钢桥施工工艺流程及主要控制要点

PAGEPAGE9钢桥施工工艺流程及主要控制要点一、钻孔灌注桩及承台、系梁施工见混凝土桥梁工程，注意桥墩处的安装位置预留。二、桥墩安装：注意在承台、系梁中预埋N19钢板。桥墩（立柱、盖梁）在工厂内焊接成型，待承台（系梁）混凝土强度达到设计强度的70%以上后，方可进行桥墩的安装，桥墩三、钢箱梁施工工艺流程为确保生产过程有序、合理，各工序必须严格按照施工工艺流程进行，基本流程分厂内加工制作及现场施工两部分，细分为34道工序：图纸审核→放样→采购材料→材料试验→钢材预处理→涂防绣底漆→下料→制作胎架→加工闭口肋→拼装小分段（顶板小分段，底板小分段，腹板小分段）→焊接→检验→脱胎架→修正胎架→预拼装→划安装线→检验→打磨除锈→喷底漆→喷中间漆→喷面漆一道→运输→吊装→检测→调整→焊接→检验→安装支座→落梁→安装护栏及泄水孔→补漆→喷涂最后一道面漆→验收。四、钢箱梁工程主要控制要点（一）材料控制原材料质量控制是本工程成败的关键，所用原材料主要有三种：钢材、焊条（丝）和焊剂、油漆。1、钢材钢箱梁使用主要的材料为Q345D钢板，进料时，要求厂家必须提供材料质量保证书，标明钢材的炉批号、钢号、数量、化学成分和物理性能等各项技术参数及指标。进场后应对照质保书进行核对，检查无误后按炉批号、板的规格每十个炉批号抽检一组，并委托具有CMA资质的检测单位依据(GB/T1591-94)的标准对钢材的化学和物理性能进行检验，合格后方可使用。2、焊条（丝）、焊剂(1)钢箱梁主要材料为Q345D钢板，按照焊条选用原则，手工焊必须采用T502焊条，埋弧自动焊的焊丝和焊剂为H10Mn2+HJ350。(2)焊条的管理和使用①焊条应注意防潮，焊条吸潮后不仅影响焊接质量，甚至造成焊接材料变质，因此焊条使用前应进行烘焙，烘焙温度为350～450℃，时长1～2小时，在烘箱或烤箱中贮存温度为100～150℃，贮存时间一般不得超过30天；②焊接材料应有专门管理人员，负责烘焙及发放，对于从保温箱中取出的焊条，一般每次发放量不得超过4小时的用量；③每个焊工都必须配备保温筒，以防止烘干后的焊条再次受潮；④焊条在使用过程中的烘焙次数不宜过多，否则将导致药皮酥松和使药皮中的合金元素氧化及有机物烧损，影响使用性能。本工程使用的焊条的重复烘焙次数一般不得超过2次。3、油漆的选择和使用油漆进场后，监理单位、施工单位和业主三方联合抽样、送检，检验合格后方可使用，油漆须由专人、专库进行保管。（二）放样1、钢箱梁以1:1的比例在计算机中放出各节点，放样时需考虑平面圆曲线、纵向竖曲线、预拱度及2％横坡，各部分的尺寸和样板应进行核对，并作为后续生产的依据。2、根据实践经验，放样时要加放余量、焊接收缩量及对接焊缝的位置。横向每道纵肋间距加放0.5mm，顶板加放9mm，底板加放8.5mm；每片小分段宽度方向加放15mm余量，长度方向加放30mm余量；在腹板小分段加放5mm反变形。3、下料，根据板厚和长度选择气割或机械剪切，尽可能使用剪板机。横隔板上的闭口肋采用数控切割。厚度小于12mm时，用剪刀车剪切；厚度大于12mm钢板采用气割，气割时应除去钢板的热影响区（一般为1～2mm）；型材用砂轮机切割。钢材下料切割后要进行校正。