钢箱梁施工技术及控制要点

1、三、钢箱梁制作（一）技术准备在对设计图纸和技术文件工艺性复核的基础上进行工艺论证并确定制造方案，然后进行施工图转化、工艺编制、工装设计等一系列工作。钢箱梁的制作和安装按照公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）、公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1-2004）等有关规范标准进行。钢箱梁制作和检验所用的量具、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，工厂与工地用尺相互校验，以保证钢箱梁制作安装的精度。钢结构在加工制作过程中，对关键零件、构件的半成品和成品分阶段进行检查、验收，并做好加工及检查记录以备跟踪和查考。1、施工图绘制施工图设计以设计图为依据，以施工方案为指导，具体

2、包括各类单元图、总装图、相应的材料表等。设计流程见图2-5，工装设计流程见图2-6。2、焊接工艺编制焊接试验室根据钢箱梁设计图纸和钢结构工程施工及验收规范（GB50205-2001）等规范和标准要求，针对钢箱梁的连接形式进行焊接工艺编制，指导焊接施工及检验；焊缝的无损检测采用市政桥梁工程质量检验评定标准。3、技术资料准备钢结构制作前，首先了解结构所处总体位置的道路中心线和边线平面线型、纵断面线型以及与立柱、支座、桥面排水构造等的关系；了解与相邻结构的衔接形式以及施工方案，了解架桥方案及交通组织要求等。4、上报钢箱梁制作方案在钢箱梁制作前，首先会同发包人、设计单位、监理工程师讨论确定钢箱梁安装方

3、案，并据此编制钢箱梁制作与施工组织工艺，其内容包括：制作工艺、焊接工艺、试拼装工艺、涂装工艺、工地组装及安装工艺、工艺流程、质量保证措施、工期保证措施、验收文件等。钢箱梁制作施工组织设计报请发包人、监理工程师并会同有关单位进行讨论通过后，作为钢箱梁制作的依据。（二）材料1、材料保证2、材料复验及管理钢箱梁制造所用材料符合设计文件的要求和现行规范的规定，并必须做常温冲击韧性试验。除必须有材料质量证明书外，还要进行复验，复验合格者方能使用。材料检验合格，由质检部门在原质保书上加盖合格印章，编上序号，作为领料依据；不合格材料反馈给供货单位及时换料。所有钢料要符合设计文件的要求。除必须有材料出厂证明书

4、外，钢材还要按同一牌号、同一炉号、同一规格、同一轧制厚度及同一出厂状态每10个炉（批）号抽一组试件复验，每批重量不大于60吨，其复验与判定规则符合GB/T247的规定。气体保护焊所用CO2气体的纯度大于99.5%，使用前须经倒置放水处理。涂装材料按设计要求购买，进厂后按有关规定复验。本工程材料专料专用，物资部门必须妥善保管，标识清楚，严格材料领退制度，严格退料管理，以免混用。主要材料到货后24小时内通知监理工程师验收。3、材料表面质量钢板和型钢表面不能有裂纹、气泡、结疤、折叠、夹杂，钢材不能有分层。如有上述表面缺陷进行清理，清理深度从实际尺寸算起，不能大于钢材厚度公差之半，并保证最小厚度，清理

5、处平滑无立棱角。钢板厚度误差符合规定。钢板不平度符合规定。钢板的超声波探伤：钢板按GB/T2970-91规定进行100%超声波探伤检查。包装标记及质量证明书：钢材的包装、标记及质量证明书符合GB/T247-1997及GB/T2101-1989的规定。工程用钢材需附有钢厂质量证明书。（三）主要工艺1、制作加工准备及预处理对采购的钢材，按规范规定进行材料复验并记录各批钢板的炉批号及钢板规格编号，已备查考，复验不合格的材料，不能用于本工程。钢板在下料切割前，进行矫平等预加工处理，钢板矫平后不能出现褶皱、翘曲等影响质量的现象，表面不能有明显的叠痕和其它损伤，必要时进行局部整修或打磨整平。号料前清除钢材

