浅析钢结构安装工程监理质量控制要点

浅析钢结构安装工程监理质量控制要点

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摘要:钢结构在城市桥梁及其高架桥的建设中得到了广泛的应用,因而,钢结构安装工程的质量问题也越来越引起人们的重视,因此加强钢结构安装工程施工监理质量控制,具有很重要的现实意义和必要性。本文根据某钢箱梁的现场施工情况,对工程的重难点进行分析,并对此提出相应的解决措施,阐述了钢结构安装过程监理质量控制要点,希望可供相关从业者的参考借鉴。

关键词:钢结构;吊装;分析;强度控制;质量控制

引言

钢箱梁结构作为一种新型的结构,主要优势有施工进度快,周期短,在施工现场土建施工进行的同时,钢结构的制造可同步进行;施工期间减轻了交通压力,与现浇砼预应力箱梁相比,可减少大型支架的搭设,减少城市交通道路的占用,甚至做到不断交通施工。目前在我国广大的城市市政桥梁建设中得到广泛的运用。施工质量的好坏直接决定建筑结构的安全与否,因此钢结构工程质量控制越来越受到行业的重视,探讨钢箱梁结构工程监理质量控制要点,加强质量管理,具有重要的现实意义。

1工程概况

某大桥主桥19号~22号墩钢箱梁,跨度为70m+110m+70m。为钢结构单箱7室,全焊接钢桥,总重量约为10910t,材料为Q3459D。18号~19号墩,22号~23号墩钢混叠合梁,每跨50m,为单箱7室,总重量约为2500t,材料为Q3459D。钢桥分左、右两幅,单幅桥宽为27.6m。钢箱梁由桥面板、桥底板、腹板、横隔板,顶板布设U型肋。底板腹板布设一字肋。钢混叠合梁顶板布设剪力钉,规格为10mm,12mm,14mm,16mm,18mm,20mm,22mm,25mm,28mm,35mm。本钢桥为双曲线桥梁。

2钢结构工程安装方案

第1步:采用100t浮吊L1节段中L1-KT4块体的吊装。利用全站仪进行纵横基线放样,根据桥梁纵基线,定位中心块体LX-KT4。

第2步:采用100t浮吊L1节段中L1-KT3块体的吊装。利用匹配件进行钢梁的初定位,利用千斤顶进行节段钢梁的微调,保证钢梁节段基线间距和线形,对接焊缝间隙控制在6~8mm,纵基线间距预留2.5mm焊接收缩余量。

第3步:采用100t浮吊L1节段中L1-KT2块体的吊装。利用匹配件进行钢梁的初定位,利用千斤顶进行节段钢梁的微调,保证钢梁节段基线间距和线形,对接焊缝间隙控制在6~8mm,纵基线间距预留2.5mm焊接收缩余量。

第4步:采用100t浮吊L1节段中L1-KT1块体的和挑臂吊装。利用匹配件进行钢梁的初定位,利用千斤顶进行节段钢梁的微调,保证钢梁节段基线间距和线形,对接焊缝间隙控制在6~8mm,纵基线间距预留2.5mm焊接收缩余量。

第5步:采用100t浮吊L1节段中L1-KT5块体的吊装。利用匹配件进行钢梁的初定位,利用千斤顶进行节段钢梁的微调,保证钢梁节段基线间距和线形,对接焊缝间隙控制在6mm~8mm,纵基线间距预留2.5mm焊接收缩余量。

第6步:依次采用100t浮吊L1节段中剩余块体的吊装。

3工程项目的重难点分析

3.1焊接变形的控制

分析:影响焊接变形的因素非常多,焊接变形的控制一直是钢箱梁制造中的难点。几乎在所有的焊接结构制造中,焊接变形的控制都被列为重点。

解决措施:分步组装、分步焊接,预制反变形,控制焊接顺序;采用小间隙、小坡口焊接,选择焊接线能量小的焊接方法;在制造中继续积累各类焊缝的焊接收缩量实测数据,以便使预留焊接收缩量更准确。

3.2顶板U肋与横梁槽口的配合

分析:顶、底板U肋与横隔板槽口的配合精度,直接影响钢主梁的制造质量和制造进度。因此,此项精度控制应作为本桥制造的重点。

解决措施:顶、底板单元采用高精度自定位组装胎组U肋;采用U肋检验样板检查U肋间距;板单元预置准确的反变形,减少焊后修整量,防止因过多的热矫正使U肋间距改变。

3.3制作线型控制

分析:桥梁线形是设计中的一项主要技术指标,在钢主梁制造的全过程中,应将其视为重点。

解决措施:采用多个节段总体组装及预拼装同时进行的制造方案;在总拼时,预设置焊接收缩量和预拱度,以保证钢主梁成桥线型;总拼装胎架按照桥梁的成桥线型加设上述工艺量的线型制作;预留复位段参与下一轮次梁段的整体预拼装,以确保桥梁线型的连续性。

3.4桥上梁段的组装就位及焊接

分析:桥上施工是钢箱梁制造工程的最后一个分部工程,而梁段的组装就位及焊接是钢箱梁制造工程中最重要的一项分项工程。钢桥上梁段的组装就位和焊接质量,在一定意义上来说决定了桥梁的最终质量。

