桁架橋焊接施工方案一、工程概況本工程為三跨連續(xù)鋼桁架橋，跨越丁萬河，跨徑組合為36+48+36m，橋梁凈寬2.9米，總寬3.7米，上部結(jié)構(gòu)采用焊接鋼桁架，桁架高度3.0米。主桁結(jié)構(gòu)采用Q345B鋼材，橋面系及次要構(gòu)件采用Q235B鋼材，全橋鋼結(jié)構(gòu)總重約860噸。主桁節(jié)點(diǎn)采用全焊接連接，弦桿與腹桿連接形式為T型、Y型及K型節(jié)點(diǎn)，最大板厚40mm。工程場(chǎng)地位于河流兩岸，施工區(qū)域需設(shè)置臨時(shí)支墩及吊裝平臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)焊接作業(yè)占比約65%，高空焊接作業(yè)高度最高達(dá)18米。二、材料要求2.1鋼材性能指標(biāo)Q345B鋼板：屈服強(qiáng)度≥345MPa，抗拉強(qiáng)度470-630MPa，伸長(zhǎng)率≥21%，-20℃沖擊功≥34J（V型缺口）Q235B鋼板：屈服強(qiáng)度≥235MPa，抗拉強(qiáng)度375-500MPa，伸長(zhǎng)率≥26%，-20℃沖擊功≥27J（V型缺口）鋼材表面質(zhì)量應(yīng)符合GB/T19879要求，不允許存在裂紋、氣泡、結(jié)疤等缺陷，厚度偏差控制在±0.7mm范圍內(nèi)2.2焊接材料選用母材組合焊接方法焊條型號(hào)焊絲型號(hào)保護(hù)氣體Q345B-Q345B手工電弧焊E5015-G--Q345B-Q345BCO?氣體保護(hù)焊-ER50-6CO?（純度≥99.9%）Q345B-Q235B手工電弧焊E4315--Q345B-Q235B埋弧焊-H10Mn2+SJ101-2.3材料驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鋼材進(jìn)場(chǎng)需提供質(zhì)量證明書，核對(duì)爐批號(hào)、化學(xué)成分及力學(xué)性能報(bào)告，按每批重量不大于60噸進(jìn)行抽樣復(fù)驗(yàn)焊接材料需具備出廠合格證，低氫型焊條使用前經(jīng)350-400℃烘干1-2小時(shí)，存入80-100℃保溫筒，烘干次數(shù)不超過2次氣體保護(hù)焊用CO?氣體含水量≤0.005%，露點(diǎn)≤-40℃三、焊接工藝3.1焊接準(zhǔn)備3.1.1接頭加工采用數(shù)控等離子切割下料，切割面粗糙度Ra≤25μm，坡口角度允許偏差±1.5°，鈍邊尺寸控制在1-3mmT型接頭腹板開單邊V型坡口，坡口角度60°，根部間隙2-4mm，設(shè)置6mm厚引弧板及熄弧板組裝前清除坡口兩側(cè)50mm范圍內(nèi)鐵銹、油污等雜質(zhì)，露出金屬光澤，采用角磨機(jī)進(jìn)行表面處理3.1.2預(yù)熱及層間溫度控制Q345B鋼板厚度≥25mm時(shí)，焊前預(yù)熱溫度80-120℃，采用履帶式電加熱器加熱，測(cè)溫點(diǎn)距焊縫邊緣50mm層間溫度保持不低于預(yù)熱溫度且不高于250℃，采用紅外測(cè)溫儀實(shí)時(shí)監(jiān)控，環(huán)境溫度低于0℃時(shí)預(yù)熱溫度提高20℃預(yù)熱區(qū)域范圍為焊縫兩側(cè)各大于3倍板厚，且不小于100mm3.2主要焊接工藝參數(shù)3.2.1手工電弧焊（Q345B對(duì)接接頭）焊條直徑：φ4.0mm（打底）、φ5.0mm（填充/蓋面）焊接電流：160-180A（打底）、200-240A（填充）、180-210A（蓋面）電弧電壓：24-28V（打底）、26-30V（填充）、24-27V（蓋面）焊接速度：80-120mm/min（打底）、120-150mm/min（填充）、100-130mm/min（蓋面）3.2.2CO?