1、板内的变形：横向收缩，垂直于焊缝方向 纵向收缩，沿焊缝方向的收缩 旋转变形，坡口焊接时，随着焊接的进行，前方坡口间隙或是张开或是闭合的变形，热源的前方向完全不受约束时，坡口间隙常常张开，焊接时输入热越大，张开量越大。板面外弯曲变形： 横向弯曲变形（角变形）：在板厚方向由于焊接引起的温度分布不均匀使钢板沿焊缝产生的弯折变形。纵向变曲变形：沿焊缝产生的弯曲变形。3.2影响焊接残余变形的因素焊接方法：箱梁的焊接通常采用手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊等焊接方法。因这些焊接方法输入的热量不同，引起的焊接残余变形量也不同。 接头形式：钢箱梁接头有对接接头、T型接头、十字型接头、角接头、搭接接头和
2、拼装板接头。一般采用对接焊缝的角焊缝，包括板厚、焊缝尺寸、坡口形式及其根部间隙、熔透或不熔透等，即构成焊缝断面积以及影响散热的各项因素。 焊接条件：预热和回火处理，以及环境温度等对钢材冷却时温度梯度的影响因素。焊接顺序及拘束条件：对于一个立体的结构，先焊的部件对后焊的部件将产生不同程度的拘束，其焊接变形也不相同。为防止扭曲变形，应采用对称施焊顺序。3.3焊接残余变形控制措施钢箱梁底板、顶板、腹板的对接焊缝采用全熔透的对接焊缝，质量等级为级；钢箱梁腹板与底板及顶板之间的T型接头，墩顶支撑处钢梁的三道横隔板与腹板、底板、顶板之间的T形接头均采用焊透的T形对接与角接组合焊缝，质量等级为级；其余横隔板
3、与顶底板及腹板之间，U型肋同顶板之间的T型接头采用80%熔透的T型对接与角接组合焊缝，质量等级为级；底板纵向加劲肋、腹板水平加劲肋均采用双面贴角焊缝，质量等级为级；其余按构造的角焊缝质量等级为级；根据不同焊接工艺，合理选用坡口形状及尺寸。所有焊缝均为连续焊缝，不得有断焊和漏焊。钢板对接焊缝和要求熔透及部分熔透的焊缝，其低温抗冲击性能不低于母材要求；钢梁顶板、底板、腹板等非整块钢板构件焊接时不得有纵横向的贯通焊缝。以上构件拼接时不得有环形焊缝；样板必须按工艺规定留出加工余量及焊接收缩量。（三）主梁制造方案1.整体方案1.1遵循原则按构件相似原理，将构件分类，配置多条流水线分道作业，进行专业化生产
4、，以取得规模效益。运用数控等离子切割、多头自动切割等设备，及专用翻转胎架的制作工艺，减少人为误差及其影响，实现精密制造加工。在运输条件许可的前提下，尽可能在工厂内精确下料，现场组装拼焊，充分利用工厂内制作机械化程度高、精度、工效易保证的优点，同时减少现场施工量和运输成本，保证产品质量，缩短总工期。加强过程控制，严格控制各道工序的制作精度，以保证钢桥的整体精度。1.2主要制造工序钢箱梁制造工艺分四大步骤：工厂下料、加工坡口、板单元组焊加工，表面预处理。在厂内将板单元拼焊成半副桥面的上下盖板，在现场将节段组装焊接成箱梁。工厂内进行节段的试拼装、焊接。现场吊装、就位及焊接，进行桥面调整及表面涂装。钢
5、箱梁制造方案：1）将钢箱梁制作划分成顶板单元、腹板单元、底板单元、横隔板单元和附属结构单元，按单元在胎架上分别制造，最后组装、焊接成整体。2）组装焊接在专用胎架上进行，以确保加工尺寸精确；在专用胎架上进行整体组装，胎架事先设置拱度及线形。3）进行焊缝的无损检测、主梁外观质量及整体几何尺寸检测。4）检验合格的钢箱梁在工厂进行预组装，调整桥梁几何尺寸。5）拼装解体，进行表面处理。6）包装、吊装发运。钢箱梁制造要控制的关键环节：1）钢箱梁顶板、底板、横隔板下料精确的控制2）钢箱梁拱度的控制3）焊缝质量的控制4）焊缝收缩的控制5）焊接变形控制6）梁段几何尺寸的控制7）箱体内部表面处理针对以上关键环节，