6、表面油污、氯化皮等污物，并进行车间底漆预处理，车间底漆干膜厚度2030m。号料前检查钢板的牌号、规格、质量，确认无误合格后，方可号料。号料所画的切割线正确清晰，号料尺寸允许偏差为±1mm。钢板在预处理自动线上进行赶平、抛丸除锈、预涂车间底漆处理后，再行使用。采用预处理线生产能力见表2-7。表2-7 采用预处理线生产能力表钢板型钢宽3000mm宽3000mm厚480mm高400mm长240012000mm长240012000mm除锈等级：Sa2.5喷漆厚：2030m2、放样、下料、切割（1）结合多年的制造经验，决定按施工图及工艺文件采取实尺放样和数控放样相结合的方法，放出实际线型。然后

7、制作切割、下料和加工的草图和样板。（2）箱梁顶底板、腹板、悬臂板、端封板用数控切割机床下料。（3）样板、横隔板、加劲板、支座垫板等必须写明零件号、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。（4）箱梁主要板件主要应力方向与钢板轧制方向一致。（5）各类钢结构部件的零件，原则上采用气割切割，并优先考虑精密切割和自动、半自动气割，手工气割只能用于次要零件或切割后仍需边缘加工的零件。（6）箱梁主要板件和拼接板的外露边缘采用精密切割下料，精切严格执行“氧乙炔火焰精密切割工艺守则”的规定。（7）采用精密切割下料的零件尺寸允许偏差为2.00mm，手工切割的零件尺寸允许偏差为±2mm。

8、对切割后需机加工的焊接边缘按工艺要求预留加工量。（8）为验证程序的正确性，对于批量采用数控切割下料的首件必需经严格检验确认符合要求后，方可继续下料。（9）凡采用精密切割下料的零件，其外露边缘的质量要满足表2-8的规定。表2-8 精密切割表面质量标准表 序号项 目允许偏差精切范围主要、一般零部件次要零部件杆件外露边缘特殊情况可采用手工切割1表面粗糙度25502崩坑不允许（注）1m内允许有一处1mm3塌角可有半径0.5mm程度的圆角4气割面垂直度不大于板厚的5%，且不大于2mm备注气割后要加工的边缘，小于2mm的崩坑允许不修补，但对气割后不再加工的自由边缘，出现崩坑时按缺陷修补的规定进行修补，并按

9、精切工艺规定修磨和倒棱。工艺特定的手工切割边缘，表面粗糙度达到 100，且切割面修磨允顺（切割后仍需加工的除外）。主要零部件的自由边缘，对焰切面双侧倒棱，倒棱半径1.0mmR2.0mm，以消除凹凸不平，并沿纵向过渡匀顺。（10）零件边缘加工后，需无杂刺、渣、波纹、崩坑等，缺陷修磨均顺，刨铣时避免油污污染钢板。3、机加工为保证本工程零部件制造精度，提高组装及焊接质量，对某些特定部件（如坡口）需进行边缘加工，即通过刨（铣）边的方式达到施工要求。需边缘加工的部件，下料时预留加工余量。4、组装（1）一般要求组装在相应的平台或胎架上进行。组装前熟悉施工图纸和工艺文件，核对编号及图纸无误方可组装；组装前彻

10、底清除浮锈和油污；采用自动焊的焊缝端部焊接引板，引板的材质及坡口与正式焊件相同；组装胎架每次组装前均进行复检，确认合格方可继续使用；组装合格后的杆件，在规定部位打上编号钢印。（2）组装工艺流程组装工艺流程见图2-7。（3）构件组装允许偏差组装构件尺寸允许公差符合JTJ041-2000的规定。见表2-9构件允许偏差表。表2-9 构件允许偏差表序号图例项目允许偏差（mm）1对接高低差1.0(t25)0.5(t25)对接间隙b2盖板中心与腹板中心线位置偏差+1.03底板、腹板平面度1.04盖板倾斜1.05组装间隙0.3（4）钢箱梁在制作、安装时确保线型光顺，分段接口平滑过渡，以满足整桥线条流畅的美观

