桥梁钢箱梁制作施工工艺方案

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业福州至银川高速公路九江长江公路大桥GL2标钢箱梁制作工艺方案江苏中泰桥梁钢构股份有限公司二一一年六月目 录 TOC o 1-3 h z u 一、概述1.工程概况福州至银川高速公路（福银高速）九江长江公路大桥桥长8462米，其中主桥为70+75+84+818+233.5+124.5=1405米双塔混合梁斜拉桥，桥面横坡为双向2%。桩号范围K19+934至K21+339，其中K20+574.9为B1、B2标段分界线。B1标段长640.9米，B2标段长764.1米。其对应的钢

2、箱梁分别为GL1标与GL2标，GL1标钢箱梁全长371.25米，GL2标钢箱梁全长763.2m，主桥全貌如图1.11：图1.11 九江大桥主桥全貌图主桥结构为六跨不对称混合梁斜拉桥，南边跨和主跨南索塔附近为混凝土主梁，主跨大部分与北边跨为钢箱主梁。采用了密索半漂浮结构体系，索塔、辅助墩采用双向滑动支座，过渡墩采用纵向滑动支座并限制横向相对运动；在索塔横梁与主梁间设置纵向冲击荷载阻尼约束装置，索塔与主梁侧设置横向抗风支座。中泰公司承接GL2标钢箱梁制作，GL2标钢箱梁考虑构造及施工架设等因素，划分为A、B1、B2、C、D、E、G、J、K、L、M、N共12种梁段类型，55个梁段。其中B2、C、D、

3、E、G梁段，长度为15m；K、L、M梁段，长度为10.5m；北塔根部A梁段长度12.6m，B1梁段长度9.8m，北辅助墩上J梁段长度为11.75m，北过渡墩上N梁段长度为14.25m。钢箱梁含风嘴全宽38.9m，中心线处梁高3.6m。钢箱梁桥位现场除塔区梁段A（NT0）、B1（NB0、NZ0）、B2（NZ1、NB1）、辅助墩J（NB15）、过渡墩N（NB26）梁段以及临时墩上NB8梁段用浮吊放置于支架上施工外，其余梁段皆采用桥面吊机施工，采用桥面吊机的梁段最大起吊重量约447t。采用浮吊吊装的梁段最大起吊重量约480t。钢箱梁间工地连接除顶板U肋及扁钢加劲采用栓接外，其余均采用焊接连接。2.钢

4、箱梁设计结构特点钢箱梁梁段由顶板、底板（平底板、斜底板）、纵隔板、外腹板、锚箱、横隔板、风嘴块体等组成，见图1.2-1。风嘴块体中隔板边隔板锚箱外腹板斜底板桁架式纵隔板平底板顶板图1.21 钢箱梁标准梁段直观图顶板、平底板、斜底板均为正交异性板结构，顶板设置双向2横坡，板厚1622mm，顶板除靠近两侧外腹板处及结构中心两侧（中间分隔带）纵向采用板肋外，其它纵向均设置U形加劲肋。U形加劲肋上口宽300mm，下口宽180mm，基本间距为600mm，U形加劲肋根据其所支撑顶板厚度的不同，采用8mm、10mm两种厚度。为保持顺桥向顶板顶缘齐平、U型加劲肋纵向底缘齐平，U型加劲肋的高度随顶板厚度的变化而

5、有所差别，在294mm-300mm之间变化。水平底板在顺桥向除B1梁段设置阻尼器处以及N梁段支座处局部采用34mm厚水平底板外，其余部分按不同区段分别采用了1222mm五种板厚，底板顺桥向、横桥向不同板厚相接保证底板顶缘对齐。底板U型加劲肋在水平底板上基本间距为800mm，斜底板上基本间距为850mm，U型加劲肋上口宽250mm，下口宽400mm，厚8mm、10mm，高260mm。外腹板除索塔附近为34mm厚外，其余均为32mm厚，纵向设置了两道30300mm水平加劲肋，在吊点横隔板处再增设两道20220mm水平加劲肋。外腹板水平加劲肋在吊点横隔板处断开，并与横隔板焊接，其他位置在横隔板上开孔

6、穿过。横隔板采用整体式板，由上、下两块板组成，上、下板熔透对接。上板与顶板单元一起组装。横隔板标准间距为3.75m、3.5m，支座位置设置为铅锤布置，其余位置均为垂直顶、底板布置；箱梁内设置两道纵隔板，间距15.2m，其中在支座附近A、B1、B2、G、J、K、M、N梁段采用实腹板式纵隔板外，其余C、D、E、L梁段均为桁架式纵隔板。实腹式纵隔板采用整体式，由上、下两块板组成，上、下板熔透对接。桁架式纵隔板上下弦杆为T型截面，C梁段板厚为16mm，D、E、L梁段为14mm。C梁段斜杆为L16016016mm角钢，节点板厚16mm， D、E、L梁段斜杆为L16016014mm角钢，节点板厚14mm。

7、钢箱梁主体结构采用Q345qD、Q370qD-Z25钢，材料性能符合GB/T714-2008及GB5313-85的要求。风嘴块体采用Q235-B钢。材料性能符合GB/T700-2006的要求。3.钢箱梁制作主要工作内容九江大桥GL2标主桥钢箱梁制作主要工作内容包括：a、材料的采购（含运输、验收）。b、钢箱梁板单元件制作、钢箱梁梁段组装、验收、存放、防腐涂装配合工作。c、负责钢箱梁出厂前称重。d、节段运输。e、配合桥位进行梁段吊装。f、桥位梁段环口连接。g、标段内检查小车、桥面系及附属设施的制作、安装。h、标段内阻尼器及其配件、除湿系统设备及其配件的采购与安装等。4.施工特点钢箱梁施工划分为三个

8、阶段：即板单元制作、梁段整体组装及预拼装、桥位连接（栓接、焊接）。板单元制作在中泰公司车间内完成，以便充分发挥加工设备先进和施工条件好的优势。总拼及预拼装在南线总拼胎架上同时完成；桥位连接在架设现场梁段吊装就位后完成。本桥钢箱梁制造与安装采用“板块精切板单元制作板单元转运板单元二拼多梁段连续匹配组焊及预拼装下胎转运临时存放喷砂涂装梁段存放运输梁段吊装梁段环口栓接、组焊补涂装”的工艺流程。箱梁两侧风嘴单独制作成块体，总拼时整体与梁段拼装。根据本桥钢箱梁的结构特点，总拼装采用多节段连续匹配组装、焊接和预拼装同时在总装胎架上完成的方案。全桥共55个梁段，按照架梁顺序及工期要求，并满足现场吊装需要。每

