钢桥制作焊接工艺解析

xxxx大桥制作和焊接工艺技术交底

一、工程概况

xxxx位于湖北黄石水道上游，是沪蓉高速公路湖北省东段（武黄高速公路和黄黄高速公路）和国家高速公路联网大庆至广州高速公路湖北段的公用过江通道，也是湖北省公路主骨架的重要组成部分。

花湖互通A匝道第四联桥跨布置为：31.2m+40m+40m+31.25m。上部结构采用等截面单箱双室的钢结构连续箱梁。钢箱梁沿匝道中心线全长142.38米。

花湖互通D匝道第五联桥跨布置为：37.5m+50m+37.5m。上部结构采用等截面单箱双室的钢结构连续箱梁。钢箱梁沿匝道中心线全长124.84米。钢箱梁为单箱双室断面，梁宽13米，高1.8米，两侧个悬臂长2.5米，根部高0.5米，端部高0.2米。纵向每2米设一道悬臂梁，钢箱梁顶板兼做桥面承重结构。

二、钢箱梁下料工艺

1、钢结构的下料工艺（以A匝道第四联跨为列进行讲解）

A匝道的总体概况为：A匝道钢箱梁为单箱双室断面，梁宽10.5米，高1.6米，两侧个悬臂长2.0米，根部高0.5米，端部高0.2米。纵向每2米设一道悬臂梁，钢箱梁顶板兼做桥面承重结构。A匝道全桥位于i=3.467%及i=3.5%的纵坡段上，竖曲线半径为4000m。整个曲线由XY平面内的圆弧曲线（桥梁中心线为R=30000mm），以及竖曲线R=4000000mm。根据A匝道的起点设计高程、终点设计高程确定起点、终点的直线方程。在竖曲线平面内的透影方程为F1（Y）=A1（Y）+A，叠加竖曲线内的圆弧方程R=4000000,再叠加预拱度曲线方程得到腹板曲线方程。总体下料见下：钢桥的总体排版见排版图纸，具体的型式见下：

（一）A匝道顶板定宽为1800+2200*4=10600mm 桥面的总宽度为10500mm。根具焊缝的排版原则：焊缝相互错开200mm以上，与腹板错开200mm以上。

钢箱梁顶板的排版示意图

钢板的平板对接按照埋弧自动焊接工艺卡进行。现场对接坡口为不带钝边30O坡口。注意：1、所有埋弧自动焊工厂对接坡口、现场对接坡口必须采用半自动切割。施焊前必须仔细清理坡口以及坡扣两侧50mm范围内的油污、铁锈。呈金属光泽。

2、所有的平板对接焊缝均为一级焊缝，必须加引弧板和收弧板。焊剂必须按照规范要求进行烘烤。焊接质量标准按照JTJ041-2000标准中的相关规定执行。

（二）钢桥底板下料：底板的宽度为6548，采用的钢板宽度为2000、2200、2400各一块，按照有关焊接规范要求，焊缝相互错开200mm以上。下料工艺、焊接工艺和顶板相同。排板示意图纸见下：

钢箱梁底板排版示意图

下料完毕后,，相互偏差不大于3mm。用钢卷尺拉对角线检查。具体排版见CAD排版图纸。

（三）钢桥腹板下料：钢桥腹板的下料用数控切割机进行，按照图纸目录为： EDS6.3W.G .03沿匝道中心线展开的立面图。腹板的理论曲线为R=4000000mm 的圆弧曲线、钢桥的预拱度曲线、钢桥焊接变形曲线的三者曲线的叠加。用CAD 进行放样、结合EXECL 软件求出每间隔2000的坐标点的方程。立面曲线=设计+预拱度。 立面曲线=主梁的设计线（635mm ）+预拱度曲线方程+钢桥焊接变形的曲线方程。

图:钢桥的端面图

按照排版图用数控切割机进行腹板曲线方程的下料,下料时腹板的断开垂直于底板和顶板,不垂直于地面。数控下料时标记要做好以下几个方面：腹板的起点方向、腹板的终点方向。起拱方向、坡口方向和度数、以及内、中、外腹板一定要用油漆做好标记。并注明节段号。（具体细节按照排版图纸执行）。

