浅谈全焊接钢结构桥梁工程施工监理

浅谈全焊接钢结构桥梁工程施工监理铁四院（湖北）工程监理咨询有限公司杭州分公司黄芳林［摘要］由于钢结构具有自重轻、施工快、强度高、周期短、成本低、占地小、可回收、施工时对周边环境影响小等优点，在国内被广泛运用于房屋建造；而由于钢结构桥梁受力复杂、施工技术难度大，钢结构运用于桥梁建造的起步较晚。近年，随着国内卢浦大桥、苏通大桥、菜园坝大桥和杭州湾大桥等大型钢结构桥梁的成功建设正逐步得以推广和运用。由于起步不同的原因，国内钢结构运用于房屋建造方面的监理技术资料和文献已比较丰富和齐全，而运用于桥梁建造方面的监理资料却比较欠缺，需逐步得以补充和完善。本人有幸参加宁波市明州大桥工程钢结构施工监理，本文就此桥建设监理过程中出现的易疏忽的问题及应注意的事项进行归纳和总结，以期丰富钢结构桥梁工程建设监理理论，对类似钢结构桥梁建设监理给予借鉴。［关键词］全焊接钢结构桥梁施工监理一、宁波明州大桥工程概况宁波市明州大桥距离甬江入海口约14km，为中承式拱梁组合体系的双肢钢箱系杆拱桥，其跨径布置为100m+450m+100m,箱型拱肋采用钢箱结构，加劲梁采用正交异性桥面板钢箱梁，桥面总宽45.8m。主跨下肢拱矢跨比1/5，加劲梁通过吊杆及立柱支承于拱肋之上。两片拱肋之间设置“K”形风撑和“一”字横撑使其连成整体。二、宁波明州大桥工程特点及难点⑴钢拱座结构复杂，众力交汇，是全桥的关键节点。=2\*GB2⑵主桥加劲梁采用正交异性桥面板全焊钢箱梁，而且拱肋箱型的高度和宽度都比较大，采取合理的焊接顺序和适当的矫正措施、保证隔板、横向加劲钢板的加工精度是箱型施工质量和进度控制的关键。=3\*GB2⑶全桥钢构件的熔透焊缝多、焊接质量、焊接变形的质量控制是本桥质量控制的重点。特别是中跨拱肋的加工制造精度、厂内预拼装质量、节段精确称重对于全桥线形控制尤为关键。宁波明州大桥工程工期紧，全桥杆件数量多，质量要求高，其加工制造又分别安排在山海关、武汉和如皋三个基地进行，且加工制造完成后的钢构件最终还需要运输至宁波桥址进行工地连接，三个基地与宁波桥址间隔距离较远，又同时在进行施工，加大了监理管理的难度。此桥超宽、超高、超长钢构件多，且中跨拱肋矢高又在90m以上，因此钢构件运输和安装过程中的安全监理也是此桥监理的又一难点。宁波属北亚热带湿润季风气候区。多年平均降水量1400mm左右，主要雨季出现在3~6月和8~9月。盛行风向以西北风和东南风为主，风力8级或以上大风日主要出现在1月和8月，影响宁波的台风主要集中在7~9月。因此中跨拱肋必须在台风期前合龙就成为全桥能否安全建设成败的关键，也给监理在安全、质量、进度控制和施工协调配合方面带来一定的挑战。三、目前国内大型钢结构桥梁制造现状目前国内钢结构施工企业技术力量、施工能力参差不齐，能承接大型钢结构桥梁制造的企业更是屈指可数。经对几家具备大型钢结构桥梁制造企业考察，发现在业务年度分配不均、加工场地、设备、人员等资源受限方面均存在一定的不足。国内暂无任何钢结构厂家能独立完成年产量12万吨以上的钢结构桥梁制造任务。由于国内桥梁用钢板供不应求，特厚板钢厂轧制的合格率比较低，所以备料期特别长，对于用钢量较大、z向板、厚板较多时更要重视，如本工程用80mm板4块国内某著名钢厂也轧制了7~8次才全部合格，为备料延误了2.5个月关键工期。对于结构复杂的构件，工厂图纸转换较困难，焊接工艺评定准备时间周期较长，也容易造成工期上的延误。为此建议：钢结构桥梁工程建设单位在建设类似桥梁时能提前与土建单位同时进行招标，如果时间较宽裕最好能提前6~10个月；并且对能承接大型钢结构桥梁制造的企业进行考察、比对，选择可靠的制造分包商。这样的钢结构桥梁制造分包商在钢厂的选择备料（厚板、z向板对厂家要求更高），厂内工艺图纸转换，原材料的质量控制，焊接施工顺序的确定，变形量、配切量的控制都有一套完整的质量保障体系，将为后期钢结构桥梁施工质量、工期、安全保证提供保障。四、监理组织机构形式钢结构桥梁工程施工均要经过工厂制作和现场安装两个阶段，而制作和安装一般是由钢结构工程公司下属的两个基层单位（制作车间和安装项目部）分别负责，或是由制造单位和安装公司两个单位分别完成（分包）。明州大桥采用的是由制造单位和安装公司两个单位分别完成（分包）的模式，且为了加快施工进度，钢结构制造单位又将加工制造任务分别安排在山海关、武汉和如皋三个基地同时进行。为与之相适应，我们桥址现场设立了总监理办公室，各基地设立了驻厂监理组，并选用一名复合型人材任组长，桥址现场和各驻厂监理组按专业分工均配设焊接、结构探伤、涂装等专业工程师的横向监理组织结构体系。