制造及验收技术规定.doc

广安奎阁渠江大桥-钢管桁架拱肋制造与验收技术规定1 总则及钢管结构制造的准备1.1 总 则1.1.1针对广安奎阁渠江大桥钢管结构的设计、施工及制造的特点,在国内尚无专门的桥梁管结构制造验收标准的情况下,以“公路桥涵施工技术规范”(JTJ041-2000)、“铁路钢桥制造规范”(TB10212-98)、“钢结构工程施工及验收规范”(GB50205-95)、“建筑钢结构焊接规程”(JGJ81-91)、美国”桥梁焊接规范”(AWSD1.5-96)为基础，并参考国内外相关的标准、规范、文献，提出以下补充规定，供该桥钢管结构制造时实施。1.1.2广安奎阁渠江大桥钢管结构制造一般应按TB10212-98铁路钢桥制造规范的规定执行，本规定作为补充规定。凡 TB10212-98中与本规定不一致的地方以本规定为准；凡本规定未涉及的地方，按TB10212-98执行。1.1.3钢管结构制造和验收中，还应符合广安奎阁渠江大桥施工图设计文件的有关规定, 凡施工图设计文件中与本规定不一致的地方以本规定为准。1.1.4钢管结构制造和验收除应符合本规定及施工图的具体要求外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。1.1.5钢管结构制造、安装和验收中所使用的计量器具必须定期由同一家二级以上计量机构检定合格后方可使用。 1.1.6钢结构必须由具有资质的技术先进的压力容器厂或船厂焊工施焊。上岗操作人员应通过中国船级社III级标准考核，焊工应进行资格确认，并做好各道工序的技术交底工作。1.1.7钢结构制造过程中应实行工序检验，当上道工序产品合格后，下道工序方可施工。1.1.8 本技术规定覆盖拱肋、横撑、肋间横梁、拱座铰、扣点、扣塔、索鞍、拱肋弦管接头、主拱立柱柱脚与主拱肋连接部位、灌浆孔补焊、排气孔补焊等构件的焊接技术要求。1.1.9 本桥钢结构制造设计为工厂加工成吊装节段，工厂试拼合格后，运到施工现场吊装安装。1.2 钢管结构制造的准备工作 针对本桥的单元节段制作的特点，准备工作包含工艺装备设计、编制钢管结构制作工艺技术文件两部分。 1.2.1工艺装备设计根据本桥钢管结构设计及安装的要求，结合本桥结构特点，其工艺装备设计应以确保质量、缩短工期、降低成本为原则，做到结构简单、保证精度、安全可靠、机动灵活、一胎多用的效果。本桥的主要工艺装备可分如下几类： 放样、试装平台 圆管对接焊胎型 专用胎型 节段拼装、焊接胎型(单片) 整体节段组焊胎型 下料、钻孔及样板 焊接矫型及相贯线切割机 1.2.2编制钢管结构制作工艺的技术文件 1.2.2.1编制原则确保结构架设安装的几何尺寸，能够满足设计的要求；由结构制造误差引起的结构附加应力，不影响桥梁结构的使用安全度；焊接过程及矫型过程不明显地影响材料的基本力学性能；制定的容许误差要与制造工艺、测试手段和检测精度相吻合；工厂试装的容许偏差，要与各组合单元的精度，工地安装架设的精度相适应。 1.2.2.2制定焊接工艺及焊接质量管理细则：针对本桥钢管焊接结构的特点，在焊接性能试验和焊接工艺试验的基础上（针对管结构）根据“铁路钢桥制造规范”（TB1021298）及“焊接质量保证”（GB/T1246712469）的要求，由钢结构制造商编制“广安奎阁渠江大桥焊接工艺及焊接质量管理细则”，以明确工艺手段，确保焊接质量。焊接工艺是指导焊接施工的重要技术文件，编制焊接工艺文件应包括以下内容：焊接方法的确定。焊接材料的选用。确定焊接接头型式、坡口角度、组装要求及允许偏差等。确定焊接工艺参数和焊接顺序。需要时还要制定预热、后热和热处理工艺，以及其它防止焊接变形和消除焊接应力的措施等。 1.2.2.3绘制施工详图：施工详图按工艺程序要求，绘成零件图、单元构件图、节段构成图及试装图。为防止失误、明确工艺程序，还需绘制从零件单元构件节段单元的加工、组焊、试装工艺流程图。 1.2.2.4编制多种检查记录及发送单元表：根据有关规程和标准的规定，需制定多种检查记录表作为控制制造精度和检查的依据。为便于产品移交，需编制发送单元表，利于运输和验收。