運(yùn)河二通道桁架橋鋼結(jié)構(gòu)制作工藝總結(jié)

運(yùn)河二通道雙層復(fù)合桁架橋鋼結(jié)構(gòu)制作工藝總結(jié)蘇忠華1郭玉達(dá)2浙江舜仁市政建設(shè)有限公司浙江省杭州市郵編310000

2.杭州市質(zhì)量監(jiān)督總站浙江省杭州市郵編310000【摘要】：運(yùn)河二通道雙層復(fù)合桁架梁橋采用全焊接雙層橋面桁架結(jié)構(gòu)，在從首件制作、焊接工藝評定到批量生產(chǎn)，從場內(nèi)生產(chǎn)到現(xiàn)場整體拼裝，通過對安裝順序的制定，焊縫收縮預(yù)量設(shè)置、構(gòu)件外形尺寸控制、變形控制、焊縫質(zhì)量控制等施工工藝控制，使桁架梁橋在最終焊接完成后，達(dá)到焊接質(zhì)量和外形尺寸都滿足要求的產(chǎn)品?！娟P(guān)鍵詞】：運(yùn)河二通道桁架梁橋鋼結(jié)構(gòu)制作焊接拼裝1、工程概況杭州市德勝東路（東德勝立交?文匯路）改造提升工程下沙段01標(biāo)高架跨規(guī)劃運(yùn)河二通道處采用簡支雙層復(fù)合桁架梁橋跨越，支點(diǎn)跨徑92m，全長95.9m。全橋共有4片主桁，每兩片相連形成整體，采用全焊接的桁架組合結(jié)構(gòu)，人字形桁架，矩形截面。桁高9m，單幅寬17.2m，上層橋面寬38.8m，下層橋面45.2m。本橋除臨時(shí)撐桿采用Q235C夕卜，其余均采用Q370qD。其中腹桿為25?55mm的中厚板。焊接量大，對焊接變形與質(zhì)量的控制是難點(diǎn)。同時(shí)，由于構(gòu)件體積大，確保安裝精度是關(guān)鍵。運(yùn)河二通道桁架梁橋整體效果圖2、制作流程綜合考慮現(xiàn)場吊裝和運(yùn)輸條件，鋼結(jié)構(gòu)制作成上下節(jié)點(diǎn)、腹桿、弦桿組成單元件發(fā)運(yùn)至施工現(xiàn)場，下節(jié)點(diǎn)和上弦桿單獨(dú)安裝，上節(jié)點(diǎn)和腹桿在現(xiàn)場拼裝成“人”形桿件后進(jìn)行吊裝。橫聯(lián)和平聯(lián)拼裝成17.2m的交叉桿整體吊裝。為了更好的控制鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝中的誤差，在批量制作前進(jìn)行了首件制作和焊接工藝評定實(shí)驗(yàn)，確定制作焊接工藝及焊接過程中的收縮補(bǔ)償量。根據(jù)鋼桁架的特點(diǎn)及現(xiàn)場的吊裝條件。鋼結(jié)構(gòu)制作分為四個(gè)階段：桿件制造階段，單元件組拼階段，預(yù)拼階段，工地安裝階段。制作流程：桿件制作-單元件組拼一涂裝一整體預(yù)拼一桿件與單元件運(yùn)輸一現(xiàn)場拼裝一吊裝施工。3、 主桁架制作3.1制造工藝根據(jù)結(jié)構(gòu)圖紙分析及運(yùn)輸條件的限制，桁架分為H型弦桿、箱形腹桿和桁架節(jié)點(diǎn)制作。H型鋼構(gòu)件截面最大高度為740x400x20x25mm。箱型腹桿內(nèi)側(cè)高0.8m，寬0.74m，腹桿高0.95m，板厚25~55mm；頂?shù)装鍖?.74m，板厚25~55mm。制造工藝流程：鋼板預(yù)處略零件下料一構(gòu)件節(jié)段制造一桿件組拼一焊接、矯正。所有桿件均在各自專用的胎架上單獨(dú)制造，各桿件制造完成后進(jìn)行試拼裝，試拼裝合格后進(jìn)行涂裝、發(fā)運(yùn)。3.2焊接變形控制本橋構(gòu)件為25?55mm的中厚板，為了保證焊接精度，在焊接過程中需預(yù)加一定的焊接收縮補(bǔ)償量。對接溶透焊縫需增加2mm的焊接收縮補(bǔ)償量，坡口角焊縫需增加1.5mm的焊縫收縮補(bǔ)償量。同時(shí)在下料、加工、組裝過程中，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，設(shè)置反變形措施，當(dāng)構(gòu)件焊接后產(chǎn)生較大變形時(shí)，予以矯正。以此來有效的控制構(gòu)件的焊接變形。3.3質(zhì)量控制與檢驗(yàn)構(gòu)件的質(zhì)量控制包括外形尺寸、焊接工藝、焊縫檢驗(yàn)。