步前进。

关键词：桥梁施工；钢结构桥梁；质量控制

引言：当前我国桥梁多采用传统钢筋混凝土结构，但近年来我国经济不断发展，在桥梁的制造过程中加大了对钢结构的重视，钢结构将成为未来我国桥梁建筑的主要结构。

1. 钢结构桥梁施工工艺

钢结构是由钢材组合的结构，在我国已有三十多年的发展历史，是当前我国建筑结构的主要类型之一，结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。

1.1桥梁信息建模

桥梁在建造开始前需进行桥梁信息建模，桥梁信息建模是桥梁设计和施工行业的一种先进技术手段，以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过3D技术仿真模拟建筑物所具有的真实信息，其具有可视化、真实化等特点，可用于设计图纸可用性的验证。

1.2钢结构制造

钢结构的制造过程会影响钢结构的强度、可塑性、焊接性、耐久性等进而影响桥梁质量，所以在钢结构制造流程应格外注意。

钢结构的制造过程包括一下几点，第一，材料检验和堆放，根据项目要求和规范对材料的外形、尺寸各项性能进行检验，同时根据各类材料的性质、品种、规格进行放置，要减少钢材出现变形现象，对已变形钢材采用工艺手法进行恢复；第二，材料切割，将号料后的钢板、型钢按要求的形状和尺寸下料，常用的切割方法有机械切割、气割、等离子切割等；第三，边缘加工，为消除切割造成的边缘硬化而加工，为保证焊缝质量而刨或铣坡口，为保证装配的准确及局部承压的完善而将钢板刨直或铣平，均为边缘加工，边缘加工分铲、刨、铣、碳弧气刨等多种方法；第四，制孔，根据工程需要进行制孔，制孔可分为钻孔和冲孔，钻孔适用范围大，孔的精密度高、冲孔效率高但孔壁质量较差，多适用于薄钢板的次要连接孔；第五，装配，将零件和半成品按照项目施工设计图纸进行组装，多采用立装、卧装等方式。

1.3钢结构安装

钢结构的安装过程决定着后续工程的质量和进度，钢结构的安装流程如下，第一，前期打好地基的基础，同时进行基础垫层支模；第二，砌筑墙体，确保地面达到平整，并做到整体压实，防止后续施工过程中出现桥梁下陷问题；第三，钢结构搭设，将钢柱进行吊装，现场拼装钢架；第四，梁段组装采取“正装法”，以胎架为外胎，横隔板为内胎，各板单元纵横基线就位；第五，两端焊接，制定焊接工艺，整体采取先内后外、先上后下、由中心向两边的顺序焊接。

在钢结构安装过程中会涉及到钢结构焊接，在焊接过程中应采取二氧化碳气体保护焊接、电弧螺柱焊接等，焊接工作应确保在室内进行，同时保证环境温度不低于5℃，空气相对湿度不高于80%，如在环境低于5℃时，应对接头进行预热处理，预热温度达到80-100℃，在相对湿度高于80%时，在焊接前对焊区进行烘烤除湿[1]。

1.4钢结构防腐

由于桥梁长期处于日晒风吹的自然环境之下，同时不耐腐蚀是钢材的明显缺点，所以对钢结构进行防腐处理，可以加强桥梁的使用寿命。通常在钢结构的防腐处理上选用在桥梁外层涂抹抗腐蚀性材料，包括氟碳面漆、丙烯酸聚氨酯面漆、聚氨酯漆、环氧防腐漆、无机防腐涂料，通过防腐蚀性材料的涂抹防止外界腐蚀性介质接触钢材。同时防腐蚀性材料的涂抹需要专业人员定期检查，对于材料磨损造成钢材料外露的情况，专业人员要进行及时修补维护。

钢结构桥梁的施工工艺与桥梁的施工期限、成果质量息息相关，所以针对钢结构桥梁施工工艺要进行适当优化。

2. 控制钢结构桥梁施工质量的措施

基于钢结构的建筑施工优势，我国越来越多的桥梁建筑结构都采用钢结构，因此对钢结构桥梁施工质量的控制刻不容缓。

2.1建立完善的管理机制

由于钢结构桥梁施工流程复杂，涉及范围广泛，所以要确保施工质量必须建立一套完善的管理机制。第一，管理人员明确管理意识，对管理制度做到认真落实；第二，整个工程的管理体系较大，所以要分层分部门设置多级管理人员，做到责落个人；第三，加强对施工人员的行为规范，设立明确的奖罚制度，对施工人员进行约束和指导；第四，制定应急处理方案，桥梁施工过程中具有一定的危险性，所以在管理机制的设置中应包含应急处理方案，针对各种可能出现的问题制定处理方案，保证意外发生时能最快进行处理；第五，管理人员对施工人员进行轮休制排班，保证每一位施工工人的作业状态良好，禁止疲劳作业；第六，对于焊接过程进行严格规范，确保焊接过程中施工人员的人身安全；第七，针对特殊工种做到持证上岗等[2]。

2.2完善施工前准备工作

钢结构桥梁建筑工程涉及的原材料种类多，施工工艺复杂，所以在桥梁正式施工前，应做好充分的施工准备。

第一，核查施工图纸的正确性，检查图纸设计是否有不合理处；第二，相关人员熟悉钢结构桥梁设计图纸，明确桥梁的建设标准和各处细节；第三，对施工现场环节进行实地勘测，包括该地湿度、天气等自然环境；第四，对施工所涉及的材料和机械设备进行检查，确保施工材料符合施工要求，具有国家质检证明，施工设备能够正常运转；第五，在施工开始前对施工人员进行培训，明确钢结构桥梁建筑要求和注意事项，对施工人员明确管理机制以及对相关专业性技术人员进行考核，降低施工期间的危险性；第六，进行施工资金计算，准备多余资金应对突发性危险；

2.3做好材料质量把控

施工原材料的质量影响着桥梁的质量，钢结构桥梁所涉及的主要材料就是钢材，并且钢结构在使用过程中会受到多种因素的共同作用，因此在钢材的选择上应注意结合结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、所处环境等因素综合考虑。在钢结构桥梁中钢材主要起承重的作用，并且虽然当前我国钢材种类繁多，但是符合钢结构要求的只有少数几种，如碳素钢中的Q235、低合金钢中的16Mn等。同时对所选用的钢材进行抽样检测，符合标准后方可投入使用，在施工过程中也要反复观察各钢材的使用性能，做好相关检测结果记录。

2.4提高成果验收标准

高标准的成果验收，可以提高钢结构桥梁质量，减少“豆腐渣”工程出现的次数。在成果验收方面可分为两部分，一是对施工所选用的钢材进行检验，对钢材的合格证明、质检报告等相关证明进行仔细核对，二是对桥梁的质量验收，对施工过程中所采用材料、所涉及工艺、所遇问题以及材料使用状况、项目责任划分等进行仔细核对，便于后期桥梁出现质量问题进行追责。

结论：综上所述，钢结构桥梁具有强度高、重量轻、施工期限短等施工优势，但是其优势需要通过施工工艺和施工质量来体现。所以当前相关企业与部门应优化钢结构桥梁施工工艺，控制钢结构桥梁质量，助力钢结构在未来的桥梁建筑结构中大力推广，保障施工的有序进行。

参考文献：

[1]肖建阳.钢结构桥梁施工工艺及质量的控制[J].新型工业化,2022,12(10):211-214.

[2]隆建军.基于桥梁钢结构构件制造的项目管理方案[J].中国建筑金属结构,2023,No.493(01):175-177.