工地工廠鋼箱梁制造工藝

韋智淵

摘 要：本文介紹了鋼箱梁在工地或工廠從原材料選購(gòu)、準(zhǔn)備，到鋼箱梁的焊接制造、施工工藝等措施。

關(guān)鍵詞：鋼箱梁；制造工藝；施工工藝；質(zhì)量驗(yàn)收控制

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.57 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）08-0116-02

1 材料準(zhǔn)備

鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的主要材料包括鋼材、焊接材料和成品標(biāo)準(zhǔn)件。材料入庫(kù)前必須具有出廠合格證書(shū)并進(jìn)行外觀檢查，當(dāng)鋼材表面有銹蝕、麻點(diǎn)或劃痕等缺陷時(shí)，其深度不得大于該鋼材厚度允許負(fù)偏差值的1/2，同時(shí)檢查鋼材是否有裂紋、夾層及厚度不均勻等缺陷，外觀檢查合格后，根據(jù)規(guī)定進(jìn)行鋼材的物理力學(xué)性能等復(fù)驗(yàn)，主要包括鋼材受拉、受壓、受剪力學(xué)性能試驗(yàn)，鋼材的冷彎性能、沖擊韌性試驗(yàn)，復(fù)檢合格后入庫(kù)。材料采取分類(lèi)儲(chǔ)存、分類(lèi)保管。鋼材采取分層堆放，最底層鋼材放置在型鋼組成的墊架上，墊架應(yīng)平整，間距均勻，確保鋼材在堆放過(guò)程中由自重引起的變形不至過(guò)大。

鋼料在軋制、運(yùn)輸過(guò)程及不正確堆放中會(huì)使表面產(chǎn)生不平、彎曲、扭曲、波浪等變形，不矯正可影響鋼料在后期零部件加工制作、焊接等方面的質(zhì)量，箱梁底板平整度及其線形。矯正采用火焰矯正和機(jī)械矯正。

1.1 火焰矯正

火焰矯正采用氣焊炬，主要用于矯正薄板。過(guò)程中嚴(yán)格控制加熱位置、加熱溫度和加熱方式。加熱位置應(yīng)根據(jù)材料的變形種類(lèi)和截面形狀來(lái)確定；加熱溫度根據(jù)材質(zhì)、厚度、截面形狀等控制在600～800℃，加熱部位呈現(xiàn)暗櫻紅色或深櫻紅色，加熱方式主要采取點(diǎn)狀加熱以調(diào)整薄板的波浪形變形，加熱點(diǎn)直徑控制在15mm以?xún)?nèi)，加熱點(diǎn)的相互間距控制在50～100mm之間，變形小，間距采用上限間距，相反采用下限間距，矯正后鋼材應(yīng)緩慢冷卻，降至室溫以前，避免錘擊鋼料或用水急冷。

1.2 機(jī)械矯正

機(jī)械矯正使用的設(shè)備分專(zhuān)用設(shè)備和通用設(shè)備。專(zhuān)用設(shè)備主要采用鋼板矯正機(jī)，通用設(shè)備采用摩擦壓力機(jī)、千斤頂?shù)?。?duì)原材料的校正主要用鋼板矯正機(jī)矯正中厚板鋼材。鋼板矯正機(jī)的軸輥控制在5～11，軸輥數(shù)量多，矯正質(zhì)量較好。

矯正后的鋼材表面不應(yīng)有明顯的凹痕和損傷，鋼板平面度每米應(yīng)小于1.0mm，鋼板直線度應(yīng)滿足當(dāng)板長(zhǎng)L≤8m，允許偏差小于3mm，當(dāng)板長(zhǎng)L>8m，允許偏差小于4mm。

2 施工工藝

2.1 放樣、劃線

放樣前應(yīng)復(fù)核施工圖紙，確保施工圖準(zhǔn)確無(wú)誤。放樣所用的量具、儀器、儀表進(jìn)行校驗(yàn)，制作用尺與安裝用尺相互校對(duì)，確保尺寸的一致性。熟悉結(jié)構(gòu)件的圖樣和制造工藝，核對(duì)選用的鋼號(hào)、規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

