跨高速公路钢箱梁顶推施组上报新版Word格式文档下载.docx

1、10低合金钢埋弧焊用焊剂 GB12470-90 11低合金钢焊条 GB5118-95 12金属和其他无机覆盖层、热喷涂、锌、铝及其合金 GB/T9793-97 13中交第二公路勘察设计研究院两阶段施工图设计 （2005.12.5）三、钢箱梁的建造方案1.方案概述由于G、H匝道两联钢箱梁均上跨沪宁高速公路，为保证沪宁高速双向8车道的交通顺畅和行车安全，经比选后确定钢箱梁安装方案如下：两联钢箱梁最南侧梁段（G11、H1）作为嵌补梁段，采用汽车吊安装；其他梁段采用顶推法架设。即梁段在厂内制作，运至工地后在沪宁高速北侧临时支墩上拼装，从北向南逐次顶推，顶推至设计位置落梁，最后安装嵌补梁段。为最大程度的

2、减少钢箱梁施工对沪宁高速公路的影响，每联钢箱梁跨沪宁高速两跨待钢护栏、桥面系施工和钢箱梁涂装完毕后实施顶推架设；同时，G、H两联钢箱梁同步施工，力争把施工对高速公路的影响降至最低。2.节段划分根据工厂起重能力、运输条件，我部拟将G匝道钢箱梁按长度方向分成11个箱形和22个挑臂分段，将H匝道钢箱梁按长度方向分成12个箱形和24个挑臂分段，详见图1H匝道钢箱梁分段划分图和图2G匝道钢箱梁分段划分图。该方案需上报设计单位最终认可，确认后方可施工。根据上述方案，厂内制作的最大节段最大宽度5.9米，最大长度13.39米，总重量约60吨。3箱体的拼装根据本钢箱梁的结构特点，将每节钢箱梁划分为若干个平面片段

3、，主要有顶板片段（顶板和T型加劲肋）、底板片段（底板和T型肋）、横隔梁片段（横隔板和加强筋）、腹板片段（腹板和加强筋）。制作时先在片段生产流水线上进行片段生产，然后在工厂胎架上反装、预制各个节段，最后在总装胎架上拼装成箱体，并进行预拼装。4运输 厂内最大分段尺寸为5.9m（宽）13.39m（长）2.115m（高），属于超宽超长件。为确保钢箱梁安全运输到现场，我部特地对行车线路进行实地勘察，确定行进线路为：工厂钱胡公路312国道XX施工现场。经现场考察，除施工现场两侧便道局部拐弯处需作加宽、加固处理外，其余部分均能满足运输要求。四、厂内制作工艺（一）厂内制作工艺流程根据钢箱梁的结构特点，尺寸大小

4、等设计要求，以及施工现场的各种条件，结合工厂的施工经验，编制如下工艺流程：消化图纸放样采购材料材料理化试验钢材预处理喷涂车间底漆焊接工艺评定片段焊接变形测试试验确定反变形下料制作胎架零部件加工拼装片段（顶板、底板、腹板片段）焊接检验上总装胎架拼装及厂内分段焊接检验划安装线安装吊耳脱胎架预拼装矫正局部变形喷砂除锈电弧喷铝喷涂封闭漆、中间漆及一道面漆运输至现场。（二）厂内制作工艺1材料的采购、化验对于本工程中所采用的材质，需严格把好质量关，以保证整个工程的质量。所有材料进场前应及时将有关质保资料及复试资料提供给现场监理工程师。（1）钢材钢箱梁主要材料为Q345qD，采购钢材时，要求生产厂家必须提供

