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1、 1 钢-混结合梁应用及质量控制 提 要 近年来钢-混结合梁以其施工速度快， 材料性能应用充分等特点在我国的桥梁建设中得到了广泛的应用。 其中钢箱梁部分制作难度大且工艺复杂， 主要表现在其组合零部件多，厚板焊接量大，焊接产生的变形难以矫正以及箱内焊接缺陷无法修补等。通过长春轻轨三期南三环-102 国道站高架桥 47+76+47m 钢-混结合梁生产实践的基础上，从钢箱梁制作工艺流程、防腐质量控制、零部件余量的控制、焊接变形的预防与矫正、焊接质量控制、 现场拼装精度以及顶升施工的控制等几个方面， 对钢箱梁的制作工艺技术进行分析和总结。 1 钢-混结合梁的应用 钢-混凝土连续结合梁 （后简称钢-混结
2、合梁） 由连续钢梁和钢筋混凝土桥面板形成组合截面共同承受荷载， 充分利用了钢梁受弯性能好和混凝土受压性能好的特点， 具有较强的刚度和整体稳定性，能以较小的梁高跨越较大的跨度。钢-混凝土结合梁是近年来随着建设科技的发展应用而生的一种新型桥梁结构形式， 目前已经在一些铁路线路、 城市轻轨和公路桥梁工程中得到一定范围的应用。它与常规混凝土桥梁相比具有以下优势与特点： 第一，钢-混结合梁主体为钢梁，钢梁结构线形美观多样，可以满足不同城市、 不同地域建筑构形的要求， 其表面丰富多彩的涂装颜色， 更可与周边环境相应生辉，起到点缀美化环境的功效。 第二，钢-混结合梁整体结构强度高，不仅可以实现增大桥梁跨径，
3、降低结构物高度和线路标高， 而且能够最大限度地减少对道路交通的影响， 对于解决跨河跨路、增大桥下净空等施工难点，具有其混凝土桥梁所无法比拟的优势。 第三，钢-混结合梁自重轻、跨度大、整体性能好，而且钢梁部分在厂内制作，加工精度高，可整体运输至现场，整体安装、效率高，施工周期短，可大幅缩减施工工期。 第四，钢-混结合梁使用寿命相对较长，其钢梁部分可回收再利用，具有一定的环保意义。 2 钢-混结合梁的构造特点 长春轻轨三期南三环-102国道站高架桥47+76+47m钢-混结合梁， 中支点处梁高4.2m，边支点处梁高 2.5 米，中跨跨中梁高 2.5m。采用单箱双室 W 型断面，腹板厚 20mm，上
4、翼板厚 2832mm，底板厚 3240mm，中支点左右 10m 范围内梁底钢板厚度为 40mm。其中钢 1 箱梁部分由工厂加工，全梁分为 9 个工厂制造段，8 个工地拼接缝，采用摩擦型高强螺栓连接，最长段 24.4m，最大吊重 167t。 每段钢箱梁由 3 块腹板、1 块底板、3 块上翼板及若干横隔板组成，如图 1 所示。钢箱梁 3 个腹板间每隔 34m 设置 1 道横隔板, 作为强度加劲板，因为钢板厚度与梁高度、宽度的比值很小，可视为薄壁结构，需要设置横隔板来保证腹板避免产生扭曲、弯折等变形，以保证整体稳定性。根据强度及稳定要求，底板上设置通长纵向加劲肋，腹板上设置竖直加劲肋，在中支点附近腹
5、板上设水平加劲肋。 钢箱梁与混凝土连接处设置传剪器为 D=22mm 剪力钉，以保证钢其与混凝土的可靠连接。 混凝土桥面板采用现浇施工，为了提高桥面板的应力，设计中采用了顶升钢梁、调整桥面板混凝土浇注顺序、 落梁和张拉预应力等措施。 顶升前在边支点附近浇注钢砂混凝土做为压重，防止边支点出现负反力。 可以说此段钢-混结合梁设计新颖，其中包含钢梁顶升、落梁、张拉等施工技术，本段钢-混结合梁在长春市轻轨三期工程中取得的成功，将为未来钢箱梁设计及施工起到很好的借鉴意义和极其深远的影响。 腹板及底板对接采用埋弧自动焊进行对接，并开 V 型破口保证焊透，焊缝等级 I 级，隔板单元焊接采用 CO2 气体保护焊
6、，焊缝等级为 II 级。 图 1 C50桥面板混凝土C50补偿收缩混凝土 1 3 钢-混结合梁的施工步骤 步骤一1、进行下部施工2、搭设该联的施工临时支架步骤二1、现场拼接钢梁2、拆除部分临时支架3、浇注边支点钢砂砼步骤三1、M32、M33墩处中间支点起顶50cm2、在临时支架上加楔块顶紧3、浇注支点下缘C50补偿收缩砼步骤四1、浇注中跨跨中和边跨砼桥面板2、桥面板达到强度后拆除临时支撑3、中跨混凝土达到强度后采用压重20km/m步骤五1、浇注中支点附近砼桥面板2、中支点混凝土达到强度后卸除压重。步骤六1、养护20天后中支点回落到设计位置，拆除临时支架2、在养护期间应加强砼的养生，避免暴晒、暴
7、寒，避免由于砼的收缩产生的裂缝步骤七1、依次张拉预应力束N4、N3、N2、N12、灌浆封锚步骤八1、铺设轨道及相关设备 1 图 2 4 钢箱梁试验计划 结合工程特点，为保证工程质量，确保钢箱梁各项指标符合设计及规范要求，特制订本试验检测计划： 表 1 钢箱梁试验计划 序号 检测项目 检验频率 参照规范 1 钢材 拉伸、 弯曲、 冲击、低温冲击、硬度 同一厂家，同一材质，同一板厚，同一出厂状态每 10 个炉（批）号抽验一组试件。 铁路钢桥制造规范-TB10212-2009 化学成分分析 同一厂家，同一材质，每 10 个炉（批）号抽验一组试件。 高强螺栓连接副 扭矩系数 按出厂批复，每批复验 5
8、套。 钢结构高强度螺栓连接的设计、 施工及验收规程-JGJ82-91 2 拼接板 抗滑移系数 每 2000t 为一制造批，制造厂和安装单位分别进行三组试验。 3 涂装材料 常规项目 每生产批号各一次 铁路钢桥制造规范-TB10212-2009 4 焊接材料 化学成分和熔敷金属力学性能 首次使用的焊接材料每一批次验一组 实芯焊丝化学成分 连续使用的同一厂家，同一型号的实芯焊丝，每批抽检一组。 焊剂熔敷金属力学性能 连续使用的同一厂家，同一型号的焊剂逐批进行检验。 药芯焊丝和焊条熔敷金属力学性能检验。 连续使用的同一厂家，同一型号的焊接药芯焊丝和焊条每一年进行一次检验。 5 焊缝 超声波检验 I
9、级焊缝 100%检验，II 级焊缝 20%抽检。 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级-GB11345 X 光检验 I 级焊缝 T 型接头 100%检验。 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级-GB3323 1 当使用的材料检验合格，并经监理工程师同意后方可进行下一步施工。 5 钢箱梁制作工艺流程 钢箱梁的制造分为腹板的加工、隔板的加工、腹板的焊接、隔板的焊接、腹板与隔板的组装、腹板与隔板的焊接、纵向加劲肋的加工与焊接、无损探伤检验以及工地现场拼接等主要工艺流程，工艺流程如图 2。 图纸会审技术交底 原材料矫正、检验 胎具工作台准备 整板喷砂除锈 数控切割 清理坡口油锈及矫正板面 腹板、底板、
10、翼板及隔板单元焊接 焊缝检查探伤检测 局部矫正节段检查 各单元组对焊接 摩擦面喷铝 清理表面油污杂物 喷涂剩余防腐漆 成品出厂安装 坡口加工 放样下料 喷涂第一层防腐底漆 半成品的标识分类 合格单元 预拼装 不合格单元返修 焊缝检查探伤检测 检查几何尺寸 配钻螺栓孔 1 6 钢箱梁防腐质量控制 对于钢构件来说，防腐质量的好坏将直接影响构造物的力学性能和耐久性，所以严格控制防腐施工质量是钢箱梁施工中的重点之一。 根据防腐施工的特点，决定防腐质量好坏的因素主要由钢材表面的除锈等级、除锈后钢材表面的粗糙度、涂层质量及层间附着力决定。 除锈等级控制 涂装前钢材表面锈蚀程度和除锈质量一般由目视平定其等级
