1、鋼箱梁拼裝,鄭東新區(qū)龍湖內環(huán)路12橋,中鐵一局集團有限公司 二零一五年六月,學習,一、工程概況,本工程為龍湖內環(huán)線路上跨北引水渠的橋梁，位于鄭東新區(qū)龍湖內環(huán)路上，西連龍源十六街，東接龍翼一街。橋梁中心樁號為K3+823.00，跨越北引水橋。內環(huán)路為新建道路，規(guī)劃為城市次干道，設計速度為40km/h。橋址處北引水渠河口寬約172m，河道在橋位處有彎折變向，正常水位為85.5m，百年一遇設計水位：85.76m。本橋有游船通航要求，橋塔兩側設雙孔單向通航孔，通航凈空為253.5m，通航按正常水位為85.5m。龍湖內環(huán)路上北引水渠橋橋梁總長為210m，樁號范圍為K3+718.000K3+928.000

2、，橋梁采用95m+20m+95m獨塔雙索面斜拉橋，橋梁實施寬度為53m，采用機動車雙向六車道規(guī)模，兩側布置非機動車道和人行車道。項目的設計范圍（工程量計量范圍）為橋頭兩側搭板到搭板范圍，樁號范圍為K3+709.08K3+936.92，路線總長227.84m。,鋼箱梁結構用鋼采用Q345qD鋼材，部分鋼材（主梁外腹板）采用Z向性能鋼材，Z向性能級別為Z25，材料技術條件應滿足厚度方向性能鋼板（GB 5313-2010）的要求。鋼材各項性能須滿足橋梁用結構鋼（GB/T 714-2008）。次要非受力結構鋼材采用Q235,其性能應符合碳素結構鋼（GB/T 700）的要求。 主橋橋面縱坡為3.0%，跨

3、中豎曲線半徑R=3200.000m，切線長T=96.000m，外矢距E=1.44m，跨中橋面標高93.372m（橋梁中心線處）。如圖1.2主橋全橋布置示意圖。 鋼主梁采用雙主梁結構+外挑梁的梁格體系，全鋼結構。頂板寬53m，頂面設雙向1.5%橫坡，外挑梁范圍設反向1.5%橫坡。橋梁中心線處梁高3.0m。主梁橫隔板標準間距3.0m，雙主梁之間及主梁與外挑梁之間用鋼橫梁連接，標準間距與橫隔板一致。機動車道與人非通道的橋面板采用正交異性鋼橋面板，頂板采用16mm，近塔處加厚至20mm，車行道采用U型加勁肋，行人與非機動車道采用I字肋。底板厚度2025mm，腹板厚度1430mm。主梁的外側腹板設置鋼錨

4、箱，進行索梁錨固，拉索間距12m，與橫隔板對齊。,二、焊接接頭的相關術語,1）焊接接頭：由于工件的厚度、結構形式及使用條件的不同，其接頭的形式可分為對接接頭、T型接頭、角形接頭和搭接接頭。 2）坡口：坡口分為I型（不開坡口）、V型、Y型、雙Y型及U型等各種形式。 3）坡口面角度和坡口角度：待加工坡口的端面與坡口面之間的夾角叫做坡口面角度；兩坡口面之間的角度叫坡口角度，詳見圖1。 4）根部間隙：焊前在接頭根部之間預留的空隙叫根部間隙，根部間隙的作用在于打底焊接時能保證根部焊透。 5）鈍邊：焊件開坡口時，原端面未開坡口的直邊部分的厚度叫鈍邊，鈍邊的作用是防止燒穿。,圖1 V型坡口的幾何尺寸,3）坡

5、口面角度和坡口角度,1）焊接接頭,2）坡口,4）根部間隙,5）鈍邊,6）焊縫寬度,7）余高,圖2 焊縫各種尺寸,8）熔深,9）焊縫厚度,10）焊縫的計算厚度與喉厚,三、焊縫的處理辦法,1、打磨 2、補焊 3、打磨、焊棒氣爆后，補焊。,一般情況下出現氣孔的原因是保護不周；焊材烘干不夠、母材坡口清理不干凈，操作不當，參數不當都有可能出現氣孔 。 這類缺陷防止的措施有：不使用藥皮開裂、剝落、變質及焊芯銹蝕的焊條，生銹的焊絲必須除銹后才能使用。所用焊接材料應按規(guī)定溫度烘干，坡口及其兩側清理干凈，并要選用合適的焊接電流、電弧電壓和焊接速度等。,為焊工操作不當所產生的。 要選用合適的焊接電流、電弧電壓和焊

