高架橋鋼混結合梁施工鋼梁制作方案

高架橋鋼混結合梁施工鋼梁制作方案由于本工程自身的特點，所有鋼結構構件均在加工基地制造，預制質量及精度的好壞直接影響安裝的質量，若構件尺寸精度保證不好，可能會出現(xiàn)無法安裝的現(xiàn)象，所以必須嚴把預制質量關，各部件預制好后還要進行試拼裝，試拼裝均在制作的相關胎具上進行，試拼裝合格后方可進入下一道工序。鋼梁結構制作流程如下：生產準備外租場地，要求水電供應齊全，交通方便，對加工場地進行合理規(guī)劃布置后，進行人員、機械、設備調遷和購置。加工場地規(guī)劃平面布置圖見附件。材料準備1、本工程制造鋼構件所用的鋼材、焊接材料、和涂裝材料等必須符合設計要求和現(xiàn)行標準的規(guī)定。2、用于本工程的各類鋼材、焊材、涂裝材料必須有生產廠的出廠質量證明書，并按合同規(guī)定及現(xiàn)行標準進行復驗、抽樣檢驗。復驗合格、資料齊全，報監(jiān)理、設計派員檢查認可，方可使用。3、鋼材表面質量除應符合國家的有關的規(guī)定外，尚應符合下列規(guī)定：（1）當鋼材表面有銹蝕、麻點或劃痕時，其深度不得大于該鋼材厚度負偏差值的1/2。（2）鋼材表面應符合現(xiàn)行國家標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》規(guī)定的A、B、C級。4、焊接材料應根據(jù)產品的焊接工藝評定試驗的結果，確認是否可用于產品的焊接，焊縫金屬的強度屈服點應不低于母材指標。5、通過焊接工藝評定試驗選定廠家及焊接材料品牌號后，應將焊材訂貨的技術條件提交業(yè)主、設計單位、監(jiān)理工程師認可。6、手工電弧焊必須采用直流焊機，焊條牌號E5016。埋弧焊可選用焊絲牌號為H08MnA，符合GB/T14957~94規(guī)定，焊劑牌號可選用HJ431，符合GB5293~85。二氧化碳氣體保護焊焊絲牌號選用ER50~6，符合GB/T8110~1995規(guī)定。焊劑牌號可選用HJ431，符合GB5293~85。7、涂材質量必須符合緊密不透水，不粉化龜裂、耐磨及防銹性能，附著力、粘結力良好、干透性快、底面漆無化學反應的要求和不含侵蝕鋼材的化學成份。8、材料代用應征得設計、監(jiān)理及業(yè)主同意，并符合現(xiàn)行標準的有關規(guī)定。9、材料入庫和發(fā)放應有專人負責，并及時記錄驗收和發(fā)放情況。鋼梁胎具制作1、清除放樣場地的雜物，在露天的預制場上按施工圖1：1放大樣。首先把平面圖的大樣按實際尺寸放樣好。把四個角的點標記好。從起點起每間隔2000mm設置一個馬凳，馬凳的高度按預拱度設置。2、把地上的平面大樣放到馬凳上面，并用記號筆做好標記。并按實際施工的需要在馬凳上面焊接內弧或外弧的平面限位板。3、胎具的預拱度，預拱度除了應考慮設計的預拱度之外，還根據(jù)板厚、腹板的截面高度、開口箱還是閉口等實際情況來確定焊接變形的數(shù)值。根據(jù)我們的施工經驗本橋考慮在設計的預拱度上增加30mm的焊接變形預留直。放樣1、放樣必須熟悉施工圖及工藝文件，嚴格按照施工圖、工藝文件和規(guī)范的有關規(guī)定制作。