钢梁制作方案

2.1钢结构加工工艺流程2.1.1钢结构构件加工工艺流程，见附图122.2工厂制作要领2.2.1材料1）本工程所有钢板采用Q345qB钢。钢材进厂必须具备钢材质量证明书，然后按规定进行材料复检，并出具相应的复验报告，当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允许负偏差值的1/2。所有钢材必须符合桥梁用结构钢《GB/T714-2000》的规定。2）板材厚度控制需满足总平均厚度不得出现负公差，单批厚度不得低于-2%负公差。3）焊接材料(必须具备材料质量证明书)材质手工焊埋弧焊气体保护焊Q345qBJHE5015-3HH10Mn2G+HJ331ER50-62.2.2制作1）放样、下料a.放样下料将根据施工详图和工艺要求进行，并预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割加工余量。b.对于形状复杂的零部件，在图中不易确定的尺寸，将通过放样确定。c.下料前必须对钢料的牌号、规格、质量进行检查，如发现钢料不平直，有锈蚀、油漆等污物，应矫正清理后再下料；下料外形尺寸允许偏差为±1mm。2）切割切割前应将料面的浮锈、污物清除干净。钢板应放平垫稳，割缝下面应留有空隙。钢板切割优先采用精密切割或数控切割，也可采用自动或半自动切割，其切割精度见下表：序号项目允许偏差(mm)1切割与号料线的偏差e切割类型e自动半自动切割±1.0精密切割±0.5断口截面上不得有裂纹和大于1mm的缺棱.2切割截面与钢材表面的不垂直度e/t≤1/20且不大于1.53精密切割的表面粗糙度≤0.034弯曲加工后与样板线偏差弯曲弦长样板弦长间隙大于15001500≤2.013小于1500≥2/3≤2.05刨边之边线与号料线偏差类别偏差刨边线与号料线±1.0弯曲矢高L/3000且≤2.0刨削面粗糙度≤0.05注：t为钢板厚度，e为偏差值。切割完成后将切割边缘飞边、毛刺、熔渣清除干净，对于大于1mm的缺棱应及进行补焊打磨处理。3）矫正和弯曲热矫正温度应严格控制在600~800℃范围内，然后自然冷却，降至室温前，不得锤击钢料和用水急冷。冷矫时应缓慢加力，室温不宜低于5℃，冷矫总变形率不得大于2%时冲击值不满足要求的拉力杆件，不得冷矫。矫正后的钢材表面不应有明显的凹痕或损伤。零件矫正后的允许偏差应符合下表规定：项目允许偏差（mm）钢板平面度每米1.0钢板直线度L≤8m3.0L8m4.0型钢直线度每米0.5角钢肢垂直度全长范围0.5角肢平面度连接部位0.5其余1.0槽形板上口宽度±2.0下口宽度±2.0高度±2.0四角不平度≤3.0本桥钢板冷加工弯曲半径应控制为大于15t(t为板厚)。4）边缘加工坡口可采用机加工或精密切割，坡口尺寸及允许偏差由焊接工艺确定。5）主要受力构件的自由边在气割后需要刨边，刨边时的允许偏差见下表：刨削加工的允许偏差表3项目允许偏差零件宽度、长度±1.0mm加工边直线度L/3000且不大于2.0mm14相邻两边夹角角度小于或等于±6′加工面垂直度不大于0.025t且不大于0.5mm加工面粗糙度Ra＜50μmm注：L—钢板长度，t—钢板厚度6）组装a.组装前，应对所有零部件进行检验，合格后方可组装，连接接触面和焊缝边缘30~50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢应清除干净，并显露金属光泽。b.杆件的组装应在工作台上进行，组装时应将焊缝错开，错开最小距离应符合下图的规定：(1-盖板；2-腹板；3-板梁水平肋或箱型梁纵肋；4-板梁竖肋或箱型梁横肋；5-盖板对接焊缝)2.3焊接2.3.1一般要求1)焊工必须持证上岗，严禁非焊工从事焊接作业。2)本工程采用的桥梁用结构钢Q345q，属于新材料，在施工之前将按桥梁用钢结构技术条件《GB/T714-2000的相关规定进行焊接工艺评定.3)焊接用焊条、焊剂在使用前必须按说明书或下表要求进行烘焙，在使用过程中进行保温。