钢箱梁施工方法及工艺 1.1钢箱梁制作工艺钢箱梁均采用U 型组焊截面。
有顶板、底板、腹板、隔板和肋板构成。
顶板、底板与腹板焊接为全熔透一级焊缝,所有角焊缝为二级。
执行标准为《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。
分段后的钢梁每段都超长、超重、体积庞大。
制作胎具不能移动,焊接、制作质量要求较高,制作时要严格控制关键工序的施工,确保制作质量。
1.1.1顶、底板制造工艺● 采用CO 2自动焊机施焊,焊后进行适当修整● 顶、底板下料、打坡口,肋下料后经过矫正、成型。
●顶、底板下料严格控制平面度● 吊钢板时注意吊装平衡,以防产生永久变形1.1.2横隔板制造工艺1.1.3腹板制造工艺●人孔围板压型● 划线组装,预留焊接收缩量,在板单元对接处,板边与胎架固定,在反变形胎架上进行焊接,用CO 2半自动焊机对称施焊,严格控制焊接变形,以减小修整量●采用半自动切割下料● 用CO 2半自动焊机对称施焊,严格控制焊接变形● 在平台上进行检验,严格控制平面度●采用数控切割下料●采用半自动切割机下料 ●在胎架上用CO 2半自动焊机施焊,以减小焊接变形和修整量 ●刨焊接坡口●严格控制平面度和上下弧度●采用CO 2半自动焊,焊后修整严格控制直线度●在胎架上用CO 2半自动焊机按工艺规定的顺序施焊,严格控制焊接变形●采用喷丸(砂)除锈,将表面油污、氧化皮和铁锈以及其它杂物消除干净。
●采用刷涂,最小膜厚需达到规定厚度的90%以上。
●采用高压无气喷涂,应光洁美观、色彩均匀。
● 整体涂装后修补检验。
1.1.4涂装工艺1.2施工精度控制措施 1.2.1总体控制措施(1)工艺控制:从深化图纸开始,钢梁有横向坡度,纵向高差,竖向起拱,都要在详图转化中考虑。
底板为二次抛物线形,腹板、内隔板等要电脑放样。
(2)排板下料:根据详图排版:在钢板上放样,长度方向放出100mm 的余量,横向收缩加20mm 的余量。
主要考虑底板纵横向焊接收缩量。
每段制作时考虑拼装收缩量和安装余量。
●保证电弧喷涂涂层的质量和涂层与被喷涂基体之间的结合强度。
(3)对于箱体在专用道胎具上进行组对,根据施工图按1:1比例在制作平台上放样,用水准仪测量在胎架上高程值。
(4)顶板上部用卡板固定。
下端用楔形铁块固定。
箱梁两端设置临时支撑,用经纬仪测定箱口上下垂直度。
(5)注意垂直度,防止扭曲变形是箱型梁制作的重要环节,所以,在组装箱体的每一工序都要检查是否扭曲,如发现及时处理。
控制箱体由自重而引起的下挠。
(6)箱梁的翻转焊接;可用翻转器固定钢梁,钢梁翻转30。
中间部位的钢梁重量大,采用吊耳吊装翻转。
吊耳焊接位置见(安装节点图)(7) 检查工具复检。
钢尺、角尺、塞尺、测量仪器校核。
1.2.2放样、号料和切割(1)放样和号料应根据加工详图和工艺要求进行。
(2)对于形状复杂的隔板和杆件,应通过放样校对后确定。
(3)样板制作的允许偏差应符合表6-1的规定。
(4)号料前应检查钢板的牌号、规格、质量,如发现钢板不平直,有蚀锈、油漆等污物,应矫正清理后再号料。
样板、样杆、样条制作允许偏差表6-1(5)切割时应注意下列事项:1)切割前应将钢板上浮锈、污物清除干净。
钢料应放平、垫稳,割缝下面应留有空隙。
2)切割采用精密切割,采用数控切割机下料。
或多头半自动切割机下料。
3)剪切钢板应控制板厚,厚度不宜超过12mm,剪切边缘应平整,无毛刺、缺肉。
4)矫正和边缘加工,用半自动切割机和数控切割机配以砂轮打磨坡口。
刨光顶紧板和支座垫板用铣床加工。
5)精密切割面质量应符合表6-2的规定,切割面硬度不超过HV350。