总监与驻厂监理组长充分发挥协调作用。我们设立的这种监理组织结构体系在明州大桥的钢结构施工监理过程中运转良好，效果显著。五、全焊接钢结构桥梁工程施工监理控制要点对于全焊接钢结构桥梁工程施工监理，我们认为制作阶段的监理工作非常重要，要充分重视，要象土建工程监理一样，切实搞好事前控制和事中控制，对各工序、各分项都要做到检查及时而认真，严格而到位。要避免那种放松工厂制造过程监理，仅靠钢构件完成后进场验收的错误工作方式。对制造单位距桥址现场较远时更要注意。否则将造成钢构件因为不符合要求返工而耽误工期，加之桥址现场作业条件一般比厂内恶劣些，施工周期将比厂内拉得更长。全焊接钢结构桥梁工程制造阶段的监理工作内容主要包括：钢材原材有关项目的检测，焊接工艺评定试验，焊缝无损检测（超声波、射线、磁粉等）、涂料性能试验等。焊接工程是钢结构制作和安装工程最重要的分项之一，如果全焊接钢结构桥梁用钢板、焊丝、焊剂等原材料符合要求则焊接质量是关系到整桥建设成败的关键。监理必须从前期准备，施焊过程和成品检验等各个环节把关，切实做好焊接质量控制工作。在明州大桥工程钢结构施工监理过程中，我们发现焊接质量存在较多的问题主要包括：焊瘤、夹渣、气孔、没焊透、咬边、错边、焊缝尺寸偏差大、不用引弧板、焊接变形不矫正、飞溅物清理不净等。针对以上情况，我们监理主要采取了以下几项措施：（l）检查焊接原材料出厂质量证明文件；（2）检查焊工上岗证（必须在有效期内）并在正式施焊前组织焊工考试，考试合格方同意其上岗；（3）督促及时进行焊接工艺评定试验和首制件专家评审会议；（4）施焊前检查焊缝宽度、错边量及焊缝打磨情况；（5）施焊过程中加强巡查，要求严格执行焊接工艺文件；（6）严格进行焊缝质量外观检查和焊缝余高实测；（7）督促进行无损检测工作，并在施工单位自检合格的基础上按一定比例进行第三方抽检。目前国内无损检测是判断焊接质量是否合格的唯一标准，所以对无损检测过程的监督是监理进行事中控制的关键，绝不容忽视。钢结构桥梁安装阶段的监理工作内容主要包括：监督承包单位内部管理体系和质保体系的运行情况，督促落实施工组织设计的各项技术、组织措施，严格按照国家现行钢结构有关规范、标准进行施工。该阶段的监理工作重点应包括如下几个环节：安装方案的合理性和落实情况、安装测量、安装焊接质量、安装尺寸偏差的实测、涂装等。安装过程中由于涉及的单位较多，为明确责任，过程中一定要办好各项工序转换和交接手续，严格过程监理。由于承包单位有关人员对钢结构桥梁防腐涂装工作的重要性认识不足，再加上缺乏责任心，甚至惟利是图，最终导致防腐涂装质量经常出问题。它是目前钢结构桥梁工程施工中较易被忽视的一项工作，是一个薄弱环节。但是钢结构的防腐涂装对钢结构桥梁工程施工质量影响很大，因为防腐涂装质量合格与否直接影响到钢结构桥梁工程今后使用期间的维护费用，还影响到钢结构桥梁工程的使用寿命和结构安全。所以监理必须对钢结构防腐涂装工作给予高度重视，对各道工序进行严格的检查验收，以确保钢结构涂装质量。为抓好钢结构桥梁工程的防腐涂装质量，主要应做好如下几项工作：（l）按照设计文件要求的等级对钢构件的除锈质量进行严格的验收；（2）检查防腐涂装材料的出厂质量证明文件；（3）涂装前彻底清除构件表面的泥土、油污等杂物；（4）涂装施工前现场测量温度和湿度，涂装施工温度和湿度应符合规范要求；（5）涂刷遍数及涂层厚度应符合设计要求；（6）对涂层损坏处要做细致处理，打磨出过渡坡、拉毛，以保证该处涂装质量；（7）认真做好涂层附着力试验；（8）严格进行外观检查验收，保证涂装质量符合规范及标准要求。六、建议膏1静、宫钢结构加工制静造技术资料格膏式未做统一，指各个加工厂辰内容、厦形式不一，绪建议滩由国家相关部衰门做统一规范川。腰2察、蓝由于加工制造斧或是安装过程培中会出现一定遗的误差，在桥宾址现场连接时殿难免可能出现棍大间隙缝宽，劫能否采用长肉饼方式或是一定拘要求做嵌补段挤，建议国家相习关部门对此进煤一步规范。邪3亮、夕由于钢结构桥乔梁建设过程中在工种多、参建锦单位多，为便科于统一部署和婚及时协调解决宁桥梁施工过程尽中出现的各类开问题，避免出摘现相互推诿现陡象，建议钢结塑构桥梁工程建浸设单位在选择亚监理单位时，盈挑选一家同时洗具备土建和钢也结构监理资质疤的实力较强的节监理单位做为谢全桥建设监理饥。参考文献：井1慨、丘《奔铁路钢桥制造转规范絮》滩TB10亲212-横2009抚扶中铁山桥集团尊有限公司涝2009具.塑6仁2盈、