鋼料經(jīng)過(guò)矯正，放樣準(zhǔn)備工作完成后，即可在施工平臺(tái)上進(jìn)行放樣。放樣按施工圖放1：1的大樣，根據(jù)預(yù)拱度要求加放預(yù)拱值，構(gòu)件拼裝焊接焊縫長(zhǎng)，箱梁采用分段制作整體拼裝，放樣時(shí)考慮焊接變形和拼裝需要留有余量，并考慮切割、刨邊和銑平等加工余量的要求。余量具體設(shè)置情況為對(duì)接焊縫沿焊縫長(zhǎng)度方向每米留0.7mm，對(duì)接焊縫垂直于焊逢方向每個(gè)對(duì)口留1mm，角焊縫按每米0.5m計(jì)，加工余量按施工工藝取4mm。劃線前將鋼料墊平、放穩(wěn)、劃線時(shí)要求線條細(xì)且清晰。

2.2 下料

零部件的下料采用自動(dòng)氣割和手工氣割。自動(dòng)氣割質(zhì)量較高，用于主要零部件下料，手工切割主要用于現(xiàn)場(chǎng)施工，局部修割。氣割前對(duì)設(shè)備、工具等進(jìn)行檢查，確認(rèn)完好可靠后方可切割。氣割前清除切割區(qū)表面污物和鐵銹。鋼板應(yīng)放平、墊穩(wěn)，割逢下留有空隙。

鋼料氣割準(zhǔn)備就續(xù)后，進(jìn)行鋼料切割。氣割人員應(yīng)具備特殊行業(yè)作業(yè)資格證。切割線與劃線偏差不超過(guò)2mm，端部?jī)A斜度應(yīng)小于2°，切割過(guò)程中應(yīng)控制行走小車(chē)的路徑及其行走速度，確保切割質(zhì)量。

2.3 部件組裝及焊接

部件裝配包括底板對(duì)接焊接、T型結(jié)構(gòu)裝配焊接、橫隔板裝配焊接；總件裝配包括底板預(yù)拼裝、縱向加勁肋預(yù)拼裝、橫隔板預(yù)拼裝、T型梁預(yù)拼裝、T梁與底板焊接、橫隔梁與底板、腹板焊接，剪力釘與翼板及縱向加勁肋與底板焊接、底板、腹板、翼板連接板制孔。

設(shè)計(jì)圖對(duì)焊縫要求所有對(duì)接接頭、腹板與底板及上翼緣板之間的T型接頭焊縫均為Ⅰ級(jí)焊縫，必須焊透。底板、翼板和腹板T型接頭焊縫焊腳尺寸hf為：腹板厚18mm時(shí)，hf= 9mm，腹板厚16mm時(shí)，hf=8mm。所有焊縫都要檢查，其中Ⅰ級(jí)焊縫進(jìn)行X光探傷，并拍片，所有焊縫均為連續(xù)焊縫。

底板對(duì)接焊接采用埋弧自動(dòng)焊，一級(jí)焊縫。底板對(duì)接按照設(shè)計(jì)圖紙中所劃分的節(jié)段來(lái)進(jìn)行制造，每個(gè)節(jié)段長(zhǎng)度大約在22米左右，考慮拼接接頭不應(yīng)布置在同一截面上，錯(cuò)開(kāi)距離不得小于200mm，同時(shí)拼接接頭不應(yīng)放在梁的中心附近，一般應(yīng)離中心2m以上。按照?qǐng)D紙對(duì)底板對(duì)接的技術(shù)要求。拼接前將拼接板按拼接位置放置、調(diào)整焊接變形控制板，調(diào)節(jié)完成后實(shí)施點(diǎn)焊定位。在焊縫引弧處裝引弧板，收弧處裝引出板，焊機(jī)就位，調(diào)試，焊接。

