桥梁钢结构复合钢板焊接技术

桥梁钢结构复合钢板焊接技术

高经宇

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摘要：随着我国经济的不断发展，桥梁日益增多，在桥梁焊接技术质量提出更高要求，在城市现代化建筑的建造中，钢结构已成为目前应用最为广泛的一种结构形式。因此，确保钢结构的焊接性能，可以对桥梁的施工质量进行保障。除此以外，在进行钢结构的焊接时，建筑单位应该从多个方面来进行考虑，并掌握钢结构焊接技术的操作要点，以便有效地控制焊接施工质量，进而保证桥梁后期的使用性能，为社会发展提供更好的服务。

关键词：桥梁；钢结构；复合钢板；焊接

引言

相比较传统的混凝土结构而言，钢结构的承重能力较为突出，因此在桥梁建造过程中的使用较为广泛，既能进一步提升桥梁工程建设的整体质量，也能使桥梁结构的抗震性能得到进一步完善。在钢结构施工过程中，施工人员需要通过焊接的方式让各个构造组件拼接起来，因此焊接质量会在一定程度上影响结构质量，故而对于施工人员来说，在建设施工过程中需要采用特定的方式检查钢结构的焊接效果，但又要保证不破坏结构本身。如果能够在钢结构的桥梁工程建设过程中使用焊缝无损检测技术，那么钢结构的稳定性就能得到进一步保障。

1钢结构概述

钢结构是一种新型的桥梁工程结构设计方式，相比较混凝土结构来说，钢结构具有耐久可塑性强等较为明显的特点，且安装起来较为方便，不需要耗费施工人员过多的时间和精力。因此，除了在桥梁施工建设过程中会使用钢结构之外，在大跨度建筑以及高层建筑施工建设过程中，施工人员也会优先考虑使用钢结构。钢结构具有以下几个方面的特征：首先，钢结构内部安排具有原料均匀的特点，因此受力状况不会与工程力学的理论计算结果相差太远。比起混凝土而言，钢材的力学性质更为优异。其次，钢结构的塑性和耐久性能较好，因此即使在使用过程中受到较大的外力荷载冲击也能够通过顶风应力的再分配，达到良好的荷载效果。这就意味着钢结构在使用过程中其内部的应力不会发生突变状况，外部结构不会由于应力增加而遭受严重的破坏，这是钢结构的优势之一。除此之外，在遭遇地震时，使用钢结构还能够吸收一部分地震能量，这意味着桥梁使用过程的抗震性能会得到进一步的提升。

2桥梁钢结构设计原则

2.1统一性原则

在整体性设计理念指引下，多项设计原则得以预设，例如，统一性原则。桥梁钢结构与桥墩、箱梁、桥面、栏杆等，共同组成了桥梁，在同一系统中具有“牵一要素而动系统”的特点。此时，应梳理钢结构框架的平衡关系，对各项要素受力情况进行关联分析。例如，结构内力计算涵盖了单悬臂或简支梁模式；受力单位分析，既要做好各项编号的设置，又要在不同截面放置后，对各项数据进行关联计算，计算时应包括：①项目信息；②个体单元结构特征；③预应力钢束位置；④多次审核验算，实现对其收缩徐变和载荷的确定等。

2.2稳定性原则

桥梁钢结构的稳定性决定了施工安全与质量，设计人员应严格遵循稳定性原则，做好横向抗倾覆稳定设计。例如，小半径钢结构与多车道桥梁工程，容易因钢结构设计不合理导致桥体倾覆。因而，设计人员应结合桥梁的大跨度、钢梁小半径、宽桥面等特点展开分析，认识到这种情况下桥面宽度大于钢梁可能造成的活载值不合理现象，注意活载不佳时，横梁内侧支座不受力和外侧支座受力增大的情况，合理应对横梁偏心受力情况，确保桥体受力的均衡。从设计经验看，必要时可采取配套措施，提升多车道桥梁稳定性。

