钢结构施工技术要求培训资料.docx
钢结构施工技术要求目录1总则22规范与标准33钢板材料技术要求44焊接材料75制造工艺设计技术要求86制造加工准备87各部位构件、零部件按加工技术要求的分类98零件加工109零件组装、节段组装1210构件变形的控制1311构件尺寸允许公差1312焊接工艺评定和焊工考核1313焊接制造质量、焊接工艺和抗裂要求1514工厂内焊接1915工地焊接1916焊缝的检验与无损检测2117构件的工厂试组装2318构件成品的验收、存放、运输2419现场安装和焊接2520竣工主要文件2521钢结构制造加工精度要求2622钢结构防腐涂装技术要求33xxx一期工程跨运河桥梁,主桥为三跨连续钢桁梁结构,主跨为双层钢桁梁结构,边跨为单层钢双主梁结构,跨径组合40+80+40=160m。主桥跨越运河,为V级航道,通航净宽45m,通航净高5m,最高通航水位2.4m。1 总则1.1 本要求适用于运河桥梁主桥钢结构加工制造。1.2 本要求所列规范与标准应以最新版本为准。1.3 当各规范和标准与本要求的内容有差异时,按照较高要求执行。1.4 本桥钢结构施工方案为节段工厂预制,现场安装。因此钢结构加工单位除应考虑加工运输问题,还应结合现场施工方法和条件,制定高效合理的施工组织方案与施工工艺。1.5 施工预拱度由设计、施工监控、施工单位根据确定的施工组织方案与施工工艺共同确定。本桥应严格按照施工预拱度进行加工,在工厂内自重状态下进行预拼装,精度满足设计要求后,方能运输至现场。1.6 钢结构的主要杆件在正式加工前,应先进行相应的首件试制。在加工、组装、焊接、矫正、验收合格后,再正式投入大批量生产,以利及时积累数据发现与处理问题,使在以后批量生产中予以改进。各构件的相应首件的编号选取,由业主、设计、加工、施工、监理共同商定。1.7 加工单位必须先对到货供应的钢材和选定的焊接材料,进行完整、系统的试验,提前进行工艺评定试验;尤其应对工地现场焊接的各种环焊缝,进行工艺试验和评定,取得资料和参数,指导实施部件的加工与拼装。1.8 钢结构在加工制造中,必须对关键性零件、构件的半成品和成品进行检查、验收,并做好加工及检查记录以备跟踪和查考。1.9 制造和检验所使用的量具、仪器、仪表等必须由二级以上计量机构检验合格后方可使用。工厂与工地用尺必须由总包统一发放,防止出现系统交互误差。1.10 本桥钢结构加工制造,必须严格进行施工过程中的全面质量控制和管理,以确保质量,不留隐患。1.11 工地焊接必须由原制造加工和监理单位实施。2 规范与标准钢结构制造加工应以本技术要求与加工说明以及其它设计图纸和文件为基本标准和依据,并参照下列主要规范和标准执行。2.1 主要规范与标准a) TB10212-2009铁路钢桥制造规范b) GB/T7142008桥梁用结构钢c) JTG/T F502011 公路桥涵施工技术规范d) JTG F80/1-2004 公路工程质量检验评定标准e) TBJ416-87铁路特大桥质量评定验收标准f) GB3323-2005钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级g) GB11345-89钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级h) GB985-2008气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸i) GB985.2-2008埋弧焊焊缝坡口的基本型式和尺寸j) GB8923-1997涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级k) TBl527-2004铁路钢桥保护涂装l) GB/T1031-2009表面粗糙度参数及其数值m) JB/T6061-2007焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级n) GB2649-1989焊接接头机械性能试验取样方法o) GB2654-1989焊接接头及堆焊金属硬度试验方法 p) TB10002.2-2005 铁路桥梁结构设计规范q) DB32/T947-2006 公路桥钢箱梁制造规范2.2 参考规范a) ANSI/AASHTO/AWS D1.5-96桥梁焊接规范(美国)b) ANSI/AWS(D1.1-2006) 钢结构焊接规范(美国)3 钢板材料技术要求3.1 规范与标准本桥主体钢结构采用Q345qD,钢材按GB/T7142008桥梁用结构钢标准执行。