鋼橋制作焊接工藝解析

1、XXXX 大橋制作和焊接工藝技術(shù)交底工程概況XXXX 位于湖北黃石水道上游，是滬蓉高速公路湖北省東段武黃高速公路和黃 黃高速公路和國家高速公路聯(lián)網(wǎng)大慶至廣州高速公路湖北段的公用過江通道， 也是 湖北省公路主骨架的重要組成局部?；êネ?A 匝道第四聯(lián)橋跨布置為： 31.2m+40m+40m+31.25m 。上部結(jié)構(gòu)采用等 截面 單箱雙室的鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)箱梁。鋼箱梁沿匝道中心線全長 142.38 米?；êネ?D 匝道第五聯(lián)橋跨布置為： 37.5m+50m+37.5m 。上部結(jié)構(gòu)采用等截面 單箱雙 室的鋼結(jié)構(gòu)連續(xù)箱梁。鋼箱梁沿匝道中心線全長 124.84 米。鋼箱梁為單箱雙 室斷面，梁寬 13 米，

2、高 1.8 米，兩側(cè)個懸臂長 2.5 米，根部高 0.5 米，端部高 0.2 米。 縱向每 2 米設(shè)一道懸臂 梁，鋼箱梁頂板兼做橋面承重結(jié)構(gòu)。二、鋼箱梁下料工藝1 、 鋼結(jié)構(gòu)的下料工藝以 A 匝道第四聯(lián)跨為列進(jìn)行講解A 匝道的總體概況為： A 匝道鋼箱梁為單箱雙室斷面，梁寬 10.5 米，高 1.6 米， 兩側(cè)個 懸臂長 2.0 米，根部高 0.5 米，端部高 0.2 米?？v向每 2 米設(shè)一道懸臂梁，鋼 箱梁頂板兼做橋 面承重結(jié)構(gòu)。 A 匝道全橋位于 i=3.467% 及 i=3.5% 的縱坡段上，豎曲 線半徑為 4000m 。整個 曲線由 XY 平面內(nèi)的圓弧曲線橋梁中心線為 R=30000m

3、m , 以及豎曲線 R=4000000mm 。 根據(jù) A 匝道的起點設(shè)計高程、終點設(shè)計高程確定起點、 終點的直線方程。在豎曲線平面內(nèi)的透 影方程為F1 丫 二 A1 Y +A，疊加豎曲線內(nèi)的圓弧方程 R=4000000 再疊加預(yù)拱度曲線方程得到腹板曲線方程?？傮w下料見下：鋼橋的總體排版見排幅員紙，具體的型式見下 :一 A匝道頂板定寬為 1800+2200*4=10600mm 橋面的總寬度為10500mm根具焊縫的排版原那么：焊縫相互錯開 200mm以上，與腹板錯開200mm以上鋼箱梁 頂板的排版示意圖鋼板的平板對接按照埋弧自動焊接工藝卡進(jìn)行?，F(xiàn)場對接坡口為不帶鈍邊30。坡口注意：1、所有埋弧自

4、動焊工廠對接坡口、現(xiàn)場對接坡口必須采用半自動切割。施焊前必須仔細(xì)清理坡口以及坡扣兩側(cè)50mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹。呈金屬光澤。2、所有的平板對接焊縫均為一級焊縫，必須加引弧板和收弧板。焊劑必須按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行烘烤。焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)按照J(rèn)TJ041-2000標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。二鋼橋底板下料：底板的寬度為 6548,采用的鋼板寬度為2000、2200、2400各一塊，按照有關(guān)焊接標(biāo)準(zhǔn)要求，焊縫相互錯開200mm以上。下料工藝、焊接工藝和頂板相同。排板示意圖紙見下：1-+2JU :iz?400二二 DDC14KS2D014? P200.* ± .K*24D3wm鋼箱梁底板排版示意圖mi注意：

5、現(xiàn)場的對接坡口的質(zhì)量、圓弧對角線的偏差。'i下料完畢后，檢查圓弧的對角線 A、B與標(biāo)準(zhǔn)值的偏差不大于2mm，相互偏差三鋼橋腹板下料：鋼橋腹板的下料用數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行，按照圖紙目錄為:沿匝道中心線展開的立面圖。腹板的理論曲線為R=4000000mm 的圓弧曲線、鋼橋的預(yù)拱度曲線、鋼橋焊接變形曲線的三者曲線的疊加。用CAD進(jìn)行放樣、結(jié)合EXECL軟件求出每間隔2000的坐標(biāo)點的方程。立面曲線 二設(shè)計+預(yù)拱度。立面曲 線二主梁的設(shè)計線635mm +預(yù)拱度曲線方程+鋼橋焊接變形的曲線方程。.卜i JT八_.JIr""-ni_21 *板1板板|4( i »一 .一11

