鋼箱梁施工方法及工藝

鋼箱梁施工方法及工藝1.1鋼箱梁制作工藝鋼箱梁均采用U型組焊截面。有頂板、底板、腹板、隔板和肋板構(gòu)成。頂板、底板與腹板焊接為全熔透一級焊縫，所有角焊縫為二級。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ041-2000。分段后的鋼梁每段都超長、超重、體積龐大。制作胎具不能移動，焊接、制作質(zhì)量要求較高，制作時(shí)要嚴(yán)格控制關(guān)鍵工序的施工，確保制作質(zhì)量。1.1.1頂、底板制造工藝●●采用CO2自動焊機(jī)施焊，焊后進(jìn)行適當(dāng)修整●頂、底板下料、打坡口，肋下料后經(jīng)過矯正、成型?！耥?、底板下料嚴(yán)格控制平面度●吊鋼板時(shí)注意吊裝平衡，以防產(chǎn)生永久變形下料矯正組裝肋板焊接修整1.1.2橫隔板制造工藝●●人孔圍板壓型●劃線組裝，預(yù)留焊接收縮量，在板單元對接處，板邊與胎架固定，在反變形胎架上進(jìn)行焊接，用CO2半自動焊機(jī)對稱施焊，嚴(yán)格控制焊接變形，以減小修整量●采用半自動切割下料●用CO2半自動焊機(jī)對稱施焊，嚴(yán)格控制焊接變形●在平臺上進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)格控制平面度下料加工組焊豎肋水平肋修整切割主板周邊及大孔組焊圍板修整●采用數(shù)控切割下料1.1.3腹板制造工藝●●采用半自動切割機(jī)下料●在胎架上用CO2半自動焊機(jī)施焊，以減小焊接變形和修整量●刨焊接坡口●嚴(yán)格控制平面度和上下弧度●采用CO2半自動焊，焊后修整嚴(yán)格控制直線度●在胎架上用CO2半自動焊機(jī)按工藝規(guī)定的順序施焊，嚴(yán)格控制焊接變形下料矯正加工T形肋組焊修T形肋與主板組焊修組焊人孔圍板和豎肋修整●焊后在平臺上修整檢驗(yàn)1.1.4涂裝工藝●采用噴丸（砂）除銹，●采用噴丸（砂）除銹，將表面油污、氧化皮和鐵銹以及其它雜物消除干凈。除銹●保證電弧噴涂涂層的質(zhì)量和涂層與被噴涂基體之間的結(jié)合強(qiáng)度●保證電弧噴涂涂層的質(zhì)量和涂層與被噴涂基體之間的結(jié)合強(qiáng)度。電弧噴鋁●采用刷涂，最小膜厚需達(dá)到規(guī)定厚度的90%以上。●采用刷涂，最小膜厚需達(dá)到規(guī)定厚度的90%以上。封閉漆面漆●面漆●采用高壓無氣噴涂，應(yīng)光潔美觀、色彩均勻。修補(bǔ)●整體涂裝后修補(bǔ)檢驗(yàn)。修補(bǔ)●整體涂裝后修補(bǔ)檢驗(yàn)。1.2施工精度控制措施1.2.1總體控制措施（1）工藝控制：從深化圖紙開始，鋼梁有橫向坡度，縱向高差，豎向起拱，都要在詳圖轉(zhuǎn)化中考慮。底板為二次拋物線形，腹板、內(nèi)隔板等要電腦放樣。（2）排板下料：根據(jù)詳圖排版:在鋼板上放樣，長度方向放出100mm的余量，橫向收縮加20mm的余量。主要考慮底板縱橫向焊接收縮量。每段制作時(shí)考慮拼裝收縮量和安裝余量。（3）對于箱體在專用道胎具上進(jìn)行組對，根據(jù)施工圖按1：1比例在制作平臺上放樣，用水準(zhǔn)儀測量在胎架上高程值。（4）頂板上部用卡板固定。下端用楔形鐵塊固定。箱梁兩端設(shè)置臨時(shí)支撐，用經(jīng)緯儀測定箱口上下垂直度。