当标准的内容与本技术要求有差异时,以本技术标准为准。本桥附属钢结构采用Q235、Q345,钢材按碳素结构钢(GBT_700-2006)、低合金高强度结构钢(GBT 1591-2008)标准执行,本技术要求不做特殊规定。主桥钢结构原则上采用同一厂家的钢板产品。钢板材料应符合下列技术要求,按正火(t20mm)或控轧状态(t16mm)交货,并提供生产钢板的性能基础试验的证明资料。钢板化学成分除满足GB/T714-2008桥梁用结构钢外尚应满足下表的规定。化学成分允许偏差按GB/T 222-1984规定执行。Q345qD化学成分表(%) 表3-1元素名CSiMnPSAls含量0.180.550.901.700.0250.010.015注:钢厂亦应提供按实际钢板取样进行的化学成分分析,并经总包和监理单位复验。碳当量应满足以下要求: 表3-2牌号Q345qDCev0.43%3.2 钢板的力学性能和工艺性能除满足GB/T714-2008桥梁用结构钢外,尚应满足下列要求:Z向板Z向性能级别为Z15、Z25、Z35。要求Z15板的Z向断面收缩率15,Z25板的Z向断面收缩率25,Z35板的Z向断面收缩率35,并提供有Z向性能要求钢板的Z向断面收缩率试验资料。Z向板性能满足厚度方向性能钢板(GB 5313-85)的相关规定。要求Z向板的杂质含量,S0.007%(Z15、Z25)、0.005%(Z35),P0.012%。厚度不小于40mm的板材,Z向性能级别均不小于Z15,且符合图纸规定。3.3 表面质量钢板和型钢表面不应有气泡、结疤、裂纹、夹杂、折叠、麻坑和麻面。钢板不允许有缩孔、夹杂和分层。表面状态按热轧钢板表面质量的一般要求(GB/T14977-2008)规定。钢板厚度不允许出现负公差,公差带等于热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差(GB709-2006)允许公差带。钢厂和用户应对钢板进行上、下两面检查。3.4 钢材尺寸、外形、重量除应符合相应标准的规定外,还应符合下列规定:a) 为保证钢结构构件、节段拼接的顺利进行,应努力保证板端2m范围内,在板面横向和纵向不允许有S变形或折皱。钢板每米波浪度和瓢曲度偏差在23mm/m之内,两端各2m范围内平顺。也可以由加工制造厂按加工工艺技术要求与业主、监理、设计、钢厂各方协商决定。b) 原则上长度公差为-0+70mm;宽度公差为-0+25mm。也可以由加工制造厂按加工工艺技术要求决定。3.5 取样方法,制备和测试程序板厚大于40mm的钢板按每块板单端取样标准测试,其余钢板按相应标准规定执行。3.6 超声试验和对板内缺陷的要求a) 超声试验钢厂对钢板材需按中厚钢板超声波探伤办法(GB/T2970-2004),板厚16mm时逐张对钢板全面进行超声试验、检验。在探伤检测中,必要时应提高灵敏度12dB探伤。当发现有反射当量较小,面积较大的缺陷信号时,还应通过必要的试验,对材料的各种缺陷作出评定。b) 供方应保证钢板符合中厚钢板超声波探伤办法(GB/T2970-2004),探伤等级符合级标准。c) 钢结构加工厂应对钢板进行抽检和复验。钢材应按同一厂家、同一材质、同一板厚、同一出厂状态每10个炉(批)号(且不大于50吨)抽验一组试件。3.7 印记和标记a) 按相应标准规定刻印记,永久结构不允许钢印记b) 标志所示内容还应包括:序号/制造号、目的港、理论重量与规格c) 每块板的一边要粘有印好的尺寸粘贴标纸。3.8 发送为了防止受河水或雾气的侵蚀,在装运时,钢板应存放在船舱内,并防止其它货物对钢板造成不利影响或腐蚀钢板。不准露天堆放在甲板上。3.9 为了做必要的焊接工艺试验、应用性试验,供方应提供一定数量的同等级和规格的钢板。3.10 本桥所用的钢板均应附有钢厂质量证明书。3.11 本桥所用的钢板可分批提供,其规格尺寸、数量、重量另详。主要钢板的规格、尺寸、数量均应由钢结构加工单位根据设计要求自行决定。