2.3完整性原则

桥梁钢结构连接以焊接为主，螺栓连接为辅。其中，焊接结构设计时，要求按完整性原则进行设计，确保桥体的统一性与稳定性。例如，钢结构焊接设计时，焊接接头形式存在差异，接头部位应力会对材料受力产生不同影响，很难完全消除应力。因而，为了预防焊接接头变形问题，要对焊接结构中的接头形式进行完整性设计。以往的设计经验表明，一方面，应根据具体项目合理选择焊接连接形式，并在确定疲劳等的情况下，采取配套的焊接检测措施；另一方面，应在设计施工一体化实践模式下，对施焊时的焊缝质量进行有效控制。

3钢结构的制作工作和安装技术

通过对桥梁的钢结构进行认真分析，其主要内容就是整个桥梁最重要的重力承载是上部结构，一般来说，这个结构所采用的是钢材作为原料，如具有极高强调的钢板等。在正常的情况之下，钢结构桥梁会跨越海洋、河流等等，为人们的出行、车辆的运行、社会更好的发展提供便捷。

3.1钢结构制作之前所有的准备工作

准备工作与钢结构制作工作之间有着紧密的联系和关系，其一，施工计划的拟定。明确总体施工的流程，选择在具体施工时所需要的原材料，并且对每一个数据都要进行准确地计算，防止误差问题的出现。其二，在切割钢板之前，还需要对其进行专业的处理以及加工，这样做的目的是为了防止钢板出现翘曲或者是褶皱等问题。不仅如此，打磨以及局部修整工作也非常的关键，相关工作人员不要出现敷衍、马虎的工作态度，而是要大幅度的提升钢板总质量。其三，核查钢板的具体信息，包括质量信息、规格等等，认真清理钢板的表面，对所存在的污垢或者是杂物进行去除，做好车间底漆的处理工作，对切割线进行掌握。

3.2钢板的加工

工作人员需要结合施工方案当中的内容，有序地进行钢板加工，之后对施工材料进行科学试验，全面掌握钢板的主要型号以及总体的质量，防止将质量偏低的钢板或者是有质量问题的钢板投入到施工现场，对工程的总体质量产生严重的影响。对钢板的下料切割展开认真的检查，防止出现下料切割钢板不平等问题，将凹坑或者是翘起等情况全部消除，在一些特殊的部位，还需进行专业的打磨。认真对钢板的表面进行清理，保证其没有任何氧化物或者污浊物的出现，为后期的施工打下良好的基础。

3.3构件的安装工作

在运输吊装工作展开的过程当中，为了避免钢筋构架出现变形等问题，可以提前在交叉或者是容易出现变形的地方，加入焊斜杆以及支架，在焊接拼装时，可以运用固定夹具，固定之后再进行点焊，最后进行正式的焊接，而且焊接的实际数据需要严格按照焊接工艺来进行。钢筋保护层厚度的精确控制，还需运用混凝土专用垫块绑扎，在主筋上面交错绑扎牢固，将已经制作完成的钢筋构件吊装到临时支架上面，并不断进行测量与调整，设置好保险支撑。在安装工作结束之后，根据设计工艺，高质量地完成相关的焊接工作，并对已经安装完毕的钢筋构件进行认真检查，之后由监理工程师进行验收，合格之后，才能够进行下一步的施工。

4桥梁钢结构焊接自动化技术的应用

测试检验保证钢桥梁的焊接品质在开始正式焊接之前，一定要对工程使用的材料和焊料进行采样。通过化学分析，弯曲、拉伸以及对原料进行撞击测试，来保证其化学成份和机械特性能够满足相关规定。在进行常规机械性能测试时，按生产工艺规范制作出符合要求的制品试片，并对U形肋制品进行强度测试，通过对焊缝熔透深度、宏观金相的检测，来判定焊缝的品质。除此以外，在制造中，要确保焊缝品质，还可以采用光束、超声波、磁性粉末和超声波相控阵列等非破坏性测试技术。

结语

在钢结构的桥梁制造中，采用自动焊接技术可以对生产效率进行有效提升，并且还能延长桥梁的使用寿命、对产品质量进行稳定、保证桥梁建设的环保与安全，促进社会经济效益的增长，此外，在对国内钢结构桥梁的生产技术进行提升时，还能促进相关产业的技术进步。因此，桥梁钢结构自动化焊接技术是一项非常有前途的技术。目前，在自动化焊接技术上，我国已经取得了很大的进步和发展，并且在很多大型桥梁的建设中已将广泛投入使用，也为我国桥梁事业的发展做出了突出贡献。

参考文献

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