箱型梁隔板熔嘴电渣焊施工技术

1、箱型梁隔板熔嘴电渣焊施工技术应用技术ChinaS encecmdTeelmologyReview箱型梁隔板熔嘴电渣焊施工技术陈煦(中冶天工上海十三冶国际工程分公司201900)摘要本文以上海某人行天桥箱型截面梁内隔板电渣焊焊接技术为 例，介绍箱型结构内隔板熔嘴电渣焊的结构装配，焊前准备，焊接工艺, 焊后检验等工序;实践证明，采用如下技术和焊接规范，能够保证焊缝熔透, 满足uT检查标准，各项性能完全能符合规范和设计要求.关键词箱型截面内隔板电渣焊熔透uT检验中图分类号:TG448文献标识码:A文章编号:1009914X(2009)8(b)0159021前言本天桥由两侧主箱梁及中间次箱梁组成框架形

2、式结构，下面由三线共6根钢柱支撑,桥面宽6.950m,12线跨距29m,23线跨距35m,1 线桥面标高12.450m,2线桥面标高12.590m,3线桥面标高12.410m,桥 面纵向起拱5%,在桥梁横断面两边坡度为1.5%.桥体主箱梁截面为 3245(T1850mm,内隔板为20,25mm,材质为Q345B;由于本工程梁的 截面高宽比相差较大，内隔板和筋板较厚，较多(与次箱梁连接处均设有 隔板)，内部根本无法施焊，本工程采取先将两腹板与内部隔板组装并手 工焊接，再用电渣焊焊接隔板与两盖板焊缝的工艺顺序，按照公路桥涵 施工技术规范)(JTJ0412000)以及铁路钢桥制作规范)(TB1021

3、298) 标准，能够有效控制变形，保证内隔板与箱梁盖，腹板全部为一级熔透焊 缝.2. 内隔板电渣焊原理箱梁均由两盖板和两腹板及内隔板组成，内隔板通过衬板与盖板顶 紧形成焊缝密封通道，焊丝通过熔嘴在通道内产生高温电流，并使通道 母材金属周边与焊丝和熔嘴一起熔化，形成熔池,随着焊丝不断送进并 熔化，金属熔池和熔渣表面不断上升，底部液态金属熔池随后冷却而结 晶,从而形成焊缝.箱型结构与隔板接头形式如图1所示.道3. 电渣焊焊接技术的应用3.1焊接材料与焊接设备钢材:Q345B,板厚:6=20,25,32mm.焊丝:2.0,3.2,H10Mn2.熔嘴:中 8mm,L=700mill.焊剂:HJ431.

4、焊接设备:zH 1250电渣焊机，直流反接.3.2焊前准备工作3.2.1内隔板及衬板下料加工和组装（见下图示2）:内隔板下料时在 电渣焊处两端各缩短2025ram,准备820*60imn衬板.（各种参数详见 下表lo3.2.2内隔板单元组装:隔板与4块衬板组装成单元,为保证料板与 盖板紧密接合，防止电渣焊时熔池金属外溢，用手工电焊隔板与衬板, 并用机加工端铳衬板边缘，然后进行对角线及几何尺寸检查，确保两对角 线L1 一 L2之差的绝对值0.5mm,长，宽B 一 1 一 Omm.表1323箱体组装:先组装腹板与隔板并完成熔透焊接,修理平整后确 定并钻引入和引出孔.孔中心位到盖板边缘距离L=（8+

5、中,22）mm,8 为腹板厚度，中为焊孔直径;孔径大小根据隔板厚度而定，当板厚小于 和等于25mm时取P=25mm,大于25ram时取:30mm（详见下图3）. 最后组装两盖板，形成箱型结构.图3324引弧，熄弧器的加工和安装:生产中通常采用紫钢或耐火材料，加工示意图如下图4,引弧与引出关系到起，落焊缝质量，安装时必 须保证与焊道紧密结合，焊接过程中可采用千斤顶固定.一引弧器熄弧器图43.3焊接操作3.3.1水平放置箱型构件，调整焊机送丝夹头，安装熄弧器和引弧 器，将熔嘴插入待焊通道,调节熔嘴对正焊道中心并触击到引弧器底 部，再将熔嘴提起2030mm,固定熔嘴夹头.3.3-2通过熔嘴送进焊丝,