解决措施:在预拼时,精确配切端口;合拢段在现场测得长度数据后,再进行配切;采用场内组焊好的匹配装置进行匹配就位,焊接时选择合适的焊接顺序。

3.5现场安装临时胎架的稳定性及强度控制

分析:钢主梁现场安装用临时墩的稳定性及其强度直接影响桥梁的安装精度(主要为桥面标高、线形等),所以将钢主梁安装用支架的强度作为控制重点。

解决措施:在临时胎架安装前,对现场进行考察和测量。首先对钢管桩打桩深度进行计算。依据施工过程模拟计算设计验算胎架,采用有限元软件MIDAS对胎架承载力、整体稳定等受力性能进行校核。

4监理质量控制要点

(1)施工材料的质量验收。

钢材:钢材的规格型号应与合同相符;质量应与合同相符;设计提出的交底要求、送货清单应与实物相符;材质证明书应齐全、材料外观应无缺陷等。

焊材:焊材的包装应完好无损,送货清单及材质证明书应与实物相符,焊材无外观缺陷,其包装运输均应符合安全与环境的相关条例。焊剂的各项技术性能指标应符合GB/T5293-1999《碳素钢埋弧用焊剂》的要求。

油漆:油漆应具有质量合格证明文件、中文标注及检验报告。防腐涂料型号、名称、颜色及有效期应与其质量证明文件相符,开启后油漆不应存在结皮、结块、凝胶等现象。所送油漆的种类应与送货清单一致,油漆桶上应明确标明“仅供大桥钢结构工程使用”字样,油漆的运输装载应符合安全及环境的相关规定。

材料入库:材料经物资、质量、安全等相关部门人员检查后,由物资人员填写材料验收记录表,对材料的规格、材质、生产厂家、工程名称等相关数据进行记录,其他验收人员进行签字确认。材料相关资料经物资管理人员整理后移交质量部,由质检部门在驻厂监理的配合下按有关规定取样复验,复试合格后才能发放使用。

(2)按照设计和文件相关标准规范要求,对钢箱梁材料各规格板材、焊接辅材、剪力钉、底漆、中间漆、面漆、焊接工艺试板等进行复检,对钢箱梁焊缝进行射线、超声波和磁粉检测。

(3)板单元下料工序质量控制,是保证钢箱梁质量的基础。施工过程中严格检查各种杆件的几何尺寸和坡口角度,均需符合设计文件和施工转换图要求。横隔板、一字肋、人孔、焊缝应力扩散孔边缘圆滑过度、平整、无切割破损现象,各种杆件摆放平整,垫板均匀,防止产生杆件变形。

(4)板单元加工工序质量检查。底板、腹板、顶板对接焊缝均采用气体保护焊打底、埋弧自动焊罩面,背面碳弧气刨清根。埋弧自动焊罩面施工工艺方法符合焊接工艺评定报告要求,焊缝宽度、坡口角度和焊缝高度符合要求,焊缝表面无任何焊接缺陷,焊缝表面圆滑。经UT检测合格后,方进入下一工序。

(5)底板与肋板、顶板与U型肋、腹板与肋板的组装和焊接工序质量控制,检查肋板、U型肋与顶底腹板的摆放位置、几何尺寸、垂直面、直顺度等均符合工艺文件要求,采用胎架反变形法以及半自动CO2气体保护焊分段施焊方法进行,合理有效地控制因焊接引起的变形,有效地控制内应力的产生,为下部组装工作创造良好条件。

(6)横隔板组装工序质量检查、横隔板表面平整度和人孔圈、加筋肋板几何尺寸、摆放位置符合工艺文件要求;焊缝宽度、焊角高度和平整度符合要求;焊后对焊缝两侧金属飞溅均已打磨处理,各块横隔板编号齐全、摆放整齐、成品保护到位。

(7)根据国家相关标准规范和设计文件要求,依据钢箱梁各等级焊缝进行编号并得到设计签证。钢箱梁为左,右两幅,每幅分11段,按段分别出具超声波和磁粉检测报告,厂内和现场安装各出具射线探伤报告每幅1份,便于随时检查各类报告。

(8)检查钢梁吊装后安全防护栏杆和各种电气设备以及电源线符合相关要求,箱室开设人孔、通风、照明和孔口防护符合安装规范要求。

(9)现场焊接工艺评定,根据本工程的设计节点形式,钢材材质,规格和采用的焊接方法,焊接位置,焊接工艺参数,制定焊接评定方案及作业指导书,按JTG/TF50—2011《公路桥涵施工技术规范》的规定,施焊试件、切取试样,并由具有国家技术质量监督部门证资质的检测单位进行检测试验。

钢箱梁吊装、焊接已全部完成,按设计文件和相关标准规范要求,对钢箱梁焊缝进行检测。所有对接焊缝和立角焊缝进行100%超声波探伤检测,对接焊缝进行10%射线探伤,两种探伤结构均满足各自的国家标准,并且全部合格。监理独立抽检板材检测报告一份,焊缝UT检测83.635m,检测结果全部合格,钢箱梁安装、焊接及体系转换后,整体线型符合设计文件要求。

5结语

总而言之,随着桥梁建设的不断发展,结构越来越广泛地应用到桥梁结构中,因此,监理对钢结构施工的质量管理将显得更为重要。监理人员必须加强学习有关钢结构工程的专业知识与管理内容,在钢结构工程施工过程中,采取有效的质量控制措施,切实做好钢结构工程中的监理质量控制,这样才能保证钢结构工程的施工质量更上一个新的台阶。

参考文献:

[1]夏安来.大跨度钢箱梁架施工的监理控制[J].建材与装饰.2014(11)

[2]刘立军.钢箱梁施工监理控制要点[J].工业b.2016(4):00221-00221

[3]韩冰.浅谈钢箱梁施工过程中监理质量控制要点[J].北方交通.2016(03)

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