11、。根据钢材表面原始锈蚀程度分为四个 “锈蚀等级” ， 将为涂装过的钢材表面及全面清除过原有涂层的钢材表面除锈后的质量分为若干个 “除锈等级” 。 钢材表面的锈蚀等级和除锈等级由文字叙述和典型样板的照片共同确定。 锈蚀等级分为 A、B、C 和 D 表示： A 全面地复盖这氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面； B 已发生锈蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面； C 氧化皮已因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并且有少量点蚀的钢材表面； D 氧化皮已因锈蚀而全部剥落，并且已普遍发生点蚀的钢材表面； 1 主要的除锈方法有喷射或抛射除锈(sa)、 手工和动力工具除锈 （st） 及火焰除锈 （F） 。 喷射或抛射除锈
12、(sa) 除锈前后的锈层应铲除，并且喷射或抛射除锈后，钢材表面应清除浮灰和碎屑。除锈后分为sa1、sa2、sa21/2、sa3 四个除锈等级。 手工和动力工具除锈（st） 用手工和动力工具，如用铲刀、手工或动力砂纸盘或砂轮等工具除锈的方法。分为st2、 st3 两个除锈等级。 火焰除锈（F） 火焰除锈前，厚的锈层应铲除，火焰除锈应包括在火焰加热作业后以动力钢丝刷清加热后附着在钢材表面的产物。 根据图纸要求本段钢箱梁除锈等级为sa3 级， 根据工厂实际情况采用喷砂方法进行除锈，砂子采用无盐分和无污染的石英砂。根据目视评定，通过与图片的对比，评定其除锈等级，不合格时必须重新喷砂处理，100%合格后
13、方可进行下料。 其余除锈等级对比图片详见涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923-88,此处不做详细说明。 粗糙度检验 钢板除锈后的粗糙度直接影响钢材与涂料间的附着力的大小，但粗糙度太大，第一层底漆并不能完全覆盖轮廓峰，将直接影响防腐质量。 铁路刚桥保护涂装 TB/T 1527-2004 中规定：涂装涂料涂层时，选用最大粗糙度不超过涂装体系干膜厚度的 1/3,表面粗糙度超过规定时需加涂一道底漆；喷涂锌铝涂层是，如果粗糙度超过Rz100微米时，涂层应超过轮廓峰125微米。 涂装涂料涂层时，钢表面粗糙度规定为Rz25微米60微米。电弧喷涂锌铝金属时，钢表面的粗糙度规定为Rz50微米100微米。
14、 表面粗糙度检验方法有： 可采用表面粗糙度比样块 GB/规定的比较样块进行粗糙度目视和触觉评定。 （基本不用此方法） 可使用触针式表面轮廓仪测量。 （常用方法） 1 测量峰谷深度可用指针式千分尺测量。 涂层施工质量控制 本工程根据设计要求采用铁路刚桥保护涂装 TB/T 1527-2004 中的第 V 涂装体系，具体详见下表： 表 2 涂层质量要求： 涂料涂层表面平整均匀，不允许有剥落、起泡、裂纹、气孔，允许有不影响防 护性能的轻微橘皮、流挂、刷痕和少量杂质。 金属涂层表面均匀一致，不允许有起皮、鼓包、大熔滴、松散粒子、裂纹、掉 块，允许有不影响防护性能的轻微结疤、起皱。 1 整个涂装体系层间附
15、着力按色漆和清漆 漆膜的划格试验 GB/T 9268-1998 规定做划格实验，附着力不低于一级。 锌、铝涂层对钢基材的附着力按金属和其他无极覆盖层热喷涂锌、铝及其合金 GB/T 9793-1997 中的规定做切格试验，试验结束后，方格内的涂层不得与基体剥离；采用拉力试验法实验时，附着力不低于。 涂装作业环境和涂装时间间隔要求： 电弧喷涂铝锌、铝涂层时作业环境要求与电弧喷涂作业的时间要求，按热喷涂金属件表面处理通则 GB/T 11373-1989 规定。 钢结构表面清理后应在 4h 内完成涂装锌、铝涂层，电弧喷涂锌、铝完成后应立即覆盖封孔剂。 水性无机富锌防锈底漆、酚醛漆、醇酸漆、聚氨酯漆、氟
16、碳面漆不允许在气温 5以下施工 为保证涂装质量应从以下几方面进行控制： 在涂装过程中对温度、湿度和周围环境等涂装作业环境进行检验。 在涂装过程中对涂装间隔时间和涂膜外观进行检验。 涂装过程中使用漆膜厚度仪对底漆涂层、 锌铝涂层以及完整的涂装体系的涂层厚度分别进行检验 涂装过程中采用抽样法对涂层附着力进行检验， 涂层附着力可以是钢基体和涂层间附着力，也可以是完整涂装体系层间附着力。 施工注意事项： 本阶段施工应特别注意拼接板及拼接处钢梁本身的喷铝质量， 并满足设计要求摩擦面抗滑移系数不小于之规定. 7 零部件切割余量控制 腹板、 底板及隔板单元的零部件均由数控机床进行切割下料， 加工精度满足规范
17、 铁路钢桥制造规范-TB 的规定。 由于钢箱梁设计图纸仅提供设计尺寸，未考虑制作加工余量和焊接收缩余量。因此，零部件下料时必须在设计尺寸的基础上加放切割加工余量和焊接收缩余量。 余量的加放原则是在构件长度方向上只加放焊接收缩补偿值和机加工余量， 不再加放装配余量， 各部分余量在各道工序中逐步减小，使最终的累积误差近似于零。 1 钢箱梁的底板及腹板的对接焊缝在施焊过程中会造成箱梁长度方向和宽度方向收缩， 因此外板条在下料时， 在长度方面上每米加的焊缝补偿值； 宽度方向收缩依靠内隔板加放余量定位控制。 由于把箱内隔板作为钢箱梁外围几何尺寸的定位控制基准，所以箱内气体保护焊的隔板整体部件的四周每边各
18、加放 4mm 机加工余量，边缘机加工后每边各留 1mm 收缩余量。4 条焊缝焊接过程中会造成箱梁断面缩小， 所以利用隔板长宽方向加放的收缩余量控制钢箱梁的断面几何尺寸。 零部件的下料尺寸为设计尺寸加上述余量，为了保证箱型梁内各道隔板及箱型梁外各连接板之间相对位置的正确， 各余量要分别加放在各段尺寸中， 而不能集中加放在一端。 8 长板条的下料与校正 板条下料前，应根据板条宽度的设计尺寸与原材料钢板的定尺配料，尽量减少多余边 料，降低材料损耗，并对原材料钢板的轧制偏差进行处理，由于轧制偏差会产生边线不垂 直或卷边毛边现象，划线时应去掉原材料钢板的毛边。另外，由于切割产生割缝，因此，割缝间要根据板
19、厚的不同以及割嘴精度差别正确加放补偿值， 一般加放 2mm 补偿值。 板条宜采用多头高精度门式数控切割机切割。 切割技术要求；由于窄板条的长边为焊缝熔合边，边缘的表面粗糙度不大于 5010-6 m；宽板条两边为自由边，表面粗糙度为 10010-6 m 以下；割缝边缘垂直度超差不得 2mm；板条宽度尺寸误差1mm，且窄板宽度不允许正公差。 首先清除构件切割边缘毛刺，然后打磨清理，自由边如有缺陷，预热后手工补焊，预 热方法采用割炬火焰局部加热至 150左右，经补焊并自然冷却后用磨光机磨平。如果加工的坡口内有缺陷，不宜补焊，只能采用磨光机磨成光顺凹坑且应圆滑过渡。 板条切割后必须经过矫正才能进入下道
