毛家店钢箱梁制安装施工方案

毛家店收费站改扩建工程钢箱梁制作安装施工方案中铁宝桥集团沈阳工程部二○一六年五月目录TOC\o"1-1"\h\u276891工程概况23812本工程施工要点及难点分析7138283钢箱梁制造方案指导思想及编制原那么11296884钢箱梁制造总体方案概述13183175钢箱梁焊接工艺3148116钢箱梁防腐涂装工艺40284977安装方案46244338平安施工78779.施工保证措施8580110平安目标、平安保证体系和措施931工程概况1.1概况京哈高速公路毛家店主线收费站改扩建工程K0+352.457毛家店别离式〔主线下穿〕跨线桥位于直线上，横坡1.5%。桥孔布置为：〔40+60+40〕钢箱梁，采用设置临时支撑分段架设焊接的施工方法；跨越京哈高速公路毛家店主线收费站，要求净高不小于5.5m。1.2钢梁结构钢箱梁采用等截面形式，梁高为2.5米，全宽13.1米，本桥处于直线段中，桥面板双向横坡为1.5%。主梁为单箱双室钢箱梁，其桥面板为正交异性板结构。考虑构造及施工架设等因素，主梁划分为A/B/C/D/E类型5个节段。主梁节段长度A=29m，B=28m，C=28m，D=27.43m，E=27.43m。根据结构受力需要，顶板采用顺桥向变厚度、横桥向保持定值的布置方式，顶板选用16mm和20mm厚的钢板，即支点范围内梁段采用20mm厚钢板，其余采用16mm厚钢板。1.2.1顶板顶板采用U形加劲肋，上口宽300mm，下口宽170mm，高度300mm，U形加劲肋厚度取8mm，标准间距600mm。另顶板端部采用板肋加劲，板厚18mm，高度210mm，标准间距325mm。1.2.2底板及其加劲肋根据受力需要，底板在顺桥向不同区段采用了16mm、20mm两种不同厚度的钢板，支点附近底板采用20mm厚钢板，其余采用16mm厚钢板。底板采用板肋加劲，板厚18mm，高度210mm，标准间距400mm。1.2.3腹板及其加劲肋钢箱梁腹板采用16mm厚度的钢板。沿腹板高度方向设置两道180*16mm平板加劲肋，以增大腹板刚度。腹板纵向加劲肋在横隔板上开口穿过。1.2.4横隔板在支点处，横隔板板厚为20mm，非支点处，横隔板板厚为10mm。横隔板标准间距为3m，在梁端及支点附近为满足构造要求，适当调整横隔板间距。1.2.5工地连接构造桥面板U形加劲肋采用高强螺栓连接，桥面板、腹板、底板以及底板板肋采用焊接连接。1.3钢箱梁防腐设计1.3.1涂装方案本桥钢结构采用Q345qENH钢材，其梁端附近1.63m范围内局部外外表涂装方案按大气区腐蚀种类为高腐蚀级别，选用长效型防腐寿命〔15-25〕涂层配套体系，而钢梁内外表不设置涂装，钢箱梁内外表采用外表加速稳定措施。涂装的材料及施工工艺要求应满足《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》〔JT/T722-2008〕要求。桥梁钢结构外外表涂层配套体系类型涂层涂料品种道数/最低干膜厚度μm长效型底涂层环氧富锌底漆1/60中间涂层环氧〔云铁〕漆(1-2)/140面涂层丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆2/80总干膜厚度280附属构件涂装体系涂层涂装体系满足标准道数/干膜厚度μm钢板处理喷砂Sa2.5，粗糙度30-75μmGB8923-88无机硅酸锌车间底漆1/20底漆喷砂Sa3.0，粗糙度30-75μmGB8923-88热浸镀锌平均镀层厚度大于85局部镀层厚度大于70刻蚀底漆〔或用于浸锌外表的专用漆〕20中间漆环氧云铁中间漆(1-2)/80面漆丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆2/801.3.2无涂层耐候钢外表预处理A．无涂层耐候钢外表预处理工艺简介：对已加工成型的耐候钢钢箱梁内外表以及外外表喷淋外表处理液。处理液中的化学物质与钢基体发生反响，形成一层均匀、致密的保护性锈层，从而使耐候钢在使用过程中更加美观，同时也可防止锈液污染环境。B．无涂层耐候钢外表预处理具体工艺流程2.配置外表处理液2.配置外表处理液1.钢结构处理及验收4.外表自然枯燥3.喷淋外表处理液1.钢结构处理及验收4.外表自然枯燥3.喷淋外表处理液7.验收5.用清水喷淋钢结构外表，除去浮锈5.重复3和4过程2次7.验收5.用清水喷淋钢结构外表，除去浮锈5.重复3和4过程2次C．无涂层耐候钢外表预处理操作方法：a．钢基体处理：将钢基体外表的油污、尘土等杂物清理干净。b．喷涂耐候钢外表处理液①将按比例配置的溶液喷雾器内，均匀地在钢铁外表喷淋3-5秒至钢铁外表变成棕色。②喷淋完一次后，让钢外表自然枯燥，此时最好用吸水材料吸掉钢结构下部残积的处理液，以保证上下的枯燥时间尽可能一致。③待钢结构枯燥后，重复喷淋-枯燥过程2次，以保证耐候钢外表生成一层均匀而致密的锈层。④喷淋施工完成后，应检查是否均匀，对不均匀部位，需要进行再次喷淋。⑤用清水喷淋钢结构外表，除去外表的浮锈。c.验收外表处理结束后，应对外表处理的施工质量和锈层外观进行检查验收，并填写《耐候钢外表处理效果检查记录》，发现问题应及时处理。D.无涂层耐候钢外表预处理施工考前须知：耐候钢外表处理严禁在雨天，雪天和五级风及其以上时施工。环境温度低于5℃时，不允许进行室外施工。E．无涂层耐候钢外表预处理质量标准：质量标准检验方法外观尽量保证均匀、美观观察检查和检查工程验收记录钢结构光滑且没有锈脱落用干净的卫生纸轻轻擦拭处理后的外表，观察是否能擦下黄锈F．无涂层耐候钢外表预处理其他考前须知：a．不得碰撞已施工完的外表，对损坏的部位应立即修补。b．配制处理液的化学药品进场后应密闭存在枯燥、阴凉的环境中，切记较长时间暴露在空气中，严禁与水接触。处理液配好后应及时使用，不用时应密闭储存在枯燥、阴凉的环境中。c．在封闭的室内施工时，应加强通风换气。d．耐候钢外表处理液有刺激性气味，操作人员应佩戴胶皮手套、防护眼镜、防毒口罩等防护用品。e．喷淋过程时，处理液不得四处乱流，以免造成施工环境污染和资源浪费。f．配料应在经铺垫的场地上集中进行。剩料应集中处理，严禁随地倾倒。1.4主要材料要求1.4.1钢材钢梁主体结构采用Q345qENH钢，技术性能符合桥梁用结构钢〔GB/T714-2008〕的规定。考虑到主梁为焊接结构，为保证材料的焊接性能及冲击韧性，其化学成分需满足如下要求：耐大气腐蚀指数I=26.01〔%Cu〕÷3.88〔%Ni〕+1.2〔%Cr〕+1.49〔%Si〕+17.28〔%P〕-7.29〔%Cu〕〔%Ni〕-9.1〔%Ni〕〔%P〕-33.39〔%Cu〕2≥6对其机械性能要求如下：全部钢板及焊后板材均须用夏比试件做冲击韧性试验，Q345qENH要求-40℃冲击功不小于34J，焊后板材及其热影响区域-40℃冲击功也不得不小于34J。180°冷弯试验d〔弯心直径〕当板厚≤16mm时为2a、当板厚＞16mm时为3a〔a板厚〕，要求不裂。牌号屈服点或屈服强度ReL或Rp0.2/MPa抗拉强度Rm〔MPa〕伸长率A%试验温度℃冲击吸收功KV2/J≤50mm＞50-100mmQ345qENH34533549020-4034注1：厚度不大于16mm的钢材，断后伸长率提高1%〔绝对值〕钢梁连接用高强螺栓应符合GB1228的要求，螺母应符合GB1229的要求，垫圈应符合GB1230的要求.1.4.2其它钢材未注明钢材用Q235D钢材，其技术性能符合现行国家标准《GB/T700》的规定和要求。1.4.3焊接材料自动焊及半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》〔GB/T5293〕和《低合金钢埋弧焊用焊剂》〔GB/T12470〕中的相关规定。手工焊焊条应采用符合现行国家标准《低合金钢焊条》〔GB/T5118〕的相关规定。1.4.4耐候螺栓连接副每套连接副包括一根M24的全螺纹螺柱和一个带法兰螺母。化学成分全螺纹螺柱和一个带法兰螺母采用相同材质，其化学成分〔熔炼分析〕应符合下表规定。