对于一般钢板应事先排料、裁料、套裁、精打细算,以适应可能的制作变更或检验、试验需要。4 焊接材料4.1 焊接材料规范和标准GB/T14957熔化焊用钢丝GB/T 5293埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB12470埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB8110气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB5117低碳钢焊条GB5118低合金钢焊条JB/T3223焊接材料质量管理规程GB/T17493低合金钢药芯焊丝4.2 主体钢结构采用Q345qD钢材,相应配合使用的焊接材料如:焊丝、焊剂等均应符合相应规范的有关规定。使用的焊丝、焊剂焊接上述钢板后,其熔敷金属的屈服强度(ReL),极限强度(Rm),延伸率(A)及冲击韧性应与母材匹配相当,并不低于母材的各项机械性能,保证焊接接头(包括焊缝热影响区、融合区组成)的各项性能与母材相匹配并不低于母材。应根据实际施工工况综合考虑合理选择适宜的焊接材料及工艺措施,有效防止焊接裂纹;对于厚板(20mm)及重要杆件的焊接,其焊接材料的扩散氢不大于5ml/100g(水银法),其余焊缝焊接材料的扩散氢不大于8ml/100g(水银法)。4.3 焊接材料应由钢结构加工单位根据母材钢板的技术要求和性能来选用焊丝和焊剂,并事先经过工艺评定试验。4.4 对允许采用二氧化碳气体保护焊的部位,其中CO2气体纯度应99.9。其相应的焊接材料亦应由焊接加工单位事先做好工艺试验和评定。4.5 高强度螺栓连接副进场后应按包装箱上注明的批号、规格分类保管,室内架空存放堆放不宜超过五层。保管期内不应任意开箱,防止生锈和沾染污物。5 制造工艺设计技术要求5.1 制造厂在接交合同生效后,应首先按设计图纸完成制造工艺设计。制造工艺设计内容应包括:编制工艺流程图及总体文件;编制实施性制造规程及细则文件;质量保证及管理文件;验收程序文件等。5.2 制造工艺设计文件应在完成工艺试验和产品中间试验后,报请业主(建设单位)组织监理单位、设计单位及同行专家进行评审,由业主批准认可,并派监理工程师负责对产品的检查和验收。5.3 制造工艺一般应包括如下项目:a) 总体工艺流程及说明文件。b) 各部位零部件分类,编码和运作规定及流向(含有关说明文件),典型工艺流程。c) 各部位零部件生产车间制造流水线及说明文件。d) 主要质量控制点及说明文件。e) 零部件制作工艺细则。f) 板件制作及组装工艺细则和工艺流程及说明文件。g) 各部位零部件,板件制作及组装或节段构件工艺细则和工艺流程及说明文件。h) 各部位节段构件组装装配规程及说明文件。i) 放样与精度控制细则及说明文件。j) 零部件节段构件堆放、运输、保管办法。k) 生产进度计划。l) 各部位的相关节段、空间立体予拼装规程及说明文件。m) 涂装工艺细则与工艺流程及说明文件。n) 各种材料试验、焊接试验、焊接工艺评定的资料与文件(尤其是工地对接焊缝试验评定)。o) 其它主要和特殊的工艺细则、流程及说明文件。6 制造加工准备6.1 制造加工厂,在钢板到货下料前,应认真记录各批钢板的炉批号及钢板规格编号。对来料钢板内在质量和表面质量进行复检。对钢板尺寸、平整度及表面腐蚀或非正常锈腐情况作检查记录,以备查考。6.2 尤其应对钢板二端各2m的接头范围内,检查钢板厚度及纵、横变形,做好记录。避免影响接头焊接和栓接摩擦面的接头处理,确保质量。6.3 钢板在切割前,应以矫平等预加工处理,并使其偏差在1mm/m范围之内。两端各2m范围内平顺。钢板经矫平后不得出现折皱、翘曲等影响质量的现象。有异常情况,应进行特殊加工处理。矫平后钢板表面不应有明显的凸痕和其它损伤。必要时应进行局部整修或打磨整平。6.4 号料前应检查钢板的牌号、规格、质量。确认无误后,方可号料。号料后对主要零、部件应做好材料牌号,板号(炉、批号)标记的移植,以便材料跟踪。剩余的钢板亦须标明钢材牌号与板号。6.5 主要部件的零件下料时,应尽量使其受力方向与钢板的轧制方向致。当钢板纵向、横向机械性能相近并满足设计基本要求时,可不受此限制。