钢箱梁质量控制.doc

-精品word文档 值得下载 值得拥有-钢-混结合梁应用及质量控制提 要 近年来钢-混结合梁以其施工速度快，材料性能应用充分等特点在我国的桥梁建设中得到了广泛的应用。其中钢箱梁部分制作难度大且工艺复杂，主要表现在其组合零部件多，厚板焊接量大，焊接产生的变形难以矫正以及箱内焊接缺陷无法修补等。通过长春轻轨三期南三环-102国道站高架桥47+76+47m钢-混结合梁生产实践的基础上，从钢箱梁制作工艺流程、防腐质量控制、零部件余量的控制、焊接变形的预防与矫正、焊接质量控制、现场拼装精度以及顶升施工的控制等几个方面，对钢箱梁的制作工艺技术进行分析和总结。1 钢-混结合梁的应用钢-混凝土连续结合梁（后简称钢-混结合梁）由连续钢梁和钢筋混凝土桥面板形成组合截面共同承受荷载，充分利用了钢梁受弯性能好和混凝土受压性能好的特点，具有较强的刚度和整体稳定性，能以较小的梁高跨越较大的跨度。钢-混凝土结合梁是近年来随着建设科技的发展应用而生的一种新型桥梁结构形式，目前已经在一些铁路线路、城市轻轨和公路桥梁工程中得到一定范围的应用。它与常规混凝土桥梁相比具有以下优势与特点： 第一，钢-混结合梁主体为钢梁，钢梁结构线形美观多样，可以满足不同城市、不同地域建筑构形的要求，其表面丰富多彩的涂装颜色，更可与周边环境相应生辉，起到点缀美化环境的功效。 第二，钢-混结合梁整体结构强度高，不仅可以实现增大桥梁跨径，降低结构物高度和线路标高，而且能够最大限度地减少对道路交通的影响，对于解决跨河跨路、增大桥下净空等施工难点，具有其混凝土桥梁所无法比拟的优势。 第三，钢-混结合梁自重轻、跨度大、整体性能好，而且钢梁部分在厂内制作，加工精度高，可整体运输至现场，整体安装、效率高，施工周期短，可大幅缩减施工工期。 第四，钢-混结合梁使用寿命相对较长，其钢梁部分可回收再利用，具有一定的环保意义。2 钢-混结合梁的构造特点 长春轻轨三期南三环-102国道站高架桥47+76+47m钢-混结合梁，中支点处梁高4.2m，边支点处梁高2.5米，中跨跨中梁高2.5m。采用单箱双室W型断面，腹板厚20mm，上翼板厚2832mm，底板厚3240mm，中支点左右10m范围内梁底钢板厚度为40mm。其中钢箱梁部分由工厂加工，全梁分为9个工厂制造段，8个工地拼接缝，采用摩擦型高强螺栓连接，最长段24.4m，最大吊重167t。每段钢箱梁由3块腹板、1块底板、3块上翼板及若干横隔板组成，如图1所示。钢箱梁3个腹板间每隔34m设置1道横隔板, 作为强度加劲板，因为钢板厚度与梁高度、宽度的比值很小，可视为薄壁结构，需要设置横隔板来保证腹板避免产生扭曲、弯折等变形，以保证整体稳定性。根据强度及稳定要求，底板上设置通长纵向加劲肋，腹板上设置竖直加劲肋，在中支点附近腹板上设水平加劲肋。 钢箱梁与混凝土连接处设置传剪器为D=22mm剪力钉，以保证钢其与混凝土的可靠连接。 混凝土桥面板采用现浇施工，为了提高桥面板的应力，设计中采用了顶升钢梁、调整桥面板混凝土浇注顺序、落梁和张拉预应力等措施。顶升前在边支点附近浇注钢砂混凝土做为压重，防止边支点出现负反力。 可以说此段钢-混结合梁设计新颖，其中包含钢梁顶升、落梁、张拉等施工技术，本段钢-混结合梁在长春市轻轨三期工程中取得的成功，将为未来钢箱梁设计及施工起到很好的借鉴意义和极其深远的影响。腹板及底板对接采用埋弧自动焊进行对接，并开V型破口保证焊透，焊缝等级I级，隔板单元焊接采用CO2气体保护焊，焊缝等级为II级。图 13 钢-混结合梁的施工步骤图 24 钢箱梁试验计划结合工程特点，为保证工程质量，确保钢箱梁各项指标符合设计及规范要求，特制订本试验检测计划： 表 1钢箱梁试验计划序号检测项目检验频率参照规范1钢材拉伸、弯曲、冲击、低温冲击、硬度同一厂家，同一材质，同一板厚，同一出厂状态每10个炉（批）号抽验一组试件。铁路钢桥制造规范-TB10212-2009化学成分分析同一厂家，同一材质，每10个炉（批）号抽验一组试件。高强螺栓连接副扭矩系数按出厂批复，每批复验5套。钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程-JGJ82-912拼接板抗滑移系数每2000t为一制造批，制造厂和安装单位分别进行三组试验。