運河二通道桁架橋鋼結(jié)構(gòu)制作工藝總結(jié)

運河二通道雙層復合桁架橋鋼結(jié)構(gòu)制作工藝總結(jié)蘇忠華1郭玉達2浙江舜仁市政建設有限公司浙江省杭州市郵編310000

2.杭州市質(zhì)量監(jiān)督總站浙江省杭州市郵編310000【摘要】：運河二通道雙層復合桁架梁橋采用全焊接雙層橋面桁架結(jié)構(gòu)，在從首件制作、焊接工藝評定到批量生產(chǎn)，從場內(nèi)生產(chǎn)到現(xiàn)場整體拼裝，通過對安裝順序的制定，焊縫收縮預量設置、構(gòu)件外形尺寸控制、變形控制、焊縫質(zhì)量控制等施工工藝控制，使桁架梁橋在最終焊接完成后，達到焊接質(zhì)量和外形尺寸都滿足要求的產(chǎn)品。【關鍵詞】：運河二通道桁架梁橋鋼結(jié)構(gòu)制作焊接拼裝1、工程概況杭州市德勝東路（東德勝立交?文匯路）改造提升工程下沙段01標高架跨規(guī)劃運河二通道處采用簡支雙層復合桁架梁橋跨越，支點跨徑92m，全長95.9m。全橋共有4片主桁，每兩片相連形成整體，采用全焊接的桁架組合結(jié)構(gòu)，人字形桁架，矩形截面。桁高9m，單幅寬17.2m，上層橋面寬38.8m，下層橋面45.2m。本橋除臨時撐桿采用Q235C夕卜，其余均采用Q370qD。其中腹桿為25?55mm的中厚板。焊接量大，對焊接變形與質(zhì)量的控制是難點。同時，由于構(gòu)件體積大，確保安裝精度是關鍵。運河二通道桁架梁橋整體效果圖2、制作流程綜合考慮現(xiàn)場吊裝和運輸條件，鋼結(jié)構(gòu)制作成上下節(jié)點、腹桿、弦桿組成單元件發(fā)運至施工現(xiàn)場，下節(jié)點和上弦桿單獨安裝，上節(jié)點和腹桿在現(xiàn)場拼裝成“人”形桿件后進行吊裝。橫聯(lián)和平聯(lián)拼裝成17.2m的交叉桿整體吊裝。為了更好的控制鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝中的誤差，在批量制作前進行了首件制作和焊接工藝評定實驗，確定制作焊接工藝及焊接過程中的收縮補償量。根據(jù)鋼桁架的特點及現(xiàn)場的吊裝條件。鋼結(jié)構(gòu)制作分為四個階段：桿件制造階段，單元件組拼階段，預拼階段，工地安裝階段。制作流程：桿件制作-單元件組拼一涂裝一整體預拼一桿件與單元件運輸一現(xiàn)場拼裝一吊裝施工。3、 主桁架制作3.1制造工藝根據(jù)結(jié)構(gòu)圖紙分析及運輸條件的限制，桁架分為H型弦桿、箱形腹桿和桁架節(jié)點制作。H型鋼構(gòu)件截面最大高度為740x400x20x25mm。箱型腹桿內(nèi)側(cè)高0.8m，寬0.74m，腹桿高0.95m，板厚25~55mm；頂?shù)装鍖?.74m，板厚25~55mm。制造工藝流程：鋼板預處略零件下料一構(gòu)件節(jié)段制造一桿件組拼一焊接、矯正。所有桿件均在各自專用的胎架上單獨制造，各桿件制造完成后進行試拼裝，試拼裝合格后進行涂裝、發(fā)運。3.2焊接變形控制本橋構(gòu)件為25?55mm的中厚板，為了保證焊接精度，在焊接過程中需預加一定的焊接收縮補償量。對接溶透焊縫需增加2mm的焊接收縮補償量，坡口角焊縫需增加1.5mm的焊縫收縮補償量。同時在下料、加工、組裝過程中，嚴格控制施工質(zhì)量，設置反變形措施，當構(gòu)件焊接后產(chǎn)生較大變形時，予以矯正。