（三）节段划分及分段组装1、钢箱梁的节段划分(1)节段的划分应根据“运输、吊装能力，以及尽量减少现场工作量”的原则进行划分，钢箱梁的安装采用现场搭设满堂支架，分段吊装。现场采用吊车吊装，若分段长度太大，节段重量必将增加，大吨位的吊车对道路行车影响较大，且台班费较高，因此，在厂内制作时采用“化整为零”（就近联系预制单位），到现场安装时再“集零为整”。(2)运输。由于工厂在市区，运输时需经过市内主要道路。由于路窄、弯多，运输相当困难，所以节段划分要尽可能小。实际划分的节段长度为7X8+6m。尽管如此，但也属于超大件运输，在运输过程中应实行交通管制。(3)设计要求。设计要求现场施工的焊缝要尽可能减少，且横向焊缝距跨中和支点位置要大于2m，从划分结果来看均满足要求。2、各分段的装焊顺序顶板片段吊上胎架→点焊固定→划线→吊腹板片断，点焊固定→吊装底板片段，点焊固定→焊接→检验，打上检验线→脱胎架，翻身→焊接→校正焊接变形→检验→打好装配线。3、厂内分段的临时加强为了防止厂内分段在吊装翻身搁置的情况下变形及损坏，在厂内分段一端（无横隔板）设置假框架，假框架结构由18＃槽钢和L75×5角钢组成，待现场安装焊接完成后拆除。4、安装吊耳在每个分段上安装四个吊耳，吊耳必须设在横隔板和腹板相交处，以免在吊装时产生变形。吊耳采用D形吊耳，每个吊耳允许负荷5T。（四）焊接工艺由于本桥为全焊钢结构桥，所以焊接工艺的优劣直接决定了全桥的质量。1、根据焊缝形式（对接焊缝、角焊缝）、长度和等级要求对各部位的焊接方法进行选择。(1)厂内分段的顶底板及腹板底采用对接焊，横隔板及各种加强筋底翼缘焊缝采用埋弧自动焊；(2)横肋腹板与顶、底板及纵肋的焊缝采用半自动焊；(3)对于腹板与顶、底板之间采用角焊缝、各横向连接点板与横、竖肋底焊缝、其它不能采用埋弧自动焊和半自动焊的焊缝、施工工地分段的腹板的对接缝均采用手工焊。4、对施工工地分段的顶、底板底正面对接缝，施工工地分段的顶、底板的反面对接缝，采用内置衬垫的坡口熔透焊接——单面焊双面成形。2、根据钢箱梁的主要材料选择焊接材料。3、确定各主要焊缝的焊接工艺要求。(1)腹板与顶、底板要求密贴，组装焊接间隙不大于5mm；(2)装配时应在坡口反面进行腹板与顶、底板的定位焊，在箱梁两端要加强定位焊；(3)钢箱梁主体内部构件焊接主要包括纵向加强劲板及腹板的焊接，要求焊工进行对称焊，原则上先焊立角焊，后焊平角焊；先焊纵向焊缝，后焊横向焊缝；(4)钢箱梁主体的四条角焊缝焊接时，先进行两条主角焊缝的手工打底焊，然后翻身，按同样要求进行两条主角焊缝底焊接；(5)在进行四条主角焊缝的焊接前，完成箱内各构件的全部角焊缝的焊接，焊缝两端安装引弧板和引出板，使用两台焊机同时焊接两条主角焊缝，然后翻身焊另两条角焊缝，最后再翻身焊满前两条主角焊缝，要求焊缝表面呈凹形，缓和过渡到母材，避免咬边缺陷。4、焊缝质量要求。(1)外观质量：焊缝尺寸应符合要求，不得有咬边、焊瘤和表面气孔等缺陷；(2)对接焊缝内部质量：顶板、底板、腹板及纵肋的横向对接焊缝要求达到Ⅰ级焊缝，顶板、底板及腹板的纵向对接焊缝要求达到Ⅱ级焊缝。5、根据以上原则进行焊接工艺的评定。根据《铁路钢桥制造及验收规范》（TB10212-98）的要求，对钢材、焊接材料、焊接方法进行评定。