悬索桥钢箱梁工地焊接工艺与质量控制.doc

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1、悬索桥钢箱梁工地焊接工艺与质量控制摘  要：悬索桥钢箱梁工地焊接不同于工厂制造，施工环境严酷，工地焊接质量、精度控制十分关键。文中结合宜昌长江公路大桥工程实际，主要介绍了钢箱梁工地焊接工艺、焊接精度控制以及焊缝质量控制采取的措施和效果。  关键词：钢箱梁；工地焊接；工艺与质量控制1  概述  宜昌长江公路大桥是一座跨度为960m的全焊加劲钢箱梁悬索桥，主梁两端竖向支座中心长度为955.8m，全桥共80个梁段，分为长12.06m的标准节段76个，长7.332m的端头节段2个，长13.488m的跨中节段2个。主桥行车道主梁为扁平流线型全焊加劲钢箱梁结

2、构，结构全宽30m，中心梁高3m，顶板宽22m，上斜腹板宽1.2m，人行道悬臂梁宽2.8m，底板宽18m，下斜腹板宽3.2m。桥面设有双向向外对称2%的横坡，人行道设有向内1.5%的横坡（图1）。图1  钢箱梁横断面图（单位：cm）2  工地焊接主要工作内容及特点2.1  工地焊接主要工作内容钢箱梁工地焊接主要包括梁段环缝对接、嵌补段对接。梁段环缝对接系指面板、底板、上斜腹板、下斜腹板、人行道板纵向对接焊缝。环缝焊接完成后，再进行结构嵌补段焊接，有U形肋嵌补段、球扁钢嵌补段、路缘石嵌补段。全桥环缝79条，长度为4470m；U形肋2844件，长度为

3、6428m；球扁钢6478件，长度7256m。2.2  工地焊接的特点  工地焊接不同于工厂焊接，工地焊接属高空野外作业，焊接质量受风吹、日晒、雨淋、大雾等不利自然气候因素影响，加之钢箱梁箱体内通风差以及高空作业，施工作业环境严酷；而另一方面，工地焊接直接影响成桥线型和总体质量控制，这就要求必须严格制定工地焊接工艺及其实施细则，采取有效措施，高标准地保证焊接质量。3  工地焊接工艺宜昌长江公路大桥钢箱梁采用分段制造，梁段间连接为全焊结构。为了保证工地焊接精度和焊缝质量，针对宜昌长江公路大桥工地焊接具体条件，先后制定了《宜昌长江公路大桥钢箱梁梁段工

4、地装焊施工组织设计》、《宜昌长江公路大桥钢箱梁梁段工地焊接装配工艺规程》、《宜昌长江公路大桥钢箱梁梁段工地焊接工艺细则》。桥上对接焊接施工由跨中中间梁段开始逐步向两岸方向扩展，环形焊缝及内部构件对接焊缝均采用衬垫焊焊接工艺，焊缝间隙可以在一定范围内调节，有利于成桥线型控制。环形焊缝焊接收缩量因受施工状况的影响需要在现场根据实际情况确定。为保证施工质量和施工效率，工地接头焊接大量采用CO2气体保护焊、半自动焊和埋弧自动焊的高效焊接工艺；嵌补段采用手工焊接或CO2气体保护焊的焊接工艺。现就具体内容介绍如下：1）工艺流程图（图2）图2  钢箱梁工地焊接

5、工艺流程图2）对接环缝装配及焊接工艺  首先，按设定的间距装配调整两梁段，保证两梁段间焊缝间隙和相邻梁段的高差，再用大型定位马板点焊固定；二是矫平梁段对接壳板的错边量，用火焰校正，再装定位马板点固；三是清磨焊缝口、焊缝背面贴陶质衬垫，用CO2自动焊打底施焊，再用CO2自动焊进行填充施焊；四是用埋弧自动焊进行表面施焊。4  钢箱梁工地焊接的质量控制钢箱梁工地焊接控制的两个要点是各工序各环节焊接精度和各道焊缝的质量。4.1  工地焊接精度控制宜昌长江公路大桥由于梁段数量多，梁段与梁段对接焊缝收缩量难以控制，变化量累计起来数量较大，所以梁段成桥工地焊接

6、精度控制对钢箱梁焊接成桥总长度显得尤为重要，主要分以下几个要点：①钢箱梁工地接头装焊精度控制钢箱梁全部吊装成桥后，经检测中心线（桥轴线）标高及长度等实测项目合格以后，工地接头装焊从桥正中向两岸方向逐条环缝进行焊接施工。施工中着重保证三个控制点的精度及质量。第一点精度控制是调整施工环缝相邻两梁段的间距，按经过微调处理过的本环缝梁段间距，误差≤0.5mm来定位，用定位专用马板固定好相邻梁段。第二点精度控制是调整梁段接口处的钢板对接平整度。钢箱梁壳板对接拼板平整后，其错边量<1mm。对于错边量大的板边，先用火焰校平，再用马板点固。第三点精度控制是保证环

7、缝每道焊缝的焊接质量。焊接参数一定不要超出焊接评定参数范围。工地焊接的防风防雨设施要完整齐全。钢箱梁工地接头壳板焊接完工，经检验合格后，再装配其梁段内部结构嵌补段。桥面板下的U型肋嵌补段根据实测长度尺寸，用U型肋自动切割机按实配尺寸现场切割，既保证了其装配精度，又保证了焊缝间隙。底板上球扁钢嵌补段的焊接坡口是其焊接质量的一个保证点，因而其坡口都是在厂内用半自动切割机加工的。②钢箱梁成桥总长的精度控制钢箱梁成桥总长的设计温度与钢箱梁制造温度及钢箱梁焊接温度不一样，再加上钢箱梁数量多，其对接环缝焊接收缩量难以控制。因而为确保钢箱梁成桥总长，必须从钢箱

8、梁下料的长度开始，一直到钢箱梁工地焊接都要对其精度进行控制。③钢箱梁对接焊缝收缩量的控制钢箱梁对接环缝施焊前，在钢箱梁面板、底板、上下游