牌号化学成分%CSiMnCrPSNiCuMoNL10≤0.025≤0.015机械性能螺柱机械性能试件机械性能将材料取样，经与螺柱制造中相同的热处理工艺处理后，制成试件进行拉伸试验，其结果应符合下表规定。性能等级抗拉强度MPa规定非比例延伸强度Rp0.2/MPa断后伸长率A/%断后收缩率Z/%冲击吸收功Aku2/J10.9不小于1040-1240940104247实物机械性能进行螺柱拉力试验时，拉力载荷为367-438KN带法兰螺母机械性能螺母的保证载荷为367KN。螺母硬度为98HRB-32HRC或222HV30-304HV30.2本工程施工要点及难点分析2.1钢箱梁制造2.1.1一般要求应考虑温度、焊接及施工过程中梁体的收缩量和压缩量顺桥向为钢箱梁主要受力方向，顶、底、腹板及其加劲肋钢材轧制方向为顺桥向。板单元钢板尽可能采用大定尺规格，以减少拼接焊缝的数量。下料时充分考虑竖曲线、预拱度、横坡、纵坡，平曲线等因素对构件尺寸的影响，依靠CAD等制图软件放样实际尺寸。钢箱梁制作、安装允许偏差均需要严格按照《公路桥涵施工技术标准》〔JTG/TF50-2011〕中有关规定办理。梁段制造时，接口按等缝宽处理。为提高桥面系抗疲劳性能，顶板U形加劲肋与顶板间的组装间隙全长范围内不得大于0.5mm，U形加劲肋与顶板间采用坡口角焊缝，焊缝熔深不得小于75%板厚；横隔板与顶板及U形加劲肋间的组装间隙不得大于1.0mm，两者之间应采用角焊缝焊接，从顶板到U肋应连续施焊至弧形切口端部，在U肋与顶板交接处80mm范围内不得起熄弧，焊缝在弧形切口端部应围焊，同时应打磨匀顺。对横隔板与U肋相交处的弧形缺口棱边应打磨倒圆角，半径≥2.0mm，弧形切口不得有凸凹等缺口，否那么应打磨匀顺。加劲肋在一个梁段长度内不允许有工厂拼接缝；顶底板在一个梁段内不得有沿横向的工厂拼接缝。缝端部应围焊，角焊缝转角处要连续绕角施焊，起落弧点距焊缝端部20mm以上。焊缝无损检验要求，满足《公路桥涵施工技术标准》〔JTG/TF50-2011〕①焊缝无损检测的质量分级、检验方法和等级详见下表焊缝无损检验质量等级表焊缝部位质量等级探伤方法检验等级执行标准顶〔底〕板纵、横向对接Ⅰ级超声波BGB/T11345-89TB10212-2009GB/T3323-2005JB/T6061-2007X射线AB腹板长度对接焊缝Ⅰ级超声波BX射线AB腹板与顶〔底〕板间熔透角焊缝Ⅰ级超声波B支点附近横隔板与顶〔底〕板的熔透角焊缝Ⅰ级超声波B支点附近横隔板与腹板的熔透角焊缝Ⅰ级超声波B支座加劲肋与低板熔透角焊缝Ⅰ级超声波B支座加劲肋与横隔板熔透角焊缝Ⅰ级超声波B横隔板与顶〔底〕板角焊缝Ⅱ级磁粉JB/T6061-2007横隔板与腹板角焊缝Ⅱ级磁粉顶板U肋坡口角焊缝Ⅱ级磁粉纵向加劲肋与顶〔底〕板角焊缝Ⅱ级磁粉纵向加劲肋与腹板角焊缝Ⅱ级磁粉纵向加劲肋对接焊缝Ⅱ级磁粉②无损检验的最终检验应在焊接24h后进行③X射线抽探要求及数量满足《公路桥涵施工技术标准》〔JTG/TF50-2011〕的规定。④不合格焊缝要进行返修，且返修次数不宜多于2次；第二次返修后，假设仍不合格，应查明原因，报监理工程师批准后进行第三次返修。返修部位及补焊受影响区域应按原焊缝要求进行复验。2.1.2钢箱梁焊接钢箱梁制造的焊接工艺是保证焊接质量的关键，所有类型的焊缝在施焊前应做焊接工艺评定，根据评定的结果编制焊接工艺。钢箱梁梁段自身为全焊结构，结构焊缝较多，所产生的焊接变形和剩余应力较大，制造过程中，在保证焊缝质量的前提下，尽量采用焊接变形小焊缝收缩小的工艺，尽量采用CO2气体保护焊。CO2纯度应大于99.5%。底板及腹板的纵横向对接焊缝均为Ⅰ级熔透焊缝，并采用熔敷金属量少、焊后变形小的坡口。加劲肋采用冷加工制作前，进行工艺试验，圆角外边缘不得有裂纹。U形加劲肋与桥面板焊接前，其内侧要完成涂装，所有手工自由切割处均要打磨平整。对接引弧板施焊的边缘焊缝、临时吊点与顶板焊接的焊缝均需打磨平整。用临时螺栓孔洞在施工结束后都要用螺栓封堵，并尽量减小对桥面铺装的影响。钢梁所有锐边均采用适当的方式处理成半径为2mm的圆角。横隔板与桥面板间焊缝互相交叉的角部区域不得起弧、熄弧。耐候钢的焊接材料要求具有耐候性，其技术性能不低于母材。2.1.3钢箱梁运输、组拼、堆放1〕横隔板与顶板及U肋不允许采用仰角焊接，腹板与顶板不允许采用仰角焊接。2〕梁段间预留焊接间隙〔还需记入焊接收缩量〕，相邻梁段断面匹配满足公差要求，除满足《公路桥涵施工技术标准》〔JTG/TF50-2011〕的规定外，还要考虑具体工艺参数。整体组焊完成后，按精度要求检测梁段几何尺寸，将匹配成套的临时匹配件施焊于梁段缝口两侧，然后进行涂装等后续作业。3〕拼装只有在顶板与底板之间的温差小于±2℃的温度条件下进行；要尽量克服温差带来的影响。4〕拼装时要充分考虑钢梁自重、焊接收缩等影响，合理确定横向预拱度的大小，保证满足梁段横坡要求。5〕梁段均精确测量梁体长度，全桥钢梁总长度的累积误差小于6mm。6〕梁段上均设置长度、标高、轴线测量控制点，标记明显、耐久。控制点主要布置在腹板或横隔板处。7〕梁段单层堆放，支点必须位于横隔板及直腹板下，尽量使各点受力均匀，不允许出现支点脱空的情况。堆放场地应巩固可靠，不允许堆放地基出现不均匀沉降；梁体与支撑间设置厚度不小于150mm的木块。8〕梁段的运输包括工厂与施工现场间的板单元运输，拼装场地和桥位之间的梁段运输，所有运输过程起吊时只能利用临时吊点。9〕梁段堆放与运输过程中，梁端部采用有效措施，将U形加劲肋口封住，以防雨水侵入。10〕钢梁预拼装必须不少于三个标准梁段，按施工控制确定的预拼线型组拼，梁段间预留焊接间隙，相邻梁段断面匹配满足公差要求。整体组焊完成，标记梁段号、然后进行涂装、存放等后续作业、梁段拼装顺序应与吊装顺序相同，吊装时不得调换顺序。2.1.4钢箱梁架设要求临时支墩保证足够的强度和刚度，通过预压以消除其非弹性变形。严格控制制造过程中的允许误差，以确保实现成桥状态的最终误差的要求。确保上部结构在架设期间的平安性。施工阶段都必须做永久性记录。记录内容包括：测量记录、日期、时间和环境温度、桥面实际荷载、桥面线性、桥梁轴线以及施工过程的调整情况。在气温及梁体温度较为恒定的状态下完成，尽量减少温度变化对测量结果的影响。钢箱梁厂内分段制造，运至现场，吊至支架上进行焊接和栓接连接的施工方案。钢梁梁段间工地连接：钢梁梁段吊至设计位置后，与其他梁段临时连接，在适宜的温度时段精确调整焊缝间隙，调平板件错台，焊接定位马板。首先焊接顶板焊缝，无损探伤合格后，之后进行腹板与底板焊接。最后焊接底板加劲肋和腹板加劲肋。后对焊缝进行必要的打磨处理。2.2技术难点=1\*GB2⑴钢箱梁结构复杂，钢板厚度较大，熔透焊缝和坡口焊缝较多，所产生的焊接变形和剩余应力较大，制造过程中控制难度较大；=2\*GB2⑵钢箱梁顶板采用16-24mm厚度钢板，腹板采用16mm厚度钢板，底板采用16-36mm厚度钢板，横隔板采用10-30mm厚度钢板。钢板较多，一方面不同厚度之间的对接需要加工过渡坡口，而且使得板单元的种类大大增加，制造难度增大；另一方面由于钢板规格众多，给材料管理带来很大难度；=3\*GB2⑶曲线段钢箱梁分块及制作难度大，特别是由于U形肋本身刚性较大，如何保证平面线形难度较大；=4\*GB2⑷由于桥址处不具备水运条件，受公路运输界限限制，钢箱梁需在厂内分成假设干个块体制作，然后运输到桥位进行整体拼焊、架设。不但增加了制作本钱，且增加了多种协同作业难度；=5\*GB2⑸由于箱口处不闭合，箱口几何尺寸精度控制难度较大；且分块标准化程度低，难以发挥工厂化生产的优势；=6\*GB2⑹U肋及板条肋在横隔板贯穿，因此不但要求横隔板上U肋及板肋通过孔的加工位置准确，同时对U肋及板肋精度要求较高；=7\*GB2⑺钢箱梁由多个箱室组成，整体刚性较差，如何保证整体拼装后钢箱梁的几何尺寸及线形，亦是本工程一个难点。2.3技术措施针对以上所述本工程特点及难点，我们拟定了以下几条主要措施，以确保本工程钢箱梁制造质量。