吴雷飞，张强，康江林
（上海外高桥造船海洋工程有限公司）
引 言
随着我国城市的桥梁设施投入进一步加大，钢箱梁以其优越的性能被广泛用于桥梁结构中。该钢箱梁桥梁工程项目其设计使用年限100 a，设计速度60 km/h，对结构强度和精度要求极高，该项目是公司首次承接的大型桥梁钢箱梁项目，面临着施工经验少、锚箱精度要求高、定位工艺复杂、质量验收标准差异大等难题。问题从源头抓起、加强建造过程中质量的管控，确保各个环节保质保量顺利完成。
1、钢箱梁的施工流程与工艺要求
根据大桥钢箱梁的结构特点及施工要求，钢箱梁制作在厂内进行钢板下料、切割、板单元加工制造、钢箱梁分段的组装、预拼装、涂装，成品分段采用船运运输到现场桥位位置。遵循先制造平面板单元件，再拼装成箱体结构的原则。将钢箱梁分段划分成若干个顶板单元件、底板单元件、横隔板单元件、纵腹板单元件、横梁单元件、风嘴单元件，如图1所示。先在板单元生产流水线上生产板单元，然后在分段拼装胎架上拼装成钢箱梁分段，在预拼装阶段，根据整桥线型设置拱度，确定分段间接口尺寸、位置，待现场安装时配钻高强螺栓连接板。分段预拼装后，运输到涂装流水线，进行冲砂、涂装工作。然后根据现场吊装要求，选择合理的运输甲板驳船将分段装船运输到现场指定位置。
1.1钢箱梁的制作与预装配
钢箱梁的制作过程必须严格遵循相关规范和标准，以确保产品质量的稳定性。在制作环节中，诸如材料预处理、切割、冷加工、焊接等工序，必须严格按照精细的工艺规程执行，以确保操作的标准化和产品质量的稳定性[1]。桥梁钢结构件建造所用的钢材在下料加工前，采用物理的方法清除其表面的氧化皮、锈蚀及其它污染，并及时喷涂一度车间底漆的工艺流程。在预装配环节，对部件的精度控制、质量检验必须严谨执行，以保证部件间的正确连接和尺寸的精确度。全程实行精度跟踪控制，可有效减少潜在的风险因素，进而提高项目的执行效率和质量标准。
1.2 钢箱梁的焊接与拼装
钢箱梁的建造过程中，焊接起着至关重要的作用，对于确保桥梁的结构完整性和承载能力具有决定性的影响。包括焊接参数的选择、焊接材料的质量控制以及焊接工艺的执行等多个方面，如图2所示。焊接作业结束后，焊缝必须经过精细的质量评估和核查。在进行钢箱梁拼装作业时，应全力保证各连接部位的稳固性和可靠性。选择合适的拼装技术和材料对确保桥梁的稳固和安全至关重要。焊接和拼装工作在钢箱梁的安全和稳固性方面起着至关重要的作用，因此，其质管工作必须执行的非常严格。
1.3 钢钢箱梁的冲砂与涂装操作要求
钢钢箱梁分段分为左右钢箱梁与中间梁以及散件。喷砂作业时，要求施工人员使用喷枪作平稳的匀速往复运动，移动时幅度不能太宽，且幅度长短要一致，否则会有漏冲现象。一般的操作顺序是遵循先下后上，先内后外及先难后易的原则进行，即先冲底面（容易堆积砂）后冲立面及顶部，对于桥梁钢结构件先冲内表面，后冲外表面（防漏冲），焊道、切割端面、狭小角落先冲，不易冲到的部位要反复多冲几次，最后再冲垂直壁等容易喷砂部位，如图3所示。在进行多涂层施工时，应注意覆涂时间间隔，确保每一道涂层在下一道涂层涂装前适当干燥或固化，并在下一道涂层涂装前尽量除去表面污物。如超过最大覆涂间隔时间，涂层表面应做拉毛处理格。
1.4 钢钢箱梁总拼时涂料施工工艺与安全装
预总拼涂装必须在完成预总拼结构完整性交验以后进行，主要由生产准备、打磨拉毛、涂料施工、跟踪修补等工序构成。其中，涂料施工分为镶边、喷涂、后续镶边、覆涂、涂层修补等施工内容。由打磨工按涂层层次对合拢焊缝区域进行打磨拉毛处理，去除表面氧化皮及涂层，打磨后应明显看出各涂层层次。 合拢焊缝打磨报验通过之后，首先对合拢焊缝第一道涂层进行手工刷涂镶边处理，宽度在 50～100 mm 之间。第一道涂层镶边结束之后，使用喷漆枪对镶边及中间区域进行喷涂，所用涂料的品种、膜厚应与该道涂层一致。待涂层硬干之后，检测涂层膜厚情况，如未达到规定膜厚，则要求需做修补加厚；如达到规定膜厚，则做涂层表面清洁，然后对后道涂层进行手工镶边处理，处理方法同前一道涂层的镶边处理方法，以此类推。第二道涂层镶边结束之后，使用喷漆枪对镶边及中间区域进行喷涂，所用涂料的品种、膜厚都应与第二道涂层一致，以此类推。钢箱梁现场涂装及完工照片如图4所示格。
