钢结构现场焊接作业指导说明书甬江特大桥.docx

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钢结构现场焊接作业指导说明书甬江特大桥

斜拉桥组合梁钢结构现场安装定位、焊接方案

1.1.1工地现场安装定位、焊接

工地施工作业前，搭建好临时工作平台，配置好连接设备、配电设备、焊接材料、通风设备、防风棚架、除锈机具或风动砂轮机、气刨工具、火焰切割工具、防水防潮设备等施工器材。

1.1.1.1准备工作

一，梁段进场

根据《发运清册》对每个梁段进行检查、清点，顶板人孔及其盖板等是否齐全、是否依据图纸施工，并合理摆放，核实每个梁段的隔板、加劲、吊耳、临时匹配件、防腐涂料表面有无破损。

二，桥位工作准备

在吊装前要对施工中使用的电缆、焊接设备、起重运输设备、高空作业设备等进行检查是否齐全及能否使用。

对参加现场安装的全体人员进行技术交底，将安装相关工艺文件下达到施工队伍。

对高空作业人员的防护、监察、事故救助措施等做好充分准备。

注意夜间的施工安全及施工工艺的调整。

大风、台风、暴雨来临前，一律停工，做好抢险救灾准备。

出现险情或灾害时，按应急预案及时采取应对措施。

过后，要尽快对受灾情况进行调查，要对所有用电设施与线路，生产、生活场地与设施的安全情况进行全面排查，消除台风暴雨带来的各种安全隐患。

经检查、整改、验收，签写专项书面报告，并经项目技术负责人、项目总监签字后，方可恢复正常的施工作业。

1.1.1.2梁段安装、定位

全桥79个节段，其中中跨39个节段，边跨40个节段。

厂内预拼装保证工地端口的对合精度，并安装端口临时匹配件。

在纵梁上标识出钢锚箱里程基准线、钢锚箱标高基准线、端口控制线（退后50mm画线）、箱梁中心线（顶板、底板上都标识）。

工地现场完成：

已安装梁段累计偏差的调整方法、纵梁横桥向位置控制点（件）、纵梁标识线相关点位的理论（三维）坐标数据、其他影响安装定位精度的因素控制措施。

三，整体安装流程

总体吊装顺序：

一侧纵梁→另一侧纵梁→横梁→小纵梁→轨道连接座、轨道→压重块角钢→风嘴。

1、吊装（焊接）顺序

配合吊装安装中的精确定位，全面检查相邻节段面板和底板的吻合程度、间隙尺寸及接头坡口尺寸以保证成桥线型符合设计要求及全桥的焊接质量。

01.钢纵梁节段吊至安装位置后，后端临时匹配件与已有节段临时连接，前端在支架上设定位控制件。

根据纵梁纵向中心线、节段标高测量点等各类标记精确定位。

02.安装横梁，精确定位后利用马板进行临时连接

03.纵梁环缝焊接，检测合格后方可进行加劲肋嵌补的装焊

04.横梁与钢纵梁的对接焊缝焊接。

05.安装小纵梁，焊接小纵梁与横梁对接焊缝。

06.检测。

人孔盖及时进行安装焊接。

人孔盖安装前，在箱梁内部装好钢衬垫，再进行装焊。

07.附属构件装焊。

2、风嘴的安装与对接

风嘴节段吊装到位后用码板进行定位，先焊接风嘴横隔板与纵梁外腹板之间的角焊缝，再焊接风嘴面板与纵梁面板之间的对接焊缝。

斜拉索调索完成后，调整锚管，将锚管与风嘴顶板焊接。

四，纵梁就位

1，纵梁接口连接

纵梁节段吊装到位后，按照底板→顶板的顺序连接匹配件。

为保证安装过程稳定、安全，梁段必须采用刚性连接件连接完成后方可正式焊接。

2，纵梁接口调整

在匹配件连接完成后，进行接口对接错边调整，即采用压力和火焰矫正的方法进行局部调整，保证板面错边不大于1.0mm（由于吊装时的受力状态与预拼装时受力状态不一致，使非匹配件连接部位板面发生错边）。

