1.9

鋼箱梁制作

1.9.1

適用范圍

適用于高速公路與城市橋梁的鋼箱梁制作加工，其他公路橋梁鋼箱梁制作也可參照執行。

1.9.2

施工準備

1.9.2.1

技術準備

1.詳細審查設計加工圖紙，進行制作方案設計。

2.設計胎具施工圖。

3.由專門的測量人員根據胎具圖的要求，進行測量放線。做好詳細的胎具測量記錄，經質量部門認可后方能上胎具組裝施工。

4.進行加工制作技術交底。

1.9.2.2

材料要求

1.鋼材：品種、規格必須符合設計要求和國家現行標準的規定，有質量證明書、試驗報告單，進場后做探傷試驗，合格后方可使用。

2.高強螺栓：螺栓的直徑、強度必須符合設計要求和國家現行標準的規定，并有出廠質量證明書，在復試合格后方可使用。

3.焊條、焊絲、焊劑：所有焊接用材料必須有出廠合格證，并與母材強度相適應，其質量應符合國家現行標準。

4.油漆：品種、規格應符合設計圖紙要求，并有出廠合格證。

5.剪力釘：應有材料合格證，其質量應符合設計和國家現行標準有關規定。

1.9.2.3

機具設備

機械：雙梁橋式起重機、刨邊機、搖臂鉆、龍門剪、電焊機、卷板機、鋼板清理機、切割機、超聲波探傷儀、X射線探傷儀、空壓機等。

1.9.2.4

作業條件

1.提供的技術文件、加工圖必須齊全。

2.原材料經復驗合格后方可下料。

3.必須具備胎具搭設及構件加工、存放的場地。

4.操作人員已經過交底培訓，持證上崗。

1.9.3

施工工藝

1.9.3.1

工藝流程

翼板、腹板、底板、橫隔板、接口板放樣→號料→切割→矯正→零部件成型→裝配→結構板材焊接

→剪力釘焊接→制孔→預拼裝→噴砂、涂裝

1.9.3.2

操作工藝

1.翼板、腹板、底板、橫隔板、接口板放樣

(1)

鋼箱梁制作時應按1∶1放樣，曲線橋放樣時應注意內外環方向和鋼箱梁中間的連接關系。

(2)

放樣時應考慮到鋼箱梁在長度和高度方向上的焊接收縮量。

(3)

根據各制作單元的施工圖，嚴格按照坐標尺寸，確定其底板、腹板、橫隔板、接口板的落料尺寸。

(4)

對較難控制的弧形面，根據其實際尺寸放大樣，做出鐵樣板，以備隨時卡樣檢查。

(5)

在整體放樣時，應注意留出余量，尺寸應根據排料圖確定。

2.號料

(1)

號料前必須對鋼板進行除銹、矯平，并確認其牌號、規格、質量，合格后方可下料。

(2)

號料時必須核實來料，注意腹板接料線與頂板接料線錯開200mm以上，與底板接料線錯開500mm以上，橫向接口應錯開1000mm以上，筋板焊接線不得與接料線重合。底板、腹板、上翼板和橫隔板的號料必須按照整體尺寸號料。

(3)

號料時必須注意鋼板軋制方向與橋體方向一致，不得反向。

3.切割

(1)

機械剪切時，其鋼板厚度不宜大于12mm，剪切面應平整。剪切鋼料邊緣應整齊、無毛刺、咬口、缺肉等缺陷。

(2)

氣割鋼料割縫下面應留有空隙。切口處不得出現裂紋和缺棱。切割后應清除邊緣的氧化物、熔瘤和飛濺物等。

4.矯正

(1)

下料后零件必須進行矯正，使其達到質量標準。

(2)

鋼料應在切割后矯正。矯正以冷矯為主，熱矯為輔。冷矯施力要慢，熱矯溫控要嚴。

(3)

熱矯溫度應控制在600℃～800℃(用測溫筆測試)，溫度尚未降至室溫時，不得錘擊鋼料。用錘擊方法矯正時，應在其上放置墊板。熱矯后緩慢冷卻，嚴禁用冷水急冷。

(4)

主要受力零件冷彎時，內側彎曲半徑不得小于板厚的15倍，小于者必須熱煨，冷作彎曲后零件邊緣不得產生裂縫。熱煨溫度控制在900℃～1000℃之間。

(5)