3涂装材料常规项目每生产批号各一次铁路钢桥制造规范-TB10212-20094焊接材料化学成分和熔敷金属力学性能首次使用的焊接材料每一批次验一组实芯焊丝化学成分连续使用的同一厂家，同一型号的实芯焊丝，每批抽检一组。焊剂熔敷金属力学性能连续使用的同一厂家，同一型号的焊剂逐批进行检验。药芯焊丝和焊条熔敷金属力学性能检验。连续使用的同一厂家，同一型号的焊接药芯焊丝和焊条每一年进行一次检验。5焊缝超声波检验I级焊缝100%检验，II级焊缝20%抽检。钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级-GB11345X光检验I级焊缝T型接头100%检验。钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级-GB3323当使用的材料检验合格，并经监理工程师同意后方可进行下一步施工。5 钢箱梁制作工艺流程 钢箱梁的制造分为腹板的加工、隔板的加工、腹板的焊接、隔板的焊接、腹板与隔板的组装、腹板与隔板的焊接、纵向加劲肋的加工与焊接、无损探伤检验以及工地现场拼接等主要工艺流程，工艺流程如图2。放样下料整板喷砂除锈喷涂第一层防腐底漆图纸会审技术交底数控切割原材料矫正、检验胎具工作台准备坡口加工半成品的标识分类清理坡口油锈及矫正板面腹板、底板、翼板及隔板单元焊接焊缝检查探伤检测焊缝检查探伤检测各单元组对焊接合格单元不合格单元返修局部矫正节段检查检查几何尺寸配钻螺栓孔预拼装喷涂剩余防腐漆清理表面油污杂物成品出厂安装摩擦面喷铝6 钢箱梁防腐质量控制对于钢构件来说，防腐质量的好坏将直接影响构造物的力学性能和耐久性，所以严格控制防腐施工质量是钢箱梁施工中的重点之一。根据防腐施工的特点，决定防腐质量好坏的因素主要由钢材表面的除锈等级、除锈后钢材表面的粗糙度、涂层质量及层间附着力决定。6.1 除锈等级控制涂装前钢材表面锈蚀程度和除锈质量一般由目视平定其等级。根据钢材表面原始锈蚀程度分为四个“锈蚀等级”，将为涂装过的钢材表面及全面清除过原有涂层的钢材表面除锈后的质量分为若干个“除锈等级”。钢材表面的锈蚀等级和除锈等级由文字叙述和典型样板的照片共同确定。锈蚀等级分为A、B、C和D表示：A 全面地复盖这氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面；B 已发生锈蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面；C 氧化皮已因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并且有少量点蚀的钢材表面；D 氧化皮已因锈蚀而全部剥落，并且已普遍发生点蚀的钢材表面；主要的除锈方法有喷射或抛射除锈(sa)、手工和动力工具除锈（st）及火焰除锈（F）。 喷射或抛射除锈(sa) 除锈前后的锈层应铲除，并且喷射或抛射除锈后，钢材表面应清除浮灰和碎屑。除锈后分为sa1、sa2、sa21/2、sa3四个除锈等级。 手工和动力工具除锈（st） 用手工和动力工具，如用铲刀、手工或动力砂纸盘或砂轮等工具除锈的方法。分为st2、 st3两个除锈等级。 火焰除锈（F） 火焰除锈前，厚的锈层应铲除，火焰除锈应包括在火焰加热作业后以动力钢丝刷清加热后附着在钢材表面的产物。根据图纸要求本段钢箱梁除锈等级为sa3级，根据工厂实际情况采用喷砂方法进行除锈，砂子采用无盐分和无污染的石英砂。根据目视评定，通过与图片的对比，评定其除锈等级，不合格时必须重新喷砂处理，100%合格后方可进行下料。其余除锈等级对比图片详见涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923-88,此处不做详细说明。6.2 粗糙度检验钢板除锈后的粗糙度直接影响钢材与涂料间的附着力的大小，但粗糙度太大，第一层底漆并不能完全覆盖轮廓峰，将直接影响防腐质量。铁路刚桥保护涂装 TB/T 1527-2004 中规定：涂装涂料涂层时，选用最大粗糙度不超过涂装体系干膜厚度的1/3,表面粗糙度超过规定时需加涂一道底漆；喷涂锌铝涂层是，如果粗糙度超过Rz100微米时，涂层应超过轮廓峰125微米。