任海威，張永財

（港珠澳大橋管理局，廣東珠海 519000）

0 引言

港珠澳大橋收費大棚鋼結(jié)構(gòu)位于珠澳口岸人工島，作為標志性建筑是港珠澳大橋的重要空間節(jié)點，是通往港珠澳大橋的一座大門。設(shè)計采用大跨柔性屋面結(jié)構(gòu)，體形不規(guī)則，呈月牙形曲面，桅桿與鋼結(jié)構(gòu)、玻璃屋面賦予了這一門戶建筑恢弘的特性，如圖1 所示。

圖1 港珠澳大橋收費大棚效果

1 港珠澳大橋鋼結(jié)構(gòu)收費大棚

港珠澳大橋鋼結(jié)構(gòu)收費大棚分為“收費大棚”和“桅桿（塔柱）”兩部分，兩部分之間用“拉索”連接。收費大棚建筑面積2390m2，水平投影呈新月形，長187m，寬70m，高14.5m，雙向10車道。桅桿（塔柱）與水平夾角約呈60°布置，建筑高度（桅桿最高點）53.64m。

收費大棚總用鋼量約1700t，其中桅桿部分重量560t，收費大棚部分重量1140t。收費大棚為鋼管與焊接H 型鋼組合的單層殼體結(jié)構(gòu)，桅桿為變截面鋼箱結(jié)構(gòu)。

桅桿主要由鋼結(jié)構(gòu)柱體、下部樁體以及拉索連接點的鑄鋼件組成，柱體和樁體內(nèi)部有眾多的加勁肋和隔板等。柱體和樁體以及鑄鋼件與鋼柱連接均采用焊接，柱體鋼結(jié)構(gòu)、樁體材料為Q345B 材質(zhì)，鑄鋼件為G20Mn5QT 材質(zhì)。屋蓋主要由鋼管對接、角接、栓接而成。桅桿與屋蓋通過11 根纜索相連，纜索有錨固系統(tǒng)和索體組成，錨固系統(tǒng)包括叉耳、叉耳接頭、調(diào)節(jié)螺桿等組成。

鋼結(jié)構(gòu)收費大棚的對接接頭熔透焊縫質(zhì)量等級為一級，T形、十字形、角接接頭熔透焊縫質(zhì)量等級為二級，角焊縫質(zhì)量等級為三級。鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝前，需要進行拋丸除銹，要求表面粗糙度為Sa2.5 級（Rz50~85μm）。總涂層厚度為270μm，其中底漆為涂膜鍍鋅底漆1 遍60μm，環(huán)氧云鐵中間漆2 遍75μm/遍，可覆涂丙烯酸聚氨酯面漆2 遍30μm/遍。

2 收費大棚鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制要點

2.1 施工準備

從源頭悉知圖紙、設(shè)計文件資料，了解圖紙構(gòu)件尺寸相互關(guān)系，采取適宜本工程特點的施工方法和措施實現(xiàn)設(shè)計意圖。組織設(shè)計、監(jiān)理、施工等專業(yè)人員進行圖紙會審，施工前根據(jù)圖紙結(jié)合現(xiàn)場實際情況將存在的問題進行解析，創(chuàng)造良好的開工前提條件。根據(jù)設(shè)計圖紙不斷完善質(zhì)量控制體系以及技術(shù)控制體系；審查收費大棚鋼結(jié)構(gòu)專項施工方案，保證針對性和適用性；工期安排應(yīng)適當，制定質(zhì)量控制專項方案，落實技術(shù)交底的準備工作。

2.2 材料質(zhì)量控制

收費大棚鋼結(jié)構(gòu)工程中對原材料質(zhì)量把控十分嚴格，鋼材質(zhì)量的優(yōu)劣，將直接影響鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。根據(jù)設(shè)計及規(guī)范要求，建立原材的取樣制度、抽檢制度、檢查制度，明確收費大棚鋼結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量要求和技術(shù)標準，加強人、材、機配備、組織工程管理、鋼結(jié)構(gòu)焊接檢測程序等各個環(huán)節(jié)的管理，嚴禁不合格的材料用于工程，從而保證鋼結(jié)構(gòu)的材料質(zhì)量和施工過程得以嚴格把控，將質(zhì)量至上落在實處[1]。

2.3 制作加工、焊接質(zhì)量控制

在收費大棚鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，保證鋼構(gòu)件的制作加工、焊接質(zhì)量、控制焊接變形和減少殘余應(yīng)力至關(guān)重要。例如鋼桅桿制造時，鋼桅桿劃分成多個板單元獨立進行預(yù)制，再進行整體總拼，要精確控制桅桿構(gòu)件的尺寸必須先控制單元件的精確度。尤其是桅桿構(gòu)件的翼緣板、橫隔板等影響鋼桅桿構(gòu)件的單元件，精密儀器控制切割；控制焊接收縮和焊接變形，保證單元件的尺寸精度。嚴格按規(guī)定的鋼結(jié)構(gòu)施工工藝程序進行加工制作，確保每一個規(guī)定的檢測尺寸均在公差范圍內(nèi)，單元構(gòu)件組裝精度是制作合格構(gòu)件的前提[2]。