5、材质证明书，写明钢材的炉批号、钢号、化学成分及物理性能。钢材进厂后，应检查钢材的质量保证书是否与钢材上打印的标记符合，钢材的规格尺寸允许偏差是否符合国标规定，并按同一炉批、板厚每10个炉（批）号抽验一组试件进行理化试验，根据国标GB/T714-2000规定核对钢材的各项指标，合格后方可使用，不合格拒绝接收。Q345qD化学试验检验：C、Si、Mn、S、P含量符合GB/T714-2000的规定。Q345qD物理试验检验：b、s、弯曲、冲击韧性等力学性能。（2）油漆质检部门会同监理部门及业主对油漆进行质保书的核实，并按规定对油漆抽样样品进行检验，合格后方可使用。（3）焊条（丝）、焊剂焊条（丝）、焊

6、剂进厂时，要求生产厂家提供质保书，写明焊条（丝）、焊剂的名称、型号、化学成分及物理性能，核对无误后方可使用。2放样（1）钢箱梁的放样以1：1的比例在计算机放出各节点，放样时需考虑纵向竖曲线、预拱度以及横坡，核对所有构件的几何尺寸，列出下料清单作为后续加工生产的依据。对于形状复杂的零件可采用数控下料或制作加工样板，作为后续加工生产的依据。如发现差错需要更改，必须取得原设计人员签具的设计更改通知单，不得擅自修改。样板的宽度、长度允许偏差，曲线样板上任意点偏距允许偏差为1.0mm。（2）放样时要加放加工余量（由于温度应力引起的），焊接收缩量。3钢材预处理（1）钢材表面预处理前，必须将表面的灰尘污物等

7、清除；（2）钢材表面经喷丸处理，按国标等级为sa2.5级执行，表面粗糙度应达到4075m；（3）喷涂无机硅酸锌车间底漆，干膜厚度为20m。4号料、下料（1）号料前，仔细检查钢料的牌号、规格、质量，确认无误、合格后，方可号料；（2）号料时根据下料清单和样板进行套料，尽可能节约材料，号料后作明显标记，号材外形尺寸允许偏差为1mm；（3）下料：根据板厚和板长选择气割或机械剪切，横隔板上的纵肋缺口采用数控切割或靠模自动切割机切割。5胎架制作工厂将分别制作两只胎架来保证钢箱梁的线型尺寸。其中G匝道钢箱梁的胎架尺寸为56m（长）11m（宽）0.65m（高）；H匝道钢箱梁胎架尺寸为45m（长）0.65m（高

8、），具体尺寸参见图3。胎架材料采用20号工字钢和18号槽钢，使胎架具有足够强度和刚度。胎架型值（支撑高度）采用放样光顺后的型值，胎架上所划的线型与理论线型允许偏差为2mm，胎架水平度不大于2mm，对角线之差不大于5mm。制作胎架时，先按厂内分段的型值制作厂内分段的胎架。在纵向、横向、高度方向打好网格线，接缝处打好洋冲线，装焊完毕后再按分段的型值修正胎架，在胎架上制作厂内分段，以此类推，在胎架上制作各个分段。6零件加工零件加工需遵循以下原则：图3（1）结构部件的零件，原则上应采用气割切割，并优先考虑精密切割、仿形切割、数控切割、等离子切割等方法，手工切割只能用于次要零件或手工切割后还要进行加工的

9、零件。（2）焊接表面和邻近焊缝表面不应有松散和很厚的氧化皮、漆皮、锈、潮气、油污或其他杂质，以免妨碍正常焊接作业或产生烟尘。（3）所有埋弧焊（包括角焊缝）被焊钢板表面，凡焊剂可能接触部位的浮锈，均应一律去除干净，以防浮锈混入焊剂中。（4）所有引弧板与熄弧板的表面，均应打磨，彻底去除氧化皮。引弧板及熄弧板一般应用相应的钢种。（5）零件边缘加工后，应无杂刺、渣、波纹；崩坑等缺陷应修磨匀顺，刨铣时应避免油污污染钢板。（6）零件和部件的矫正和弯曲：零件和部件可采用机械冷矫正或热矫正；采用热矫正法时，矫正温应控制在900以下；经矫正的零部件表面不得有明显的凹痕或其它损伤，否则还需整形。（7）有磨光顶紧要