涂装涂料涂层时，钢表面粗糙度规定为Rz25微米60微米。电弧喷涂锌铝金属时，钢表面的粗糙度规定为Rz50微米100微米。表面粗糙度检验方法有： 可采用表面粗糙度比样块 GB/T6060.5-1988规定的比较样块进行粗糙度目视和触觉评定。（基本不用此方法） 可使用触针式表面轮廓仪测量。（常用方法） 测量峰谷深度可用指针式千分尺测量。6.3 涂层施工质量控制本工程根据设计要求采用铁路刚桥保护涂装 TB/T 1527-2004中的第V涂装体系，具体详见下表：表2涂层质量要求： 涂料涂层表面平整均匀，不允许有剥落、起泡、裂纹、气孔，允许有不影响防 护性能的轻微橘皮、流挂、刷痕和少量杂质。 金属涂层表面均匀一致，不允许有起皮、鼓包、大熔滴、松散粒子、裂纹、掉 块，允许有不影响防护性能的轻微结疤、起皱。 整个涂装体系层间附着力按色漆和清漆 漆膜的划格试验 GB/T 9268-1998规定做划格实验，附着力不低于一级。 锌、铝涂层对钢基材的附着力按金属和其他无极覆盖层热喷涂锌、铝及其合金 GB/T 9793-1997 中的规定做切格试验，试验结束后，方格内的涂层不得与基体剥离；采用拉力试验法实验时，附着力不低于5.9MP。涂装作业环境和涂装时间间隔要求： 电弧喷涂铝锌、铝涂层时作业环境要求与电弧喷涂作业的时间要求，按热喷涂金属件表面处理通则 GB/T 11373-1989 规定。 钢结构表面清理后应在4h内完成涂装锌、铝涂层，电弧喷涂锌、铝完成后应立即覆盖封孔剂。 水性无机富锌防锈底漆、酚醛漆、醇酸漆、聚氨酯漆、氟碳面漆不允许在气温5以下施工为保证涂装质量应从以下几方面进行控制： 在涂装过程中对温度、湿度和周围环境等涂装作业环境进行检验。 在涂装过程中对涂装间隔时间和涂膜外观进行检验。 涂装过程中使用漆膜厚度仪对底漆涂层、锌铝涂层以及完整的涂装体系的涂层厚度分别进行检验 涂装过程中采用抽样法对涂层附着力进行检验，涂层附着力可以是钢基体和涂层间附着力，也可以是完整涂装体系层间附着力。施工注意事项： 本阶段施工应特别注意拼接板及拼接处钢梁本身的喷铝质量，并满足设计要求摩擦面抗滑移系数不小于0.55之规定.7 零部件切割余量控制 腹板、底板及隔板单元的零部件均由数控机床进行切割下料，加工精度满足规范铁路钢桥制造规范-TB10212009的规定。由于钢箱梁设计图纸仅提供设计尺寸，未考虑制作加工余量和焊接收缩余量。因此，零部件下料时必须在设计尺寸的基础上加放切割加工余量和焊接收缩余量。余量的加放原则是在构件长度方向上只加放焊接收缩补偿值和机加工余量，不再加放装配余量，各部分余量在各道工序中逐步减小，使最终的累积误差近似于零。钢箱梁的底板及腹板的对接焊缝在施焊过程中会造成箱梁长度方向和宽度方向收缩，因此外板条在下料时，在长度方面上每米加0.5mm的焊缝补偿值；宽度方向收缩依靠内隔板加放余量定位控制。 由于把箱内隔板作为钢箱梁外围几何尺寸的定位控制基准，所以箱内气体保护焊的隔板整体部件的四周每边各加放4mm机加工余量，边缘机加工后每边各留1mm收缩余量。4条焊缝焊接过程中会造成箱梁断面缩小，所以利用隔板长宽方向加放的收缩余量控制钢箱梁的断面几何尺寸。零部件的下料尺寸为设计尺寸加上述余量，为了保证箱型梁内各道隔板及箱型梁外各连接板之间相对位置的正确，各余量要分别加放在各段尺寸中，而不能集中加放在一端。8 长板条的下料与校正板条下料前，应根据板条宽度的设计尺寸与原材料钢板的定尺配料，尽量减少多余边 料，降低材料损耗，并对原材料钢板的轧制偏差进行处理，由于轧制偏差会产生边线不垂 直或卷边毛边现象，划线时应去掉原材料钢板的毛边。另外，由于切割产生割缝，因此，割缝间要根据板厚的不同以及割嘴精度差别正确加放补偿值，一般加放2mm补偿值。板条宜采用多头高精度门式数控切割机切割。 切割技术要求；由于窄板条的长边为焊缝熔合边，边缘的表面粗糙度不大于5010-6 m；宽板条两边为自由边，表面粗糙度为10010-6 m以下；割缝边缘垂直度超差不得 2mm；板条宽度尺寸误差1mm，且窄板宽度不允许正公差。 首先清除构件切割边缘毛刺，然后打磨清理，自由边如有缺陷，预热后手工补焊，预 热方法采用割炬火焰局部加热至150左右，经补焊并自然冷却后用磨光机磨平。