6、触击到引弧器底部后再提起lOtum左右.3.3.3加入引弧剂和焊剂I-I.I431,引弧剂一般采用粒径小于30目的 铁丸，布满引弧器底部即可.3.3.4调节好规范，启动引弧焊接,随着焊接熔池的形成，减小焊接 电压35V,进人正常焊接状态，同时逐步加入少量焊剂.3.3_5熄弧收尾时要保证焊缝引出熄弧器，并逐渐减小电流，结束焊接.3.3.6焊缝冷却,i】T检测，修磨平整.3.4电渣焊焊接过程中注意的几个问题341焊缝主要是依靠电弧热来完成，为了保证过程稳定，(接下页) 隔板厚度接头形式焊丝直径熔嘴直径焊孔直径衬板缩进通道焊接电 流焊接电压T(iiun)中(rim)fmin)西(ram)B(min)

7、t(imn)G(imn)(I)(V)卜一L1|L120LJ1120820602020270-32030 35二二二 J253.282560202530O 一 35032381601科技博览ChinaScienceandTeclmologvReview沥青路面水损害原因分析与防治措施房海照(河北润通公路养护有限公司河北石家庄050010)应用技术摘要本文对沥青路面水损害的形成原因进行了分析,指出沥青路面 水损害是来源于沥青膜从集料表面的剥离，其条件是水分介入沥青与 集料界面上，改变了沥青，集料与水分的关系.它的破坏机理是在水动力的 作用下，沥青膜逐渐从集料表面剥离，导致集料之间粘结力丧失.针对

8、水损害原因.提出防治措施.关键词早期水损害防剥离封水排水中图分类号:U416文献标识码:A文章编号:1009914X(2009J8Ib) 0160-01 近年来，许多高速公路建成不久，沥青路面便出现早期破坏.其中水 损害是路面早期破坏主要的表现形式，在不少地区的雨季或春融季节, 路面出现唧浆，松散，坑槽等，严重影响了沥青路面的路用性能和行车 的安全性，因此正确的分析并制订措施防治水损害，具有重要意义.，原因分析所谓沥青路面水损害，是指沥青路面在有孔隙水的工作条件下，由 于交通动荷载和温湿胀缩的反复作用，进入路面孔隙的水不断产生动 水压力或真空负压抽吸的循环作用,致使水分逐渐侵入沥青与集料的界

9、面,造成沥青膜从集料表面剥落，沥青混合料内部逐渐丧失粘结力，路 面结构使用性能下降，并伴随麻面，松散，掉粒，坑洞或唧浆，网裂，辙槽等病害发生，同时诱发其他路面病害的损坏现象.沥青路面水损害的机理和特征，可以从破坏的发展历程上看出： 应该注意的是，水损害往往是从沥青面层的下面层开始的.由于水 分进入沥青路面，滞留在基层，沥青面层的下面层又往往是空隙率较大 的沥青碎石，空隙中充满着水分，给沥青路面水损害造成了潜在的威 胁.所以在集料与沥青膜剥离，发生松散后，沥青混合料不再成一个整 体，集料在荷载作用下对基层表面产生撞击，基层的粉质部分如水泥, 灰，粉煤灰以及土质部分便成为稀浆，通过路面的缝隙向上挤

10、出，在沥 青路面上可以看到白色的唧浆,面层可见裂缝，严重者出现龟裂，这是 沥青路面水损害最明显的标志.当沥青路面上出现一块块泛白色的网状 裂缝区的时候，下面层已经成为沥青膜完全脱落的松散集料，坑槽已不 可避免.二，防治措施从上述分析可以得出，沥青路面的水损害是来源于沥青膜从集料表 面的剥离，其条件是水分介入到沥青与集料界面上，改变了沥青，集料 与水分的关系所造成的.那么，预防水损害的关键就是要通过三个途径 来解决:防止或减少水分进入沥青混合料内部，不致侵入到沥青与集 料的界面中去;提高沥青与集料的粘附性，提高集料之间的粘结力;做好路面排水和封水.1针对第一个途径,提高沥青混凝土压实度标准，增加