10、求的杆件，端部必须铣头，并打磨尖角、毛刺。7T形加劲肋的加工方法T形加劲肋采用焊接。工厂制作时，先用多头切割机按设计要求进行面板及腹板切割，装配定位后使用CO2半自动焊按设计要求进行T形贴角焊焊接。为减小焊接变形，所有的T形加劲肋组装焊接需在专用胎架上进行，焊接前采用专用夹具夹紧，焊接采用双数焊工对称施焊。T形加劲肋焊后在校直机上矫正焊接变形后用火工弯板的方法加工弧形弯度。8顶板、底板片段的制作布置顶板片段装配作业线和施焊作业线各一条，制作时，将顶板平置于装配作业线上，以板中心定位，用螺旋压紧器将顶板压紧，依装配线所定尺寸进行划线，将加工好的T形肋反置于顶板上用靠模初定位，检查确认后，沿T形肋

11、长度方向，顺沿靠模定位并进行定位焊，然后每移位700mm定位点焊一次，每次定位焊长度约40mm。完成装配后的顶板板片段，应松开压紧器，并将该片段转运至施焊作业线或存贮区，再进行后续片段的装配。将装配后的顶板片段平置于无余量反变形胎架上（见图4）， 靠模定位，用螺旋压紧器将片段压紧在反变形弧形胎架上，用CO2气体保护焊焊机进行施焊。焊接时采用双数焊工对称施焊。待完全冷却后，将该片段吊至校正平台进行校正。底板分片的装配及焊接可参照顶板分段进行。图49腹板片段制作布置腹板片段装配施焊作业线一条，制作时将腹板置于平台上，划出加强筋装配位置线，以板中心定位后，用螺栓压紧器将腹板压紧。检查确认后，沿长度方

12、向每移位700mm定位点焊一次，定位焊长度约50mm。用CO2气体保护焊焊机进行施焊。10钢箱梁节段的拼装H匝道钢箱梁的总装在长42米、宽11米的整体胎架上分段进行（分三次总装，依次为H1H3,H4H6,H7H9）；每加工完3个分段需根据设计线型，调整胎架线型，使其与设计线型相符。G匝道钢箱梁的总装在长56米、宽11米的整体胎架上分段进行（分两次总装，依次为G9G5,G4G1）；每加工完4个分段需根据设计线型，调整胎架线型，使其与设计线型相符。（1）钢箱梁拼装流程图吊装顶板片段中间横隔板片段的装焊腹板片段的装焊盖底板片段拼装调整焊接检验划出安装位置线脱胎架校正焊接变形。（2）顶板板片段安装要求

13、顶板片段吊装前需打磨坡口；先吊装顶板1#片段，定位后依次装顶板2#片段、顶板3#片段；（以H匝道钢箱梁为例）顶板片段定位后，端口用机械压马压紧，点焊固定；（3）腹板片段安装要求腹板片段安装前，先用激光经纬仪定位，划出装配线；采用手工焊或CO2气体保护焊焊接腹板与顶板之间的焊缝；焊接前先开双面V型坡口，先焊接箱梁内侧焊缝，外侧用碳刨清根，再焊外侧焊缝。（4）横隔板片段安装要求采用手工焊或CO2气体保护焊焊接隔板与顶板之间的焊缝；11预拼装（1）钢箱梁拼装结束，检查相邻节段间隙，打好装配线。确保现场拼装一次成功。（2）打磨孔边毛刺、电焊飞溅等。12钢箱梁合拢段的制造箱梁现场安装从一侧向另一侧安装。