9、轮次组拼不少于5个梁段(特殊情况可考虑不少于3个梁段)，全桥共分5大轮次制造，每轮次预拼装合格后，将最后一个梁段留下，参与下一轮预拼装，其余梁段出胎进入涂装工序并打上梁段标记号。在梁段制造中，按照“底板、斜底板中间横隔板两侧横隔板纵隔板锚腹板顶板风嘴块体”的顺序进行逐段组装与焊接，实现立体阶梯形推进方式。组装时，以胎架为外胎，以横隔板、纵隔板为内胎，重点控制桥梁的线形、钢箱梁几何形状和尺寸精度、相邻接口的精确匹配等。对于螺栓连接部位，采用工艺连接板的工艺方法以保证匹配的精度。二、制作工艺方案1.方案设计指导思想1.1、分步组装、分步焊接，预制反变形，控制焊接顺序，减少焊接变形量，减少热矫正工作

10、量，以减少由收缩累计产生的内应力； 1.2、采用小间隙、小坡口焊接，选择焊接线能量小的焊接方法，保证焊缝的力学性能，减少焊缝的拘束度；1.3、板单元尽量采用胎型组装，避免人为因素产生的偏差。1.4、制孔的工艺原则是：采用先孔法，即将拼接处的螺栓孔在钢箱梁拼装前全部一次钻出设计孔径。其优点在于利用数控钻床或胎型样板钻孔，质量好，效率高。1.5、通过精确预留焊接收缩量、控制焊接方向和焊接顺序，从而使板单元焊后的极边孔距控制在允许偏差之内。2. 重点工艺设计在九江长江公路大桥的钢箱梁制造中，我们除继续采用那些成熟的制造工艺和技术外，并根据九江长江公路大桥的结构特点进行制造工艺技术的创新和引用一些新工

11、艺、新方案，努力解决钢箱梁制造中的一些难题。我们在钢结构制作、焊接、验收等一些细节处理方面进行重点控制，从而进一步提高钢箱梁的制造质量。2.1 钢箱梁制造线形控制1） 总拼场地确保线形：长线法施工，中泰公司南线总拼胎架17545m全部用于九江长江公路大桥整体拼装，该场地可确保11+1=12个梁段长度165m（11个标准段加1个预拼段）的全线拼装与预拼装。制造线形按设计监控提供的预拱线形设置全线设置线形牙板，线形牙板均设置在横隔板处及梁段两端头，以保证其线形。2）测量控制网的设置: 在总拼胎架的四周布置合理的测量控制网，包括高程控制测量网和直线度控制测量网，高程控制网是用水平仪进行测量监控，直线

12、度和横向尺寸是用经纬仪进行测量控制，以便对钢箱梁制造过程中随时进行监控测量。并满足监控系统要求的数据采集。3）横向预拱度设置：为满足钢箱梁横坡坡度在规范规定的允许偏差内，制造工艺预设横向预拱度以消化焊接收缩引起的变形。横向预拱度量的设置根据本桥的结构特点以及同类型桥梁的制造经验分析计算得到。4）焊接方法及焊接顺序的确定：事先根据优化的焊接参数进行作业，目的是减少内应力及焊接变形，从而减小对总体尺寸的影响，并保证焊接质量。5）制造标高、相邻梁段间角度或者梁段间接缝宽度的设置：相邻梁段间角度或接缝宽度均以开口方向向下为正，以开口方向向上为负，如 REF _Ref h * MERGEFORMAT 图

13、所示。实际施工时相邻梁段间角度或者梁段间接缝宽度以施工控制签发并经设计认可的控制数据为准。(b) 制造线形梁段间负角度(a) 制造线形梁段间正角度2.2 增加工装设备投入保障加工精度1）钢板进厂赶平预处理切割等均为流水线作业；2）主要零件全部采用数控精密切割，其中横隔板及切割精度要求较高的零件采用水下等离子切割。3）采用无码组装胎组装顶、底板单元U形肋。设置专用的平台及胎架组装横隔板、纵隔板、锚腹板、风嘴块体等单元件；4）板单元制造过程中还设置校正平台及检验平台。确保上述每个工序均有专用的工装设备，以保证其制作精度。2.3 反变形措施运用从板单元制作到总拼过程中运用一系列的反变形措施：即板单元

14、制作二拼拼装（顶底板）总拼胎架上的底板拼装总拼胎架上的顶板拼装，每道工序均采用预设反变形。反变形措施系列的运用在本桥制作上作为一个重点工艺进行实施。2.4 整体拼装梁段间预留间隙的设置在钢箱梁制造工艺上将整体制造梁段的对接间隙加大到150mm，其间安放焊接引熄弧板，使得焊接起熄弧能保证在距焊缝端部80mm以外的引弧板上起、熄弧，保证了梁段两端的焊缝质量。梁段间隙加放到150mm，解决了钢箱梁整体制造无法放置规范规定的引熄弧板的问题，使得“梁段连续匹配组装一次成型”的制造工艺得以完善。同时解决了桥梁制造过程中，长期出现的两端头存在焊接缺陷的问题，从而保证了顶底板十字接头处的焊接质量。此种工艺技术

15、的创新是中泰公司首创，并在类似的桥梁产品的钢箱梁制造中得以运用，并取得良好的结果。2.5 顶、底板U型肋与横隔板槽口的配合为了保证顶底板U型肋与横隔板槽口的配合精度，在施工中我们将采取横隔板二次切割的工艺方案，即第一次仿型切割，切出人孔、管线孔及周边加设余量的横隔板板块；进行组焊加劲肋并修平，第二次再上切割平台切割横隔板槽口。横隔板切割作业都采用水下等离子切割从而可以有效保证横隔板的几何尺寸和U形肋槽口间距。顶、底板单元用高精度自定位组装胎组U肋。提高组装精度，确保U肋与定位边的距离及U肋间距。板单元预置合适的反变形量，减少焊后修整，防止因过多的热矫正使U肋间距改变。板单元制造过程中焊前、焊后