6.6 在正式号料前应将钢板抛丸清除表面氧化皮等物质,并进行车间底漆预处理,车间底漆干厚50m。正式涂装前作二次抛丸处理。6.7 号料必须采用总包单位统一发放的经检验的“标准尺”丈量。号料所划的切割线必须准确清晰。号料尺寸允许偏差为±1mm。7 各部位构件、零部件按加工技术要求的分类7.1 主要构件:由承载构件、加劲构件及连接构件组成。具体如下边跨主梁体系:主梁腹板、顶板、底板;中跨桁架体系:各节点板;各弦杆顶板、腹板、底板;腹杆翼缘板、腹板;桥面系:桥面板;U型加劲肋、板式加劲肋;横梁腹板、底板。7.2 次要构件:主要构件之外的其它构件。7.3 各类焊接型式与焊缝要求a) 本桥焊接接头采用的主要基本型式A、全焊透对接接头焊缝X型坡口焊缝、单面V型坡口焊缝;B、部分焊透T型接头及角接接头焊缝双面单边V型坡口焊缝、单面单边V型坡口焊缝C、角焊缝b) 各种全焊透及部分焊透坡口焊缝加工尺寸及精度,应根据设计施工图纸、本技术规定及相应规定执行。对于现场对接全焊透焊缝的坡口应结合现场的施工环境和条件经过专题的工艺评定试验后,予以确定。制造厂应根据施工图纸,按不同构件的焊缝技术要求与上述规定,编制出详细的坡口尺寸加工图,监理与设计单位予以配合和确认。c) 各种焊接接头的主要使用部位及配合情况以施工图为准。7.4 在受拉和受压对接接头中,应对焊缝表面顺应力方向进行打磨处理。7.5 钢主梁中不等厚或不等宽的板采用对接焊缝时,为使厚(宽)板向薄(窄)板均匀过渡,应将厚(宽)板的一侧或双侧做成坡度,该坡度至少为1:8,同时还应对焊缝表面顺应力方向磨顺。7.6 高强螺栓连接要求栓接采用的摩擦型高强度大六角头螺栓连接付,高强度螺栓连接副应符合钢结构用高强度大六角头螺栓(GB/T 1228-2006)、钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件(GB/T 1231-2006)、GB/T231 的规定。规格有M24和M30两类。螺栓规格和性能要求列入下表。 高强螺栓的规格与性能要求 表7-1公称直径M24M30螺栓性能等级10.9S10.9S验收标准GB/T1228-1231-2006GB/T1228-1231-2006扭矩系数0.11-0.150.11-0.158 零件加工8.1 零件加工a) 放样和号料标准及样板的允许偏差详见第22 条。b) 对于本桥钢板,一律不允许进行剪切切割。c) 各类钢结构部件的零件,原则上应采用气割切割。并优先考虑精密切割、仿形切割、数控自动切割、等离子切割等方法。手工切割只能用于次要零件或手工切割后还要再进行加工的零件。d) 气割切割的工艺要求A、 在钢材加工之前,应用有代表性的试件进行火焰切割工艺评定。对于切割前已经过抛丸除锈预处理并喷上车间底漆的钢材,其进行火焰切割工艺评定的试件,应涂上同样的底漆。B、 火焰切割试件实验,应对不同的板厚及温度条件进行切割前予热,应验证制造工作的热量控制技术并保证:火焰切割面无裂纹;在无车间底漆下,局部硬度不超过HV350;无其它危害结构使用性能的缺陷。C、 火焰切割的边缘应打磨或用机加工法除去明显的火焰切痕迹线。e) 若采用精密切割工艺, 可不对自由边进行机械加工,但应注意钢板防腐表面处理需达到Sa2.5级的要求.对于用气割开坡口焊接的板边,可不进行刨(铣)加工,但应用砂轮打磨,去掉氧化皮。f) 刨(铣)加工后的表面粗糙度应100m;气割切割零件边缘允许偏差规定如下:精密气割边缘:±1.0mm自动或半自动气割边缘: ±1.5mm切割垂直度偏差应不大于板厚的5,且不大于1.5mm。L10000时,直线度2;L10000时,直线度3 。g) 切割时,应防止缺口。主要受力构件的零件边缘不允许有缺口。一般构件的零件边缘缺口不大于2mm。h) 待焊接表面和邻近焊缝表面不应有松散和很厚的氧化皮、漆皮、锈、潮气、油污或其它杂质,以免妨碍正常焊接作业或产生烟尘。i) 凡助焊剂可能接触部位的浮锈,均应一律去除干净,以防浮锈夹入助焊剂中。j) 所有引弧板与灭弧板的表面,均应磨光,彻底去除氧化皮。引板的材质、厚度、坡口应与所焊件相同。k) 需作产品试板检验时,应在焊缝端部连接试板,试板材质、厚度、轧制方向及坡口必须与所焊对接板材相同,其长度应大于400mm,宽度每侧不得小于150mm。