城市高架工程中钢箱梁试验检测工作的细化分析

城市高架工程中钢箱梁试验检测工作的细化分析

商文兄 （江苏 盐城）

中图分类号：TU75 文献标识码：B

文章编号1007-6344（2019）09-0210-01

摘要：本文以盐城市高架三期快速路网工程为实例对钢箱梁的试验检测工作进行论述，分别从原材料的检测、焊接工艺评定试验、现场检测、构件外观尺寸检查四方面进行详细探讨，并梳理和细化各项检测工作，希望可以对今后的城市高架工程钢箱梁试验检测工作提供一定的参考。

关键词：钢箱梁试验检测；原材料；焊接工艺；现场检测；构件外观

整改措施：涂装层是钢箱梁防腐的重要措施，因此对涂装使用油漆的质量管理尤为重要。本工程设计文件对工程所需要的防腐涂层材料的质量要求很严格，要求必须不低于现行的国家标准，而且还需提供国家级的检验报告。所以应根据油漆的购买记录，做好入场记录，按照检验批采取送检，经检测产品合格后才可在本工程使用，只有做好这一步，方可进行质量溯源。

1 工程背景

盐城市高架三期快速路网工程属于盐城市委和市政府“五个一”战略中“一张网”的重要组成部分。同时也是“两重一实”项目中属于最重大的民生实事工程。目前，正在建设中的三期工程项目桥梁部分以钢箱梁为主，和其他桥梁构筑物一样，钢箱梁所用的原材料须经检测合格，其制作完成的实体构件也须经过检测合格；因此，对于钢箱梁检测工作在整修施工过程中显得尤为重要。具体检测内容包括以下四点；

3 焊接工艺评定试验

焊缝所有的类型，在施焊前都需要做一个焊接工艺的评定试验，要有一个明确的焊接的方法方式、焊接的材料材质、焊接的工艺步骤等。建议所有手工焊均采用CO2气体保护焊。焊接前应完全清磨焊区，清扫待焊区域的铁锈、氧化皮、油污和水渍等有害物，使其表层呈现出金属光泽。清磨范围按焊接工艺要求办理。 3.1 发现的问题及整改

在对施工单位的焊接工艺评定报告检查中发现，所选焊接工艺评定不全面，未全覆盖，详见以下问题通报：

检查问题：未建立焊接评定清单，未进行焊评总结；焊评报告未明确使用部位；焊缝类型未全覆盖，缺少HPD8型（16mm+24mm）焊评报告；

整改措施：本工程钢箱梁采用钢材板厚的类型有：6mm、8mm、10mm、12mm、16mm、20mm、24mm、28mm、32mm；钢板对接焊缝主要采用坡口焊；角焊缝有双面角焊缝、单面角焊缝周围施焊等。因此在施焊前，根据工程特点、焊接形式、采用的焊接方法等进行焊接工艺评定；应首先建立焊接工艺评定清单，制定焊接工艺计划书；在焊接工艺评定报告中须注明板厚组合、坡口形式、焊接位置、焊接方法及焊接材料、焊缝检测方法及检测结果，焊评报告应做到各种板厚组合全覆盖；对于对接焊缝，还要检测其拉伸、弯曲、硬度及低温冲击试验，要求接头强度均高于母材的强度，并由一定的塑形、韧性和硬度；所有类型焊接工艺评定完成后进行焊评总结；最终，根据焊接工艺评定结果制定焊接作业指导书。

2 原材料的检测

2.1钢材

高架三期工程钢箱梁施工单位在生产过程中，对规范中要求的“每批应由同一牌号、同一炉号、同一规格、同一交货状态的钢材组成，第批重量应不大于60t”条文内容理解不彻底，主要表现问题详见以下通报内容：

检查问题：未见母材（厚度8mm、20mm）复检报告；母材复验组批原则不符合技术方案中相关要求；母材复验报告编号JFHB2019002610与JFHB2019002612中存在同炉号（C904859）不同样品规格（直径分别为20mm，24mm）；复验报告每批代表数量均为60吨，与日报及进场记录表中均不符。

