钢箱梁焊接变形质量控制_pdf

制梁现场
噪音大，气温高，露天 作业，无降温措施
非主因
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序 号
影响因素
八、对策与措施
对策表
目标
对策
措施
执行人
时效 间果
1
施工人员 经验及质 量意识不 足
施工人员熟 练掌握施工 工艺，有较强 的质量意识
提高施工 人员的施 工水平
加强管理人员及 施工人员的培训 学习，对每道工序 进行详细的技术 交底
男 事业部副部长
男
工程师
男
质检部长
女 监造工程师
男
质检员
女
测量员
组员
组员 组员 组员 组员 组员
本科
本科 中专 本科 中专 本科
三、选题理由
施工要点
控制焊接变形是提高产 品质量的重点和难点。
工艺不成熟
第一次制造具有平曲线、竖 曲线、横坡相结合的单箱双 室钢箱梁，经验不足。
四、现状调查
现状一： 1、 本工程所用钢板厚度为中厚板，最厚为 36mm，钢板对接时焊接变形 大； 2、 工艺不够成熟； 3、 施工人员对工艺理解程度不够，不按照工艺要求进行施工； 4、 现有的设备无法满足施工要求；
设计选材为国标 GB/T1591-94 中的 Q345C 级钢，腹板与上翼板和底板 之间的主要角焊缝为全熔透焊缝。
采用场内分段制作、整体拼装、分段运输及吊装、安装现场用高强螺 栓进行拼接的制作工艺。
主要工法为节段安装为简支梁，再用高栓连接成一联连续梁。 根据桥梁结构按匝道划分成各分部工程，其几何参数各不相同，主要 分为单箱单室和单箱双室两种截面形式，以 A 匝道和 B 匝道为例，具体情 况如下： A 匝道：
对策实施
实施一：
在施工过程中，项目总工从施工的各个方面对施工队伍进行了培训，对
工艺流程（材料进场
母材复验 工艺评定 超探检验
号料
检查 气割下料
检查
组拼 检查
接长接
宽 隔板组拼 检查 腹板与翼板组拼 T 型梁 底板钻孔
检查
节段组拼
检查 节段焊接
检查
探伤
检查
节段大拼 检查 制孔 检查 主缝焊接
检查 探伤检查 防腐处理 检查 合格出场）每一道工序进
隔板的垂直度、尺寸公差和腹板的弧度、拱度、角变形直接影响组装 的钢箱梁的旁弯、扭曲度。由于现场没有精密切割设备，通过制造靠模的
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方法来检查隔板的尺寸公差，构件宽度、高度、对角线误差等尺寸的修磨 和补焊均在此工序进行，使得整桥的每一块隔板的尺寸一致，如下图所示：
留一条边进行补焊和用砂轮机对打捆的隔板进行整体修磨，最终达到规范 要求：宽度（+0.5，0）、高度（+0.5，-0.5）、垂直度≤h/2000、对角线（-1.0， +1.0）。用火焰矫正的方法对腹板对接所引起的角变行进行矫正，采用半自 动气割按图纸中给出的拱度值切割出预拱曲线，如下图所示：
范围为 A10～A14 墩，采用钢-砼组合梁，设置有竖曲线，平曲线半径 R=105 米，全长为 142m。横向断面为单箱双室，钢梁高 1350mm，顶宽 6584mm，底宽 6060mm，腹板为 16、20mm，上翼板为 22mm，底板为 22、30mm，桥面横坡为 1.5%，由腹板不等高实现。
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一、工程概况
深圳市南坪快速路工程－梅观立交桥位于南坪快速干道东西部接合 点，跨越皇岗路段，为全互通立交，有“深圳第一立交”之称。共有 1 个 主线桥、8 个匝道，其中主线桥、A、B、C、D 匝道跨皇岗路段桥梁上部 采用钢—砼预应力结合梁，钢箱梁采用开口式箱梁形式。我部承建的工程 为钢箱梁的制造和安装。
设备 场地
的 30m 跨大型龙门吊， 场地大，长 200m×宽 120m，接料、翻身、倒
运工作比较方便。
七、原因分析
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单元件精度低、 组装顺序不合理
施工人员 经验不足
工作环境不好
设备
受限
不按
要求
噪音大
气温高、 露天作业
焊接变形
矫正方法不合理
梁体本身 结构太大
焊接规范选 择不合理
效果：通过对策的实施，从中得出了不少好的经验，从而完善了焊接 工艺，并使焊工素质明显提高，焊缝质量有了明显的改观，从而大大减小 了焊接变形。
实施三：
箱形梁的组装精度是控制箱形梁变形的决定因素，而单元件的尺寸精 度是保证箱梁组装质量的关键，腹板和隔板又是最重要的构件，所以必须 控制好腹板和隔板的尺寸精度。
