摘　要：黃河特大橋主拱結構由兩條拱肋及28道橫向連接系組成，拱肋橫向內傾角8°，上下弦管豎向連接采用空、實腹相結合的方式，且實腹范圍兼具鋼箱拱構造特點，其復雜的結構決定了施工工藝的復雜性。

　　關鍵詞：鋼管拱,質量控制點,控制措施

　　黃河特大橋屬于世界鐵路建設史上“重、大、高、新、難、尖端、復雜”項目，主跨結構采用提籃式鋼管混凝土拱，拱肋計算跨度360米，拱軸線采用懸鏈線，全長655.6米，鋼結構總重量9 500噸。全橋設置32個吊裝節段和一個合龍節段，其架設采用纜索吊吊裝和斜拉扣掛懸臂拼裝的方式。鋼管拱合龍后，焊接拱腳臨時鉸座，并澆筑拱座二期混凝土封鉸，再進行拱肋混凝土頂升。

　　一、鋼管拱施工工序

　　鋼管拱分部工程劃分為：鋼管拱制造，現場鋼管拱制作(胎架制作、鋼管拱預裝、鋼管拱焊接)，鋼管拱鋼筋、鋼管拱安裝、拱肋混凝土、鋼管拱涂裝等六個分項工程。鋼管拱施工三十道主要工序劃分如下所示。

　　1焊接工藝規則評審;2方案編制;3原材料進場報驗;4焊接工藝評定;5放樣與下料;6卷管與校圓;7縱縫焊接成管節與探傷;8環縫對接成管段與探傷;9組拼成啞鈴段與探傷;10工廠內試裝;11運輸到工地; 12預裝胎架制作;13一至六節段臥拼;14七至十六節段立拼;15橫撐拼接(腹桿栓接);16驗收脫胎(附件安設);17拱腳鉸軸安設;18纜索吊安設驗收;19扣掛系統安設驗收;20單榀拱肋“翻身轉體”; 21纜吊吊裝節段;22就位調整與扣掛張拉;23八管口焊接探傷與腹桿栓接;24產品試板108組均布施焊檢測;25循環吊裝32節段;26斜撐、嵌腹板及平聯嵌補板安設與探傷;27合龍33節段安設(附件安設);28拱肋混凝土頂升;29始終監控量測;30鋼管拱補涂裝。

　　二、質量控制點設置與預控

　　黃河特大橋主拱結構由兩條拱肋及28道橫向連接系組成，拱肋橫向內傾角8°，上下弦管豎向連接采用空、實腹相結合的方式，且實腹范圍兼具鋼箱拱構造特點，其復雜的結構決定了施工工藝的復雜性。因此，鋼管拱質量控制點設置原則是：技術要求高、施工難度大的結構部位;影響施工質量的關鍵工序、操作或環節;發生質量問題時危害大、影響大的對象。

　　充分考慮質量控制點對鋼管拱制造、現場預拼、起吊安裝、拱肋混凝土質量或安全特性影響的大小、危害程度、質量保證的難度大小、施工單位的制作能力、施工經驗及質量控制水平的高低等因素，在這些質量控制點中再設置見證點和停止點。同時，按《黃河特大橋監理實施細則》規定，需要旁站的工序和部位還需進行旁站。

　　見證點(即W點)，其重要性高于質量控制點。此工序制作前，應通知監理工程師到鋼管拱施工現場進行見證并實施監督。

　　停止點(即H點)，其重要性高于見證點，是針對鋼管拱的某些“特殊過程”或“特殊工序”，未經監理工程師檢查驗收簽認，不得進行下道工序施工。

　　根據上述鋼管拱施工的30道主要工序，提出了19項重要工作，并設置質量控制點136處、其中設置見證點46處，停止點49處。再針對質量控制重點及質量通病，及早采取預控措施來進行主動控制。具體見下列表1、表2、表3。

　　表1　質量控制點設置

　　序號重要工作質量控制點、見證點W、停止點H劃分W和H統計

　　1施工準備人員(主要和特種人員除外)審核，設備設施查驗，環境查驗，資質資格報審W，深化設計分解圖H，焊接工藝評定H，制造規則評審H，制造方案評審H、檢測方案W，返修方案W，工藝試板W，焊接工藝指導書。4H4W

