钢结构桥梁加工安装技术的研究与应用

于文博

（贵州联建土木工程质量检测监控中心有限公司，贵州贵阳 550016）

0 引言

为了进一步保证钢结构桥梁的整体建设质量，在具体安装施工过程中，施工团队需要采用更为严格的质量监管机制，以消除桥梁工程建设在人身安全和财产安全方面的隐患。因此，不论是质检人员还是安全管理人员，在钢结构桥梁的施工建设过程中，若发现现阶段存在的安全隐患都需要及时报备，让技术人员从技术优化改革的角度出发，解决这一系列问题[1]。

1 钢结构桥梁施工建设的优势分析

相较于传统结构的桥梁，钢结构桥梁具有更为明显的使用优势。第一，钢结构桥梁具有较强的抗压性和抗剪性，更符合当前交通网络建设的要求，其各项使用数据远远超过传统桥梁。如果相应桥梁建设具有较大的荷载需求，采用钢结构方式施工能更好地满足桥梁交通需要。并且，相较于传统结构的桥梁，钢结构桥梁的自重较轻，能够有效降低桥梁自身的负荷，这不仅能提升桥梁的承载能力，还能进一步优化施工成本。在具体的桥梁施工建设过程中，工作人员也不需要耗费太多的时间和精力，只需要使用最基本的吊装或运输方式，能有效提高工程建设效率。

第二，钢结构桥梁的韧性和塑性较优，可提升桥梁的抗震性能，在地震情况下，能够通过结构形变的方式吸收多余的能量，这能够有效降低地震对桥梁的破坏，可为桥梁的运输、通行安全提供保障。

第三，由于钢结构桥梁的制作工期较短，因此施工建设过程更加方便、快捷。在具体的施工过程中，技术人员可通过轧制的方式改变钢结构原有的形制（见图1，钢结构的轧制方向通常有三种，其中Z 向的机械性能最差），缩小钢结构的体积，这能有效提高现场施工效率。

图1 钢板轧制三个方向的图示

2 钢结构桥梁板单元制造流程优化

2.1 优化下料加工流程

在结构桥梁的单元制造过程中，需要依照具体的工艺规范和图纸进行下料和放样。在下料施工环节，技术人员需要合理优化焊接工艺流程，按要求控制收缩量。

与此同时，在结构桥梁单元制造前，技术人员需要完成预处理阶段的准备工作，以进一步提高钢材表面的平整度，降低形变的可能性。在零件部分的加工过程中，为了使尺寸更精准，施工团队需要使用数控切割设备完成下料工作，并在下料前对加工对象进行充分的预加工和检查，保证下料加工流程的质量。

2.2 合理进行钢板接料

在板单元制造过程中，如果某个板材的尺寸出现了偏差，在拼接环节则很可能出现各类问题，最终影响板材拼接工作的合理推进。因此，在板材拼接环节，施工团队需要对尺寸问题进行严格把控，使用正确的焊接工艺，遵循正确的焊接规范，完成焊接流程的各项工作。在具体的焊接过程中，技术人员要严格检验焊接工艺的各项参数，确保焊接过程能够符合既定的施工要求。

2.3 优化板单元组装工作

板单元组装工作开始之前，施工人员需要全面了解该环节的施工流程，将工作重点放在检查构件加工质量，以及各类参数信息等方面，确保该过程中所使用的构件的直线度和平面度等参数符合既定标准。确定各项参数信息符合既定规范后方可进行后续的一系列组装操作。

具体说来，施工团队需要在组装前，对待焊接区域的钢材进行清理，这是确保板单元组装工作顺利推进的重要前提[2]。

在具体的焊接过程中，工作人员需要按照设计方案来进行板材对接方面的工作。相应的接料焊缝与板肋角焊缝之间的间隙不得超过100mm。并且，在组装之前，技术人员应二次核查拆装质量，确定相关尺寸和定位符合设计标准。组装操作完成后，技术人员还应在第一时间详细标注板单元号和生产序列号等标志，进一步完善工件信息。

2.4 合理矫正所使用零件

在正式开展拼装工作之前，需要进行材料矫正方面的工作。如果选用冷作弯曲工艺制作板单元，施工团队需要通过热煨操作进行尺寸方面的二次加工和性能改造。在此过程中，要保证施工温度在900～1000℃，否则即便使用了该工艺，板单元构件的边缘仍可能出现裂缝。

在后期的热矫正作业过程中，还要尽可能地将施工温度维持在600～800℃。除此之外，在热矫正操作进入最后阶段时，技术人员要控制构件温度，要使其缓慢冷却，不可迅速下降。在构件温度冷却到与室温环境相协调之前，不可通过浇水或锤击的方式来影响构件温度，否则构件很容易出现裂缝或形变现象，导致矫正工作无法达到既定效果。

3 钢结构桥梁具体安装技术的优化

3.1 合理完成主梁的安装工作

主梁安装是工程建设的重点，为了使钢结构桥梁的施工质量达到标准，在主梁安装过程中应制订更为完善的施工方案[3]。在普通的钢结构桥梁建设过程中，可通过平底板单元件安装、斜底板单元件安装、中腹板单元件安装等顺序进行，使相应的安装工序更具有内在逻辑关联，降低主梁安装过程中出现突发状况的可能性。

在具体的施工建设过程中，需要对不同单元展开检验，确保节段的连续性匹配效果达到最佳状态。由于主梁施工是钢结构桥梁施工建设的重点，因此在这一施工环节的推进过程中，需要对固定机械连接和焊接等问题提起足够的重视。技术人员需要具备处理突发状况的能力，在特殊部位进行试焊工作，确保试焊结果符合要求，才能开展正式的焊接施工。