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二、小组概况
小组名称
课题名称 小组类型 活动日期 小组成员 活动频率
深圳市梅观立交桥项目部 钢箱梁质量控制 QC 小组
成立时间
2005 年 5 月
开口式大截面钢箱梁焊接变形控制
现场型
组长
赵玉民
2005.5.12～2005.7.18
课题注册
2005.5.18
8人
施工水平和质量意识，有效地促进了生产走向正轨。
实施二：
在施工过程中，由理论指导实践，从实践中得出经验，通过试验梁的 试验得到的试验结果对焊接规范、焊接顺序、焊接接头的布置、反变形工 装进行调整，使其更合理化，使得构件的变形和残留应力等控制在最小的 状态。焊接时尽量采用平位焊，避免仰角焊，埋弧自动焊时采用平位焊或 船形焊。底板对接后进行角变形的矫正后再进行接长或接宽。主角焊缝及 底板纵肋焊缝焊接顺序从跨中向两端由双人从两侧对称同时施焊。根据设 计板厚的分布情况和设计接头形式编制焊接作业指导书，逐步完善焊接工 艺。所有焊工必须持证上岗，技术人员现场监督焊接过程，发现违规操作 时做到立即纠正，实行焊接质量责任制，对焊缝探伤检查一次性合格率达 到 100％的施工人员进行奖励，对返工率高的焊接清理出队。
焊接顺序、方 向不合理
焊接工艺不完善
无数 控切
焊接接头布 置不合理
无铣边机
反变形工装不合理
无多 头切
无工 装夹
无平板机
施工人员经验不 足、质量意识不强
设备简陋
下料前未进行平板
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要因确定表
序号
影响因素
调查地点
调查结果
调查结论
施工人员操作技
施工人员操作技能经验
1 能、经验及质量意 制梁现场 及质量意识影响钢箱梁 是主因
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破绿化修破建绿路化面修建路面
与现状路面顺接
B匝全5道×长桥2258，m3+.B(00360+m2+，4282桥.+25宽025+8～3m0，)Bm0桥=+25跨1512布.m2置85：，
与现状小区道路 梅观立交设计范围
J匝道
梅观立交设
A匝全3×道长(桥434×，8.2A0506m+m)2，+3(7桥2.57宽+34216～1+m4A，60++桥2658跨)5m.布+739置×2，：25m=442m，
保留现状中央防撞墙
人行桥
E匝道
5号挡土墙
7号挡土墙
4号挡土墙
C0+881.833通道6号挡土墙
27.9 37.3
B匝道
8号挡土墙 9号挡土墙
B0+58140.号7挡53土通墙道
11号挡土墙 C匝道 F匝道
D匝道
第六设合计同范段围 第六设合计同范段围 梅设观计立范交围
梅设观计立范交围
A匝道
H匝道
保留现状中央防撞墙
识不足
整个施工过程
焊接工艺不合理引起严
重的焊接变形，缺陷等，
2
焊接工艺不完善 制梁现场 这是焊接质量的主要控 是主因 制点
3
下料前钢板平整 度达不到要求
制梁现场
无平板机，靠火焰矫正
非主因
胎架的刚度不够、
影响整桥的拱度、整体
4 放样误差
制梁现场 线形
非主因
施工人员经验不足、钢
5
矫正方法不合理
制梁现场
梁本身结构尺寸大以及 设备受限等使焊接变形
A 匝道钢箱梁横断面示意图
B 匝道： 范围为 B6～B10 墩，主梁采用钢-砼组合梁。设置有竖曲线，平曲线半
径 R=220 米，全长 152m，横向断面为单箱单室，钢梁高 1450mm，顶宽 4684mm，底宽 4060mm，桥面设置有坡度为 1.5%的横坡，由腹板不等高实 现，腹板为 16、18mm，上翼板为 25mm，底板为 25、36mm。
C全匝3长道+×34桥232.36，7m.3+7C3(90)33+m3m2++，4349×9桥.+933宽7330m)1～=m14+mC2(，003+.1跨67+734径634.m布76置3，：
远接期皇规岗划路P隧匝道道
接ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ京市政院设计的隧道口
与现状皇岗路顺接
审定 程 审核 金 检图 肖 设计 刘 制图 刘
第六合同段设计范围
梅观立交设计范围
第六合同段设计范围 梅观立交 设计范围
主全线左长(右2桥幅(572幅8+，桥542.桥.×6：50++：65532m16×7，3+2+×2.24桥79502)1m+宽5m3+3m+～(6+222.(××7452+++41(1227+34×7m2×6)，×.4m934+跨457.243m5×.径，)+5＝2(布+4325)×置47m)8+3m：m5+m)＝578m