切割表面质量要求表6-21.2.3材料拼接钢板长度拼接时,应分次完成。
因为板太长一次接成整板不好校正。
分几次拼接后进行平板矫正,再接成大整板。
操作顺序为:拼接、施焊、矫直、下料放样。
所有对接焊缝采用埋弧自动焊。
焊缝的两端应设引弧板,材质用Q345qD,焊后用气割切除引弧板并修磨平整。
腹板、顶板、底板为定宽板,只需长度方向接板。
(1)拼板接口坡口用半自动切割机进行坡口加工,用砂轮机打磨。
(2)拼接点固时先检查坡口形式,再检查两板是否放在一个平面上。
(3)拼接板(翼缘板、腹板)要求熔透焊,根据质量等级要求进行超声波检查并增加5%的X射线检验。
(4)埋弧焊丝采用同材质同强度的焊丝。
(5)采用焊剂必须同焊丝相匹配,焊丝提前烘干。
控制温度在300-350℃,烘干2小时。
1.3钢梁组装时注意事项(1)底板上必须弹出中心线,隔板位置必须打出样冲眼。
(2)胎架完成后,尺寸经检查后,不得再修改胎架,移动胎架位置。
(3)底板纵向加劲肋误差必须满足规范规定。
解体后的钢梁分三段制作。
顶板、底板和腹板的接口位置错开200mm。
钢梁两端顶板采用25mm厚钢板,翼缘宽度600mm,对应腹板为16mm。
钢梁中间部分顶板为30mm厚钢板,翼缘宽度600mm,对应的腹板为14mm。
中心对称以14mm为基准。
在变截面处以箱梁外侧找平。
顶板翼缘坡度2%,见图示6-3箱梁断面图图6-5 ZY23-ZY24钢桥平面布置图1.4钢梁制作(1)腹板上下端开坡口。
上端开45O坡口,下端腹板内侧开单坡口45O。
(2)腹板与顶板的T型焊缝采用埋弧自动焊接,在H 型钢生产线上焊接成型。
焊丝采用H08Mn2E, 焊剂选用SJ101Q。
电流580~600(A),焊接速度45~50cm/min。
(3)箱体组装前两侧腹板上的四道肋板焊在腹板上。
焊缝采用埋弧制动焊或CO2气体保护焊。
接口位置的肋板预留。
(4)底板铺设在调整好的胎架上,底板上的四道肋板与底板焊接。
焊缝采用CO2气体保护焊。
电流220~240(A),焊接速度20~30cm/min。
接口位置的肋板预留。
(5)横隔板从上部穿入固定在底板上的肋板。
端头板不上,用支撑代替端头板。
端头板最后安装。
(6)把矫正好的T型腹板下端放在底板上进行调整。
腹板上的各道肋板对应的隔板上的槽一一就位。
腹板与底板焊接内侧采用CO2气体保护焊,配以ER50-3焊丝。
外侧采用埋弧自动焊。
(7)横隔板与腹板、底板的焊接采用角焊缝,用CO2气体保护焊,配以ER50-3焊丝。
(8)箱室内支座处的横隔板焊接完成后上端横梁,端板外侧开坡口。
用CO2气体保护焊,配以ER50-3焊丝。
1.4.1现场拼装接口与设计人员沟通后改为右图形式1.4.2隔板的制作与组装横隔板是箱体的内胎,是控制箱型断面尺寸的关键。
隔板分两种,一种为箱室内的隔板,一种为连接横梁隔板,箱室内的隔板制作复杂。
应根据图纸在数控床上制图放样。
切割前检查数据无误后进行切割。
一次成型,保证几何尺寸在误差范围之内。
孔径必须保证光洁度。
隔板矫正不平整度。
1.5钢梁焊接要求在工厂首次焊接工作之前或材料、工艺在施工过程中遇有须重新评定的变化,必须分别进行焊接工艺评定试验。
焊接工艺评定按现行《公路桥涵施工技术规范》进行。
焊工应经过考试,熟悉焊接工艺要求,取得资格证书后方可从事焊接工作。
焊工停焊时间超过6个月,应重新考核。
工厂焊接宜在室内进行,湿度不宜高于80%。
主要杆件应在组装后24h内焊接。
低合金高强度结构钢厚度为25mm以上时进行定位焊、埋弧焊时应进行预热,预热温度80~120℃,预热范围为焊缝两侧,宽度50~80mm。
(1)焊接材料应通过焊接工艺评定确定,具有质量证明书。