6、采取的工艺施工措施：1）利用切割精度较高的数控多头直条切割机进行顶板、底板、腹板及横隔板的下料，并考虑后道工序的焊接及修整的回弹值。2）对于预拱度，通过控制焊接顺序、预拼装调整来保证全桥的拱度曲线。3）所有组装均在胎架上进行，以控制梁段的组装精度。4）为减小焊接变形，选用焊接变形较小的CO2气体保护方法进行焊接，同时按照合理的焊接顺序和焊接方向进行施焊作业，如采用对称焊接法、交替施焊作业等。5）.根据焊脚尺寸、焊接长度、焊缝位置的疏密度、焊接线能量的大小来计算梁段的焊接收缩量，并考虑火焰修整造成的收缩量。6）正式施焊前，先将焊丝、焊剂与钢板进行焊接工艺评定试验，并根据评定报告编制焊接工艺。焊工
7、持证上岗，严格执行焊接工艺。焊缝焊接24小时后，对焊缝进行无损检测。7）给埋弧焊机配接SBW225稳压器，自动调整输入电压，以保证焊接参数不受网络电压波动的影响，确保焊缝成形美观和内部焊接质量达标。 8.板材在下料后进行表面喷砂或抛丸预处理，成品涂装严格遵守涂装工艺要求并控制涂漆膜厚度。9）在组装好的构件上施焊时，严格按焊接工艺规定的参数以及焊接顺序进行操作，以控制焊后构件变形。2.材料准备2.1 钢材钢箱梁主体结构采用Q345D钢材，其化学成份及力学性能、技术标准应符合低合金高强度合金钢（GB/T 1591-2008）的有关规定。序号检验项目取样数量/个取样方法试验方法1化学分析（熔炼分析）
8、1/炉GB/T20066GB/T223、GB/T4336、GB/T201252拉伸试验1/批GB/T2975GBT/2283弯曲试验GBT/2324冲击试验3/批GBT/2295Z向钢厚度方向断面收缩率GB/T5313GBT/53136无损检验整张或逐件按无损检验标准规定协商7表面质量目视及测量8尺寸、外形合适的量具钢材应成批验收，每批应由同一牌号、同一质量等级、同一炉罐号、同一规格、同一轧制制度或同一热处理制度的钢材组成，每批重量不大于60t。2.2 焊接材料 （1） 焊接材料的选用须经焊接工艺评定试验确定。根据焊缝与母材等强原则，拟采用下列焊接材料：1）电焊条：J507，2.5，3.2和4
9、.0mm。2）焊丝H10Mn2 1.2、1.6，用于CO2气体保护电弧焊，为保证焊接质量， CO2气体保护电弧焊时采用药心焊丝；焊丝H10Mn24.0，用于埋弧自动焊。3）CO2气体，用于CO2气体保护电弧焊；焊剂HJ431，用于埋弧自动焊。4）焊条使用前要按产品说明书或焊接工艺评定试验要求进行烘干，重新烘干次数不超过2次。 （2） 焊接材料除进厂时必须有生产厂家的出厂质量证明外，还应按现行有关标准进行复验。2.3 涂装材料（1） 涂装材料根据图纸要求选定，以确保预期的涂装效果。 （2） 对钢箱梁进行专门的涂装工艺设计。涂装材料进厂后，按出厂的材料质量保证书进行验收，并做好复验。（3） 涂装材
10、料应兼有耐气候、防腐蚀、美化结构等多种功能。使用期限应满足图纸要求年限。3.下料3.1放样、下料、切割方案本工程钢箱梁采取实尺寸放样和数控放样相结合的方法，放出实际线型，然后制造切割、下料和加工的草图和样板，样板必须写明零件号、材质、规格、数量等，并按工艺规则留出加工余量及焊接收缩量。3.2放样、号料1）严格按图纸和工艺要求进行放样和号料，并预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。2）对于形状复杂的零、部件，在图中不易确定的尺寸，通过放样校对后确定。3）样板、样杆、样条制作允许偏差：项 目允许偏差（mm）两相邻孔中线距离0.5对角线、两极边孔中心距离1.0孔中心与孔群中线的