11、要求。（5）分段组装分段组装时考虑必要的防止构件变形的措施，如设置假隔舱等，以确保接头尺寸精度。为提高节段组装精度，编写各种钢结构分段制造工艺，其内容包括胎架构造、装配方法、焊接顺序、检查方法、运输方法等。设置单向或双向弧形胎架组装弧形分段，胎架要有足够的刚度，并且每节分段组装完成后需进行复测和调整，以保证分段的线形。各分段的零件、部件标记清楚。分段组装前，对主要受力构件的拼缝位置结合钢材规格进行设计。组装的位置尽量上、下、左、右、前、后错开，避免出现不必要的通缝，具体要求符合有关规范标准。（6）组装中变形的控制编制合理的焊接工艺和焊接程序，使构件或分段组装时的变形和焊接收缩尽量小，并适当考虑

12、减少结构的焊接拘束应力。在有较大拘束条件下进行焊接时，焊缝尽量连续施焊。构件焊接前，可适当设置反变形和收缩余量。采取有效措施防止由焊接产生的变形而对钢结构产生不利影响。5、焊接对各种桥梁用钢的焊接进行了大量的焊接试验和工艺评定，总结出一套成熟的焊接工艺。（1）焊接材料及辅助材料焊接材料采用与钢材相匹配的焊丝、焊剂和手工焊条。所采用的焊接材料符合国家标准，并与Q345qD钢相适应，焊材生产厂家及焊材牌号通过焊接工艺评定试验选定。自动或半自动焊，采用符合国家标准（GB1300-77）要求的焊接用焊丝。本工程钢箱梁拟采用M10Mn2G配HJ331焊剂合用。手工焊的焊条，采用符合国家标准（GB981-

13、76）要求的低碳钢及低合金高强度钢焊条，焊条型号与Q345qD钢相适应，本工程钢箱梁采用J507标准。埋弧焊材料焊缝金属的化学成分符合规定。焊剂HJ331化学成份符合焊剂成份的规定。手工焊条化学成份和金属机械性能符合规定。（2）焊接材料的管理及使用焊接材料的管理和使用，必须按产品说明书及有关规范的要求执行。根据有关规范标准，制定严格的焊接材料的保存、领用、烘干、存放制度，以便对主要焊缝进行焊材跟踪。焊材库对本工程所用焊材专门存放，专材专用，并做好进出库登记记录。焊接时，不能使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂。焊条、焊剂按表2-10规定烘干后使用。表2-10 焊条、焊剂烘干条件表焊接材

14、料烘干条件烘干温度保温时间保存温度HJ331由烘干箱取出后超过4小时重新烘干3003502h100150J507（3）焊前准备核对焊接部件，熟悉有关图纸和工艺文件。检查并确认使用的设备工作状态正常，仪表工具良好、齐全。清除待焊区铁锈、油污、水分等有害物。对工艺要求预热焊接的板件进行预热，预热范围为焊缝两侧5080mm；温度80120（4）焊接坡口形式手工电弧焊符合GB985-88的规定。埋弧焊符合GB986-88的规定。（5）焊接工艺要求所有的焊缝，均按照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。根据设计图纸和加工技术要求，编制工厂焊接的工艺

15、文件。板厚差4mm的对接焊缝按1:5进行消斜过渡。板厚25mm的Q345qD钢板正式焊接前进行预热。当周围温度低于0时的低温焊接操作，为保证焊接质量，采取如下措施：在露天的平台，胎架及结构施工范围内，设置防止风、霜、雨、雪侵袭的措施，如挡板、蓬棚等。焊接前清除沿接缝两边宽度为100200mm处的霜、冰、雪及其他污物，并用氧-乙炔火焰烘干。当周围温度低于-5时进行预热，预热温度根据钢材材质及结构特点而定，一般为100左右。采用自动焊接的焊缝，在焊缝始末两端分别装上引弧板和引出板，尺寸不小于80×80mm，厚度满足不致在引弧和熄弧时焊穿，引、熄弧板采用同质同坡口材料。采用埋弧自动焊时，原