針對外形尺寸控制，嚴(yán)格把關(guān)進(jìn)場材料，確保質(zhì)量。零件下料按工藝要求預(yù)留制作和安裝焊接收縮補(bǔ)償量、加工余量及線形調(diào)整量。采用等離子或火焰切割，確保下料精度。構(gòu)件組拼設(shè)置專業(yè)胎架，控制構(gòu)件的扭曲變形。在構(gòu)件節(jié)段生產(chǎn)線上設(shè)置專門的工序和設(shè)備工裝，確保裝配精度和焊接質(zhì)量，控制和矯正變形。針對焊接要求，嚴(yán)格按焊接工藝評定方案進(jìn)行操作。在焊前除對焊接材料嚴(yán)格管理外，還應(yīng)對鋼板進(jìn)行預(yù)熱，對部分部進(jìn)行預(yù)熱的鋼板應(yīng)用火焰進(jìn)行去潮處理。防止出現(xiàn)“氫致”冷裂縫，以提高焊接質(zhì)量。根據(jù)組裝前、焊接時(shí)和焊接后的需要，對焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，保證材料加工質(zhì)量符合制作技術(shù)要求。本橋所有焊縫都需進(jìn)場超聲波探傷和磁粉檢測，并抽檢25%的焊縫進(jìn)行X射線檢測。凡無損探傷部合格，必須予以返修糾正，并重新檢查，直至合格為止。4、 節(jié)段拼裝4.1吊裝構(gòu)件劃分結(jié)合施工現(xiàn)場吊裝方案，單元件在內(nèi)場加工完成后，上下弦桿、節(jié)點(diǎn)板、腹桿、上下平聯(lián)、橫梁單獨(dú)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場。在施工現(xiàn)場設(shè)置“人”字形胎架，由上節(jié)點(diǎn)和2條腹桿焊接成“人”字形桿件，上下平聯(lián)組拼成剪刀撐。在組拼過程中，利用水準(zhǔn)儀、水平尺確保桿件平面尺寸精度。4.2拼裝流程本桁架梁橋整體拼裝直接吊裝就位，先定位兩側(cè)門柱（上下節(jié)點(diǎn)板+腹桿），然后進(jìn)行上下橫梁的連接；再進(jìn)行下節(jié)點(diǎn)板安裝，嵌補(bǔ)下弦桿，然后進(jìn)行“人”字構(gòu)件安裝，嵌補(bǔ)上弦桿，每幅桁架梁橋兩側(cè)同步進(jìn)行，然后進(jìn)行面內(nèi)橫聯(lián)和上下平聯(lián)的安裝。由兩側(cè)往跨中進(jìn)行安裝。按“橫向控制變形，縱向自由收縮”的原則進(jìn)行安裝作業(yè)。4.3節(jié)段拼裝質(zhì)量控制現(xiàn)場焊接質(zhì)量是全橋的關(guān)鍵，必須確保工程質(zhì)量。安裝前，需充分考慮安裝誤差，并將安裝公差調(diào)整至設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場連接采用全焊工藝，在節(jié)段加工時(shí)需根據(jù)工藝評定參數(shù)，預(yù)留一定的變形量和收縮量，確保結(jié)構(gòu)“三維”尺寸及精度，防止鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)難以拼裝或無法合攏的現(xiàn)象?，F(xiàn)場焊接必須采取防護(hù)棚，對焊接部位進(jìn)行有效的保護(hù)。焊接作業(yè)參考焊接工藝評定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)際操作。4.4總拼驗(yàn)收本橋共計(jì)安裝216個(gè)構(gòu)件，每個(gè)構(gòu)件通過三維定位測量控制，桁架梁橋整體三維尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。在整個(gè)焊接制作過程中，采取了有效的防風(fēng)、防雨措施，焊縫質(zhì)量得到了有效的控制，經(jīng)無損檢測合格率為99%，經(jīng)返修后，所有焊縫質(zhì)量都滿足要求。5、結(jié)束語運(yùn)河二通道雙層復(fù)合桁架梁橋的制作通過首件制作，確定安裝焊接收縮補(bǔ)償量、加工余量及線形調(diào)整量。并制定了焊接工藝評定指導(dǎo)書，指導(dǎo)焊接施工，通過