钢梁施工及质量控制措施

李海龙，张培俊

（1.河南省公路工程局集团一公司，河南 郑州 450000；2. 河南省公路工程局集团二公司，河南 郑州 450000）

1 钢梁制造

本桥钢结构制造应符合《铁路钢桥制造规范》（TB 10212-98）的要求，制造厂应对设计图进行工艺性审查。

杆件的作样和号料应根据施工图和工艺文件进行，并按要求预留余量。主桁杆件、纵、横梁杆件下料时，其主要受力方向应与钢板轧制方向一致。钢料不平直、锈蚀、有油漆等污物影响号料或切割质量时，应矫正、清理后再号料，号料尺寸允许偏差为 ±1.0mm。

主要部件的杆位采用精密切割下料，零件尺寸允许偏差±2mm和（-1）mm；次要杆件、工艺特定杆件切及割后仍需进行机加工的零部件，切割允许偏差为 ±2.0mm。

零件矫正采用冷矫，矫正后的钢材表面不应有明显凹痕或损伤。主要受力零件冷轧弯曲时，内侧弯曲半径不得小于板厚的 15 倍，小于时采用热弯。

顶紧传力面得粗糙度 Ra 不得大于 12.5∪ m；顶紧加工面与板面垂直度的偏差应小于板厚的 1%，且不得大于 0.3mm。工地螺栓孔一律采用钻孔，不得采用冲孔。螺栓孔成正圆柱形，孔壁表面粗糙度 Ra 不得大于 25∪ m，孔缘无损伤不平，无刺屑。优先采用数控钻床钻孔。

埋弧自动焊、板自动焊焊接部位应引出板，引板的材质、坡口要与正式零件相同，引板的长度应在 80mm 以上。

主要部件采用胎型进行组装，次要杆件科采用划线按线组装。试装时杆件应处于自由状态，保证板层密贴，全跨试装，螺栓不得少于螺栓总孔数的 20%，每个螺栓至少放一个垫圈。试装时，必须用试孔器检查所有螺栓孔，主桁的螺栓孔应 100%自由通过较设计孔径小 0.75mm 的试孔器，桥面系和连接系的螺栓孔颖 100% 自由通过较设计孔径小 1.0mm 的试孔器。磨光顶紧处应有 75% 以上的面积密贴，用 0.2mm 塞尺检查，其塞入面积不得超过 25%。制作好的节段，须妥善存放、搬运，注意防锈及避免杆件的早期附加应力。

2 高强度螺栓连接

高强度螺栓连接按《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》（TBJ 214-92）和《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的要求施工。

制造厂在发送构件时，必须提供随梁的抗滑移系数试件和栓接板面抗滑移系数实验数据，出场时栓接板面抗滑移系数的最小值不得小于 0.55 抗滑移系数试件以钢梁制作批为单位，每两片梁为一批，每批三组试件。

采用高强度螺栓拼装前必须进行抗滑移系数试验，每批试件抗滑移系数的最小值不得小于 0.45 设计与盈利240KN。

在构件吊装、运输、存放过程中，应防止栓接板面磨损、沾染赃物和油污。构件拼装前，除去毛刺、飞边、焊接飞溅物，并用细铜丝刷、干净棉丝除去栓接板面和栓空内赃物。栓接板面必须干燥，不应在雨中作业。对翘曲板面应进行平整。

高强度螺栓连接副的安装应在结构构件位置调整准确、按规定插入一定数量的冲钉后方可进行，严禁强行穿入或扩孔穿入。安装前，高强度螺栓、螺母、垫圈必须按生产厂家提供的癖好清理配套，不得改变其出厂状态。组装时，螺栓头一侧及螺母一侧应各置一个垫圈，垫圈有内倒角的一侧应朝向螺栓头、螺母支撑面。

高强度螺栓终拧后，按工艺规程规定进行认真严密地检查后，方可进行腻缝、涂装。板缝间隙要检查，用0.3mm的塞尺插入深度不得大于 20mm。钢梁节点的涂装应按《铁路钢桥保护涂装》（TB/T 1527-2004）处理。