氣體保護(hù)焊（T型節(jié)點(diǎn)）焊絲直徑：φ1.2mm焊接電流：220-280A電弧電壓：28-34V焊接速度：150-250mm/min氣體流量：15-25L/min干伸長(zhǎng)度：15-20mm3.2.3埋弧焊（弦桿拼接）焊絲直徑：φ4.0mm（雙絲）焊接電流：600-650A（前絲）、500-550A（后絲）電弧電壓：34-36V（前絲）、32-34V（后絲）焊接速度：400-500mm/min焊絲伸出長(zhǎng)度：25-30mm3.3焊接順序制定總體原則：從跨中向兩端對(duì)稱焊接，先焊下弦桿后焊上弦桿，腹桿焊接滯后弦桿2個(gè)節(jié)間節(jié)點(diǎn)焊接：采用"先內(nèi)后外、對(duì)稱施焊"方法，節(jié)點(diǎn)處先焊腹板與翼緣板連接焊縫，后焊加勁肋焊縫多層多道焊：每層焊道接頭錯(cuò)開50mm以上，厚板焊接采用"分段退焊法"，每段長(zhǎng)度200-300mm合攏焊接：選擇日氣溫最低時(shí)段（5-15℃）進(jìn)行合攏段焊接，先焊腹板后焊翼緣板，同步監(jiān)測(cè)收縮變形3.4特殊節(jié)點(diǎn)焊接工藝3.4.1K型節(jié)點(diǎn)焊接采用"船形焊"位置，先焊兩側(cè)腹板與弦桿連接焊縫，后焊蓋板焊縫腹板焊接分2-3層完成，每層焊后進(jìn)行200℃×1小時(shí)后熱消氫處理蓋板焊接采用分段跳焊法，控制焊接變形量≤2mm/m3.4.2厚板焊接（t=40mm）采用X型坡口雙面焊接，根部間隙4mm，鈍邊2mm正面焊接完成后反面清根，深度≥3mm，露出金屬光澤焊接線能量控制在25-35kJ/cm，道間溫度不超過200℃焊后立即進(jìn)行250-300℃×2小時(shí)后熱處理，緩冷速度≤100℃/h四、質(zhì)量控制4.1焊接過程控制建立焊接工藝評(píng)定報(bào)告（PQR），每個(gè)接頭類型至少進(jìn)行1組拉伸、3組彎曲、3組沖擊試驗(yàn)焊工需持AWSD1.1-2025認(rèn)證證書，上崗前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考核，試件經(jīng)100%UT探傷合格焊接過程中每小時(shí)記錄一次焊接參數(shù)，包括電流、電壓、焊接速度及層間溫度4.2焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)4.2.1外觀檢驗(yàn)焊縫余高：0-3mm（手工焊）、0-4mm（埋弧焊），余高差≤2mm咬邊深度≤0.5mm，長(zhǎng)度≤10%焊縫全長(zhǎng)且≤100mm角焊縫焊腳尺寸允許偏差0-3mm，焊趾平滑過渡4.2.2無損檢測(cè)焊縫類別檢測(cè)方法檢測(cè)比例合格級(jí)別對(duì)接焊縫（全熔透）UT（超聲波探傷）100%AWSD1.1-2025Ⅰ級(jí)T型節(jié)點(diǎn)（全熔透）RT（射線探傷）20%AWSD1.1-2025Ⅱ級(jí)角焊縫MT（磁粉探傷）10%AWSD1.1-2025Ⅰ級(jí)無損檢測(cè)在焊接完成24小時(shí)后進(jìn)行，UT檢測(cè)采用2.5MHz、Φ20mm直探頭及5MHz、K2斜探頭缺陷返修采用碳弧氣刨清除，返修次數(shù)不超過2次，同一位置返修長(zhǎng)度≥50mm4.3焊接變形控制采用剛性固定法，使用工裝夾具控制焊接變形，夾具拆除溫度≤150℃桁架拼裝采用1:1000起拱，跨中起拱值25mm，焊接完成后殘余變形≤L/1000（L為桁架跨度）焊后采用機(jī)械矯正（輥壓法）或火焰矯正（加熱溫度700-800℃，嚴(yán)禁用水急冷），矯正后表面無裂紋五、安全措施5.1作業(yè)環(huán)境防護(hù)高空焊接作業(yè)搭設(shè)雙層防護(hù)平臺(tái)，設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿及18cm高擋腳板，腳手板鋪設(shè)間隙≤20mm風(fēng)速超過8m/s（手工焊）或2m/s（氣體保護(hù)焊）時(shí)設(shè)置防風(fēng)棚，相對(duì)濕度＞