如果加工的坡口内有缺陷，不宜补焊，只能采用磨光机磨成光顺凹坑且应圆滑过渡。 板条切割后必须经过矫正才能进入下道工序，主要是保证板条的平整和消除应力。焊接应力和变形控制为了有效控制钢结构因焊件的不均匀膨胀和收缩而造成的焊接变形，就焊接变形和焊接应力的各种影响因素进行分析，针对各影响因素采取相应的控制措施。现在钢结构焊的接形式，各异的焊接机械、焊接方法不断发展和进步，焊接技术成了一个关键的问题。在施工过程中，由于焊接产生的焊接残余应力和残余变形，严重影响着工程的质量、结构承载力 (即使用功能 )，因而，必须采用合理的方法加以控制。钢结构的焊接过程实际上是在焊件局部区域加热后又冷却凝固的热过程，但由于不均匀温度场，导致焊件不均匀的膨胀和收缩，从而使焊件内部产生焊接应力而引起焊接变形。常见的焊接应力有 ：1)纵向应力 ；2)横向应力 ；3)厚度方向应力。常见的焊接变形有 ：1)纵向收缩变形 ；2)横向收缩变形 ；3)角变形 ；4)弯曲变形 ；5)扭曲变形 ；6)波浪变形。针对这些不同种类的焊接变形和应力分布，追溯根源，具体进行控制。一、焊接变形的控制措施全面分析各因素对焊接变形的影响，掌握其影响规律，即可采取合理的控制措施。1、焊缝截面积的影响焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积，焊缝面积越大，冷却时收缩引起的塑性变形量越大，焊缝面积对纵向、横向及角变形的影响趋势是一致的，而且是起主要的影响，因此，在板厚相同时，坡口尺寸越大，收缩变形越大。2、焊接热输入的影响一般情况下，热输入大时，加热的高温区范围大，冷却速度慢，使接头塑性变形区增大。3、焊接方法的影响多种焊接方法的热输入差别较大，在钢结构焊接常用的几种焊接方法中，除电渣以外，埋弧焊热输入最大，在其他条件如焊缝断面积等相同情况下，收缩变形最大，手工电弧焊居中，CO2气体保护焊最小。4、接头形式的影响在焊接热输入、焊缝截面积、焊接方面等因素条件相同时，不同的接头形式对纵向、横向、角变形量有不同的影响。常用的焊缝形式有堆焊、角焊、对接焊。1)表面堆焊时，焊缝金属的横向变形不但受到纵横向母材的约束，而且加热只限于工件表面一定深度而使焊缝的收缩同时受到板厚、深度、母材方面的约束。2)T形角接接头和搭接接头时，其焊缝横向收缩情况与堆焊相似，其横向收缩值与角焊缝面积成正比，与板厚成反比。3)对接接头在单道 (层 )焊的情况下，其焊缝横向收缩比堆焊和角焊大，在单面焊时坡口角度大，板厚上、下收缩量差别大，因而角变形较大。 双面焊时情况有所不同，随着坡口角度和间隙的减小，横向收缩减小，同时角变形也减小。 5、焊接层数的影响 1)横向收缩 ：在对接接头多层焊接时，第一层焊缝的横向收缩符合对接焊的一般条件和变形规律，第一层以后相当于无间隙对接焊，接近于盖面焊道时与堆焊的条件和变形规律相似。2)纵向收缩 ：多层焊接时，每层焊缝的热输入比一次完成的单层焊时的热输入小得多，加热范围窄，冷却快，产生的收缩变形小得多，而且前层焊缝焊成后都对下层焊缝形成约束，因此，多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得多，而且焊的层数越多，纵向变形越小。6、在工程焊接实践中，由于各种条件因素的综合作用，焊接残余因素单独作用的影响便于对工程具体情况做具体的综合分析。所以，了解焊接变形产生的原因和影响因素，则可以采取以下控制变形的措施 ： 1)减小焊缝截面积，在得到完整、无超标缺陷焊缝的前提下，尽可能采用较小的坡口尺寸 (角度和间隙 )2)对屈服强度 345MPA以下，淬硬性不强的钢材采用较小的热输入，尽可能不预热或适当降低预热、层间温度 ；优先采用热输入较小的焊接方法，如CO2气体保护焊。 3)厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。4)在满足设计要求情况下，纵向加强肋和横向加强肋的焊接可采用间断焊接法。5)双面均可焊接操作时，要采用双面对称坡口，并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序。 