佛山西樵大橋鋼結構焊接工藝評定試驗

1、中國工程監(jiān)理論壇 佛山市南莊至西樵山根公路工程路基橋涵施工【西樵大橋鋼結構】焊接工藝評定試驗編制： 審核： 審定： 中交二航局佛山市南莊至西樵山根公路工程路基橋涵施工項目經理部二一年九月二十七日目 錄一、西樵大橋工程概述1二、焊接工藝評定試驗2三、擬定的西樵大橋焊接工藝評定項目3四、 焊后接頭試件檢測評定7 4.1 外觀檢測7 4.2 超聲波和磁粉檢測7 4.3 射線探傷檢測8 4.4 焊接接頭的理化試驗評定94.4.1理化評定試驗項目分類94.4.2 試驗方法和標準94.4.3 試驗結果評定標準10一、西樵大橋工程概述佛山市南莊至西樵山根公路工程西樵大橋斜拉橋跨徑組合為120+125=245

2、m，本橋采用單塔平行雙索面布置，塔墩固結、主梁半漂浮結構體系，主塔處設立豎向可調高支座、縱向限位支座和橫向限位支座；邊墩設縱向活動支座和橫向限位支座。橋面全寬42.5m，車道布置為2×0.25m(欄桿)+2.0m(人行道)+2.0m(錨索區(qū))+0.5m(防撞欄)+15.75(機動車道)+1.5m(中央分隔帶)。本橋主梁采用整體式流線型扁平鋼箱梁，主要輪廓尺寸為：不含風嘴全寬42.5m，中央分隔帶寬度1.5m，道路中心線處梁高3.0m，頂板設2%橫坡，底板水平。單幅橋鋼箱梁內設5道縱腹板，形成單箱六室斷面。標準節(jié)段長度9m，梁上索距取9m，最大節(jié)段重量約210t。鋼箱梁劃分為A、B、C

3、1、C2、D、E1、E2共7種類型28個節(jié)段。其中標準梁段C梁段分為C1、C2兩種類型共22段，其中C1梁段12節(jié)，C2梁段10節(jié)，梁段長9m，吊裝重量約為198.8噸；與鋼砼結合段連接的B梁段為1種類型共2段，其長度為9.0m，吊裝重量約為210噸；端頭梁段D長度為8.5m，重量為200噸；端頭梁段E分為E1、E2兩節(jié)，長度分別為7.42m、5.5m，吊裝重量分別為230噸、150噸。鋼箱梁為全焊鋼結構，梁段工地連接均采用焊接方式；鋼箱梁主體結構采用Q345qC鋼材。橋型布置如圖1所示：圖1 主橋橋型圖二、焊接工藝評定試驗焊接是制造鋼橋的重要工藝，焊接質量在很大程度上決定了鋼橋制造質量。焊接

4、質量包括諸多方面的內容：焊縫外觀、焊接缺陷、焊接變形與應力、焊接接頭的使用性能（力學性能、彎曲性、耐腐蝕性能、低溫性能、高溫性能等）和焊接接頭外型尺寸等。焊接工藝是保證鋼橋焊接質量的重要措施。焊接工藝覆蓋全橋所有焊接接頭。針對鋼橋的各種焊接接頭，焊接工藝將主要涉及以下內容：（1）接頭坡口開制。（2）相應的焊接材料、焊接方法的選擇。（3）對應焊接工位合適的焊接電流、焊接電壓以及焊接速度。焊接工藝評定試驗是應焊接鋼橋生產實際需要，針對鋼橋上各種具體的焊接接頭形式，而開展的一項重要的焊接工藝效果評定試驗。試驗將在具有相應資質的計量與焊接試驗研究所進行，根據(jù)工藝員擬定的焊接工藝，采用相應資質焊工實際焊