20、工序，主要是保证板条的平整和消除应力。 焊接应力和变形控制 为了有效控制钢结构因焊件的不均匀膨胀和收缩而造成的焊接变形， 就焊接变形和焊接应力的各种影响因素进行分析， 针对各影响因素采取相应的控制措施。 现在钢结构焊的接形式，各异的焊接机械、焊接方法不断发展和进步，焊接技术成了一个关键的问题。在施工过程中，由于焊接产生的焊接残余应力和残余变形，严重影响着工程的质量、结构承载力 (即使用功能 )，因而，必须采用合理的方法加以控制。 钢结构的焊接过程实际上是在焊件局部区域加热后又冷却凝固的热过程， 但由于不均 1 匀温度场， 导致焊件不均匀的膨胀和收缩， 从而使焊件内部产生焊接应力而引起焊接变形。
21、常见的焊接应力有 ： 1)纵向应力 ； 2)横向应力 ； 3)厚度方向应力。 常见的焊接变形有 ：1)纵向收缩变形 ；2)横向收缩变形 ；3)角变形 ；4)弯曲变形 ；5)扭曲变形 ；6)波浪变形。针对这些不同种类的焊接变形和应力分布，追溯根源，具体进行控制。 一、焊接变形的控制措施 全面分析各因素对焊接变形的影响，掌握其影响规律，即可采取合理的控制措施。 1、焊缝截面积的影响 焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积， 焊缝面积越大， 冷却时收缩引起的塑性变形量越大，焊缝面积对纵向、横向及角变形的影响趋势是一致的，而且是起主要的影响，因此，在板厚相同时，坡口尺寸越大，收缩变形越大。 2、焊接热输
22、入的影响 一般情况下，热输入大时，加热的高温区范围大，冷却速度慢，使接头塑性变形区增大。 3、焊接方法的影响 多种焊接方法的热输入差别较大， 在钢结构焊接常用的几种焊接方法中， 除电渣以外，埋弧焊热输入最大，在其他条件如焊缝断面积等相同情况下，收缩变形最大，手工电弧焊居中，CO2气体保护焊最小。 4、接头形式的影响 在焊接热输入、焊缝截面积、焊接方面等因素条件相同时，不同的接头形式对纵向、横向、角变形量有不同的影响。常用的焊缝形式有堆焊、角焊、对接焊。 1)表面堆焊时， 焊缝金属的横向变形不但受到纵横向母材的约束， 而且加热只限于工件表面一定深度而使焊缝的收缩同时受到板厚、深度、母材方面的约束
23、。 2)T 形角接接头和搭接接头时，其焊缝横向收缩情况与堆焊相似，其横向收缩值与角焊缝面积成正比，与板厚成反比。 3)对接接头在单道 (层 )焊的情况下， 其焊缝横向收缩比堆焊和角焊大， 在单面焊时坡口角度大，板厚上、下收缩量差别大，因而角变形较大。 双面焊时情况有所不同，随着坡口角度和间隙的减小，横向收缩减小，同时角变形也减小。 5、焊接层数的影响 1)横向收缩 ：在对接接头多层焊接时，第一层焊缝的横向收缩符合对接焊的一般条 1 件和变形规律， 第一层以后相当于无间隙对接焊， 接近于盖面焊道时与堆焊的条件和变形规律相似。 2)纵向收缩 ：多层焊接时，每层焊缝的热输入比一次完成的单层焊时的热输
24、入小得多，加热范围窄，冷却快，产生的收缩变形小得多，而且前层焊缝焊成后都对下层焊缝形成约束，因此，多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得多，而且焊的层数越多，纵向变形越小。 6、在工程焊接实践中，由于各种条件因素的综合作用，焊接残余因素单独作用的影响便于对工程具体情况做具体的综合分析。所以，了解焊接变形产生的原因和影响因素，则可以采取以下控制变形的措施 ： 1)减小焊缝截面积，在得到完整、无超标缺陷焊缝的前提下，尽可能采用较小的坡口尺寸 (角度和间隙 ) 2)对屈服强度 345MPA 以下，淬硬性不强的钢材采用较小的热输入，尽可能不预热或适当降低预热、层间温度 ；优先采用热输入较小的焊接方法，如
25、 CO2气体保护焊。 3)厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。 4)在满足设计要求情况下，纵向加强肋和横向加强肋的焊接可采用间断焊接法。 5)双面均可焊接操作时， 要采用双面对称坡口， 并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序。 6)T 形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝。 7)采用焊前反变形方法控制焊后的角变形。 8)采用刚性夹具固定法控制焊后变形。 9)采用构件预留长度法补偿焊缝纵向收缩变形，如 H 形纵向焊缝每米长可预留 。 10)对于长构件的扭曲，主要靠提高板材平整度和构件组装精度，使坡口角度和间隙准确， 电弧的指向或对中准确， 以使焊缝角度变形和翼板及腹板纵向变形值与构件长度方向
26、一致。 11)在焊缝众多的构件组焊时或结构安装时，要采取合理的焊接顺序。 12)设计上要尽量减少焊缝的数量和尺寸， 合理布置焊缝， 除了要避免焊缝密集以外，还应使焊缝位置尽可能靠近构件的中性轴，并使焊缝的布置与构件中性轴相对称。 二，焊接应力的控制措施 构件焊接时产生瞬时内应力，焊接后产生残余应力，并同时产生残余变形，这是不可 1 避免的现象。 焊接变形的矫正费时费工， 构件制做和安装首先考虑的是控制变形， 往往对控制残余应力较为忽视，常用一些卡具、支撑以增加刚性来控制变形，与此同时实际上增大了焊后的残余应力。 对于一些本身刚性较大的构件，如板厚较大，截面本身的惯性矩较大时，虽然变形会较小，但
27、却同时产生较大的内应力，甚至产生裂纹。 因此，对于一些构件截面厚大，焊接节点复杂，拘束度大，钢材强度级别高，使用条件恶劣的重要结构要注意焊接应力的控制。控制应力的目标是降低应力集中使其均匀分布，其控制措施有以下几种 ： 1)减小焊缝尺寸 ：焊接内应力由局部加热循环而引起，为此，在满足设计要求的条件下，不应加大焊缝尺寸和层高，要改变焊缝越大越安全的想法 做法。 2)减小焊接拘束度 ：拘束度越大，焊接应力越大，首先应尽量使焊缝在较小拘束度下焊接，尽可能不用刚性固定的方法控制变形，以免增大焊接拘束度。 3)采取合理的焊接顺序 ： 在焊缝较多的组装条件下， 应根据构件形状和焊缝的布置，采取先焊收缩量较
28、大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝 ；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝的原则。 4)降低焊件刚度，创造自由收缩的条件。 5)锤击法减小焊接残余应力 ：在每层焊道焊完后立即用圆头敲渣小锤或电动锤击工具均匀敲击焊缝金属，使其产生塑性延伸变形，并抵消焊缝冷却后承受的局部拉应力。但根部焊道、 坡口内及盖面层与母材坡口面相邻的两侧焊道不宜锤击， 以免出现熔合线和近缝区的硬化或裂纹。高强度低合金钢，如屈服强度级别大于 345MPa 时，也不宜用锤击法消除焊接残余应力， 6 )采用抛丸机除锈 ：通过钢丸均匀敲打来抵消构件的焊接应力。 综上所述，在施工过程中，一定要了解焊接工艺