16、均采用专用样板对横隔板处U肋间距进行检查，以确保其U肋的安装精度。2.6 顶板U肋制孔精度的控制九江大桥钢箱梁梁段之间的顶板U形肋均采用栓接连接，因此U肋螺栓孔制造精度的控制是本桥的一个关键点。在本桥制造过程我们将通过以下方法控制U肋制孔精度： eq oac(,1)通过精确预留焊接收缩量、控制焊接方向和焊接顺序，从而使板单元焊后的极边孔距控制在允许偏差之内。 eq oac(,2)U形加劲肋连接孔用专用旋转钻孔胎钻制；拼接板孔用数控钻床或机器样板钻制。 eq oac(,3)U形加劲肋与板件采用高精度自动定位组装胎组装，确保其组装精度。2.7 梁段组装时上、下横隔板的对中九江大桥钢箱梁横隔板设计为

17、实腹式，横隔板由上、下两块组成，板单元制造时上接板与顶板一起组焊，上接板与下板在总拼时直接对接。因此横隔板的上接板在顶板单元的定位尺寸及梁段组装时上、下横隔板的对中非常重要。横隔板下板采用二次切割工艺，先焊接横隔板的加劲构造，使之完成焊接收缩变形，然后将横隔板单元修平，最后采用水下等离子切割机对横隔板进行二次切割，确保横隔板的外轮廓尺寸和槽口间距；在梁段整体组装时，组装横隔板时严格控制定位端横隔板位置及横隔板间距，组装顶板时采用导向工艺板使上、下隔板顺利对中。在横隔板上设置定位码，组装时顶板上的横隔板接板直接插入定位码中使上、下隔板顺利对中，同时在水准仪监控下组装顶板以控制箱体高度。同时，横隔

18、板上、下接板的焊接不采用常规的单面焊双面成型的焊接方法，而是采取对接焊缝反面清根的工艺，即一侧先进行坡口焊接，然后在背面用碳弧气刨清除原有钝边，并刨出焊接坡口以实现对称焊接。这样做虽然增加了气刨工序和工时，但通过对称焊接有效的纠正了对接处的焊接角变形，保证了对接处的平面度。2.8 锚箱腹板单元的制造精度控制锚腹板单元是腹板与锚箱的结合体，是钢箱梁的关键受力构件。锚腹板单元的特点是钢板厚、操作空间小、熔透焊缝多、焊缝质量要求高、焊接变形量大，因此锚箱的组装与焊接是本桥制造过程的关键项点。针对本桥锚腹板特点将编制锚腹板专项组装、焊接工艺，重点控制锚腹板的下料尺寸、锚箱安装角度、锚箱与外腹板的焊缝质

19、量等。2.9 U形肋与顶、底板熔透深度控制根据设计要求，U形加劲肋与顶、底板的熔深不小于0.8倍的U肋板厚，为了达到此技术指标，我们采取以下措施：1）在板单元反变形焊接胎上进行船位焊接，这样既保证了焊缝的熔透深度，又保证了板单元焊后的平面度。2）采用专用的自动角焊机船位焊接，优化焊接工艺参数，并相应制作U形肋焊接试板，用其断面检验其熔深。3）首制件或首批制作时，增加U形肋熔深的探伤检验。2.10 顶板与横隔板接板的焊接顺序为避免U肋与顶板交接处80mm范围内（如图示）出现起熄弧，对U肋的焊接采用以下方法：1) 横隔板接板组装完成后焊接接板与顶板的平角焊缝，横向焊接顺序如下图所示。从相邻U肋中间

20、起弧向U肋连续施焊（至U肋拐角处向上变为立焊），在U肋与接板相交处80mm范围内不得有起熄弧。2）焊缝在弧形切口处端部应围焊并打磨匀顺，顶板、U肋、接板相交处应打磨匀顺。3）原则上焊接从相邻U肋中间点起弧焊接至弧形端包角，焊工应一次完成此工序包括平焊与立焊。2.11 桥面衔接构造无过焊孔的组装及焊接顺序钢箱梁正交异性板局部结构出现疲劳裂纹的情况之一就是在桥面板与U肋衔接的横隔板上的过焊孔处。这是由于过焊孔破坏了结构的完整性，在载荷的作用下，力的发散过程不流畅产生的应力集中造成的。为了避免这种结构的不完整性，在九江长江大桥钢箱梁制造中本着实现设计思想的原则从工艺上进一步采取措施，具体分两部分进行

21、工艺处理。2.11.1、完全消除横隔板与桥面板连接在纵向焊缝位置的过焊孔，从制造上提高钢箱梁在实际运营中的抗疲劳性能。具体采取的工艺措施为对横隔板接板进行分块，在板单元纵向焊缝对接处采用嵌补板，嵌补板焊接前将顶板纵向对接对接焊缝底部在横隔板处的余高磨平。焊接时先板单元间纵向对接焊缝的焊接，然后焊接嵌补板与顶板及U肋的连接焊缝，最后焊接接板对接焊缝。2.11.2、横隔板与顶板U肋之间的过焊孔设为1010mm切角，在焊接时此位置连续过渡焊接，从而保证焊缝的连续性。2.12 整体组装时桥顶板、桥底板的反变形控制板单元横向接宽的对接焊缝均采用单面焊双面成型工艺，当板单元二接一接宽时，预制一个反变形量使

22、得焊接后焊缝处的平面度满足规范要求。而梁段上的板单元横向对接时受工艺的条件的限制，常规做法一般不做反变形焊接。因此梁段上焊接的板面平整度受到一定影响。为保证九江大桥钢箱梁板面制造的平面度，在本桥制造中采用梁段整体组装时，板单元在梁上的横向接宽也预设反变形的组装焊接工艺。其工艺做法是：规定焊接顺序，利用横隔板接板对接焊缝不受约束的灵活性。在接板对接缝的位置垫高2030mm，焊接纵向对接缝，焊接后放平，再进行横隔板嵌补板与U形肋及顶板的焊接，最后焊接接板横向对接焊缝。2.13 制造工艺补偿量的设置钢箱梁制造的工艺补偿量一般包括焊接收缩量、修整收缩量、配切余量、轴向压缩量（斜拉桥）、横向预拱度补偿等

