超宽桥面钢箱梁焊接控制浅谈

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1、超宽桥面钢箱梁焊接控制浅谈王显鹤闫现啟摘要钢箱梁单节段划分块体多，焊接量大，且许多焊缝必须在桥面箱室内完成,影响焊接变形的因素非常多，焊接变形的控制一直为钢箱梁焊接中的难点。关键点钢箱梁焊接变形控制1工程概况中牟绿博园区人文路跨贾鲁河大桥工程，桥梁全长526.0m,其中主桥长190m双索面无背索独塔斜拉桥，桥梁全宽55m，塔梁墩基础固结，共布置18根索及阻尼装置。主梁采用钢混纵向组合结构，纵向布置为30+120+40m，其中跨中100m为钢箱梁，钢箱梁与混凝土梁结合处设钢混结合过渡段；钢箱梁是有主纵梁、小纵梁、中横梁、小横梁、正交异形钢桥面板及大悬挑组成的钢构架。主梁全宽54.8m，

2、梁高2.99～3.2m，主纵梁中心间距25m。钢主梁节段除GA长度为6.5m，GB长度为11.5m，GC长度10m，GD长度7.5m，其中GA段为钢混纵向组合过渡段，采用焊接工艺在工厂分段制造，钢梁除锚箱采用Q370qE外，其余均采用Q345qD；最大节段重量为320t，单节段块体多，每节段块体有14块，总重3270多t。钢箱梁长度100m，钢箱梁宽度54.85m，钢箱梁高度2.99～3.2m，钢箱梁两主纵梁中心间距25m。钢箱梁的最大节段为54.85m×11.5m×3.2m，单节块体大，焊缝多，焊缝长，最长的一条焊缝为节段间的焊缝长度为54.85m，合理的焊接工艺，对减少超长焊接产

3、生的应力有着重要意义。钢箱梁断面见图1。图1钢箱梁断面图2焊接工程施工概况本工程主要采用Q345qD钢板，现场焊接工程量极大，焊接技术要求高，焊接难度高，焊接区域广；主要以高空组装焊接，现场焊接采用手工电弧焊、CO2气体保护焊和埋弧自动焊。2.1现场焊接类型（1）顶板纵向、横向对接焊缝。（2）底板纵向、横向对接焊缝。（3）腹板横向对接和腹板与横隔板焊接角焊缝。（4）钢箱梁拼装焊缝、及其它附属零星结构的焊接。2.2焊接顺序现场焊接主要是顶底板、腹板拼装焊接、环形对接焊缝及顶底板“U”肋嵌补段焊缝的焊接，其焊接质量与焊接变形控制是保证成桥线型与全桥安全运营的基础。工厂将充分考虑桥址环境对

4、焊接施工的影响，合理选择焊接方法和焊接顺序，控制焊接变形，确保工地焊接质量。为减少因焊接而产生的附加应力和焊缝残余应力及边缘材料局部应力，消除或减少不规则变形，工地焊接顺序按以下规定严格执行：先焊钢箱梁横向对接焊缝，后焊顶、底板“U”肋焊缝。先焊纵肋纵向（U肋嵌补段）的对接焊缝、后焊角焊缝。桥面纵向对接焊缝采用从中心向两端对称施焊的顺序进行焊接。桥面横向对接焊缝采用从桥中线向两侧对称施焊的顺序进行焊接。合拢段的两条横向对接焊缝采用同时对称焊的顺序进行焊接。现场焊接总体顺序为：先焊接纵向对接焊缝，再焊横隔板焊缝，然后焊接节段之间一周环向对接焊缝，最后进行零星件的焊接。焊接横向对接环缝时

5、，采用箱梁腹板对接→底板对接→顶板对接→加劲肋嵌补对接→桥面系附属件等焊接的顺序进行焊接，如图2所示。箭头代表施焊方向，圈内序号代表焊接顺序。图2焊接横向对接环缝时焊接顺序节段Ln～Ln+1横向对接环焊接顺序示意图，焊工人员安排如下。腹板安排4名焊工对称、同时施焊。底板焊接由4名焊工从中间向两边分段、对称、同时施焊。顶板焊接采用6名焊工从中间向两边分段、对称、同时施焊，顶板的填充、盖面由一台埋弧焊机从一端向另一端进行焊接。块体间纵向拼接焊缝采用CO2气保焊打底、埋弧焊填充盖面，在气保焊打底焊接时，采用从中间往两边分段退焊法控制焊接变形，每一分段控制在500mm左右，埋弧焊遵循从起弧端

6、向熄弧端焊接的顺序。如图3所示。图3块体间纵向拼接焊缝时焊接顺序节段之间的一周环向对接焊缝，顶底板对接采用CO2气保焊打底、埋弧焊填充盖面，腹板采用CO2气保焊焊接。具体的焊接顺序如下图4。图4节段焊接顺序现场横焊缝顺序为：底板对接→顶板对接→箱梁内腹板对接→加劲对接→桥面系附属件等焊接。底板焊接由中间向两边分段对称、同时施焊。腹板焊工对称、同时施焊。顶板焊接从中间向两边分段、对称、同时施焊，顶板的填充、盖面由一台埋弧焊机从一端向另一端进行焊接。具体的焊接顺序如图5。图5顶底板对接焊接顺序3焊接方法3.1焊接方法选择（1）尽量采用埋弧自动焊，即CO2气体保护半自动焊打底，用埋弧自动焊

7、填充、盖面。（2）现场焊接顺序，根据先焊长焊缝，后焊短焊缝，先焊熔敷量大的焊缝，后焊熔敷量小的焊缝的原则，制定现场焊接的焊接顺序。（3）桥段工地连接焊缝：先焊顶、底板的横向对接焊缝，后焊腹板的对接焊缝，最后焊U肋和嵌补段的焊缝。3.2焊接要求（1）多层多道焊时，各层各道间的熔渣必须彻底清除干净。（2）角焊缝的转角处包角应良好，焊缝的起落弧处应回焊10mm以上。（3）埋弧自动焊焊剂覆盖厚度不应小于20mm，且不大于60mm，焊接后应等焊缝稍冷却再敲去熔渣。如