6)T形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝。7)采用焊前反变形方法控制焊后的角变形。8)采用刚性夹具固定法控制焊后变形。9)采用构件预留长度法补偿焊缝纵向收缩变形，如H形纵向焊缝每米长可预留 0.5 0.7。 10)对于长构件的扭曲，主要靠提高板材平整度和构件组装精度，使坡口角度和间隙准确，电弧的指向或对中准确，以使焊缝角度变形和翼板及腹板纵向变形值与构件长度方向一致。11)在焊缝众多的构件组焊时或结构安装时，要采取合理的焊接顺序。12)设计上要尽量减少焊缝的数量和尺寸，合理布置焊缝，除了要避免焊缝密集以外，还应使焊缝位置尽可能靠近构件的中性轴，并使焊缝的布置与构件中性轴相对称。二，焊接应力的控制措施 构件焊接时产生瞬时内应力，焊接后产生残余应力，并同时产生残余变形，这是不可避免的现象。焊接变形的矫正费时费工，构件制做和安装首先考虑的是控制变形，往往对控制残余应力较为忽视，常用一些卡具、支撑以增加刚性来控制变形，与此同时实际上增大了焊后的残余应力。 对于一些本身刚性较大的构件，如板厚较大，截面本身的惯性矩较大时，虽然变形会较小，但却同时产生较大的内应力，甚至产生裂纹。 因此，对于一些构件截面厚大，焊接节点复杂，拘束度大，钢材强度级别高，使用条件恶劣的重要结构要注意焊接应力的控制。控制应力的目标是降低应力集中使其均匀分布，其控制措施有以下几种 ：1)减小焊缝尺寸 ：焊接内应力由局部加热循环而引起，为此，在满足设计要求的条件下，不应加大焊缝尺寸和层高，要改变焊缝越大越安全的想法 做法。 2)减小焊接拘束度 ：拘束度越大，焊接应力越大，首先应尽量使焊缝在较小拘束度下焊接，尽可能不用刚性固定的方法控制变形，以免增大焊接拘束度。3)采取合理的焊接顺序 ：在焊缝较多的组装条件下，应根据构件形状和焊缝的布置，采取先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝 ；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝的原则。 4)降低焊件刚度，创造自由收缩的条件。 5)锤击法减小焊接残余应力 ：在每层焊道焊完后立即用圆头敲渣小锤或电动锤击工具均匀敲击焊缝金属，使其产生塑性延伸变形，并抵消焊缝冷却后承受的局部拉应力。但根部焊道、坡口内及盖面层与母材坡口面相邻的两侧焊道不宜锤击，以免出现熔合线和近缝区的硬化或裂纹。高强度低合金钢，如屈服强度级别大于 345MPa时，也不宜用锤击法消除焊接残余应力，6 )采用抛丸机除锈 ：通过钢丸均匀敲打来抵消构件的焊接应力。综上所述，在施工过程中，一定要了解焊接工艺，采用合理的焊接方法和控制措施，以便减少和消除焊后残余应力和残余变形。在实践中不断总结、积累焊接经验，综合分析考虑的各种因素，可以保证工程中的焊接质量。9 切割件的边缘加工及坡口加工要求钢箱梁的外板4道角焊缝按强度要求设计成全焊透（CP型）坡口和局部焊透（PP型）坡口两种形式。有时根据受力情况以及强度要求的不同，两种坡口形式混合使用，于是两 种坡口交界处就形成一个过渡段，过渡段一般取在PP型坡口区域内，过渡段长度为40mm， 如图4所示。 切割件的自由边缘一般采用角向磨光机人工打磨，确保表面粗糙度要求，若切割边需 作为熔合的焊接边时宜采用机加工。 焊缝坡口一般采用半自动气割机两边对称同时切割，加工坡口时应严格控制角度和各 部的尺寸，必要时应先在边缘上划好切割线，按切割线切割，坡口加工角度误差不大于2.5。如果坡口加工精度要求高且设计要求机加工时，为满足设计精度的要求，坡口加工首先采用刨边机刨边，然后采用机械倒边机加工坡口。10 划线样板和检验样板的准备为了对箱梁各零部件的准确位置进行统一控制，以及对成型的箱梁进行有效的质量检查，需制作2块工具样板，作为辅助工具使用，可用厚度为4 mm的冷轧板制作。其中1根为装配划线钢带，用于箱内隔板安装和窄板钻孔划线，钢带样板上要标明上口和下口线、箱内各道隔板位置线和厚度方向以及熔嘴焊的眼孔中心线等，这些线必须考虑机加工和切割余量，以及各段尺寸中加放的焊接补偿值，如图5所示。