（5）注意垂直度，防止扭曲變形是箱型梁制作的重要環(huán)節(jié)，所以，在組裝箱體的每一工序都要檢查是否扭曲，如發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理?？刂葡潴w由自重而引起的下?lián)稀＃?）箱梁的翻轉(zhuǎn)焊接；可用翻轉(zhuǎn)器固定鋼梁，鋼梁翻轉(zhuǎn)30。。中間部位的鋼梁重量大，采用吊耳吊裝翻轉(zhuǎn)。吊耳焊接位置見（安裝節(jié)點(diǎn)圖）（7)檢查工具復(fù)檢。鋼尺、角尺、塞尺、測量儀器校核。1.2.2放樣、號料和切割（1）放樣和號料應(yīng)根據(jù)加工詳圖和工藝要求進(jìn)行。（2）對于形狀復(fù)雜的隔板和桿件，應(yīng)通過放樣校對后確定。（3）樣板制作的允許偏差應(yīng)符合表6-1的規(guī)定。（4）號料前應(yīng)檢查鋼板的牌號、規(guī)格、質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)鋼板不平直，有蝕銹、油漆等污物，應(yīng)矯正清理后再號料。樣板、樣桿、樣條制作允許偏差表6-1項(xiàng)目允許偏差（mm）兩相鄰孔中心線距離土0.5對角線、兩極邊孔中心距離土1.0孔中心與孔群中心線的橫向距離0.5寬度、長度+0.5，-1.0曲線樣板上任意點(diǎn)偏離1.0（5）切割時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：1）切割前應(yīng)將鋼板上浮銹、污物清除干凈。鋼料應(yīng)放平、墊穩(wěn)，割縫下面應(yīng)留有空隙。2）切割采用精密切割，采用數(shù)控切割機(jī)下料?；蚨囝^半自動切割機(jī)下料。3）剪切鋼板應(yīng)控制板厚，厚度不宜超過12mm，剪切邊緣應(yīng)平整，無毛刺、缺肉。4）矯正和邊緣加工，用半自動切割機(jī)和數(shù)控切割機(jī)配以砂輪打磨坡口。刨光頂緊板和支座墊板用銑床加工。5）精密切割面質(zhì)量應(yīng)符合表6-2的規(guī)定，切割面硬度不超過HV350。切割表面質(zhì)量要求表6-2項(xiàng)目等級12備注表面粗糙度Ra25μm50μm按GB1031-83用樣板檢測崩坑不容許1m長度內(nèi)容許有1處1mm超限應(yīng)修補(bǔ)，按焊接有關(guān)規(guī)定塌角圓角半徑≤0.5mm

切割面垂直度≤0.05t，且不大于2.0mm

注：t為鋼板厚度。1.2.3材料拼接鋼板長度拼接時(shí)，應(yīng)分次完成。因?yàn)榘逄L一次接成整板不好校正。分幾次拼接后進(jìn)行平板矯正，再接成大整板。操作順序?yàn)椋浩唇?、施焊、矯直、下料放樣。所有對接焊縫采用埋弧自動焊。焊縫的兩端應(yīng)設(shè)引弧板，材質(zhì)用Q345qD,焊后用氣割切除引弧板并修磨平整。腹板、頂板、底板為定寬板，只需長度方向接板。（1）拼板接口坡口用半自動切割機(jī)進(jìn)行坡口加工，用砂輪機(jī)打磨。（2）拼接點(diǎn)固時(shí)先檢查坡口形式，再檢查兩板是否放在一個(gè)平面上。（3）拼接板（翼緣板、腹板）要求熔透焊，根據(jù)質(zhì)量等級要求進(jìn)行超聲波檢查并增加5%的X射線檢驗(yàn)。（4）埋弧焊絲采用同材質(zhì)同強(qiáng)度的焊絲。（5）采用焊劑必須同焊絲相匹配，焊絲提前烘干。控制溫度在300-350℃，烘干2小時(shí)。