6、1腹r|外| cicn屮iLqT3s 內(nèi)!圖：鋼橋的端面圖按照排幅員用數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行腹板曲線方程的下料 ，下料時腹板的斷開垂直于底板和 頂板，不垂直于地面。數(shù)控下料時標(biāo)記要做好以下幾個方面：腹板的起點方向、腹板的終點方向。起拱方向、坡口方向和度數(shù)、以及內(nèi)、中、外腹板一定要用油漆做好標(biāo)記。并注明節(jié)段號。具體細(xì)節(jié)按照排幅員紙執(zhí)行4 剛二：rbpj?如*jd#l5j*4 F-a ih Ar?' ? _ A JK - 4必須注明節(jié)段號以及坡口方向A匝道腹板的排板示意圖綜合上述條件可知：頂板、底板、腹板的下料必須按照排幅員進(jìn)行下料。下料時開坡口時注意必須采用半自動切割機(jī)進(jìn)行下料，頂板、底板、腹板

7、的下料允許偏差為士 1mm。所有零件對角線的允許偏差為士 2mm。頂板、底板、腹板、零件板 、T型鋼下料時的考前須知：下料班組1、 下料班組嚴(yán)格按照施工組的排幅員紙進(jìn)行下料，鋼板下料時放樣和號料應(yīng)預(yù)留焊接收縮余 量及切割、刨邊的加工余量。注意鋼材軋制方向與梁的主要受力方向一致。2、半自動切割的頂板、底板和數(shù)控切割的腹板、中間的零件板數(shù)控切割的允許偏差 為士 1mm< 對角線的允許偏差為士 2mm。3、 鋼箱梁下料時應(yīng)該仔細(xì)核對鋼箱梁材料明細(xì)表。T型鋼的下料應(yīng)按照相應(yīng)的 H型 鋼進(jìn)行 下料。N5數(shù)控下料時應(yīng)開T型鋼通過的孔。4、零件板下料時，負(fù)責(zé)施工的技術(shù)人員應(yīng)該再排幅員上標(biāo)明坡口的大小和

8、方向。三、鋼箱梁底板的胎架搭設(shè)工藝。1、胎架的搭設(shè)采用正裝法，按照橋底板的水平曲線找出隔板的XY坐標(biāo)點。圖：鋼橋隔板在XY平面內(nèi)點的坐標(biāo)確定按照圖紙用 CAD放樣2、鋼橋空間線形即豎曲線和平面曲線。平面曲線為半徑為R=300OOOmm的圓，用CAD放樣確定平面上的點。利用 CAD軟件和EXECL軟件對橋梁的里程、高程、 設(shè)計預(yù) 拱度、圓的曲線半徑進(jìn)行匯總分析，求出橋梁線路中心線上的特征控制點。本工程以橫隔板中心線與中腹板的交點的高程、設(shè)計高程為控制點。用水準(zhǔn)儀控制理論的標(biāo)咼在士 2mm的范圍之內(nèi)。以隔板中心點的標(biāo)咼為基準(zhǔn)點，測量出隔板徑向外腹板和內(nèi)腹板相應(yīng)的理論標(biāo)高。用H型鋼做小立柱，角鋼做隔

9、板中線線定位置板腹外板腹中 鋼字板腹內(nèi)采用正裝法：胎架的整體示意圖四、鋼橋的組裝工藝總體概況：鋼橋的組裝分為正裝法和倒裝法。本工程中根據(jù)工程工程的實際情況鉚工水平、機(jī)械設(shè)備、人員素質(zhì)采用正裝法：箱型梁的倒裝法比正裝法節(jié)約本錢，但是倒裝法對于鉚工的素質(zhì)要求較高1、 板材、型材的拼接應(yīng)在組裝前進(jìn)行，由于鋼板規(guī)格的限制，局部構(gòu)件在組裝前需要進(jìn) 行平板對接。平板對接按照下料工藝卡和焊接工藝卡執(zhí)行。2、 T型鋼的下料和焊接： 為了防止焊接變形，T型鋼先焊接成H型鋼在剖開。3、所有鋼板的平板對接工作在組裝前必須完成，平板對接焊縫不合格必須在返修合格后才能進(jìn)行整個橋的組裝工作。成立單獨的組裝班組進(jìn)行組裝。為