=1\*GB2⑴组建坚强有力的工程组织机构，选拔优秀的管理、操作人员参与本工程，确保工程顺利实施；=2\*GB2⑵对设计图纸进行放样确认，所有零件均采用数控火焰切割机下料，保证零件几何尺寸；=3\*GB2⑶制作专用工装胎具，确保组装精度并优选科学合理的组装顺序及焊接工艺，采取一定的反变形措施，保证钢箱梁焊接质量；=4\*GB2⑷优选合理的分块方案，即能减少工作量，又能保证制造质量；=5\*GB2⑸对横隔板焊接边进行机加工，一方面保证焊缝质量，同时保证横隔板作为钢箱梁内胎的几何精度，以进一步保证钢箱梁组装几何精度；=6\*GB2⑹加强对原材料的管理，确保用于本工程的所有钢材均为合格产品。3钢箱梁制造方案指导思想及编制原那么3.1指导思想以优质、平安、高效为目标，以满足用户需求为宗旨，针对本工程钢箱梁的特点、难点，制定科学合理的工艺方案，采取有效、得力的施工措施，圆满完本钱工程钢箱梁制造任务，做到让业主满意，让监理放心。为此，我们编制工艺方案时，把握了以下原那么：=1\*GB2⑴质量至上的原那么。制定的工艺方案要以确保产品质量为前提，各种工艺措施要以质量为中心制定。=2\*GB2⑵平安文明的原那么。平安是社会生产的前提，文明是社会前进的标志，制定的工艺方案必须充分考虑平安文明因素，并制定各种切实有效的保证措施。=3\*GB2⑶科学合理的原那么。工艺方案要对减少工序的流畅性和工序间的协调性进行深入的研究，确保施工效率和工期，满足供货要求。=4\*GB2⑷低碳环保的原那么。工艺方案的制定要考虑定置管理、文明施工和环境保护方面的因素，减少物料损耗和无谓的人工消耗，确保平安生产、文明施工，保证质量，铸造精品。3.2编制依据《京哈高速公路毛家店主线收费站改扩建工程施工图设计〔K849+445-K850+790〕第二册》；《钢结构工程施工质量验收标准》〔GB50205-2001〕；《城市桥梁工程施工与质量验收标准》〔CJJ2-2008〕；《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》〔JT/T722－2008〕3.3引用标准现行有关国家标准、行业性标准标准〔标准〕编号标准〔标准〕名称JTJ041－2011公路桥涵施工技术标准TB10212－2009铁路钢桥制造标准GB50205－2001钢结构工程施工质量验收标准GB/T714－2008桥梁用结构钢GB/T700－2006碳素结构钢GB/T14977－2008热轧钢板外表质量的一般要求GB/T5117－1995碳钢焊条GB/T5118－1995低合金钢焊条GB/T14957－1994熔化焊用钢丝ANSI/AWSA5.20－95药心焊丝电弧焊用碳钢焊丝规程GB/T8110－2008气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T12470－2003埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB/T985.1－2008气焊焊条电弧焊气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T985.2－2008埋弧焊的推荐坡口GB/T5293－1999埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂JB/T3223－1996焊接材料质量管理规程GB/T1031－1995外表粗糙度参数及其数值GB/T13288－1991涂装前钢材外表粗糙度等级的评定〔比拟样块法〕GB/T8923－1988涂装前钢材外表锈蚀等级和除锈等级TB/T1527－2004铁路钢桥保护涂装CJJ11-2011城市桥梁工程施工与质量验收标准GB50661-2011钢结构焊接标准4钢箱梁制造总体方案概述4.1钢箱梁分段(块)方案4.1.1分块原那么=1\*GB3①考虑钢箱梁结构特点、充分理解设计意图，满足标准要求，保证质量；=2\*GB3②满足原材料(钢板)轧制能力及运输界限要求；=3\*GB3③分块块体外形尺寸满足运输界限要求；=4\*GB3④块体及节段分别满足厂内加工及现场架设设备吊装能力要求；=5\*GB3⑤分块块体尽量对称，以减少焊接扭曲变形，保证几何尺寸；=6\*GB3⑥减少现场工作难度及工作量；=7\*GB3⑦充分发挥工厂化生产流水作业的优势，向标准化、模块化靠拢。4.1.2钢箱梁分段(块)方案为控制箱体结构焊接变形，保证产品整体质量，加快制造进度，钢箱梁制造采用“零件→板单元→块单元→吊装架设→桥位焊接”方式生产，即在工厂钢结构车间生产零件及板单元，在厂内总拼现场台架上将单元板块总拼成钢箱梁、用大吨位吊车吊装架设组焊钢箱梁段、涂装最后一道面漆。先将钢板进行预处理，按箱梁板单元的划分情况进行零件的下料、矫正、加工，再进行部件的组焊，完成顶板单元、底板单元、斜底板单元、横隔板单元、附属设施件等单元件的制作。在工厂拼装现场，梁段整体组装采用立体、阶梯推进方式生产，在总拼胎架上采取“倒装法”依次组焊钢箱梁，依次将各梁段的箱体块单元、在胎架上组焊成整箱体，并以纵、横基线为准划线配切接口顶板，待胎架上的所有梁段组焊完成后，解除马板，进行平位分段匹配预拼装(按n+1个梁段进行，共十轮预拼装)，即调整好线型，实施接口的匹配、嵌补段量配、定位匹配件和附连件的组焊。预拼装结束后，保存一个节段参加下次匹配预拼装，其余梁段采用小车沿运梁通道路线运至桥梁中部，进行油漆补涂，完成涂装后运输到安装位，定位安装。4.2拟采用的关键工艺与技术在本桥钢箱梁制造中，在充分采纳和完善钢箱梁制造的成熟工艺与技术的同时，不断地优化制造工艺，采用新工艺、新技术，确保钢箱梁制造质量，争创国优精品工程。4.2.1板单元无马板组焊技术板单元在定位组装胎型上采用卡槽定位组装，在反变形胎架上采用机械卡固约束条件下焊接。两拼板单元亦采用无马组焊技术。4.2.2采用纵横基准线控制钢箱梁总拼采用主纵基线与八条辅助纵基线〔纵向)和与其垂直的一条横基线〔横向〕控制整个总拼过程，确保钢箱梁梁段截面的匹配性。4.2.3总拼胎架横向设拱技术在总拼胎架设计时，横向预设一定的预拱量，来抵消整体组焊解马后箱梁断面的变形，确保桥面横坡和桥面宽度。4.2.4单面焊双面成型焊接工艺广泛采用陶质衬垫单面焊双面成型工艺，确保焊缝质量。4.2.5钢箱梁外露边倒圆工艺对钢箱梁永久性外露边倒圆R2，以提高涂装质量，从而延长钢桥的防腐寿命。4.3钢箱梁分块分段示意梁段横向分段线梁段纵向分段线每个阶段对接口处成“Z”型，即顶板、腹板、底板断面不在同一直线上，相互错开200mm。4.4钢箱梁制造工作部署表4—1钢箱梁制造工作部署序号项目主要工作内容场地1板单元下料钢结构车间加工组装焊接修整2块单元组拼组装及块体单元加强钢结构车间焊接修整安装吊耳3块体除锈涂装除锈涂装〔一道面漆涂完〕4总体拼焊胎型制作安装制作整节段拼焊胎型钢结构车间5梁段整体组装、焊接搭建安装用的临时支墩桥位块体接宽拼装、焊接按架设顺序汽车吊吊装块体对接接口的调整对接焊缝的焊接嵌补段组焊探伤检查6梁段安装实时监控监测相应控制点的坐标桥位进行精度管理7合龙按照合龙工艺合拢桥位量配嵌补段并安装8梁段涂装打磨焊缝部位补涂，全桥最后做一遍面漆。桥位9竣工资料编制竣工文件，工程交工。