5、接工藝評定試板，焊后進行理化試驗充分考察評定試板焊接接頭的使用性能，評估其是否符合設計要求，并記錄相關的實測數(shù)據(jù)。焊接接頭的使用性能若符合設計要求，則證明所擬定的焊接工藝是正確的。當用于焊接鋼橋時，鋼橋焊接接頭的使用性能同樣可以滿足要求。焊接工藝能對鋼橋各種部位焊接給出合理指導，能夠避免焊接工作的隨意性、盲目性。焊接工藝評定試驗有利于工藝員編制正確的焊接工藝，保證鋼橋的焊接質量。開展焊接工藝評定試驗是一件非常有意義的工作。焊接工藝評定試驗能夠評定施焊單位是否有能力焊出符合相關國家或行業(yè)標準、技術規(guī)范及設計要求的焊接接頭。驗證施焊單位所擬訂的焊接工藝指導書是否正確。并為制定正式的焊接工藝指導書提

6、供可靠的技術依據(jù)。三、擬定的西樵大橋焊接工藝評定項目根據(jù)現(xiàn)有西樵大橋設計圖紙、鐵路鋼橋制造規(guī)范TB10212-2009、已編制焊接工藝評定清冊，共計32項，結合實際情況為西樵大橋進行焊接工藝評定試驗。擬定的試板材質、接頭板厚組合、坡口尺寸、焊接方法、焊接材料及適用部位見表一。表一 接頭坡口尺寸、焊接方法及適用部位序號評定項目接頭形式試板材質焊接材料牌號及規(guī)格焊接方法適用部位備注1M12Q345qCH10Mn25.0SJ101雙面埋弧焊，先焊一側，背面清23mm，再焊另一側鋼板拼接2M20Q345qCH10Mn25.0SJ101雙面埋弧焊，先焊坡口側，背面清35mm，再焊另一側鋼板拼接3M30Q

7、345qCH10Mn25.0SJ101雙面埋弧焊先焊深坡口側，背面清根后，再焊淺坡口側鋼板拼接預熱4EM20CQ345qCER50-61.2H10Mn25.0SJ101陶質襯墊實芯焊絲CO2氣保焊打底，埋弧焊填充、蓋面面板對接襯墊5E20CQ345qCER50-61.2陶質襯墊實芯焊絲CO2氣保焊面、底板對接襯墊6E12LCQ345qCE501T-11.2陶質襯墊藥芯焊絲CO2氣保焊橫隔板立對接襯墊7E25LCQ345qCE501T-11.2陶質襯墊藥芯焊絲CO2氣保焊腹板立對接襯墊8EJ20Q345qCE501T-11.2藥芯焊絲CO2氣保焊先焊坡口側，背面清根后，再焊另一側橫隔板與底板之間

8、平角焊縫9EJ20/25LQ345qCE501T-11.2藥芯焊絲CO2氣保焊先焊坡口側，背面清根后，再焊另一側橫隔板與腹板之間立角焊縫10EJ20YQ345qCE501T-11.2藥芯焊絲CO2氣保焊先焊坡口側，背面清根后，再焊另一側橫隔板與頂板之間仰角焊縫11EMJ40/30Q345qCE501T-11.2 H10Mn25.0藥芯焊絲CO2氣保焊先焊內側，外側清根后，再采用埋弧焊鋼橫梁腹板與底板之間平角焊縫預熱12SEJ40RQ345qCE50154.0 E501T-11.2鋼襯墊手工電弧焊打底，藥芯焊絲CO2氣保焊鋼橫梁錨板全熔透角焊縫預熱13EJ12Q345qCER50-61.2實芯焊

9、絲CO2氣保焊腹板與底板之間平角焊縫反面清根14EJ16/12YQ345qCE501T-11.2藥芯焊絲CO2氣保焊腹板與頂板之間仰角焊縫反面清根15EJ16/20YRQ345qCE501T-11.2藥芯焊絲CO2氣保焊先焊坡口側，背面清根后，再焊另一側外腹板與頂板之間仰角焊縫16EJ16/20CQ345qCER50-61.2陶質襯墊實芯焊絲CO2氣保焊外腹板與斜底板之間平角焊縫17EJ20Q345qCER50-61.2實芯焊絲CO2氣保焊全橋所有K=812mm的平貼角焊縫不作熔透要求18EJ20LQ345qCE501T-11.2藥芯焊絲CO2氣保焊全橋所有K=812mm的立貼角焊縫不作熔透要