桿件矯正時，還應注意冷矯時，室溫不宜低于5℃，冷矯總變形率不得大于2%，時效沖擊值不滿足要求的拉力桿件不得冷矯。

5.零部件成型

(1)

對需接料的零件，根據設計圖焊接。接料焊縫必須達到Ⅰ級標準。

(2)

對所有腹板、底板、翼板的接料必須注意其軋制方向，軋制方向應與箱梁長度方向一致。接料焊接時應先焊橫縫，后焊縱縫。

(3)

成型零件表面清理干凈后進行工序檢查，并編寫零件號。

(4)

所有零件檢查無誤后進行部件組裝，成型后進行矯正，保證其外部尺寸。

(5)

鋼箱梁中的腹板與上翼板組裝成一組部件。

(6)

橫隔板可將上翼板及其加勁肋和人孔組裝成一個獨立的部件后進行焊接。

6.裝配

(1)

根據施工圖搭設組裝胎具，起拱高度應考慮在胎具的搭設中。

(2)

對裝配件表面及沿焊縫每邊30mm～50mm范圍內的鐵銹、毛刺和油污清理干凈。

(3)

在零部件上劃出其坐標等分線、定位線和定位基準線以及關鍵中心線，并打上標記。

(4)

底板整體應對接定位、點焊牢靠，并進行局部處理、調直達到設計要求。

(5)

對底板尺寸進行胎上定位。

(6)

裝配中央腹板和橫隔板。

(7)

對兩側腹板進行組裝時，應注意對準底板上的坐標等分線。

(8)

定位焊所采用的焊接材料型號應與焊件材質相匹配。焊縫厚度不宜超過設計焊縫厚度的2／3，且不應大于7mm。焊縫長度50mm～100mm，間距400mm～600mm。定位焊縫必須布置在焊道內并距端頭30mm以上。

(9)

安裝底部縱長筋板及內部筋板。

(10)

鋼箱梁組裝后，對無用的夾具及時拆除，拆除夾具時不得損壞母材，不得錘擊。

7.結構板材焊接

(1)

鋼箱梁結構件的所有焊縫必須嚴格按照焊接工藝評定報告所制定的焊接工藝執行。

(2)

焊工應經過考試并取得合格證后方能從事焊接工作，焊工停焊時間超過6個月，應重新考核。

(3)

焊縫金屬表面焊波均勻，無裂紋。不允許有沿邊緣或角頂的未熔和溢流、燒穿、未填滿的火口和超出允許限度的氣孔、夾渣、咬肉等缺陷。

(4)

所有對接焊縫根據設計圖紙要求達到設計等級。對于Ⅰ級焊縫要求熔透，咬合部分不小于2mm，腹板與底板雙側貼角焊縫必須達到Ⅱ級焊縫要求，其余小筋板焊接達到Ⅱ級焊縫標準。

(5)

所有焊縫都應進行外觀檢查，內部檢驗以超聲波為主。

(6)

鋼結構制作所使用的切割、焊接設備，其使用性能必須滿足要求。

(7)

焊接時，不得使用藥皮脫落或焊芯生銹的焊條和受潮結塊的焊劑及已熔燒過的渣殼。

(8)

焊絲在使用前應清除油污、鐵銹。焊劑的粒度，對埋弧自動焊宜用1.0mm～3.0mm，埋弧半自動焊宜用0.5mm～1.5mm。

(9)

為防止氣孔和裂紋的產生，焊條使用前應按產品說明書規定的烘焙時間和溫度進行烘焙，低氫型焊條經烘焙后應放入保溫筒內，隨用隨取。

(10)

施焊前，焊工應反復檢查焊件接頭質量和焊區處理情況。當不符合要求時，應經修整合格后方可施焊。

(11)

對接接頭、T型接頭、角接接頭、十字接頭等對接焊縫及對接和角接配合焊縫，應在焊縫兩端設置引弧板和引出板，其材質和坡口形式應與焊件相同，引弧和引出的焊縫長度，埋弧焊應為80mm，手工焊和氣體保護焊為50mm，焊接完畢應采用氣割切除引弧和引出板，并應磨平整，不得用錘擊落。