3 焊接

所有钢结构的主要焊接工具应在制造工厂进行。在焊接前工厂要做焊接工艺试验，根据评定报告编制焊接工艺，施焊时要严格执行。

制造过程须在固定胎架上进行预热，减少焊接变形。焊接作业应尽量避免仰焊操作。角焊缝不得在主要板件以及桥面板上咬边。定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤、焊偏、为填满的弧坑等缺陷，应彻底清理熔渣。定位焊缝长视钢板厚度60-100mm，间距 400-600mm，焊角尺寸不得大于设计焊角尺寸的一半。定位焊缝距构件端部应在30mm 以上。

焊角尺寸、焊坡或余高等超出《铁路钢桥制造规范》规定的上限值及限于 1mm 且超差的咬边必须修磨匀顺。所有焊缝必须在全长范围内进行外观检验，不得有裂纹、未熔合、未填满弧坑和焊瘤等缺陷，并应符合《铁路钢桥制造规范》对焊缝外观的要求。

经外观检查合格后，所有焊缝均应进行超声波探伤检验，探伤检验应在焊接 24h 后进行。主要杆件受拉横向对接焊缝和主要角焊缝的超声波内部质量等级应达到Ⅰ级，主要杆件受压横向对接焊缝、纵向对接焊缝和主要角焊缝的超声波探伤内部质量等级应达到Ⅱ级。超声波探伤方法和检验等级应符合《铁路钢桥制造规范》和《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析》的规定。

当对焊缝进行超声波检查有疑问时，应进行射线检查。主要杆件受拉横向对接焊缝应按结构数量的 10% 进行射线探伤。射线探伤应符合射线照相质量等级为 B 级，焊缝内部质量为Ⅱ级。用射线和超声波两种的方法检测的焊缝，必须达到各自的质量要求，该焊缝可认为合格。返修焊缝应按原焊缝质量要求检验。同一部位的返修焊缝不宜超过两次。

4 防腐涂装

4.1 钢结构外表面

钢结构外表面是指在使用状态下与空气接触的钢构件面积。

钢构件外表面的涂装推荐采用铁路第 7 涂装体系进行，包括喷砂除锈+底漆+中间漆+面漆，防腐设计寿命在 20 年以上。

表面处理：涂装前需对工件进行表面处理，喷砂除锈等级达到 Sa2.5 级，涂装前钢表面粗糙度达到 Rz40μm-80μm。涂装前工件表面应干燥、无灰尘、无油污、无氧化皮、无锈迹。

4.2 箱型杆件内表面

当可确保在箱型断面隔板内部形成封闭区时，可仅进行喷砂除锈防腐处理。

箱型杆件端隔板外侧末密封部位腻封前，需对密封部位除锈。密封后，密封表面按与钢结构外表面相同的工艺进行涂装。密封施工时，环境温度应在 5-35℃ 之间，相对湿度不大于 80%，下雨不能施工，表面有水不能施工。

4.3 高强螺栓摩擦面

表面处理：喷砂除锈等级达到 Sa3.0 级，表面粗糙度Rz40μm-80μm。

高强螺栓连接部分摩擦面涂装采用电弧涂铝，涂层厚度为 150μm±50μm，工厂涂层的抗滑移系数不小于 0.55，工地安装时抗滑移系数不小于 0.45。

栓接点外露的铝表面与涂料涂层搭接处应涂装特制环氧富锌防锈底漆。钢梁组装后，栓接点外露的铝涂层用环氧类封孔剂进行封孔，封孔层厚度无要求，涂覆的封孔剂至不被吸收为止。封孔后应加涂相应的配套涂料。栓接点螺栓、螺栓头处涂装特制环氧富锌防锈底漆，涂装前螺栓应除油，螺母和垫片应水洗清除皂化膜。

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[2]薛志清,刘洪. 武广高铁大跨度钢桁拱桥施工[J]. 筑路机械与施工机械化. 2010(09).

[3]孟庆贺. 郑新黄河大桥主桥钢桁梁跨河架设方案研究[J]. 石家庄铁道学院学报(自然科学版). 2009(04).