鋼結(jié)構(gòu)講義配ppt

1、鋼結(jié)構(gòu)（鋼箱梁）制作質(zhì)量控制驗(yàn)收要點(diǎn)一、 方案編制1、制作方案的確定（第3、4頁）制作方案最重要的是確定梁段的劃分。梁段劃分的確定是根據(jù)安裝及運(yùn)輸方案來確定，由于橋位的施工情況受場地及起重機(jī)起重量的需要，往往鋼梁需要劃分多個節(jié)段進(jìn)行安裝，劃分時同時考慮運(yùn)輸條件的限制，（例：高速公路收費(fèi)口能通過寬度5米，長度控制在25米內(nèi)，若存在圓弧段，考慮裝車后整寬不超過5米。）也要考慮結(jié)構(gòu)上的影響，（例：橫梁宜整體制作，其板厚與縱梁不同。）分段劃分后，總包方要根據(jù)所劃分的階段校核其是否滿足吊裝、運(yùn)輸及結(jié)構(gòu)上的要求，然后必須報設(shè)計(jì)院同意，作為書面文件存檔。2、施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備主要是編制相關(guān)的文件，主要包含文件

2、如下：編號工藝文件名稱1鋼結(jié)構(gòu)制作工藝方案2鋼結(jié)構(gòu)深化圖紙3鋼結(jié)構(gòu)制造驗(yàn)收規(guī)則4板單元編號及打?qū)懱栆?guī)定5鋼板進(jìn)貨檢驗(yàn)及項(xiàng)目驗(yàn)收6板單元組裝工藝規(guī)程7節(jié)段組裝及預(yù)拼工藝規(guī)程8焊接工藝評定任務(wù)書9焊接工藝評定指導(dǎo)書10板單元焊接工藝規(guī)程11節(jié)段組裝焊接工藝規(guī)程12橋位焊接工藝規(guī)程13焊縫編號規(guī)定14板單元無損探傷清冊15節(jié)段無損探傷清冊16橋位無損探傷清冊17生產(chǎn)試板清單18涂裝材料進(jìn)貨檢驗(yàn)規(guī)程19涂裝工藝（第5頁）深化圖是廠家根據(jù)生產(chǎn)需要將設(shè)計(jì)圖進(jìn)行深化，深化圖包括板單元圖、胎架圖、總拼圖以及安裝圖。鋼結(jié)構(gòu)制造驗(yàn)收規(guī)則是整個鋼結(jié)構(gòu)制作過程中的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。板單元編號及打?qū)懱栆?guī)定是不可或缺的文件，對所

3、有板單元都有統(tǒng)一的編號，使得制作過程中不易重復(fù)，不易遺漏。進(jìn)貨檢驗(yàn)及項(xiàng)目驗(yàn)收是規(guī)定原材料及半成品進(jìn)場所需檢驗(yàn)項(xiàng)目及方法的文件，防止進(jìn)場原材料及半成品漏檢、漏項(xiàng)。（第6頁）工藝規(guī)程是在制作工程中指導(dǎo)工人施工的文件，內(nèi)容包括組裝、預(yù)拼、焊接等，規(guī)定了制作過程中采用的組裝及預(yù)拼的順序、方法，焊接的順序、參數(shù)，以及特殊部位的處理、返修的處理等。焊接工藝評定是指在制作前對整個工程采用的焊縫接頭進(jìn)行整理，對這些焊接接頭所采用的坡口形式、板厚組合、焊接材料、焊接方法、焊接位置、代表部位、焊接參數(shù)等進(jìn)行規(guī)定并進(jìn)行試驗(yàn)，滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后方可指導(dǎo)施工。焊接工藝評定需編寫焊接工藝評定任務(wù)書、焊接工藝評定指導(dǎo)書、