另1根为检验样板，用于箱形梁铣头、安装箱外附件的控制位置和检验。样板上要标明两端铣切线，连接板位置线以及其他部件的位置线，其中连接板钻孔要以基准眼孔的中心线作为定位点，不能以板的边缘定位，使检验样板的各段尺寸均为设计尺寸。 11 钢箱梁制作工艺过程钢箱梁的制作工艺过程如图6所示。 1）组装钢箱梁前，根据钢箱梁的外形几何尺寸制作组装胎架，胎架上表面水平度误差允许偏差1 mm。 2）将1块宽板吊上胎架，利用划线样板划出中心线，箱内隔板位置线及上口和下口工艺性加强板的位置线，并标明厚度方向以及窄板安装位置线。 3）安装箱内隔板，安装时要求隔板中心线与宽板中心线对准，并保证全部隔板的边缘在同一条直线上，且隔板的熔化嘴焊槽线与宽板的焊孔位置线对准。4）实施定位焊，焊前火焰局部预热至150。夹板与隔板采用间断焊接，夹板与宽板用于手工电弧焊焊一道焊高为6 mm的焊缝。 5）吊装1块窄板，其上下端必须与宽板的上下端对齐。 6）吊装另1块窄板，在组装胎架上，由两块窄板和1块宽板拼成 型，其上下端必须与下面的宽板对齐，并且焊孔位置线必须与隔板的熔化嘴焊槽对准。拼装过程中，随时采用螺旋千斤顶顶紧，确保内表面与隔板贴紧，局部间隙不大于0.5 mm，经常用塞尺检查，间隙超标的，重新顶紧后，再施定位焊。 7）焊接隔板两侧与窄板的焊透角焊缝。采用手工电弧焊焊接，并分层施焊，先打底后盖面。焊接另一边时，必须采用碳弧刨清根，然后再打底和盖面。随时测量并及时矫正变形。 8）安装箱内衬板并焊接，注意衬板比焊缝两端各长50 mm以上，并在一条直线上，衬板与箱板要焊接牢固，以免脱落。 9）盖面最后1块宽板合拢成箱型梁，合拢前应将箱内隔板位置线引出划在外板上，以备熔化嘴焊缝超声波探伤检测时能找准位置。为保证外板4道埋弧焊自动焊的起弧质量，应在外板四角位置装好引弧板，引弧板要符合规定要求并焊牢，然后交下道工序焊接。 10）焊接在专用胎架上进行，焊前必须按焊接工艺评定卡要求进行预热，每条焊缝根据板厚和焊缝高度要求分层分多次施焊，一般是先打底焊，然后再施盖面焊。4条焊缝的焊接顺序必须按对角对称施焊，因此必须多次翻身配合。焊接过程中随时对变形情况进行观察和测量，包括弯曲、扭曲、角尺度变形，发现异常情况随时矫正。 11）4条焊缝焊接完后，对焊缝进行超声波探伤检查，发现缺陷，将缺陷部位利用碳弧刨刨除，然后重新修补。 12）根据划线样板的确定位置，将熔化嘴焊孔钻穿，进行熔化嘴焊接。熔化嘴焊接按自上而下的顺序进行，先从下窄板焊孔开始起弧，最后到上窄板焊孔收弧结束，切忌中间有断弧现象。为了保证下窄板焊孔段的起弧质量，必须在在下窄板焊孔外放置等径的起弧铜套管。熔化嘴焊接完后，去掉起弧铜套管即可，如图7所示。焊接后进行超声波探伤检查，检查有无断弧或未熔合质量。 13）对成型的箱梁几何尺寸和外观初步检查，包括总长、宽度及变形情况，对超出允许偏差的变形进行校正。 14）矫正钢箱梁至符合标准后，将钢梁放在平台上，再利用划线样板划线，划线的内容包括：四个面的中心线、两端头铣切加工的控制线、连接板和附件安装的位置线，然后送下道工序铣端头。 15）机加工结束后，安装好钢箱梁附件，并加工好端头拼接的坡口，安装附件要以眼孔中心为定位点，需格外注意第一只眼孔边缘的距离。 16）钢箱梁跨度超过24m以上时，需分两段或多段制作，半成品梁段制作完成后，在制作工厂进行预拼装，预拼装完后组对编号，最后运输至现场进行对接拼装。 9 钢箱梁现场拼接前的检测 钢箱梁在梁段拼接施焊前，还有一个重要的工作就是对箱梁进行现场拼接前检测，需要对中线、箱梁总长及梁段端头坡口加工情况等进行检查，将所测量数据与梁段匹配（工厂预拼装）阶段的数据相比较，对出入较大的做好标记，及时给予调整处理。 在测量钢箱梁对接中心线时，对于超出中心线允许偏差范围的，采用调节环缝间隙和微调梁段端口方法进行处理，修正消除其中心线超差部分。 由于梁段工地拼接与梁段工厂制作匹配预拼装时受力不一样，加上梁段面板悬臂长度不一致，容易使拼接接头产生错边现象，出现错边量超过允许偏差，必须进行矫正和调整。 温度对钢箱梁拼接精度影响不容忽视，由于拼接现场工地与工厂预拼装时存在温差，温差使梁段产生热胀冷缩现象，最终使箱梁的总长产生误差，因此在拼接前，必须先测量拼接现场的实际温度，再与工厂预接装时温度进行温差对比，利用经验公式计算出梁段长度变形量，在拼装时用间隙调整方法消除偏差。 