4.5钢箱梁制造及检验工艺流程4.5.1钢箱梁制造工艺流程技术准备施工图设计技术准备施工图设计工艺文件工装准备设计制作安装配置调试设备准备复验入库材料准备上岗培训人员准备工艺布局完工交验桥面系附属件最后一道面漆附属件安装及补涂油漆检查车外表最后一道面漆钢箱梁外外表最后一道面漆附属件涂装墩位及抗滑移面补涂检查车涂装桥位架设钢箱梁二次涂装桥位焊缝部位补涂附属件拼装、组焊检查车拼装、组焊单元合件制作钢板预处理〔Sa2.5级〕涂无机硅酸锌车间漆一道20μm场地准备施工准备顶板板块制作顶板板块制作板单元制作底板板块制作板单元制作底板板块制作腹板板块制作腹板板块制作下料矫正滚板下料矫正滚板横隔板单元制作横隔板单元制作顶(底)板板块定位焊接腹板板块定位横隔板定位顶(底)板板块定位焊接腹板板块定位横隔板定位块体单元制作块体单元制作块体预拼装块体修整块体加强组装底〔顶〕板板块块体预拼装块体修整块体加强组装底〔顶〕板板块组焊附属设施安装匹配件组焊附属设施安装匹配件涂装涂装装车绑扎运至存梁场地放置装车绑扎运至存梁场地放置运输输线形和接口调整块体吊装局部块体接长及架设前的翼缘组焊临时连接桥位作业线形和接口调整块体吊装局部块体接长及架设前的翼缘组焊临时连接桥位作业坡口清理、除锈缝口贴衬垫环缝焊接、探伤涂装竣工报验坡口清理、除锈缝口贴衬垫环缝焊接、探伤涂装竣工报验4.5.2钢箱梁检验工艺流程精密切割下料、加工外表质量寸切割面及垂直度矫正线精密切割下料、加工外表质量寸切割面及垂直度矫正线形平面度角钢垂直度钢材原材料化学成分力学性能辅材焊材油漆组装构件组焊几何精度焊缝部位除锈(油)焊接外观无损探伤火焰、机械矫正修整几何精度修磨外观焊缝节段整体组装及预拼整体节段几何精度及线形接口匹配桥位施工桥位作业线形、几何尺寸焊接质量切割尺寸除锈涂装打砂、修磨清理涂油涂装体系外观干膜厚度焊接变形其它长度和拱度涂装质量监控测量4.6制造方案、技术措施4.6.1工艺方案概述钢箱梁段结构复杂，焊缝密集，所发生的焊接变形和剩余应力较大，为控制箱体结构焊接变形，保证产品整体质量，加快制造进度，钢箱梁制造采用“零件→板块单元→块体单元→预拼装→涂装→桥位组拼→桥位焊接→桥位涂装”方式进行生产，即车间生产零件及板块单元，并组焊成块体单元，参与多段连续匹配预拼成整体；桥位拼装现场进行块体单元吊装、焊接成整体。工厂制作时先对复验合格的钢板进行矫平，并按施工图纸进行零件下料、矫正、坡口加工，然后进行部件组装、焊接、焊缝检查、修整，完成顶板单元、底板单元、腹板、横隔板单元等单元件的制作，制作完成检验合格后参与总体预拼装，并调整好线型，实施接口的匹配、嵌补段量配、组装定位匹配件。预拼装结束后，保存一个节段参加下次匹配预拼装，其余梁段运至涂装厂房进行除锈、涂装，涂装结束后按架设顺序采用汽车运输运往桥位存梁现场。4.6.2零部件制造工艺简介=1\*GB2⑴零件的下料加工根据零件的形状、大小以及工艺要求确定下料方法：钢板滚平,消除残留预应力；矩形腹板采用门切下料，曲线腹板采用数控下料；底板板条肋、顶板条肋等矩形板件均数控下料；腹板周边采用数控下料；对于双面焊接坡口〔如腹板〕采用刨边机加工坡口；隔板整体或分块数控下料；对于单面焊双面成型的对接坡口采用在数控下料时一并切出坡口；对于需要加工的焊接边或精度要求高的板件〔如支座板、需磨光顶紧的板件〕采用刨边机加工。采用冷矫正和火焰矫正的方法，矫正板块焊接翘曲变形，重点矫正边缘的波浪变形。下料时要划出纵横向基准线，并以样冲眼标记，纵向〔长度方向〕基准线要分别在两端和中间三个位置标记。下料时要注意标记方向，横向要说明是曲线内侧还是曲线外侧，纵向要标明是与哪个相邻梁段相接。2.数控火焰切割下料2.数控火焰切割下料1.门式火焰切割下料4.刨焊接边及双面坡口3.半自动精密坡口切割5.铣边机加工不等厚对接过渡坡口加工=2\*GB2⑵U形肋的加工工艺本桥U形肋〔顶板和底板U形肋〕规格为8×280×300，自行加工制造，采用冷弯工艺，首件完成后检查外形尺寸及探伤。=3\*GB2⑶隔板单元制作工艺流程隔板是箱形梁组装的内胎，它的精度直接控制箱梁的断面精度。根据工程具体情况，隔板整体或分块下料制作。隔板单元的零件全部采用数控精切下料，人孔同时切出。划线组焊各种劲板及人孔加强圈等，在刚性平台约束下焊接，采用压力机和火焰法进行矫正。在平台上划出竖向基准线、横向基准线。以基准线为基准，数控精切周边，隔板的U形肋缺口同时切出，焰切时缺口尺寸加大2mm。钢板预处理钢板预处理数控精密切割下料调直划线组装加劲肋修整刨边划线参与节段整体组装4.6.3单元制造工艺1.制作工艺顶板、底板、斜底板板块由钢板、U形肋〔或板条肋〕组成，宽度2.05m～3.50m之间，是组成钢箱梁的根本构件。拟采用如下工艺制作〔工艺流程见图4-8〕：(1)钢板预处理。(2)在门式切割机上将板块面板周边进行切割，并切出焊接坡口，注意长度、宽度均需预留工艺量。(3)将板块面板平辅于板块组装胎架的平台，利用胎架上的纵横向定位靠挡将面板定位并卡固，划线组装U形肋(板条肋划线组装)，出胎前以胎架上所设线为基准在板块上划出纵横基准线、接板位置线。(4)在板块焊接胎架上按焊接工艺施焊U形肋及板条肋焊缝，并按要求探伤。(5)采用冷矫正和火焰矫正的方法，矫正板块焊接翘曲变形，重点矫正边缘的波浪变形，满足对接对平面度的要求。(6)以纵基线为基准修正横基线。(7)在规定位置用白色油漆喷涂单元件编号。2.弧形底板的加工(1)钢板预处理。(2)采用数控切割机下料，并切出焊接坡口。(3)在卷管机上依据设计直径进行卷弧。(4)在专业胎架上对接直线段钢板，并进行焊接。(5)划线组装U型肋，并焊接。(6)安装隔板定位件，进行焊接。(7)在规定位置用白色油漆喷涂单元件编号。在胎型上安装U型肋并焊接在胎型上安装U型肋并焊接3．腹板板块单元制作腹板单元采用数控下料。对接的腹板下料时对接边留收缩量。对需接料的板块下料后，先进行接料，在已下料或接料的板块上划出横基准线，并在腹板单元长度方向加0.05％收缩量，采用数控按拱度下料。腹板应在平台上组装纵肋，纵肋须与腹板密贴，拱度较大的板件在安装纵肋时候应按照腹板线型安装，工艺项点为：将腹板置于平台上，划出纵横基准线及纵肋组装位置线。4.板块焊接工艺钢板预处理钢板预处理下料切周边及坡口下料切周边及坡口胎型定位组装U形肋胎型定位组装U形肋反变形胎架焊接反变形胎架焊接探伤探伤修整修整修正基准线修正基准线组焊横隔板连接板组焊横隔板连接板修整修整检查检查补除锈、涂装补除锈、涂装〔包装、发运〕〔包装、发运〕(1)焊接工艺参数钢箱梁全部板块的U形肋角焊缝焊接量大，因此板块U形肋焊缝的焊接采用如下工艺：焊接方法：CO2气体保护焊焊接设备：电源KR500小车CS-5电源极性：直流正接焊接材料：焊丝ER50-6〔φ1.2mm〕保护气体：CO2(2)焊接变形控制为了控制焊接变形，板块的焊接设计制作专用的焊接反变形胎架〔如图4-10〕，根据不同的板块宽度、厚度，横向设置不同的反变形量，板块置于胎架上后周边用丝杠压紧，实现焊船无马焊接。图4-10焊接反变形胎架板块焊接时先向一侧倾斜一定的角度〔如图4-10〕，将U形肋同侧的焊缝焊接完成后，再将板块向相反的方向倾斜相同的角度〔如图4-11〕，焊接U形肋另外一侧的焊缝，这样更有利于保证焊缝的熔深，并且焊接质量稳定。所有焊缝焊接时都保持焊接方向一致，根据U形肋数量以及焊缝焊接时产生侧向弯曲的倾向安排合理的焊接顺序，减小产生扭曲变形和侧向弯曲变形的倾向。(3)焊接质量控制顶板板块U形肋焊缝焊接时，端部采用手工电弧焊焊接，并且端部不断弧包角焊，焊后将包角部位用铣销工具打磨成半径不小于12mm的圆弧，减小应力集中，防止缺陷的产生〔如图4-13〕。图4-13顶板U形肋端部处理示意图由于底板、顶板、斜底板U形肋和腹板的板肋焊缝工地有嵌补段，因此端部预留200mm二次焊接焊缝，焊缝端部打磨1：4斜坡，待桥位U形肋嵌补段组装完后焊接。(4)U形肋焊接工艺要点①控制焊丝角度、焊丝对正，保证熔深和焊缝的外观成型，防止咬边、焊偏等缺陷；②焊接顺序要按照分散的原那么，焊接方向要按照同方向的原那么〔见图4-14〕。图中圈内数字表示焊接顺序，箭头表示焊接方向。〔5〕工艺保证措施①板块单元面板采用滚板机二次滚平，一方面保证钢板平整，另一方面可消除边缘焰切应力，有利于减少板块焊后变形。②采用胎型无马定位组装，确保U肋组装精度，防止了焊马对母材损伤，提高生产效率。③采用反变形胎架机械约束，CO2气体保护自动焊船位焊接，减少焊接变形，保证到达设计要求的熔深。④根据焊接收缩的规律，按一定的工艺补偿量，对板块单元实行无余量切割，促进现场总体组装进度。4.6.4整体组装制造工艺简介1．单元组装在已下料或接料的板块上划出纵横基准线，划线时注意接缝位置，以纵横基准线为准划出腹板、板肋和隔板组装位置线，隔板位置线间每2米加1mm收缩量。