16、则上装配好的当天焊完，并严格控制装配间隙，一般不超过11.5mm。本工程中主要构件的横向对接焊缝，其焊缝增强量1.5mm，焊缝打磨要保证焊缝增强平滑过渡到母材表面。焊接用临时吊耳板，拆除时距母材表面35cm处用火焰切割，然后用砂轮磨平，最后经磁粉探伤合格。（6）焊接工艺评定将做过的具有相同材质、相同焊接方法并取得正式报告的焊接工艺评定，经监理工程师认可后执行。当采用新材料或新方法、新工艺进行焊接时，按规范进行焊接工艺评定，当焊接工艺评定合格后，方可在本工程中使用。（7）焊接人员要求从事本工程焊接工作的焊工，要求通过考试取得资格证书，且只能从事资格证书中认定范围内的工作。焊工按规定进行与其等级相

17、应的焊接工作，严禁无证上岗。焊工需熟悉工艺要求，明确焊接工艺参数。焊接人员必须严格遵守焊接工艺，不得随意变更焊接规范参数。主要焊缝焊后，按规定打上焊工钢印。（8）定位焊定位焊采用与正式焊缝一样的质量要求。定位焊前，按施工图及工艺文件检查焊件几何尺寸、坡口尺寸、根部间隙、焊接部位的清理情况等，如不符合要求，不能进行定位焊。在正式焊接前，检查定位焊缝有无裂纹，确无裂纹后才能正式焊接。定位焊长度、间距及焊脚高度符合有关规范标准的要求。定位焊不能有裂纹、夹渣、焊瘤、焊偏、弧坑未填满等缺陷，咬边深度不得大于0.5mm。定位焊缝长50100mm，间距400600mm，距焊缝端部30mm以上。（9）焊接过程

18、埋弧自动焊、半自动焊焊接的部位焊引弧板及引出板，引板的材质、坡口要与正式零件相同，引板的长度在80mm以上。埋弧自动焊回收焊剂距离不小于1m，埋弧半自动焊回收焊剂距离不小于0.5m，焊后要待焊缝稍冷却后再敲去熔渣。埋弧自动焊施焊时不应断弧，如果出现断弧则必须将停弧处刨成1:8斜坡再继续搭接50mm施焊，焊后将搭接部分修磨匀顺。施焊期间，多层焊的每一道焊后，必须将所有熔渣清除干净，并将焊缝及附近母材清扫干净，再焊下一道。已完工的焊缝同样进行上述清理。焊后引板采用焰切切掉，不能采用锤击。（10）焊缝返修采用埋弧自动焊、半自动焊进行焊缝返修时，将清除部位的焊缝两端刨成大于1:5的斜坡，再进行焊接。板

19、厚25mm的Q345qD钢板焊缝返修时，先进行预热。返修后的焊缝打磨匀顺，并按质量要求进行复验。返修次数不超过二次。（11）焊缝清理焊缝的清理范围为拼接端面和沿接缝两侧各宽25mm的表面。当角焊缝为单面连续焊时，可仅对其拼接进行焊接的一面进行清理，位于封底焊一面的接缝两侧也可以在封底焊前进行清理，但接缝的端面必须在外接主焊缝前进行清理。在接缝的清理范围内，消除水、锈、氧化物、油污、泥灰及熔渣，如果有影响焊接质量的涂料也要清除。主要构件的焊缝用风动砂轮，钢丝轮或钢丝刷进行清理，直至清理范围内呈现金属光泽。经装配、清理后的接缝，如未能及时焊接，并因气候或其他原因影响造成面积水、受潮生锈时，在焊接前