23、。其中焊接收缩量和修整收缩量的设置是钢箱梁制造工艺的难点，在以往钢箱梁制造过程中，由于工艺补偿量不合适造成配切焊缝间隙过大形成大间隙焊缝的通病，这样影响了钢箱梁的制造质量。本桥将采用工艺量补偿技术，即从板单元制造开始直至梁段整体组装焊接，对每个环节都充分考虑焊接、修整收缩对零件尺寸的影响，以及整体拼装过程中弹性压缩及梁段的斜长等因素，最大限度的使得每个单件均能保证了设计尺寸的位置。这样将使得结构的内应力减少，减少修整量，缩短周期，提高精度，最大限度的消除大间隙焊缝，提高产品质量。2.14 底板U肋嵌补件处环熢余高处理在本桥钢箱梁底板U肋嵌补件部位的焊缝余高将采用新的工艺，就是将U形肋板边与底板

24、相交的环缝处左右各50mm范围内的余高打磨至钢板底面，并且余高向磨平面匀顺过渡。这样打磨的平面度容易检查，焊缝余高过渡匀顺不容易出现应力集中。2.15 焊接自动化根据接头型式，合理选用高效焊接方法，在钢箱梁的制造过程中推广CO2半自动、自动焊、埋弧自动焊，板单元制造中采用CO2自动角焊机焊接，拼装过程中推广CO2打底，埋弧自动焊填充盖面的工艺方案，既保证焊缝的外观质量、内在质量，又提高了焊接的效率，这一工艺从板单元制作到总拼装及桥位的焊接，在九江桥上大力采用。2.16 先孔法梁段之间的顶板U形肋均采用拼接板栓接连接，在制造中将采用先孔法制孔。通过旋转式钻胎钻制U肋两端连接孔，在工厂梁段匹配组装

25、过程中采用工艺拼接板对相邻梁段的U形肋进行栓接，以保证孔群之间的相对位置关系。桥位拼接板一次出孔，为可互换式，桥位拼接时必须确保多条环缝拼接板通用，尽量扩大拼接板通用的环缝数量。即提高桥位环缝拼装效率，又确保了质量，实现先孔法的关键在于（1）精确预留焊接收缩量、控制焊接方向和焊接顺序，使板单元焊后的极边孔距控制在公差允许范围之内；（2）U形加劲肋连接孔用专用旋转钻孔胎钻制，拼接板孔用数控钻床或机器样板钻制；（3）U形加劲肋与板件采用高精度自动定位组装胎组装，确保其组装精度；（4）梁段拼装过程相邻梁段U肋之间用工艺拼接板连接以保证相邻梁段间孔群连接精度。2.17 桥位连接精度控制桥位现场节段之间

26、除顶板U肋及扁钢加劲采用栓接外其余均采用焊接，节段的连接精度影响到整个大桥的制作质量和进度，桥位连接作为重点控制项，为保证桥位匹配连接和焊接质量，在预拼时，精确配切端口；焊接时选择合适的焊接顺序，合拢段在现场实测长度数据，并且根据温度系数进行修正，吊装前进行配切。2.18 锚点纵距及横距的控制设计对吊点纵距和横距的精度要求很高，因此控制好吊点纵距及横距是一个制造重点。具体的方法有：风嘴块体单独制作，钢锚箱与外腹板做成锚腹板单元件，顶底板单元参与梁段组装前，先在专用胎架上将两块顶板单元（或底板单元）拼焊成一个吊装板块，减少总拼焊接量，让影响吊点纵、横尺寸的焊接收缩提前发生，使其不累加到钢箱梁整体

27、焊接收缩里。2）锚腹板采用二次定位和通过预留一定的焊接收缩量和横向上翘量，重点控制锚箱腹板的半宽尺寸。利用梁段端头的配切，保证梁段间锚点纵向尺寸。按照先下后上、先中后边的原则，对称施焊，减少焊接内应力，减少焊接变形。在总拼胎架的四周要布置合理的测量控制网，包括高程控制测量网和直线度控制测量网，以便对钢箱梁的纵向和横向线型进行有效的控制。2.19 钢箱梁运输及桥位抛锚定位方案设计本标段从岸至主塔22墩有栈桥的存在，根据招标文件的规定栈桥不拆。由于栈桥的存在，梁段的运输及桥位抛锚定位方案的合理性和可行性是运输方案的关键。根据现场的水文资料，对运梁船舶进行选择及相关计算，以确定运梁船的可靠性。同时，

28、根据所选船舶及现场吊装安排，确定运输船在桥位的抛锚定位方案，编制运输及抛锚的详细方案。2.20 锚腹板锤击处理编制专项的超声波锤击处理工艺，在锚箱与腹板焊接后，在锚垫板与外腹板之间熔透焊缝两端圆弧部位对焊趾进行锤击处理，以改善焊接残余应力状态、提高金属表面强度和硬度、改善焊趾几何形状、降低应力集中。2.21 质量检验程序在施工过程中，严格执行检验流程，按照九江大桥GL2标钢箱梁整体拼装工艺流程图规定的各个检查停止点进行，并在各检查停止点按规定提交验收资料及检测记录，检查合格后方能进入下道工序作业。2.22 两标段衔接梁段匹配本桥钢箱梁制造分为GL1标和GL2标2个标段，考虑到两标段2家工厂钢箱

29、梁制造可能会产生一定偏差，为保证梁段箱口的制造偏差控制在规范允许的范围之内，使其达到全线匹配，GL1标制作完合拢段ZH节段后运至GL2标段参与预拼装，以保证桥位的合龙安装。2.23 钢板滚平及预处理工艺本桥所用钢板均进行预处理，其过程为：抛丸赶平喷漆烘干钢板在抛丸除锈前先赶平，大大消除了钢板的残余变形（尤其是局部硬弯）和轧制内应力，从而减少了制造过程中产生的变形，保证了板件平面度。2.24 火焰精密切割及水下等离子切割下料工艺对形状复杂的零件采用数控切割机精确下料，并使用合理的切割顺序及增加合适的补偿量以保证其几何形状和尺寸精度。预留后续焊接的收缩量，实现无余量切割。在切割机上配置仿形跟踪器，