10 钢箱梁现场拼接精度控制的重点项目 钢箱梁对接经检测中心线和长度合格后，钢箱梁接头组装焊接工作才能开始。拼装中重点保证焊接点的精度和质量以减少焊接变形。 第一项精度控制是调准拼装间距，按经过微调处理的环缝梁段间距，误差不超过0.5mm，用定位专用马板点固相邻梁段。 第二项精度控制是调准梁段接口处的钢板对接平整度。对接处的钢箱梁外板矫平后，错边量误差应不大于0.5mm。对错边量超过允许偏差的，要进行调整处理。 第三项精度控制是保证环缝每道焊缝的焊接质量。焊接参数严格按焊接工艺评定卡参数执行。为保证全天候作业的焊缝质量，工地焊接时要有防晒、防风、防雨的设施。 11 钢箱梁现场拼接施工工艺 大跨度钢箱梁采用分段制作，拼装接头连接为全焊透对接。现场搭设拼装平台，在拼装平台上进行拼接操作。首先按设定的间距装配调准相邻两梁段，保证两梁段间的拼装间隙，用大型定位马板点焊定位。对于梁段在对接时形成的错边量，用火焰烘烤（注意温度控制），再加装定位马板校正。接着清理打磨焊缝坡口，有CO2自动焊打底焊。梁段的拼接环焊顺序宜先焊底板，然后再焊侧面。进行侧面焊接时，为减少变形必须从侧向两边对称施焊。焊接完成后，拆除定位马板，然后对焊缝进行超声波探伤检测。 12 钢箱梁接装总长的精度控制 焊接收缩及温差等因素对钢箱梁的总长偏差产生很大的影响，因此钢箱梁的总长控制要引起足够重视。如果对总长偏差疏于控制，形成总长的误差超标，最终会由于积累误差无法消除而造成质量隐患。由于设计允许温度与工厂制作温度以及现场拼装温度不尽相同，且焊接收缩量千差万别。所以为了确保钢箱梁的总长控制在偏差允许范围内，必须从钢箱梁制作下料开始，一直到钢箱梁工地拼接全过程都要精确控制长度。 确定无余量下料的切割尺寸，宜采用倒推法。在执行设计尺寸的基础上，必须考虑如下因素： 1）钢箱梁外板对接焊缝收缩量；2）钢箱梁拼装时的收缩量；3）单元件热矫正收缩量；4）单元件焊接时的收缩量；5）切割的自耗量；6）钢箱梁拼装后整体起拱的斜长与水平投影长度的差值。 在钢箱梁工地拼接施焊前，进行环缝间隙调整，它是对梁段对接总长进行控制的最后一道工序。根据环缝焊后收缩量与梁段对接焊所需尺寸以及温度影响确定每条环缝间隙。 在钢箱梁拼接施焊前，还必须在焊缝两侧各300mm处用钢划针刻上距离标记，此标记分布于钢箱梁底板、面板、侧板两边，以此作为测量对接环焊缝间隙的控制线。钢箱梁对接环缝焊接完工后，检测所刻标记，测量出环缝焊接收缩量控制效果，并记录测量数据，不断修正调整，作为技术资料保存。 13 结语 钢构件主要由切割下料、装配、焊接、矫正、探伤等工序组成。对每个工序进行控制是保证最终产品质量的关键。钢箱梁的制造精度是由工厂制作精度和现场拼接精度决定的，制作和现场拼装过程中一定要严把各道工序的质量关，在实践中不断探索各工序的控制余量，确保误差控制在允许偏差范围内，并力争把变形消除在过程中，只有这样才能生产出合格的产品。本文所介绍的钢箱梁制作工艺和拼接控制要领是经过实践验证的成熟技术，可供生产同类型钢构件时参考借鉴。焊 接 质 量 检 查一般规定1质量检查人员按本规程及施工图纸和技术文件要求，对焊接质量进行监督和检查。2.质量检查人员的主要职责为：对所用钢材及焊接材料的规格、型号、材质以及外观进行检查，均符合图纸和相关规程、标准的要求；3.监督检查焊工合格证及认可施焊范围；4.监督检查焊工是否严格按焊接工艺技术文件要求及操作规程施焊；5.对焊缝质量按照设计图纸、技术文件及本规程要求进行验收检验。6.检查前应根据施工图及说明文件规定的焊缝质量等级要求编制检查方案，由技术负责人批准并报监理工程师备案。检查方案应包括检查批的划分、抽样检查的抽样方法、检查项目、检查方法、检查时机及相应的验收标准等内容。7抽样检查时，应符合下列要求：1）焊缝处数的计数方法：工厂制作焊缝长度小于等于1000时，条焊缝为处；长度大于1000时，将其划分为每300为处；现场安装焊缝每条焊缝为处；2）可按下列方法确定检查批：按焊接部位或接头形式分别组成批；工厂制作焊缝可以同一工区（车间）按一定的焊缝数量组成批；3）抽样检查除设计指定焊缝外应采用随机取样方式取样。