11、横向距离宽度、长度+0.5，-1.0曲线样板上任意点偏离4）号料前应检查钢料的牌号、规格、质量，如发现钢料不平直，有蚀锈、油漆等污物时，应矫正、清理后再号料，号料外形尺寸允许偏差为1mm。5）主梁顶板、腹板及横隔板的下料，其主要应力方向应与钢板轧制方向一致。3.3 切割3.3.1. 切割工艺试验为了确保切割面的质量，减少对母体金属机械性能的影响，保证切割的精度，必须进行切割工艺试验，选择切割变形小且效率高的切割方法。单元件制作中如采用反变形工艺、板件下料采用无余量切割，必须先进行相关工艺试验，取得工艺参数。3.3.2. 切割方法选用（1）切割前应将料面的浮绣、污物清除干净。钢料应放平、垫稳，割
12、缝下面应留有空隙。（2）优先采用精密火焰切割（数控、自动、半自动），手工气割及剪切仅适用于次要零件及切割后仍需加工的零件。3.3.3. 切割偏差要求（1） 剪切边缘应整齐，无毛刺、反口、缺肉等缺陷。（2）切割零件尺寸手工切割时的允许偏差为2mm；精密（数控、自动、半自动）切割使得允许偏差见下表：3.4构件的具体下料上下盖板下料加长量按1.5S/1000计算。用数控切割机下料，S为加工余量。腹板曲线段采用数控切割机下料，下料加长量按1.5S/1000计算，采用半自动切割机开坡口。左右腹板下料时要保证2%的横向坡度值，并按设计放预起拱度。钢板放样、下料、切割几何尺寸应准确，要考虑钢梁纵坡、预拱度、
13、边缘加工及电焊收缩等各种的影响。下料所划的切割线必须准确清晰下料前应检查钢板的钢号、规格、质量。确认无误后，方可下料。下料后对主要零件应做好材料牌号、板号标记，以便材料跟踪。主要结构的零件下料，应尽量使其受力方向与钢板的轧制方向一致。本桥的钢板，一律不允许进行剪切下料。如果要用破口机开破口应进行工艺试验。对用气割开破口焊接的板边，应用砂轮打磨，去掉氧化皮。气割前，应将钢板面上的浮锈及脏物清除干净，防止缺口。主要受力构件的零件边缘不允许有缺口。4.组装4.1单元件组装4.2.1底板单元由底板和底板纵向加劲肋构成，在整体组焊胎架上进行组装，组装完成后将卡具松开，进行修整，使底板与胎型枕梁密贴，即视
14、为拱度合格。对于曲线梁应检查板料侧向弯曲是否符合图纸。4.2.2腹板单元由盖板、腹板和竖向加劲肋构成，组装前应检查腹板拱度是否与图纸要求相符，超差时必须先修整合格后方可组装。单元组装在专用胎架上进行，对于曲线梁，胎架应设置与盖板相同的曲线；T形单元焊接时，焊接尽量置于两端（中间不架支撑），以减少由于焊接变形对拱度的影响。同时加劲肋定位也应考虑拱度因素。4.2.3隔板单元由隔板、腹板、隔板、盖板和纵横向加劲肋构成，隔板单元在平台上组焊，组对前应检查隔板外边几何尺寸是否符合图纸要求，以确保箱形的几何尺寸。5.焊接5.1 持证上岗（1） 进行超声波和射线探伤的无损检验的工作人员，需持证上岗。（2）焊
15、工须持证上岗，不得超越上岗证规定的范围进行焊接作业。5.2 焊接接头的基本要求（1） 主要构件的对接和角接接头的力学性能（包括拉伸、弯曲）试验值应不低于图纸规定值及规范要求，冲击试验值亦应不低于图纸规定值及规范要求；（2） 注明等级焊缝的各项检测指标必须达到该级焊缝的要求。5.3焊接工艺钢箱梁由于采用了中厚板件，大量使用半自动焊和手工焊，为确保焊接结构具有足够的韧性和塑性，必须严格按焊接工艺操作，进行焊前工艺评定。本工程主要采用下列三种焊接方法或其组合进行焊接；手工电弧焊：用于定位焊缝，不适宜用CO2气体保护电弧焊焊接的焊缝的坡口打底。CO2气体保护电弧焊：用于坡口打底焊缝，部份填充焊缝及纵横