4、焊接工藝評定總結(jié)報告。（第7頁）焊縫編號、探傷清冊、生產(chǎn)試板清單都是做檢測是必備的文件，沒有這些文件，檢測報告是對應(yīng)不起來的。涂裝工藝同組裝、焊接工藝，指導(dǎo)工人施工的指導(dǎo)文件。二、 原材料（第8、9、10頁）原材料檢測主要檢測有鋼材、焊材、焊釘、高強(qiáng)螺栓、涂裝材料。相關(guān)項(xiàng)目參照規(guī)范要求。鋼材進(jìn)場取樣按四個“同一”即：同一廠家、同一材質(zhì)、同一板厚、同一出廠狀態(tài)，每10個爐（批）號抽驗(yàn)一組試件。其他條款根據(jù)規(guī)范要求。原材料控制標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)各規(guī)范要求較嚴(yán)的執(zhí)行，一般在鋼橋制作中采用鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB 50205-2001、鐵路鋼橋制造規(guī)范TB 10212-2009較多，其規(guī)定較詳細(xì)。三、 板

5、單元1、號料（第11頁）在鋼箱梁制作中，焊接收縮是無法控制的，它隨著材料、厚度、焊接方式、坡口、焊接環(huán)境等因素的影響發(fā)生變形。用計(jì)算機(jī)對鋼箱梁區(qū)段進(jìn)行整體放樣，確定各個零部件的精確尺寸后，必須對每個節(jié)段加方余量。在這個環(huán)節(jié)上，每個分段都有余量。針對常州橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，橋面的寬度方向（橫向），每個分段加放4mm的焊接收縮量；長度方向（縱向），合攏段在余量端加放50mm的工地配切量，其它每個吊運(yùn)分段均在余量端加放30 mm的工廠預(yù)拼配切量。（第12頁）鋼板使用前經(jīng)過預(yù)處理（矯平、清潔、除銹處理并噴涂無機(jī)鋅車間底漆）是保證數(shù)控下料準(zhǔn)確的基礎(chǔ)。（第13頁）除此之外下料時留有不斷點(diǎn)更是保證下料精度關(guān)鍵，根

6、據(jù)試驗(yàn)證實(shí)保證3m范圍內(nèi)有一個不斷點(diǎn)的板件，下料精度可達(dá)到誤差1mm的范圍，而沒有不斷點(diǎn)的板件根本無法達(dá)到精度要求，板件越大精度越差。原理：防止在切割時產(chǎn)生的應(yīng)力造成零件翹起，影響下料精度，不斷點(diǎn)就是給這個翹起提供約束。2、制作（第14頁）鋼箱梁每個節(jié)段劃分為：頂板單元、底板單元、縱腹板單元、橫隔板單元等。在制造中盡量實(shí)現(xiàn)單元化，避免零散部件參與節(jié)段組裝。這樣所有單元可按類型在車間內(nèi)專用胎架上形成流水作業(yè)制造，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)范化，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，質(zhì)量穩(wěn)定化。（第15頁）頂、底板單元是鋼箱梁的基本構(gòu)件，它的外形尺寸、U形（扁鋼）肋間距、U形（扁鋼）肋位置等項(xiàng)點(diǎn)是保證箱梁整體組裝精度的基礎(chǔ)，為此在零件

7、加工方面，首先對面板下料后滾平，以消除焰切應(yīng)力，有利于減小焊接變形，其次提高U形（扁鋼）肋的制作質(zhì)量，嚴(yán)格控制U形（球扁鋼）肋的外形尺寸和長度。在組裝方面，采用門架式胎型無碼定位組裝U形肋，并嚴(yán)格按縱橫基準(zhǔn)線精確對線就位。在控制焊接變形方面，利用反變形胎架設(shè)置反變形量，并在縱橫向預(yù)留焊接工藝補(bǔ)償量；采用線能量較小的CO2氣體保護(hù)自動焊接工藝和優(yōu)化的焊接順序在約束條件下焊接；對控制焊接后的微小殘余變形采用冷、熱矯相結(jié)合的方法進(jìn)行矯正，在專用胎架上精密對稱切割對接邊坡口。針對有縱向弧線的制作可調(diào)式板單元胎架，根據(jù)線形制作板單元。（第16頁）頂、底板單元驗(yàn)收時仔細(xì)核對深化圖紙和探傷清冊，檢查幾何尺寸