1.3鋼梁組裝時(shí)注意事項(xiàng)（1）底板上必須彈出中心線，隔板位置必須打出樣沖眼。（2）胎架完成后，尺寸經(jīng)檢查后，不得再修改胎架，移動胎架位置。（3）底板縱向加勁肋誤差必須滿足規(guī)范規(guī)定。解體后的鋼梁分三段制作。頂板、底板和腹板的接口位置錯(cuò)開200mm。鋼梁兩端頂板采用25mm厚鋼板，翼緣寬度600mm，對應(yīng)腹板為16mm。鋼梁中間部分頂板為30mm厚鋼板，翼緣寬度600mm，對應(yīng)的腹板為14mm。中心對稱以14mm為基準(zhǔn)。在變截面處以箱梁外側(cè)找平。頂板翼緣坡度2%，見圖示6-3箱梁斷面圖圖6-4鋼梁固定在臺架上圖6-5ZY23-ZY24鋼橋平面布置圖1.4鋼梁制作（1）腹板上下端開坡口。上端開45O坡口，下端腹板內(nèi)側(cè)開單坡口45O。（2）腹板與頂板的T型焊縫采用埋弧自動焊接，在H型鋼生產(chǎn)線上焊接成型。焊絲采用H08Mn2E,焊劑選用SJ101Q。電流580~600（A),焊接速度45~50cm/min。（3）箱體組裝前兩側(cè)腹板上的四道肋板焊在腹板上。焊縫采用埋弧制動焊或CO2氣體保護(hù)焊。接口位置的肋板預(yù)留。（4）底板鋪設(shè)在調(diào)整好的胎架上，底板上的四道肋板與底板焊接。焊縫采用CO2氣體保護(hù)焊。電流220~240（A),焊接速度20~30cm/min。接口位置的肋板預(yù)留。（5）橫隔板從上部穿入固定在底板上的肋板。端頭板不上，用支撐代替端頭板。端頭板最后安裝。（6）把矯正好的T型腹板下端放在底板上進(jìn)行調(diào)整。腹板上的各道肋板對應(yīng)的隔板上的槽一一就位。腹板與底板焊接內(nèi)側(cè)采用CO2氣體保護(hù)焊，配以ER50-3焊絲。外側(cè)采用埋弧自動焊。（7）橫隔板與腹板、底板的焊接采用角焊縫，用CO2氣體保護(hù)焊，配以ER50-3焊絲。（8）箱室內(nèi)支座處的橫隔板焊接完成后上端橫梁，端板外側(cè)開坡口。用CO2氣體保護(hù)焊，配以ER50-3焊絲。1.4.1現(xiàn)場拼裝接口與設(shè)計(jì)人員溝通后改為右圖形式1.4.2隔板的制作與組裝橫隔板是箱體的內(nèi)胎，是控制箱型斷面尺寸的關(guān)鍵。隔板分兩種，一種為箱室內(nèi)的隔板，一種為連接橫梁隔板，箱室內(nèi)的隔板制作復(fù)雜。應(yīng)根據(jù)圖紙?jiān)跀?shù)控床上制圖放樣。切割前檢查數(shù)據(jù)無誤后進(jìn)行切割。一次成型，保證幾何尺寸在誤差范圍之內(nèi)。孔徑必須保證光潔度。隔板矯正不平整度。1.5鋼梁焊接要求在工廠首次焊接工作之前或材料、工藝在施工過程中遇有須重新評定的變化，必須分別進(jìn)行焊接工藝評定試驗(yàn)。焊接工藝評定按現(xiàn)行《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行。焊工應(yīng)經(jīng)過考試，熟悉焊接工藝要求，取得資格證書后方可從事焊接工作。焊工停焊時(shí)間超過6個(gè)月，應(yīng)重新考核。工廠焊接宜在室內(nèi)進(jìn)行，濕度不宜高于80％。主要桿件應(yīng)在組裝后24h內(nèi)焊接。