组装时先将底板放置在垫好预拱度垫块的组装胎架上定位，再按线组装隔板和腹板。施焊腹板、隔板焊缝，在专用焊接平台上焊接顶板与隔板、腹板焊缝。采用超声波检测焊缝质量。左图为块体组装右图为成品件图4—15曲线桥加工胎型立面图2.钢箱梁整体组装过程见以下图示意：1、桥轴线处底板1、桥轴线处底板单元定位2、组装2、组装中间底板单元合件3、3、组装边底板单元合件4、组装斜底板单元合件4、组装斜底板单元合件5、5、组装中间横隔板单元6、腹板、隔板组装详细流程图6、腹板、隔板组装详细流程图7、顶板组装图7、顶板组装图8、8、组装附属结构杆件4.6.5长线法整体梁段拼装1.节段整体拼装为验证工艺方案的合理性，图纸及工艺文件的正确性，工艺装备及设备精度的可靠性，确保桥位架设顺利进行，对全桥进行整体梁段拼装。钢梁拼装在整体拼装胎架上进行，各杆件处于自由状态。=1\*GB2⑴整体拼装目的：=1\*GB3①验证钢梁构件的制作精度，并作相应的匹配修正。包括：a．相邻节段〔构件〕的匹配精度验证及修整b．一个节段构件组合后的整体精度验证及修整c．多个拼装节段的总体精度验证及修整=2\*GB3②为桥位安装工作提供依据和必要的定位条件。a．检测数据作为钢梁构件验收合格的依据，也为桥位安装提供数据支持。b．为了便于桥上再现工厂试拼装的状况，安装必要的匹配件，为桥位安装定位提供条件。2.整体拼装的主要作业内容为保证该箱形梁的外轮廓尺寸及部件位置的准确，针对该桥结构特征设计专用预拼装胎架。专用胎架以底板面为基准面，并按实桥的竖直曲线，坡度和拱度设置相应的控制点和基准线，同时设置块单元件的移动定位装置。3.整体拼装解决的问题确定钢箱梁的长度、宽度及断面尺寸、竖曲线及平面度等几何精度项点。通过调整对接间隙、标高到达标准要求。确定钢箱梁的线形，包括直线度，竖直曲线和拱度、包括接口的间隙、错台，坡口的尺寸、以及接口处的平面度和匀顺程度等项点。通过整体拼装胎架设置的控制点确定钢箱梁的整体线形。对整体预拱度通过调整对接接口的焊缝间隙来到达设计预拱度。伸缩缝是否均匀。提供钢箱梁在桥位定位时的临时连接装置的安装位置。4整体拼装的根本程序心怡路钢箱梁采用长线法拼装，长线法是指钢箱梁制造时，已在胎架上按预拼装线形设置了不同的牙板高度，使钢箱梁制造和预拼装一次完成。长线法的主要优点是减少了移梁进行预拼装的时间，可以缩短制造周期，如公司制造的西宁通海路斜拉桥钢箱梁、沈阳后丁香桥钢箱梁、西安后围寨钢箱梁等桥都是按长线法制造的。多段梁匹配组焊完成后，按制造长度〔预留焊接间隙和焊接收缩量〕配切梁段的一端，在不受日照影响的条件下，精确测量线型、长度、端口尺寸、直线度等，检验合格后组焊工地临时匹配件，除最后一个梁段外其余梁段出胎，留下的梁段前移与后续梁段匹配制造，首次钢箱梁预拼装的总长偏差应在第2轮预拼时予以消除，防止误差积累，各项点检查合格后组焊所有的临时定位连接件，并修正其它纵基线，打上冲眼作为桥位组装定位线。对各块单元件进行编号，以便于桥上就位。待钢箱梁各块单元件全部就位后，检测长度、拱度、旁弯、箱形断面尺寸及桥上焊缝间隙等。5钢箱梁焊接工艺5.1该桥钢结构焊接特点该桥主桥为全焊钢箱梁，结构焊缝较多，所产生的焊接变形和剩余应力较大。由于该桥采用全焊结构，焊接接头多样，结构连接关系复杂，焊接工作量大，局部焊缝操作空间狭小，对焊工的操作技能要求高。5.2针对该桥的焊接结构特点，拟执行的工艺原那么焊接方法以自动焊为主，减少人为因素的影响，确保焊缝质量。尽可能采用焊接变形小的CO2气体保护焊〔包括自动焊〕，控制焊接变形，同时提高施工效率。焊接设备采用自动焊机〔包括埋弧自动焊和CO2气体保护焊〕为主，确保焊缝质量的稳定。各种焊接设备在施工过程中保持完好状态。选择与母材相匹配的优质焊接材料，控制焊缝中扩散氢的含量，确保焊缝各项指标全面到达设计要求。针对该桥的结构特点进行全面系统的焊接工艺评定试验，以确定适宜的坡口形式、焊接方法、焊接设备、焊接材料、预热温度、层间温度及工艺参数等作为编制焊接工艺文件的依据。5.3焊接工艺评定针对本桥特点，及所使用的钢材种类和对焊接接头的质量要求，按照等强度、等屈服、等韧性匹配原那么，结合我公司在多年桥梁钢结构生产中对Q345qD与Q235C钢焊接经验的根底上，依据《公路桥涵施工技术标准》〔JTGTF50-2011〕和设计方的相关要求，进行焊接工艺评定。焊接工艺评定试验确定的内容不同牌号钢材、不同焊接接头形式，选用相应的焊接材料牌号及规格，选用的焊接材料满足焊缝金属力学性能不低于母材标准值，重点控制焊缝的强度在规定范围内，并使焊缝具有良好的低温冲击韧性；焊接方法、焊接位置及焊接顺序；确定合理的焊接标准、预热和焊后热处理工艺；确定合理的坡口外型及尺寸；确定不同钢种、不同焊接接头形式相应的定位焊的焊段长度、焊段间距及焊脚尺寸。5.3.2焊接工艺实验报告内容母材及焊接材料的牌号及规格；焊接方法、接头形式、焊接位置、焊接顺序；焊接参数、预热、道间温度；理化试验、力学试验测试结果和试验报告文件；焊缝检测结果及报告文件；钢材和焊材制造厂提供的质量检验证书及说明文件；工厂结论意见工厂根据图纸确定需要评定的工程，拟用的焊接设备及焊接方法，焊接坡口形式及焊接顺序，以及焊接参数等编写成焊接工艺评定试验任务书，送交业主和监理工程师审查批准后实施。5.4工艺评定实验检验工程通过对工艺评定试验的试件外观检查、无损探伤及力学性能、宏观金相组织、接头硬度、焊缝化学成分分析等一系列试验，确定合理的焊接工艺方法、焊接工艺参数、焊接材料、焊缝坡口形式及尺寸，为施工图接头的深化设计提供合理的焊接接头形式和尺寸，为编制合理可靠的焊接工艺规程提供依据。表5—1工艺评定试验检验工程试件型式试验项目试验数量对接接头接头拉伸试验1全焊缝金属拉伸试验1接头侧弯试验〔α=180°d=2a或3a〕1焊缝和热影响区V型缺口低温冲击试验(-20℃)【注】各3接头硬度试验1宏观断面酸蚀试验1焊缝化学成分分析1T型接头,角接接头(包括棱角接头)焊缝金属拉伸试验1接头硬度试验1宏观断面酸蚀试验1焊缝化学成分分析1注：缺口位置为：焊缝中心、熔合线外1mm。5.5焊接工艺规程的编制针对各种形式的杆件和板块，编制详细的工厂制作和现场安装的焊接工艺规程，对焊工、焊接设备、施焊环境、操作细节等都进行规定，做到每一条焊缝都有焊接工艺规程作指导，明确规定焊接设备，焊接方法，焊接位置，焊前清理的方式方法，预热方式，预热温度，层间温度，焊接材料的型号、规格和焊前烘干方法及温度，焊接电流，电弧电压，焊接速度，焊接道〔层〕数，焊接过程中出现的问题的处理方法，焊后探伤的时间、方法及合格标准，使得所有板块和箱梁块体从工厂制造到现场安装的所有焊接工序都处于受控状态。5.6焊材管理根据焊接工艺评定试验结果选定焊接材料，为了满足其相应的技术标准要求，制定供货技术条件，并通过严格的进货渠道和严格的烘干、保温和使用措施，保证熔敷金属的扩散氢含量低于相关标准要求。在生产过程中，严格按照《焊接材料质量管理规程》〔JB/T3223-96〕执行焊材的入库、保管、烘干、发放、回收管理制度，为保证产品质量创造有利条件。5.7焊接变形的控制措施由于熔化焊属于热加工，焊缝的形成是一个连续的短时的冶金过程，在焊接过程中由于受热的不均匀引起的近缝区金属的塑性变形和相变，焊接完成后焊缝收缩作用将引起变形，这种变形是客观存在的。主要从预留焊接收缩量，调整焊接顺序焊接方向，刚性约束等方法控制变形。焊接时变形的控制所采取的措施主要有以下几种：a.对于钢板对接确定恰当的坡口尺寸和焊接顺序；b.对能够采用反变形措施的焊缝预留适宜的反变形量；c.采用焊接变形小的焊接方法；d.合理的焊接顺序和焊接方向；e.控制每一条焊缝各位置下的焊接填充量。5.8提高结构抗疲劳能力措施及焊后消除应力处理本工程的焊接接头的主要形式有：对接接头、T形接头，在接头部位由于力线扭曲，因而发生应力集中现象，对结构的抗疲劳能力不利，特别是结构构造复杂，焊缝拘束度高，在焊接后焊缝中存在较高的剩余应力。我们将在以下几个方面进行控制。