90%時(shí)停止焊接作業(yè)焊接區(qū)域設(shè)置10m范圍防火隔離帶，配備4具5kg干粉滅火器及2m3消防沙5.2個(gè)人防護(hù)要求焊工佩戴焊接面罩（遮光號(hào)10-13）、阻燃防護(hù)服、絕緣手套（耐電壓≥3000V）及防燙鞋高空作業(yè)使用雙鉤安全帶，固定在獨(dú)立承重結(jié)構(gòu)上，作業(yè)半徑內(nèi)設(shè)置安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/m2）密閉空間作業(yè)配備四合一氣體檢測(cè)儀，氧含量保持19.5%-23.5%，設(shè)置強(qiáng)制通風(fēng)裝置（風(fēng)量≥3次/h）5.3應(yīng)急處置措施觸電事故：配備2臺(tái)200mA急救箱，現(xiàn)場(chǎng)電工持高壓電工證，設(shè)置應(yīng)急電源切斷開關(guān)火災(zāi)事故：制定消防應(yīng)急預(yù)案，每月進(jìn)行1次消防演練，焊接作業(yè)辦理動(dòng)火許可證焊接煙塵：采用局部排風(fēng)裝置（風(fēng)量≥1500m3/h），焊工每2小時(shí)輪換作業(yè)，定期進(jìn)行職業(yè)健康檢查六、施工組織6.1人員配置崗位人數(shù)資質(zhì)要求職責(zé)范圍焊接工程師2中級(jí)職稱+AWSCWI認(rèn)證工藝制定、質(zhì)量管控持證焊工16特種設(shè)備焊接作業(yè)證焊縫操作無損檢測(cè)員4UTⅡ級(jí)+RTⅡ級(jí)焊縫檢測(cè)質(zhì)量檢查員3質(zhì)量員證書過程檢驗(yàn)安全監(jiān)督員2注冊(cè)安全工程師安全管理6.2設(shè)備配置計(jì)劃焊接設(shè)備：CO?氣體保護(hù)焊機(jī)（NBC-500）8臺(tái)，手工電弧焊機(jī)（ZX7-500）6臺(tái)，埋弧焊機(jī)（MZ-1000）2臺(tái)檢測(cè)設(shè)備：數(shù)字超聲波探傷儀（CTS-9003）2臺(tái)，X射線探傷機(jī)（XXQ-3005）1臺(tái)，磁粉探傷儀（CDX-III）1臺(tái)輔助設(shè)備：數(shù)控切割機(jī)床（G4260）1臺(tái)，焊接機(jī)器人（KR500）2臺(tái)，預(yù)熱溫控設(shè)備（DWK-36）4套6.3進(jìn)度計(jì)劃控制焊接工藝評(píng)定：開工前15天完成工廠制造階段：60天（含構(gòu)件焊接、檢驗(yàn)）現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接：45天（分3個(gè)作業(yè)面平行施工）無損檢測(cè)：隨焊接進(jìn)度同步進(jìn)行，滯后焊接作業(yè)不超過24小時(shí)七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)7.1焊縫質(zhì)量驗(yàn)收外觀檢查：采用目測(cè)及20倍放大鏡檢查，表面不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷內(nèi)部質(zhì)量：UT檢測(cè)Ⅰ級(jí)焊縫不允許存在任何線性缺陷，Ⅱ級(jí)焊縫允許存在單個(gè)圓形缺陷（直徑≤3mm，數(shù)量≤3個(gè)）力學(xué)性能：焊接接頭拉伸試驗(yàn)抗拉強(qiáng)度≥470MPa，彎曲試驗(yàn)180°無裂紋（彎心直徑3d）7.2幾何尺寸偏差項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法桁架跨度±L/2000，且≤10mm全站儀節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)±3mm水準(zhǔn)儀腹板垂直度≤h/250，且≤3mm直角尺翼緣板平面度≤1mm/m平尺+塞尺7.3資料歸檔要求