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼厚度為25mm以上時(shí)進(jìn)行定位焊、埋弧焊時(shí)應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度80~120℃，預(yù)熱范圍為焊縫兩側(cè)，寬度50~80mm。（1）焊接材料應(yīng)通過焊接工藝評定確定，具有質(zhì)量證明書。埋弧自動焊焊絲，選用H08Mn2E，Φ4.0mm；焊劑選用SJ101Q。CO2氣體保護(hù)焊焊絲選用ER50-3，Φ1.2mm；埋弧自動焊必須在距桿件端部80mm以外的引弧板上起、熄弧。焊縫停弧處刨成l：5斜坡后，并搭接50mm再引弧施焊。（2）所有焊縫必須進(jìn)行外觀檢查，不得有裂紋、未熔合、夾渣、未填滿弧坑和超出規(guī)定的缺陷。（3）外觀檢查合格后，焊縫應(yīng)在24h后進(jìn)行無損檢驗(yàn)。（4）超聲波探傷時(shí)，內(nèi)部質(zhì)量分級應(yīng)符合規(guī)定。其它技術(shù)要求可按現(xiàn)行《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》（GBll345）執(zhí)行。頂板、腹板和底板橫向?qū)雍缚p增加10%射線探傷，二級焊縫進(jìn)行磁粉探傷檢查。焊接規(guī)范參數(shù)焊接方法焊材規(guī)格焊接位置焊接電流電弧電壓焊道厚度或焊接速度備注CO2氣體保護(hù)焊焊Φ1.2F260～280A34～363～6mm/道埋弧自動焊Φ4.0F550～600A30～3222m/h1.6焊接變形的控制方法(1)采用合理焊接順序。盡量采取對稱焊接和分段退焊法、多層焊、焊前要預(yù)熱，使焊件在施焊時(shí)溫度均勻，并且應(yīng)連續(xù)施焊，每一層焊道焊完后應(yīng)及時(shí)清理焊渣和飛濺物。先焊主要的焊縫后焊次要的焊縫。先焊單獨(dú)的小構(gòu)件，再焊整體構(gòu)件，而且要減少交叉和密集焊縫。(2)起拱：鋼梁中心按拋物線起拱120mm，防止鋼梁下?lián)稀?3)不能隨便增大焊肉，焊肉過大容易引起焊接應(yīng)力集中而過量變形。(4)構(gòu)件吊裝時(shí)要加固臨時(shí)支撐。防止構(gòu)件扭曲變形。(5)合理安排焊接時(shí)間，先焊接的主焊縫與后焊接的焊縫不能相隔時(shí)間太長，否則后焊接的焊接變形收縮量抵消不了前面焊縫焊接的收縮變形。(6)組裝平臺一定要用水準(zhǔn)儀找平。盡量使基準(zhǔn)面比較平整。保證構(gòu)件組裝的精準(zhǔn)。1.7鋼梁矯正方法矯正方法主要有機(jī)械矯正、火焰矯正和綜合矯正。利用火焰矯正法要適當(dāng)控制火焰加熱的溫度，溫度過高會使材料機(jī)械性能降低，溫度過低使矯正效率降低。火焰矯正的效果，關(guān)鍵在于正確的選擇加熱位置、范圍、加熱溫度以及加熱后的冷卻速度，低合金鋼材料的加熱溫度一般為600℃-800℃。1.8栓釘焊接栓釘焊接要做焊接實(shí)驗(yàn)，栓釘進(jìn)行復(fù)檢并做焊接工藝評定。鋼梁上翼緣的剪力釘按布置圖排列。請專業(yè)的隊(duì)伍進(jìn)行栓釘施焊。栓釘規(guī)格為φ22*180mm。焊機(jī)采用RSN-2500型電弧栓柱焊機(jī)。電流控制在1900-1925A，按照栓釘布置圖畫線定位。施焊應(yīng)在專用胎架上。先把瓷環(huán)放在定位線上。采用M22的卡頭夾緊栓釘進(jìn)行施焊。