10、求19EJ20YQ345qCE501T-11.2藥芯焊絲CO2氣保焊全橋所有K=812mm的仰貼角焊縫不作熔透要求20EJ6/20Q345qCER50-61.2實芯焊絲CO2氣保焊U肋與底板單元件平角接25°斜胎架80%熔深21EJ6/20(1)Q345qCER50-61.2實芯焊絲CO2氣保焊U肋與底板工地預留平角接80%熔深22EJ10/20Q345qCER50-61.2 E501T-11.2實芯焊絲CO2氣保焊打底，藥芯焊絲CO2氣保焊蓋面U肋與面板單元件平角接25°斜胎架80%熔深23EJ10/20YQ345qCE501T-11.2藥芯焊絲CO2氣保焊U肋與頂板工地

11、預留仰角接80%熔深24EJ10/20(1)Q345qCER50-61.2實芯焊絲CO2氣保焊U肋與底板工地預留平角接80%熔深25E8RQ345qCE501T-11.2鋼襯墊藥芯焊絲CO2氣保焊U肋工地嵌補平對接26E8LRQ345qCE501T-11.2鋼襯墊藥芯焊絲CO2氣保焊U肋工地嵌補立對接27E8YRQ345qCE501T-11.2鋼襯墊藥芯焊絲CO2氣保焊U肋工地嵌補仰對接28E20C-KQ345qCE501T-11.2陶質襯墊藥芯焊絲CO2氣保焊面、底板寬間隙平對接29E20LCQ345qCE501T-11.2陶質襯墊藥芯焊絲CO2氣保焊腹板寬間隙立對接30MJ20Q345qC

12、H08MnA1.6SJ101細絲埋弧自動焊腹板縱肋角對接不作熔透要求31EJ40/50Q345qCE501T-11.2藥芯焊絲CO2氣保焊先焊內側，外側清根后，再焊外側錨拉板上部件之間平角焊縫預熱32EJ40/16Q345qCE501T-11.2藥芯焊絲CO2氣保焊錨拉板與頂板之間角接焊縫注：第一位英文字母表示焊接方法：E表示CO2氣體保護焊；M表示埋弧自動焊；S表示手工電弧焊。第二位英文字母表示接頭形式：J表示角接，對接省略；阿拉伯數(shù)字表示母材厚度，單位為mm，兩種母材的厚度用"/"隔開。最后一位英文字母表示焊接位置：L表示立焊，平焊省略；若為特殊的焊接形式，在最后的英文

13、字母后添加標志：C表示陶質襯墊焊；若為寬間隙，在最后加字母"K"。四、 焊后接頭試件檢測評定4.1 外觀檢測焊后，待焊縫冷卻到環(huán)境溫度，對試板進行外觀檢測，不得有裂紋、未熔合、焊瘤、夾渣、未填滿弧坑及漏焊等缺陷。所有焊縫的外觀質量標準應達到TB10212-2009規(guī)定，質量要求需符合下表二的規(guī)定。表二 焊縫外觀質量標準 （單位：mm）項目焊縫種類質量標準氣孔橫向對接焊縫不允許縱向對接焊縫、主要角焊縫直徑小于1每米不多于3個,間距不小于20其他焊縫直徑小于1.5咬邊受拉部件橫向對接焊縫及豎向加勁肋角焊縫受拉區(qū)不允許受壓部件橫向對接焊縫及豎向加勁肋角焊縫受壓區(qū)0.3縱向對接焊縫

14、、主要角焊縫0.5其他焊縫1.0連續(xù)長度小于等于100，且兩側咬邊總長小于等于10%焊縫全長焊腳尺寸主要角焊縫K其他角焊縫K 焊波角焊縫2.0（任意25mm范圍高低差）余高對接焊縫3.0（焊縫寬b12）4.0（12b25）4b/25(b25)需要鏟磨余高的對接焊縫1+0.5 2-0.3注：手工角焊縫全長的10%允許K4.2 超聲波和磁粉檢測焊后24h，對板厚10mm熔透及部分熔透焊縫進行100%超聲波檢驗，級合格，部分熔透焊縫探傷深度見評定項目備注，超聲波檢驗執(zhí)行標準為TB10212-2009；對板厚為8mm的對接焊縫進行100%超聲波檢驗，級合格，執(zhí)行標準為GB11345-89；并對所有焊縫