埋弧自动焊焊丝,选用H08Mn2E,Φ4.0mm;焊剂选用SJ101Q。
CO2 气体保护焊焊丝选用ER50-3 ,Φ1.2mm;埋弧自动焊必须在距杆件端部80mm以外的引弧板上起、熄弧。
焊缝停弧处刨成l:5斜坡后,并搭接50mm再引弧施焊。
(2)所有焊缝必须进行外观检查,不得有裂纹、未熔合、夹渣、未填满弧坑和超出规定的缺陷。
(3)外观检查合格后,焊缝应在24h后进行无损检验。
(4)超声波探伤时,内部质量分级应符合规定。
其它技术要求可按现行《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GBll345)执行。
顶板、腹板和底板横向对接焊缝增加10%射线探伤,二级焊缝进行磁粉探伤检查。
焊接规范参数1.6焊接变形的控制方法(1)采用合理焊接顺序。
尽量采取对称焊接和分段退焊法、多层焊、焊前要预热,使焊件在施焊时温度均匀,并且应连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理焊渣和飞溅物。
先焊主要的焊缝后焊次要的焊缝。
先焊单独的小构件,再焊整体构件,而且要减少交叉和密集焊缝。
(2) 起拱:钢梁中心按抛物线起拱120mm,防止钢梁下挠。
(3) 不能随便增大焊肉,焊肉过大容易引起焊接应力集中而过量变形。
(4) 构件吊装时要加固临时支撑。
防止构件扭曲变形。
(5) 合理安排焊接时间,先焊接的主焊缝与后焊接的焊缝不能相隔时间太长,否则后焊接的焊接变形收缩量抵消不了前面焊缝焊接的收缩变形。
(6)组装平台一定要用水准仪找平。
尽量使基准面比较平整。
保证构件组装的精准。
1.7钢梁矫正方法矫正方法主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。
利用火焰矫正法要适当控制火焰加热的温度,温度过高会使材料机械性能降低,温度过低使矫正效率降低。
火焰矫正的效果,关键在于正确的选择加热位置、范围、加热温度以及加热后的冷却速度,低合金钢材料的加热温度一般为600℃-800℃。
1.8栓钉焊接栓钉焊接要做焊接实验,栓钉进行复检并做焊接工艺评定。
钢梁上翼缘的剪力钉按布置图排列。
请专业的队伍进行栓钉施焊。
栓钉规格为φ22*180mm。
焊机采用RSN-2500型电弧栓柱焊机。
电流控制在1900-1925A,按照栓钉布置图画线定位。
施焊应在专用胎架上。
先把瓷环放在定位线上。
采用M22的卡头夹紧栓钉进行施焊。
每个栓钉焊完后进行检查,位置放的是否准确,焊接是否牢靠。
合格后构件方可出厂。
1.9钢梁预拼装钢梁拼装精度控制(1)要控制起拱度、横向坡度、侧弯、总长度。
(2)在胎架上放出预拱度,用垫铁调整。
(3)钢梁拼装工艺流程:(一组预拼装)。
(4)拼装顺序:胎具的制作—拼装定位—钢梁分解部件验收—钢梁分段组装—除锈涂漆—整体验收。
(5)根据钢梁几何尺寸先布置胎具支架,拼装顺序采用从中间向两端延伸的方法进行,在钢梁每隔3米位置放置一组胎具进行支撑,胎具上平面应根据起拱要求逐次进行标高调整。
用全站仪进行放线确定组装定位点。
(6)第一段(中间部分)放置到胎具后,进行水平位置、垂直度的调整,达到设计要求后,进行临时加固,对本段内部的加劲板进行验尺。
固定完毕后再进行本段整体尺寸校验。
(7)依次进行其各段梁的组装,拼装、连接直到拼装完成。
(8)拼装完成后,进行编号,做标记。
接口位置焊上临时定位板。
便于现场组对时拼接。
梁拼装主要尺寸允许偏差表6-9成梁拼装在龙门吊和汽车吊下配合下进行。
1.10油漆涂装构件验收合格后,进行抛丸除锈,等级达到Sa2.5。
安装焊缝位置处留出30-50mm暂不涂刷油漆。