30、使切割过程中割嘴与钢板始终保持一致的距离，消除钢板受热变形的影响，确保切割件几何尺寸合格。2.25 高精度的板单元组装技术为了保证板单元制造时U肋的组装精度，设计专用的U肋定位组装胎以控制画线精度，避免人为画线误差。板单元组装时钢板靠档角定位；U形肋纵向靠螺栓孔定位装置定位，横向靠卡固装置定位，使U形肋中心距偏差控制在0.5mm之内。2.26 风嘴块体单独制作风嘴结构采用单独块体制作，利用翻转块体工艺，避免了仰位焊接，这样既保证了焊缝质量，提高了装配精度。同时风嘴块体在车间内专用胎上进行流水线作业，即加快进度，又提高了产品质量。同时避免在总拼上散装带来的不利影响，缩短总拼周期，3.节段划分九江

31、大桥GL2标钢箱梁共分为55个节段，12种类型。具体设计节段划分见附图3.1-1；节段均按整体制作，节段信息状况见下表3.1-1,表中节段单重未计栏杆、临时吊点、检查车等附属件重量，实际发运重量以最终出厂统计重量（交通附件、预埋件均统计在内）为准。图3.11 钢箱梁节段划分图表3.11 钢箱梁节段信息状况一览表4.制作轮次GL2标钢箱梁共分5个大轮次制作完成：制作轮次见下表。 5.总体安排总体制作安排如下：（1）、板块、板单元、风嘴块体在公司车间内制作；（2）、在公司南线总拼胎架上进行组装及预拼装；（3）、风嘴制作成块体后整体参与总拼胎上的节段总拼；（4）、桥位环缝的连接（焊接、栓接），公司选

32、配优秀的测量员、焊工、装配工在桥位完成；（5）、桥面系附属件的预留、预埋在公司内安装完成。三、施工准备及制作1.材料采购及管理1.1 材料采购1）钢材采购中泰公司负责标段内钢箱梁制作的材料采购、标段内塔梁阻器及其配件、除湿系统设备及其配件的采购、附属设施(钢护栏、检修道栏杆及其底板、灯柱底座、泄水管、路缘石、后期工程预留件等)制作的材料采购等。并按技术规范和图纸进行检验和验收，将所有材料的质量检验合格单报监理工程师。在钢材接收和自行采购、验收、进厂和使用过程中，严格按照ISO 9001质量体系要求进行，同时还采用美国钢结构协会（AISC）更高的质量管理措施，确保钢材的采购和使用。2）在材料采购

33、过程中应参照九江大桥物资采供管理办法执行，并选择通过ISO 9001标准认证的大型企业为分供方。3）焊接材料的采购满足生产需要，并提前考虑焊材复验时间。在材料采购过程中应参照九江长江公路大桥钢箱梁制造物资采供管理办法执行。选择通过GB/T19000标准认证的大型企业为投标人。采购的物资应满足技术规范和设计文件的要求。并应证（证明书或出厂合格证）物相符。物资必须经入厂复验合格、监理工程师同意后方可入库使用。自购材料进场复验：由质检部材料检验人员负责材料的验证和外观、标识检验以及取样检验，负责检验过程中不合格信息的反馈，负责向监理工程师报验进场。复验过程中出现的不合格时，要求厂家更换，或者另选厂家

34、供应。1.2 材料复验1）本标段钢箱梁主体结构采用的Q345qD、Q370qD-Z25及Q235B钢，其材质和规格应满足桥梁用结构钢（GB/T7142008）、厚度方向性能钢板（GB531385）和碳素结构钢（GB/T7002006）的要求。Q345D钢板应满足GB/T15912008的要求。2）钢材首先必须进行质保书检查，即核对质保书和实物的炉批号做到证物相符；其次进行外观检查与板厚检验；最后根据TB102122009标准要求，按同一厂家、同一材质、同一板厚、同一出厂状态每10个炉（批）号抽检一组试件，作化学成份、力学性能试验，验收标准：GB/T7002006，GB/T7142008。3）焊

35、接材料首先必须检查质保书，做到证物相符，其次进行外观检验。首批按型号、规格各取一组进行化学成分分析、力学性能试验，后续各批做化学成分分析，并按相应的验收标准要求进行。4）所有材料均应根据验收标准复检合格后方可使用。1.3 材料管理1.3.1 钢材管理材料检验合格，由质检部在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。本工程材料专料专用，物资部门必须妥善保管。钢板（包括退料和小料）根据不同材质，作明显的色带标记，避免混淆使用。严格执行材料领退制度，以免使用过程混用，实行材质跟踪记录管理。所有材料应妥善存放，避免积水积尘，防止腐蚀。1.3.2 焊接材料管理（1）

36、焊接材料的采购、验收、库存管理及使用过程严格按照焊接材料质量管理规程的相关规定执行。（2）焊接材料必须满足该产品焊接材料采购复验验收规则的要求，焊材库房除具备必要的贮存、烘干、清理设施外，还要严格按照相应焊接材料的管理制度执行。（3）焊接材料进入制造厂时，除必须有生产厂的出厂质量证明书外，承包人按有关技术标准进行抽查复验，作为复验检查记录备查。（4）焊接材料的保洁和干燥.焊条、焊丝和焊剂应随用随拆除包装，若被污染应清理干净在后使用，焊条油污后不得使用。.焊条应用低氢焊条，焊条干燥条件如下表1.3.2-1所示：表1.3.2-1焊条干燥条件焊条干燥状态干燥条件备注干燥温度干燥时间保温温度Q235、

37、Q345等钢材使用的低氢焊条开封后，或从干燥箱、保温箱取出后在大气中经过4小时3004001.01.5小时120允许再干燥一次.埋弧焊焊剂干燥条件如下表1.3.2-2所示：表1.3.2-2埋弧焊焊剂干燥条件焊剂干燥状态干燥条件备注干燥温度干燥时间保温温度Q235、Q345等钢材使用的低氢焊剂熔融型1502001.0小时烧结型大气中经过4小时2002501.0小时中性熔剂时干燥温度为150200（5）焊接材料登记入库后要建立档案，档案登记的内容有：生产厂家、名称、型号或牌号、规格、炉号或批号、重量或数量、生产日期、入库日期、有效期等。（6）存放焊接材料的库房温度不低于5、相对湿度不超过60%。室

