高墩大跨径钢结构桥梁施工技术及质量控制要点探析

王宏宾

（中交世通（重庆）重工有限公司，重庆 402160）

1 引言

随着城市化进程的不断加快，大跨度钢结构桥梁在城市道路和铁路交通中的应用越发普遍。这种桥梁类型的施工涉及众多专业领域，从材料的选择到施工工艺的规划，都要经过精密计算和科学优化。高墩大跨径钢结构桥梁的施工技术与质量控制直接关系到桥梁的稳固性、安全性以及使用寿命，因此，在工程实践中，施工人员必须以科学、严谨的态度，追求卓越的质量和技术创新。

2 项目概况

螺溪洲大桥位于江西省赣州市，是一座跨越赣江的大型钢桁架景观桥，同时也是国内首座采用全K 形桁架结构的大跨径桥梁。主桥上部结构采用悬索形变高4 跨连续钢桁架结构，总跨度达到420 m，由70 m+140 m+140 m+70 m 的跨径组成。桥梁的主要部件包括主桁架、钢横梁和桥面系，均采用高强度Q345qD 钢材。

在设计中，两片主桁架横桥向间距为26 m，其中，中支点桁架高度为30 m，边支点桁架高度为20 m，跨中桁架高度为10 m。桁架结构采用K 形桁架和“米”字形桁架的组合形式，构成了整体稳定的桁架系统。单片桁架包含上弦杆、下弦杆、竖腹杆、斜腹杆以及景观装饰飘带。节点设计采用整体式节点，而节段之间则采用焊接连接方式，确保结构的刚性和安全性。桥面系采用“π”形梁截面，采用纵横梁体系的正交异形钢桥面系，道路中心处主梁的梁高达到2.4 m。横梁的布置采用主副横梁交错布置，其中，主横梁高度为2.4 m，副横梁的高度为1.4 m。这样的结构设计能够有效分担荷载，提高桥梁的承载能力和稳定性。

3 高墩大跨径钢结构桥梁施工技术

3.1 钢桥面板安装技术

1）为了保证施工的专业性和质量，施工团队需要精确地测量桥梁结构，包括确定主桁架的长度、宽度、高度，以及横梁和纵梁的准确尺寸。利用先进的测量技术，如激光测距仪和全站仪，可以高精度地获取这些数据。测量结果将为后续钢桥面板的制造和安装提供准确的数据支持。

2）根据测量结果，钢桥面板需要在工厂进行精密的加工，包括对Π 形梁截面和异形钢桥面系进行切割、钻孔和焊接。为确保钢桥面板的质量和准确度，需要采用高端的数控切割设备和焊接工艺。每个钢桥面板的制造都必须符合严格的工艺规范，以确保其与其他构件的精确匹配[1]。

3）钢桥面板的安装是一个复杂且需要高度协调的过程。由于螺溪洲大桥的跨度较大，安装工作需要使用大型吊装设备。在安装过程中，施工团队必须严格遵循预先制订的施工计划，确保钢桥面板的准确定位和安全固定。钢桥面板的连接节点设计应当采用可靠的连接方式，以确保整个桥梁结构的稳定性和承载能力。

4）在钢桥面板安装过程中，还需要考虑天气因素和施工安全。在不利的天气条件下，施工团队应采取相应的措施，确保施工质量和工人的安全。例如，在风力较大的情况下，可能需要暂停安装工作，以防止桥梁结构受到影响。

3.2 主梁安装技术

1）主梁的制造和预组装是主梁安装的前提。在制造过程中，需要按照设计要求，采用高强度Q345qD 钢材精确加工每个桁架的构件，保证构件的尺寸和质量。随后，进行预组装，将单片桁架按照正确的节点连接方式组装成整体稳定的主梁。预组装后，对主梁进行检查和调整，确保其各项指标符合施工要求。