20、重新清理。采用碳弧气刨加工坡口的接缝，如坡口中有粘碳，则将粘碳处刨净。（12）焊缝检验及无损探伤焊缝外观检查：所有焊缝均进行外观检查，焊缝不得有裂纹、夹渣、未熔合、未填满弧坑以及其它超出规范要求的缺陷。按规范和标准要求，在生产中要焊接一定数量的产品试板，试板检验合格后，方可进行此批件的焊接，以此验证焊接工艺，监控实际生产中的焊接质量。焊缝无损检查：零、部（杆）件的焊缝在焊接前24小时后进行无损检查。焊缝超声波探伤内部质量分级符合表2-11规定。表2-11 焊缝超声波探伤内部质量等级表项目质量等级适用范围对接焊缝主要杆件受拉横向对接焊缝主要杆件受拉横向对接焊缝、纵向对接焊缝角焊缝熔透角焊缝焊缝超

21、声波探伤范围和检验等级符合表2-12的规定，其有关技术要求按焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级（GB11345-89）的规定执行。表2-12 焊缝超声波探伤范围和检验等级表焊缝质量等级探伤比例探伤部位板厚检验等级、级纵横向对接焊缝100%全长1046B级纵向对接焊缝100%焊缝两端各10001046B级熔透角焊缝100%主梁及纵、横梁跨中加探10001046A主要杆件受拉横向对接焊缝按接头数量的10%（不少于一个接头）进行射线探伤。探伤范围为焊缝两端各250300mm。焊缝长度大于1200mm时，中部加探250300mm。焊缝的射线探伤符合现行国家标准钢熔化焊对接接头照明和质量等级（GB33

22、23-87）的规定，射线照明质量等级为B级，焊缝内部质量等级为级。进行局部超声波探伤的焊缝，当发现裂纹或较多其他缺陷时，扩大该条焊缝探伤范围，必要时可延长至全长，进行射线探伤的焊缝，当发现超标缺陷时加倍检查。用射线和超声波探伤两种方法检验的焊缝，需达到各自的质量要求，该焊缝方可认为合格。6、厂内试拼装对本工程的钢箱梁各构件分段进行厂内试拼装十分必要，试拼装对全桥的质量、进度保证起着十分重要的作用。试拼装遵循保证任一构件、分段与相邻构件、分段进行试拼装的原则，每一试拼装单元不少于3个分段。根据设计图纸及有关文件编制出试拼装的工艺，包括试拼装顺序、胎架设置、工装设备等。试拼装胎架根据钢箱梁线型设置

23、，并保证自身有足够的刚度，使用相应的测量设备对试拼装进行总体测量。检验合格的梁段件涂装前进行预拼装，以检验钢箱梁的制造质量，确保工地一次安装合格。试拼装完成的项目有：主箱体试拼装、桥面及悬臂试拼装、钢箱梁的几何尺寸检查、栓孔重合率检查等。钢箱梁拼装完并调整好后，逐一检查钢箱梁拱度、几何尺寸、全长直线度、栓孔重合率等规定项点，并做好试装纪录。钢结构梁在制作时的分段单体，分别进行成型组装试验，经试拼装合格后，方可进入现场安装。7、涂装（1）防腐涂装基本要求任何未经除锈的生坯钢或零部件，不能组装入钢结构之中。钢梁顶面的钢表面处理要求，按铺设钢筋混凝土的相应要求。钢表面采用喷丸（砂）除锈，将表面油污、

24、氧化皮和铁锈以及其他杂物清除干净，再用干净的压缩空气或毛刷将灰尘清理干净，除锈后的钢表面清净度等级符合JTJ041-2000表中的规定。涂装在板件检验合格，并且表面处理达到规定要求后方可进行。涂装过程中涂装环境及工具设备满足涂料说明书的要求。涂装作业严格按涂装施工工艺和涂料说明书的要求进行。喷丸（砂的风压力不小于0.5MPa），喷射角为7590º，喷射距离为100130mm。除锈后，在湿度低于85%以下时要求4h内涂装，不能出现返锈后，不加任何处理面进行涂装作业。涂装工作采用高压气喷涂方式。为改善除锈涂装工作条件，在经设计单位同意后，可在适当部位开设工艺孔，当工艺孔封闭时，预先做好封