焊条焊剂烘焙和保温要求序号材料名称牌号烘焙温度（℃）保温时间（分）1焊条JHE5015-3H300~35060-1202焊剂HJ331300~3501204)焊接接缝必须在焊接前应进行清理，其清理要求如下：a.接缝的清理范围为拼接端面和沿接缝两侧各宽25毫米的表面。b.在接缝的清理范围内，必须清除水、锈、氧化物、油污、泥灰、熔渣及涂料。c.全焊透焊缝应用电动砂轮、钢丝轮或钢丝刷进行清理，直至清理范围内呈现金属光泽。15d.经装配、清理后的焊缝未能及时焊接，并因气候或其他原因而生锈时，在焊接前应重新清接缝。e.采用碳弧气刨加工坡口的接缝，如坡口中有粘碳，则应将粘碳处清除干净。5)对接和T型全焊透坡口接头应在焊缝的两端设置引弧和熄弧板，其材质和坡口形式应与焊件相同。焊后引弧和熄弧板必须用气割切除，并磨平切口，严禁用锤击落，长度及间距规定如下表：焊接方法引弧和熄弧板长度（mm）埋弧焊80-100手工电弧焊60-807)采用埋弧自动焊时，应在装配好的当天焊完，并严格控制装配间隙，一般不超过1~1.5mm。8)焊缝应连续施焊，一次完成，焊完每道和每层焊缝后，应及时清理，发现缺陷，必须清除后再焊。严禁在焊接区以外的母材上引弧和息弧。9).焊接完毕后，焊工应及时清理焊缝表面的熔渣和飞溅，检查焊缝外观质量。对非裂纹缺陷应及时修补，出现裂纹时，应报焊接技术员分析原因，制定修补措施及时修补，严禁自行处理。焊后按要求打上焊工钢印号。10).当环境温度低于5℃时，应对焊缝两侧各100mm进行预热，预热温度为100~150℃。11).为减少焊接变形，应适当采取如下措施：a.下料装配时，应预留焊接收缩余量和焊接反变形量。b.装配前，矫正每一构件的变形，保证装配公差符合要求。c.使用夹具、隔板和撑杠进行固定。d.同一构件尽量采用热量分散、对称分布的方式施焊。e.焊角尺寸在保证设计要求的前提，尽量避免偏大。2.3.2焊接工艺1）本工程采用的焊接材料符合1.3.1.3条的规定。162）本工程对焊接方法的使用部位进行了严格的规定，具体要求如下：a．主梁在工厂对接焊接接缝采用半自动焊接，对接处的板边应根据钢材厚度采用V型、K型坡口加工，两端焊引弧板以保证焊透构件板全截面，并要求焊透的K型或V型焊缝质量为一级标准。b．箱梁翼缘板和腹板的T型全焊透坡口焊缝和其它T型角焊缝采用气体保护焊。c．其余纵向焊缝采用气体保护焊。3）钢梁的焊接顺序钢梁按组装顺序和要求进行，组装时按要求进行定位焊。（T型加筋、横隔板等部件也预先焊接矫正完成）。以下钢梁成形后的焊接顺序：2.3.3焊接修复焊缝修磨和返修应符合如下要求：1）上下盖板的对接焊缝必须去除余高，并垂直焊缝方向磨平。2）焊角尺寸、焊波或余高超过“焊缝外观质量标准表”的上限值的焊缝和超过允许偏差的咬边必须修磨均顺。3）焊缝咬边超差或焊角尺寸不足时，应采用手工电弧焊进行返修焊。4）碳弧气刨清根或清除缺陷时，应刨出利于焊接的坡口，并用砂轮清除掉坡口内的氧化皮或夹碳，露出金属光泽。5）返修焊应按原焊缝质量要求检验，同一部位的返修焊不宜超过两次，两次以上应制定合理的返修工艺报总工程师审批后进行。6）对接焊缝应每个节段加焊一块引弧试板，试板焊后进行探伤及力学性能试验，其质量应达到焊接工艺评定的相应标准。2.3.4焊接检验1）零部件的焊缝应在焊接24小时后进行无损检验。2）对接焊缝应按表下表规定进行分级：焊缝类别类别项目内容Ⅰ桥面板、底板横向拼接焊缝，节段内U形肋和球扁钢对接焊缝，节段横向对接焊缝，工地环形大接头焊缝Ⅱ桥面板、底板的纵向拼接焊缝，节段内角焊缝173）所有焊缝应按下表要求进行无损检测。无损检测要求项目超声波X光射线磁粉探伤类别Ⅰ一般100%每1.2米以上3张，1.2米以下2张工地环焊缝5-10%Ⅱ对接缝100%每1.2米以上3张，1.2米以下2张角焊缝100%4)探伤过程中若发现较大缺陷，须继续向外伸长探伤，必要时直至焊缝全长，对接焊缝超声波探伤有疑问部分用X射线复查。2.4桥面梁的制作工艺主梁采用全钢、全焊接、正交异性桥面板的纵横梁体系。桥宽3.3米，梁高0.85米。