由于焊接质量与焊接人员的技术水平有密切关联，因此要想进一步优化主梁安装工作，就需要制订更为完善的施工计划，根据目标施工项目的实际需求，制订详细的注意事项，在施工前进行施工培训，并为施工人员发放防护用具，使施工人员采用专业的操作方式进行焊接作业，确保主梁安装达到既定效果。

3.2 合理完成钢板构件的安装

除了主梁安装，钢板构件安装也是重要的施工环节。因此，施工团队需要根据钢板构件安装的具体工作流程，制定更具有可行性的技术优化手段，争取使钢板构件安装效果更为理想。例如，在安装准备阶段，技术人员需要合理完成清洗打磨等各项工序，以保证施工建设质量符合既定要求和标准。在组装过程中，为了提升钢板构件的组装稳定性，技术人员需要在平台上进行安装操作，并在组装过程中完成胎架检查工作，确保钢板构件组装的合理性。

需注意的是，在钢板构件安装过程中，极易出现形变方面的问题。为了降低这一问题出现的概率，工作人员需要在钢板构件安装过程中设置假隔舱，这是提升组装精度的重要方式，也能使钢板构件的装配焊接更合理。为了让焊接间距贴合实际需求，施工团队需要在特殊施工部分采用多层多道焊接手段，确保焊接质量和效果[4]。如果在焊接过程中出现任何问题或缺陷，施工团队需要依照实际情况制定处理措施。与此同时，施工团队需要及时向上级汇报相应问题，争取确定更具可行性的补救方案，从而使钢板构件的安装更贴合实际需求。

为了充分了解钢板构件的最终安装效果，安装环节结束后，施工技术人员可应用超声探伤技术检查具体的焊接情况。例如，在九桥路大桥的施工建设过程中，为了顺利推进钢板安装环节，施工团队设置了专门的质检岗位，并构建了完备的质量监督管理体系，旨在通过推行三检制度，为工程的顺利建设提供保障。

3.3 合理完成桥梁吊装的施工

在钢结构桥梁施工建设过程中，需要采用吊装技术。在具体的吊装操作开始前，技术人员需要对桥梁构件的外观尺寸进行二次审核，确保尺寸满足施工要求方可施工。除此之外，在施工操作开始之前，技术人员还需确定构件吊装定位的中心点，以及其他各类施工设备的具体操作方法，这是确保吊装施工顺利推进的重要前提。

吊装操作开始后，施工团队需要合理把握起吊高度和暂停时间[5]。通常情况下，起吊高度提升20cm 左右时，需要暂停10min，在这一过程中，技术人员需要及时检查吊装设备的应力情况，以及支撑地基的应力情况。若发现吊装操作出现了异常，施工人员应立即停止吊装工作，并及时采取措施解决问题。待所有问题解决后，方可开展后续的吊装工作。此外，在吊装工作开始之初，施工人员需要及时对水准测量仪进行校准，确保平稳状态下的钢梁的纵横坡度与设计角度相吻合。

构件被吊到安装高度后，技术人员应让吊车暂停动作，待构件平稳持续运作再慢慢旋转吊车。在这一过程中，施工团队需要控制好构件两端的溜绳，待构件缓慢调整到安装位置上空，才能缓慢地将之放下。为了使下落位置更准确，技术人员需要在其距离墩顶部的砂箱20cm 左右时停止移动构件。

为了按照既定的测量定位结构安装钢结构桥梁构件，施工技术人员在吊装施工过程中需要合理使用全站仪，以动态核查施工操作数据，确保对口处的平面位置和标高满足工程建设需求。当全站仪所反馈的具体操作数据达到既定标准后，施工团队需要将牙木塞进梁底和砂箱之间的空隙。这是优化吊装施工技术的有效方式，施工团队需对此给予足够的重视。

在合龙口焊接过程中，技术人员应在外侧张贴陶瓷衬垫，并在内侧使用二氧化碳保护焊完成焊接工作。在其余两段已按上述方法进行了精准调配后，施工团队可尝试焊接环口，这项工作完成后，桥梁吊装施工的整个流程才算全部完成。

4 钢结构桥梁梁段焊接技术的优化

钢结构桥梁的加工质量水平会受到梁段焊接效果的影响，为了使梁段焊接质量达到既定标准，施工团队应根据目标地点钢结构桥梁的具体施工情况，使用收缩性较小的焊接工艺完成各类焊接工作[6]。在这一过程中，施工团队需要尽可能地提高焊接过程的应力控制水平，如通过二氧化碳气体保护焊的方式优化焊接技术。

在梁段焊接过程中，为了确保焊接质量，应使用一级熔透焊缝标准，选择拨口形式时，也需要考虑焊接工序完成后的形变问题，因此需尽可能选择熔敷金属量少的方式来进行焊接。需要注意的是，梁段焊接质量极易受到温度的影响，因此在焊接操作开始之前，施工团队需要根据实际情况来确定焊接试验的具体流程和工艺标准，相应的预热操作范围应控制在每侧100mm 左右，如此才能防止焊接操作部位出现裂缝问题，将层状撕裂现象发生的可能性降到最低，从而进一步控制后板侧的预测操作效果。

5 结语

总而言之，优化钢结构桥梁的加工安装技术具有重要意义，不仅能凸显钢结构桥梁的稳定性优势，推动城市交通网络建设，还能使钢结构桥梁施工更科学、合理，为城市公众的出行安全提供更进一步的保障。此外，钢结构桥梁加工安装技术的优化还能提高钢结构桥梁的制造水平，完善行业设计标准，降低钢结构桥梁投入使用后触发危险事故的概率。