29、，采用合理的焊接方法和控制措施，以便减少和消除焊后残余应力和残余变形。在实践中不断总结、积累焊接经验，综合分析考虑的各种因素，可以保证工程中的焊接质量。 9 切割件的边缘加工及坡口加工要求 钢箱梁的外板 4 道角焊缝按强度要求设计成全焊透（CP 型）坡口和局部焊透（PP 型） 1 坡口两种形式。有时根据受力情况以及强度要求的不同，两种坡口形式混合使用，于是两 种坡口交界处就形成一个过渡段， 过渡段一般取在 PP 型坡口区域内， 过渡段长度为 40mm， 如图 4 所示。 切割件的自由边缘一般采用角向磨光机人工打磨， 确保表面粗糙度要求， 若切割边需 作为熔合的焊接边时宜采用机加工。 焊缝坡口一
30、般采用半自动气割机两边对称同时切割， 加工坡口时应严格控制角度和各 部的尺寸， 必要时应先在边缘上划好切割线， 按切割线切割， 坡口加工角度误差不大于。 如果坡口加工精度要求高且设计要求机加工时，为满足设计精度的要求，坡口加工首先采用刨边机刨边，然后采用机械倒边机加工坡口。 10 划线样板和检验样板的准备 为了对箱梁各零部件的准确位置进行统一控制，以及对成型的箱梁进行有效的质量检查，需制作 2 块工具样板，作为辅助工具使用，可用厚度为 4 mm 的冷轧板制作。其中 1 根为装配划线钢带，用于箱内隔板安装和窄板钻孔划线，钢带样板上要标明上口和下口线、箱内各道隔板位置线和厚度方向以及熔嘴焊的眼孔中
31、心线等， 这些线必须考虑机加工和切割余量， 以及各段尺寸中加放的焊接补偿值， 如图 5 所示。 另 1 根为检验样板， 用于箱形梁铣头、安装箱外附件的控制位置和检验。 样板上要标明两端铣切线， 连接板位置线以及其他部件的位置线，其中连接板钻孔要以基准眼孔的中心线作为定位点，不能以板的边缘定位，使检验 1 样板的各段尺寸均为设计尺寸。 11 钢箱梁制作工艺过程 钢箱梁的制作工艺过程如图 6 所示。 1 1）组装钢箱梁前，根据钢箱梁的外形几何尺寸制作组装胎架，胎架上表面水平度误差允许偏差1 mm。 2）将 1 块宽板吊上胎架，利用划线样板划出中心线，箱内隔板位置线及上口和下口工艺性加强板的位置线，
32、并标明厚度方向以及窄板安装位置线。 3）安装箱内隔板，安装时要求隔板中心线与宽板中心线对准，并保证全部隔板的边缘在同一条直线上，且隔板的熔化嘴焊槽线与宽板的焊孔位置线对准。 4）实施定位焊，焊前火焰局部预热至 150。夹板与隔板采用间断焊接，夹板与宽板 用于手工电弧焊焊一道焊高为 6 mm 的焊缝。 5）吊装 1 块窄板，其上下端必须与宽板的上下端对齐。 6）吊装另 1 块窄板，在组装胎架上，由两块窄板和 1 块宽板拼成 型，其上下端必须与下面的宽板对齐，并且焊孔位置线必须与隔板的熔化嘴焊槽对准。拼装过程中，随时采用螺旋千斤顶顶紧，确保内表面与隔板贴紧，局部间隙不大于 mm，经常用塞尺检查，间
33、隙超标的，重新顶紧后，再施定位焊。 7）焊接隔板两侧与窄板的焊透角焊缝。采用手工电弧焊焊接，并分层施焊，先打底后盖面。焊接另一边时，必须采用碳弧刨清根，然后再打底和盖面。随时测量并及时矫正变形。 8）安装箱内衬板并焊接，注意衬板比焊缝两端各长 50 mm 以上，并在一条直线上，衬板与箱板要焊接牢固，以免脱落。 9）盖面最后 1 块宽板合拢成箱型梁，合拢前应将箱内隔板位置线引出划在外板上，以备熔化嘴焊缝超声波探伤检测时能找准位置。为保证外板 4 道埋弧焊自动焊的起弧质量，应在外板四角位置装好引弧板，引弧板要符合规定要求并焊牢，然后交下道工序焊接。 10）焊接在专用胎架上进行，焊前必须按焊接工艺评
34、定卡要求进行预热，每条焊缝根据板厚和焊缝高度要求分层分多次施焊，一般是先打底焊，然后再施盖面焊。4 条焊缝的焊接顺序必须按对角对称施焊， 因此必须多次翻身配合。 焊接过程中随时对变形情况进行观察和测量，包括弯曲、扭曲、角尺度变形，发现异常情况随时矫正。 11）4 条焊缝焊接完后，对焊缝进行超声波探伤检查，发现缺陷，将缺陷部位利用碳弧刨刨除，然后重新修补。 12）根据划线样板的确定位置，将熔化嘴焊孔钻穿，进行熔化嘴焊接。熔化嘴焊接按自上而下的顺序进行，先从下窄板焊孔开始起弧，最后到上窄板焊孔收弧结束，切忌中间有断弧现象。 为了保证下窄板焊孔段的起弧质量， 必须在在下窄板焊孔外放置等径的起弧 1
35、铜套管。熔化嘴焊接完后，去掉起弧铜套管即可，如图 7 所示。焊接后进行超声波探伤检查，检查有无断弧或未熔合质量。 13）对成型的箱梁几何尺寸和外观初步检查，包括总长、宽度及变形情况，对超出允许偏差的变形进行校正。 14）矫正钢箱梁至符合标准后，将钢梁放在平台上，再利用划线样板划线，划线的内容包括：四个面的中心线、两端头铣切加工的控制线、连接板和附件安装的位置线，然后送下道工序铣端头。 15）机加工结束后，安装好钢箱梁附件，并加工好端头拼接的坡口，安装附件要以眼孔中心为定位点，需格外注意第一只眼孔边缘的距离。 16）钢箱梁跨度超过 24m 以上时，需分两段或多段制作，半成品梁段制作完成后，在制作
36、工厂进行预拼装，预拼装完后组对编号，最后运输至现场进行对接拼装。 9 钢箱梁现场拼接前的检测 钢箱梁在梁段拼接施焊前， 还有一个重要的工作就是对箱梁进行现场拼接前检测， 需要对中线、箱梁总长及梁段端头坡口加工情况等进行检查，将所测量数据与梁段匹配（工厂预拼装）阶段的数据相比较，对出入较大的做好标记，及时给予调整处理。 1 在测量钢箱梁对接中心线时， 对于超出中心线允许偏差范围的， 采用调节环缝间隙和微调梁段端口方法进行处理，修正消除其中心线超差部分。 由于梁段工地拼接与梁段工厂制作匹配预拼装时受力不一样， 加上梁段面板悬臂长度不一致， 容易使拼接接头产生错边现象， 出现错边量超过允许偏差， 必
37、须进行矫正和调整。 温度对钢箱梁拼接精度影响不容忽视，由于拼接现场工地与工厂预拼装时存在温差，温差使梁段产生热胀冷缩现象，最终使箱梁的总长产生误差，因此在拼接前，必须先测量拼接现场的实际温度， 再与工厂预接装时温度进行温差对比， 利用经验公式计算出梁段长度变形量，在拼装时用间隙调整方法消除偏差。 10 钢箱梁现场拼接精度控制的重点项目 钢箱梁对接经检测中心线和长度合格后， 钢箱梁接头组装焊接工作才能开始。 拼装中重点保证焊接点的精度和质量以减少焊接变形。 第一项精度控制是调准拼装间距，按经过微调处理的环缝梁段间距，误差不超过，用定位专用马板点固相邻梁段。 第二项精度控制是调准梁段接口处的钢板对
38、接平整度。对接处的钢箱梁外板矫平后，错边量误差应不大于。对错边量超过允许偏差的，要进行调整处理。 第三项精度控制是保证环缝每道焊缝的焊接质量。 焊接参数严格按焊接工艺评定卡参数执行。为保证全天候作业的焊缝质量，工地焊接时要有防晒、防风、防雨的设施。 11 钢箱梁现场拼接施工工艺 大跨度钢箱梁采用分段制作，拼装接头连接为全焊透对接。现场搭设拼装平台，在拼装平台上进行拼接操作。 首先按设定的间距装配调准相邻两梁段， 保证两梁段间的拼装间隙，用大型定位马板点焊定位。对于梁段在对接时形成的错边量，用火焰烘烤（注意温度控制） ，再加装定位马板校正。接着清理打磨焊缝坡口，有 CO2自动焊打底焊。梁段的拼接