每個(gè)栓釘焊完后進(jìn)行檢查，位置放的是否準(zhǔn)確，焊接是否牢靠。合格后構(gòu)件方可出廠。1.9鋼梁預(yù)拼裝鋼梁拼裝精度控制（1）要控制起拱度、橫向坡度、側(cè)彎、總長度。（2）在胎架上放出預(yù)拱度，用墊鐵調(diào)整。（3）鋼梁拼裝工藝流程：（一組預(yù)拼裝）。（4）拼裝順序：胎具的制作—拼裝定位—鋼梁分解部件驗(yàn)收—鋼梁分段組裝—除銹涂漆—整體驗(yàn)收。（5）根據(jù)鋼梁幾何尺寸先布置胎具支架，拼裝順序采用從中間向兩端延伸的方法進(jìn)行，在鋼梁每隔3米位置放置一組胎具進(jìn)行支撐，胎具上平面應(yīng)根據(jù)起拱要求逐次進(jìn)行標(biāo)高調(diào)整。用全站儀進(jìn)行放線確定組裝定位點(diǎn)。（6）第一段（中間部分）放置到胎具后，進(jìn)行水平位置、垂直度的調(diào)整，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行臨時(shí)加固，對本段內(nèi)部的加勁板進(jìn)行驗(yàn)尺。固定完畢后再進(jìn)行本段整體尺寸校驗(yàn)。（7）依次進(jìn)行其各段梁的組裝，拼裝、連接直到拼裝完成。（8）拼裝完成后，進(jìn)行編號，做標(biāo)記。接口位置焊上臨時(shí)定位板。便于現(xiàn)場組對時(shí)拼接。梁拼裝主要尺寸允許偏差表6-9項(xiàng)目允許偏差（mm）梁高h(yuǎn)h≤2m±2h＞2m±4跨度L支座中心至中心±8全長全橋長度±15主梁中心距±3旁彎橋梁中心線與其試拼裝全長L的兩端中心所連直線的偏差L/5000平聯(lián)節(jié)間對角線差3橫聯(lián)對角線差4主梁傾斜4支點(diǎn)高低差支座處三點(diǎn)水平時(shí)，另一點(diǎn)翹起高度3成梁拼裝在龍門吊和汽車吊下配合下進(jìn)行。1.10油漆涂裝構(gòu)件驗(yàn)收合格后，進(jìn)行拋丸除銹，等級達(dá)到Sa2.5。安裝焊縫位置處留出30-50mm暫不涂刷油漆。面漆：制作廠刷一道，整個(gè)橋安裝后涂裝第二道。采用真空無氣噴涂和刷涂，在良好的環(huán)境條件下施工。表6-10結(jié)構(gòu)部位涂層涂裝體系干膜厚度（μm）鋼橋外表面鋼板處理拋丸除銹Sa2.5表面粗糙度40-70μm底漆醇溶性無機(jī)富鋅底漆75μm中間漆環(huán)氧云鐵中間漆2*75μm面漆脂肪族聚氨酯面漆2*40μm鋼箱梁內(nèi)表面底漆厚漿型環(huán)氧底漆20μm橋面板上表面鋼板處理拋丸除銹Sa2.5表面粗糙度40-70μm面漆無機(jī)富鋅底漆75μm1.11鋼梁構(gòu)件出廠時(shí)的要求（1）產(chǎn)品合格證；（2）鋼材和其他材料質(zhì)量證明書或試驗(yàn)報(bào)告；（3）施工圖、拼裝簡圖和設(shè)計(jì)變更文件，設(shè)計(jì)變更內(nèi)容應(yīng)在施工圖中相應(yīng)部位注明；（4）產(chǎn)品試板的試驗(yàn)報(bào)告；（5）焊縫重大修補(bǔ)記錄；（6）焊縫無損檢驗(yàn)報(bào)告及涂層檢測資料；（7）工廠試拼裝記錄；（8）構(gòu)件發(fā)運(yùn)和包裝清單。鋼構(gòu)件包裝必須在涂層干燥后進(jìn)行。包裝和存放應(yīng)保證構(gòu)件不變形、不損壞，不散失，包裝和發(fā)運(yùn)應(yīng)符合運(yùn)輸?shù)?/p>