整改措施：针对该问题原因进行分析，主要因试验人员对规范中条文理解不透，对此，项目部要求首先严格报验程序，对试验人员进行有针对性的规范条文的再培训；对照材料进场记录台账按规范中相关要求重新进行组批、检验，报监理单位审批。钢材的检验批次，依据《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591-2018）第9条“检验规范”9.2款“组批规则”中 “9.2.1 钢材应成批验收。每批应由同一牌号、同一炉号、同一规格、同一交货状态的钢材组成，每批重量应不大于60t”、“9.2.2中Q355B级钢允许同一牌号、同一冶炼和浇注方法、同一规格、同一生产制度、同一交货状态或同一热处理制度、不同炉号钢材组成混合批，但没批不得多于6个炉号，且各炉号碳含量之差不大于0.02%，Mn含量之差不大于0.15%”相关要求，结合实际进场钢材的板厚、板长、板宽，进行检验组批。组批过程应同时结合产品质量证明书中“化学成份”内容进行相关认真分析，例如厚度6mm的钢板重量是18.228t，重量不超60t，若碳、锰含量在范围内，可以组成一批；若不在范围之内，就应按照产品质量证明书，根据碳、锰含量分批。如产品质量证明书中该钢材碳含量是0.16%，锰的含量是1.15%，所以该批厚度为6mm的钢材可以组成一批。因此，在组批工作过程中，应仔细对照产品质量证明书、进场台账，认真分析计算，这就要求检测人员必须要有责任心和耐心，不能简单以每60t为一个检验批次，应该明确一个组批原则“不同样品规格不能组成一批，但不同的炉号是可以组批的”。 2.2焊接材料

钢箱梁施工单位在生产过程中，对焊接材料的管理也存在一定漏洞，在日常检查也发现了使用的焊条存在同一品牌，不同产地的现象，具体详见通报中内容：

检查问题：“东环路—南环枢纽”DSW5联第2、3节段焊接施工现场使用的焊丝，品牌同为“大西洋牌”，但产地分别为上海、四川两个产地，造成焊接评定报告中的使用的焊丝（产地：四川）不具有唯一性，要求对产地上海的“大西洋牌”焊丝进行对外委托试验，试验检测合格后方可使用；

整改措施：首先对现场使用的产地上海的“大西洋牌”焊丝进行取样送检，确认该焊丝质量符合规范要求；依据《钢结构焊接规范》（GB 50661-2011）中第6.3条“重新进行工艺评定的规定”中相关规定，未发生条款中列出焊丝规格型号的变化，因此可以不重新进行工艺评定；但应加强材料管理，对所使用材料均应进行报备。 2.3涂装材料

检查问题：原材料进行场台帐登记不全面，缺少油漆材料的进场记录。

4 现场检测

4.1焊缝表面质量检查

焊缝表面质量检查，外观检查前，所有焊缝应冷却至环境温度，Ⅱ、Ⅲ类钢材焊缝的验收依据为焊接完成后24小时的检验结果，Ⅳ类钢钢材的验收依据为焊接完成后48小时的检验结果。外观检查通常使用目测，裂纹检查应由5倍放大镜辅助，并在适当的光照条件下进行，必要时可以使用磁粉探伤或渗透探伤，尺寸的测量应用量具、卡规。焊缝外观质量应符合《建筑结构焊接技术规程》（JGJ 81-2002）中7.2的规定。 4.2焊缝的无损检测

钢箱梁的焊缝检测可采用超声波、射线、磁粉等无损检测，检测前，应对焊好的焊缝进行编号，首先检查焊缝的外观质量，外观质量符合规范要求后，开始无损检测。

在检测工作开展前，应编制检测方案，方案中明确检测方法、检测频率以及相关设备人员；关于焊缝的检测探伤比例，应按规范要求进行，超声波及磁粉探伤Ⅰ级、Ⅱ级焊缝应100%的检测，射线探伤按焊缝部位及设计文件要求探伤比例进行检测。。

4.3除锈等级及粗糙度

涂装前钢材表面除锈等级，因设计未规定，按照Sa2.5（St3），Sa、St都是去除锈迹程度的等级，采用比照板进行100%目测。对于Sa2.5本工程采取的是拋丸除锈，去除钢材表面油污、锈迹、氧化起皮等杂物；“St”表示用手工器具，如用刮刀、砂布或强力刷子等工具除锈。重视涂装的作业环境，一般要求温度是5℃到35℃，相对湿度≤85%。