2 引用标准GB/T 699-1999 优质碳素结构钢GB 700-88 碳素结构钢GB 709-88 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB 714-65 桥梁建筑用热轧碳素钢技术条件GB 985-88 气焊、手工电弧焊及气体保护电弧焊坡口的基本形式与尺寸GB 1031-95 表面粗糙度参数及其数值GB 1300-77 焊接用钢丝GB/T 1591-94 低合金高强度结构钢GB/T 2970-91 中厚钢板超声波检验方法GB/T 3190-1996 变形铝及铝合金化学成分GB 3274-88 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB 3323-87 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB 5117-95 碳钢焊条GB 5118-95 低合金钢焊条GB 5293-85 碳素钢埋弧焊用焊剂GB 8110-95 气体保护电弧焊用碳钢低合金钢焊丝GB/T 8162-1999 结构用无缝钢管GB 8923-88 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB 9795-88 热喷涂铝及铝合金涂层GB 9796-88 热喷涂铝及铝合金涂层试验方法GB 10045-95 碳钢药芯焊丝GB 11345-89 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB 11373-89 热喷涂金属件表面预处理通则GB 12470-85 低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T 13288-91 涂装前钢材表面粗糙度等级的评定GB/T 14957-94 熔化焊接用钢丝GB/T 14958-94 气体保护焊接用钢丝GB/T 17395-1998 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差GB 50205-95 钢结构工程施工及验收规范GB 50221-95 钢结构工程质量检验评定标准JB 3223-83 焊条质量管理规定JGJ 81-91 建筑钢结构焊接规程JTJ 041-2000 公路桥涵施工技术规范TB/T 1527-1995 铁路钢桥保护涂装TB 1558-84 对接焊缝超声波探伤TB 10212-98 铁路钢桥制造规范YB 9254-95 钢结构制造安装施工规程YB/T 9256-96 钢结构、管道涂装技术规程3 材 料除应符合TB10212-98第3条的规定外，尚需满足以下规定：3.1 钢材3.1.1 Q235钢应符合GB700中Q235-C的规定，Q345钢应符合GB1591中Q345-C的规定。Q345钢材中的碳含量应小于0.18%，硫、磷含量应小于0.035%。3.1.2 钢材表面质量除应符合国家现行有关标准的规定外，尚应符合下列规定： 当其表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2。 钢材表面锈蚀等级应符合GB8923的A、B级。3.1.3 钢结构用钢材的性能和偏差应符合下列规定： 所有钢材应有抗拉强度、屈服强度（或屈服点）、伸长率冲击功、冷弯试验和硫、磷含量的合格保证，应有碳含量的合格保证。 钢板或用于制造外径大于或等于350毫米卷管的钢板应符合GB9711-88的规定，钢板厚度偏差应满足：壁厚应满足8%t(t为壁厚),且实际壁厚应不低于设计壁厚的96%。 热轧无缝钢管应符合GB8162的规定，钢管的外径、壁厚偏差应满足GB8162中较高级的要求。 用于制造主弦管、腹杆等钢管应有压扁试验的合格保证。 3.1.4 质量证明书上的炉号、批号应与实物相符。质量证明书的保证项目应包括炉号、批号、力学性能、化学成分、几何偏差、超声波检验证书、冷弯试验证书、冲击功试验证书、压扁试验证书及其它必要的试验资料。当质量证明书的保证项目少于设计要求时，在征得设计单位同意后，可对所缺项目不多于两项的钢材，每批抽样两张（根）补做所缺项目试验，合格后方可使用。