39、环焊顺序宜先焊底板，然后再焊侧面。进行侧面焊接时，为减少变形必须从侧向两边对称施焊。焊接完成后，拆除定位马板，然后对焊缝进行超声波探伤检测。 12 钢箱梁接装总长的精度控制 焊接收缩及温差等因素对钢箱梁的总长偏差产生很大的影响，因此钢箱梁的总长控 1 制要引起足够重视。如果对总长偏差疏于控制，形成总长的误差超标，最终会由于积累误差无法消除而造成质量隐患。 由于设计允许温度与工厂制作温度以及现场拼装温度不尽相同，且焊接收缩量千差万别。所以为了确保钢箱梁的总长控制在偏差允许范围内，必须从钢箱梁制作下料开始，一直到钢箱梁工地拼接全过程都要精确控制长度。 确定无余量下料的切割尺寸，宜采用倒推法。在执行
40、设计尺寸的基础上，必须考虑如下因素： 1）钢箱梁外板对接焊缝收缩量；2）钢箱梁拼装时的收缩量；3）单元件热矫正收缩量；4）单元件焊接时的收缩量；5）切割的自耗量；6）钢箱梁拼装后整体起拱的斜长与水平投影长度的差值。 在钢箱梁工地拼接施焊前，进行环缝间隙调整，它是对梁段对接总长进行控制的最后一道工序。根据环缝焊后收缩量与梁段对接焊所需尺寸以及温度影响确定每条环缝间隙。 在钢箱梁拼接施焊前，还必须在焊缝两侧各 300mm 处用钢划针刻上距离标记，此标记分布于钢箱梁底板、面板、侧板两边，以此作为测量对接环焊缝间隙的控制线。钢箱梁对接环缝焊接完工后， 检测所刻标记， 测量出环缝焊接收缩量控制效果， 并
41、记录测量数据，不断修正调整，作为技术资料保存。 13 结语 钢构件主要由切割下料、装配、焊接、矫正、探伤等工序组成。对每个工序进行控制是保证最终产品质量的关键。 钢箱梁的制造精度是由工厂制作精度和现场拼接精度决定的， 制作和现场拼装过程中一定要严把各道工序的质量关， 在实践中不断探索各工序的控制余量，确保误差控制在允许偏差范围内，并力争把变形消除在过程中，只有这样才能生产出合格的产品。 本文所介绍的钢箱梁制作工艺和拼接控制要领是经过实践验证的成熟技术，可供生产同类型钢构件时参考借鉴。 焊 接 质 量 检 查 一般规定 1 质量检查人员按本规程及施工图纸和技术文件要求， 对焊接质量进行监督和检查
42、。 2.质量检查人员的主要职责为：对所用钢材及焊接材料的规格、型号、材质以及外观 1 进行检查，均符合图纸和相关规程、标准的要求； 3.监督检查焊工合格证及认可施焊范围； 4.监督检查焊工是否严格按焊接工艺技术文件要求及操作规程施焊； 5.对焊缝质量按照设计图纸、技术文件及本规程要求进行验收检验。 6.检查前应根据施工图及说明文件规定的焊缝质量等级要求编制检查方案， 由技术负责人批准并报监理工程师备案。检查方案应包括检查批的划分、抽样检查的抽样方法、检查项目、检查方法、检查时机及相应的验收标准等内容。 7抽样检查时，应符合下列要求： 1）焊缝处数的计数方法：工厂制作焊缝长度小于等于1000时，
43、条焊缝为处；长度大于1000时，将其划分为每300为处；现场安装焊缝每条焊缝为处； 2）可按下列方法确定检查批：按焊接部位或接头形式分别组成批；工厂制作焊缝可以同一工区（车间）按一定的焊缝数量组成批； 3）抽样检查除设计指定焊缝外应采用随机取样方式取样。 4）抽样检查的焊缝数如不合格率小于时，该批验收应定为合格；不合格率大于时，该批验收应定为不合格；不合格率为时，应加倍抽检，且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加一处， 如在所有抽检焊缝中不合格率不大于时， 该批验收应定为合格，大于时，该批验收应定为不合格。当批量验收不合格时，应对该批余下焊缝的全数进行检查。当检查出一处裂纹缺陷时，应加倍抽
44、查，如在加倍抽检焊缝中未检查出其它裂纹缺陷时， 该批验收应定为合格， 当检查出多处裂纹缺陷或加倍抽查又发现裂纹缺陷时，应对该批余下焊缝的全数进行检查。 5）所有查出的不合格焊接部位应按规定予以补修至检查合格。 8.外观检验 1）所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查，、类钢材的焊缝应以焊接完成24后检查结果作为验收依据，类钢应以焊接完成48后的检查结果作为验收依据。 2） 外观检查一般用目测， 裂纹的检查应辅以倍放大镜并在合适的光照条件下进行，必要时可采用磁粉探伤或渗透探伤，尺寸的测量应用量具、卡规。 9.焊缝外观质量应符合下列规定： 1）一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷
45、，一级焊缝不得存在表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷； 2） 二级焊缝的外观质量除应符合本条第一款的要求外， 尚应满足表7.2.3的有关规定； 10.焊缝尺寸应符合下列规定： 1）焊缝焊脚尺寸应符合设计规定 2）焊缝余高及错边应符合设计规定。 11.无损检测 1 1）无损检测应在外观检查合格后进行。 2）焊缝无损检测报告签发人员必须持有相应探伤方法的级或级以上资格证书。 3）设计要求全焊透的焊缝，其内部缺陷的检验应符合下列要求： 一级焊缝应进行100的检验，其合格等级应为现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法 （）级检验的级及级上； 二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20，其合格
46、等级应为现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法 （）级检验级及级以上； 4）设计文件指定进行射线探伤或超声波探伤不能对缺陷性质作出判断时，可采用射线探伤进行检测、验证。 5）射线探伤应符合现行国家标准钢熔化焊对接接头射线 照相和质量分级 （）的规定，射线照相的质量等级应符合的要求。一级焊缝评定合格等级应为钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级 （）的级及级以上， 二级焊缝评定合格等级应为 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级（）的级及级以上。 11.下列情况之一应进行表面检测： 1）外观检查发现裂纹时，应对该批中同类焊缝进行的表面检测； 2）外观检查怀疑有裂纹时，应对怀疑的部位进行表面探伤
47、。 3）设计图纸规定进行表面探伤时； 4）检查员认为有必要时 焊 接 工 艺 一般规定 、清除待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污； 、 焊接坡口边缘上钢材的夹层缺陷长度超过时， 应采用无损探伤检测其深度，如深度不大于，应用机械方法清除；如深度大于，应用机械方法清除后焊接填满；若缺陷深度大于时，应采用超声波探伤测定其尺寸，当单个缺陷面积（）或聚集缺陷的总面积不超过被切割钢材总面积（）的时为合格，否则该板不宜使用； 3、 钢材内部的夹层缺陷， 其尺寸不超过第款的规定且位置离母材坡口表面距离 （）大于或等于时不需要修理； 如该距离小于则应进行修补， 其修补方法应符合规定； 4、夹层缺陷是裂纹时，如裂纹