38、内应保持干燥、整洁，不得存放有害介质，同时不能直接放在地面、距地面高度要在150mm以上。（7）焊接材料存放时要按照不同的厂家、品种、型号或牌号、批号、规格和入库时间分类存放，并设置明显的区别标志，以免混杂。（8）焊接材料的发放和领用要逐一进行登记，明确数量和用途。1.3.3 高强度螺栓管理1）每批高强度螺栓应有出厂合格证，螺栓运到工地后应从各批螺栓中抽样检验，每批抽检8套，其强度试验方法应按钢结构用高强度大六角头螺栓、螺母、垫圈技术条件（GB/T1231-2006）的规定执行。2）高强度螺栓入库时应清点检查，且按批号、规格（标明其长度和直径）成套（一个螺杆、一个螺母、两个垫圈）分类存放，存放

39、时做好防潮、防尘工作，为防止锈蚀和表面状况改变，严禁露天存放。3）高强度螺栓连接副在保管期内不得任意开箱，防止生锈和沾染脏物，使用中应做到按照使用的数量进行开箱和领取。2.施工技术准备2.1 技术准备技术部认真研究理解钢箱梁技术文件（设计图纸、规范、技术要求等资料），并邀请设计院进行设计交底。在此基础上，编制焊接工艺评定任务书、钢箱梁钢锚梁制造验收规则、钢箱梁制造工艺方案，完成施工图转化、工装设计、焊接工艺评定、工艺文件编制和质量计划编制等技术准备工作。2.2 施工图绘制施工图按钢箱梁的板单元分类绘制，采用计算机完成。内容包括：板单元施工图、风嘴块体施工、节段总拼施工图、总拼胎架施工图、材料明

40、细表等。施工图绘制程序如下图：设计院技术交底设计图工艺性复核制造工艺方案论证工艺方案确定施工图绘制 CAD图纸复核图纸审定图纸报批图纸发放板单元施工图风嘴块体施工图总拼施工图拼装顺序图总拼胎架图材料明细表2.3 工装设计1）为保证各节段的制造精度，提高生产效率，将设计制造或改制一系列工装，具体见下表2.3-1：表2.3-1 工装设计一览表板 单 元 制 造梁段制造桥 上 作 业1板单元U肋自动定位组装胎2板单元检测平台3焊接反变形胎4锚箱和腹板组焊平台5横隔板单元、纵隔板单元组焊胎架6. 风嘴块体组焊胎架7. 顶板、纵隔板上接板组焊胎1.板单元拼接胎架2.工艺拼接板3.两拼胎架4.多节段匹配组

41、焊及预装拼胎架5.测量坐标系统6.防风防雨棚1.桥上工作车2.施工平台3.防风防雨棚2）工装设计流程图：首件制造设计文件施工图制造方案场地状况工装设计工装设计评审总工批准工装验证2.4 工艺评定2.4.1、焊接工艺评定（1）焊接工艺评定流程：编制焊接工艺评定任务书编制焊接工艺评定指导书组织焊工进行焊接评定试板试板作力学性能及宏观硬度试验根据工艺试板评定结果，编制焊接工艺规程汇总焊接位置及焊缝坡口类型（2）焊接工艺规程应依据焊接工艺评定试验结果制定，应在钢箱梁制造开工前完成。评定试验使用的母材应与产品相符合，且其化学成份碳当量选偏上限值。试板焊接时，要考虑坡口根部间隙、环境和约束等极限状态，以使

42、评定结果具有广泛的适用性。（3）钢箱梁为栓焊结构，结构焊缝较多，所发生的焊接变形和残余应力较大，在保证焊接质量的前提下，尽量采用焊接变形小和焊缝收缩小的焊接工艺，严格控制线能呈的输入，尽量采用CO2气体保护自动焊或半自动焊。（4）根据本桥设计图纸和九江长江公路大桥钢箱梁钢锚梁制造验收规则的规定，拟用的焊接设备和焊接方法、焊接坡口形式及焊接顺序以及焊接工艺参数，编写焊接工艺评定任务书，报监理工程师审批。（5）根据批准的焊接工艺评定任务书及铁路钢桥制造规范（TB10212-2009）附录C要求，逐项进行焊接工艺评定试验，并根据试验结果写出相应的试验报告。（6）焊接工艺评定试验提供的最终报告，经监理

43、工程师审查、工艺评审会批准后生效，并在生产中跟踪、检查、补充和完善施工工艺。如生产过程中某焊接工艺产生不稳定低于质量要求时应立即终止使用。（7）试验报告按规定程序批准后，根据焊接工艺评定试验报告编写各种接头的焊接工艺指导书。焊接工艺指导书经监理工程师批准后，由技术人员根据焊接工艺指导书的内容组织施工。（8）九江长江公路大桥的焊接工艺评定试验，是对钢箱梁及钢锚梁的各种焊接接头进行了分类和汇总，最后确定能够覆盖全部焊接接头的接头型式共计42组评定项目，详见焊接工艺评定任务书。2.4.2、火焰切割工艺评定1）钢材加工前，用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

44、的钢材，其进行火焰切割工艺评定的试件，必须涂上同样的底漆。2）通过火焰切割工艺评定试验，当厚度为20mm时，其工艺评定的结果亦适用于小于20mm的各种厚度的钢材；厚度为40mm时，其工艺评定的亦适用于大于20mm而小于40mm的各种厚度的钢材；当厚度大于40mm时，按每增加10mm厚分别进行工艺评定。3）通过火焰切割工艺评定试验，验证热量控制技术并证明：切割面无裂纹局部硬度不超过HV10350不呈现其他危害永久性结构使用性能的缺陷2.4.3、高强螺栓扭矩系数及抗滑移系数试验1）连接副的扭矩系数试验在轴力计（压力传感器）上进行，每一连接副只能试验一次，不得重复使用。扭矩系数计算公式如下：K=T/

45、p.d式中K-扭矩系数T-施拧扭矩N.md-螺栓的螺纹规格，mmP-螺栓预拉力，KN2）施拧扭矩T是施加于螺母上的扭矩，其误差不得大于测试扭矩值的1%，使用的扭矩扳手的示值在9.8N以下。3）螺栓预拉力P用轴力计（压力传感器）测定其误差不得大于测定螺栓预拉力值的2%，轴力计（压力传感器）示值应在测定轴力值的1%以下。4）组装连接副时，螺母下的垫圈有倒角的一侧应朝向螺母支承面。试验时垫圈不得发生转动，否则试验无效。5）进行连接副扭矩试验时，应同时记录环境温度。试验用的机具、仪表及连接副均应放置在该环境内至少2小时以上。6）施工前必须进行随梁抗滑移系数试验。抗滑移系数试件应与梁段同工艺、同批制造，