3，纵梁安装测量

对节段相关标识点三维坐标进行测量。

五，横梁就位

在匹配件连接完成后，进行接口对接错边调整，即采用压力和火焰矫正的方法进行局部调整，保证板面错边不大于1.0mm。

六，小纵梁就位

在匹配件连接完成后，进行接口对接错边调整，即采用压力和火焰矫正的方法进行局部调整，保证板面错边不大于1.0mm。

七，合拢段安装

见有关专项方案。

八，工地安装定位质量标准

钢梁工地定位质量检验方法表8.8.14.32

项目

控制内容及控制方法

节段中心线偏差

用全站仪检查每个梁段端部和锚箱点部位桥梁中心线处的偏差值

锚板间距

用专用钢带配合钢尺检查相邻梁段桥梁中心线和两外腹板锚箱纵向定位的距离

锚板吊点高度

用水准仪配合钢尺复核梁段锚箱孔中心的高度

对接缝口错边

用钢尺检查工地对接区域所有相邻梁段单元件之间的拼装板面高差

对接缝口间隙

用钢尺检查工地对接区域所有相邻梁段单元件之间的拼装缝口间隙

钢箱梁梁段整体组装精度要求表8.8.14.31

类别

项目

允许偏差（mm）

示意图

焊接箱梁梁段组装

梁长L

±1

梁宽B

±2

梁高H

±2

横断面对角线差C1-C2

≤4

旁弯

F≤5

箱梁全宽D

±2

盖板全宽b

±3

吊点中心纵距S

±2

吊点中心横距C

±3

吊点四角平面度

≤5

1.1.1.3工地焊接

1.1.1.3.1试板

现场按相关技术文件要求焊接试板，并进行焊接接头破坏性试验与评定。

1.1.1.3.2焊接工艺

根据本桥钢梁构造和现场施工实际情况，进行工地焊接工艺评定试验，取得重要参数与经验，经业主、监理、设计和专家组审查、批准后实施，施工中严格执行工艺文件，不得任意修改。

工地焊接必须采取措施对母材焊接部位进行有效的保护，配置合适的防风、防雨设施和预热去潮设施，在符合工艺条件下，方可进行焊接。

严禁在无任何防护措施下，在雨、雪天及母材表面潮湿或大风天气进行露天焊接。

九，工艺文件的执行

制定符合施工现场实际条件的现场施焊工艺措施，由于钢结构现场安装时，焊缝宽度将会出现偏离预偏转时确定的值，在相关标准和规范允许范围之内，做不同间隙的焊接工艺评定试验预案。

现场焊接严格按照焊接工艺文件的要求进行，当现场施工环境、现场实际情况与制定工艺的客观条件发生不一致时，须重新进行焊接工艺评定，制定新的工艺方案之后，方可按照新的方案执行。

一十，焊接电源、焊接设备

野外作业，焊机供电电缆会很长，线损很大，而且几个工作面同时工作，投入设备多等各方面因素导致输入焊机的电压很难保证380V，这就要求使用的电缆、电源能满足现场施工要求。