3.1.5 钢材进入制造单位后，应按种类、材质、规格、炉（批）号等分类平整堆放，并作好标记。堆放场地应干燥，应设置排水设施，不允许露天存放。3.1.6 钢材入库和发放应有专人负责，并及时记录验收和发放情况。3.2 焊接材料3.2.1 焊条、焊丝、焊剂应符合现行国家标准的规定，并应有出厂质量证明书。钢结构制造单位应根据相关标准，对焊接材料进行抽样复验，合格后方可使用。3.2.2 选用的焊接材料应与结构钢材的性能相匹配，在保证焊缝金属强度不小于结构钢材强度的前提下，尽量采用低组配。药皮类型应按构件的重要性选用，对于弦管、腹杆等重要构件及次要构件与重要构件的焊接连接处，均应采用低氢型焊条。3.2.3 焊接材料应通过焊接工艺评定试验来进行选用，选定了焊材生产厂家及焊材牌号之后，应将焊材订货的技术条件提交业主和监理认可。焊接工艺评定应按照TB10212附录C的规定进行。3.2.4 焊接材料应在干燥、通风良好的室内仓库中存放，并应按种类、牌号、批号、规格、入库时间等分类堆放，并作好标记。焊接材料不得沾染尘土、油污，焊丝宜采用镀铜焊丝。药芯焊丝应在烘干之前开包。3.2.5 不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块或熔烧过的焊剂。焊剂和焊条应按照产品说明书的要求进行烘干，当天剩余的焊条、焊剂应分别放入保温箱内储存，不得露天过夜存放。3.2.6 二氧化碳保护气体的纯度不应低于99.5%，且其含水量应小于0.005%。3.3 涂装材料3.3.1 金属铝的材质应达到GB3190的要求。3.3.2 喷丸用的固体颗粒、气体等应符合YB/T 9256-96的要求。3.3.3 封闭层涂料生产厂家必须按设计规定和有关技术要求、编制“广安奎阁渠江大桥钢结构涂装工艺细则”，其中应包括涂料配套、耐久性、施工工艺、质量保证体系、检验方法等内容，由建设单位、监理单位、设计单位认可后生效。3.3.4 封闭层涂料生产厂家必须提供相应的涂料产品质量证明书和使用说明书，并经有资质的检验部门认可。涂料的技术条件应符合国家现行有关标准的规定，且使用时不得超过保管期限。 4 制 造 4.1一般规定 本桥钢结构制造工艺应符合TB10212-98的要求,对钢管拱肋及相应横撑按以下规定进行补充。 加工下料前，应按设计构件及设计节点构造形式放1:1实样确定下料尺寸。 4.2钢管制作 4.2.1卷管方向应与钢板压延方向一致，卷制钢管前应根据要求将板端开好坡口。焊缝按TB 10212-98的要求进行检查，焊缝质量应分别达到TB 10212-98的超声波探伤内部质量I级和GB3323的B级，焊缝外观质量也应满足TB10212-98的要求。4.2.2直径不大于350mm的钢管可采用无缝钢管,由工厂提供，要求有出厂合格证，管材进入钢结构制造单位后还应进行复验。应特别注意无缝钢管质量的控制和检查,确保工程质量。4.2.3直径大于610mm的钢管可采用直缝焊管。（1） 为适应钢管拼接的轴线要求，管端应严格放样。（2） 钢管校圆分整体及局部两道工序。整体校圆可在卷板机上进行，也可在夹具上进行；局部校圆用已制作好的弧形样板内巾钢管，对不密贴处按TB 10212-98进行矫正。（3） 拱肋由钢管节段焊接而成，注意考虑拱肋预拱度的影响及温度的影响,应进行试拼装环境温度与合拢温度差的修正。（4） 钢管弯曲按TB 10212-98的4.3条执行。在实施前做钢管弯曲工艺评定试验，向建设、监理单位提交试验报告。4.2.4与上、下弦杆相接的钢管，圆管接头采用坡口焊缝，应按下图所示进行坡口加工。4.2.4.1管材端面对管轴的垂直度偏差不大于1/1500。4.2.4.2钢管边缘加工后,坡口表面进行硬度值测试,当硬度值不超过HV350时,则判为不合格(抽取三个试块作测试).4.2.4.3 坡口可采用机加工或精密切割，坡口尺寸应按照设计图，并由焊接工艺确定。 拱肋平联、横撑管端头坡口按下图所示进行加工图中A表示局部二面角，B表示局部坡口角，并定义t为腹杆壁厚，并有如下关系：L=1.5t，Et，Z=3mm，B=45或50或55，这些参数应由焊接工艺试验最终确定。 