14、根据现场条件，将合拢段设在G1分段（H9分段）。合拢段的制造时其制作长度要预留100mm余量，以便根据实际情况进行调整，待全桥即将合拢前，在20温度条件下用全站仪测量合拢区域的长度，在相同的温度下切割余量。13梁体翻转为了使焊缝熔深及成形更好，提高焊接质量，梁体在焊接过程中需要翻转。翻转装置由20#H型钢制作。为防止梁体在翻转过程中变形、破坏，梁体需要包脚并在支撑点处加钢垫板。14制作中的防变形措施钢箱梁的厂内及现场制作过程中，为防止产生各种变形，特采取如下防变形措施：（1）零部件的防变形措施：a顶板、底板片段装焊过程中严格按照预先制定的反变形量及焊接工艺参数进行施焊，确保片段的变形符合规范要

15、求。bT型加劲肋的组焊应在专用焊接模上进行，严禁在自由状态下施焊，最大程度减小弯曲及扭转等焊接变形。焊接完毕经外观检验，对于弯曲及扭转变形超出规范要求的需经过火工校正符合要求才能转入下一道工序。（2）分段的防变形措施a分段的装焊应在总装胎架上进行，总装胎架按图纸要求设置预拱度。b根据钢箱梁的焊接特点，顶板与腹板采用全熔透的角焊缝，故顶板处悬臂部分焊接变形较大，焊接前需作临时加强处理，焊后校正焊接变形。（3）吊装、运输中的临时加强为了防止分段在吊装、搁置、运输等情况下的变形及损坏，特在分段一端（无横隔板）设置假框架，假框架结构由18#槽钢和L755角钢组成。（4）现场焊接过程中防变形措施现场焊接

16、前需对各轴线处的标高作进一步复验，保证整个钢箱梁纵曲线符合图纸设计要求。装配支架有足够的强度及刚度。15安装吊耳在每个节段上安装四个吊耳，吊耳必须设在横隔板与腹板相交处，以避免钢箱梁产生局部变形，吊耳用D型吊耳，每只吊耳允许负荷20吨（见图5）。16除锈、油漆（1）除锈分段装焊完毕，焊接质量符合规范要求后，转入油漆工序。油漆前先进行喷砂除锈处理，要求除尽表面上的油污、焊接飞渣、氧化皮、铁锈，并打磨焊缝和尖角。喷砂后钢材表面达到Sa2.5级，表面粗糙度控制在90120m。对于工地现场局部除锈采用手工除锈，手工除锈等级为St3级。除锈后应在2小时以内进行涂装作业，否则应重新进行喷砂除锈处理。图5

17、吊耳油漆体系见下表。涂装部位内 容 油漆名称涂装地点漆膜厚度 外表面（除钢桥面板顶面）第一层电弧喷铝工厂130m第二层环氧云铁封孔底漆工厂（一道）20m第三层环氧云铁中间漆工厂（二道）230m第四层脂肪族聚氨脂面漆工厂（两道）现场（一道）340m 内表面第一道T-541Q无溶剂环氧厚浆涂料200m钢桥面板顶面无机富锌底漆（耐热400）75m工厂只留一道面漆不涂，并在拼装焊缝处留3050mm暂不涂装（到工地焊接后补刷），涂层的漆膜厚度采用漆膜侧厚检测，干膜厚度允许偏差为-25m，每层干膜厚度允许偏差为-5m，涂装应均匀，无明显起皱、流挂，附着情况良好。五、钢箱梁焊接工艺Q345qD为常用的焊接母

18、材，本年度钢箱梁加工厂家在沪宁扩建工程HN-C4标段杨家圩钢箱梁（1650吨）、包头北出口K7、K24钢箱梁（300吨、500吨）及兴源路-金城路立交钢箱梁（165吨）等四座钢箱梁上使用，焊接工艺成熟、稳定。本桥焊接工艺可参照类似桥梁工艺执行。主要工艺如下：1焊接方法：手工焊、埋弧自动焊、CO2气体保护焊。（1）埋弧自动焊：主要用于厂内焊接的顶板、底板及腹板的对接缝；其他拼板的对接焊。（2）CO2气体保护焊+埋弧自动焊：主要用于工地焊接的顶板、底板的对接缝。（3） CO2气体保护焊：用于各类角焊缝的焊接。包括：T形肋与顶板、扁肋与顶板、T形肋与底板、T形肋面板与腹板、水平加劲肋与腹板、腹板与顶

