王 雷，薛 敏，閻有為

（1.濟(jì)南通達(dá)公路工程有限公司，山東 濟(jì)南 250000；2.濟(jì)南章丘市公路管理局，山東 濟(jì)南 250000）

鋼結(jié)構(gòu)在高速公路橋梁中的應(yīng)用及其施工

王 雷1，薛 敏1，閻有為2

（1.濟(jì)南通達(dá)公路工程有限公司，山東 濟(jì)南 250000；2.濟(jì)南章丘市公路管理局，山東 濟(jì)南 250000）

鋼結(jié)構(gòu)主要由鋼板和型鋼組成，因其自重輕、強(qiáng)度稿、剛度大，且安裝簡便、結(jié)構(gòu)靈活，故而被廣泛應(yīng)用于多種超高、超重、規(guī)模較大的建筑施工中，如高速公路橋梁工程等。但在實(shí)際應(yīng)用過程中，鋼結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)尺寸偏差、安裝焊接等應(yīng)用問題，在耐火及耐腐蝕方面也存在一定的缺陷。文章從高速公路橋梁工程中鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，就其安裝施工要點(diǎn)，闡述幾點(diǎn)看法，以供相關(guān)單位參考。

鋼結(jié)構(gòu)；高速公路橋梁；應(yīng)用；施工

隨著現(xiàn)代高速公路橋梁建設(shè)技術(shù)不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)憑借原料易獲得、穩(wěn)定性好、截面小、自重輕等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高速公路橋梁建設(shè)中。并且應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)可有效保護(hù)高速公路橋梁設(shè)施周邊水環(huán)境。但鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用過程中，也相應(yīng)暴露出耐腐蝕性差、耐火性差、以及多種安裝施工問題。因此，針對鋼結(jié)構(gòu)自身性質(zhì)及在高速公路橋梁建筑安裝中的施工要點(diǎn)，進(jìn)行深入分析，具有一定額定現(xiàn)實(shí)意義。

1　鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容簡述

鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中最主要的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型之一，主要由鋼板和型鋼組成。鋼結(jié)構(gòu)形狀靈活，可依據(jù)實(shí)際施工需求，將不同形狀鋼材以鉚接、焊接等方式組成特定形狀的工程構(gòu)件。鋼結(jié)構(gòu)自重輕、強(qiáng)度高、剛度大，故而適用于多種超重、超高、規(guī)模較大的建筑施工中。鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)地均勻、受力分析簡便，且具有較高的韌性和塑形，可較好地滿足高速公路橋梁設(shè)施在動力荷載承受能力方面的要求，故而被應(yīng)用于高速公路橋梁建設(shè)中。

鋼結(jié)構(gòu)與其他建筑材料，如混凝土、石磚等相比，優(yōu)勢明顯包括勻質(zhì)、高強(qiáng)、抗震能力好、承載力高，便于運(yùn)輸和施工、以及可有效回收等。但缺點(diǎn)同樣明顯，包括耐腐性、耐火性差、建筑成本高、易出現(xiàn)施工細(xì)節(jié)問題等。因此，需對其應(yīng)用和施工進(jìn)行相應(yīng)的探討，以發(fā)揮出鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際效用，促進(jìn)高速公路橋梁建筑發(fā)展。

2　在高速公路橋梁構(gòu)建中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的必要性

一方面，鋼結(jié)構(gòu)在高速公路橋梁構(gòu)建中的應(yīng)用是保護(hù)水資源的需要。在高速公路的施工建設(shè)中，“逢山開道、遇水修橋”這句話明確表達(dá)了橋梁在工程建設(shè)中的重要性。當(dāng)高速公路的橋梁施工需要經(jīng)過水面時(shí)，常常會遇到一些水資源的保護(hù)區(qū)，在鋼結(jié)構(gòu)還未盛行之時(shí)，施工建設(shè)中最為傳統(tǒng)的做法就是破壞水資源保護(hù)區(qū)，或者改道進(jìn)行工程修建，無論哪種方法，都將影響到工程進(jìn)度的開展。伴隨著鋼結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)與發(fā)展，它的突出優(yōu)點(diǎn)有效解決了這一問題，不僅保護(hù)了水資源，提高了企業(yè)的環(huán)保成本，還避免了竣工時(shí)間延期現(xiàn)象的出現(xiàn)。另一方面，在高速公路橋梁構(gòu)建中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)是提高經(jīng)濟(jì)效益的需要。與混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)建具有斷面小、自重輕、獨(dú)立性強(qiáng)的特點(diǎn)，它的使用，能在最大程度上減少企業(yè)的運(yùn)輸與施工成本，并且，鋼結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的塑性變形與抗震性能，將它應(yīng)用在高速公路橋梁的建設(shè)中，不僅有利于工程造價(jià)的降低，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提高，還能有效增大工程的安全系數(shù)，實(shí)現(xiàn)安全作業(yè)。

3　高速公路橋梁建筑領(lǐng)域鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)用分析

在高速公路橋梁實(shí)際建設(shè)過程中，常遇到經(jīng)過環(huán)境水源的狀況，傳統(tǒng)建設(shè)施工會對環(huán)境水源造成極大的破壞，而應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)則能有效避免對環(huán)境的破壞作用。例如，某工程路線全長62.27km，位于我國珠江三角洲東部地區(qū)，其中3段高速公路橋梁全長約為4.77km，橫跨多段水域，使用鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)，即有效避免了施工對環(huán)境的破壞。

