【正文】 熱和后熱工藝，可減少收縮應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力，能有效減少焊接變形。 焊接過程 中嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝參數(shù)，焊接材料的保管及使用嚴(yán)格執(zhí)行要求。橫位對(duì)接 16mm 厚板采用不對(duì)稱K 型坡口，先焊接大坡口側(cè)，再反面清根焊接小坡口側(cè)，保證熔透。 圖 橫隔板接頭形式 立位和仰橫位對(duì)接橫隔板板厚為 12mm 的，采用單面焊雙面成型，背面貼圓弧槽陶質(zhì)襯墊。 對(duì)接焊縫間隙控制在 4～ 7mm 之間，通過前期生產(chǎn)實(shí)測收縮值 ,使焊接收縮以及變形處于受控狀態(tài)，從而保證焊接質(zhì)量和整體制造精度。在打底焊道中，過碼板處容易出現(xiàn)根部縮孔、弧坑裂紋、反面成型不好以及間隙不勻所引起的焊縫根部熔合不良等問題。 圖 焊接反變形胎架 U 型肋嵌補(bǔ)段焊接，如兩端同時(shí)焊接很容易造成一端因收縮而開裂，解決的辦法是先焊接一端定位焊，在焊接另一端，采用 CO2 氣體保護(hù)焊分道焊接，盡量減少焊接能量輸入，焊接前進(jìn)行預(yù)熱 50～ 100℃，焊接后保持溫度 150℃～ 250℃。 為保證焊縫有效厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求、控制焊接變形，根據(jù)彎曲變形結(jié)果，制作如圖 所示的焊接反變形胎架，使工件在近似船形位置的拘束狀態(tài)下焊接。 再根據(jù)測量結(jié)果，推導(dǎo)焊接變形公式。 圖 2 圖 U 形肋與頂、底 板的坡口 圖 42 焊絲對(duì)正位置 正交異性板單元 U 型肋焊接時(shí)會(huì)在焊縫處產(chǎn)生角變形，變形后的截面情況如圖 所示，為了有效地采用反變形焊接工藝控制角變形，必須準(zhǔn)確了解角變形量 θ 的大小。 6）、 U 形肋與頂板坡口角接焊縫變形控制 本橋箱梁 U 形肋板與頂板焊縫為 8mm，要求焊縫有效厚度≥ 倍的 U 形加勁肋的板厚，且不允許燒穿，并對(duì)焊縫進(jìn)行磁粉探傷檢測。以壓代拉，在平臺(tái)或胎架上安裝板材時(shí)采用壓鐵壓緊來實(shí)現(xiàn)線型吻合和防止變形。 5）、無馬板組焊技術(shù)。 （ 4）環(huán)縫焊接時(shí)，要先從中心向兩側(cè)焊接，先焊接底板頂板，最后焊接懸挑梁，頂板和底板盡量同時(shí)進(jìn)行焊接，以減少收縮變形。 （ 1）在板單元組合焊接時(shí)，要從中心向兩側(cè)進(jìn)行對(duì)稱焊接，分層焊接時(shí)要從同一方向焊接； （ 2）頂、底板縱向?qū)硬捎猛瑫r(shí)同方向焊接或中間向兩側(cè)同時(shí)反向焊接，以減小焊接變形并保證焊接變形的一致性。板單元的橫向收縮情況是，正交異 性板單元的焊接橫向總收縮量 約為 ～， 一般不超過 。板單元（長 10 米）的焊縫縱向收縮情況一般在 4～ 6mm。 采用自動(dòng)埋弧焊時(shí)，應(yīng)采用多層多道 施焊，根據(jù)板厚來確定，一般底板或頂板焊接分4 層（ 4～ 5 道）進(jìn)行，使用直徑小的焊條，一般選擇 4mm 焊條，可大大降低焊接殘能量，埋弧焊線能量始終控制在 28～ 33KJ/cm，可有效防止變形。采用單面焊雙面成型。組件縫隙宜為 5～ 7mm。 板料的開坡口不宜過大，坡口坡度宜為 45176。Efficiency（效率）的取值取決 于所采用的焊接工藝：手工電弧焊為 ，氣體金屬電弧焊和埋弧焊為 。焊接變形量可通過經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算，但要經(jīng)過試驗(yàn)來確定具體數(shù)值。 3）、正確選擇工藝方法及工藝參數(shù)，嚴(yán)格控制線能量 施工前對(duì)材料及構(gòu)件進(jìn)行焊接變形試驗(yàn)，就是對(duì)焊件在焊前（打點(diǎn)距離 300mm）和焊后進(jìn)行跟蹤量測，確定在各部位、縫寬、板厚、氣溫條件下的相對(duì)收縮量及角變形量，并據(jù)此采取措施控制變形。 2）、裝配及固定 加強(qiáng)對(duì)下料和組裝人員的技能培訓(xùn)，確保下料和裝配精度，避免因操作人員技能所導(dǎo)致的裝配錯(cuò)邊。 