根據(jù)工藝要求預留制作和安裝時的變形及切割余量。2、放樣時，必須明確各板之間的相對位置，據(jù)此進行橋上翼板、腹板以及箱梁底板的排板，以確?？v橫方向的對接縫在兩交叉點之間的距離不小于200mm，對接縫與縱助、橫助及隔板間的距離不小于200mm。再次確認材料已驗收合格、放樣尺寸無誤后用樣板及樣桿號料劃線。3、對于形狀復雜的部件，在圖中不易確定的尺寸，應通過放樣校對后確定，放樣所用的量具應計量規(guī)定定期檢定。號料1、號料所用的儀器、量具應按計量規(guī)定定期檢定。2、號料之前應確認材料應已驗收合作并核對材料的牌號、規(guī)格、爐批號及材料表面質量；號料所用鋼材應平直并推放整齊，不應有影響號料及切割質量的銹跡、油污等物，否則需矯正、清理。3、樣板、樣桿、樣條必須與工藝文件及文件相符，方可號料。4、零部件的刨（銑）加工量、焊接收縮量應按樣板、樣桿、樣條要求預留。5、號料所劃的切割線必須準確清晰，號料尺寸允許偏差±1.0mm，切割1、切割前應將料面的浮銹、污物清除干凈。鋼料應放平、墊穩(wěn)，割縫下面應留有空隙。2、切割應優(yōu)先采用精密切割如數(shù)控、自動、半自動切割。手工切割僅適用于次要零件或切割后仍需加工的零件。3、剪切鋼板厚度不宜大于12㎜，剪切邊緣應平整，無毛刺、反口、缺肉等缺陷。4、剪切長度允許偏差為±2㎜，邊緣缺棱1㎜，型鋼端部垂直度≤2.0㎜。5、切割零件尺寸手工切割時允許偏差為±2㎜；精密（數(shù)控、自動、半自動）切割時應符合下表規(guī)定。項目等級12備注表面粗糙度Ra25μm50μm按GB1031-83用樣板檢測崩坑不容許1m長度內容許有1處1㎜超限應修補，按焊接有關規(guī)定塌角圓角半徑≤0.5㎜切割面垂直度≤0.05t，且不大于2.0㎜注：t為鋼板厚度。矯正和彎曲1、鋼板矯正前，剪切的反口應修平，切割的掛渣應鏟凈。2、主要受力零件冷作彎曲時，環(huán)境溫度不宜低于~5℃、內側彎曲半徑不得小于板厚的15倍，小于者必須熱煨，熱煨溫度宜控制在900～1000℃之間。冷作彎曲后零件邊緣不得產生裂紋。3、熱矯溫度應控制在600～800℃，矯正后鋼材溫度應緩慢冷卻，降至室溫以前，不得錘擊鋼料或用水急冷。矯正后的鋼材表面不應有明顯的凹痕或損傷。零件矯正后的允許偏差應符合下表規(guī)定。項目允許偏差（㎜）鋼板平面度每米1.0L≤8m3.0鋼板直線度L＞8m4.0型鋼直線度每米0.5角鋼肢垂直度全長范圍0.5①角肢平面度連接部位0.5其余1.0工字鋼、槽鋼腹板平面度連接部位0.5其余1.0工字鋼、槽鋼翼緣垂直度連拉部位0.5其余1.0注:①角度不得大于90°。鋼梁組對鋼橋主梁在組裝前必須熟悉施工圖和工藝文件，核對各板件編號和圖紙無誤后方可組對。1、箱形鋼梁板材選擇及其組對本工程所采用的鋼板厚度由10mm～32mm，所用鋼板數(shù)量較大，因此，在采購材料時應盡量選擇定尺大塊鋼板即1.8～2.4×（＞9m），這樣在組對施工時可以減少拼接焊縫，腹板下料前應按設計要求。豎曲線半徑要求放樣成弧線形，使其上、下邊均位于設計半徑的豎曲線上，組焊完畢后如有少量誤差可用火焰加熱法矯正調平，所有板材拼接均應在組對前進行。