钢箱梁施工设计.docx
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钢箱梁施工设计.docx
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钢箱梁施工设计
钢梁制造方案
一、编制说明
1、利用成熟的制造技术控制连接质量和几何精度
西安绕城公路钢梁为六室简支钢箱梁,其材质为16Mnq。
该材料在我国钢桥中广泛使用,我们已完成了16Mnq材料的系列工艺评定试验,具有成熟的焊接工艺和完善的质量控制措施,能够保证其连接质量。
通过在其它钢箱梁制造的经验,利用预留补偿量模具化组装、约束条件下焊接的工艺能够保证该钢箱梁的几何精度。
2、充分利用新技术、新工艺确保质量
借鉴国际钢箱梁制造的经验,我们与科研单位联合进行了大跨度钢箱梁新技术的研究,已全面推广了以下新技术:
⑴无预量精密切割技术;
⑵焊接反变形技术;
⑶全面推广CO2自动焊接技术;
⑷单面焊双面成型技术;
⑸钢箱梁匹配组装和预拼装相结合。
二、钢箱梁制造方案
1、钢箱梁制造原则
钢箱梁制造采用三阶段法施工,即板件加工、块件加工及预拼装、桥位焊接三个阶段。
其中前两个阶段在加工厂内完成,最后阶段在桥位施工。
2、块件的划分原则
根据钢箱梁的结构特点、运输限界,结合钢材轧制的几何尺寸,每跨钢梁划分为16个块件,见块件划分图。
3、制造工艺
3.1板件的加工
板件分为顶板板块、底板板块、隔板等。
顶、底板板块制造采用平台划线定位组装板条肋后,在反变形胎架上采用自动焊对称焊接。
隔板采用德国进口数控切割机精切下料,严格控制板条肋槽口精度。
3.2块件加工工艺
⑴块件N1的加工工艺
采用反装法以纵横基准线在平台组装。
即首先将顶板板块放置在组装平台,以其纵横基准线为基准组装横隔板;以横隔板为内胎定位组装腹板;在平位置对称焊接完成后,利用基准线组装底板板块;利用L形翻转架使箱段翻身到正位,在平位置焊接剩余焊缝。
对钢箱梁热矫正后,修正箱段的纵横基准线,以纵横基准线为基准划线对称切割顶、底板边缘。
⑵块件N2的加工工艺
块件N2为槽形,其加工工艺同块件N1。
但隔板与顶板、底板预留不焊,在预拼装后焊接。
3.3工厂预拼装
每一个钢箱梁的16个块件加工完成后,在工厂进行整体预拼装。
整体预拼装首先按线摆放块件N3,然后利用块件的纵横基准线摆放相邻块件。
在工厂预拼装中主要解决相邻块件的匹配、工地单面焊双面成型对接间隙的处理,同时检查钢箱梁的几何尺寸,完成同一段梁的块件编号,保证出厂块件的正确。
3.4钢箱梁块件的涂装
在预拼装合格后,对其块件进行机械除锈,除锈等级为Sa2.5。
在表面清理后分别按照工艺规定的参数进行喷铝和油漆涂装。
对接缝预留后手50mm不涂装,待对接完成后除锈涂装。
3.5钢箱梁块件的运输
钢箱梁利用公路运输,在运输时注意对涂层的保护。
在捆扎和支点位置应设有防护措施。
3.6工地焊接和架设
首先抄平在桥墩间的平台,然后按照预拼装的编号进行拼接。
其拼接见工地拼接顺序图,焊接为三大块件。
在纵向对接焊时,先焊接顶板对接缝,保证钢箱梁不出现负拱度。
利用门式起重机将最外层块件吊装到位后,依次吊装其余两块块件。
在调整合格后对称焊接横向对接缝,其焊接采用单面焊双面成型工艺。
另外在两墩台间搭设临时支撑,防止钢箱梁自重下挠,在焊接时出现负拱度。
在钢箱梁对接缝焊接完成后,利用可回收喷砂机对焊缝位置除锈并补涂。