46、并在相同条件下运输、存放。每16个梁段为一批，每批制作6组（拼装场和桥上各3组）。7）抗滑移系数试验方法应符合铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法TB/T 2137-1990的有关规定。并且按照设计要求，高强度螺栓连接的表面抗滑移系数要求安装前试验值不小于0.5，钢箱梁出厂状态表面抗滑移系数要求不小于0.55，出厂时抗滑移系数试验报告应报送监理工程师备查。2.5、工艺文件编制按照招标文件中技术规范和设计文件的要求，编制九江长江公路大桥钢箱梁钢锚梁制造验收规则作为内控标准来指导和控制钢箱梁制造的全过程，并对制造验收规则进行分解细化，编制钢箱梁各个工序的工艺文件共30个用于指导生产，控制施工质量。表

47、2.5-1钢箱梁制造工艺文件清单序号编 号工 艺 文 件 名 称备 注1GZT214-100-02钢箱梁、钢锚梁制造验收规则2GZT214-100-01钢箱梁制造工艺方案3GZT214-100-03钢箱梁制造质量计划4GZT214-110-01板单元编号及打写号规定5GZT214-110-02顶板单元组装工艺规程6GZT214-110-03底板单元组装工艺规程7GZT214-110-04锚腹板单元组装工艺规程8GZT214-110-05横隔板板单元组装工艺规程9GZT214-110-06纵隔板板单元组装工艺规程10GZT214-110-07风嘴块体组装工艺规程11GZT214-110-08高强

48、度螺栓孔制孔工艺规程12GZT214-110-09连接板管理工艺规程13GZT214-110-10钢箱梁整体组装工艺规程14GZT214-110-11钢箱梁节段预拼装工艺规程15GZT214-110-12焊缝锤击工艺规程16GZT214-110-13梁段称重工艺规程17GZT214-110-14高强度螺栓施拧工艺规程18GZT214-410-01钢材预处理工艺规程19GZT214-210-01焊接工艺评定任务书20GZT214-210-02焊接工艺评定指导书21GZT214-210-03板单元制作焊接工艺规程22GZT214-210-04板单元焊缝编号及探伤清册23GZT214-210-05厂

49、内及桥位生产试板清单24GZT214-210-06钢箱梁节段制作焊接工艺规程25GZT214-210-07钢箱梁节段制作焊缝编号及探伤清册26GZT214-210-09钢锚箱制作焊缝编号及探伤清册27GZT214-210-10桥位制作焊接工艺规程28GZT214-210-11桥位制作焊缝编号及探伤清册29GZT214-210-12焊工培训考试方案30GZT214-210-13WPS工艺卡31JSZT-JSB-2009-09零件下料加工工艺规程通用工艺32JSZT-JSB-2009-17板单元及产品节段的存放、厂内运输通用工艺3. 板单元制造3.1 板单元划分在满足设计要求、保证大桥制造质量的前

50、提下，综合考虑供料、运输及批量生产等因素，对梁段进行了板单元划分，并规定：面向主塔看，将钢箱梁板单元划分为左右，梁段中心线左边为Z，右边为Y。见图3.11图3.11 板单元划分图每个标准梁段划分成51个单元件，其中顶板单元12块，底板和斜底板单元13块，横隔板单元12块，风嘴块体(包括顶板、底板、导风板、隔板)2个，纵隔板单元8块，外腹板单元2块，锚箱单元2件，其中锚箱单元件与外腹板组成锚腹板单元合件。在制造中尽量实现板单元化，避免零散部件参与梁段组装。这样所有板单元可按类型在车间内专用胎架上形成流水作业，易于实现生产规范化，产品标准化和质量稳定化。3.2 板单元制造3.2.1 关键工艺根据板

51、单元的制造难点，采取顶板单元、底板单元、横隔板单元、纵隔板单元、锚腹板单元、风嘴块体均在专用的工装胎架上进行制造，工艺上按照“钢板赶平及预处理数控精确下料零件加工（含U形肋制造）胎型组装反变形焊接局部修整”的顺序进行，其关键工艺如下： 钢板赶平及预处理 数控精切下料 U形加劲肋制造（外加工） 用高精度U形肋自动定位无码组装胎组装顶、底板单元，顶、底板自动角焊机焊接反变形胎 横隔板单元外形尺寸控制，制作采用二次切割的工艺方案 对单侧有纵肋的板单元采用反变形焊接技术 大力推广埋弧自动焊，CO2自动角焊机焊接 利用旋转钻孔胎型钻制顶板U形肋螺栓孔 拼接板用数控钻床制孔3.2.2、单元件制作3.2.2

52、.1、顶板单元制作顶板赶平U肋成品验收组装U肋下料 顶板精切下料前用赶板机赶平，严格控制平面度。组焊横隔板上接板包装焊接、修整修整 焊后上平台进行修整检验，以保证顶板平面度。顶板U形肋组装前在专用旋转钻孔胎上钻孔，并组焊封头板。划组装线 将顶板单元的纵、横基线、基准端端口基准线返到无U肋面，用划针划线（点），以备梁段组装用。打号标记横隔板上接板1）制作工艺 顶板采用多嘴精切（含坡口），并在长度上远主塔方向留配切余量，横隔板上接板精确下料。 用U肋定位组装胎组装，组装胎设有钢板、U肋的定位装置。组装时将纵、横基线返到顶板上，并用划针划线（点）。 焊前除去焊接处车间底漆，防止根部出现气孔。反变形胎

53、上船位焊接，采用COB2B自动角焊机施焊，焊后降至室温松卡，并进行适当修整。 在专用组装胎内组装横隔板上接板，横隔板上接板位置靠胎型自动定位，避免人为因素造成的误差，确保梁段组装时与横隔板在同一平面内。2）制造工艺流程NNNN加工坡口Y赶 平预处理精切下料N板单元组装YY焊 接修 整2.4.3.3合拢段（梁段I）的二次切头中跨合拢前（第13号斜拉索施工完成后），对梁端位移进行24或48小时测量，根据测量结果确定合拢温度和合拢段长度，据此对合拢段进行二次切头（两头），在较低温度下，将合拢段吊装就位，待温度达到合拢温度时，精确调整接缝间隙，完成全截面焊接。Y复 验进 料U形肋压型检 查检 查检查检

