介绍丰南跨津山铁路特大桥钢管拱工地低温焊接工艺评定及措施

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1、学兔兔www.xuetutu.com总第7期丰南跨津山铁路特大桥钢管拱工地低温焊接工艺评定及措施29丰南跨津山铁路特大桥钢管拱工地低温焊接工艺评定及措施毛孝发(武桥重工集团股份有限公司，湖北武汉430056)摘要：丰南跨津山铁路特大桥跨越京山铁路下行线和丰胥联络线，为系杆拱桥。为保证在北方严寒地区钢管拱拼装时工地低温焊接质量，避免工地焊接时出现裂纹、夹杂等缺陷及钢管拼装的焊缝错位。在拼装前，进行了焊接工艺评定试验，根据试验提供的焊接工艺参数指导工地焊接，并制定了钢管拱工地焊接工艺细则；在钢管拱拼接处设置诃节装置，可防止焊缝错位

2、，可调整焊缝间隙，搭设可及时供热保图1钢管拱成桥效果图暖的焊接防风棚；对焊接接头采取焊前预热、焊后后热、保温1．12：墨一等热处理措施；保证了工地焊接的质量，为类似工程积累了宝贵经验和相关的试验数据。关键词：拱桥；钢管拱；低温焊接；工艺评定；措施1工程概况津秦客运专线是国家中长期铁路规划网中的一部分，专线起至天津站沿既有京山铁路引入秦皇岛站，丰南跨津山铁路特大桥跨越京山铁路下行线和丰胥联络线，为津秦客运专线上一座系杆拱桥。该桥主桥结构形式采用洛泽体系的提篮式钢管混凝土系杆拱(图1、图2)，桥梁全长116m，计算跨径1131TI

3、，拱肋采用二次抛物线形。拱肋横截面采图2钢管拱横断面示意用哑铃形钢管混凝土截面，钢管外径为声1200iTlm~，由厚16mm的Q345qD钢板卷制而成，每根拱肋的2工地焊接工艺评定试验2根钢管之间用厚16mm的腹板连接，每隔一段距离在圆形钢管内设加劲环、在两腹板中焊接拉杆。模拟实际接头形式在工地进行了3组焊接工艺两拱肋问共设7道钢横撑，其中拱顶及两侧共3道评定试验，接头形式为对接、背面贴钢衬垫，工位为一字形横撑，其余4道为K形横撑。横撑由外径为平位、立位、仰位(各1组)。1200mm和800mm的圆形钢管组成，钢板厚度2．1焊

4、接方法为12mm。工地焊接采用药芯焊丝CO气保焊，保护气体该桥跨既有铁路施工，工期要求紧，施工难度纯度应大于99．5(体积比)，含水量不得超过大。钢管拱拼装焊接在2011年1～2月完成。工程0．005(重量比)Eli。所在地唐山地区当时平均气温为一10℃，多风，作2．2母材及焊接材料业面位于高于地面20多米的支架上，焊接环境恶母材与主桥钢管拱材料相同，为Q345qI)钢，板厚劣，保证焊接质量既是重点也是难点。为16nm】。母材化学成分和力学性能符合标准(表1嘲)收稿日期：2011m07—12作者简介：毛孝发(1985～)，男，

5、助理工程师，2008年毕业于兰州交通大学材料成型及控制工程专业，工学学士。学兔兔www.xuetutu.com30桥梁检测与加固2011年第2期要求，试验前进行母材化学成分和力学性能复检，复表4焊接工艺参数检合格后用于焊接试验。工地焊接材料选用药芯焊丝GFL-71Ni(1．2ram)，药芯焊丝熔敷金属化学成分和力学性能见表2、表3。对母材和焊材进行了化学成分和力学性能当时的焊接环境温度为一15～一10℃，且湿度的复检，复检结果均符合标准要求。较大。焊前采用氧乙炔火焰均匀预热，预热温度拟表2焊丝熔敷金属化学成分定为8O～120℃

6、，预热范围为焊缝两侧≥100mm。GFL-71Ni40．1840．9041．7540．0340．034o．5040．2040．30为保证试件焊缝及热影响区低温冲击韧性，必须严格控制‘焊道(层)间温度，以不低于预热温度为原则，表3焊丝熔敷金属力学性能牌号RL／MPaR／MPaA／Kv2(--40℃)／J结合以往的经验，最终拟定焊道(层)问温度为150GFL-71Ni≥400≥480≥22≥47200℃。2．3坡口准备及焊接工艺参数焊接完成后，焊件冷却至环境温度前，对焊件进(1)坡口准备。母材板为厚16mm的Q345qD行后热处理

7、，后热温度为250~300℃，后热时间2～钢板，接头形式为对接，坡口角度为．50。，坡口间隙3h，而后用石棉铺包裹保温、缓冷。为2～4mm，坡口钝边为2mm。试件坡口采用氧2．4焊接工艺评定试验结果乙炔火焰切割，组装前，坡口区和母材表面须用砂轮(1)焊缝外观质量。所有焊缝应待焊缝金属冷打磨，去除灰尘、铁锈及氧化皮。按图3所示进行试却后进行外观检查。外观质量应符合《铁路钢桥制件的组装，试件背面贴钢衬垫。造规范》(TB10212—2009)的有关要求。检查发50＼，一—————＼现，焊缝未出现裂纹、未熔合、焊瘤、烧穿、夹渣、未填-

8、f满弧坑及焊漏等缺陷[3]。(2)焊缝无损检测。施焊24h后，经外观检验一单位：m合格进行超声波探伤r1]，焊缝质量等级为I级，探伤图3对接试件(平、立、仰位各1组)结果均合格。(2)焊接工艺参数及措施。根据工地焊接的具(3)接头力学性能。接头力学性能试验包括焊体环境，在进行