11、现场空隙率指标国内外大量研究表明,7%的现场空隙率是沥青路面是否产生早期 水损害的分水岭，美国SHRP研究成果也提出4%的设计空隙率是最佳 的选择若仍按96%的压实度予以控制,其现场空隙率将达到8%,无法 满足水稳定性的要求，应提高压实度标准;而且在提高压实度标准的同 时，增设现场空隙率作为施工的控制指标.2. 另一方面,随着高速公路的建设，沥青路面对集料的要求越来越 高.在通常情况下，石灰岩等碱性石料与沥青的粘附性很好，但耐磨性 能很差，不能适应沥青路面表面层抗滑又耐磨耗的需要.现行规范明确 规定了对表层粗集料的磨光值，压碎值的要求;花岗岩，砂岩，石英岩等 （接上页）质量以及收缩变形，通常采

12、取两台焊机同时对称施焊，精确安 装和设备调整，注意引弧造渣和焊接收尾等环节.342组装缝隙尺寸大小关系到电极正常工作和熔池的形成，间隙 过大，熔池易跑渣漏铁水，中断焊接,且焊丝，焊剂的消耗过大,效率降 低,所以电渣焊的间隙制备及装配尺寸应严格按规范及工艺执行.3.4_3施焊中随时检查熔池熔化是否充分，渣量与深度是否合适，渣 池太深，熔宽面减小，温度下降，会使母材边缘加热不足,易产生未熔合 或夹渣等缺陷;渣池太浅，焊接不稳定，且焊丝易与熔池金属发生短路， 飞溅加大，导致焊接中断,通常渣池深度控制在30T0n）m为宜.3.4.4电渣焊属一种电阻性负载,产生的热量主要取决于电流，如电 流过大，深池沸

13、腾严重，焊缝成形差，易造成熔合不良等缺陷，电流过小， 酸性岩石，石质坚硬，致密，耐磨性强，能充分发挥集料之间的嵌挤作 用.但它与沥青的粘附性能却不好,容易在水分的作用下造成沥青膜的 剥落，很快导致沥青路面的掉粒，松散，坑槽等水损害破坏.公路沥青路面施工技术规范（JTJo32）规定:”当用于高速公路，一 级公路的石料为酸性石料时，宜使用针人度较小的沥青，并采用下列抗 剥离措施,使沥青与矿料的粘附性符合本规范附录表c,8的要求二这些 抗剥离措施是：（1）用干燥的磨细消石灰粉或生石灰粉，水泥作为填料的一部分，其 用量宜为矿料总量的1% 2%.(2) 在沥青中掺加抗剥落剂.(3) 将粗集料用石灰浆处理

14、后使用.应注意的是，这里是将掺加消石灰粉，生石灰粉，水泥作为第一条措施推荐的.其理由是这个措施的效果很好，价格也比较便宜,施工简 单,只用它代替一部分矿粉就可以了.3. 切实做好中央分隔带的排水,认真做好封层和路面防水层，同时 设置路面结构内部排水系统设置良好的路面结构内部排水系统，迅速 排除渗入路面结构内的水分,避免自由水在路面结构层中积滞的时间过 长，从而改善路面的使用性能的措施能够从根本上解决沥青路面的水 损害问题.4. 除了以上各种水损坏原因外，还有一种在国外较少发生，在我国 却常常发生的水损坏因素一沥青面层本身的压密造成的.有些公路施 工时没有很充分地压实，过分追求平整度，在温度降低

15、时碾压，造成压 实度不足，导致面层空隙较大，水从空隙中下渗并滞留在空隙中，逐步造 成沥青膜与集料的粘结力丧失，剥离，集料颗粒产生剥落，掉粒，最后导 致松散，坑槽.这是由于施工不良造成路面透水，这在道路竣工初期表 现较多.由于采用了评优评分的质量评定制度，工程报告不存在压实度 不合格的记录，致使事后检查发生困难,但不等于压实度都已经达到 了.从这个角度出发,为减少渗水最重要的一点是施工过程中加强碾压，切 忌片面追求平整度而放松压实.保证压实度，使空隙率控制在要求范围 内，这是非常重要的.三,结束语水损害的防治应多方面人手，采用综合手段，以材料的精心选择，科学合理的措施以及严格的施工工艺来保证.参考文献：1 公路沥青路面施工技术规范(GF402004)北京人民交通出版社20042 高速公路沥青路面早期破坏现象及预防沙庆