5.8.1施工前我们将在接头设计、坡口设计，在焊接过程中对焊接顺序等工艺措施方面进行控制，尽量减小应力集中提高结构的抗疲劳能力。5.8.2焊接后对疲劳控制焊缝的形状进行处理，增加焊缝焊趾处的过渡角和过渡半径，主要采用砂轮将焊缝修磨匀顺，磨削时方向应与力线方向一致，减小应力集中提高结构的抗疲劳能力。对桥位横向对接焊缝焊后将余高磨平处理。5.9焊接质量保证措施为保证钢箱梁的焊接质量，保证焊接接头的各项性能满足设计要求，我们将严格执行以下措施以保证焊接质量。焊接方法上以自动焊为主，确保施工效率和焊缝质量稳定。工厂制作焊接时自动焊中以实芯焊丝CO2气体保护焊为主，尽可能的减小变形。5.9.2角焊缝采用实芯焊丝CO2气体保护焊进行焊接，确保焊缝外观质量，提高焊缝的内部质量。严格控制焊材质量，控制硫、磷等杂质含量，提高和稳定焊接接头的各项机械性能指标。严格仓储管理，按规定认真对焊材进行烘干、保温。对于不同的焊缝采取相应的工艺措施。根据焊接工艺评定试验实际情况制定预热温度和层间温度。定位焊及施焊时构件焊缝部位温度不得低于确定的预热温度，湿度不高于80%，当环境条件不满足需要时，采取局部预热的方法，创造局部施工环境。按规定制作焊接产品试板进行相应检验，检查相应类型焊缝内在力学性能稳定性。5.9.7对进行岗前技术培训和考试，考试合格后发给合格证书。焊工持证上岗，在不超越合格证规定的范围内进行焊接作业。严格执行检验制度，外观、磁粉、超声波、射线拍片等均按规定认真执行，并做好记录，一丝不苟控制焊接质量。进行磁粉、超声波和射线探伤的无损检验的工作人员，保证持有经咨询监理工程师确认有效的二级以上的合格证件，上岗操作。在桥位焊接时搭建专用的施焊平台，应具有防风挡雨功能。雨天时停止施工，假设确因进度要求赶工时，除局部加热和防风外，整条焊缝保证置于有效的保护下施焊。接受和服从设计人员和咨询监理人员的监督和指导，共同协作，为保证质量尽全力。质量检查人员严格检查焊接工艺的贯彻执行情况，当现场条件和规定条件不符合时要及时反映、解决。严格控制修补质量，修补次数不宜超过两次，如确有不合格焊缝的修补次数超过两次时，在报经咨询监理工程师同意后再行返修。保证焊接设备处于完好状态，并抽验焊接时的实际电流、电压与设备上的指示是否一致，焊机上的仪表是否完好并在鉴定周期内使用。5.10焊接接头的检验焊缝外观检验所有焊缝待焊缝金属冷却后进行外观检查，并填写检查记录备查。保证所有焊缝无裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣、未填满弧坑及漏焊等缺陷。外观检查不合格的焊接杆件，在未进行处理并满足要求之前，不进入下一道工序。5.10.2焊缝无损检验无损检测人员须持证上岗，且只能从事资格证书中认定范围内的工作。焊缝施焊24小时后，经外观检验合格，方可进行无损检测。超声波探伤判断为裂纹、未熔合、未焊透〔对接焊缝〕等危害性缺陷者，应判断为不合格。焊缝无损探伤当发现裂纹或较多其他缺陷时，应扩大该条焊缝探伤范围，必要时可延长至全长。进行射线探伤的焊缝，当发现裂纹等危害性缺陷时，应加倍检验。用射线和超声波两种方法检验的焊缝，必须到达各自的质量要求，该焊缝方可认为合格。图5—1桥位对接焊缝坡口示意图图5—2单面焊双面成形焊接工艺示意图图5—3隔板与顶板及U肋相交焊缝示意图5.11拟用本桥的焊材技术条件1、手工焊条E5015-G(Ф1.2)技术条件：熔敷金属化学成分(%)型号牌号CSiMnPSNiE5015-GJ507Ni≤0.03≤0.02≤0.5熔敷金属力学性能型号牌号Rel〔Mpa〕Rm〔Mpa〕A〔%〕Akv〔J〕E5015-GJ507Ni≥390≥490≥22-40℃，≥47注：熔敷金属扩散氢含量≤5ml/100g〔水银法或色谱法〕。2、实芯焊丝ER50-6(Ф1.2)技术条件：熔敷金属化学成分(%)型号CSiMnPSER50-6≤0.025≤0.025熔敷金属力学性能型号Rel〔Mpa〕Rm〔Mpa〕A〔%〕Akv〔J〕ER50-6≥420≥500≥22-20℃，≥473、药芯焊丝E501T-9L技术条件：熔敷金属化学成分(%)CSiMnPSCrNiMoVCu≤0.1≤0.9≤1.75≤0.03≤0.03≤0.2≤0.5≤0.3≤0.08≤0.35熔敷金属力学性能〔CO2气体保护〕型号Rel〔Mpa〕Rm〔Mpa〕A〔%〕Akv〔J〕E501T-9L≥400≥510≥22-40℃，≥47注：熔敷金属扩散氢含量均≤5ml/100g〔水银法或色谱法〕。4、埋弧自动焊焊丝H08Mn2E技术条件：焊丝化学成分(%)牌号CSiMnPSNiCuH08Mn2E≤0.1≤0.07≤0.015≤0.01≤0.205、焊剂SJ101q技术条件：牌号熔敷金属力学性能(配H08Mn2E焊丝)焊剂化学成分(%)SJ101qRel〔Mpa〕Rm〔Mpa〕A〔%〕Akv〔J〕PS≥370≥510≥20-40℃，≥47≤0.04≤0.03注：熔敷金属扩散氢含量≤5ml/100g〔水银法或色谱法〕。注：所用焊接材料化学成分及力学性能按照以上技术条件执行外，其他要求按照以下表中对应标准执行。焊接材料名称焊接材料牌号或型号标准名称标准号焊条E5015《碳钢焊条》GB/T5117-1995实芯焊丝ER50-6《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110-2008药芯焊丝E501T-9L《碳钢药芯焊丝》GB/T10045-2001埋弧焊丝H08Mn2E《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T12470-2003埋弧焊剂SJ101q《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293-1999气体CO2≥99.5%《焊接用二氧化碳》HG/T2537-19935.12焊缝质量要求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，并应符合下表的规定。工程焊缝种类质量要求气孔横向对接焊缝不容许〔mm〕纵向对接焊缝、主要角焊缝直径小于1.0，每米不多于3个，间距不小于20其它焊缝直径小于1.5每米不多于3个，间距不小于20咬边受拉杆件横向对接焊缝及竖加劲肋角焊缝〔腹板侧受拉区〕不容许受压杆件横向对接焊缝及竖加劲肋见焊缝〔腹板侧受压区〕≤0.3纵向对接及主要角焊缝≤0.5其它焊缝≤1.0焊脚尺寸主要角焊缝H1(+2.0~0.0)其它焊缝H1(+2.0~~+0.5)焊波角焊缝任意25mm范围内上下差≤2.0余高对接焊缝焊缝宽b<12时，≤3.012＜b≤25时，≤4.0b＞25时，≤4b/25余高铲磨后外表横向对接焊缝不高于母材0.5不低于母材0.3粗糙度Ra50注：=1\*GB3①手工角焊缝全长的10％允许hl(+3.0,-1.0)5.13剪力钉焊接a.焊接前必须按照技术人员提供的交底单在被焊部位划位置线。划线后，按线焊接剪力钉。b.剪力钉焊接后应进行弯曲试验检查。试验可用手锤打击剪力钉试件头部，使其弯曲30°。试验后，在试件焊缝和热影响区不应产生肉眼可见的裂缝。弯曲试验采用抽检原那么检查，每段钢箱梁按焊接后的剪力钉数量抽检1％。c.焊接后，剪力钉根部焊角应均匀，焊接立面的局部未熔合或焊角缺乏360°的应进行修补。检查采用抽检原那么，每段钢箱梁按焊接后的剪力钉数量抽检1％。d.如果首枚剪力钉或一定量的剪力钉因焊接设备原因造成焊接质量不太理想〔穿透力小〕，那么应在以后的剪力钉焊接前将待焊部位用砂轮打磨出金属光泽。6钢箱梁防腐涂装工艺6.1涂装体系本桥钢结构采用Q345qENH钢材，其梁端附近1.63m范围内局部外外表涂装方案按大气区腐蚀种类为高腐蚀级别，选用长效型防腐寿命〔15-25〕涂层配套体系，而钢梁内外表不设置涂装，钢箱梁内外表采用外表加速稳定措施。涂装的材料及施工工艺要求应满足《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》〔JT/T722-2008〕要求。