不能喷砂部位采用人工除锈,其等级为Sa3级。
4质量控制
4.1材料
4.1.1本桥所用的钢材应满足设计文件的要求,除必须有材料出厂证明书外,钢材还应按照同一厂家、同一材质、同一出厂状态分类抽检。
焊接材料、涂装材料按比例抽样定期复验,并应有详细的检测记录,合格后方可使用。
4.1.2材料种类和规格尺寸进行代用变更,均应经设计单位同意,并按照有关规定履行变更手续。
4.1.3钢材的搬运和堆放,应注意不使钢材出现永久性变形和损伤。
4.1.4钢材进厂后必须在钢材的端面涂有识别色;零件下料后的余料,应及时补涂相应的识别色。
4.1.5钢材的使用必须按照下料单进行,注意下料方向。
4.2零件的加工
4.2.1作样必须按照施工图和工艺文件制作。
4.2.1样杆、样板必须写明零部件号、材质、规格、数量等,必须按照工艺规定预留出加工余量及焊接收缩量,经“三检”并加盖“三检”专用章后方可使用。
4.2.3划线用尺,必须定期由二级以上计量机构进行检验,合格后方可使用。
4.2.4下料前应检查钢料的牌号、规格,经确认无误后方可下料;主要零件应注意钢材轧制方向与受力方向一致。
4.2.5发现钢料不平直,有油、锈等污物,影响号料及切割质量时,应及时矫正清理后再号料,号料尺寸允许误差为±1.0mm。
4.2.6零部件的自由边缘,应对焰切面双侧倒棱,以消除凸凹不平,并沿纵向匀顺过渡。
4.2.7零部件矫正应根据结构形式确定冷矫或热矫。
矫正前,剪切反口应修平,气割挂渣应铲净;矫正后的钢材表面不应有明显的凹痕和其他损伤。
采用人工锤击方法矫正时,应在其上放置垫板。
采用热矫时,加热温度应控制在不久的将来600~800℃范围内,温度降至室温前,不得锤击钢板。
4.3部件的组装
4.3.1组装前,零部件应检查合格;连接焊缝边缘范围内应清除锈蚀、污垢。
4.3.2主要零部件应在平台或胎架上以纵横基准线为基准进行组装。
4.3.3埋弧自动焊焊缝的引板、产品试板,其材质、坡口应与产品零件相同,引板的长度应80mm以上。
4.3.4组装合格的板块和块件,应在规定的位置打号。
4.4焊接
4.4.1一般规定
4.4.1.1焊工必须经过技术考核,具备钢桥焊接资质,并只能在从事焊工资质认定的范围内工作。
脱离钢桥焊接工作六个月以上时,应重新考核资格。
4.4.1.2必须按照评定通过的焊接工艺报告编制焊接工艺。
施焊时必须严格按照焊接工艺卡执行。
焊接参数不得随意更改。
焊前必须把定位焊的飞溅、熔渣清除干净。
4.4.1.3埋弧自动焊回收焊剂的距离不小于1米,焊后应在冷却后再去敲渣。
4.4.1.4埋弧自动焊施焊时不宜断弧,如有断弧,必须将停弧处气刨或铲磨成1:
5斜坡后再搭接50mm施焊。
4.4.2定位焊
4.4.2.1定位焊前,应按图纸及工艺文件要求检查焊件的几何尺寸、坡口尺寸、根部间隙、焊接部位的清理等,如不满足要求不得定位焊。
4.4.2.2定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤、弧坑未满等缺陷。
如遇定位焊开裂,必须查明原因,清楚开裂焊缝,并在保证构件尺寸的情况下做补充定位焊。
4.4.2.3定位焊长度为50~100mm,间隔400~600mm,角焊缝的定位焊的焊脚尺寸一般不得超过设计尺寸的一半;因吊运需要加强的部位,按工艺要求处理。
4.4.2.4定位焊缝应距设计焊缝端30mm以上。