2）为了保证施工安全和准确性，需要在施工现场搭建合适的安装设备和工作平台。通常情况下，采用大吨位起重机进行主梁的吊装。根据桥梁的具体情况和地形地貌，选用合适的起重机进行操作，同时确保工作平台的稳固和安全，为主梁安装提供可靠保障。

3）进行主梁的吊装和定位工作。工作人员需要利用起重机将预组装好的主梁整体吊装至合适的高度，然后将其准确定位在桥墩或临时支架上。在吊装过程中，需要严格控制起重机的动作，保持主梁的水平和垂直度，确保其安全、稳定地放置在预定位置。随后，对主梁进行精确定位和调整。使用专业测量设备检测主梁的位置，对其进行微调，使其完全符合设计要求。在调整过程中，要特别注意主梁的整体平衡和对称性，确保桥梁结构的稳定性和安全性。在完成主梁的精确定位后，进行主梁与桥墩或临时支架的连接。采用焊接或螺栓连接等方式，将主梁牢固地固定在桥墩上。在连接过程中，要确保焊接质量和连接紧固度，使得主梁与桥墩形成紧密的结合，具备良好的承载能力和抗风、抗震能力。

4）对已安装的主梁进行检查和验收。检查主梁的连接处和节点是否牢固可靠，各项技术指标是否符合规范要求，并进行必要的试载和静载试验，验证主梁的承载性能和结构稳定性。验收合格后，可以继续进行桥面系和道路的施工，使整座高墩大跨径钢结构桥梁逐步完工，最终投入使用。

3.3 紧固件及附件的安装

1）准备工作。在进行紧固件及附件安装前，首先需要对所有的紧固件、螺栓、螺母和附件进行清点和检查，确保其数量和质量无误。同时，检查各种附件的尺寸规格是否与设计要求相符，是否有损坏或缺陷。对于有特殊要求的紧固件和附件，还需进行相关试验和检测，以保证其性能符合标准要求[2]。

2）紧固件的安装。根据设计图纸和施工方案，确定紧固件的位置和数量。在进行紧固件的安装时，要保证其位置准确，不得有偏差，以免影响桥梁结构的稳定性。对于大型紧固件，通常需要采用专业的螺栓拉伸设备来进行拉伸和紧固，确保其达到预定的紧固力。

3）附件的安装。根据设计要求和施工方案，安装各种附件，包括支撑、衬垫、固定板等。安装附件时，要特别注意其位置和角度，确保其与主桥结构紧密配合，并且能够有效地承受荷载。对于特殊形状或特殊功能的附件，如防震、减震装置等，需要按照专业要求进行安装，确保其性能和效果。

4）紧固件及附件的检查和调整。在完成紧固件和附件的安装后，要进行全面的检查和调整。对于紧固件，要检查其紧固力是否符合要求，如有偏差应及时进行调整或更换；对于附件，要检查其位置和安装质量，确保其牢固可靠。同时，还要对整个安装系统进行复核，确保所有紧固件和附件的安装符合要求，不存在安全隐患。

5）验收和测试。在紧固件及附件的安装完成后，进行相应的验收和测试工作。对于紧固件，可以采用超声波、磁粉探伤等无损检测方法，确保其质量合格。对于附件，可以进行相关功能测试，验证其性能是否达到设计要求。只有在验收和测试合格后，才能继续进行下一步的施工。

4 高墩大跨径钢结构桥梁施工质量控制要点

4.1 施工过程质量控制

1）在施工过程质量控制中，严格遵守工程进度计划是至关重要的。针对螺溪洲大桥这样复杂的结构，合理安排施工进度对于整个工程的顺利推进至关重要。在施工初期，应制订详细的施工计划，确保每个施工阶段的任务明确，人员调度合理，整个工程的有序推进。同时，定期进行进度检查，及时发现并解决施工过程中的延误和问题，确保施工工期不受影响。