　　2原材驗收外觀查驗W，質保書，取送樣W，復驗報告，檢驗批H。1H2W

　　3放樣切割放樣單W，樣板模型，坡口，除毛刺污銹W，

　　首件產品查驗W，分批驗收H。1H3W

　　4縱縫焊接橢圓度，坡口，間隙，除銹，鋼襯墊，焊前查W，校圓W，焊后外觀，探傷H。1H2W

　　5環縫對接工裝，線形測核，焊前查驗W，首件拼焊后驗收W，

　　溫度控制，焊后探傷H。1H2W

　　6啞鈴組拼工裝W，焊前線形尺寸核查W，首件拼焊后驗收H，

　　探傷H，下胎前驗收H。3H2W

　　7廠內試裝工裝W，預拼前線形尺寸核查W，首件拼焊后驗收H，

　　下胎前驗收W，除銹，噴漆，涂裝后驗收W。1H4W

　　8進工地驗收半成品驗收資料W，尺寸外觀檢查H。1H1W

　　9鉸軸安設拱座一期混凝土驗收，鉸軸驗收W，測量定位，就位焊接W，復測H，灌注混凝土W。1H3W

　　10工地預裝場

　　臥拼裝 預裝方案H，拼裝場地驗收，胎架工裝驗收，首件拼裝驗收H，預拼過程檢查，焊接處檢查W，下胎前驗收H，補涂裝W。探傷H,吊裝加固H。 5H2W

　　11纜吊扣塔安設檢驗試吊圖紙，檢算，施組安保措施簽核H，安裝監控W,試吊前驗收H，試吊W, 預演及改進H。安裝方案評審H。4H2W

　　12一至六節段按序吊裝人員組織檢查，安保措施查驗，吊前查驗H，翻身轉體W，吊運就位W，就位后檢查H，焊后探傷H。3H2W

　　13七至十六節段立拼裝胎架、工裝查驗，首件總裝驗收H，預拼過程W，

　　下胎前驗收H，補涂裝W，探傷H,吊裝加固H。4H2W

　　14七至十六節段按序吊裝人員組織檢查，安保措施查驗，吊前查驗H，轉體前查驗W，吊運就位W，就位后檢查H，焊后探傷H。3H2W

　　15吊裝過程

　　監控量測監控量測人員資格、方案審查，量測過程W，數據審核H，臨扣拆除W，不符合要求調整后審核H。2H2W

　　16合龍段

　　就位檢測數據反饋達預期要求，32節段線性質量查驗H，各方負責人簽認H，吊裝過程W，焊后探傷H。3H1W

　　17 橫撐焊接腹桿栓接橫撐腹桿制作W，涂裝前查驗H,吊裝前查驗H，就位后查驗W，焊后探傷H、栓接驗收H，補涂裝W。 4H3W

　　18拱肋混凝土頂升頂升方案評審H，模擬頂升W，“人機料環”查驗，頂升旁站W，繼續監測W，頂升穩定后測量，拆索指令H，拆索交底W，測缺陷W，補注漿W，注漿后復查H。3H5W

　　19鋼管拱構件補涂裝 方案、安質保措施H，操作平臺安檢，涂料查驗，機具設備查驗，構件、焊縫外觀檢查H，

　　涂裝過程W,涂裝層檢測驗收H。3H1W

　　表2　質量控制重點及其控制措施

　　序號質量控制

　　重點 控 制 措 施

　　1鋼管拱

　　制造1、審核進場鋼材焊材質保單，外觀檢查和復驗。

　　2、審核鋼管拱制造工藝和質量控制措施。評審焊接制造規則。

　　3、檢查焊工、起重工資質。

　　4、旁站焊接件超聲波、X光等檢測。第三方進行復檢。

　　2纜索吊

　　及扣掛

　　系統1、要求有資質單位檢算纜索吊設計圖及扣掛系統的扣塔、鋼絲繩、錨錠、纜風繩等，專家論證安裝方案，審批監控方案等。復核審核批準簽認手續齊全，做到資格合法有效。

　　2、要求吊裝前做超載25%試驗，禁止鋼鉸線纏繞。

　　3、按起重吊裝安全專項方案監測;查驗年檢、檢測和維護。

　　3鋼管拱預 拼、吊裝，空中焊接1、檢查焊工、起重工資質。

　　2、檢查預裝兩弦管之中心距、組焊后拱肋節段單元之扭曲和拱形、曲線精度、節段端口尺寸精度及連接法蘭座。

　　3、檢查拱肋預裝尺寸、預裝錯邊、內置法蘭間隙等脫胎質量。

　　4、按施工控制程序核準拱肋定位測量、通測數據及監控指令。

　　5、檢查拱管對接間隙、錯邊、坡口打磨。

　　6、要求在滿足溫度、濕度和風速下預熱施焊，旁站試板制作。

　　7、檢查焊縫外觀質量，旁站探傷。第三方進行復檢。

　　4拱肋混凝土頂升1、見證混凝土配合比，審查頂升方案、應急預案，備用管道。

　　2、見證應急輸送泵和應急發電機試運轉。

　　3、旁站頂升過程、應急預案實施、混凝土合龍冒漿。

　　4、檢查拱肋下沉和橫向偏位、旁站密實度檢測及脫空注漿。

　　5、卡控拆索條件：復測、強度報告、拆索指令、技交交底。

　　表3　質量通病及監理預案

　　序號質量通病預控措施

　　1鋼材使用型號、規格不對1、來料驗“三證”，現場核對和標識規格、型號、爐批號，記入“全過程質量跟蹤單”，確保可追溯。

　　2、外觀質量檢查;見證取樣復驗，核對復驗報告。

　　2焊材烘焙保存不當1、檢查焊材烘焙保存領用制度及是否嚴格執行。

　　2、每天檢查一次烘焙房，并查驗烘焙領用記錄。

　　3焊接工藝評定未

　　代表現場實際情況1、核查焊接工藝評定清冊：涵蓋全部現場焊縫?