对于某些无法连接的位置,该试板可在同一工况、同一地点、同一时间、同一工艺方法的前提下完成焊接。l) 所有挡块、临时件的高强螺栓孔的钻孔应用钻模,其制作公差控制:两相邻孔中心或距离:±0.5mm矩形对角线两个中心线距离及两板边孔中心距离±1.0mm孔中心与孔群中心线的横向距离:0.5mm两孔群中心距离:±0.5mmm) 制成的孔应为正圆柱形、孔壁光滑,孔缘无损伤不平。刺屑应清除干净。钻孔孔径允许偏差为:0.+0.7mm.。n) 钻孔时,应经常用试孔器检查孔径质量。钻孔时不得使用油剂冷却液。o) 零件铣平不平整度0.1mm,即100m。p) 零件磨光顶紧接触部位应进行铣平加工,其粗糙度应12.5m。顶紧接触面不得少于75。当空隙0.2mm可视为接触。q) 零件边缘加工后,应无杂刺、渣、波纹、崩坑等缺陷应修磨匀顺;刨铣时应避免油污污染钢板。r) 材料表面伤痕控制:主要(零)构件与受力垂直方向小于0.3mm;主要(零)构件与受力平行方向小于0.5mm;其它(零)构件小于0.8mm。8.2 零件和部件加工的精度要求详见第21节。9 零件组装、节段组装9.1 所有零件在组装前都应进行尺寸检查。合格后,方可组装。9.2 各类焊缝坡口型式应按本桥设计图纸以及规范的要求,认真检查允许偏差。合格后,方可组装施焊。9.3 当钢板尺寸不足需要进行拼接时应考虑将焊缝位置错开。焊缝间的最小距离一般不得小于10倍板厚。9.4 已钻孔的零件、部件组装时,必须以孔定位。9.5 本桥钢板冷作弯曲时,内侧弯曲半径不得小于板厚15倍,小于时必须热煨,冷作弯曲后零件边缘不得产生裂纹。热煨温度应控制在9001000°C之间。9.6 节段组装制造a) 节段组装制造精度对整个桥梁的质量影响极其重要,对构件应考虑必要的防止变形的措施,如设置临时假隔舱板等构造,确保接头尺寸精度;b) 为提高节段组装的精度,制造厂应编写各种钢结构节段制造工艺。其内含应包括:胎架结构,装配方法,焊接顺序,检查方法,运输方法等,并征得监理单位的许可。c) 去除码板时用火焰切割并保留不少于3mm的预留量,用砂轮打磨平齐,对施焊码板的板材表面部位作相应的磁粉检测,以尽可能减少对母材及结构的损害。d) 制造各梁段的零件、部件编码应记录清楚节段的部位和各阶段的报验单,并提交监理审核认可。9.7 各部件组装的节段,事先应对纵、横、竖向的各种拼缝位置结合钢材规格进行对接拼缝位置设计。各钢结构节段的各类对接拼缝的位置应尽量上、下、左、右、前、后错开,避免出现不必要的通缝。10 构件变形的控制10.1 在组装和连接一个结构的各个部分时,焊接工艺和程序应使变形和收缩尽量小,并减少结构约束应力。10.2 要特别注意钢主梁施焊后产生的变形,制造厂应为每一种构件的加工创立一个焊接程序,该程序应同接头焊接工艺和整个制造方法结合起来,以加工出符合规定质量要求的构件。10.3 制造厂应将焊接程序和变形控制方案提交业主、监理征求意见。10.4 在对收缩有较大拘束条件下进行焊接时,焊缝应连续焊完。10.5 构件焊接前,宜设置反变形。当构件焊接后产生较大的变形,应予矫正。采用热矫正法时,矫正温度应控制在600800°C,不宜超过800°C。应自然冷却到环境温度。温度未降至环境温度时,不得锤击钢料。严禁水冷却。10.6 要采取有效措施防止钢梁由于焊接产生的变形对钢梁结构产生不利影响以及对高强螺栓接头造成不密贴的现象。11 构件尺寸允许公差详见第21节。12 焊接工艺评定和焊工考核12.1 焊接工艺评定试验是在生产前进行的焊接技术准备工作,是确定合理的焊接工艺,制定工艺规程的基础,以保证焊接接头的质量。12.2 生产中的焊接工艺应与焊接工艺评定所采用的工艺相符,要进行对接接头,K式接头,T型接头等接头试验,对特殊的接头型式亦应进行焊接工艺评定。12.3 本桥工厂焊接和工地焊接均应分别进行焊接工艺评定试验。12.4 工地焊接工艺评定试验,应包括现场作业中各种位置,并考虑工地现场的实际气候状况,焊接工艺评定所采用的钢材、焊接材料及焊接工艺必须与实际工程相同。12.5 在实际生产中若不同钢厂的产品,焊接材料的改变、焊接方法改变,或由于焊接设备变化引起焊接参数、焊接位置改变、衬垫改变、坡口型式改变、角焊缝焊脚尺寸增大2mm以上,焊接部位采用车间底漆等均应事先进行焊接工艺评定试验。