48、长度和深度（）均不大于，其修补方法应符合第节的规定；如裂纹深度超过或累计长度超过板宽的时，该钢板不宜使用。 1 5、焊接材料除应符合有关规定外，尚应符合下列规定： 1）焊条、焊丝、焊剂和熔嘴应储存在干燥、通风良好的地方，由专人保管； 2）焊条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝在使用前，必须按产品说明书及有关工艺文干。 3）低氢型焊条烘干温度应为，保温时间应为，烘干后应缓冷放置于的保温箱中存放、待用；使用时应置于保温筒中；烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过应重新烘干；焊条重焊条不应使用； 4）实芯焊丝及熔嘴导管应无油污、锈蚀，镀铜层应完好无损； 5）焊条、焊剂烘干装置及保温装置的加热、测温、控温性能应符
49、合使用 6）焊接不同类别钢材时，焊接材料的匹配应符合设计要求。 6、焊缝坡口表面及组装质量应符合下列要求： 1）焊接坡口可用火焰切割或机械方法加工。当采用火焰切割时，切割面质量应符合国家现行标准的相应规定。缺棱为时，应修磨平整；缺棱超过时，应用直径不超过的低氢型焊条补焊，并修磨平整。当采用机械方法加工坡口时，加工表面不应有台阶； 2）施焊前，焊工应检查焊接部位的组装和表面清理的质量，如不符合要求，应修磨补焊合格后方能施焊。 各种焊接方法焊接坡口组装允许偏差值应符合设计的规定。 坡口组装间隙超过允许偏差规定时，可在坡口单侧或两侧堆焊、修磨使其符合要求，但当坡口组装间隙超过较薄板厚度倍或大于时，
50、不应用堆焊方法增加构件长度和减小组装间隙； 3）搭接接头及形角接接头组装间隙超过施焊的焊脚尺寸应比设计要求值增大。 但形角接接头组装间隙超过时， 应事先在板端堆焊并修磨平整或在间隙内堆焊填补后施焊； 4）严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物。 7、焊接工艺文件应符合下列要求：A 施工前应由焊接技术责任人员根据焊接工艺评定结果编制焊接工艺文件， 并向有关操作人员进行技术交底， 施工中应严格遵守工艺文件的规定；B 焊接工艺文件应包括下列内容：焊接方法或焊接方法的组合；母材的牌号、厚度及其它相关尺寸；焊接材料型号、规格；焊接接头形式、坡口形状及尺寸允许偏差；夹具、定位焊、衬垫的要求；焊接电流、焊接
51、电压、焊接速度、焊接层次、清根要求、焊接顺序等焊接工艺参数规定；预热温度及层间温度范围；后热、焊后消除应力处理工艺；检验方法及合格标准； 8、其它必要的规定。 1)焊接作业环境应符合以下要求： 焊接作业区风速当手工电弧焊超过、 气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过时， 应设防风棚或采取其它防风措施。 制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时，也应按以上规定设挡风装置； 1 2）焊接作业区的相对湿度不得大于； 3）当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施； 4）焊接作业区环境温度低于时，应将构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于范围内的母材， 加热到以上后方可施焊， 且在焊接过程
52、中均不应低于这一温度。实际加热温度应根据构件构造特点、钢材类别及质量等级和焊接性、焊接材料熔敷金属扩散氢含量、 焊接方法和焊接热输入等因素确定， 其加热温度应高于常温下的焊接预热温度， 并由焊接技术责任人员制订出作业方案经认可后方可实施。 作业方案应保证焊工操作技能不受环境低温的影响，同时对构件采取必要的保温措施； 5）焊接作业区环境超出本条第、款规定但必须焊接时，应对焊接作业区设置防护棚并由施工企业制订出具体方案， 连同低温焊接工艺参数、 措施报监理工程师确认后方可实施。 9、引弧板、引出板、垫板应符合下列要求： )严禁在承受动荷载且需经疲劳验算构件焊缝以外的母材上打火、引弧或装具； 2）不
53、应在焊缝以外的母材上打火、引弧； 3）形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端，必须配置引弧板和引出板，其材质应和被焊母材相同，坡口形式应与被焊焊缝相同，禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板； 4）手工电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引出长度应大于。其引弧板和引出板宽度应大于， 长度宜为板厚的 倍且不小于， 厚度应不小于；非手工电弧焊焊缝引出长度应大于。 其引弧板和引出板宽度应大于， 长度宜为板厚的倍且不小于，厚度应不； 5）焊接完成后，应用火焰切割去除引弧板和引出板，并修磨平整。不得用锤击引弧板和引出板。 6）定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊，所用焊接材料应与正式施焊相当。定位焊焊缝
54、应与最终焊缝有相同的质量要求。 钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内焊接， 定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的， 定位焊焊缝长度宜大于， 间距宜为，并应填满弧坑。定位焊预热温度应高于正式施焊预热温度。当定位焊焊缝上有气孔或裂纹时，必清除后重焊。 1O、多层焊的施焊应符合下列要求： 1）厚板多层焊时应连续施焊，每一焊道焊接完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时， 应清除后方可再焊。 在连续焊接过程中应控制焊接区母材温度， 使层间温度的上、 下限符合工艺文件要求。 遇有中断施焊的情况， 应采取适当的后热、保温措施，再次焊接时重新预热温度应高于初始预热温度； 2）坡口底层焊道采用焊条手
55、工电弧焊时宜使用不大于的焊条施焊，底层根部 1 焊道的最小尺寸应适宜，但最大厚度不应超过。 11、实际工程结构施焊时的预热温度，尚应满足下列规定： 1）根据焊接接头的坡口形式和实际尺寸、板厚及构件拘束条件确定预热温度。焊接坡口角度及间隙增大时，应相应提高预热温度； 2） 根据熔敷金属的扩散氢含量确定预热温度。 扩散氢含量高时应适当提高预热温度。当其它条件不变时， 使用超低氢型焊条打底预热温度可降低。 二氧化碳气体保护焊当气体含水量符合本规程要求. 3）根据焊接时热输入的大小确定预热温度。当其它条件不变时，热输入增大， 预热温度可降低。 电渣焊和气电立焊在环境温度为以上施焊时可不进行预热； 4）