（下转第235页）

作者简介：商文兄（1974.11- ），江苏盐城，女，高级工程师，盐城市公路工程试验检测中心有限公司，研究方向：试验检测，毕业院校：西安公路交通大学。

Engineering construction 工程施工 235

4 实际应用

4.1采集数据

以专家调查问卷的形式，邀请施工管理人员专业操作人员及监理人员等共计19名进行打分。最后对数据加以整理。 4.2评价指标权重计算

对问卷调查结果取众数，得到指标重要程度的判断矩阵。以A—B层指标权重计算为例，见表4。

表4目标层—准则层判断矩阵 A B1 B2 B3 B4 B5 W λmax CR B1 1 1/4 1/3 1/2 2 0.113 5.118 0.030 B2 4 1 2 3 4 0.389 B3 3 1/2 1 2 3 0.264 B4 2 1/3 1/2 1 2 0.162 B5 1/2 1/4 1/3 1/2 1 0.072 同理可计算出各指标层的权重如下：W1＝（0.216，0.324，0.324，0.135），W2

TT

＝（0.144，0.169，0.229，0.458），W3＝（0.333，0.149,0.346,0.172），W4＝（0.150，

TT

0.159，0.319，0.372），W5＝（0.235，0.150，0.119，0.119，0.376）。 4.3 建立钢桁梁施工安全模糊评价矩阵

对钢桁梁施工管理人员专业操作人员及监理人员等共计19名人进行问卷调查，调查人员针对钢桁架施工安全事故的特点和实际情况，对安全风险源和安全状况做出了主业的评估，根据其评估的数据。根据数据，建立了模糊评价矩阵，见表5。

表5钢桁梁施工安全风险模糊评价表 评判因风险评价等级

指标 Wi W 素 高 较高 一般 较低 低

C11 0.16 0.11 0.32 0.26 0.16 0.216 C12 0.16 0.26 0.42 0.16 0.00 0.324

B1 0.113

C13 0.16 0.26 0.47 0.11 0.00 0.324 C14 0.00 0.00 0.26 0.68 0.05 0.135 C21 0.42 0.42 0.16 0.00 0.00 0.144 C22 0.42 0.47 0.11 0.00 0.00 0.169

B2 0.389

C23 0.42 0.42 0.16 0.00 0.00 0.229 C24 0.32 0.42 0.26 0.00 0.00 0.458 C31 0.11 0.26 0.32 0.26 0.05 0.333 C32 0.05 0.16 0.42 0.32 0.05 0.149

B3 0.264

C33 0.16 0.26 0.37 0.21 0.00 0.346 C34 0.16 0.42 0.21 0.21 0.00 0.172 C41 0.11 0.16 0.37 0.32 0.05 0.150

B4 C42 0.00 0.16 0.47 0.32 0.05 0.159 0.162

C43 0.11 0.26 0.42 0.21 0.00 0.319 （上接第210页）

钢材表面粗糙度检查，涂装前，用粗糙度检测仪检查钢材表面粗糙度，本工程的的粗糙度40~80μm，外表面为70~100μm，内表面位40~80μm。 4.4涂装层检测

检查过程中，发现高架参建单位在涂装层厚度控制方面不到位，涂装厚度出现不足现象，见以下通报：

检查问题：东环路-南环路枢纽DSW匝道桥第5联第6节段左腹板实测底、中漆的平均值涂层厚度达到设计要求，但实测单点部分达不到设计要求，人工涂装不均匀，且4至6节段底板涂层有损伤现象。