10、了保證箱型梁的制作質(zhì)量和焊接質(zhì)量有以下幾點關(guān)鍵的工藝措施需要注意： 為了保證鋼箱梁制作成型后的的起拱度，制作胎模時要考慮構(gòu)件的設(shè)計起拱度、構(gòu)件的自重下擾、焊接變形三個方面的影響。A匝道為設(shè)計起拱635mm設(shè)計預(yù)拱。 在車間內(nèi)搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的制作胎模，最好距離地面有300mm以上，用水準(zhǔn)儀將制作胎 模起拱度誤差調(diào)整到2mm的范圍之內(nèi)。制作胎模的寬度為底板寬度 +1000mm 箱型梁施工圖中的腹板 N3 N4,隔板N5在下料時必須高度精確。腹板的高度誤 差控制在 0+3mn以內(nèi)，隔板N5的對角線誤差控制在3mm之內(nèi)。為了保證零部件尺 寸。腹板N3 N4 隔板N5必須采用數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行下料和切割。保證零件

11、精確度。4、箱型構(gòu)件的組裝順序為：將底 N2平鋪在胎架上，將底板N2按照鋼箱梁的整體排板圖 紙標(biāo)上底板的分節(jié)好，待無損檢測人員確定底板焊縫合格之后，進(jìn)行底板定位焊接圖：鋼箱梁組裝、焊接順序示意圖將底板N2鋪在胎架上，再底板上按照設(shè)計圖紙用卷尺、角尺等工具劃出腹板N3、N4,隔板N5以及加勁T型鋼的定位基準(zhǔn)線。劃線時注意所有加勁板、腹板、隔板的定位基準(zhǔn)線均以底板N2的中心線為定位基準(zhǔn)。腹板 N3、N4為曲線線鋼板，采用數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行 下料。隔板N5也要用數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行下料。由于測量儀器精度 有一定誤差，一般在士 2mm的 范圍內(nèi)。數(shù)控切割機(jī)的精確度在 0.01mm,因此數(shù)控下 料的準(zhǔn)確度直接影響

12、到鋼橋的起拱度。隔板N5也要用數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行下料。保證隔板N5的對角線誤差控制在1mm的范圍之內(nèi)和縱勁穿過橫隔板大樣的準(zhǔn)確性。由于底板與水平面存在5%的坡度。注意T型鋼的組裝垂直于底板，腹板的組裝垂直于地面。組裝順序為：第一步，將T型鋼點焊按照劃線組裝在底板上。先在底板上組裝加勁板N5,然后將中腹板N4組裝在底板上，為了保證平安，中腹板 N4與加勁 板N5應(yīng)點焊牢固。用水平尺檢查中腹板 N4 是否垂直于地面。然后組裝另外一側(cè)的加勁板。最后組裝外腹板N3。為了安裝方便，在組裝加勁板 N5前先要組裝T型鋼，為了防止變形，不能先焊接只能點焊。底板、內(nèi)腹板、中腹板、外腹板全部組裝完畢后，最后組裝頂板N

13、1，組裝頂板N1前，先將T型鋼點焊在頂板N1上注意平安。鋼橋在組裝和點焊要注意以下幾點：鋪底板前要注意胎架的標(biāo)高點是否正確，胎架的點的正確性決定了橋的曲線方程。一定要準(zhǔn)確。 組裝加勁板N5前一定要注意N5的對角線尺寸是否符合理論尺寸的要求。內(nèi)、中、外腹板的坡口方向和坡口度數(shù)是否符合焊接工藝的要求。特別是坡口的角度方向。組裝焊接前對主要部位坡口以及坡口兩邊的清理是否到位，符合設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)要求。I 吋IRl I- N5/ 伶II 1N5圖：鋼橋焊接坡口方向 五、鋼箱梁工廠制作的焊接工藝(一)鋼箱梁主體結(jié)構(gòu)采用符合 GB/T1591-94 要求的底合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 Q345D ， 焊接材料 應(yīng)結(jié)合焊接

14、工藝，通過焊接工藝評定進(jìn)行選擇，保證焊縫性能不低于母材 料，工藝簡單，焊接 變形小，所選焊條、焊劑、焊絲均應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)結(jié)構(gòu)廠現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)、 鋼橋、壓力容器的焊接工藝評定。 母材材質(zhì)為 Q345D ， 鋼 板厚度分別為 10、12 、14 、16。2007 年制作的漢蔡鋼橋的焊接工藝評定完全可以 覆蓋。平板 對接工藝評定、 T 型焊縫的工藝評定。 根據(jù)工藝評定選用的焊接材料見下： 手工電弧焊焊材： E5015 (/ 4), C02 氣體保護(hù)焊焊絲 H08Mn2SiA (/ 1.2) 。埋弧 自動焊接焊絲： H08MnA (/ 4) 配合焊劑 HJ350 。主要焊縫焊接工藝焊接方法見