2、在箱梁底板上劃線，劃出其縱橫基準線并以此定出腹板、橫隔板、縱肋板的位置，同時在橫隔板上劃線開槽定出縱肋板的位置。3、組對腹板。本工程主梁腹板組對時在胎具上，腹板本身通長組對時采用直接口，且直接口焊縫分別與對稱的腹板接口焊縫相錯開。腹板與板底橫隔板、縱筋板間組對時，用塞尺檢查其與隔板、筋板的頂緊接觸程度，圓弧樣板檢查其起拱圓弧度，各項指標合格后使之與箱梁底板、橫隔板、縱肋板進行定位焊，同時對縱肋板和底板進行定位焊。4、組對工字鋼橫聯(lián)再組對與橫聯(lián)位置相對應的內隔板，并對橫聯(lián)及內隔板進行定位焊，然后組對縱肋板。5、大橋主梁所有焊縫均進行滿焊。橋面上翼板及底板縱、橫縫拼接處開60°±5°V型坡口，焊縫采用雙面焊，對于橋面上翼板縱向拼接，封底焊為仰焊、正面三道為平焊。6、組對質量：殘留焊疤應修磨平整。箱形梁組裝允許偏差（㎜）項目允許偏差箱形梁上翼板、腹板的縱肋、橫肋間距s±1.0箱形梁隔板間距s±2.0箱形梁寬度b±2.0箱形梁高度hh≤2m±2.00h＞2m±4.00箱形梁橫斷面對角線差3．0箱形梁旁彎f5．0鋼梁的焊接本次工程的結構形式基本是以鋼板組焊為主體，材料本身大多采用對接平焊及板與板之間立接角焊，鋼結構的焊接采用手工電弧焊,埋弧自動焊和CO2氣體保護焊優(yōu)化組合進行施焊，為了防止焊接變形宜采用直流焊來焊接，直流焊的優(yōu)點是焊縫表面光滑成形好，內在質量高，熱變形量小。焊接工藝流程1、焊接程序流程圖工藝流程圖見附件。2、焊接工藝評定根據(jù)焊接工藝評定編制施工所需的焊接工藝指導書。焊接技術要點1、在工廠或者工地首次焊接工作之前或材料、工藝在施工過程中遇有須重新評定的變化，必須分別進行焊接工藝評定試驗。焊接工藝評定按現(xiàn)行《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（TB10212）進行。2、焊工應經過考試，熟悉焊接工藝要求，取得資格證書后方可從事焊接工作。焊工停焊時間超過6個月，應重新考核。3、工廠焊接宜在室內進行，濕度不宜高于80%。焊接環(huán)境溫度，低合金高強度結構鋼不應低于5℃，主梁組裝后24h內焊接。4、合金高強度結構鋼厚度為25㎜以上時進行定位焊、手弧焊及埋弧焊時應進行預熱，預熱溫度為80～120℃，預熱范圍為焊縫兩側，寬度為50～80㎜。5、焊接材料應通過焊接工藝評定確定，沒有生產廠家質量證明書的材料不得使用。對儲存期較長的焊接材料，使用前應重新按標準檢驗。6、焊接時應符合下列規(guī)定：（1）施焊前必須清除連接接觸面和焊縫邊緣每邊30～50㎜范圍內的鐵銹、毛刺、污垢、冰雪等應清除干凈，露出鋼材金屬光澤。（2）焊時母材的非焊部位嚴禁焊接引焊。（3）每一層焊接宜連續(xù)施焊，應注意控制層間溫度，每一層焊縫焊完后應及時清理檢查，清除藥皮、熔渣、溢流和其他缺陷后，再焊下一層。7、定位焊時應符合下列規(guī)定：（1）焊前必須按設計圖紙及工藝文件檢查坡口尺寸、根部間隙等，如不合要求應處理改正。（2）用的焊接材料型號應與焊件材質相匹配。（3）定位焊縫應距設計焊縫端部30㎜以上，焊縫長應為50～100㎜，間距應為400～600㎜，定位焊縫的焊腳尺寸不得大于設計焊腳尺寸的1/2。