焊接热影响区熔合线冲击韧性试验,焊接部位采用车间底漆等均应事先进行焊接工艺评定试验。12.6 焊接工艺试验需进行外观及内部无损检测外,还应进行接头和焊缝金属的机械性能试验、宏观断面酸蚀试验等各种专项试验,并满足不低于相应母材的设计技术和规程要求。12.7 焊接工艺评定的试验用材应考虑该试验结果对钢板的性能和各种厚度具有覆盖全部所进的钢材的作用的效果。12.8 针对钢结构焊接的不同材料、不同的接头,不同的焊接位置、不同的钢板厚度以及不同的焊接方法,分别选出代表性的覆盖全桥的焊接接头作为评定的项目,并汇总列出焊接工艺评定项目清单。该清单由制造方提出,经监理工程师签认批准后实施。12.9 工艺评定用试板尺寸取样位置,以及试样尺寸与试验标准应按照本技术要求及有关规范执行。机械性能试验项目、试件数量按下表执行。机械性能试验项目、试件数量 表12-1试件型式试验项目试样数量对接接头试件接头拉伸试验2焊缝金属拉伸试验1焊缝金属冲击试验(-20°C)3热影响区或融合线冲击(-20°C)3接头侧弯曲1接头硬度1T型接头试件焊缝金属拉伸试验2接头硬度2角焊缝硬度112.10 焊接工艺评定试验报告经钢梁制造厂商签认后,经设计、监理工程师和专家评审业主批准后方能生效。12.11 本桥钢结构焊接中,焊工必须通过船级社或相当的权威机构的考试并取得资格证书,且只能从事资格证书中认定范围内的工作。同时为确保大桥钢梁焊接加工质量,制造厂还应对持有资格证书的焊工进行必要的培训和补充考核,考核合格方可持证上岗。对大桥重要的节点、构造复杂、要求高的部件和构件更应予以充分重视,确保工程质量。13 焊接制造质量、焊接工艺和抗裂要求13.1 所有的焊接,均应按照经批准的焊接工艺评定试验要求进行。若存在与焊接工艺要求不一致的变化,需重新进行焊接工艺评定试验。焊接工艺指导书系指施工方的焊接工程师根据焊接工艺评定报告编制的焊接工艺指导书。该指导书经总焊接师审定,监理工程师认可后才准于指导焊接生产。当需焊接某个部位时,焊接工艺员根据接头位置选出相应的焊接工艺指导书,并按规定内容选择相应的焊工、焊接设备、焊接材料以及焊接参数安排生产。13.2 焊接制造a) 所有的焊接若存在与焊接工艺要求不一致的变化,需重新进行焊接工艺评定试验。b) 进行带有车间底漆的切割性试验,若焊前不磨掉车间底漆,还应进行焊接性试验。要注意车间底漆中的锌影响钢材的切割性。试板漆膜厚度应比规定厚度增大一倍,按正常的切割速度切割,切割表面的粗糙度及崩坑等缺陷应在标准允许的范围内。对涂有底漆的试板按焊接工艺指导书的规定施焊,经破坏试验检验,焊接缺陷应在规定的允许范围之内。对特殊构造复杂,焊接产生很大的残余应力的节点与接头,应采取必要的措施,尽可能减少残余应力。c) 对于闭口U肋与桥面板的角焊缝,因超声波探伤盲区校大,无法探明焊接的喉厚、未熔合的厚度及焊接缺陷的情况,因此需经模拟的U肋与桥面板的焊接(板厚、角度、焊接方法、焊接参数均相同)后,经破坏检验,符合要求才准正式施焊。一般每个班均应做一块模拟试版,待施工熟练后可酌情减少试版数量。施焊者及试板标准应符合相关规范和规程要求。d) 工地焊接和工厂焊接接头焊缝均应进行焊接接头的破坏性试验及强度评定。试验数量、结果应符合焊接工艺评定的规定。e) 在焊接主要构件的横向对接接缝和Z向受力焊缝时,应增设焊接试板(即送拖带小板)抽样进行上述试验。对各种节段组拼的纵、横对接焊缝施焊后,对于每个节段的不同部位均应附上拖带小板抽样检查与试验。产品试板数量按照铁路钢桥制造规范(TB10212-2009)执行。如试验结果不合格,可在原试板上重新取样再试验,如试验结果仍不合格,则先查明原因,然后对该试板代表的接头进行处理。f) 制造厂应根据设计图和制造加工技术要求,编制工厂焊接和现场焊接的工艺文件。13.3 焊接注意事项a) 定位焊应符合与正式焊缝一样的质量要求。b) 定位焊样前,必须按要求检查焊脚坡口尺寸,根部间隙等,不合要求时,不得进行定位焊。c) 在正式焊接预热前,必须先检查定位焊缝有无裂缝。预热后再次检查,确无裂缝后才正式焊接。d) 定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷。e) 临时夹具在焊接时,工艺应按正式焊缝要求处理。割除磨平、磁粉探伤。