橫隔板在整個(gè)箱梁結(jié)構(gòu)制造過(guò)程中可以起到支撐定位的作用。橫隔梁部件制作焊接設(shè)計(jì)為二級(jí)焊縫，貼角焊。橫隔板的制作流程為隔板、加勁肋、護(hù)筒下料→縱向加勁板通孔、中部φ600通孔制作→隔板上劃線定加勁肋位置→加勁肋定位安裝→加勁肋與隔板的焊接→隔板與護(hù)筒焊接（如圖1）。隔板、加勁板下料，縱向加勁板通孔、中部φ600通孔制作采用氣割，其相關(guān)要求應(yīng)滿足下料要求。加勁肋定位應(yīng)準(zhǔn)確，其在隔板上的平面位置和垂直度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。肋板與隔板之間焊接、護(hù)筒與隔板間的焊接應(yīng)連續(xù)對(duì)稱(chēng)施焊，焊腳尺寸應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

2.4 節(jié)段拼裝

節(jié)段拼裝是各部件制作完成后，經(jīng)檢查合格后在胎架上實(shí)施拼裝。節(jié)段拼裝流程為底板拼接→底板上劃線確定部件（縱向加勁肋、橫隔板、腹板）位置→縱向加勁肋定位焊接→橫隔板定位焊→T型結(jié)構(gòu)定位焊→底板與T型結(jié)構(gòu)焊接→橫隔板與底板、T型結(jié)構(gòu)焊接→豎向加勁肋與底板、T型梁焊接。

2.5 節(jié)段總拼

鋼箱梁設(shè)計(jì)一般跨徑較大或較長(zhǎng)，分節(jié)段制作、安裝后再連接成整體。節(jié)段拼裝和總預(yù)拼，應(yīng)在制造場(chǎng)內(nèi)搭設(shè)與設(shè)計(jì)線型、縱坡相一致的胎架，長(zhǎng)度宜1節(jié)+3節(jié)制作段。在胎架上進(jìn)行拼裝，便于控制各節(jié)段制造線型和設(shè)計(jì)一致，也便于總預(yù)拼矯正和節(jié)段連接加工。以第一節(jié)段為基準(zhǔn)，按順序節(jié)段預(yù)拼，預(yù)拼節(jié)段兩端預(yù)留600～1000mm的腹底板焊縫，總預(yù)拼結(jié)束后再進(jìn)行焊接，總預(yù)拼順序?yàn)楣?jié)段順序編號(hào)，從第一節(jié)到末節(jié)。

2.6 焊接工藝試驗(yàn)

剪力釘焊接前應(yīng)進(jìn)行焊接工藝試驗(yàn)。焊接工藝試驗(yàn)除選擇電流、電壓、焊接時(shí)間和焊槍位置外，還進(jìn)行碳當(dāng)量試驗(yàn)、熔深試驗(yàn)、焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)的硬度試驗(yàn)和金相試驗(yàn)。焊接工藝通過(guò)后焊接若干個(gè)焊釘分別進(jìn)行焊釘拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)，都合格后才能按認(rèn)可的焊接工藝正式施工。

2.7 制孔

鋼箱連接板制孔采用普通搖臂鉆床來(lái)完成，雙層拼接板只鉆位于上側(cè)的拼接板，另外一側(cè)在節(jié)段拼裝時(shí)配鉆。螺栓孔應(yīng)成正圓柱形，孔壁表面粗糙度Ra≤25μm，孔緣無(wú)損傷不平，無(wú)刺屑；孔徑及相鄰孔距偏差應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。所有的孔，均采用試孔器檢查，其通過(guò)率應(yīng)滿足如下要求：用小于孔徑0.1mm的試孔器檢查，通過(guò)率應(yīng)不小于85%，用小于孔徑0.2～0.3mm的試孔器檢查，通過(guò)率應(yīng)為100%。

3 結(jié)語(yǔ)

鋼箱—砼組合梁目前在橋梁建設(shè)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，它具有持久耐用，跨度大，施工現(xiàn)場(chǎng)占地少等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于施工不能中斷交通的公路上跨橋。

參考文獻(xiàn)

[1]葉靜麗.鋼箱梁的施工工藝[J].山西建筑，2014，（21）.

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