控制焊接缺陷是質(zhì)量控制的主旨，控制焊接變形是制作合格構(gòu)件的關(guān)鍵。編制適宜本工程的焊接專項工藝指導(dǎo)書，采用焊接評定試驗，根據(jù)實驗結(jié)果確定焊接工藝的合理性，總結(jié)焊接工藝評定報告，遵照執(zhí)行將焊接工藝落實到實處，并加強過程中焊接質(zhì)量的檢查，確保焊接順序以及工藝都符合設(shè)計要求。

2.4 防腐涂裝質(zhì)量控制

港珠澳大橋收費大棚桅桿構(gòu)件體積較大，結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，拼裝焊接完成后無法進入打砂機打砂，且機械打砂容易有死角，故桅桿材料進場后先進行預(yù)處理（即打砂，除銹等級Sa2.5，表面粗糙度Rz50~85μm），鋼桅桿內(nèi)部需要澆筑混凝土，生產(chǎn)周期短，全部為室內(nèi)加工，故打砂處理完成后直接進行構(gòu)件加工。加工完后再進行防腐涂裝，若有局部零星銹蝕，涂裝前需要進行手工二次噴砂至噴涂條件。底漆和中間漆在工廠室內(nèi)油漆噴涂車間進行噴涂，面漆由現(xiàn)場安裝完成后整體噴涂。

鋼材構(gòu)件防腐涂裝對收費大棚安全性、耐久性都具有較大影響。在海洋氣候特殊環(huán)境下，適宜的鋼結(jié)構(gòu)涂裝防銹防腐體系，才能確保使用功能和耐久性，因此選擇優(yōu)良防銹防腐的涂裝材料，嚴格監(jiān)督涂裝工藝確保材料發(fā)揮其最佳性能，按照設(shè)計及規(guī)范要求對每一道防腐和涂裝工序采取有效控制措施至關(guān)重要。

2.5 安裝質(zhì)量控制

港珠澳大橋收費大棚鋼結(jié)構(gòu)安裝分為三部分：桅桿安裝、收費大棚安裝、拉索施工。收費大棚鋼結(jié)構(gòu)單個構(gòu)件尺寸較大，運輸困難，需要運送的設(shè)備較多，安裝過程中必須使用專業(yè)設(shè)備。鋼結(jié)構(gòu)運輸過程將構(gòu)件在工廠整體放置支撐胎架上拼接，然后根據(jù)實際踏勘的結(jié)果結(jié)合汽車最大的運輸能力，將構(gòu)件盡可能少地分段。到現(xiàn)場后，再結(jié)合現(xiàn)場的條件和吊機起重能力進行地面預(yù)拼裝，驗收合格后再進行整體吊裝，以減少高空焊接，保證焊接質(zhì)量。鋼桅桿施工過程根據(jù)施工場地能承受的荷載進行分段和吊機選型。

2.6 測量質(zhì)量控制

港珠澳大橋收費大棚施工采用內(nèi)控法進行平面控制測量，鋼結(jié)構(gòu)按相對標高法進行高程控制測量。收費大棚安裝測量，通過計算確定安裝后軸線及矢高，以及設(shè)計圖紙上幾何尺寸規(guī)定的測量數(shù)據(jù)，以設(shè)計標高、軸線為基準，以全站儀進行全面測量。支座預(yù)埋板安放尺寸與水平度的精度直接影響安裝的精度，所以此項工作在構(gòu)件拼裝前預(yù)先進行。鋼結(jié)構(gòu)安裝工程的測量、安裝、校正、焊接之間協(xié)作是質(zhì)量控制要點，而鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中的測量工作是根本要素。所以，測量工作必須按照一定的順序貫穿于整個鋼結(jié)構(gòu)安裝施工過程中，為能達到質(zhì)量的預(yù)控目標，應(yīng)根據(jù)實際工程狀況編制測量專項方案并嚴格按方案進行測量質(zhì)量控制[3]。

綜上所述，港珠澳大橋收費大棚通過質(zhì)量要點控制，實現(xiàn)建筑與高速公路一體化，塑造鋼結(jié)構(gòu)建筑空間與公路相融的建筑美，如圖2 所示。

圖2 港珠澳大橋收費大棚實景

3 結(jié)束語

隨著社會的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)收費大棚被高速公路廣泛應(yīng)用，其施工質(zhì)量問題也越來越受關(guān)注。收費大棚鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量有著多方面的影響因素，同時質(zhì)量控制的途徑也很多，包括源頭控制材料、制作、安裝等在內(nèi)的每一個過程環(huán)節(jié)質(zhì)量控制都尤為重要[4]。堅持質(zhì)量標準，嚴格質(zhì)量要點管理，采取有效的質(zhì)量控制措施，切實解決鋼結(jié)構(gòu)收費大棚施工過程中的存在的問題，這樣才能不斷提高工程的質(zhì)量。