54、 查不合格品控制程序YU形肋钻孔(顶板)不合格品控制程序不合格品控制程序不合格品控制程序不合格品控制程序组焊U形肋封头板（顶板）标 记检查包括焊缝探伤补涂底漆划 线3.2.2.2 底板单元制作1）制造工艺组装U肋下 料划组装线 将底板单元的纵、横基线、基准端端口基准线用划针划线（点）打好样冲眼，以备梁段组装用。 用U肋定位组装胎组装，组装胎设有钢板、U肋的定位装置。组装时将纵、横基线返到底板上，并用划针划线（点）。钢板赶平U肋成品验收U肋钢衬垫组装、焊接打号标记包 装用泡沫板和塑料布将U肋端口封闭，防止板单元存放时雨水和杂物进入。修 整 焊后上平台进行修整检验，以保证顶板平面度。焊 接 底板精

55、切下料后用赶板机赶平，严格控制平面度。 底板采用多嘴精切（含坡口），并在长度朝主塔方向留余量。 采用反变形胎，用COB2B自动焊机施焊，焊后降至室温松卡，并进行适当修整。旋转式板单元焊接反变形胎板单元修整检测平台台3.2.2.3、横隔板单元制作加 工下板和上接板采用数控精切下料, 下板采用二次切割工艺，第一次切割下板四周均留有一定的余量,程序为：先喷二次精切定位用纵、横向基准线，然后完成人孔及管线孔的程切。肋板、人孔和管线孔围板采用多嘴切割机精切下料。下 料矫 正严格控制平面度和直线度。上接板与顶板组焊上接板焊接坡口采用火焰或机加工，人孔和管线孔围板压型。严格控制热量的输入，修整全过程在平台上

56、进行。 以横隔板二次切割定位纵横基准线为基准精确划出加劲肋位置线，所有加劲肋对线组装。在专用平台上进行焊接，用COB2B半自动焊机对称施焊，严格控制焊接变形，以减小修整量。组焊水平肋围板及上封劲板修 整用COB2B半自动焊机对称施焊，严格控制焊接变形。在板单元对接处，水平肋留嵌补段400mm。二次切割采用水下等离子精切外轮廓及槽口下板组焊1）制作工艺成一体。中间横隔板单元二次切割槽口中间横隔板单元一次切割后组劲板边横隔板单元二次切割槽口边横隔板单元一次切割后组劲板2）工艺流程Y赶 平预处理矫正主板切人孔和喷粉定位线YNYN检 查补涂底漆切割U肋槽口及外轮廓组焊竖向加劲肋标 记复验N进料不合格品

57、控制程序不合格品控制程序不合格控制程序切割加劲肋检查查矫正下 料修整组焊水平加劲肋修 整Y赶 平预处理YN检 查YN检 查切周边及大孔复验N进料不合格品控制程序不合格品控制程序不合格品控制程序3.2.2.4、纵隔板单元制作纵隔板分为桁架式和实腹式两种类型。桁架式纵隔板上、下弦杆为T形截面，斜杆由2根160160mm角钢加缀板组合而成。1）桁架式纵隔板 2）实腹式纵隔板加 工上下弦腹板、节点板数控精切下料，盖板用多嘴精切，角钢锯切。下 料矫 正上下弦盖板刨头，严格控制长度公差。加 工下板、上接板用数控精切，其它件采用多嘴精切。矫 正在反变形胎上用CO2半自动焊机施焊，以减小焊接变形和修整量。刨焊

58、接坡口，人孔围板压型。上、下弦杆及斜杆分别组焊修，弦杆采用CO2自动焊，注意在斜杆组装前必须先将角钢内部进行涂装。严格控制直线度和平面度。弦杆组焊斜杆组焊整体组焊修用胎型控制其外形尺寸和T形腹板与节点板的对中。严格控制平面度和直线度。采用CO2半自动焊，焊后修整严格控制直线度。组焊人孔围板和竖肋在平台上用CO2半自动焊机按工艺规定的顺序施焊，严格控制焊接变形。上接板与顶板组焊焊焊下 料T形肋组焊修T形肋与下板组焊修 整 焊后在平台上修整检验。3.2.2.5、外腹板及锚箱单元制造工艺腹板组焊近腹板侧加劲板、锚箱隔板、导管垫板、端板。锚箱隔板端板矫 正 在平台上以腹板横、纵基线为基准精确划线组装，

59、经检查合格后方可施焊。下 料机加工 锚垫板、承压板及非矩形肋板采用数控精切下料。腹板及长条肋板采用多嘴切割机精切下料。 焊接坡口、锚垫板孔、端板孔、及排水槽等均采用机加工。 精切下料后用赶板机赶平，严格控制平面度。锚箱与腹板焊为一体称为锚腹板，是全桥最主要的传力部件，锚箱与腹板间的熔透焊缝质量致为关键组焊锚箱组焊腹板 在平台上精确划线组装,两承压板间用专用卡具定位，同时确保承压板、锚垫板与腹板连接边在同一个平面内，近腹板侧的两块加劲板和锚箱隔板暂时不组焊。 以所划线为基准组装肋板,肋板在锚箱部位连接横隔板处留嵌补段，以保证对锚箱与腹板的熔透角焊缝进行充分有效的探伤，保证梁段组装时隔板与腹板熔透

60、角焊缝质量。腹板内侧竖向加劲板待梁段组拼时组焊。承压板锚箱加劲板 锚箱组焊修完成后，用立式铣床加工锚垫板外平面，以保证锚垫板与端板的密贴。腹板和锚箱单元组焊修锚垫板 焊前预热，焊接时采用小线能量，防止层状撕裂。焊后用直探头从腹板内侧检查有无层状撕裂。划线 在平台上精确划出纵肋系统中线（纵基线）、锚箱处的横隔板中线（横基线）、熔透焊缝探伤系统线，并在线的两端打上样冲眼。钢板探伤 增加对腹板的连接锚箱部位及锚垫板、承压板的近熔透焊缝区域进行超声波探伤复检。 对锚箱锚垫板焊缝两端圆弧部位焊趾区域的焊缝进行锤击处理。 锚箱和腹板应分别组焊，然后再焊为一体。腹板1）锚腹板制造工艺2）制造工艺流程（1）腹