8、、平整度、焊縫外觀、探傷速報、坡口尺寸和方向。幾何尺寸一般橫向嚴(yán)格些，縱向放松些，因?yàn)榭v向留有余量；平整度個人認(rèn)為比較重要，是影響總拼時的關(guān)鍵，若板單元制作時平整度不理想，在總拼時就要進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)結(jié)構(gòu)焊接結(jié)束后處理受焊縫約束，調(diào)整困難且應(yīng)力無法釋放，既浪費(fèi)時間又對結(jié)構(gòu)不利；U肋和球扁鋼或者加勁板的間距一般都有樣板卡來檢驗(yàn)，檢驗(yàn)部位是隔板線部位，其他部位可以去檢，尤其是帶弧形的板單元，往往U肋采用的是“以直代曲”，保證接頭部位不在隔板線上就行；U肋端部有鋼襯墊，檢查鋼襯墊上的飛濺是否打磨干勁，鋼襯墊是否一直裝到面板位置；焊縫外觀驗(yàn)收時要注意起弧和斷弧部位是否有不飽滿或者焊瘤、不順的情況，如有需要

9、補(bǔ)焊和打磨；坡口尺寸影響焊接變形，坡口尺寸容易出現(xiàn)的問題主要是鈍邊和角度，鈍邊有大有小，造成熔透焊是不易焊透，根部有未熔合的現(xiàn)象。角度直接影響焊縫收縮的收縮量的變化；（第17頁）橫隔板按位置主要分為普通橫隔板、支座處橫隔板兩種形式，均采用整體式結(jié)構(gòu)。橫隔板是鋼箱梁組裝的內(nèi)胎，它的精度直接影響箱梁的斷面精度，同時鋼箱梁頂?shù)装錟形（扁鋼）肋直接插入橫隔板槽口，因此在橫隔板單元制作過程中控制U形（扁鋼）槽口間尺寸精度是一個重點(diǎn)，也是一個難點(diǎn)，可用以下工藝措施確保橫隔板幾何精度：鋼板下料前采用滾板機(jī)機(jī)械滾平，以消除軋制和焰切應(yīng)力，從而減小后續(xù)部件的焊接變形。采用平臺剛性約束下施焊，減小其翹曲變形。用線

10、能量較小的CO2氣體保護(hù)半自動焊焊接，以減小焊接變形。四、 總拼1、胎架（第18頁）胎架是結(jié)構(gòu)制作的前提，結(jié)構(gòu)線形基本上都在胎架上體現(xiàn)出來，所以胎架的驗(yàn)收是必不可少的，（有些單位認(rèn)為胎架不必報驗(yàn)）。首先，我們要核對胎架圖與設(shè)計(jì)圖是否一致，主要就是控制其線形是否正確。例：北翟路高架WN匝道有一跨就是胎架圖的問題造成橫坡做反標(biāo)高差了16cm。其次，對胎架標(biāo)高要進(jìn)行測量復(fù)合。在胎架制作過程中，鋼箱梁的投影線、控制點(diǎn)都要打在地上（地樣）。牙板位置一般均設(shè)置在隔板位置上。2、總拼（第19頁）根據(jù)設(shè)計(jì)線形設(shè)置并考慮預(yù)拱設(shè)置制作總拼胎架，多節(jié)段連續(xù)匹配組裝、焊接、預(yù)拼。在節(jié)段制造中，有兩種制作方法即正造法和

11、反造法。正造法按照底板、斜底板橫隔板縱腹板頂板的順序。反造法按照頂板隔板腹板球扁鋼底板的順序。（第21頁）鋼箱梁整體組裝胎架上以胎架為外胎，以橫隔板為內(nèi)胎進(jìn)行整體組裝，采用縱橫基準(zhǔn)線、測量塔控制箱口幾何尺寸和斷面垂直度。整體組裝胎架設(shè)計(jì)時根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)，橫向預(yù)設(shè)工藝補(bǔ)償量，來抵消整體組焊后箱梁斷面的收縮變形，確保1.5%橋面橫坡。采用橫向基準(zhǔn)線控制單元塊的準(zhǔn)確就位, 再以單元塊的縱橫基準(zhǔn)線控制其它單元件的組裝。在日出前將鋼箱梁板單元按線定位，避免日光對組裝的影響。將兩個底板單元件組焊成一個板單元件后再參與箱梁的整體組裝，減少整體焊接的焊縫數(shù)量（俗稱：兩拼）。箱梁橫斷面預(yù)設(shè)適當(dāng)?shù)暮附庸に囇a(bǔ)償量，

