建筑土木]钢箱梁质量控制

建筑土木]钢箱梁质量控制内容摘要：

切割件的自由边缘一般采用角向磨光机人工打磨，确保表面粗糙度要求，若切割边需 作为熔合的焊接边时宜采用机加工。 焊缝坡口一般采用半自动气割机两边对称同时切割，加工坡口时应严格控制角度和各 部的尺寸，必要时应先在边缘上划好切割线，按切割线切割，坡口加工角度误差不大于176。 如果坡口加工精度要求高且设计要求机加工时，为满足设计精度的要求，坡口加工首先采用刨边机刨边，然后采用机械倒边机加工坡口。 10 划线样板和检验样板的准备 为了对箱梁各零部件的准确位置进行统一控制，以及对成型的箱梁进行有效的质量检查，需制作 2块工具样板，作为辅助工具使用，可用厚度为 4 mm的冷轧板制作。 其中 1 根为装配划线钢带，用于箱内隔板安装和窄板钻孔划线，钢带样板上要标明上口和下口线、箱内各道隔板位置线和厚度方向以及熔嘴焊的眼孔中心线等，这些线必须考虑机加工和切 割余量，以及各段尺寸中加放的焊接补偿值，如图 5 所示。 另 1 根为检验样板，用于箱形梁铣头、安装箱外附件的控制位置和检验。 样板上要标明两端铣切线，连接板位置线以及其他部件的位置线，其中连接板钻孔要以基准眼孔的中心线作为定位点，不能以板的边缘定位，使检验样板的各段尺寸均为设计尺寸。 11 钢箱梁制作工艺过程 钢箱梁的制作工艺过程如图 6 所示。 1）组装钢箱梁前，根据钢箱梁的外形几何尺寸制作组装胎架，胎架上表面水平度误差 允许偏差177。 1 mm。 2）将 1 块宽板吊上胎架，利用划线样板划出中心线，箱内隔板位置线及上口和下口工艺性加强板的位置线，并标明厚度方向以及窄板安装位置线。 3）安装箱内隔板，安 装时要求隔板中心线与宽板中心线对准，并保证全部隔板的边缘在同一条直线上，且隔板的熔化嘴焊槽线与宽板的焊孔位置线对准。 4）实施定位焊，焊前火焰局部预热至 150℃。 夹板与隔板采用间断焊接，夹板与宽板 用于手工电弧焊焊一道焊高为 6 mm 的焊缝。 5）吊装 1 块窄板，其上下端必须与宽板的上下端对齐。 6）吊装另 1 块窄板，在组装胎架上，由两块窄板和 1 块宽板拼成 [ 型，其上下端必须与下面的宽板对齐，并且焊孔位置线必须与隔板的熔化嘴焊槽对准。 拼装过程中，随时采用螺旋千斤顶顶紧，确保内表面与隔板贴紧， 局部间隙不大于 mm，经常用塞尺检查，间隙超标的，重新顶紧后，再施定位焊。 7）焊接隔板两侧与窄板的焊透角焊缝。 采用手工电弧焊焊接，并分层施焊，先打底后盖面。 焊接另一边时，必须采用碳弧刨清根，然后再打底和盖面。 随时测量并及时矫正变形。 8）安装箱内衬板并焊接，注意衬板比焊缝两端各长 50 mm以上，并在一条直线上，衬板与箱板要焊接牢固，以免脱落。 9）盖面最后 1 块宽板合拢成箱型梁，合拢前应将箱内隔板位置线引出划在外板上，以备熔化嘴焊缝超声波探伤检测时能找准位置。 为保证外板 4道埋弧焊自动焊 的起弧质量，应在外板四角位置装好引弧板，引弧板要符合规定要求并焊牢，然后交下道工序焊接。 10）焊接在专用胎架上进行，焊前必须按焊接工艺评定卡要求进行预热，每条焊缝根据板厚和焊缝高度要求分层分多次施焊，一般是先打底焊，然后再施盖面焊。 4 条焊缝的焊接顺序必须按对角对称施焊，因此必须多次翻身配合。 焊接过程中随时对变形情况进行观察和测量，包括弯曲、扭曲、角尺度变形，发现异常情况随时矫正。 11） 4 条焊缝焊接完后，对焊缝进行超声波探伤检查，发现缺陷，将缺陷部位利用碳弧刨刨除，然后重新修补。 12）根据划线样板的确定位置，将熔化嘴焊孔钻穿，进行熔化嘴焊接。 熔化嘴焊接按自上而下的顺序进行，先从下窄板焊孔开始起弧，最后到上窄板焊孔收弧结束，切忌中间有断弧现象。 为了保证下窄板焊孔段的起弧质量，必须在在下窄板焊孔外放置等径的起弧铜套管。 