据此，工厂按8米的节段长度进行制作、预装后运至现场安装，最后经现场焊接成一体。工厂制作按桥面、纵梁、横梁等主体构件分别制作，然后在胎架进行组装和工厂焊接。为保证工地安装质量，出厂前应按4+1方式对每个节段进行预组装。2.4.1顶板、底板的加工由于顶板和底板外形尺寸较大，需借助计算机和数控切割来完成，首先，在计算机中按设计尺寸放出实样，然后将其展开，展开后解体，再分块切割后进行拼接，焊接、矫正并经UT和外观检验合格后，进行组装。（下料时在翼腹板长度方向两端各留50mm加工余量，待预拼装时割除，宽度方向两自由边各留3mm加工余量，作为焊接收缩余量补偿）2.4.2纵梁的加工a.腹板的加工腹板长度8m，在加工时分段加工后进行拼接，在每个节段两端预留50mm加工余量，待预拼装完成后切除。18拱度值的确定方法：预拱度=设计拱度值+自重挠度+焊接对拱度影响值腹板的放样和切割借助计算机和数控切割来完成.b.下翼板、筋板下料,利用数控切割.c.在胎架上完成下翼板的装配和焊接,焊接采用CO2气体保护焊.端口处纵向焊缝预留250mm不焊.三、胎具的搭建因为设计要求，钢梁预起拱按二次抛物线，最高处成桥后为75.5（20m跨），所以在胎具搭建时必须考虑以上因素。首先，按1:1放出平面图实样，然后利用各控制点的高差造出钢梁横向、纵向坡度及拱度，各控制点的坐标必须精确。（同时必须考虑因桥体自重而引起的下挠3.1钢梁组装组装顺序详见下图：在胎具上拼焊顶板——在顶板上预置纵肋——组装横隔板——组装中腹板——组装侧腹板——焊接——底板组装——悬臂部分组装焊接——解体——钢梁翻面装焊——矫正——涂装3.1.1底板及加劲板的组装在底板封盖前，对上翼板与加筋焊缝及隔板与腹板角焊缝进行焊接，翼腹板主焊缝在底板封盖后进行焊接，底板组装前，将底部纵向加劲预先置入槽口内，待翻身后再行组装（底板与腹板及横隔板点焊确保牢靠）注：1）箱体节段端口处纵向焊缝预留250mm不焊，横向分块处接口处所有横焊缝预留200mm不焊，以便总装时组对。2）箱梁组装完成后，检验端口尺寸，符合设计尺寸后加支撑固定，确保现场拼装顺利。193.2预拼装场地及胎架3.2.1预拼装场地选用两台30t（24m跨）桥式起重机下，预拼装方向沿厂房长度方向布置。3.2.2预拼装胎架布置按预拼装详图标高（箱梁底板底面标高）。3.3预装前的准备3.3.1进入预装的单件构件必须经检验完全符合设计标准；3.3.2预装必须在固定、坚实的胎架上进行；3.3.3根据整桥实际斜率预算各标高点，用垫块做出准确的标高值，并进行复测，其标高允许偏差小于2mm；3.3.4在整个预装场地内投影桥面中心线，边线，节段面基准线，水平标高基准线，并作好永久性标志；3.3.5预装用测量工具必须与制作安装一致；3.3.6现场配置适合安装高度的简易脚手架及扶梯。3.4预装顺序及要求3.4.1施工方法和要求1）首先以箱梁下翼缘为基准，将箱梁就位，将标高值返到上平面，箱梁纵向曲线以梁中心线为基准，然后测量各点标高值；2）当支点标高值未到位时，采用油压千斤顶调整，达到设计标高值后加垫板垫稳；3）箱梁就位后，测量几何尺寸和控制点标高，合格后，进行下一节段预拼装；110四、除锈和涂装所有零件板在组装前均需除锈涂装车间底漆一道，钢板表面除锈一律采用喷砂除锈，除锈等级达到Sa3级，钢梁内表面粗糙度为RZ25~60um，钢梁外表面粗糙度为RZ50~100um，涂装完成后涂层受热损伤或机械损伤的部分，均需作二次除锈的质量要求，达到GB8923-88标准的Sa3级.4.1漆膜厚度应符合规定，最小膜厚需达到规定厚度的90%以上，但不允许盲目超厚。4.2为保证膜厚，对于自由边缘等难以涂装的部位，在高压无气喷涂前，需用毛刷预先刷涂。4.3涂层表面应光滑、平整、无针孔、流挂、起皱、龟裂、漏涂等弊病，面漆应光洁美观、色彩均匀。五、安全文明施工5.1该工程钢梁外形庞大，制作胎具时必须牢靠，吊运时必须采取合理的安全防范措施，构件吊运时需找准重心，钓钩夹牢，并不得大倾角起吊，吊前检查机具设备