4.4.2.5定位焊禁止在非焊接部位引弧,不得已伤及母材时,按照规定进行修补。
4.4.3焊接材料的使用
4.4.3.1焊接材料检验合格后方可使用。
4.4.3.2焊丝表面的油、锈必须清除干净后投放使用。
4.4.3.3焊剂中不允许混入熔渣、赃物等。
4.4.3.4焊条、焊剂必须按照规定烘干后使用。
4.4.3.5烘干后的焊接材料应随取随用,从烘干箱取出4小时,应重新烘干后使用。
4.4.3.6气体保护焊所使用的气体纯度应不小于99.5%,使用前进行倒置除水处理。
4.4.4焊接注意事项
4.4.4.1部件焊接应按照工艺文件规定的焊接位置、焊接顺序及焊接方向。
4.4.4.2焊接的预热温度应根据工艺评定试验决定。
4.4.4.3焊接的环境温度宜在5以上,湿度宜在80%以下,方可正常施焊。
当环境条件不满足工艺要求时,可采用局部预热的方法,创造局部施工环境。
4.4.4.4现场焊接应采取防风防雨措施。
4.4.4.5箱内焊接时,应设置通风设备及其它的安全措施。
4.4.4.6陶质衬垫焊接时,必须烘干,组装密贴。
4.4.5焊接质量检验
4.4.5.1所有的焊缝均应进行外观检查,焊缝不得有裂纹、未熔合、焊瘤、未填满的弧坑等缺陷。
4.4.5.2根据结构要求和规范的要求,将焊缝分类检查。
4.4.5.3无损检测人员必须持证上岗,且只能从事资格证书认定范围以内的工作。
4.4.5.4焊缝的无损检测应在外观检查合格后,且在施焊完成24小时后进行。
4.4.5.5对接焊缝的超声波探伤要求应满足规范要求。
4.4.5.6角焊缝超声波探伤使用柱孔标准试块,也可使用先期校正过的其他型试块;探伤人员判定为裂纹时,可判定该焊缝质量为不合格。
4.4.5.7进行局部探伤的焊缝,探伤过程中如发现裂纹或缺陷较多时,应继续延长探伤,必要时直至全长。
4.4.5.8经射线和超声波两种方法检查的焊缝,当评定结果不一致时,两种方法必须达到各自的质量标准,方可认为合格。
4.5焊接缺陷的修补
4.5.1重要缺陷的修补,必须先查明原因,经质检人员和技术主管同意后方可修补,并做好修补记录。
4.5.2缺陷焊补长度应不小于40mm
4.5.3焊补预热温度应按规定提高50℃
4.6部件的矫正
4.6.1部件矫正时,应优先采用机械矫正的方法。
矫正应缓慢加力,环境温度不宜低于5℃。
采用热矫时,加热温度应控制在600~800℃的范围内。
4.6.2仅作定位焊和焊缝尚未完成的构件,不宜进行矫正。
4.7桥位焊接注意事项
4.7.1桥上焊接作业必须设有漏电保护措施,并设置安全警戒。
4.7.2在焊接作业过程中,不允许有大的荷载移动,以免影响焊接质量。
4.7.3箱内焊接时,应具有良好的通风、排烟及照明设施。
4.7.4焊接作业时,应采取有效的防风、防雨措施,雾天或湿度大于80%时应采用火焰烘烤等措施进行除湿。
4.8涂装质量控制
4.8.1经表面处理后的零部件,宜在案十二小时内进行涂装。
4.8.2涂装前钢材表面不得有雨水、结露,施工环境温度不宜低于5℃。
4.8.3铝面和油漆应均匀平整,不允许有剥落、露底、分层等缺陷。
4.8.4部件码放时,不能造成对涂层的损伤。
5竣工文件
在工程完工后,提供如下文件:
⑴产品合格证;
⑵主要材料的出厂证明和复验报告;
⑶焊接工艺评定报告;
⑷产品试板的试验报告;
⑸焊缝重大缺陷修补检验记录;
⑹竣工图
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