　　2、核查焊接工藝方案，使之模擬現場情況施焊，并旁 站監督其按批準的焊接方案焊接低溫試板等。

　　3、試板送經批準合法檢測單位檢測，出具合規報告。

　　4下料尺寸超出

　　允許偏差1、核查下發圖紙，確保圖紙無誤。

　　2、“三檢”、“二核”放樣尺寸。

　　3、核準制造施工預拱度數據。

　　4、余留切割量合適。

　　5焊縫外觀質量差1、查驗焊工證，是否按要求、范圍、方式施焊。

　　2、上崗前及施焊中，按其施焊方式進行工藝試板考試和產品試扳核查。

　　6焊縫內部缺陷增多1、分析原因，按前款兩項措施制定消除缺陷措施。

　　2、模擬高空環境進行焊接工藝評定、模擬試板施焊。

　　7漏檢焊縫內部缺陷1、檢查探傷單位資質人員資格，校核探傷設備。

　　2、檢查其檢測管理制度及職責、分工。

　　3、檢查、旁站其按規定的百分比探傷。

　　4、對可疑焊縫進行旁站抽檢。

　　8 單元筒節組裝

　　(包括工地組裝)

　　尺寸超出允許值1、復核胎架三維放樣尺寸，以獲得的構件準確數據。

　　2、先查每個筒節尺寸符合設計要求。

　　3、再查組裝設施尺寸誤差在允許范圍內。

　　4、核準拼裝施工預拱度數據，并考慮焊接收縮量。

　　5、制定可行而正確的組裝計劃，并嚴格執行。

　　6、對尺寸不合格筒節進行矯正或返工

　　9拱肋弦管對接錯邊1、內置法蘭盤裝焊順序與拱肋節段安裝方法相匹配。

　　2、卷管與校圓工序查驗從嚴，驗收合格出廠。

　　3、采取控制焊接殘余變形、減少殘余應力工藝措施。

　　4、總結實腹段單榀拱肋安裝橫向連接系焊接收縮量、指導空腹段拱段拼裝橫向連接系焊接收縮預留量。

　　5、預防提籃拱在吊裝中自身重量大引起的變形。

　　6、監控在預抬高度、線性調整的同時，兼顧錯邊控制。

　　7、對接施焊前的查驗設為停止點。

　　10拱肋混凝土脫空1、模擬頂升工藝試驗，分析脫空原因，提出改進措施。

　　2、檢查外加劑質量與摻量、混凝土含氣量。

　　3、禁止離析混凝土下料，設為見證點。

　　4、倒流段人工搗固，拱頂段設排氣孔和排漿孔。

　　11噴涂前除銹不徹底1、設為停止點。未經檢查驗收合格禁止噴涂。

　　2、分析除銹不徹底原因，并采取措施杜絕。

　　三、實施效果

　　黃河特大橋橋位焊接質量控制，先焊縫外觀檢查，后見證施工方委托的檢測單位探傷。施工方自檢探傷合格后，再及時地報請獨立的第三方檢測單位按頻率抽查探傷。總的來說，鋼管拱橋位焊縫自檢探傷報告合格齊全，分項工程驗收合格。業主委托第三方檢測單位進行9次焊縫質量的探傷抽查，質量安全監督站委托第四方檢測單位進行5次焊縫質量的探傷抽查，均未發現超標缺陷。見證施焊產品試板做了108組，滿足鋼管拱制造規則要求，且在施作時間和結構上均勻分布，也全部符合要求。

　　監控單位提交了鋼管拱合龍階段監控報告，認為合龍口高程、軸線和環境條件符合設計和監控要求，設計、監控、施工、監理四方一致同意后，按合龍方案頂緊焊接，終于成功合龍，從而規避了結構大懸臂狀態風險，確保了整個結構安全過冬。

　　拱肋混凝土頂升專項施工方案按規定進行技術論證，規避了頂升施工工藝風險。鋼管和平聯板混凝土由拱腳向拱頂分段頂升過程中，一次性連續灌注直至合龍冒槳，保證了拱肋混凝土的整體性，橋軸線偏位及拱軸線變化均符合設計和監控計算要求。