每天一台设备的使用时间长达十几个小时，对焊机的性能是一种严酷的考验，要求所使用的焊机有对电网电压的补偿能力和对不同频率的适应能力。

焊机上的配件均进行检测、更换，保证电流表、电压表能正确显示实际使用的焊接工艺参数。

气体保护焊机的气体加热系统能起到气体的加热转化、干燥等作用。

在焊接施工整个过程中确保焊接设备良好无故障。

一十一，工地焊接基本要求

1.对接接头焊接前除锈，焊接必须在除锈后24小时内进行，以防再次生锈或被污染。

2.工地定位焊接必须距设计焊缝端部30mm以上，长度50～100mm，余高不小于5mm，焊缝不允许存在缺陷，焊缝两端用砂轮磨成缓坡。

3.为减少因焊接而产生的附加应力、焊缝残余应力和边缘材料局部应力，消除或减少不规则变形，环焊缝必须按照规定的焊接顺序进行焊接。

4.工地焊接时设立防风设施，遮盖全部焊接处。

箱型梁内焊接采用CO2气体保护焊时，必须使用通风防护安全设施。

一十二，环境、气候条件

工地焊接环境要求：

风力＜5级（施焊部位），温度≥5℃，湿度≤80%。

工地焊接不同于工厂、车间焊接，桥位焊接属于高空野外作业，焊接质量受风吹、雨淋、大雾潮湿等不利自然因素影响很大，焊接要严格采取防风、防雨措施。

监控现场的湿度，湿度超过80%时，对近缝区进行烘烤祛湿处理，遇大雨天气停工，以保证焊接质量。

箱内焊接时烟尘大，通风排气困难，焊工体力消耗很大，焊接质量受到一定程度的影响，应进行排烟除尘，尽最大可能的改善工作环境。

一十三，焊接方法

1，纵梁工地焊接

环对接缝的焊接顺序：

底板对接缝焊接→腹板对接缝焊接→顶板对接缝焊接→嵌补加劲对接焊缝→嵌补加劲与底板、腹板角焊缝焊接。

焊接顺序如下图所示。

梁段面、底板的焊接顺序图8.8.14.24

注：

数字表示焊工顺序，箭头表示焊接方向。

工地环缝焊接工艺措施表表8.8.14.22

序号

焊接部位

焊接方法

工艺措施

1

顶板

CO2气体保护焊埋弧自动焊

底部贴陶质衬垫的单面焊

双面成形工艺，平焊

2

底板

CO2气体保护焊埋弧自动焊

底部贴陶质衬垫的单面焊

双面成形工艺，平焊

3

腹板

CO2半自动焊

底部贴陶质衬垫的单面焊

双面成形工艺，平焊

4

嵌入加劲段

CO2气体保护焊

底板、顶板对接焊缝采用单面焊双面成型工艺，对接坡口型式为V形。

焊接位置为平位，焊接前背面加垫陶瓷衬垫CO2气体保护焊配ER50-6Φ1.20焊丝焊接；埋弧自动焊配H10Mn2Φ4焊丝SJ-101焊剂。

腹板对接焊缝采用双面焊，对接坡口型式为X形，背面加垫陶瓷衬垫。

焊接位置为立位，采用CO2气体保护焊配ER50-6Φ1.20焊丝焊接。

加劲嵌补段焊缝采用CO2气体保护半自动焊配ER50-6Φ1.20焊丝焊接，先进行对接焊缝的焊接，并将对接焊缝端部封闭修磨，再进行平位焊缝焊接。

加劲肋的嵌对接采用手工焊进行焊接，反面贴陶质衬垫，单面焊双面成型，由先焊接加劲肋的对接，后焊接加劲肋与底板的角焊缝。

2，横梁与纵梁、横梁与小纵梁的现场对接

均采用单面焊双面成型工艺，背面贴陶质衬垫（图8.8.14.2-3所示）。

横梁腹板与纵梁的预留横梁腹板、横梁的预留小纵梁腹板与小纵梁腹板的熔透对接由于钢板较薄为δ12mm，考虑到现场手工火焰切割配切坡口精度不是很高，采用单边V型坡口单面焊接双面成型坡口形式，现场配切时只在直边切割，45°坡口侧在工厂加工。

顶板、底板的对接均为较厚钢板对接，为了能在平位置施焊，保证焊接质量，采用V型坡口单面焊接。

底板的不等厚对接，将较厚板（底板外表面）刨成1:

8过渡斜坡，焊接完成之后，对焊缝表面顺应力方向打磨，使之匀顺过渡。

桥位现场对接焊缝形式图8.8.14.23

3，其他对接

其他焊缝多为较短焊缝，均采用CO2气体保护焊。

由于CO2气体保护焊焊接线能量较小，焊接变形和焊接收缩量均较小，能保证整个钢梁格体系的成型线性和精度要求。

一十四，焊接工艺质量控制要点

由于主梁全为焊接连接，因此，焊接变形的控制是整个桥梁几何尺寸、线形控制中最主要的因素。

控制焊接变形的方法主要有两方面：

一是焊接工艺参数，二是所有杆件之间的焊接顺序。

合理的焊接工艺参数由焊接工艺评定试验来确定，并且目前已积累了大量的经验，但是在每节段安装、焊接时，由边纵梁、横梁、小纵梁之间不同的焊接顺序引起焊接变形，从而有可能影响桥梁的整体几何尺寸、线形。

为保证两边纵梁接口之间的距离，与下节段很好的匹配、调整，必须制定纵梁、横梁、小纵梁之间合理的焊接顺序，否则因焊接应力的释放和传递将会造成横向间距超差和边纵梁接口的扭曲，因而无法与下节段安装匹配，原来的预拼装就失去了意义。

纵梁环焊缝、横梁与纵梁的环焊缝对接，顶板打底焊接由两名焊工从中间向两边对称、同时施焊；顶板的填充、盖面由一台埋弧自动焊机进行焊接，自动焊不易达到的位置，用CO2半自动气保焊进行；底板焊接由两名焊工从中间向两边分段、对称、同时施焊。

待环缝的主要焊缝焊接完成后，再进行加劲肋嵌补的焊接。

加劲肋嵌补的焊接时，先焊接嵌补对接，后焊接嵌补角接；加劲肋嵌补的焊接应从梁段中心向两边对称施焊。

纵梁腹板、横梁腹板与纵梁腹板的对接焊缝，每条焊缝选派一名焊工，由下而上立焊，严禁由上而下立焊。

两侧焊缝应同时焊接。

小纵梁与横梁的环焊缝对接，待小纵梁吊装到位，调整好间隙后再进行焊接。

小纵梁环焊缝的焊接顺序为：

顶板（底板）对接→腹板对接。

小纵梁的顶板（底板）的对接，每条焊缝由一名焊工进行焊接；小纵梁腹板的对接焊缝，每条焊缝由一名焊工进行向上立焊接，严禁进行向下立焊。

小纵梁的顶板（底板）、腹板的对接，每个小纵梁的两端应同时进行。