6、接速度等。,為焊工操作不當、焊機電流、電弧電壓沒調整好所產生的。 處理辦法就是打磨,焊工操作不當。,鈹加Al-Si合金焊接，這兩種金屬都是化學活性很強的金屬，采用釬接焊形式的焊接，兩種金屬都有不同程度的熔化，因此在焊縫中存在氣孔是非真空條件下激光焊接鈹常出現的重要缺陷之一。要減少和消除鈹激光焊接的氣孔或縮孔，其工藝控制因素較多而且特別復雜。,氣 孔,良好焊縫（立角焊）,5,一般焊接收尾處(焊縫終端)形成低于焊縫高度的凹陷坑，這種小坑在專業(yè)術語上稱為弧坑。 弧坑內一般存在低熔點共晶物、夾雜物、火口裂紋等缺陷。 采用收弧電流(小于焊接電流60%)停留在弧坑一定時間，用焊絲填滿弧坑，能夠防止產生弧坑

7、缺陷。,焊工操作不當。,接頭不良,接頭良好,7,操作方法不當，焊接規(guī)范選擇不正確，如焊接電流太大、電弧過長、運條方式和角度不當、坡口兩側停留時間太長或太短均有產生咬邊的可能。 .,咬邊及不溶合,良好焊縫,8,不良焊縫夾渣,良好焊縫,仰角焊縫,壓焊時，熔化金屬在凝固過程中收縮而產生的、殘留在熔核中的孔穴，亦稱縮孔(注:熔核(nugget)是電阻點焊、凸焊或縫焊時，金屬在焊件貼合面上凝固后形成的金屬核)。,不良焊縫接頭,良好焊縫接頭,10,不良焊縫打磨后效果,良好焊縫打磨后效果,11,不良焊縫,良好焊縫,12,不良仰角焊,良好仰角焊,13,不良焊縫涂裝后效果,良好焊縫涂裝后效果,14,不良焊縫涂裝

8、后效果,良好焊縫涂裝后效果,15,咬邊焊縫涂裝后效果,不咬邊焊縫涂裝后效果,16,不良接頭焊縫涂裝后效果,良好接頭焊縫涂裝后效果,17,焊接及打磨未處理好涂裝后效果,良好焊縫及打磨處理到位焊縫涂裝后效果,18,四、焊縫的檢測方法,（一） 按焊接檢測數量分 1.抽檢 在焊接質量比較穩(wěn)定的情況下，如自動焊、摩擦焊、氬弧焊等，當工藝參數調整好之后，在焊接過程中質量變化不大，比較穩(wěn)定，可以對焊接接頭質量進行抽樣檢測。 2.全檢 對所有焊縫或者產進行100%的檢測。,（二） 按焊接檢驗方法分 1.破壞性檢測 （1）力學性能實驗 包括拉伸試驗、硬度試驗、彎曲試驗、疲勞試驗、沖擊試驗等； （2）化學分析試驗

9、 包括化學成分分析、腐蝕試驗等； （3）金相檢驗 包括宏觀檢驗，微觀檢驗等。 2.非破壞性檢測 （1）外觀檢驗 包括尺寸檢驗、幾何形狀檢測、外表傷痕檢測等； （2）耐壓試驗 包括水壓試驗和氣壓試驗等； （3）密封性試驗 包括氣密試驗、載水試驗、氨氣試驗、沉水試驗、煤油滲漏試驗、氨檢漏試驗等。 (4)磁粉檢驗 (5)著色檢驗 (6)超聲波探傷 (7)射線探傷,五、常用的檢測方法,1.射線探傷方法(RT)目前應用較廣泛的射線探傷方法是利用(X、)射線源發(fā)出的貫穿輻射線穿透焊縫后使膠片感光，焊縫中的缺陷影像便顯示在經過處理后的射線照相底片上。主要用于發(fā)現焊縫內部氣孔、夾渣、裂紋及未焊透等缺陷。,2.

10、超聲探傷(UT)利用壓電換能器件，通過瞬間電激發(fā)產生脈沖振動，借助于聲耦合介質傳人金屬中形成超聲波，超聲波在傳播時遇到缺陷就會反射并返回到換能器，再把聲脈沖轉換成電脈沖，測量該信號的幅度及傳播時間就可評定工件中缺陷的位置及嚴重程度。超聲波比射線探傷靈敏度高，靈活方便，周期短、成本低、效率高、對人體無害，但顯示缺陷不直觀，對缺陷判斷不精確，受探傷人員經驗和技術熟練程度影響較大。例如：HF300，HF800焊縫檢測儀等,3.滲透探傷(PT)當含有顏料或熒光粉劑的滲透液噴灑或涂敷在被檢焊縫表面上時，利用液體的毛細作用，使其滲入表面開口的缺陷中，然后清洗去除表面上多余的滲透液，干燥后施加顯像劑，將缺陷

