钢管砼主塔施工工艺研究.doc

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1、钢管砼主塔施工工艺研究第二工程公司机械厂一、工程概况淮北市长山路斜拉桥是以钢管混凝土为塔柱的独塔双索面斜拉桥，主塔钢柱共四根，外径1.5m，塔柱高61.459m主塔钢管采用18mm厚，16Mn钢板卷制而成，顺桥向钢管中心距3.5m，通过腹板组成哑铃形结构，内充C50微膨胀混凝土。横桥向桥面下设剪刀撑两道，桥面处设钢骨横梁两道，桥面上设上、下风撑两道，塔顶设梯形套箱及避雷针两套。二、技术要求管口椭圆度±4mm；图1主塔布置图管端不平度±2mm；环缝对接错边量±3mm；环缝对接间隙0～3mm；管节纵向弯曲小于管节长度的1/1000，且≤10mm；塔柱安装的不垂直度偏

2、差小于20mm；焊缝达到JTJ041－891类焊缝标准；钢管外表面喷砂除锈达到Sa2.5标准，喷除IC531，后达75－100μm；管内砼密实；三、该项目所要研究的技术难题选择怎样的焊接工艺，使焊缝达到质量标准；选择怎样的制作工艺，控制钢管的制作精度；塔柱外表面的防腐（维修很困难）；塔柱安装时垂直度及柱间距控制；钢管内砼密实性的控制；四、焊接工艺选择塔柱钢管是16Mn钢，属正火钢，其碳当量Cq＝C＋Mn／6＋Si／24＋Ni／15＋Cr／5＋Mo／4＋Cu／13＋P／2＜0.4％，焊接性能良好，无淬硬倾向，热烈纹、冷裂纹倾向不明显，现从结构形式、材料厚度等几个方

3、面对焊对接材料和工艺参数做几点讨论：1、焊接方法选择：焊接方法可选择手弧焊封底、埋弧焊填满的方法。2、焊接附材的选择：为了达到焊缝与母材等强，物理性能相等的原则，在手弧焊时，采用E5015，直径4.0焊条，使用前350℃烘烤2小时，在埋弧时焊采用H10MnA，直径4.0焊丝，配焊剂HJ431，焊剂使用前250℃烘烤2小时，4小时未使用则重新烘烤。3、焊接参数的选择：在多次生产实践的基础上，结合现在的生产实际情况，进行多次试焊对比，对比情况见表1：经评定可知：手弧焊时电流160～200A，电压24～26V，焊速6～9m／h，埋弧焊时电流550～600A，电40V，

4、焊速25～26m／h。焊接时湿度不宜高于80％，环境温度不应低于－5℃。五、塔柱钢管加工制作工艺：制作时，首先下料精确方正，卷制垂直进给以保证管节端面的垂直度，用预压弯头及多次进给法滚卷以保证管节圆顺度，用对接平台调整对接间隙、错边量以及钢管的直线度，焊接时严格按焊接工艺评定进行。具体工艺如下:表1焊接方法焊接条件焊接情况检验情况手弧焊电流低于160A电压低于24V起弧不易进行，焊速慢易出现未熔合、未焊透有未熔合、未焊透缺陷电流160～200A电压24～26V焊速可达6～9m/h焊接情况良好外观良好，探伤良好，力学性能试验良好电流高于200A电压大于26V易烧穿

5、和咬边有气孔、夹渣及咬边等缺陷埋弧焊电流低于550A电压低于40V焊速较慢，易出现未熔合、未焊透有未熔合、未焊透缺陷电流550～600A电压40V焊速可达25～26m/h焊接情况良好外观良好，探伤良好，力学性能试验良好电流高于600A电压大于40V易咬边和下塌有咬边、气孔、下塌等缺陷金属材料的储存金属材料的复验材料的校正放样、划线下料、坡口制作卷制焊接检验1、工艺流程：材料堆放稳固且不变形，入库前要严格验收检查规格钢号及质量保证书。对钢材的化学成份，力学性能晶相组织进行复验。钢板的局部挠度大于1／1000时，要用钢板校平机校正。主塔钢管板材采用1：1比例放样，号

6、料后打上代号、标记下料后复核尺寸，及时调整放尺寸，坡口除钢管最上端、最下端为外坡口，其余为内坡口。多次进给法滚卷，并经常性检查，以防超卷。严格按焊接工艺评定进行，手弧焊＋埋弧焊焊缝的外观检验，探伤检验及管节成型后直线度、管端不平度，管口椭圆度的检验以上每道工序检查合格后，方可进入下道工序。2、塔柱钢管板材的放样，下料及坡口制作放样前所有测量工具、仪器均校验合格后方可使用。塔柱钢管采用卷板机卷制成形，根据中心层不变原理，钢管展开理论长度L＝лD＝3.14×（1500－18）＝4656mm放样采用钢卷尺测量定位，直角采用角尺放样，划线采用划针划线，对用自动切割机加工

7、的边增加1.5mm割线宽度。放样允差见表2（如超差重新划线）表2类别长度mm宽度mm对角线mm放样±0.5±0.5±1.0下料时，采用半自动火焰切割机下料，根据钢材厚度、材质确定火焰切割参数，先进行模拟切割。如割缝达不到要求，再重新修订有关参数，直到满足要求。切割后待构件冷却至室测量长、宽、对角线、直线度允许差见表3：表3类别长度mm宽度mm对角线mm直线度允差±2±1±22坡口加工可使板材容易焊接，塔柱最底端，最上端为角焊坡口，其余为对接坡口，如图2所示：600±50500±50图2焊接坡口示意图坡口可用刨边机切削加工，也可用火焰切割机加工，坡口加工好后，用坡

8、度尺检查坡度，如超差用磨