4）抽样检查的焊缝数如不合格率小于时，该批验收应定为合格；不合格率大于时，该批验收应定为不合格；不合格率为时，应加倍抽检，且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加一处，如在所有抽检焊缝中不合格率不大于时，该批验收应定为合格，大于时，该批验收应定为不合格。当批量验收不合格时，应对该批余下焊缝的全数进行检查。当检查出一处裂纹缺陷时，应加倍抽查，如在加倍抽检焊缝中未检查出其它裂纹缺陷时，该批验收应定为合格，当检查出多处裂纹缺陷或加倍抽查又发现裂纹缺陷时，应对该批余下焊缝的全数进行检查。5）所有查出的不合格焊接部位应按规定予以补修至检查合格。8.外观检验1）所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查，、类钢材的焊缝应以焊接完成24后检查结果作为验收依据，类钢应以焊接完成48后的检查结果作为验收依据。2）外观检查一般用目测，裂纹的检查应辅以倍放大镜并在合适的光照条件下进行，必要时可采用磁粉探伤或渗透探伤，尺寸的测量应用量具、卡规。9.焊缝外观质量应符合下列规定：1）一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷，一级焊缝不得存在表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷；2）二级焊缝的外观质量除应符合本条第一款的要求外，尚应满足表7.2.3的有关规定；10.焊缝尺寸应符合下列规定：1）焊缝焊脚尺寸应符合设计规定2）焊缝余高及错边应符合设计规定。11.无损检测1）无损检测应在外观检查合格后进行。2）焊缝无损检测报告签发人员必须持有相应探伤方法的级或级以上资格证书。3）设计要求全焊透的焊缝，其内部缺陷的检验应符合下列要求：一级焊缝应进行100的检验，其合格等级应为现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法（）级检验的级及级上；二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20，其合格等级应为现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法（）级检验级及级以上；4）设计文件指定进行射线探伤或超声波探伤不能对缺陷性质作出判断时，可采用射线探伤进行检测、验证。5）射线探伤应符合现行国家标准钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级（）的规定，射线照相的质量等级应符合的要求。一级焊缝评定合格等级应为钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级（）的级及级以上，二级焊缝评定合格等级应为钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级（）的级及级以上。11.下列情况之一应进行表面检测：1）外观检查发现裂纹时，应对该批中同类焊缝进行的表面检测；2）外观检查怀疑有裂纹时，应对怀疑的部位进行表面探伤。3）设计图纸规定进行表面探伤时；4）检查员认为有必要时焊 接 工 艺一般规定、清除待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污；、焊接坡口边缘上钢材的夹层缺陷长度超过时，应采用无损探伤检测其深度，如深度不大于，应用机械方法清除；如深度大于，应用机械方法清除后焊接填满；若缺陷深度大于时，应采用超声波探伤测定其尺寸，当单个缺陷面积（）或聚集缺陷的总面积不超过被切割钢材总面积（）的时为合格，否则该板不宜使用；3、钢材内部的夹层缺陷，其尺寸不超过第款的规定且位置离母材坡口表面距离（）大于或等于时不需要修理；如该距离小于则应进行修补，其修补方法应符合规定；4、夹层缺陷是裂纹时，如裂纹长度和深度（）均不大于，其修补方法应符合第节的规定；如裂纹深度超过或累计长度超过板宽的时，该钢板不宜使用。5、焊接