熔化嘴焊接完后，去掉起弧铜套管即可，如图 7 所示。 焊接后进行超声波探伤检 查，检查有无断弧或未熔合质量。 13）对成型的箱梁几何尺寸和外观初步检查，包括总长、宽 度及变形情况，对超出允许偏差的变形进行校正。 14）矫正钢箱梁至符合标准后，将钢梁放在平台上，再利用划线样板划线，划线的内容包括：四个面的中心线、两端头铣切加工的控制线、连接板和附件安装的位置线，然后送下道工序铣端头。 15）机加工结束后，安装好钢箱梁附件，并加工好端头拼接的坡口，安装附件要以眼孔中心为定位点，需格外注意第一只眼孔边缘的距离。 16）钢箱梁跨度超过 24m 以上时，需分两段或多段制作，半成品梁段制作完成后，在制作工厂进行预拼装，预拼装完后组对编号，最后运输至 现场进行对接拼装。 9 钢箱梁现场拼接前的检测 钢箱梁在梁段拼接施焊前，还有一个重要的工作就是对箱梁进行现场拼接前检测，需要对中线、箱梁总长及梁段端头坡口加工情况等进行检查，将所测量数据与梁段匹配（工厂预拼装）阶段的数据相比较，对出入较大的做好标记，及时给予调整处理。 在测量钢箱梁对接中心线时，对于超出中心线允许偏差范围的，采用调节环缝间隙和 微调梁段端口方法进行处理，修正消除其中心线超差部分。 由于梁段工地拼接与梁段工厂制作匹配预拼装时受力不一样，加上梁段面板悬臂 长度不一致，容易使拼接接头产生错边现象，出现错边量超过允许偏差，必须进行矫正和调整。 温度对钢箱梁拼接精度影响不容忽视，由于拼接现场工地与工厂预拼装时存在温差，温差使梁段产生热胀冷缩现象，最终使箱梁的总长产生误差，因此在拼接前，必须先测量拼接现场的实际温度，再与工厂预接装时温度进行温差对比，利用经验公式计算出梁段长度变形量，在拼装时用间隙调整方法消除偏差。 10 钢箱梁现场拼接精度控制的重点项目 钢箱梁对接经检测中心线和长度合格后，钢箱梁接头组装焊接工作才能开始。 拼装中重点保 证焊接点的精度和质量以减少焊接变形。 第一项精度控制是调准拼装间距，按经过微调处理的环缝梁段间距，误差不超过，用定位专用马板点固相邻梁段。 第二项精度控制是调准梁段接口处的钢板对接平整度。 对接处的钢箱梁外板矫平后，错边量误差应不大于。 对错边量超过允许偏差的，要进行调整处理。 第三项精度控制是保证环缝每道焊缝的焊接质量。 焊接参数严格按焊接工艺评定卡参数执行。 为保证全天候作业的焊缝质量，工地焊接时要有防晒、防风、防雨的设施。 11 钢箱梁现场拼接施 工工艺 大跨度钢箱梁采用分段制作，拼装接头连接为全焊透对接。 现场搭设拼装平台，在拼装平台上进行拼接操作。 首先按设定的间距装配调准相邻两梁段，保证两梁段间的拼装间隙，用大型定位马板点焊定位。 对于梁段在对接时形成的错边量，用火焰烘烤（注意温度控制），再加装定位马板校正。 接着清理打磨焊缝坡口，有 CO2自动焊打底焊。 梁段的拼接环焊顺序宜先焊底板，然后再焊侧面。 进行侧面焊接时，为减少变形必须从侧向两边对称施焊。 焊接完成后，拆除定位马板，然后对焊缝进行超声波探伤检测。 12 钢箱梁接装总长的精度控 制 焊接收缩及温差等因素对钢箱梁的总长偏差产生很大的影响，因此钢箱梁的总长控制要引起足够重视。 如果对总长偏差疏于控制，形成总长的误差超标，最终会由于积累误 差无法消除而造成质量隐患。 由于设计允许温度与工厂制作温度以及现场拼装温度不尽相同，且焊接收缩量千差万别。 所以为了确保钢箱梁的总长控制在偏差允许范围内，必须从钢箱梁制作下料开始，一直到钢箱梁工地拼接全过程都要精确控制长度。 确定无余量下料的切割尺寸，宜采用倒推法。 在执行设计尺寸的基础上，必须考虑如下因素： 1）钢箱梁外板对接焊缝收缩量； 2）钢箱梁拼装时的收缩量； 3）单元件热矫正收缩量； 4）单元件焊接时的收缩量； 5）切割的自耗量； 6）钢箱梁拼装后整体起拱的斜长与水平投影长度的差值。 