桁架桥焊接施工方案

桁架桥焊接施工方案一、工程概况本工程为三跨连续钢桁架桥，跨越丁万河，跨径组合为36+48+36m，桥梁净宽2.9米，总宽3.7米，上部结构采用焊接钢桁架，桁架高度3.0米。主桁结构采用Q345B钢材，桥面系及次要构件采用Q235B钢材，全桥钢结构总重约860吨。主桁节点采用全焊接连接，弦杆与腹杆连接形式为T型、Y型及K型节点，最大板厚40mm。工程场地位于河流两岸，施工区域需设置临时支墩及吊装平台，现场焊接作业占比约65%，高空焊接作业高度最高达18米。二、材料要求2.1钢材性能指标Q345B钢板：屈服强度≥345MPa，抗拉强度470-630MPa，伸长率≥21%，-20℃冲击功≥34J（V型缺口）Q235B钢板：屈服强度≥235MPa，抗拉强度375-500MPa，伸长率≥26%，-20℃冲击功≥27J（V型缺口）钢材表面质量应符合GB/T19879要求，不允许存在裂纹、气泡、结疤等缺陷，厚度偏差控制在±0.7mm范围内2.2焊接材料选用母材组合焊接方法焊条型号焊丝型号保护气体Q345B-Q345B手工电弧焊E5015-G--Q345B-Q345BCO₂气体保护焊-ER50-6CO₂（纯度≥99.9%）Q345B-Q235B手工电弧焊E4315--Q345B-Q235B埋弧焊-H10Mn2+SJ101-2.3材料验收标准钢材进场需提供质量证明书，核对炉批号、化学成分及力学性能报告，按每批重量不大于60吨进行抽样复验焊接材料需具备出厂合格证，低氢型焊条使用前经350-400℃烘干1-2小时，存入80-100℃保温筒，烘干次数不超过2次气体保护焊用CO₂气体含水量≤0.005%，露点≤-40℃三、焊接工艺3.1焊接准备3.1.1接头加工采用数控等离子切割下料，切割面粗糙度Ra≤25μm，坡口角度允许偏差±1.5°，钝边尺寸控制在1-3mmT型接头腹板开单边V型坡口，坡口角度60°，根部间隙2-4mm，设置6mm厚引弧板及熄弧板组装前清除坡口两侧50mm范围内铁锈、油污等杂质，露出金属光泽，采用角磨机进行表面处理3.1.2预热及层间温度控制Q345B钢板厚度≥25mm时，焊前预热温度80-120℃，采用履带式电加热器加热，测温点距焊缝边缘50mm层间温度保持不低于预热温度且不高于250℃，采用红外测温仪实时监控，环境温度低于0℃时预热温度提高20℃预热区域范围为焊缝两侧各大于3倍板厚，且不小于100mm3.2主要焊接工艺参数3.2.1手工电弧焊（Q345B对接接头）焊条直径：φ4.0mm（打底）、φ5.0mm（填充/盖面）焊接电流：160-180A（打底）、200-240A（填充）、180-210A（盖面）电弧电压：24-28V（打底）、26-30V（填充）、24-27V（盖面）焊接速度：80-120mm/min（打底）、120-150mm/min（填充）、100-130mm/min（盖面）3.2.2CO₂气体保护焊（T型节点）焊丝直径：φ1.2mm焊接电流：220-280A电弧电压：28-34V焊接速度：150-250mm/min气体流量：15-25L/min干伸长度：15-20mm3.2.3埋弧焊（弦杆拼接）焊丝直径：φ4.0mm（双丝）焊接电流：600-650A（前丝）、500-550A（后丝）电弧电压：34-36V（前丝）、32-34V（后丝）焊接速度：400-500mm/min焊丝伸出长度：25-30mm3.3焊接顺序制定总体原则：从跨中向两端对称焊接，先焊下弦杆后焊上弦杆，腹杆焊接滞后弦杆2个节间节点焊接：采用"先内后外、对称施焊"方法，节点处先焊腹板与翼缘板连接焊缝，后焊加劲肋焊缝多层多道焊：每层焊道接头错开50mm以上，厚板焊接采用"分段退焊法"，每段长度200-300mm合拢焊接：选择日气温最低时段（5-15℃）进行合拢段焊接，先焊腹板后焊翼缘板，同步监测收缩变形3.4特殊节点焊接工艺3.4.1K型节点焊接采用"船形焊"位置，先焊两侧腹板与弦杆连接焊缝，后焊盖板焊缝腹板焊接分2-3层完成，每层焊后进行200℃×1小时后热消氢处理盖板焊接采用分段跳焊法，控制焊接变形量≤2mm/m3.4.2厚板焊接（t=40mm）采用X型坡口双面焊接，根部间隙4mm，钝边2mm正面焊