（4）定位焊不得有裂紋、氣孔、夾渣、焊瘤等缺陷，否則應處理改正。如有焊縫開裂應查明原因，清除后重焊。8、埋弧焊時應符合下列規(guī)定：埋弧自動焊必須在距桿件端部80㎜以外的引板上起、熄弧。焊接中不應斷弧，如有斷弧必須將停弧處刨成1：5斜坡后，并搭接50㎜再引弧施焊。9、縫磨修和返修焊時應符合下列規(guī)定（1）桿件焊接后兩端引板或產品試板必須用氣割切掉，并磨平切口。（2）焊腳尺寸超出相關規(guī)定允許的正偏差點焊縫，及小于1㎜超差的咬邊必須磨修勻順。（3）焊縫咬邊超過1㎜或外觀檢查超出負偏差的缺陷應用于手弧進行返修焊。16Mn鋼板厚度大于25㎜返修焊時，應預熱至100～150℃。（4）返修焊采用埋弧自動焊、半自動焊時，必須將清除部位的焊縫兩端刨成不陡于1：5的斜坡，再進行焊接。（5）返修后的焊接應隨即鏟磨勻順，并按原質量要求進行復檢。返修焊次不宜超過兩次。10、焊接完畢，應清理焊件表面熔渣及兩側飛濺物，檢查外觀質量，檢查合格后在工藝規(guī)定的部位打上焊工鋼印。焊接檢驗1、外觀檢查：焊接完畢后，所有焊縫必須進行外觀檢查，不得有裂紋、未溶合、夾渣、未填滿弧坑和超出下表規(guī)定的缺陷。焊縫外觀檢查質量標準（mm）項目質量要求氣孔橫向對接焊縫不容許縱向對接焊縫、主要角焊縫直徑小于1.0每米不多于3個，間距不小于20其他焊縫直徑小于1.5咬邊受拉桿件橫向對接焊縫及豎加勁肋角焊縫（腹板側受拉區(qū)）不容許受壓桿件橫向對接焊縫及豎加勁肋角焊縫（腹板側受壓區(qū)）≤0.3縱向對接及主要角焊縫≤0.5其他焊縫≤1.0焊腳尺寸主要角焊縫K0+2.0其他焊縫K+2.0-1.0①焊波角焊縫任意25mm范圍內高低差≤2.0余高對接焊縫焊縫寬b＜12時,≤3.012＜b≤25時,≤4.0b＞25時,≤4b/25余高鏟磨后表面橫向對接焊不高于母材0.5不低于母材0.3粗糙度Ra50注：①手工角焊縫全長10%區(qū)段內允許K+3.0~1.02、無損檢測：焊縫超聲波探傷內部質量等級如下表項目質量等級適用范圍對接焊縫Ⅰ主要桿件受拉橫向對接焊縫Ⅱ主要桿件受壓橫向對接焊縫、縱向對接焊縫角焊縫Ⅱ主要角焊縫對于本工程主梁受拉橫向對接焊縫為Ⅰ級焊縫。主梁受壓橫向對接焊縫為Ⅱ級焊縫。主梁縱向對接焊縫Ⅱ級焊縫。主梁角焊縫為Ⅱ級焊縫。Ⅰ、Ⅱ級橫向對接焊縫探傷全長的100%。Ⅱ級縱向對接焊縫探傷所有焊縫兩端各1000mm。Ⅱ級角焊縫探傷所有焊縫兩端螺栓孔部位并延長500㎜，板梁主梁及縱、橫梁跨中加探1000㎜。本工程中直腹板在焊接時按圖紙需要兩邊打坡口焊透，因此這里的焊縫應屬于對接焊縫，應對與底板連接所有此類焊縫兩端探傷1000㎜。另上翼板與直腹板連接處角焊縫，因橋面所有重量產生的重力等皆由此傳至底板，故此焊縫也應按Ⅱ級焊縫處理，橫肋板與箱梁腹板連接處立焊縫均按Ⅱ級焊縫處理。對接焊縫除應用超聲波探傷外，尚須用射線抽探其數(shù)量的10%（并不得少于一個接頭）。探傷范圍為焊縫兩端各250～300mm,焊縫長度大于1200mm時，中部加探250～300mm。當發(fā)現(xiàn)裂紋或較多其他缺陷時，應擴大該條焊縫探傷范圍，必要時可延長至全長。進行射線探傷的焊縫，當了現(xiàn)超標缺陷時應加倍檢驗。