注册编号
QC51—001
2 次/月，出勤率 100％ QC 教育时间 48 小时以上
QC 小组成员表
序号 姓名 年龄 性别
职务
组内职务 文化程度
1 赵玉民 48 男
项目经理
组长
本科
2 陆军 26 男
项目总工
副组长
本科
3 严志利 35
4 曾智荣 23 5 柴仕运 49 6 杜桂香 52 7 郭爱宝 50 8 史秀梅 22
陆军
全 过好 程
2
焊接工艺 不完善
使工艺更合 理化，减小焊 接变形，提高 焊接质量
加强焊接 质量的控 制，严肃 工艺纪律
通过对试验梁的 试验，完善焊接工 艺，形成焊接工艺 文件，现场直接监 督指导作业
曾智荣
全 过 程
好
3
单元件的 精度低、 组装顺序 不合理
提高精度、组 装顺序合理 化，减小焊接 变形
是主因
不能得到有效的矫正
单元件的精度低使焊接
变形量增大，组装顺序
6
单元件的精度低 组装顺序不合理
制梁现场
关系到焊接顺序，而焊 接顺序将引起箱梁内部 应力问题。不合理的拼
是主因
装、焊接顺序导致内应
力不平衡，使钢梁变形
7
设备简陋
制梁现场
无平板机、数控切割机、 多头切割机、铣边机等
非主因
机械设备
8
工作环境恶劣
严格按工 艺要求进 行施工
提高单元件制造 的精度、提高施工 人员对工艺的理 解程度，并按照工 艺进行组装
柴仕运
全 过 程
好
对不同情况的焊
4
矫正方法 不合理
对焊接变形 进行有效的 矫正
技术人员 提出矫正 方案
接变形做出矫正 方案，通过对试验 梁进行试验得出
郭爱宝
全 过 程
好
变形曲线
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B 匝道钢箱梁横断面示意图
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梅观立交平面布置总图
11800 5000
D全匝(长4+道035+×桥56803，.+384mD80=0m)5+，m51+37桥4m5×，.宽428956.m～5+～3D×01+337.332m55+.m(0，3030桥+，4跨9+布33置)3号m挡：土墙
86
每米≤1mm 100 且 每 段 ≤ 81
10mm
86％ 81％
结论：产品质量平均合格率为 85％，优良率为 70％。
优良数 优良率
72
72％
74
74％
69
69％
65
65％
五、确定目标
制造误差控制在《铁路钢桥制造规范》(TB10212-98)的要求内，安装
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行详细的技术交底，并派技术人员到现场指导并监督执行，提高技术管理
人员、施工队伍的施工技能和质量意识。在此期间项目部定时对人员进行
培训，同时在出现问题时及时组织人员进行分析问题和解决问题，并制定
防范措施。
效果：通过对人员的培训大大提高了技术管理人员及施工队伍的管理、
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现状二：
节段梁的制造误差超出《铁路钢桥制造规范》(TB10212-98)要求, 对各
项控制参数进行抽样检查，检查结果如下：
项 目 检查数目 允许误差 合格数 合格率
横断面对
角线差
100
4mm
88
88％
旁弯
100 (3+0.1L)mm 85
85％
拱度 扭曲
100
(+10，-5)
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开口式大截面钢箱梁 焊接变形控制
发表人： XX 市梅观立交桥项目部 钢箱梁质量控制 QC 小组
年月
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目录
一、 工程概况 二、 小组概况 三、 选题理由 四、 现状调查 五、 确定目标 六、 可行性分析 七、 原因分析 八、 对策与措施 九、 活动效果 十、 巩固措施 十一、总结及发展方向
后整桥达到设计要求的预拱度和线形。产品质量平均合格率为 95％，优良 率为 85％。
100
80
60
40
85 70
20
0 活动前
95 85 活动后
合格率 优良率
六、可行性分析
技术
通过试验梁的制造， 再拟定制造工艺。
目
可
QC 小组由项目总工牵
标
行
人员
头进行活动，对技术管
可
性
理人员进行岗前培训。
实
分
现
析
有两台 30t 和一台 50t