2）严格执行施工方案也是保证施工质量的关键一环。对于高墩大跨径钢结构桥梁这类工程，施工方案应经过详细论证和充分评审。在螺溪洲大桥项目中，采用全“K”形桁架结构，这种独特的设计需要施工方案与施工工艺的密切配合。因此，施工团队应按照施工方案的要求进行施工操作，确保每个细节都符合设计要求，减小误差和杜绝差错，以确保结构的稳定性和安全性[3]。

4.2 材料质量控制

在螺溪洲大桥施工过程中，材料质量控制是保证工程品质和结构稳定性的关键要点。在这座桥梁中，采用高强度Q345qD 钢材作为主要部件的材料，其质量直接影响着桥梁的使用寿命和安全性能。因此，在施工中采取一系列的材料质量控制措施是必不可少的。

1）对于采购的钢材，需要进行严格的质量检测与验收。在螺溪洲大桥项目中，由于钢材是桥梁结构的主要材料，必须确保其符合设计要求和国家标准。在材料供应商交付钢材时，施工方应派专业人员对每批次的钢材进行抽样检测，包括化学成分、力学性能等多个方面的测试，以确保钢材的质量稳定、可靠。只有验收合格才能投入施工，确保桥梁结构的可靠性。

2）钢材在施工过程中的储存与保护也是至关重要的。在高墩大跨径钢结构桥梁的施工中，钢材的储存需要避免其有受潮、氧化等不良影响。施工方应在施工现场设置专门的钢材储存区域，确保钢材远离雨水和湿气。同时，在施工过程中，也要避免钢材受到严重的碰撞，以确保钢材表面的完好性，避免出现质量隐患。

4.3 焊接质量控制

1）在焊接施工中，施工团队严格控制焊接人员的素质与技能。高墩大跨径钢结构桥梁的焊接工艺对焊工的技术要求较高，需要经验丰富且熟悉焊接规范的专业人员进行操作。为此，施工方在螺溪洲大桥项目中，选派了经验丰富、持有相关焊接证书的焊工，确保了焊接人员具备足够的技术水平和质量意识。焊接人员在焊接前进行充分的准备工作，对焊接设备进行检查和校准，确保焊接操作的准确性和稳定性。

2）为保障焊接质量，施工团队还进行了严格的现场监控和检测。在焊接施工过程中，专业的质量监督人员对焊缝进行实时监控和检测，确保焊接质量符合设计要求和规范。采用无损检测等现代化技术手段，对焊缝的质量进行全面评估和分析，及时发现并解决焊接中可能出现的问题和缺陷。通过严格的现场监控和检测，保障了焊接质量的可控性和稳定性。

3）在确保焊接质量的同时，防腐涂装的质量同样不可忽视。因此，在焊接工序结束后，螺溪洲大桥的施工团队采取了严格的防腐涂装施工措施。对焊接部位进行细致的清理和磨砂，以确保表面光洁度，消除焊接残渣和氧化层，为涂装创造良好的基础。在此过程中，施工人员选取了适当的防腐涂料，并考虑涂料的耐腐蚀性、黏附性、对环境的适应性以及涂装的颜色和外观，确保涂装的美观度与防腐效果并存。为保证涂装的均匀性和厚度，涂装人员会采用专门的涂装设备和技术，对每个焊接部位进行仔细的涂装。在涂装过程中，质量监控人员对涂装质量进行定时检查和监控，并对涂装厚度进行严格控制，以防止涂装脱落和破损。此外，涂装后的养护工作也是不可忽视的环节，需要在特定的环境条件下对涂装进行养护，以保证其良好的防腐效果和长久的使用寿命。

5 结语

综上所述，高墩大跨径钢结构桥梁的施工技术和质量控制是确保桥梁工程成功完成和长期安全运营的关键环节。本文通过对钢桥面板、主梁和紧固件等关键技术的详细剖析，揭示了施工过程中可能出现的挑战，并提供了有效的解决方案。质量控制是施工过程中至关重要的一环。施工过程质量控制要求相关人员保持高度警惕，及时发现和解决问题，以确保每个施工环节都符合规范和标准。