19、（底）板、横隔肋与顶（底、腹）板、支承垫板与底板。（4） 手工焊：主要用于工地焊接的腹板的对接缝；腹板与顶板、底板之间的角焊缝；T形肋、水平肋对接焊缝；纵肋与横隔板的角焊缝；其他不能采用埋弧自动焊、半自动焊的焊缝，均可采用手工焊。2焊条（丝）、焊剂的选用由于钢箱梁主要材料为Q345qD，按照焊条选用原则，手工焊焊条选用E5015，埋弧自动焊焊丝及焊剂为H10Mn2+SJ101，CO2气体保护焊焊丝为TWE-711（或 CHW-50C6）。3手工焊工艺（1）焊条：E5015，直径为3.2，5；（2）电极：直流反接；（3）坡口形式如图6： （4）先用3.2焊条打底，电流为110A150A，电压20

20、V22V； （5）再用5焊条盖面，电流为170A 230A，电压20V22V； 图6（6）用碳刨刨反面焊缝；（7）用3.2焊条打底（反面焊缝），电流110A150A，电压20V22V；（8）再用5焊条盖面（反面焊缝），电流170A230A，电压20V22V。4. 埋弧自动焊工艺（1）焊丝：H10Mn2，直径4mm，焊剂：SJ101；（3）坡口形式如图7：图7（4）先用手工焊进行封底，焊条为E5015，直径3.2mm；（5）用埋弧自动焊焊正面焊缝，电流630A650A，电压36V38V，速度约25m/h；（6）反面清根；（7）用埋弧自动焊焊反面焊缝，电流600A620A，电压36V38V，速度约

21、45m/h。5CO2气体保护焊焊接工艺：TWE-711，直径1.2mm；（3）坡口形式如图7；（4）用1.2mm焊丝焊第一、二层正面焊缝，电流电流230A280A，电压25V30V，气体流量1015L/min，焊接速度20m/h30m/h；（5）用碳弧气刨刨反面焊缝（6）焊第一、第二层反面焊缝；6. 焊接原则工艺（1）焊接材料的管理和使用焊剂的管理和使用，必须按产品说明书及有关规范的要求执行；埋弧焊用焊剂使用前必须烘干；焊条、焊丝使用前必须按产品说明书要求在烘箱内烘干并放入保温箱保温，温度350左右。在施工现场将焊条放入保温桶内，随用随取；当天使用不完的焊条必须返还至保管处，E5015焊条须进

22、保温箱保温，否则第二天不得使用；焊材保管仓库对本工程所用焊材，专门堆放，专材专用，并做好进出库登记记录。（2）焊接人员要求 焊工应经考试并取得合格证后或在合格证有效期内才能从事本工程相应等级的焊接工作。本工程钢结构焊接的焊工资质为ZC或YC认可的焊工。焊接前，提交焊工合格证复印件给监理备案。2特殊部位的焊接人员，尚需专门培训和补充考核，待取得经验后方能进行焊接。3特殊部位的焊缝，应对应名称、件号、焊接日期，做好焊工记录。4焊工必须严格按焊接工艺评定的要求，进行焊接。（3）焊接前的准备焊接前坡口将打磨平顺，清除杂物。对接或组合焊缝的两端设置引、熄弧板，其材质和坡口与焊件相同，引、熄弧板的尺寸按有