f) 定位焊工(装配工进行定位焊)必须严格按有关规定进行工艺考核。g) 焊丝、焊条、焊剂应遵守严格的质量管理制度,确保焊接质量。h) 为防止“氢致”冷裂缝,在焊前除对焊接材料严格管理外,还应对钢板进行预热,对部分不进行预热的钢板应用火焰进行去潮气处理。i) 焊接预热温度及层间温度,应按不同钢板厚度及环境温度条件,根据相关规范及焊接工艺评定试验确定,且不低于下列要求。环境温度<=5度,所有板材焊接均需预热100150度,板越厚,取较大值;环境温度5度,凡板厚不小于30mm的钢材需预热100150度,板越厚,取较大值。预热范围为焊接两侧各100mm,测温点在加热侧的背面,距焊缝75mm处。对于某些无法实现背面测温的焊接位置,要求在前期试制件制作过程中注意观测在反面测温时的正面温度情况,即取得正、反温度差及梯度,特别是厚板条件下;在以上测试条件无法实现背面测温的时候改用正面测温,正面测温可按铁路钢桥制造规范(TB10212-2009)的要求和方法执行。本桥钢板,在焊接中的预热,以及允许线热量的输入中,应严格按照钢厂所提供的有关参数及本技术要求的规定进行加工。焊接电流,电压宜控制在工厂的推荐范围之内。j) 所有的预热与层间温度的偏差为-0°C+50°C,定位焊的焊前预热温度,比正式施焊预热温度高50°C。修补时碳弧气刨前的预热温度与施焊相同。对于Z35钢板,焊接预热+200°C;对于Z25、Z15钢板,焊接预热+150°C。k) 为确定焊接工艺参数,对焊接接头施焊的指导原则是:焊接接头屈服强度、韧性不低于母材;焊缝金属超强不大于母材实际屈服强度的25,或焊缝金属的屈强比不大于0.9(当焊缝超强大于30时采用此屈强比进行判定)。必须严格控制线能量指标,制造厂在实施中应通过试验采用合适的指标作为实际使用控制值。而当实际采用线能量超过原工艺评定试验的范围时,应进行与这相应的工艺评定试验,作出评定。l) 当工件表面潮湿,还有雨、雪、大风、严寒气候(环境温度低于5°C,相对湿度大于80),或焊工暴露在这些恶劣气候条件中时,不宜进行焊接作业:m) 所有焊接的引弧一律放在坡口(或焊接区)之内进行,绝不允许在母材表面引弧(对接或T型焊缝有引弧板或灭弧板时除外)。n) 如一旦发现母材表面的电弧击痕(裂纹或伤斑),应对其打磨光顺,并作检查,保证无损伤。o) 接头端部应保持良好的焊缝。本桥钢梁上的引弧、灭弧板应在并待焊缝冷却后割去,焊缝端面应光洁并与该工件打磨齐平。p) 当采用钢衬垫板的坡口焊缝,应使得焊接金属板与垫板一起熔合。对需要清除的钢衬垫板,在焊接后就割去,接头应打磨清理光洁。q) 焊接后的部件或构件,应对名称、件号、焊接日期及参数、质量情况等作好记录及印记(不允许敲钢印)。r) 所有的检验,必须在焊缝冷却到室温之后,才能开始进行。焊缝在焊接24小时之后进行无损检验,对于板厚40mm的焊缝需在焊接48小时之后再次进行无损探伤。s) 本桥横向对接接头表面在焊缝全长上要求齐平,打磨后,焊缝凸出部分不得超过0.8mm,下凹部分不得超过0.8mm,或厚度的5取较小的值。且增强量应平滑过渡到板的表面、其边缘应没有咬边。可以铲修,但事后应打磨。如对接接头表面上要连接其它零部件时,相应部位的增量必须全部加以清除。t) 对有疲劳受力要求的受拉部位焊缝必须进行打磨,具体部位为:所有杆件的横向对接焊缝、节点板圆弧过渡处焊缝、横梁与节点板的连接焊缝、以及其他施工图纸中要求打磨的焊缝。u) 为解决部分T形接头焊缝表面与母材过渡处的磨光,宜用高耐磨性的指形砂轮进行打磨。v) 对于焊缝的打磨,其最后一道打磨方向应与受力方向一致,严禁与受力横方向打磨,以防止焊缝疲劳破坏。w) 在明确具体部位(受拉和疲劳控制的杆件)的前提下,可采用超声冲击处理。x) 消除应力的具体方法:对于节点构造复杂,施焊时约束条件大,受力要求高的部位,应采取焊后消除应力的处理方法(如消除应力法,振动法,超声波法等)。消除应力法应设置在560580左右,保温进行操作,速度约为1.5mm/分钟,消除应力后,应冷却到300,应防止骤冷引起的脆性,冷却速度为50100/小时;当300以下时,方可自然冷却。14 工厂内焊接14.1 正式焊接前的母材清理工作,定位焊要求均应满足设计技术标准和有关规范、规程的规定。在施焊过程中尽可能不使用点焊和加码。