12、以控制箱梁的整體焊接變形。正造部分頂、底板與反造部分頂板兩拼容易產(chǎn)生角變形，反面加長碼的剛性固定來減小變形，焊后再反面用火焰矯正，效果明顯，使平整度達(dá)到精度要求。（第24頁）反造部分的底板都是弧形較大的部分，兩塊弧形板拼接地方的角變形向內(nèi)凹陷，嚴(yán)重影響了美觀。由于自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，利用剛性固定及火焰矯正的方法效果很不明顯，隨后采用反變形的方法向外給足收縮量再焊接的方法，使得兩塊弧形板連接位置的圓弧精度達(dá)到要求。3、預(yù)拼（第25頁）鋼箱梁在總拼裝場進(jìn)行預(yù)拼裝，若發(fā)現(xiàn)節(jié)段尺寸有誤時，即可在預(yù)拼裝場進(jìn)行尺寸修正和調(diào)整匹配件尺寸，從而避免在高空調(diào)整，減少高空作業(yè)難度和加快吊裝速度。（第26頁）采用縱

13、橫基準(zhǔn)線、測量塔控制預(yù)拼長度和直線度；采用多段實(shí)橋立體預(yù)拼裝法，實(shí)施箱口匹配連接精度的控制。合攏段長度及箱口尺寸精度是實(shí)現(xiàn)大橋順利合攏的必要條件，為此在制造中采取板單元制作時兩端留出一定配切量（取各50mm），在箱梁制造完成后暫不切除，待大橋架設(shè)到合攏口時，準(zhǔn)確量測合攏口的距離，再對合攏段依據(jù)測量統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行配切，確保合攏段的長度。如果一條胎架不夠整橋長度，最后一個節(jié)段前移與后續(xù)節(jié)段進(jìn)行預(yù)拼裝。（第27頁）節(jié)段間端口連接應(yīng)重點(diǎn)檢查節(jié)段中心梁高、相鄰?fù)飧拱寮暗装迤叫睂咏D(zhuǎn)角處梁高、平斜對接轉(zhuǎn)角偏差、頂?shù)装灏暹呭e邊量等節(jié)段間接口的焊接間隙必須嚴(yán)格控制。過大的焊接間隙會增大焊接收縮量，影響連接精度

14、；而間隙過小，則容易造成焊縫熔不透。因此，規(guī)定合理的焊接間隙是保證焊接質(zhì)量的一個重要因素。為此，采用間隙定位工藝板，確保間隙尺寸。在頂板、底板處確定若干個間隙定位點(diǎn)，用于間隙檢查。（第28頁）為了減小橋位接口對接錯邊調(diào)整的難度，箱口各拐點(diǎn)處預(yù)留一定長度的不焊段（即甩焊，一般預(yù)留20cm）。五、 掃尾（第29頁）掃尾工作是結(jié)構(gòu)報驗(yàn)的最后一關(guān)，所以結(jié)構(gòu)上的問題均在該步驟中完成。檢查重點(diǎn)是焊縫外觀的修整、自由邊的打磨、環(huán)縫坡口的切割以及結(jié)構(gòu)表面的馬腳、崩坑、毛刺、飛濺等。（第30頁）在制作過程時要設(shè)有停止點(diǎn)（檢查點(diǎn)，暫停施工待檢查合格后方可繼續(xù)施工，故名停止點(diǎn)）。停止點(diǎn)的劃分為：名稱內(nèi)容第1停止點(diǎn)底