4　鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際安裝施工要點(diǎn)分析

4.1現(xiàn)場復(fù)核測量及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

高速公路橋梁建筑施工所用鋼結(jié)構(gòu)材料，不同于一般工程鋼結(jié)構(gòu)材料，易受多方面因素影響，出現(xiàn)構(gòu)建尺寸偏差問題。造成此類問題的根本原因，可大致分為以下兩點(diǎn)：①鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素影響。在鋼結(jié)構(gòu)尺寸實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，常涉及到尺寸變更問題，從而造成豎曲線和圓曲線同時(shí)發(fā)生變化，最終形成尺寸變差問題；②測量偏差導(dǎo)致的尺寸偏差問題。在實(shí)際測量工作中，測量精準(zhǔn)度受工作人員及測量方法影響巨大，如測量出現(xiàn)偏差則會導(dǎo)致設(shè)計(jì)和施工的偏差問題。基于以上兩點(diǎn)原因，在實(shí)際施工時(shí)，不可直接使用橋梁施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，以避免尺寸偏差造成施工質(zhì)量問題。設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)場施工實(shí)情，進(jìn)行復(fù)核測量和相關(guān)轉(zhuǎn)換深化處理后，方可使用。設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容較為復(fù)雜，包括施工結(jié)構(gòu)圖、構(gòu)件加工圖等。因此，對其進(jìn)行復(fù)核測量時(shí)，應(yīng)根據(jù)圖紙內(nèi)容將其分類，交由不同的人員進(jìn)行復(fù)核測量處理。一方面，分類同時(shí)進(jìn)行可有效提高復(fù)核測量工作效率，節(jié)約時(shí)間；另一方面，通過合理的分工，可有效減少復(fù)核測量人員的工作量，并突出其工作重點(diǎn)，從而提高復(fù)核測量的工作質(zhì)量。

除設(shè)計(jì)圖紙外，在正式施工前，還應(yīng)組織人員對所有橋梁施工使用數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核測量，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠性，為鋼構(gòu)件的安裝、制作工作奠定基礎(chǔ)。

4.2鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接要點(diǎn)分析

施工人員在正式安裝操作前，應(yīng)針對復(fù)核測量且深化后的施工圖紙進(jìn)行充分了解，以全面掌握實(shí)際施工需求，如在研究圖紙過程中存有任何問題，應(yīng)及時(shí)練習(xí)圖紙深化人員協(xié)商解決，從而提高鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量。

鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工主要涉及焊接、鉚接以及螺栓連接三種安裝方式。鉚接和螺栓連接相對簡單，施工人員應(yīng)注意依據(jù)相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，如螺栓接頭出現(xiàn)錯口問題，可使用鉸刀擴(kuò)孔解決，但擴(kuò)孔直徑不得超出原孔徑2.0mm。嚴(yán)禁使用氣割擴(kuò)孔的方式。

鋼結(jié)構(gòu)焊接工作相對復(fù)雜，在進(jìn)行焊接操作時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵照焊接施工相關(guān)規(guī)范進(jìn)行。首先，正是焊接操作前，應(yīng)對鋼材進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容主要包括鋼件坡口角度、錯口量、間隙等內(nèi)容，如在檢查過程中發(fā)現(xiàn)銹斑或銹跡，需及時(shí)進(jìn)行清除處理。其次，應(yīng)使用烤槍對鋼件進(jìn)行均勻的預(yù)熱處理，并使用測溫儀器實(shí)時(shí)監(jiān)測鋼件溫度變化，避免因溫度影響出現(xiàn)鋼件氧化問題。隨后安裝引弧板和焊墊板，二者弧度及清潔度應(yīng)與鋼件坡口一致，以確保二者貼合緊密。最后進(jìn)行焊接和質(zhì)量驗(yàn)收工作。焊接時(shí)應(yīng)著重注意第一層焊道操作內(nèi)容，確認(rèn)第一層焊接操作無誤后，依據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)依次進(jìn)行后續(xù)操作。焊接質(zhì)量驗(yàn)收工作應(yīng)盡量細(xì)致，如發(fā)現(xiàn)焊接缺陷或問題，及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施，或重新焊接。

4.3鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

鋼結(jié)構(gòu)本身耐腐性和耐火性較差，為進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)的可靠性、安全性和使用壽命，在安裝施工過程中，需結(jié)合實(shí)際施工需求，對其進(jìn)行噴涂防腐材質(zhì)或防火材質(zhì)處理。在正式噴涂操作前，施工人員應(yīng)徹底清理鋼結(jié)構(gòu)表面，以提高噴涂效果。此外，噴涂材料應(yīng)選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的材料。

5　結(jié)束語

鋼結(jié)構(gòu)具備自重輕、剛性好、強(qiáng)度高、安全性好、對環(huán)境水源破壞小等特點(diǎn)，在高速公路橋梁中具有廣闊的應(yīng)用前景。在實(shí)際施工過程中，施工人員應(yīng)著重強(qiáng)化現(xiàn)場復(fù)核檢測、鋼件焊接，以及防火、防火材料噴涂工作，以提高鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)在高速公路橋梁領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。

［1］馬俊龍.鋼結(jié)構(gòu)在高速公路橋梁中的應(yīng)用及其施工探析［J］.黑龍江交通科技，2013（12）.：136.

［2］吳世鋒.試論高速公路橋梁施工技術(shù)［J］.北方交通.2013（02）：47-49.

［3］劉乙橙.高速公路交通安全設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究［D］.長安大學(xué)，2008.

［4］任永忠.高速公路跨線鋼箱梁橋施工技術(shù)研究［D］.天津大學(xué)，2013.

TU391

A

1671-3818（2016）09-0115-02

王 雷（1989-），男，山東寧陽人，助理工程師，研究方向：土木工程專業(yè)道路橋梁方向。

薛 敏（1988-），女，山東臨朐人，助理工程師，研究方向：工程管理專業(yè)。

閻有為（1979-），男，山東章丘人，工程師，研究方向：道路橋梁方向。