56、根据接头热传导条件选择预热温度。在其它条件不变时，形接头应比对接接头的预热温度高。 但形接头两侧角焊缝同时施焊时应按对接接头确定预热温度。 5）根据施焊环境温度确定预热温度。操作地点环境温度低于常温时（高于） ，应提高预热温度。 12、预热方法及层间温度控制方法应符合下列规定： 1）焊前预热及层间温度的保持宜采用电加热器、火焰加热器等加热，并采用专用的测温仪器测量； 2）预热的加热区域应在焊接坡口两侧，宽度应各为焊件施焊处厚度的倍以上，且不小于； 预热温度宜在焊件反面测量， 测温点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于处；当用火焰加热器预热时正面测温应在加热停止后进行。 3)当要求进行焊后消氢处
57、理时，应符合下列规定： 消氢处理的加热温度应为， 保温时间应依据工件板厚按每板厚不小于、且总保温时间不得小于确定。达到保温时间后应缓冷至常温； 13、防止层状撕裂的工艺措施 形接头、十字接头、角接接头焊接时，宜采用以下防止板材层状撕裂的焊接工艺措施： 1）采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接； 2）采用低强度焊条在坡口内母材板面上先堆焊塑性过渡层； 3)采用低氢型、超低氢型焊条或气体保护电弧焊施焊； 5）提高预热温度施焊。 14、控制焊接变形的工艺措施: 1)宜按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形： 2)对于对接接头、 形接头和十字接头坡口焊接， 在工件放置条件允许或易于翻身的 1 情况
58、下，宜采用双面坡口对称顺序焊接；对于有对称截面的构件，宜采用称于构件中和轴的顺序焊接； 3)对双面非对称坡口焊接，宜采用先焊深坡口侧部分焊缝、后焊浅坡口侧、最后焊完深坡口侧焊缝的顺序； 4)对长焊缝宜采用分段退焊法或与多人对称焊接法同时运用； 5)宜采用跳焊法，避免工件局部加热集中。 6)宜采用反变形法控制角变形。 7)对一般构件可用定位焊固定同时限制变形； 对大型、 厚板构件宜用刚性固定法增加结构焊接时的刚性。 8)对于大型结构宜采取分部组装焊接、 分别矫正变形后再进行总装焊接或连接的施工方法。 15、焊后消除应力处理 1)设计文件对焊后消除应力有要求时， 根据构件的尺寸， 工厂制作宜采用加
59、热炉整体退火或电加热器局部退火对焊件消除应力，仅为稳定结构尺寸时可采用振动法消除应力；工地安装焊缝宜采用锤击法消除应力。 2)对焊接构件进行局部消除应力热处理时，尚应符合下列要求： 使用配有温度自动控制仪的加热设备，其加热、测温、控温性能应符合使用要求； 3)构件焊缝每侧面加热板（带）的宽度至少为钢板厚度的倍，且应不小于； 4)加热板（带）以外构件两侧尚宜用保温材料适当覆盖。 5)用锤击法消除中间焊层应力时， 应使用圆头手锤或小型振动工具进行， 不应对根部焊缝、盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材进行锤击。 16、焊缝表面缺陷超过相应的质量验收标准时，对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、铲
60、凿、钻、铣等方法去除，必要时应进行焊补；对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满等缺陷应进行焊补。 经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修， 返修应符合下列规定： 1)返修前应由施工但闻编写返修方案； 2）应根据无损检测确定的缺陷位置、深度，用砂轮打磨或碳弧气刨清除缺陷。缺陷为裂纹时， 碳弧气刨前应在裂纹两端钻止裂孔并清除裂纹及其两端各长的焊缝或母材； 3)清除缺陷时应将刨槽加工成四侧边斜面角大于的坡口， 并应修整表面、 磨除气刨渗碳层，必要时应用渗透探伤或磁粉探伤方法确定裂纹是否彻底清除； 4)焊补时应在坡口内引弧，熄弧时应填满弧坑；多层焊的焊层之间接头应错开，焊缝长度应不小于；当焊缝长度超
61、过时，应采用分段退焊法； 1 5)返修部位应连续焊成。如中断焊接时，应采取后热、保温措施，防止产生裂纹再次焊接前宜用磁粉或渗透探伤方法检查，确认无裂纹后方可继续补焊； 6)焊接修补的预热温度应比相同条件下正常焊接的预热温度高， 并应根据工程节点的实际情况确定是否需用采用超低氢型焊条焊接或进行焊后消氢处理； 7)焊缝正、反面各作为一个部位，同一部位返修不宜超过两次； 8)对两次返修后仍不合格的部位应重新制订返修方案， 经工程技术负责人审批并报监理工程师认可后方可执行； 9)返修焊接应填报返修施工记录及返修前后的无损检测报告， 作为工程验收及存档资料。 17、碳弧气刨应符合下列规定： 1)碳弧气刨
62、工必须经过培训合格后方可上岗操作； 2)如发现“夹碳”， 应在夹碳边缘处重新起刨， 所刨深度应比夹碳处深； 发生“粘渣”时可用砂轮打磨。 Q345D 及调质钢在碳弧气刨后， 不论有无“夹碳”或“粘渣”，均应用砂轮打磨刨槽表面，去除淬硬层后方可进行焊接。 焊接方式及其注意要点 焊接方式 埋弧自动焊 埋弧半自动焊 手弧焊 1 注意事项 须在焊接前正确校正焊丝与焊接间隙的正确位置 自动焊机的焊接电流从200-1500A 输入电源一般为380V或220V 交流 埋弧自动焊必须在距杆件端部80mm以外的引弧板上起、熄弧 焊接中不应断弧，如有断弧必须将停弧处刨成1:5斜坡后，并搭接 500mm再引弧施工焊
63、 不可进行仰焊和超过与水平面成 15角的斜坡焊， 一般坡面不宜超过 6-8 埋弧自动焊焊剂覆盖厚度不应小于 2mm 焊缝形成原理和要求与埋弧自动焊基本相同，不同之处只是电弧沿杆件焊缝缝隙的移动是由手工操作的 半自动焊机的焊接电流从 180-650A 埋弧半自动焊焊剂覆盖厚度不应小于10mm 电焊机可选用交流的（变压器） 或直流的， 输入电流为 380V，工作电压从 12-40V，电流从30-500A 焊工将电焊条顶端接触工作焊接处后，应立即离开约 10mm，使两极间即发生高温电弧，形成熔池 只能在焊口上引弧，不允许在其他地方引弧，发生引弧缺陷时应进行修补 手工焊条的选择应按照被焊接母材的种类、
64、 牌号、 电源条件、使用环境、焊接姿势、接头形状等因素考虑 直接承受动力荷载的重要桥梁结构的手工弧焊接，一般采用低氢型焊条，其他结构采用EXX01、EXX14 即可 适用性 俯焊 短焊缝和曲线焊缝 工厂里不便于采用的半自动焊和施工工地的焊接采用手工电弧焊 焊条、焊剂烘干、保存温度 1 焊接材料 烘干温度（） 保温时间（h） 保存温度（） 说明 酸性焊条 100-150 2 80-100 从箱中取出 4h以上时，应重新烘干 碱性焊条（低氢） 300-350 100-150 HJ-431 250-350 HJ-350 300-400 焊缝外观检查质量标准（mm） 项目 质量要求 气孔 横向对接焊缝