15、板鋪設(shè)（頂板）第15停止點(diǎn)底板焊接結(jié)束（頂板）第2停止點(diǎn)隔板、腹板組裝第2.5停止點(diǎn)隔板、腹板焊接第3停止點(diǎn)頂板鋪設(shè)（底板）第4停止點(diǎn)預(yù)拼裝第5停止點(diǎn)下胎掃尾停止點(diǎn)的劃分必須嚴(yán)格控制，否則后給下道工序的制作帶來困難，一旦下道工序開始就很難進(jìn)行糾偏，造成浪費(fèi)大量的工期、人工及資金。檢查內(nèi)容：第1停止點(diǎn)：板單元上胎后要與其固定牢靠，防止焊接側(cè)板時引起焊接變形導(dǎo)致脫胎。頂、底板鋪設(shè)上去后檢查板邊線，用吊線的方法對照地樣。第1.5停止點(diǎn)：頂、底板拼縫焊接完成24h后進(jìn)行無損探傷，對有缺陷的焊縫進(jìn)行返修，返修不得超過兩次。同時檢查焊縫區(qū)域的平整度，如有超標(biāo)進(jìn)行火焰矯正。第2停止點(diǎn)：隔板、腹板安裝后檢查其

16、直線度、垂直度、有失高的吊線檢查。第2.5停止點(diǎn)：隔板、腹板焊接后檢查其直線度、垂直度、有失高的吊線檢查。由于受焊接收縮變形影響，直線度一般都如波浪，需要火焰矯正。檢查焊縫外觀質(zhì)量，注意U肋、球扁鋼及加勁肋部位的包腳。熔透焊24h后無損探傷。注：焊縫外觀檢查一定要注意不要將外觀缺陷放入掃尾階段，目前處于敞開狀態(tài)，對修補(bǔ)和檢查都方便，一旦頂、底板鋪設(shè)后，相對環(huán)境都要差，只會浪費(fèi)時間。第3停止點(diǎn)：頂板鋪設(shè)后檢查邊線位置及標(biāo)高。第4停止點(diǎn)：預(yù)拼完成后檢查以縱向中心線處的理論標(biāo)高為準(zhǔn)，檢測各節(jié)段兩端橫隔板處的實(shí)際標(biāo)高值。在檢查線形的同時檢查預(yù)拼節(jié)段中心線的旁彎。檢查各節(jié)段兩端橫隔板處的左右標(biāo)高值，判斷

17、各節(jié)段的水平狀態(tài)及扭曲情況。將鋼箱梁橫隔板處中心線返至頂板上作為檢查線，檢查各節(jié)段的累加長度（確定后續(xù)節(jié)段的補(bǔ)償量）；節(jié)段縱向累加長度；扭曲；節(jié)段間端口匹配情況等。檢查時同時注意節(jié)段內(nèi)不能漏掉階段編號和方向，吊裝釣餌的位置及方向以免造成現(xiàn)場安裝的困難。預(yù)拼完成后即可下胎，進(jìn)入掃尾階段。六、 涂裝（第31頁）鋼結(jié)構(gòu)涂裝其實(shí)是很重要的，作用是保護(hù)結(jié)構(gòu)不受腐蝕而影響壽命。常規(guī)外表面防腐配套有環(huán)氧富鋅底漆（無機(jī)富鋅底漆、噴鋅、噴鋁）（環(huán)氧封閉漆）環(huán)氧云鐵中間漆聚氨酯面漆（氟碳面漆）。（第32頁）涂裝檢驗(yàn)主要是檢查進(jìn)入噴砂房前是否鋼表面有油污、膠帶（陶瓷襯墊），影響噴砂效果，使其能夠達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的清潔度和粗糙度。噴砂施工后檢查清潔度和粗糙度，使用工具是目測對照圖譜和粗糙度儀。油漆噴涂施工每道油漆都需要進(jìn)行檢查，檢查其厚度并觀察是否存在流掛、橘皮、針眼等。使用工具為膜厚儀和十倍放大鏡。噴涂油漆前測量環(huán)境溫度、濕度、鋼板溫度，保證涂裝施工滿足要求。（第33頁）油漆表干后還要做油漆附著力試驗(yàn)，環(huán)氧富鋅底漆的直接做劃格法；若是噴鋁、鋅和無機(jī)富鋅底漆的做拉拔試驗(yàn)。七、 拓展1、施工過