按照《焊接接头机械性能试验方法》（GB2649~2654）的要求取样，进行拉伸、弯曲、冲击韧性、硬度及宏观断面酸蚀性试验，以确定材料及厂内焊接工艺的可行性，获得焊接电流、电压、焊接速度、坡口尺寸等技术参数，作为后续生产的控制标准。现场安装焊接施工，应根据现场施工时的环境加工试件，进行焊接工艺试验和工艺评定。6、焊接质量控制及检验。(1)焊工和无损检测人员必须通过考试并取得资格证书，且只能从事资格证书认定范围内的工作；（2）焊接时，环境湿度应小于80％，焊接低合金钢的温度不应低于5℃（本桥使用材料为低合金钢）；（3）焊接前必须彻底清除待焊区域内的有害物，焊接时严禁在母材非焊接部位引弧，焊接后应清理焊缝表面熔渣及两侧飞溅物；（4）焊接材料应通过焊接工艺评定，焊剂、焊条必须按产品说明烘干使用，焊剂中的脏物，焊丝上的油、锈等必须清除干净，CO2气体纯度应大于99.5%；（5）焊前预热温度应通过焊接工艺试验和工艺评定来确定，预热范围一般控制在焊缝两侧100mm以上，在距焊缝30～50mm范围内测温；（6）定位焊要求：①定位焊缝应距设计焊缝端部30mm以上，其长度为50mm～100mm，定位焊的焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的1/2；②定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷，对于开裂的定位焊缝，必须先查明原因，然后再清除开裂的焊缝，并保证尺寸正确的条件下补充定位焊；(7)埋弧自动焊必须在距设计焊缝端部80mm以外的引弧板上起、息弧，焊接过程中不应断弧，如有断弧则必须将停弧处刨成1：5的斜坡，并搭接50mm再引弧施焊，焊后搭接处应修磨匀顺；(8)焊缝有缺陷时，应根据具体情况进行处理，对于要碳刨或其他机械方法清除缺陷时，应刨出有利于返修的坡口，并打磨掉氧化皮直至露出金属光泽，焊接裂纹的清除长度应由裂纹端各外延50mm，且同一部位的返修不宜超过两次；(9)所有焊缝必须在全长范围内进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、夹渣、未填满弧坑和焊瘤等缺陷；(10)所有焊接经外观检验合格后方可进行无损检测，无损检测应在焊接24h后进行。（五）涂装钢结构桥梁最大的弱点就耐腐蚀性差，容易锈蚀。由于本桥地处苏南地区，雨水较多，防腐非常重要，因此涂装成为本桥的又一控制要点。主要从以下几方面进行控制：1、对梁体的外观进行检查，确认无缺陷后，进行喷砂、除锈，除锈等级为Sa2.5级；2、除锈达标后进行油漆喷涂，喷涂时环境湿度一般不大于80％，钢板表面温度应高于空气露点温度3℃以上方能施工；3、施工时应预留好安装焊接部位，一般预留100mm暂不涂装，待工地焊接完成后再涂；4、涂装时应注意避免环境污染；5、每层涂好后，采用漆膜测厚仪进行厚度检测，每层干膜厚度允许偏差－5微米，涂装应均匀、无明显起皱、流挂、附着情况良好；6、工厂只留最后一道面漆不涂，待工地焊接结束后进行；7、补漆，必须按设计要求一道、一道涂，现场最后一道面漆，在支架拆除前涂完。油漆体系要求见下表。涂装地点内容颜色漆膜厚度（微米）漆间时间间隔（2200C）在制造厂进行表面处理，喷丸除除锈，露出金金属本色，要要求达到Sa2.55第一层702环氧富锌底底漆（双组分分）