11、中的滲透液吸附到焊縫表面上來，從而觀察到缺陷的顯示痕跡。液體滲透探傷主要用于：檢查坡口表面、碳弧氣刨清根后或焊縫缺陷清除后的刨槽表面、工卡具鏟除的表面以及不便磁粉探傷部位的表面開口缺陷。,4.磁性探傷(MT)利用鐵磁性材料表面與近表面缺陷會引起磁率發(fā)生變化，磁化時在表面上產生漏磁場，并采用磁粉、磁帶或其他磁場測量方法來記錄與顯示缺陷的一種方法。磁性探傷主要用于：檢查表面及近表面缺陷。該方法與滲透探傷方法比較，不但探傷靈敏度高、速度快，而且能探查表面一定深度下缺陷。例如：DA310磁粉探傷等,五、施工前后的檢測,焊接檢驗內容包括從圖紙設計到產品制出整個生產過程中所使用的材料、工具、設備、工藝過程

12、和成品質量的檢驗，分為三個階段：焊前檢驗、焊接過程中的檢驗、焊后成品的檢驗。,1）焊前檢驗 焊前檢驗包括原材料（如母材、焊條、焊劑等）的檢驗、焊接結構設計的檢查等。 2）焊接過程中的檢驗 包括焊接工藝規(guī)范的檢驗、焊縫尺寸的檢查、夾具情況和結構裝配質量的檢查等。 3）焊后成品的檢驗 焊后成品檢驗的方法很多，常用的有以下幾種： （1）外觀檢驗 焊接接頭的外觀檢驗是一種手續(xù)簡便而又應用廣泛的檢驗方法，是成品檢驗的一個重要內容，主要是發(fā)現焊縫表面的缺陷和尺寸上的偏差。一般通過肉眼觀察，借助標準樣板、量規(guī)和放大鏡等工具進行檢驗。若焊縫表面出現缺陷，焊縫內部便有存在缺陷的可能。 （2）致密性檢驗 貯存液體

13、或氣體的焊接容器，其焊縫的不致密缺陷，如貫穿性的裂紋、氣孔、夾渣、未焊透和疏松組織等，可用致密性試驗來發(fā)現。致密性檢驗方法有：煤油試驗、載水試驗、水沖試驗等。,（3）受壓容器的強度檢驗 受壓容器，除進行密封性試驗外，還要進行強度試驗。常見有水壓試驗和氣壓試驗兩種。它們都能檢驗在壓力下工作的容器和管道的焊縫致密性。氣壓試驗比水壓試驗更為靈敏和迅速，同時試驗后的產品不用排水處理，對于排水困難的產品尤為適用。但試驗的危險性比水壓試驗大。進行試驗時，必須遵守相應的安全技術措施，以防試驗過程中發(fā)生事故。 （4）物理方法的檢驗 物理的檢驗方法是利用一些物理現象進行測定或檢驗的方法。材料或工件內部缺陷情況的

14、檢查，一般都是采用無損探傷的方法。目前的無損探傷有超聲波探傷、射線探傷、滲透探傷、磁力探傷等,六、鋼箱梁制造,1 鋼箱梁制作方法 鋼箱梁制造可分為長線法和短線法兩種。 1)短線法 所謂短線法是指單個梁段分開制造，然后再將鋼箱梁按順序進行預拼裝。,2）長線法 長線法是指鋼箱梁制造時，已在胎架上按預拼裝線形設置了不同的牙板高度，使鋼箱梁制造和預拼裝一次完成。 3)長線法的優(yōu)點 長線法的主要優(yōu)點是減少了移梁進行預拼裝的時間，可以縮短制造周期。,2、長線法總拼裝胎架 1）胎架縱向各點標高按設計給定的線形確定 2）胎架基礎必須有足夠的承載力，確保在使用過程中不發(fā)生沉降 3）在胎架上設置縱、橫基線和基準點，以控制梁段的位置及高度 4）胎架縱向應預留兩個活動橫梁，運梁時平車進出方便 5）每輪次梁段下胎后，應重新對胎架進行檢測,總拼裝胎架照片,2、鋼箱梁組裝,為減少占用總拼裝胎架時間，縮短總裝周期，在頂(底）板單元參與梁段組裝前，先在專用胎架上將二塊頂（底）板單元拼焊成一個吊裝板塊。,橫梁單元件,頂板單元件,內腹板單元件,底板單元件,橫梁單元件,錨箱單元件,底板鋪設焊接,底板拼裝,陶瓷襯墊，焊縫直接成型,把襯墊放在鋼板和工件所規(guī)定的形狀和尺寸的坡口背面，