接完成后反面清根，深度≥3mm，露出金属光泽焊接线能量控制在25-35kJ/cm，道间温度不超过200℃焊后立即进行250-300℃×2小时后热处理，缓冷速度≤100℃/h四、质量控制4.1焊接过程控制建立焊接工艺评定报告（PQR），每个接头类型至少进行1组拉伸、3组弯曲、3组冲击试验焊工需持AWSD1.1-2025认证证书，上岗前进行现场考核，试件经100%UT探伤合格焊接过程中每小时记录一次焊接参数，包括电流、电压、焊接速度及层间温度4.2焊缝质量检验4.2.1外观检验焊缝余高：0-3mm（手工焊）、0-4mm（埋弧焊），余高差≤2mm咬边深度≤0.5mm，长度≤10%焊缝全长且≤100mm角焊缝焊脚尺寸允许偏差0-3mm，焊趾平滑过渡4.2.2无损检测焊缝类别检测方法检测比例合格级别对接焊缝（全熔透）UT（超声波探伤）100%AWSD1.1-2025Ⅰ级T型节点（全熔透）RT（射线探伤）20%AWSD1.1-2025Ⅱ级角焊缝MT（磁粉探伤）10%AWSD1.1-2025Ⅰ级无损检测在焊接完成24小时后进行，UT检测采用2.5MHz、Φ20mm直探头及5MHz、K2斜探头缺陷返修采用碳弧气刨清除，返修次数不超过2次，同一位置返修长度≥50mm4.3焊接变形控制采用刚性固定法，使用工装夹具控制焊接变形，夹具拆除温度≤150℃桁架拼装采用1:1000起拱，跨中起拱值25mm，焊接完成后残余变形≤L/1000（L为桁架跨度）焊后采用机械矫正（辊压法）或火焰矫正（加热温度700-800℃，严禁用水急冷），矫正后表面无裂纹五、安全措施5.1作业环境防护高空焊接作业搭设双层防护平台，设置1.2m高防护栏杆及18cm高挡脚板，脚手板铺设间隙≤20mm风速超过8m/s（手工焊）或2m/s（气体保护焊）时设置防风棚，相对湿度＞90%时停止焊接作业焊接区域设置10m范围防火隔离带，配备4具5kg干粉灭火器及2m³消防沙5.2个人防护要求焊工佩戴焊接面罩（遮光号10-13）、阻燃防护服、绝缘手套（耐电压≥3000V）及防烫鞋高空作业使用双钩安全带，固定在独立承重结构上，作业半径内设置安全网（网目密度≥2000目/m²）密闭空间作业配备四合一气体检测仪，氧含量保持19.5%-23.5%，设置强制通风装置（风量≥3次/h）5.3应急处置措施触电事故：配备2台200mA急救箱，现场电工持高压电工证，设置应急电源切断开关火灾事故：制定消防应急预案，每月进行1次消防演练，焊接作业办理动火许可证焊接烟尘：采用局部排风装置（风量≥1500m³/h），焊工每2小时轮换作业，定期进行职业健康检查六、施工组织6.1人员配置岗位人数资质要求职责范围焊接工程师2中级职称+AWSCWI认证工艺制定、质量管控持证焊工16特种设备焊接作业证焊缝操作无损检测员4UTⅡ级+RTⅡ级焊缝检测质量检查员3质量员证书过程检验安全监督员2注册安全工程师安全管理6.2设备配置计划焊接设备：CO₂气体保护焊机（NBC-500）8台，手工电弧焊机（ZX7-500）6台，埋弧焊机（MZ-1000）2台检测设备：数字超声波探伤仪（CTS-9003）2台，X射线探伤机（XXQ-3005）1台，磁粉探伤仪（CDX-III）1台辅助设备：数控切割机床（G4260）1台，焊接机器人（KR500）2台，预热温控设备（DWK-36）4套6.3进度计划控制焊接工艺评定：开工前15天完成工厂制造阶段：60天（含构件焊接、检验）现场安装焊接：45天（分3个作业面平行施工）无损检测：随焊接进度同步进行，滞后焊接作业不超过24小时七、验收标准7.1焊缝质量验收外观检查：采用目测及20倍放大镜检查，表面不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷内部质量：UT检测Ⅰ级焊缝不允许存在任何线性缺陷，Ⅱ级焊缝允许存在单个圆形缺陷（直径≤3mm，数量≤3个）力学性能：焊接接头拉伸试验抗拉强度≥470MPa，弯曲试验180°无裂纹（弯心直径3d）7.2几何尺寸偏差项目允许偏差检验方法桁架跨度±L/2000，且≤10mm全站仪节点坐标±3mm水准仪腹板垂直度≤h/250，且≤3mm直角尺翼缘板平面度≤1mm/m平尺+塞尺7.3资料归档要求