16、梁拼接焊缝等。埋弧自动焊：用于填充焊缝及盖面焊，纵横梁拼接焊缝等。（1）焊接环境要求焊接时，环境温度应小于80，大于5，否则应加温预热，采取合适的工艺技术措施。（2）接头要求1）所有要求全熔透或部分熔透的焊接接头，将根据设计要求及工厂工艺条件选择合适的接头形式。2）坡口加工优先采用机加工方法制备，也可采用氧一乙炔焰切割的方法切割而成。加工后，坡口的角度宜取正差，对部分熔透焊缝，坡口深度也宜取正差。3）坡口面应光滑平整，过深的加工缺棱，应事先修磨平滑或先修磨，再用合格焊材补焊，然后磨平的方法进行处理。（3）工艺要求a） 施焊前应检查待焊部位表面的清理质量和定位焊焊缝是否已经发生开裂，如果不符合要
17、求，则应修整至合格。b） 焊接工艺参数应事先在非正式工件上调试好，检查所使用的设备，保证充分满足工艺要求。c） 焊缝两端应设置引弧板，引、熄弧在引弧板上进行。引熄弧焊缝长度应保证熄弧时所产生的缺陷不会过渡到或遗留在正式焊缝上。焊接完成后用气割的方法将引弧板割除，然后用砂轮磨平，禁用敲击的方法。d） 多层焊，焊接过程中熄弧位置应互相错开。埋弧自动焊施焊过程中若发生断弧，则应将断弧处磨成1：5的斜坡，然后再于坡顶处引弧继续焊接。e 需要预热时，预热一定要充分。f） 焊接层间温度应不低于预热温度，且不超过250。g） 每道焊接完成后均需认真清理，否则，后续焊道不得焊接。h） 焊接宜采用小电流、多道焊
18、的方法，以提高焊接接头的韧性。根部焊道除外。根据焊道可适用采用较大电流，以保证有足够的热输入，防止发生裂纹，获得足够熔深。焊接次序根据对称原则确定，以防止发生严重焊接变形。i） 为保证构件疲劳受力性能，对下列受拉部位的焊缝必须进行打磨：A：所有顶、底板和腹板的对接焊缝。 B：墩顶处，顶、底板、横隔板和腹板相交的全焊透T型焊缝。C：腹板与顶、底板之间全焊透焊缝中超差缺陷及不和顺过渡部位。D：底板钢板厚度有厚度变化时，变化处的焊缝和构件加工均在工厂内完成。5.4 焊缝检查 （1） 焊缝外观检验a. 所有焊缝应待焊缝金属冷却后进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、未填满弧坑及漏焊等缺陷。b.
19、 外观检查不合格的焊接构件，在未进行处理并满足要求之前，不得进入下一道工序施工。 焊缝外观检查质量标准（mm）质量要求气孔横向对接焊缝不容许纵向对接焊缝、主要角焊缝直径小于1.0每米不多于3个，间距不小于20其他焊缝直径小于1.5咬边受拉杆件横向对接焊缝及竖向加劲肋角焊缝（腹板侧受拉区）受压杆件横向对接焊缝及竖向加劲肋角焊缝（腹板侧受压区）0.3纵向对接及主要角焊缝0.51.0焊角尺寸主要角焊缝K+2.00K+2.0-1.0焊波角焊缝任意25mm范围内高低差2.0余高对接焊缝焊缝宽b12时，3.012b25时，4.0b25时，4b/25铲磨后表面不高于母材0.5不低于母材0.3粗糙度Ra50
20、（2） 焊缝无损检验经外观检验合格的焊缝应在焊接24h后进行无损检验。对于厚度大于30mm的高强度钢板焊接接头可在施焊48h后进行无损检验。焊 缝 名 称质量等级探伤方法检验比例探 伤 部 位横向对接焊缝（顶板、底板、腹板、横隔板等）级超声波探伤（UT）B（双面单侧）100%焊缝全长纵向对接焊缝（顶板、底板、腹板等）端部1m范围内为级，其余部位为级T形接头和角接接头熔透角焊缝B横隔板纵向对接焊缝级部分熔透角焊缝焊缝两端各1m焊脚尺寸12mm的角焊缝A纵向对接焊缝顶板射线（RT）10%中间250300mm底板、腹板焊缝两端各250300mm横隔板横向对接焊缝5%下部250300mm横向对接焊缝（