15、進行100%磁粉檢驗，級合格，執(zhí)行標準為JB6061-2007。超聲波一般采用柱孔標準試塊，也可采用經過校準的其它孔型試塊；如超聲波探傷已可準確認定焊縫存在裂紋，則應判定焊縫質量不合格；對用超聲波不能準確認證缺陷嚴重程度的焊縫，則補充進行X射線探傷拍片，并以拍片結果來評定焊縫缺陷。4.3 射線探傷檢測試板對接焊縫拍片一張，級合格，執(zhí)行標準為GB3323-2005。對接焊縫內部質量射線探傷質量要求見表三。表三 對接焊縫內部質量射線探傷質量要求焊縫類別板厚(mm)視場范圍(mm)質量要求氣孔允許點數(shù)裂紋、未熔合、未熔透單個條狀渣長L(mm)條狀夾渣總長(mm)102510×1025不允許

16、不允許不允許254010×2046102510×1048不允許最小可為3，最大T/4在任意直線上，相鄰兩夾渣間距均不超過6L的任何一組夾渣，其累計長度在12T焊縫長度內不超過T(L為該組夾渣中最長的夾渣)254010×2089、類焊縫不允許超過直徑2.0mm和3.0mm針狀氣孔；在缺陷評定區(qū)當母材厚度等于或小于25mm時，評定區(qū)尺寸為10mm×10mm；當母材厚度大于25mm，且小于100mm時，評定區(qū)尺寸為10mm×20mm，評定區(qū)范圍內的不記點數(shù)的缺陷數(shù)不得多于10個。不記點數(shù)缺陷按以下規(guī)定：母材厚度小于或等于25mm時，長度0.5mm的缺

17、陷；母材厚度大于2550mm時，長度0.7mm的缺陷；母材厚度大于50mm時，缺陷長度1.4T的缺陷，可定為不記點數(shù)的缺陷。超過此值的缺陷均為記點數(shù)的缺陷。出自：監(jiān)理資料焊縫記點缺陷點數(shù)可用拍片記錄缺陷實際長度進行換算，換算方法見表四。其它技術要求按鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級（GB3323-2005）的規(guī)定。表四 缺陷點數(shù)換算表缺陷長度(mm)112233446688點數(shù) 12361015254.4 焊接接頭的理化試驗評定4.4.1理化評定試驗項目分類焊接接頭的理化試驗評定將在具有相應資質的計量與焊接試驗研究所進行。根據(jù)接頭的不同類型，其理化評定試驗項目分類如表五。出自：監(jiān)理資料表五

18、理化評定試驗項目分類表試件型式試驗項目試樣數(shù)量試驗方法對接接頭焊接接頭的拉伸試驗1焊接接頭機械性能試驗方法（GB26492654）焊縫金屬的拉伸試驗1焊接接頭的側彎試驗1焊縫及熱影響區(qū)的低溫沖擊試驗各3件焊接接頭的硬度試驗1焊接接頭的宏觀金相1熔透角接接頭焊縫金屬拉伸試驗1低溫沖擊試驗6接頭硬度試驗1焊接接頭的宏觀金相1T型接頭焊縫金屬的拉伸試驗（符合取樣條件）1焊接接頭的硬度試驗1焊接接頭的宏觀金相1 注： 彎曲角=180°； 缺口開在焊縫中心及熔合線外1mm處各3件。4.4.2 試驗方法和標準理化試驗評定將采用標準方法，并嚴格遵照相應標準。（1）焊縫力學性能試驗取樣按焊接接頭機械性能試驗取樣方法GB2649-89進行。 （2）對接接頭拉伸試驗按焊接接頭拉伸試驗方法GB2651-2008進行。 （3）焊縫金屬拉伸試驗按焊縫及熔敷金屬拉伸試驗方法GB2652-2008進行。 （4）彎曲試驗按焊接接頭彎曲試驗方法GB2653-2008進行。（5）0沖擊試驗按焊接接頭沖擊試驗方法GB2650-2008進行夏比沖擊試驗（V型缺口