焊接變形控制由于焊接過程是局部不均勻的加熱和冷卻，焊縫金屬不能自由膨脹和收縮，于是易產生焊接變形，尤其是用鋼板板材較薄，焊成箱形梁，焊接量大。若不采取一定的措施，任其自由收縮，則組對出來的構件將會產生很大的變形，必須采取切實可行的措施來控制構件的變形，以保證其各部分幾何尺寸的準確性，為安裝的順利進行提供保障，下面以天橋主梁的組對焊接為例，敘述在焊在過程中控制構件變形的一些措施。1、用契形角鋼將箱梁底板固定在平臺上，一方面可確保組對橫隔板及縱肋板的位置不移動，另方面對下翼板采取剛性固定使得其與腹板組焊過程中的橫向收縮受到控制，從而起到保證底板的平面度。2、將腹板與肋板、橫隔板、縱肋板等先進行定位點焊，此時構件剛度增大了，能有效地控制T字接頭在焊接過程中的變形。3、在焊接方法與順序上，由數(shù)對焊工采用分段對稱退焊，使得構件受熱和冷卻過程所引起膨脹和收縮相對均勻和分散，這樣可以減少焊接變形量。4、橫向收縮變形控制，在滿足焊縫高度的情況下盡量減少焊接量，避免超高焊接，同時選用保證根部間隙良好的窄間隙及合理選用焊條的直徑和施焊電流。5、縱向收縮變形控制要在部件組對時預留合適的收縮量，采用合適的焊順序。6、回轉變形控制，首先應點焊要完善，在焊接終端處進行拘束，焊件長的構件應由兩個以上的焊工采用對稱分段焊接，導向分段跳焊等法。7、對接焊變形控制，焊接坡口的角度盡量小些，焊接速度快一些，利用拘束卡具，采用反變形法等方法處理。8、填角焊變形控制，中板采用速度大的焊接法或熔敷效率好的焊接法，精徑焊條，鐵粉絲焊條對板厚8~16mm效果較好，但＞16mm焊條直徑大小差異很小。構件除銹1、在進場材料平直后，進行構件的第一次拋丸除銹，拋丸除銹達到設計要求后，再進行構件的初防腐。2、構件預制完成后的表面處理應嚴格按設計規(guī)定的除銹方法施工，并達到規(guī)定的除銹等級。鋼構件外表面均采用噴砂除銹，除銹等級達到Sa2.5級，主橋鋼梁內采用電動工具除銹，除銹等級達到St3級。3、車間預制的構件經驗收合格后，方可進行表面處理。鋼材表面的毛刺、電焊落皮、焊瘤、飛濺物、油污、灰塵和積垢等，應在除銹前清理干凈，同時也要鏟除疏松的氧化皮和較厚的銹層。4、噴射除銹時，施工環(huán)境相對溫度不應大于85%，經除銹后的鋼材表面，應用毛刷等工具清掃或用干凈的壓縮空氣吹凈銹塵和殘余磨料，然后方可進行下道工序。5、鋼結構部件內表面應按設計要求進行手工和電動工具進行徹底除銹，使鋼結構表面無可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆層等附著物。構件油漆涂裝1、除銹合格后進行涂漆防腐，涂漆施工要求按設計要求進行，涂料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應符合設計的要求。2、構件除銹經驗收合格后，應在表面返銹前涂完第一道底漆，一般在除銹完成后，如在廠房內可于24小時內涂完底漆，如在廠房外，則應在當班涂完底漆。3、涂刷應均勻，無明顯起皺、流掛、附著良好。4、涂刷完畢后，應在構件上標注構件的原始編號，按運輸?shù)跹b的先后順序用道木墊著擺放好，主梁構件應標明其重量及重心位置。5、每層涂料施工前，須報監(jiān)理工程師批準。油