65、 不允许 纵向对接焊缝、主要角焊缝 直径小于 每米不多于 3 个，间距不小于 20mm 其他焊缝 直径小于 咬边 受拉杆件横向对接焊缝及竖加劲肋角焊缝（腹板侧受拉区） 不允许 受压杆件横向对接焊接及竖向加劲肋角焊缝（腹板侧受压区） 纵向对接及主要角焊缝 其他焊缝 焊脚尺寸 主要焊缝 K+ 其他焊缝 K+(手工角焊缝全长 10%区段风允许 K+ 焊波 角焊缝 任意25mm范围内高低差 余高 对接焊缝 焊缝宽 b12 时， 12b25 时， b25 时，4b/25 余高铲磨后表面 横向对接焊缝 不高于母材 不低于母材 粗糙度 Ra50 1 钢箱梁防腐施工工艺 本工艺标准适用于钢箱梁工程用的防腐施工
66、工艺。 一、材料 1、 钢箱梁工程防腐材料的选用应符合设计要求。 防腐蚀材料有底漆、 面漆和稀料等。钢箱梁防腐分箱内和箱外， 各种防腐材料应符合国家有关技术指标的规定， 还应有产品出厂合格证。 2、主要机具： 喷砂枪、气泵、回收装置、喷漆枪、喷漆气泵、胶管、铲刀、手砂轮、砂布、钢丝刷、棉丝、小压缩机、油漆小桶、刷子、酸洗槽和附件等。 3、作业条件： （1） 油漆工施工作业应有特殊工种作业操作证。 （2） 防腐涂装工程前钢箱梁已检查验收，并符合设计要求。 （3）防腐涂装作业场地应有安全防护措施，有防火和通风措施，防止发生火灾和人员中毒事故。 （4） 露天防腐施工作业应选择适当的天气，大风、遇雨、
67、严寒等均不应作业。 二、 工艺流程： 1、工艺流程：基面清理 底漆涂装 面漆涂装 检查验收 2、基面清理： 钢箱梁的油漆涂装应在钢箱梁安装验收合格后进行。油漆涂刷前，应将需涂装部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物清理干净。 3、 基面清理除锈质量的好坏，直接关系到涂层质量的好坏。因此涂装工艺的基面除锈质量分为一级和二级。 4、 除锈方法 ：钢材表面露出金属色泽 喷砂、抛丸、酸洗 ；钢材表面允许存留干净的轧制表皮 一般工具 (钢丝刷、砂布) 清除锈，为了保证涂装质量，根据不同需要可以分别选用以下除锈工艺。 （1)喷砂除锈， 它是利用压缩空气的压力， 连续不断地用石英砂或铁砂冲击钢构
68、件的表面，把钢材表面的铁锈、油污等杂物清理干净，露出金属钢材本色的一种除锈方法。这种方法效率高，除锈彻底，是比较先进的除锈工艺。 (2) 酸洗除锈， 它是把需涂装的钢构件浸放在酸池内， 用酸除去构件表面的油污和铁锈。采用酸洗工艺效率也高，除锈比较彻底，但是酸洗以后必须用热水或清水冲洗构件， 1 如果有残酸存在，构件的锈蚀会更加厉害。 (3) 人工除锈，是由人工用一些比较简单的工具，如刮刀、砂轮、砂布、钢丝刷等工具，清除钢构件上的铁锈。这种方法工作效率低，劳动条件差，除锈也不彻底。 5、 底漆涂装： 调合防锈底漆，控制油漆的粘度、稠度、稀度，兑制时应充分的搅拌，使油漆色泽、粘度均匀一致; 刷第一
69、层底漆时涂刷方向应该一致，接茬整齐。 刷漆时应采用勤沾、短刷的原则，防止刷子带漆太多而流坠;待第一遍刷完后，应保持一定的时间间隙，防止第一遍未干就上第二遍，这样会使漆液流坠发皱，质量下降;待第一遍干燥后，再刷第二遍，第二遍涂刷方向应与第一遍涂刷方向垂直，这样会使漆膜厚度均匀一致； 底漆涂装后起码需48h 后才能达到表干、表干前不应涂装面漆。 6、面漆涂装： 钢箱梁结构涂装底漆与面漆一般中间间隙时间较长。钢箱梁涂装防锈漆后运到工地安装， 安装结束后才统一涂装面漆。 这样在涂装面漆前需对钢箱梁表面进行清理，清除安装焊缝焊药，对烧去或碰去漆的构件，还应事先补漆； 面漆的调制应选择颜色完全一致的面漆，
70、兑制的稀料应合适，面漆使用前应充分搅拌，保持色泽均匀。其工作粘度、稠度应保证涂装时不流坠，不显涂纹；面漆在使用过程中应不断搅和，涂刷的方法和方向与上述工艺相同； 涂装工艺采用喷涂施工时，应调整好喷嘴口径、喷涂压力，喷枪胶管能自由拉伸到作业区域， 空气压缩机气压应在mm2； 喷涂时应保持好喷嘴与涂层的距离， 一般喷枪与作业面距离应在100mm 左右， 喷枪与钢结构基面角度应该保持垂直，或喷嘴略为上倾为宜； 喷涂时喷嘴应该平行移动，移动时应平稳，速度一致，保持涂层均匀。但是采用喷涂时，一般涂层厚度较薄，故应多喷几遍，每层喷涂时应待上层漆膜已经干燥时进行。 7、涂层检查与验收： 表面涂装施工时和施工
71、后，应对涂装过的工件进行保护，防止飞扬尘土和其它杂物。 涂装后的处理检查，应该是涂层颜色一致，色泽鲜明光亮，不起皱皮，不起疙瘩。 涂装漆膜厚度的测定，用触点式漆膜测厚仪测定漆膜厚度，漆膜测厚仪一般测定3点厚度，取其平均值。 三、保证项目应符合下列规定： 1、 涂料、稀释剂和固化剂等品种、型号和质量，应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。 检验方法：检查质量证明书或复验报告。 2、涂装前钢材表面除锈应符合设计要求和国家现行有关标准的规定：经化学除锈的钢材表面应露出金属色泽。处理后的钢材表面应无焊渣、 焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等。 1 检验方法：用铲刀检查和用现行国家标准。 3、不得误涂、漏涂
72、，涂层应无脱皮和返锈。 检验方法：观察检查。 4、基本项目应符合下列规定： （1） 涂装工程的外观质量： 合格：涂刷应均匀，无明显皱皮、气泡，附着良好。 优良：涂刷应均匀，色泽一致，无皱皮、流坠和气泡，附着良好，分色线清楚、整齐。 检验方法：观察检查。 （2） 构件补刷漆的质量： 合格：补刷漆漆膜应完整。 优良：按涂装工艺分层补刷，漆膜完整，附着良好。 检查数量：按每类构件数抽查10%，但均不应少于3件。 检验方法：观察检查。 （3） 涂装工程的干漆膜厚度的允许偏差项目和检验方法应符合表设计要求， 干漆膜要求厚度值和允许偏差值应符合钢结构工程施工及验收规范的规定。 检查数量：按同类构件数抽查1
73、0%，但均不应少于3件，每件测5处，每处的数值为3个相距约50mm 的测点干漆膜厚度的平均值。 项目检验方法 ：构件制造的干漆膜厚度 ；干漆膜总厚度 5、 钢箱梁及构件涂装后应加以临时围护隔离，防止踏踩，损伤涂层。 6、钢构件涂装后，在4h 之内如遇有大风或下雨时，应加以覆盖，防止粘染尘土和水气、影响涂层的附着力。 7、 涂装后的构件需要运输时，应注意防止磕碰，防止在地面拖拉，防止涂层损坏。 8、涂装后的钢构件勿接触酸类液体，防止咬伤涂层。 9、 钢构件涂装后，在4h 之内如遇有大风或下雨时，应加以覆盖，防止粘染尘土和水气、影响涂层的附着力。 10、 涂层作业气温应在538之间为宜，当天气温度低于5时，应选用相应的低温涂层材料施涂。 11、 当气温高于40时，应停止涂层作业。因构件温度超过40时，在钢材表面涂刷油漆会产生气泡，降低漆膜的附着力。 12、当空气湿度大于85%，或构件表面有结露时，不宜进行涂层作业。 1 13、钢构件制作前，应对构件隐蔽部位、结构夹层难以除锈的部位，提前除锈，提前涂刷。 14、 质量记录： 钢箱梁结构底漆涂层产品合格证。 钢箱梁结构面漆涂层产品合格证。 钢箱梁涂层的质量检查记录和报告。 1