在钢箱梁工地拼接施焊前，进行环缝间隙调整，它是对梁段对接总长进行控制的最后一道工序。 根据环缝焊后收缩量与梁段对接焊所需尺寸以及温度影响确定每条环缝间隙。 在钢箱梁拼接施焊前，还必须在焊缝两侧各 300mm 处用钢划针刻上距离标记，此标记分布于钢箱梁底板、面板、侧板两边，以此作为测量对接环焊缝间隙 的控制线。 钢箱梁对接环缝焊接完工后，检测所刻标记，测量出环缝焊接收缩量控制效果，并记录测量数据，不断修正调整，作为技术资料保存。 13 结语 钢构件主要由切割下料、装配、焊接、矫正、探伤等工序组成。 对每个工序进行控制是保证最终产品质量的关键。 钢箱梁的制造精度是由工厂制作精度和现场拼接精度决定的，制作和现场拼装过程中一定要严把各道工序的质量关，在实践中不断探索各工序的控制余量，确保误差控制在允许偏差范围内，并力争把变形消除在过程中，只有这样才能生产出合格的产品。 本文所介绍的钢箱梁制作工 艺和拼接控制要领是经过实践验证的成熟技术，可供生产同类型钢构件时参考借鉴。 焊 接 质 量 检 查 一般规定 1． 质量检查人员按本规程及施工图纸和技术文件要求，对焊接质量进行监督和检查。 ：对所用钢材及焊接材料的规格、型号、材质以及外观进行检查，均符合图纸和相关规程、标准的要求； ； ； 、技术文件及本规程要求进行验收检验。 件规定的焊缝质量等级要求编制检查方案，由技术负责人批准并报监理工程师备案。 检查方案应包括检查批的划分、抽样检查的抽样方法、检查项目、检查方法、检查时机及相应的验收标准等内容。 7． 抽样检查时，应符合下列要求： 1） 焊缝处数的计数方法：工厂制作焊缝长度小于等于 1000ｍｍ时，条焊缝为１处；长度大于 1000ｍｍ时，将其划分为每 300ｍｍ为１处；现场安装焊缝每条焊缝为１处； 2） 可按下列方法确定检查批：按焊接部位或接头形式分别组成批；工厂制作焊缝可以同一工区（车间）按一定的焊缝数量组成批； 3）抽样检查除设计指定 焊缝外应采用随机取样方式取样。 4）抽样检查的焊缝数如不合格率小于２％时，该批验收应定为合格；不合格率大于５％时，该批验收应定为不合格；不合格率为２％～５％时，应加倍抽检，且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加一处，如在所有抽检焊缝中不合格率不大于３％时，该批验收应定为合格，大于３％时，该批验收应定为不合格。 当批量验收不合格时，应对该批余下焊缝的全数进行检查。 当检查出一处裂纹缺陷时，应加倍抽查，如在加倍抽检焊缝中未检查出其它裂纹缺陷时，该批验收应定为合格，当检查出多处裂纹缺陷或加倍抽查又发现裂纹缺陷时， 应对该批余下焊缝的全数进行检查。 5） 所有查出的不合格焊接部位应按规定予以补修至检查合格。 1） 所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查， Ⅱ 、 Ⅲ 类钢材的焊缝应以焊接完成24ｈ后检查结果作为验收依据， Ⅳ 类钢应以焊接完成 48ｈ后的检查结果作为验收依据。 2） 外观检查一般用目测，裂纹的检查应辅以５倍放大镜并在合适的光照条件下进行，必要时可采用磁粉探伤或渗透探伤，尺寸的测量应用量具、卡规。 ： 1） 一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷，一级焊缝不得存在表面 气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷； 2） 二级焊缝的外观质量除应符合本条第一款的要求外，尚应满足表 ； ： 1） 焊缝焊脚尺寸应符合设计规定 2） 焊缝余高及错边应符合设计规定。