腹杆与弦杆端头的坡口按下图、表所示进行加工 钢管与钢管对接的坡口按下图进行加工 4.3拱肋分段组装 4.3.1定义弦杆 为钢管的最小长度单位节段 由若干上弦管、下弦管、腹管和横联管等杆件组成的拱肋单元 4.3.2弦管划分及编号各弦管要分别编号，弦管的长度可由实际管料规格、加工工艺等因素综合考虑，原则上各弦管段段口应避开腹管接头位置。 4.3.3节段的划分每个分段由若干上弦管、下弦管、腹管和横联管等组成,每一分段为一吊装节段。4.3.4钢管坡口的切割主拱圈上、下弦钢管的坡口可采用机械切割、打磨；主拱圈腹管、平连管、横撑钢管、拱上立拄横撑等相贯线坡口必须采用相贯线切割机切割、打磨；坡口打磨平整度应达到20um 4.3.5弦管钢管的对接 每个分段内包含的若干弦管，可先在模架上对接成整体。弦管接头采用全熔透焊缝, 焊缝质量应达到TB 10212-98的超声波探伤内部质量I级。接头焊接工艺和坡口应事先进行鉴定合格。对接时应将各节钢管的焊缝位置错开500mm以上,焊接时应在钢管内加厚度=46mm、宽度b=40mm的环向钢衬垫（或在管内壁焊接打底）。第一层焊缝须用二氧化碳保护焊,以上各层均采用自动焊。焊接和焊接检验按TB 10212-98进行，焊缝质量应分别达到TB 10212-98的超声波探伤内部质量级，并抽取占总量不小于10%的焊缝用X线检查；焊缝外观质量应满足TB 10212-98的要求。 4.3.6腹管与弦管接头的焊接 腹管、横联管与主拱拱肋弦管的接头采用全熔透接焊缝。圆管接头对接焊缝坡口见4.2.4.3条要求，相贯缝间隙不大于2-5mm。焊缝按TB 10212-9的要求进行检查，焊缝质量应分别达到TB 10212-98的超声波探伤内部质量级，并抽取占总量不小于10%的焊缝用X线检查；焊缝外观质量应满足TB 10212-98的要求；施工前要作工艺试验,并按试验成果制定操作及检验规程。4.3.7腹管内交叉撑、肋间横撑、吊钢外套管等接头的焊接腹管内交叉撑、肋间横撑、吊杆外套不锈钢管等的接头采用全熔透接焊缝。圆管接头对接焊缝坡口见4.2.4.3条要求，相贯缝间隙不大于2-5mm。焊缝按TB 10212-9的要求进行检查，焊缝质量应分别达到TB 10212-98的超声波探伤内部质量II级，焊缝外观质量应满足TB 10212-98的要求。腹管、横联管、横撑等支管与上、下弦管接头的焊缝应避开上、下弦管的焊缝，以免出现二次焊接，影响结构质量,详见4.4.1条的要求。 4.3.8分段组装程序 分段组装应在组装工作平台上进行，工作平台按半拱预拼设置。组装前应对工作平台进行检验，工作平台胎架与样板的线型应吻合，误差不大于3mm。(1) 在分段模架上，先吊装下弦杆钢管、再吊装上弦杆钢管，对好位置后与模架固定。(2) 划出腹杆中心线、吊杆中心线及其它辅助部件位置。(3) 组焊程序组焊顺序的确定应以尽量减小结构附加应力为前提。一般应从节段中部向两端逐步拼焊。(4) 安装腹管、平联管及吊杆导管等，按设计和4.3.6条、4.3.7条要求进行焊接，焊接和焊接检验按TB 10212-98进行，焊缝按TB 10212-98的要求进行检查，焊缝质量应分别达到TB 10212-98的超声波探伤内部质量级，焊缝外观质量应满足TB 10212-98的要求。(5) 节段内临时连接内法兰组焊顺序:拱肋节段预拼节段数不少于三个节段;节段缝一侧内法兰在节段制造前焊好,另侧内法兰在节段预拼调整就位,安装好连接螺栓后,先点焊各构件固定位置，再进行全面焊接。 (6)对于相贯焊缝,施焊前必需清除待焊区焊渣和表面的污物、油渍、氧化皮等。使其表面露出金属光泽。 (7)多层焊缝的每层焊接必须将熔渣及缺陷清理干净再焊下层,层与层之间温度控制在300度以内.多层焊缝每层焊缝起弧位置应避开趾部区域。 (8)对工件的几何尺寸、焊接质量、结构构造等进行全面的质量检查，验收合格后进入涂装工序。 (9)由监理单位通知建设方、施工方对拱肋进行全面质量检查验收，验收合格后方能运至桥位安装。