钢箱梁焊接方案

钢箱梁焊接工艺评定目录

一、工程概况 1

二、焊接方法及焊接材料 3

2.1、焊接方法 3

2.2、焊接材料 3

三、试件接头形式及焊接方法和材料 4

四、试件母材准备 12

五、试件焊接 13

5.1、焊接工艺参数 13

5.2、焊接工艺措施 13

六、试件焊缝检验 15

6.1、焊接接头性能试验 16

6.2、焊钉实验项目及方法 16

6.3、实验结果要求及判定 17

一、工程概况

珞瑜路与光谷大道是武汉城区两大城市主干道，珞瑜路横向连接鲁巷广场与森林公园，光谷大道纵向贯通关东、关南开发区，是武昌地区交通最为繁忙的两条道路。珞瑜路虹景立交工程主要分为东西向珞瑜路段及南北段光谷大道至喻家湖路段。本次项目设计主要为东西向珞瑜路段。珞瑜路采用高架桥形式上跨光谷大道（喻家湖路），珞瑜路高架桥全长358.08米，其中第二联为40m+50m+39m 连续钢箱梁桥，标准段宽31米。

钢箱梁梁高2.1m ，箱梁两侧分别绕设计高程点旋转形成桥面双向坡，箱梁顶、底板平行。钢箱梁截面为单箱7室结构（见如下示意图），顶、底板采用厚度16mm 钢板，腹板厚20mm ，纵肋厚10～16mm ，U 形肋厚8mm ，横隔板为空心结构、厚度14mm ，悬臂隔板厚度16mm ，悬臂底板厚16mm ，并设置6mm 厚装饰板。面板顶部均布19×60剪力钉（圆柱头焊钉）。

钢箱梁主结构钢材采用Q345qd 和Q370qd ，需满足《桥梁用结构钢》（GB/T 714-2008）标准。

圆柱头焊钉设计用料材质ML15，规格为φ19×60mm，焊钉的尺寸、化学成分、机械性能应符合《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》(GB/T 10433-2002)规定。

Q345qD 钢的化学成分如表1所示：

Q345qD 钢的化学成分（GB/T 714-2008） （表1） 牌号 C

Si Mn

S

P

Nb V

Ti Cr Ni Cu Mo N

Als

Q345qD

≤0.18 ≤0.55 0.90

～

≤0.020

≤0.025

≤0.06 ≤0.08 ≤0.03 ≤0.80 ≤0.50 ≤0.55 ≤0.20 ≤0.012

≥0.015

1.70

Q345qD 钢的力学性能如表2所示：

Q345qD 钢的力学性能（GB/T 714-2008） （表2） 牌号

下屈服强度Rel/MPa

抗拉强度Rm/MPa 断后伸长率A/% -20℃时的冲击功KV2/J Q345qD ≥345 ≥490

≥20 ≥47

Q370qD 钢的化学成分如表3所示：

Q370qD 钢的化学成分（GB/T 714-2008） （表3） 牌号 C

Si Mn

S

P

Nb V

Ti Cr Ni Cu Mo N

Als

Q370qD ≤0.18 ≤0.55 1.00

～

1.70

≤0.020 ≤0.025 ≤0.06 ≤0.08 ≤0.03 ≤0.80 ≤0.50 ≤0.55 ≤0.20 ≤0.012 ≥0.0

15

Q370qD 钢的力学性能如表4所示：

Q370qD 钢的力学性能（GB/T 714-2008） （表4） 牌号

下屈服强度Rel/MPa

抗拉强度Rm/MPa 断后伸长率A/% -20℃时的冲击功KV2/J Q370qD ≥370 ≥510 ≥20 ≥47

焊钉材料及机械性能如表5所示：

焊钉材料及机械性能（GB/T 10433-2002）（表5）

材料标准机械性能

ML15 GB/T 6478 σb≥400N/mm2σs≥320N/mm2δ5≥14%

根据设计文件和《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）的要求，钢箱梁结构施工前必须进行焊接工艺评定试验。

二、焊接方法及焊接材料

2.1、焊接方法

根据设计要求及本产品的实际制造情况，拟采用埋弧自动焊、CO2气体保护焊及电弧螺柱焊完成本项目钢结构的焊接工作。

埋弧自动焊用于工厂制造时顶板、底板和腹板的对接焊缝。

CO2气体保护焊用于埋弧自动焊前的打底焊接和厂内制造及现场安装的所有焊接。

电弧螺柱焊用于圆柱头焊钉的焊接。

2.2、焊接材料

（1）埋弧自动焊

采用H08MnA(φ4mm）焊丝，配SJ101焊剂，焊材应满足《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》（GB/T 12470-2003）的要求。

埋弧焊丝H08MnA的化学成分如表6所示：

H08MnA的化学成分（GB/T 12470-2003）（表6）

牌号化学成份

C Mn Si Cr Ni Cu S P ％

H08MnA ≤0.100.80～1.10 ≤0.07≤0.20≤0.30≤0.20≤0.030≤0.030埋弧焊丝力学性能复验结果不得低于母材标准值。

（2）CO2气体保护焊

药芯焊丝CO2气体保护焊采用药芯焊丝E501T-1（φ1.2mm）；实芯焊丝CO2气体保护焊采用实芯焊丝ER50-6（φ1.2mm），保护气体CO2的纯度≥99.5%（体积法），其含水量不大于0.005%（重量法）。瓶装气体的瓶内压力不低于1Mpa。焊丝熔敷金属化学成份和力学性能应符合《碳钢药芯焊丝》（GB/T 10045-2001）和《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T 8110-2008）的要求。

CO2气体保护焊焊丝化学成份、熔敷金属力学性能如表7、表8所示：

E501T-1焊丝化学成份、熔敷金属力学性能（GB/T 10045-2001）（表7）

牌号化学成份力学性能

C Mn Si S P Cr Mo Rm Rel A

-

20℃Akv ％MPa MPa ％J

E501T-1 ≤0.1

8

≤1.7

5

≤0.9

≤0.0

3

≤0.03 ≤0.20

≤0.3

≥48

≥40

≥2

2

≥27