桥梁钢结构外外表涂层配套体系类型涂层涂料品种道数/最低干膜厚度μm长效型底涂层环氧富锌底漆1/60中间涂层环氧〔云铁〕漆(1-2)/140面涂层丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆2/80总干膜厚度280附属构件涂装体系涂层涂装体系满足标准道数/干膜厚度μm钢板处理喷砂Sa2.5，粗糙度30-75μmGB8923-88无机硅酸锌车间底漆1/20底漆喷砂Sa3.0，粗糙度30-75μmGB8923-88热浸镀锌平均镀层厚度大于85局部镀层厚度大于70刻蚀底漆〔或用于浸锌外表的专用漆〕20中间漆环氧云铁中间漆(1-2)/80面漆丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆2/801.3.2无涂层耐候钢外表预处理A．无涂层耐候钢外表预处理工艺简介：对已加工成型的耐候钢钢箱梁内外表以及外外表喷淋外表处理液。处理液中的化学物质与钢基体发生反响，形成一层均匀、致密的保护性锈层，从而使耐候钢在使用过程中更加美观，同时也可防止锈液污染环境。B．无涂层耐候钢外表预处理具体工艺流程2.配置外表处理液2.配置外表处理液1.钢结构处理及验收4.外表自然枯燥3.喷淋外表处理液1.钢结构处理及验收4.外表自然枯燥3.喷淋外表处理液7.验收5.用清水喷淋钢结构外表，除去浮锈5.重复3和4过程2次7.验收5.用清水喷淋钢结构外表，除去浮锈5.重复3和4过程2次C．无涂层耐候钢外表预处理操作方法：a．钢基体处理：将钢基体外表的油污、尘土等杂物清理干净。b．喷涂耐候钢外表处理液①将按比例配置的溶液喷雾器内，均匀地在钢铁外表喷淋3-5秒至钢铁外表变成棕色。②喷淋完一次后，让钢外表自然枯燥，此时最好用吸水材料吸掉钢结构下部残积的处理液，以保证上下的枯燥时间尽可能一致。③待钢结构枯燥后，重复喷淋-枯燥过程2次，以保证耐候钢外表生成一层均匀而致密的锈层。④喷淋施工完成后，应检查是否均匀，对不均匀部位，需要进行再次喷淋。⑤用清水喷淋钢结构外表，除去外表的浮锈。c.验收外表处理结束后，应对外表处理的施工质量和锈层外观进行检查验收，并填写《耐候钢外表处理效果检查记录》，发现问题应及时处理。D.无涂层耐候钢外表预处理施工考前须知：耐候钢外表处理严禁在雨天，雪天和五级风及其以上时施工。环境温度低于5℃时，不允许进行室外施工。E．无涂层耐候钢外表预处理质量标准：质量标准检验方法外观尽量保证均匀、美观观察检查和检查工程验收记录钢结构光滑且没有锈脱落用干净的卫生纸轻轻擦拭处理后的外表，观察是否能擦下黄锈F．无涂层耐候钢外表预处理其他考前须知：a．不得碰撞已施工完的外表，对损坏的部位应立即修补。b．配制处理液的化学药品进场后应密闭存在枯燥、阴凉的环境中，切记较长时间暴露在空气中，严禁与水接触。处理液配好后应及时使用，不用时应密闭储存在枯燥、阴凉的环境中。c．在封闭的室内施工时，应加强通风换气。d．耐候钢外表处理液有刺激性气味，操作人员应佩戴胶皮手套、防护眼镜、防毒口罩等防护用品。e．喷淋过程时，处理液不得四处乱流，以免造成施工环境污染和资源浪费。f．配料应在经铺垫的场地上集中进行。剩料应集中处理，严禁随地倾倒。6.2涂装施工工艺流程涂装工艺流程见图6—16.3涂装施工工艺要求=1\*GB2⑴喷砂前钢板外表及焊缝部位的处理①所有焊渣和焊豆必须去除干净。②咬边和气孔在喷砂前要修补并磨平。③喷砂前所有钢板毛刺须除掉。④所有的油、污物要去除干净=2\*GB2⑵喷砂除锈工艺要求①喷砂除锈所用钢砂及钢丸应符合GB6484-86、GB6485-86的规定，钢砂和钢丸的配比为30%的S390钢丸与70%的G25钢砂混合使用，在使用过程中，还可根据喷砂后钢外表清洁度与粗糙度情况对配比进行调整。②打砂完后，所有钢板外表的灰尘需采用高压空气清理干净。③除锈后应在4小时内〔或钢板外表颜色未产生变化〕进行涂装，除锈后湿度较大时应缩短间隔时间。④喷砂除锈所用压缩空气必须不含水、油，保持清洁，油水别离器必须定期清理。结构件拼焊完毕并检验合格结构件拼焊完毕并检验合格喷砂前钢板处理倒棱、修磨焊缝缺陷、去除毛刺、修补钢板缺陷、除油、除污及可溶性盐类等检验不合格合格喷砂除锈除锈等级：Sa2.5级粗糙度：Rz40~60μm检验不合格油漆涂装检验不合格油漆涂装检验合格完工交验合格手工机械除锈检验合格油漆涂装合格不合格检验合格不合格图6—1涂装工艺流程=3\*GB2⑶油漆涂装工艺要求①油漆施工时环境温度应在5~38℃之间，钢板温度不得高于50℃且钢板温度必须高于露点3℃以上〔因各种油漆对环境的要求不同，故应以油漆施工技术参数为准〕。②喷漆前检查每道油漆和稀释剂的名称、型号、批号、混合比、配比方法、混合使用时间及重涂时间。③每道油漆喷涂前应检测环境温度、相对湿度、露点温度、钢板基体温度、油漆粘度等是否符合该油漆施工要求，均满足要求方可施工，否那么应采取有效措施或停止喷漆。④每道油漆喷涂时，要按设计的湿膜厚度〔根据油漆施工技术参数给出的湿膜厚度与干膜厚度的对应关系推算出湿膜厚度〕进行喷涂，同时不间断地用湿膜厚度测量仪测量，以保证涂层的厚度和均匀性。⑤每道油漆喷涂完后，要对漆膜进行检查，并对漏喷、流挂、漆膜不规那么或厚度不够的部位进行修补。6.4涂装施工质量控制=1\*GB2⑴涂料的质量控制①所有油漆应按照有关标准要求进行取样，并送到指定的涂料检测中心进行检验，只有经检验合格并经监理工程师认可的涂料才能用于涂装施工。油漆检验工程及检验标准由承包人提出监理工程师批准后实施。②所有用于本工程的油漆应符合生产厂家登记的配方。③在生产厂家建议的储存期内或从生产日期起18个月内〔按时间较短者〕没有使用的油漆，不得用于本工程。④各种涂料或油漆入库前应验证其合格证、质保书等，符合要求方能入库，并做好物资名称、批号、型号/规格、重量/数量、进货日期、供货单位等工程的登记与标识工作。=2\*GB2⑵施工环境的控制①温度：通常情况下，涂装施工应在5~38℃的环境温度下进行，假设油漆有特殊要求，应以油漆使用要求为准。施工过程中，涂每道油漆之前均要对环境温度进行检测。②相对湿度：涂装施工时，一般相对湿度要控制在85%以下，假设油漆有特殊要求，应以油漆使用要求为准。施工过程中，涂每道油漆之前均要对相对湿度进行检测。③钢板温度及露点温度：涂装施工时，钢板温度应小于50℃且钢板温度应高于露点温度3℃以上方可施工。天气情况：户外涂装施工时，雨、雪天气禁止施工，大风、扬尘天气要采取必要措施，经监理工程师同意方可施工。6.5厂内试拼装钢箱梁单元体制作完毕后，进行厂内试拼装。因钢梁为连续胎具制作。试拼装时，把胎具撤去在主要位置支撑几个点测试下钢箱梁的变形情况。试拼装在原制作胎具位置进行。试拼装前，在钢梁两端、拼接口和跨中设计临时支点位置设置试拼装临时支点，其它胎具支撑点取消，使钢梁处于自由状态。厂内试拼装检验工程及要求如下：〔1〕试装前，将板件孔边飞刺、板层间刺屑、电焊熔渣飞溅等去除干净；杆件边缘和端部的允许缺陷应铲磨匀顺。〔2〕对全体试拼装单件进行检验，记录单件的各项数值。单件检验符合要求后再进行试拼装。〔3〕试装过程中，检查拼接处有无相互抵触情况，有无不易施拧螺栓处。〔4〕钢梁试装的主要尺寸应符合下表6-5的规定。表6-5钢箱梁试拼装主要尺寸允许偏差表工程允许偏差说明梁高h±2h≤2000±5h﹥2000跨度L〔m〕5+0.5L支座中心至中心全长±15全桥长度腹板中心距±3－顶板宽±4－拱度+10，-5－横断面对角线差﹤4每制作段两端7安装方案7.1梁段运输7.1.1钢梁的装载与加固〔1〕须经监理、业主、第三方检验合格，文件齐全，漆膜枯燥；〔2〕根据钢结构的特点、储运、装卸条件等要求进行作业，做到装载紧凑、防护周密、平安可靠；〔3〕外形尺寸和重量应符合公路、桥梁等运输方面的有关规定和要求；〔4〕钢箱梁不同节段应该做出明确标记，以防现场吊装过程中出现顺序错乱的场面。