15、下：1 、所有頂板和底板平板對接焊縫采用埋弧自動焊接。焊接工藝評定按照漢蔡鋼 橋的焊接工藝評定執(zhí)行。漢蔡鋼橋的材質(zhì)為 Q345C ，在原工藝評定的根底上做 -200C 沖擊試驗。埋弧自動焊焊接工藝見標(biāo)準(zhǔn)焊接工藝卡。施焊過程中注意以下幾點： 鋼材的坡口加工必須采用半自動動切割機(jī)，加工完畢后，用砂輪機(jī)仔細(xì)清理坡口 以及坡口兩 側(cè) 50mn 范圍內(nèi)的母材外表的氧化皮和鐵銹等，呈現(xiàn)金屬光澤。 焊接采用帶鈍邊的單面 V 型坡口，鈍邊厚度為 4mm 坡口角度為 600 坡口。點焊長 度為 50mn 左右，厚度為 56mm 足以抵抗焊縫根部裂紋。焊縫兩端應(yīng)設(shè)置相同材質(zhì) 的引弧板和收弧板。 焊接順序：焊接前應(yīng)

16、根據(jù)焊接工藝評定的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)調(diào)整好各 項標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，起弧后及時調(diào)整好 焊接電流和焊接電壓，多層焊應(yīng)連續(xù)施焊，每焊一 層必須仔細(xì)清理熔渣等，發(fā)現(xiàn)缺陷必須去除 后才能進(jìn)行施焊，正面焊接完畢后，反 面用碳弧氣刨清根，且磨去氧化皮等缺陷才能繼續(xù)施焊。 焊縫與母材應(yīng)圓滑過 度，焊縫和熱影響區(qū)域不得有裂紋、弧坑、飛濺等缺陷。焊縫寬度和余 高應(yīng)按照圖 示尺寸。實際焊縫尺寸比坡口兩側(cè)增寬 24mm 做好自檢記錄，打上焊工鋼號。 主要的焊接工藝參數(shù)：鋼板厚度為 14mm 焊接電流： 480500 焊接電壓： 3032 焊接速度： 3840cm/min 正面焊接兩層，反面焊接一層。 焊接質(zhì)量見總說明。Q345D鋼材焊

17、接時，焊絲伸出的長度為 3540mm 埋弧自動焊工應(yīng)檢查 CQ氣體 保護(hù)焊點 焊的焊縫。長度、間隙尺寸是否符合工藝要求，如有裂紋，必須清楚。 點焊所使用的焊接材料必須是正常焊接時使用的焊接材料。 埋弧自動焊焊接 厚板多層施 焊時，焊工應(yīng)該注意各層次焊縫不宜過寬過厚。 焊工在焊接厚板多層 焊時，每層焊道焊接方 向相反，并注意層間溫度控制在 60度以下。并及時清渣。二焊工的C02氣體保護(hù)焊應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)焊接工藝卡進(jìn)行施焊接。 具體焊接標(biāo)準(zhǔn)見?通用C02 氣體保護(hù)焊焊接工藝卡?。所有焊縫的焊縫的焊接順序為：從中間到兩邊對稱施焊，減少焊縫的焊接變形。鋼橋的焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)部質(zhì)量和外觀質(zhì)量兩局部：所有鋼橋焊

18、縫的焊接質(zhì)量嚴(yán)格按照?公路橋涵施工技術(shù)要求進(jìn)行?參照橋規(guī)見下：1、橋底、橋面的對接焊縫質(zhì)量等級3、橫隔板與外腹板熔透角焊縫質(zhì)量等級5、外腹板與頂板間熔透角焊縫質(zhì)量等級7、外腹板與底板間熔透坡口焊縫質(zhì)量等級& 支座處橫隔板與頂板角縫質(zhì)量等級9、橫隔板與頂、底板的角焊縫質(zhì)量等級10、內(nèi)腹板與頂?shù)装宓慕呛缚p質(zhì)量等級I級2、工地橫向?qū)淤|(zhì)量等級I級I級4、橫隔板對接焊縫質(zhì)量等級I級I級6、腹板的對接焊縫質(zhì)量等級I級I級I級"級GB11345-89H級磁粉以上焊縫的具體示意見上圖，制作、焊接工程中，焊接技術(shù)人員、質(zhì)量人員、制作技術(shù)員、無損檢測人員要對施焊的焊工班長、鉚工班組長進(jìn)行書面口頭交底。六、鋼箱梁的涂裝工藝鋼材外表的預(yù)處理和車間底漆涂裝由制作單位完成， 鋼板進(jìn)場經(jīng)輥輪平后外表預(yù)處理Sa2.5級，涂裝醇溶性無機(jī)硅酸鋅車間底漆一道； 面漆顏色按照業(yè)主要