(12)

為防止起弧、落弧弧坑缺陷出現在應力集中的端部，角焊縫轉角處宜連續繞角施焊，起落弧點距焊縫端全部宜大于10mm。

(13)

每層焊接宜連續施焊，每一層焊道焊完后應及時清理檢查清除缺陷后再焊。施焊時母材的非焊接部位嚴禁引弧。

(14)

定位焊接所采用的焊接材料型號應與焊件材質相匹配，焊縫厚度不宜超過設計焊縫厚度的2／3，且不應大于8mm、焊縫長度為50mm～100mm，間距400mm～600mm，并應在距端部30mm以上。定位焊縫應布置在焊道內。

(15)

焊接完畢應清理焊縫表面的熔渣及兩側的飛濺物，檢查焊縫外觀質量。

(16)

埋弧自動焊焊接時不應斷弧，如有斷弧必須將停弧處刨成1∶5斜坡后，并搭接50mm再引弧施焊。

(17)

埋弧自動焊焊劑覆蓋厚度不應小于20mm,埋弧半自動焊不應小于10mm，焊接后應等稍冷卻后再敲去熔渣。

8.剪力釘焊接

(1)

采用專用螺柱焊釘焊機進行施焊，其焊接設備設置專用配電箱及專用線路。

(2)

焊釘必須符合規范和設計要求。焊釘有銹蝕時，須經除銹后方可使用，特別是焊釘和大頭部位不可有銹蝕和污物，嚴重銹蝕的焊釘不可使用。

(3)

采用直流正接。為防止直流電弧磁偏吹，地線盡量對稱布置在焊件兩側。

(4)

在施焊面放線，劃出焊釘的準確位置。

(5)

對該點進行除銹、除漆、除油污處理，以露出金屬光澤為準，并使施焊點局部平整。

(6)

電弧保護瓷環擺放就位且瓷環要保持干燥。

(7)

焊后根部均勻，飽滿，用榔頭擊成15°～30°，焊縫不產生裂紋。

9.制孔

(1)

制孔必須在所有焊縫焊接完畢后，通過專檢機構對橋體拱高、側彎及接口部位進行認真檢驗合格后方能制孔。

(2)

在接頭連接口500mm范圍內，必須平整、厚度一致，不得有油漆、劃傷現象。預裝接口間縫隙10mm，檢查所有裝配尺寸無誤后，安裝上接口連接板，分清正反進行點焊固定。根據連接板劃線的螺栓孔尺寸進行配鉆。

(3)

配鉆后的孔，除保證其尺寸外，還必須在不損壞其摩擦面的前提下，將肉邊、毛刺清理干凈。對配鉆后的零件，打上鋼印編號，并做好記錄。配鉆的孔的直徑比螺栓桿公稱直徑大1mm～3mm。

(4)

制成的孔應成正圓柱形，孔壁光滑、孔緣無損傷，刺屑清除干凈，組裝中可預鉆小孔，組裝后進行擴孔，配鉆孔徑至少應比設計孔徑小3mm。

10.預拼裝

(1)

鋼箱梁制作完成后應在工廠進行預拼裝。預拼裝必須在自由狀態下完成，不得強行固定。

(2)

預拼裝前必須根據施工圖坐標尺寸，搭設柱間組裝胎進行試裝。

(3)

試裝時，螺栓要緊固到板層密貼。在一般情況下沖釘不得少于孔眼總數的5%，螺栓不得少于孔眼總數的25％。

(4)

試裝平直情況和尺寸須檢驗合格后，再進行試孔器通過檢查。

(5)

試裝時，每一節點孔應有85%的孔，能自由通過小于螺栓公稱孔徑1.0mm的試孔器；100%的孔，能自由通過大于螺栓公稱直徑0.2mm～0.3mm的試孔器。

11.噴砂、涂裝

(1)

在鋼橋組裝焊接完成后噴漆前進行整體噴砂。噴砂和涂裝應在制作質量檢驗合格后進行。

(2)

構件表面除銹方法與除銹等級應與設計要求相適應。

(3)

涂料涂裝遍數、涂層厚度應符合設計要求。

(4)