A 匝道腹板的排板示意图 （必须注明节段号以及坡口方向）

综合上述条件可知：顶板、底板、腹板的下料必须按照排版图进行下料。下料时开坡口时注意必须采用半自动切割机进行下料，顶板、底板、腹板的下料允许偏差为±1mm 。所有零件对角线的允许偏差为±2mm 。 外腹板

中腹板内腹

板

顶板、底板、腹板、零件板 、T 型钢下料时的注意事项：（下料班组）

1、下料班组严格按照施工组的排版图纸进行下料，钢板下料时放样和号料应预留焊接收缩余量及切割、刨边的加工余量。注意钢材轧制方向与梁的主要受力方向一致。

2、半自动切割的顶板、底板和数控切割的腹板、中间的零件板数控切割的允许偏差为±1mm 。对角线的允许偏差为±2mm 。

3、钢箱梁下料时应该仔细核对钢箱梁材料明细表。T 型钢的下料应按照相应的H 型钢进行下料。N5数控下料时应开T 型钢通过的孔。

4、零件板下料时，负责施工的技术人员应该再排版图上标明坡口的大小和方向。

三、钢箱梁底板的胎架搭设工艺。

1、胎架的搭设采用正装法，按照桥底板的水平曲线找出隔板的XY 坐标点。

图： 钢桥隔板在XY 平面内点的坐标确定（按照图纸用CAD 放样）

2、钢桥空间线形即竖曲线和平面曲线。平面曲线为半径为R=300000mm 的圆，用CAD 放样确定平面上的点。利用CAD 软件和EXECL 软件对桥梁的里程、高程、设计预拱度、圆的曲线半径进行汇总分析，求出桥梁线路中心线上的特征控制点。 （本工程以横隔板中心线与中腹板的交点的高程、设计高程为控制点）。用水准仪控制理论的标高在±2mm 的范围之内。以隔板中心点的标高为基准点，测量出隔板径向外腹板和内腹板相应的理论标高。用H 型钢做小立柱，角钢做隔板中线线定位置。

采用正装法：胎架的整体示意图

外腹板中腹板内腹板

工字钢角钢角钢

工字钢工字钢

四、钢桥的组装工艺 总体概况：钢桥的组装分为正装法和倒装法。本工程中根

据工程项目的实际情况（铆工水平、机械设备、人员素质）采用正装法：

[ 箱型梁的倒装法比正装法节约成本， 但是倒装法对于铆工的素质要求较高。]

1、板材、型材的拼接应在组装前进行，由于钢板规格的限制，部分构件在组装前需要进行平板对接。平板对接按照下料工艺卡和焊接工艺卡执行。

2、T 型钢的下料和焊接： 为了防止焊接变形，T 型钢先焊接成H 型钢在剖开。

3、所有钢板的平板对接工作在组装前必须完成，平板对接焊缝不合格必须在返修合格后才能进行整个桥的组装工作。成立单独的组装班组进行组装。

为了保证箱型梁的制作质量和焊接质量有以下几点关键的工艺措施需要注意： ① 为了保证钢箱梁制作成型后的的起拱度，制作胎模时要考虑构件的设计起拱度、构件的自重下扰、焊接变形三个方面的影响。A 匝道为设计起拱635mm+设计预拱。 ② 在车间内搭设标准的制作胎模，最好距离地面有300mm 以上，用水准仪将制作胎模起拱度误差调整到2mm 的范围之内。制作胎模的宽度为底板宽度+1000mm 。

③ 箱型梁施工图中的腹板N3、N4，隔板N5在下料时必须高度精确。腹板的高度误差控制在0~+3mm 以内，隔板N5的对角线误差控制在3mm 之内。为了保证零部件尺寸。腹板N3、N4、隔板N5必须采用数控切割机进行下料和切割。保证零件精确度。

4、箱型构件的组装顺序为：将底N2平铺在胎架上，将底板N2按照钢箱梁的整体排板图纸标上底板的分节好，待无损检测人员确定底板焊缝合格之后，进行底板定位焊接。

图：钢箱梁组装、焊接顺序示意图 N 4N 3

N 3N1N5N2

N5