23、关标准。本工程中使用的中厚板，施焊前需预热，预热温度按工艺评定的要求，预热的区域按公路桥涵施工技术规范的要求，平板采用红外加热器、特殊形状的构件可采用火焰加热的方法进行预热。测温点在加热侧的背面，距焊缝75mm处。工厂构件施焊，一般不允许加固定码，如需临时加码，应经监理工程师批准。该码拆除时，应距钢板13mm，火焰切除，然后用砂轮磨光与钢板齐平。5冬季焊接需按标准或工艺评定要求。（4）定位焊要求定位焊前应符合与正式焊缝一样的质量要求；定位焊前，必须按要求检查焊脚坡口尺寸，根部间隙等，不合要求时，不得进行定位焊；定位焊的焊缝长度一般为2550mm，现场顶板接头为80100mm，定位焊位置应布置在

24、焊道以内，厚度不超过设计焊缝厚度的2/3，且不应大于8mm；在正式焊接预热前，必须先检查定位焊缝有无裂缝。预热后再次检查，确无裂缝后才正式焊接；定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷。凡最后不溶入焊缝的定位焊缝应该清除。（5）一般焊接要求所有的焊接，均按照已批准的焊接工艺评定规程进行，若改变焊接工艺，需重新进行焊接工艺评定试验；工厂或现场焊接，将对焊接作业区进行有效保护，配置合适的防风、防潮、预热去湿设施，否则不得在雨天及母材表面潮湿或大风天气进行露天焊接；一般用埋弧自动焊和CO2气体保护焊，以提高焊接质量和焊接速度，小区域采用手工焊；焊接方式一般为向下横焊和立焊，以保证质量。特殊区域也可少量采用

25、仰焊；所有焊接的引、熄弧板一律放在坡口或焊接区域内进行，不允许在母材表面引弧；焊接所使用的引熄弧板，应待焊缝冷却后，方可割除，焊缝端面应打磨齐平。（6） 现场的焊接现场的焊接质量是全桥的关键，必须提高到压倒一切的高度来认识。现场的焊接必须采取措施，对母材焊接部位进行有效的保护，配置合适的防风、防潮设备和预热设施，在符合工艺的条件下，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。工地焊接环境条件：风力5级（施焊部位），温度5，湿度85。现场焊接工艺必须超前进行试验和工艺评定，取得重要参数和经验，指导现场焊接施工。该工艺必须经监理工程师会同设计、业主、专家审

26、查批准后方可使用，实际操纵必须严格按该工艺进行，不得任意修改。工地现场施焊前，应检查对钢结构节段接头焊口状况。包括接头坡口角度间隙尺寸、焊接高差等是否符合要求，不符合要求必须进行修补和矫正。对接接头焊缝两侧50mm范围内用钢丝砂轮除锈、清理表面，并达到GB8923 St3级要求。清理接头后，一般应在24小时之内完成焊接，以防接头再次生锈或被污染。如定位焊缝出现裂缝或其它严重缺陷时，应把缺陷清除，再行焊接。各类构件节段施焊顺序应对称于桥轴线，并对称于构件自身的对称轴，均匀、对称、同步协调的实施。（7） 焊后处理构件的焊接，应采取自然冷却的方法，不得采用浇水、高压吹风等强制冷却。所有焊缝的检验，必须在焊缝冷却至自然温度后方可进行，焊缝的无损伤探伤检验，必须在焊接完成24小时以后方可进行。（8） 焊缝缺陷的修补经检测的工厂焊缝或工地焊缝，凡无损探伤不合格者，应按JTJ041-2000规定的方法予以返修纠正，并重新检查，直到合格为止。事先应严格确定裂缝和修补的范围，返修的焊缝不得重复两次，必须保证一次修补成功，确保焊缝工程质量。7焊缝质量要求检验（1）本工程钢结构加工过程中，将根据组装前、组装时、焊接时和焊接后的需要，对焊缝质量进行检查和试验，并及时提交监理验收，以保证材料和加工质量符合制作技术要求。（2）本工程检验人员均需持有