21、顶板、底板、腹板等）两端各250300mm，长度大于6000mm中间加探250300mm梁段间对接焊缝顶板十字交叉焊缝纵横向各250300mm底板十字交叉焊缝50%腹板U形肋对接焊缝磁粉横隔板与腹板角焊缝焊缝两端各500mmU形肋与顶板角焊缝每条焊缝两端各1000mm，其余车道行车范围的顶板角焊缝为两端各200mm横隔板与顶（底）板角焊缝行道车范围总长的20%腹板与顶（底）板角焊缝焊缝两端各1000mm，中间每隔2000mm探1000mm临时连接（含马板）拆除临时连接的部位注：探伤比例指探头数量与全部接头数量之比。（5）焊缝修理不合格焊缝按下列方法进行修理：焊瘤或过高的焊缝，采用砂轮打磨，将多
22、余的焊缝金属磨掉。焊缝表面凹坑、咬边或焊缝尺寸不足等缺陷，先将焊缝表面清理干净，再进行补焊。过量的气孔、夹渣、未熔合、裂纹等缺陷，采用碳弧气刨和砂轮打磨的方法将不合格焊缝清除，然后补焊。焊接裂纹在返修前须查明原因，制定相应的预防措施。返修焊应采用强度级别与原焊缝相同的低氢型焊条，焊接工艺应是经评定合格的工艺。所有不合格焊缝返修后须重新检验。6.梁段制作和整体组装1） 为提高钢箱梁梁段制作精度及焊接质量，应编制梁段制作工艺，包括：胎架结构、装配次序、焊接顺序、检查方法、运输方法等。2） 梁段制作中应尽量减少临时连接码板。在焊接临时码板时，应避免对母材产生咬边及弧坑。拆除临时固定码板时，应用气割切
23、除，并保留适当余量，再用砂轮机打磨平整。不允许锤击拆除。3）制作各梁段的零、部件时，应进行编码并记录清楚所在梁段的部位。4.）钢箱梁段整体组装必须在专用胎架上进行，胎架长度不宜小于5个梁段的长度，且胎架的基础应有足够的承载力，以保证生产过程中基础不发生沉降。5）胎架应有足够的刚度，不能随钢箱梁段拼装时重量的增加而产生变形，造成钢箱梁段变形或使钢箱梁节段有较大的安装应力。6）在胎架外应设置足够的基准点，以控制胎架的位置及高程。钢箱梁段组装过程中，由各基准点控制每一个被安装的部件的位置及高程皆在允许的误差范围内，以保证钢箱梁段整体尺寸的精度。7）预制的钢构件（焊装U型肋后的组件）或部件，除经过外观
24、尺寸、焊缝外观质量检查外，按规定还应进行无损检验，检验合格方可投入整体组装。9） 采用夹具或码板进行整体组装时，拆装夹具应注意不得伤及母材，切除码板不准用锤击，而应距母材表面13mm处用氧气切割（不得伤及母材）后用砂轮磨平。10） 安装临时联结的匹配件，预拼装完成接口修整以后，再成对安装完成与钢箱梁段的焊接。11） 梁段完成后，应将钢箱梁所有外露钢板（包括顶板、腹板、斜底板、底板等）按照设计要求进行切边倒角。12） 钢箱梁段制作和整体组装尺寸允许偏差应符合下表规定。钢箱形梁制作允许偏差：允 许 偏 差（mm）检查频率检 验 方 法范围点数梁高hh2m每件用钢尺量两端腹板处高度h2m跨度l（5+0.5L）用钢尺量两支座中心距，L按m计全长15用全站仪或钢尺量腹板中心距用钢尺量盖板宽度横断面对角线长度差旁弯3+0.1l沿全长拉线，用钢尺量，L按m计拱度+10，-5用水平仪或拉线用钢尺量支点高度差腹板平面度h/250且8用钢板尺和塞尺量扭曲每米1且每段10置于平台上，四角中心三角接触平台，用钢尺量另一角与平台间隙h为盖板与加筋肋或加筋肋与加筋肋之间距离6.1板单元件的拼焊6.1.1上下盖板单元件的预拼焊将盖板放在平台上放大样，分出各盖板的中线，拉线以保证对接后前后端中点在一条直线