25、闭板除锈涂装工作和焊缝处的修补涂装工作。主箱梁结构部件的封闭腔内，需经除锈涂装后，方能合拢装焊。对涂层进行膜厚管理，底漆及全部涂层完成后，需进行膜厚检测与数据记录。除锈工艺及技术要求：钢材喷砂除锈质量达到Sa2.5级，当采用电弧喷铝涂层时，需达到Sa3级，表面处理后钢材符合表面粗糙度为4080m。（2）涂装工艺及技术要求涂装前按设计要求并充分考虑施工过程中各种不利因素提出“钢结构防腐涂装工艺说明”，并报发包人、监理工程师、设计单位认可。雨天、雪天、雾天不能进行室外涂装，当环境湿度高于85%时，不能进行高压无气喷漆涂装，但因工程进度关系必须涂装时采用滚涂或刷涂，而当湿度高于90%时，需停止任何涂

26、装处理。油漆涂层表面力求光滑、平整，不能有针孔，明显流挂、皱皮、漏涂等弊病发生，面漆光洁美观，色彩均匀。金属涂层外观均匀，不允许有皱皮、鼓泡、大熔滴、裂纹、掉块和漏喷等缺陷。涂膜厚度符合规定，最小涂膜厚度需达到规定厚度90%以上，但不能盲目超厚。为保证膜厚，对于自由边缘等难以涂装的部位，在高压无气喷涂前，需用毛刷作一、二遍刷涂。多种散装零件，均按设计要求，涂足规定的遍数，注意不能有漏涂等缺陷。最后油漆工作在各项装饰工作结束后，并修正各种缺陷后进行，涂装前认真做好清洁工作，喷涂时注意对有关零件的遮掩保护，并力求集中调色，一次喷涂成膜，以求整洁美观的的涂层外观质量。多种涂层损伤处需按规定逐道修补，

27、修补前损伤区域周围2530%范围内的涂层打磨成坡度便于修补顺滑。箱梁外侧钢板自由边的棱角打磨成R1mm的圆弧，便于涂装。涂装过程要经常测量，以控制涂层厚度。施工过程中补涂油漆要严格遵守涂装工艺。涂装过程中不允许有漏涂以及明显的流挂橘皮等缺陷。（3）涂装质量检查及验收每一部位的除锈工作结束后，按规定要求进行检查验收。每种涂料结束后，在涂下一种涂料前，对钢材表面质量和膜厚检查验收（同种涂料连续涂装一遍的可并一次验收）。在检查验收中如有缺陷，一经检查人员指出，需立即修正或返工。各层涂层附着力检验采用划格法检查。（4）涂装规格钢箱梁的防腐与涂装采用性能可靠、附着力强、耐候性好、防腐蚀强、使用年限在30

28、年以上的涂装防护体系。本工程钢箱梁外涂装采用金属涂层+油漆涂层的防护体系。具体见表2-13。8、钢构件的装卸、运输、堆放（1）钢构件的装卸、运输在涂漆干燥后进行。（2）钢构件发运时采取可靠措施，防止产生运输途中的变形。（3）钢构件在装卸、运输、堆放过程中保持完好，防止损坏和变形，牛腿横梁和主梁采用整跨发运时，因超重超长，需提前与设计单位商量分段的数量和位置。（4）钢构件按安装顺序分类堆放，并搁置于垫木上，搁置时注意下列事项：钢构件与地面留有一定净空，一般为1025cm，防止地基沉降不均而引起构件侧向正向倾斜。表2-13 防腐涂装方案表部位涂装用料道数指标钢箱梁外表面喷砂除锈Sa3级，粗糙度Rz4080m二次雾化电弧喷铝180m环氧封闭漆1道20m环氧中间漆1道60m氟碳面漆1道40m（车间涂装）氟碳面漆1道40m（工地涂装）钢箱梁内表面喷砂除锈1道Sa2.5级，粗糙度Rz4080m环氧富锌底漆1道60m环氧耐磨漆1道100m构件支点设在自身重力作用下构件不产生永久变形处，同类杆件多层堆放时，多层间垫块在同一竖直线上，工字形主梁叠放不超过三层，箱梁不