T

C44 0.16 0.32 0.47 0.05 0.00 0.372 C51 0.16 0.21 0.32 0.26 0.05 0.235 C52 0.00 0.11 0.53 0.37 0.00 0.150

B5 C53 0.00 0.11 0.42 0.42 0.05 0.119 0.072

C54 0.11 0.26 0.47 0.16 0.00 0.119 C55 0.21 0.32 0.37 0.11 0.00 0.376

4.4 模糊综合评价

首先对第一级的二级指标（指标层）进行评价，评价出的结果作为第二层的一级指标（准则层）的隶属度矩阵，如此，得出评价结果。B1＝（0.136，0.193，0.394，0.234，0.041），B2＝（0.373，0.430，0.197，0.000，0.000），B3＝（0.125，0.275，0.332，0.244，0.025），B4＝（0.108，0.250，0.441，0.184，0.016），B5＝（0.129，0.228，0.398，0.226，0.019）。

以以上计算结果构造矩阵，对第二层的一级指标继续模糊综合评价，可的B=（0.180，0.273，0.357，0.170，0.021）。将构造好的风险评价集V=（90，80，70，

T

60，50）与期进行计算。可得钢桁梁施工风险得分W＝B×V＝（0.180，0.273，0.357，0.170，0.021）×（90，80，70，60，50）T＝74.254。 4.5 评价结果分析

经过模糊综合评价法对钢桁梁施工安全风险评价，其得分为74.254，数据显示结果表明项目风险水平处于较高风险与一般风险之间。即发生风险事件的概率较大，钢桁梁施工安全风险需要重视。

通过风险评价中各影响因素权重值比较结果分析可得，钢桁梁施工安全风险重点关注的风险源次为高处坠落、起重伤害、触电、物体打击、机械伤害。

5 结语

在经评估，高处坠落为高度危险的安全风险源，一旦发生高处坠落事故，将会发生群死群伤安全生产事故；起重伤害、触电事故为较高风险。因此，高处坠落、起重伤害、触电等危险因素列为重大风险源，将作为钢桁梁施工安全管理的重点。模糊层层次评价法对项目风险评价具有可操作性强，计算过程相对简单，判断结果可借鉴性较强。可以为施工安全风险评价提供数据依据，从而更好地做好安全控制工作。

参考文献

[1]冯阳.基于模糊层次分析法的炼化企业施工安全评价[J].化工管理，2019(20) [2]黄雄飞，薛明亚等.模糊综合层次分析在建筑施工安全管理评价中的应用[J].建筑安全，2019(03)

[3]王静，董肖丽.模糊评价中最大隶属度原则的改进[J].工程管理，2011(2) [4]李常茂，张彬等.基于模糊层次分析法的施工质量风险评价研究[J].价值工程，2017（19）

[5]闻欣然，黄歌等.基于FAHP-熵值法的PPP项目风险评价研究[J].价值工程，2019(19)

因钢箱梁构件尺寸大，到现场组装时返修困难，所以施工过程中要严格注意控制要点，焊接和放样负责人要实时关注施工情况，对技术要点进行交底，关键点要在受控范围内。只有事前控制、事中控制得好，事后的检测工作才能做得更完善。

钢构件外形尺寸主控项目的允许偏差应符合下表的规定。

表2钢构件外形尺寸主控项目的允许偏差（mm）

6 总结

表1 第五联涂层厚度

整改措施：根据《色漆和清漆 漆膜厚度的测定》（GB/T13452.2-2008）中要求，对于干膜厚度检测，箱梁外表面90％的测点测定的漆膜厚度应大于或等于规定值，其余10％的测点测定的漆膜厚度不能够小于规定膜厚的90％；箱梁内表面85％的测点测定的漆膜厚度不得小于规定值，其余15％测点测定的漆膜厚度不可以小于要求膜厚的85％。第6节段左腹板厚度明显不足，需进行返工处理，处理经检测合格后，方可进行下一道工序。

本高架桥梁设计使用年限为100年，钢箱梁的设计使用年限也一样，而防腐方案以长效防腐为前提，涂装耐久性要求防腐年限不少于 25 年，结合钢箱梁的缺点，意识到钢箱梁的检测质量直接关系到钢箱梁投入使用的耐久性，施工质量检测是对成果的最终鉴定，因此施工过程中加强检测人员的责任心和工作态度，把严质量关，不断加强检测机构的业务水平及提高检测人员自身素质，从工程质量出发，做好检测工作，严格依据规范开展检测工作。

参考文献

[1]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011

[2]《焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定》GB 11345-2013

5 构件外观尺寸检查