以此來有效的控制構(gòu)件的焊接變形。3.3質(zhì)量控制與檢驗構(gòu)件的質(zhì)量控制包括外形尺寸、焊接工藝、焊縫檢驗。針對外形尺寸控制，嚴格把關進場材料，確保質(zhì)量。零件下料按工藝要求預留制作和安裝焊接收縮補償量、加工余量及線形調(diào)整量。采用等離子或火焰切割，確保下料精度。構(gòu)件組拼設置專業(yè)胎架，控制構(gòu)件的扭曲變形。在構(gòu)件節(jié)段生產(chǎn)線上設置專門的工序和設備工裝，確保裝配精度和焊接質(zhì)量，控制和矯正變形。針對焊接要求，嚴格按焊接工藝評定方案進行操作。在焊前除對焊接材料嚴格管理外，還應對鋼板進行預熱，對部分部進行預熱的鋼板應用火焰進行去潮處理。防止出現(xiàn)“氫致”冷裂縫，以提高焊接質(zhì)量。根據(jù)組裝前、焊接時和焊接后的需要，對焊縫質(zhì)量進行檢查和驗收，保證材料加工質(zhì)量符合制作技術要求。本橋所有焊縫都需進場超聲波探傷和磁粉檢測，并抽檢25%的焊縫進行X射線檢測。凡無損探傷部合格，必須予以返修糾正，并重新檢查，直至合格為止。4、 節(jié)段拼裝4.1吊裝構(gòu)件劃分結(jié)合施工現(xiàn)場吊裝方案，單元件在內(nèi)場加工完成后，上下弦桿、節(jié)點板、腹桿、上下平聯(lián)、橫梁單獨運輸至施工現(xiàn)場。在施工現(xiàn)場設置“人”字形胎架，由上節(jié)點和2條腹桿焊接成“人”字形桿件，上下平聯(lián)組拼成剪刀撐。在組拼過程中，利用水準儀、水平尺確保桿件平面尺寸精度。4.2拼裝流程本桁架梁橋整體拼裝直接吊裝就位，先定位兩側(cè)門柱（上下節(jié)點板+腹桿），然后進行上下橫梁的連接；再進行下節(jié)點板安裝，嵌補下弦桿，然后進行“人”字構(gòu)件安裝，嵌補上弦桿，每幅桁架梁橋兩側(cè)同步進行，然后進行面內(nèi)橫聯(lián)和上下平聯(lián)的安裝。由兩側(cè)往跨中進行安裝。按“橫向控制變形，縱向自由收縮”的原則進行安裝作業(yè)。4.3節(jié)段拼裝質(zhì)量控制現(xiàn)場焊接質(zhì)量是全橋的關鍵，必須確保工程質(zhì)量。安裝前，需充分考慮安裝誤差，并將安裝公差調(diào)整至設計允許范圍之內(nèi)。鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場連接采用全焊工藝，在節(jié)段加工時需根據(jù)工藝評定參數(shù)，預留一定的變形量和收縮量，確保結(jié)構(gòu)“三維”尺寸及精度，防止鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)難以拼裝或無法合攏的現(xiàn)象。現(xiàn)場焊接必須采取防護棚，對焊接部位進行有效的保護。焊接作業(yè)參考焊接工藝評定實驗進行現(xiàn)場實際操作。4.4總拼驗收本橋共計安裝216個構(gòu)件，每個構(gòu)件通過三維定位測量控制，桁架梁橋整體三維尺寸滿足設計要求。在整個焊接制作過程中，采取了有效的防風、防雨措施，焊縫質(zhì)量得到了有效的控制，經(jīng)無損檢測合格率為99%，經(jīng)返修后，所有焊縫質(zhì)量都滿足要求。5、結(jié)束語運河二通道雙層復合桁架梁橋的制作通過首件制作，確定安裝焊接收縮補償量、加工余量及線形調(diào)整量。并制定了焊接工藝評定指導書，指導焊接施工，通過