〔5〕运输时，根据节段规格、重量和长度选用相匹配的拖车。依据最大尺寸21m，重达73.47t的B1(B2)梁段，经过对低平板半挂车选型，采用80吨穿心梁低平板半挂车。〔6〕加固材料通常使用的加固材料有：支架、垫木、三角木(包括钢材制作的)、钢丝绳、枕木、钢丝绳夹头、紧线器、导链等；加固车时，用铁线(或钢丝绳或者葫芦)拉牢，形式应为八字形、倒八字形，交叉捆绑或下压式捆绑。〔7〕装载时保证均衡平稳、捆扎牢固，确保运输平安性能。捆绑工具序号名称规格数量备注1捆扎钢丝绳φ16～2080根2起重钢丝绳φ25～4040根3手动葫芦3～5t32个7.1.2钢梁的运输方式和路线〔1〕经沿途勘察，根据桥梁承重、架空路线净高及弯道半径，根据以前类似性质工程的经验以及本工程的特点，箱梁全部节段及零部件均采用80吨穿心梁低平板半挂车运输到现场。〔2〕运输状态：运输车辆装钢箱块的最大整体高度为1.2m+0.3m+2.5m=4m,长度为30m，宽度为4m，车辆的最小转弯半径为16m。在整个运输过程中与管辖该路段的交警、路政进行协调，并办理相关手续，为我们提供交通疏导。〔3〕寻找良好的运输合作商，有丰富的运输经验和可靠的运输保证。〔4〕运输路线暂定为：钢梁加工厂→沈阳四环→沈海高速→丹阜高速→安装现场，全程290km。见图所示。线路的最小限高为4.5m，最小宽度为运输道路为4.5m，转弯处的路宽为18m，线路情况满足第〔2〕项所述的运输状态的要求。上述路线如有调整，在安装前十天重新进行勘察，并且将路线报建设单位及交警部门批准后实施运输。7.1.3钢梁的运输过程中的保护措施〔1〕吊运过程必须有专人负责，使用适宜的工夹具、索具，严格遵守吊运规那么，以防止在吊运过程中发生撞击、变形、坠落或其它损坏。〔2〕装载时，必须有专人监管，车上堆放牢固稳妥，并增加必要捆扎，防止松动滑动。检查吊具、索具的情况，防止发生意外。〔3〕在运输过程中，保持平稳，必须由经过培训且有丰富经验的专职驾驶人员运送，并设押运人员负责特殊路段的指挥协调，同时在运梁车上的梁四周设置警示标记。7.2钢箱梁的安装7.2.1作业内容钢箱梁安装作业主要内容有：〔1〕在桥位设置封路区域，布置吊装作业面和杆件存放区；〔2〕制作安装临时支架；〔3〕钢梁经汽车运输至桥位，倒运钢梁至吊装位置；〔4〕钢箱梁单节段采用两台汽车吊吊装到设计位置；〔5〕钢箱梁桥位调整线形后进行桥位焊缝焊接；〔6〕临时支架撤除及钢箱梁涂装。7.2.2组织机构经理部人员分工如下：技术、质量、调度、平安、材料以及司机、电工、管库等辅助生产人员组成。以充实质量、平安为核心主体，突出过程控制、测量、材料检验、质量检查、计量支付的人员配备，尤其是配备经验丰富的施工技术力量。工程经理：申明华工程总工程师：杜亮工程经理：申明华工程总工程师：杜亮工程副经理：钟鸣工程部石俊阁安质部王小明物资部刘廷江财务部肖姝梅办公室史宪升各施工班组罗权地7.3钢箱梁架设方案7.3.1总体思路主要考虑一下几点：①承重载荷能力缺乏，需考虑保护措施防止吊装作业对其产生的破坏；②根据施工现场的场地情况，周密布置封路施工措施；③考虑梁段的划分：长度及重量，综合考虑后本桥采用在原有路面和桥面上布置路基箱和临时支架，然后单块梁段逐步吊装的架设方法。通过汽车吊吊装，纵向按照由中间向两侧的方向、横向按照由中间向两侧的顺序完成全桥钢箱梁的安装。总体施工流程如下：现场封路准备人员设备进场材料准备技术准备现场封路准备人员设备进场材料准备技术准备施工方案论证施工方案论证申请开工申请开工临时支架制作施工准备临时支架制作施工准备批准批准批准批准临时支架安装布置临时支架安装布置桥位钢梁吊装、拼装焊接桥位钢梁吊装、拼装焊接钢梁最后一道面漆涂装钢梁最后一道面漆涂装支架撤除支架撤除竣工验收竣工验收7.3.2安装方案A、B、C、D、E共分为20个吊装段序号长〔m〕宽〔m〕高〔m〕重量〔t〕D〔E〕左边27.52.80.6710D〔E〕左中27.53.952.4582D〔E〕右中27.53.952.4582D〔E〕右边27.52.80.6710B〔C〕左边282.80.6710B〔C〕左中283.952.4584B〔C〕右中283.952.4584B〔C〕右边282.80.6710A左边292.80.6710A左中293.952.4581A右中293.952.4581A右边292.80.6710支墩位置图支墩位置断面图7.3.2.1根据构件实际情况设置吊点，并加装吊耳，吊点设置的原那么：A.在横向纵向隔板交界处设置；B.吊耳采取坡口焊形式焊接于上桥面板；C.吊耳工作时为铰接，与吊环相连接；D.吊耳计算书：吊耳设计采用Q345材质钢材吊索拉力设计值计算：为了统一管理，考虑每联箱梁的特殊性和共性，及经济型和后期工期需要，将全联钢箱梁按重量划分，分别组织吊耳设计及吊装安排。通过上述看出，最大重量为为84t〔即840KN〕，吊装采取4支吊索起吊，吊点采用Q345B钢板在箱梁块件顶面焊接耳板〔双面坡口焊接〕，耳板上设置耳孔，通过钢丝绳卡与起吊钢绳连接。钢丝绳直径、卡环直径、耳板厚度及焊缝强度计算如下：〔1〕钢丝绳直径计算选择块件采取4支吊索起吊，每个吊点钢丝绳为双股环形，钢丝绳与块件外表的夹角为45°，查“简明施工计算手册第三版”P701表12-34得四支起吊索吊索拉力为0.29S，即S=0.29×840=243.6KN，由于每个吊点处吊索为双股，单股吊索拉力为243.6/2=121.8KN。取平安系数为6，那么容许应力为S=6×121.8=730.8KN。查“简明施工计算手册第三版”P642表12-2得钢丝6×37，绳芯1，直径36mm的钢丝绳破断拉力总和为780.5KN＞730.8KN，满足平安要求。〔2〕卡环直径计算选择根据〔1〕的计算，每个吊点卡环处得拉力为243.6KN，查“简明施工计算手册第三版”P114表2-77得Q345B钢抗剪应力fv=145MPa，取平安系数为2，那么卡环销轴直径选择GD-17.5型卡环，销轴直径为66mm的卡环。(3)耳板孔壁局部承压计算查“简明施工计算手册第三版”P652表12-16公式〔12-17〕得：σcd—耳板耳孔局部压应力；K—动力系数，取K=1.5；Q—吊点拉力；[σcd]—钢材局部承压容许应力，查P114表2-77的Q345B钢的局部承压容许应力为235MPa。选择耳板厚度为20mm的Q345B钢板加工。〔4〕耳板抗剪验算耳板的大样见以下图：图中尺寸单位“mm”耳板大样图，板厚20mm上述计算中已经查得Q235B钢板的抗剪容许应力为145MPa，耳板厚t=20mm，耳孔上部承压高度为105mm，前面计算得每个卡环处的拉力为252.59KN，取平安系数为K=1.5，那么在此拉力下在耳板上沿产生的剪应力为：τ—剪应力；K—平安系数；S—吊点出拉力；t—耳板厚度；h—耳板孔上沿高度。〔5〕焊缝强度计算由于吊索与箱梁顶面呈60°夹角，耳板与钢梁顶面采用熔透对接焊缝，焊缝等级Ⅱ级。对焊缝而言存在垂直拉力T1和水平拉力T2，根据前面计算每个吊点处吊索拉力为252.59KN，去平安系数K=2。那么计算拉力为252.592×2=505.12KN，T1=505.12×sin60=437.45KN,T2=505.12×cos60=252.56KN。耳板与箱梁顶板的角焊缝厚度为16mm。查“简明施工计算手册第三版”P123表2-86得：垂直于焊缝长度方向的应力σf=N/helw=437.45×1000/(16×320×2)=42.72N/mm2。平行于焊缝长度方向的应力τf=N/helw=252.56×1000/(16×320×2)=24.66N/mm2。那么有=√[〔43.72/1〕2+24.662]=50.2N/mm2＜fwf=160N/mm2耳板焊缝满足平安吊装要求销轴直径计算：=2√〔505*4*103÷2〕／20*〔105+105〕=31取D=100mm耳板局部承压〔耳板厚度〕计算：=505*2*103/(100*330*0.8)=77取t=100mm耳板抗剪验算：耳板焊缝验算：耳板t1、t2间角焊缝验算7.3.2.2吊车选用本桥