涂裝時的環境溫度和相對濕度應符合涂料產品說明書的要求，當產品說明書無要求時，環境溫度宜在5℃～38℃之間，相對濕度不應大于85%，構件表面有冰露時不得涂裝，涂裝后4h內不得淋雨。

1.9.3.3

季節性施工

1.鋼箱梁的拼裝、焊接大多在露天的室外作業。在雨季應注意天氣情況，電焊機設置地點應防潮、防雨水、防漏電。

2.施焊點不得在有水或直接雨淋的條件下施工。

3.冬季的焊接施工應滿足施焊的溫度要求。

1.9.4

質量標準

1.9.4.1

基本要求

1.鋼梁采用的鋼材和焊接材料的品種、規格、化學成分及力學性能必須符合設計和有關技術規范的要求，具有完整的出廠質量合格證明，并經制作廠家和監理工程師復檢合格后方可使用。

2.鋼梁元件等的加工尺寸和鋼梁預拼裝精度應符合設計和有關技術規范的要求，并經監理工程師分階段檢查驗收簽字認可后，方可進行下一道工序。

3.鋼梁制作前必須進行焊接工藝評定試驗，評定結果應符合技術規范的要求并經監理工程師簽字認可，并制訂實施性焊接施工工藝。施焊人員必須具有相應的焊接資格證和上崗證。

4.同一部位的焊縫返修不能超過兩次，返修后的焊縫應按原質量標準進行復驗，并且合格。

5.鋼梁梁段必須進行試組裝，并按設計和有關技術規范要求進行驗收。工地安裝施工人員應參加試組裝及驗收。驗收合格后填發梁段產品合格證，方可出廠安裝。

6.鋼梁元件和鋼梁的存放，應防止變形、碰撞損傷和損壞漆面，不得采用變形元件。

1.9.4.2

實測項目

見表1-26。

1.9.4.3

外觀鑒定

1.鋼箱梁內外表面不得有凹陷、劃痕、焊疤、電弧擦傷等缺陷，邊緣應無毛刺。

2.焊縫均應平滑，無裂紋、未溶合、夾渣、未填滿弧坑、焊瘤等外觀缺陷，預焊件的裝焊符合設計要求。

1.9.5

成品保護

1.9.5.1

涂裝后的構件4h內不得淋雨。

1.9.5.2

運輸時采用的吊索、倒鏈等的固定位置應采用木塊支墊，防止涂層被破壞。

1.9.5.3

運輸過程中應隨時注意鋼箱梁的位置，防止在途中被碰撞發生扭曲等變形。

1.9.5.4

鋼箱梁在運梁車上應擺放穩定，防止傾覆。

1.9.6

應注意的質量問題

1.9.6.1

為防止焊接出現氣孔、夾渣、咬肉和焊件變形等問題，焊工必須持證上崗，應注意焊條的選用；焊口清根、打磨、電流強度和預熱等問題，應嚴格按焊接工藝進行操作。

1.9.6.2

應注意施焊遍數和設計有關焊縫要求，確保焊縫的高度和寬度。

1.9.6.3

為確保鋼箱梁整體質量應嚴格控制胎具的搭設高程，保證鋼箱梁的外形和曲度。

1.9.7

環境、職業健康安全管理措施

1.9.7.1

環境管理措施

1.鋼材的切割、號料均在廠房內施工，應采取措施降低噪聲和浮塵的污染。

2.噴砂作業時，應采取圍擋或封閉措施，防止噪聲和粉塵污染周圍環境。

1.9.7.2

職業健康安全管理措施

1.起重工、焊工、電工、起重機司機必須經專門培訓，持證上崗。

2.所有焊接、噴涂、噴砂等施工作業的人員均應佩戴相應的防護用品，防止噪聲、粉塵和強光對人體的傷害。

3.吊裝作業應指派專人統一指揮，并檢查起重設備各部件的可靠性和安全性，應進行試吊。

4.電焊機應安設在干燥、通風良好的地點，周圍嚴禁存放易燃、易爆物品。焊接鋼板時，施焊部位下面應墊石棉板或鐵板。

5.各種電器設備應配有專用開關，室外使用的開關、插座應外裝防水箱并加鎖，在操作處加設絕緣墊層。

6.設備、材料和構件要求分類碼放，堆放場地必須平整堅實，碼放高度要執行有關規定，并有防護措施。