钢箱梁厂内制作工艺方法.docx

钢箱梁厂内制作工艺方法
（一）厂内制作工艺流程
根据钢箱梁的结构特点，尺寸大小等设计要求，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：
消化图纸一^放样一^采购材料一^材料理化试验一^钢材预处理一^喷涂车间底漆一T焊接工艺评定一T片段焊接变形测试试验一T确定反变形一T下料一T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一T焊接一T检验一T划安装线一T安装吊耳一T脱胎架一T预拼装一T矫正局部变形一T喷砂除锈一T电弧喷铝一T喷涂封闭漆、中间漆及一道面漆一T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/T714-20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/T714-20 的规定。
Q345qD 物理试验检验：％、q、&、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。・5，曲线样板上任意点偏距允许偏差为1.0mm。
1.0
(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40〜75
m ;
(3) 喷涂无机硅酸锌车间底漆，干膜厚度为20 m。
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）xllm （宽）xQ.65m （高）；H匝道钢箱梁胎架尺寸为45m （长）xllm （宽）x0.65m （高），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2山山，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：
竖曲线及预拱度
/
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：
① 零件和部件可采用机械冷矫正或热矫正；
② 采用热矫正法时，矫正温应控制在9 °C以下；
③ 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）有磨光顶紧要求的杆件，端部必须铣头，并打磨尖角、毛刺。
7. T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形肋长度方向，顺沿靠模定位并进行定位焊，然后每移位7mm 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CO 2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4
9. 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，沿长度方向每移位7mm定位点焊一次，定位焊长度约50mm 。用CO 2气体保护焊焊机进行施焊。焊接时采用双数焊工对称施焊。
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H1〜H3 ,
H4 〜H6
H7〜H9 );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G9〜G5 , G4〜G1 );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 >拼装调整一T焊接一T检验一T划出安装位置线一T脱胎架一T校正焊接变形。
(2) 顶板板片段安装要求
① 顶板片段吊装前需打磨坡；
② 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)
③ 顶板片段定位后，端用机械压马压紧，点焊固定；
(3) 腹板片段安装要求
① 腹板片段安装前，先用激光经纬仪定位，划出装配线；
② 采用手工焊或CO 2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，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
① 腹板片段安装前，先用激光经纬仪定位，划出装配线；
② 采用手工焊或CO 2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。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1mm 余量，以便根据实际情况进行调整，待全桥即将合拢前，在20C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求。
b. T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L75x5角钢组成。
(4) 现场焊接过程中防变形措施
现场焊接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90〜120 m。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吊耳

(2 )油漆
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
130 m
第二层
环氧云铁封孔底漆
工厂（一道）
20 m
第三层
环氧云铁中间漆
工厂（二道）
2 x30 m
第四层
脂肪族聚氨脂面漆
工厂（两道）
现场（一道）
3 x40 m
内表面
第一道
T-541Q无溶剂环氧厚浆涂料
工厂（一道）
2 m
钢桥面板顶面
第一道
无机富锌底漆
（耐热 4 °C）
现场（一道）
75 m
工厂只留一道面漆不涂，并在拼装焊缝处留30〜50mm 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-25 m，每层干膜厚度允许偏差为-5 m，涂装应均匀，无明显起皱、流挂，附着情况良好。