如需临时加码,应经监理工程师批准。该码拆除时应距钢板13mm火焰切除,然后用砂轮磨光与钢板齐平,最后经磁粉探伤合格。14.2 定位焊、手弧焊、埋弧焊、碳刨、C02气体保护焊均需按板厚与环境温度要求预热。14.3 焊接时除根据焊接工艺评定试验编制工艺文件外,制造商必须根据自己的工艺条件和设备,焊接制造经验,采取必要的措施控制变形和收缩量和减少焊接应力以满足设计精度要求。14.4 若采用板块组焊或节段的焊接组装工艺,则其组焊必须在胎架上进行:胎架和基础要有足够的刚度,按设计技术要求进行节段组装,每次节段组装完成后,需进行一次复测和调整。14.5 首批节段的制作兼作试验段,作为以后大批制作的基础,因此,首批节段经试验后需进行评审、鉴定和验收,经鉴定合格后方可进行大批生产。15 工地焊接15.1 现场焊接质量是全桥的关键,而制造加工与安装更是基础,必须确保工程质量。由于本桥建设条件的限制,加工零件应在现场胎架上进行整体焊接拼装,钢结构由制造商运至现场桥位后,由安装的承包商进行安装和临时连接。制造商应与安装单位、设计单位按预先制定详细的施组和工艺,按设计技术要求,密切配合共同完成架设任务,并将安装公差调整在设计允许的范围之内。按设计要求,必须由制造商实施现场焊接。15.2 钢结构在现场连接的部位采用全焊工艺。制造商在节段加工时必须根据预先的工艺评定的参数,除正确理解设计预定的施工预拱度的工况和技术条件外,还应考虑加工及拼装,预留一定的变形量和收缩量,确保结构“三维”尺寸及精度,防止钢结构出现难以拼装或无法合拢的现象。15.3 现场焊接必须采取措施,对母材焊接部位进行有效的保护,配置合适的防风、防潮设备和预热去潮的设施,在符合工艺的条件下,方可进行焊接。严禁在无任何防护措施下,在雨、雪天及母材表面潮湿或大风天气进行露天焊接。15.4 工地焊接环境条件:风力2m/sec(施焊部位),温度5°C,湿度80。若条件不符,必须采取有效措施。15.5 工地节段与连接件的焊缝及环向横向焊、全焊透焊缝等不宜采用CO2气体保护焊,若采用CO2气体保护焊,则需对焊缝全厚1/3以下的部分进行封底焊,后用手工或半自动焊盖而成。必须采取有效完善的防护措施,并事先通过工艺试验评定和专家评审后方可实施。节段间的纵肋、嵌补段的焊接则采用手工焊接。15.6 工地现场施焊前,应检查对接钢结构节段接头焊口状况。其中包括接头坡口角度间隙尺寸、焊接高差等是否符合要求。15.7 对接接头焊缝两侧50mm范围内用钢丝砂轮除锈、清理表面,并达到GB8923 St 3级要求。15.8 清理接头后,一般应在24小时之内完成焊接,以防接头再次生锈或被污染。15.9 工地定位焊接a) 应根据钢结构节段外形尺寸、板材厚度来设置每条焊缝的总长度和间距,一般长度为80mm,间距小于400mm。b) 应对焊缝母材实施预热,预热范围为焊缝中心两侧各100mm。c) 如定位焊缝出现裂缝或其它严重缺陷时,应把缺陷清除,再行焊接。15.10 工地焊接工艺设计和实施根据本桥各类构件和节段特点的需要,制造厂应提前进行焊接试验工艺和工艺评定,取得重要参数和经验,并经监理工程师会同设计、业主、专家组织审查、批准。实施工艺必须严格,不可任意修改。15.11 工地焊接顺序及技术措施a) 为减少因焊接而产生的附加应力、焊缝残余应力及边缘材料局部应力,消除或减少构件不规则变形。应对各类钢结构工地焊接顺序作出严格规定并切实执行。b) 各类构件节段施焊顺序应对称于桥轴线,并对称于构件自身的对称轴,均匀、对称、同步协调的实施。c) 对各类加劲连接的补偿段,可在大接头环缝施焊后,再予以实施焊接。16 焊缝的检验与无损检测16.1 本桥钢结构加工过程中,制造厂应根据组装前、焊接时和焊接后的需要,对焊缝质量进行检查和试验,以保证材料和加工质量符合制作技术要求。监理人员则受业主委托,对本桥梁加工质量和整个加工过程进行质量监理和平行检验。16.2 凡涉及检查的各种作业,在开始之前应提前通知制造检查人员和监理人员。检查和监理人员应在已检查验收的各部件和焊接部位作明显的识别标记。并保存所有的现场和试验的记录资料。16.3 探伤人员资格:必须通过中国船级社或相当的权威机构的考试并取得资格证书,无证人员严禁上岗操作。16.4 制造厂检查人员和监理人员应切实查明本桥所用钢