2、质量管控与工艺优化论
2.1 钢箱梁施工过程中的质量控制
选用合适的制作材料是确保钢箱梁桥结构安全性的关键。在施工的初始阶段，按照图纸设计和规范标准，精心选择符合质量要求的优质钢材至关重要。通过对原材料进行精细的检验，确保施工质量和人员安全。
在钢箱梁部件拼装时，焊接是至关重要的环节，直接影响桥梁的构造完整性和稳固性。为了保障焊接作业的质量，必须严格管理和监控焊接过程。这包括对焊接参数、焊接材料和焊接工艺规范进行精确控制。针对各种焊接部位及其特殊要求，应选择适宜的焊接参数与材料，并严格遵循工艺规范来实施焊接工艺。通过精细的焊接工艺控制，能够显著提高焊接质量，确保钢箱梁桥的结构完整性和稳定性。
2.2 钢箱梁的质量检验与测试
在进行钢箱梁整体涂装完工检验时采用如下方式：（1）粗糙度检测采用ISO 8503-1中的样板对比法，或采用ISO 8503-5的复制胶带法测量。预处理及二次表面处理的粗糙度按照涂装工艺技术文件执行；（2）涂层外观用肉眼观察涂层因无明显针孔、气泡、裂纹、脱落、流挂、漏涂、色差等缺陷；（3）清理后表面可溶性盐含量的测试，首先根据ISO 8502-6 中的要求用标准用蒸馏水萃取测试液体，再按ISO 8502-9 中的要求测试萃取液体，盐分不超过100㎎/㎡；（4）检测频率要求每千平米至少检测1次或三方协商规定。涂层厚度的检测按ISO 19840执行，所测的厚度符合80-20的原则，即所测点至少有80%不低于涂装工艺技术文件的规定值，剩余20%的点不低于涂装工艺技术文件规定值的80%。当测量面积小于30㎡时，测5~30个点，大于30㎡至少测30个点，管路每1～2m段测一个点。当施工涂层厚度是正常范围时，厚度控制按SSPC-PA2执行或各方协商规定选择相应的检测方式。
2.3 质量重点与难点及解决措施
首先，必须加强对钢板材料的检测，确保所使用的材料符合预设的相关标准和规定，以避免因材料质量不达标而导致的施工质量隐患。其次，需要加强对工艺流程的管理，严格按照施工图纸和工艺标准进行操作，确保施工过程中的每一步都符合要求，减少尺寸偏差和焊接问题的发生。同时，加强现场治理和质量监督，实施全方位的监督与审核机制，确保工程品质以及钢箱梁结构的安全和稳定，如表1所示。通过这些措施的实施，可以有效解决钢箱梁桥梁施工过程中常见的问题，保障工程质量和施工安全。
（1）横隔板设计为分离式，下部直接插入底板U 肋，上部和预先焊在顶板的上接板横位熔透对接，因此在横隔板单元制作过程中控制尺寸精度是一个重点。控制措施：横隔板的设计构造对安装方法与安装精度控制都提出了很高的要求。对于U肋定位尺寸，采用模板安装工法，用标准模板定位U肋的位置，确保所有底板单元的U肋位间相对尺寸准确。
（2）锚箱与腹板的熔透焊缝是钢箱梁最关键的传力焊缝，其焊缝质量控制尤为关键。控制措施：锚箱构造非常复杂，焊接要求高。对锚箱构造建模三维放样，避免结构干涉。制定了合理的安装、施焊流程，以确保锚箱构造施工质量符合要求。
结 语
随着钢箱梁制作高效完成并顺利验收通过。意味着钢箱梁的制作通过优化施工工艺及施工过程中严谨的质量控制是行之有效的。在钢箱梁施工过程中施工技术规范和质量监管起着至关重要的作用。深入研究和应用这些技术可以提高钢箱梁的施工效率，并确保桥梁的结构安全和功能稳定。持续追求创新实践有助于改进钢箱梁制作技术和质量控制手段，为钢箱梁桥梁及相关工程奠定坚实基础。伴随着钢箱梁制作越来越成熟及高效，将对我国的钢箱梁建设发展具有重要的推进作用。
来源：《涂层与防护》
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