4.4钢管焊接错缝要求及焊后修磨 4.4.1错逢要求： 对于本桥的环焊缝、纵焊缝和节点的相贯焊缝，应采用以下措施避让焊缝交叉点：直焊缝钢管对接错边量最大超差不大于1.0毫米,超差长度范围不大于8t(t为对接钢管壁厚),且需对超差部分进行修磨过渡.4.4.2焊缝焊后修磨:设计要求对焊缝焊接后进行修磨，修磨方法推荐采用砂轮打磨；砂轮采用高驱动、转速为（15000-4000）转/min、且由碳-钨材料制作的砂轮;为了得到最佳打磨效果,打磨深度为0.5至0.8mm,否则打磨效果不佳,其打磨方位图如下:4.5拱肋分段吊装合拢成拱 4.5.1吊装分段间接头的各项数据满足设计精度后,方可焊接拱肋接头。 4.5.2吊装分段间接头的焊接和焊接检验按TB 10212-98进行，焊缝质量应分别达到TB 10212-98的超声波探伤内部质量级，焊缝外观应满足TB 10212-98的要求。 4.5.3安装施工监测装置(变形观测包括纵向和横向)。 4.5.4焊缝检验合格后，应将接头区的焊缝清洁并按涂装设计要求进行涂层施工。 4.5.5对合拢的拱肋进行全面观测,各项观测数据满足设计要求后再封固拱脚。4.6涂层施工4.6.1拱肋分段涂装本工序在拱肋节段组装完成并经验收后进行。防腐方案详见设计说明中防腐方案设计的技术要求。内表面涂装主要用于施工期间的保护，对于钢管内灌注混凝土的构件，只需在灌注混凝土前对内表面进行表面处理即可。对钢结构外表面涂装，应按“广安奎阁渠江大桥钢结构防腐涂装工艺说明”进行施工。（1） 对工件进行表面处理，满足有关技术要求后进行检查、验收。（2） 按工艺说明要求进行喷涂，然后检查、验收。（3） 进行封闭涂层施工，并检查，验收（4） 进行第一层面漆施工，并检查、验收，经确认合格后启运到工地，进行下一道工序。4.6.2管节段节头补喷及损伤部位修复拱肋吊装合拢，接头焊接完成后，按照拱肋节段涂装工艺操作，表面处理和涂装的质量要求与节段涂装完全相同。4.6.3罩面本工序待主拱圈上部构造完成时进行在第一层面漆的表面，再对全桥拱圈统一涂装一层面漆，使桥梁达到良好的装饰效果。由涂装材料生产商或涂装施工单位应按设计图纸并充分考虑施工过程中的各种不利因素提出“广安奎阁渠江大桥钢结构防腐涂装工艺说明”，经设计方、建设方认可后即成为本规则的条文。要求涂料生产商及监理单位派专人对涂装的全过程进行记录和检查。在检查过程中，要认真做好被涂部件的名称、表面处理等级、使用涂料的名称及数量、施工方法、各涂层厚度（包括湿膜、干膜）、涂装的温度与湿度、开始施工时间及结束时间等原始记录。4.7涂层检验 4.7.1表面处理检验(1) 除锈等级达到Sa3级，粗糙度达到Ra=4080m。(2) 喷丸除锈后工件表面应干燥、无灰尘、无油污、无氧化皮、无锈迹。(3) 表面处理是整个防腐涂装成败的关键，检验人员必须严格把关，凡不符合要求的工件，一律不准转入下道工序。 4.7.2各涂层外观和厚度检查(1)热喷锌层应外观均匀，不允许有丰收皮、鼓泡、大熔滴、裂纹、掉块和漏喷等缺陷。(2)封闭层各涂层检验方法由涂料生产商在工艺说明中列出。 4.7.3各层涂层附着力检验:按GB9796标准，采用划格法检查。涂层附着力应在涂层工艺试验中完成，一般在后期可不再做。 4.7.4检验规则（1） 外观检验：肉眼检查，所有工件100%进行，施工单位认真记录，监理抽查。（2） 厚度检验：采用磁性测厚仪检查，所有工件100%进行，施工单位记录，监理抽查。对表面积大于2m2的工件，每件测十处，每处测三点取平均值记录；表面积小于2m2的工件，每件测五处，每处测三点，取平均值记录。各处测量值的总平均值在规定厚度的95%以上，最低值在规定厚度的85%以上为合格。（3） 附着力检验不作为每个工件的日常必检项目。监理可根据数据不同施工阶段或认为必要时，要求施工单位对某批工件进行一定数量的抽查，并记入施工记录。5 检查验收精度要求5.1原则依据本技术规定及TB 10212-98有关条款，由钢结构制造单位制定相应的工艺检查卡片供监理检查，各种工艺评定试验报告还应由业主(或业主专家组)确认。5.2允许偏差仅对TB 10212-98进行补充 5.2.1焊接钢管单元的矫正 目前按制作工艺，一般在形成构架单元前的钢管应事先进行矫型对接焊后，管单元的焊接变形也需要效正。其矫正允许偏差： 1、弯曲度： fL/1000 且f8mm 2、椭圆度： f