焊接變形控制技術(shù) 1）、下料 下料前用平板機(jī)將板料進(jìn)行平整，確保板料平整度符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。 焊接變形控制措施 焊接變形試驗(yàn) 焊接變形的影響因素很多，如板厚、焊縫長度、焊接類型、焊縫截面積、焊接線能量，約束條 件等 。 建立技術(shù)先導(dǎo)試驗(yàn)制度。 廣泛開展技術(shù)咨詢、技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)攻關(guān)、 QC 小組活動(dòng)，積極采用新工藝、新材料、新設(shè)備，逐步提高施工技術(shù)水平和施工質(zhì)量 。加強(qiáng)對(duì)工序質(zhì)量控制，一道工序合格后方可進(jìn)入下道工序。 工程質(zhì)量管理保證措施 建立三級(jí)質(zhì)量管理體系，在項(xiàng)目部設(shè)安全質(zhì)量部及專職質(zhì)檢工程師，專職質(zhì)檢工程師常駐廠內(nèi)跟蹤檢查，制作廠設(shè)專職質(zhì)檢工程師，班組設(shè)兼職質(zhì)量檢查員，對(duì)施工的全方位進(jìn)行質(zhì)量管理、監(jiān)督、檢查，并制定切實(shí)有效的能夠保證工程質(zhì)量的措施，克服質(zhì)量通病，創(chuàng)優(yōu)質(zhì)精品工程。抽查 10%的全熔透焊的一級(jí)焊縫射線檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)》（ GB33232020） AB類Ⅱ級(jí)。 I 級(jí)焊縫采用 100%超聲波檢測并抽檢射線檢驗(yàn)， II 級(jí)焊縫按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行超聲波檢測，內(nèi)腹板與頂（底）板角焊 縫、頂板 U 肋坡口角焊縫及橫隔板與腹板的坡口角焊縫采用磁粉檢測。懸臂梁的裝配順序橫剖面圖示如下： 設(shè)計(jì)要求 本工程鋼箱梁對(duì)接焊縫質(zhì)量應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（ JTJ0412020）規(guī)定的一、二級(jí)焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 第十四步：裝配兩端懸臂梁，在裝配之前，兩端懸臂梁必須已經(jīng)完成了所有檢驗(yàn)項(xiàng)目，驗(yàn)收合格后才可以上胎裝配。 第十二步：檢驗(yàn)合格后，加強(qiáng)焊接，并移交焊接班組進(jìn)行連續(xù)焊接，焊接時(shí)同 樣要按照第六步和第十步的要求進(jìn)行。在頂板上胎裝配前，臺(tái)上箱體構(gòu)件必須完成了所有檢驗(yàn)工作和驗(yàn)焊工作，蓋頂板前須要求業(yè)主或監(jiān)理方完成隱蔽驗(yàn)收工作。 說明：第七步 ~第十步的裝配及焊接工作可以與第一步 ~第六步的裝配及焊接工作同時(shí)進(jìn)行。 頂板劃線，裝配 U 型縱骨（倒裝） 第九步：班組自檢，自檢合格后報(bào)檢，由質(zhì)檢部檢驗(yàn)合格后進(jìn)行加固焊接，并注意變形情況，隨時(shí)校正。在 U 型鋼縱骨上胎前，同樣須完成分段處對(duì)接縫切割坡口工作，并打磨到規(guī)定的質(zhì)量。特別提醒注意的是，在頂板上胎前，必須在平面鋼平臺(tái)上完成對(duì) 接焊和切割坡口工作，對(duì)接焊必須按照驗(yàn)焊要求驗(yàn)焊合格后才可以上胎架鋪設(shè)；同樣，分段間的對(duì)接縫坡口必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙規(guī)定的坡口形式切割好，并打磨到規(guī)定的質(zhì)量，經(jīng)過質(zhì)檢部驗(yàn)收合格后，才允許上胎架鋪設(shè)。 第七步：頂板倒裝，在鋼板平臺(tái)上單獨(dú)起胎，胎架僅要求保證起拱度的短樁即可。焊接順序及焊接工藝是控制箱型梁整體變形的關(guān)鍵，焊接時(shí) 要格外注意以下幾點(diǎn)：首先在正式焊接前，對(duì)所有焊縫進(jìn)行打底焊接，鎖定各構(gòu)件間的連接，避免因焊接變形產(chǎn)生的應(yīng)力拉裂加固焊點(diǎn)，造成局部甚至整體較大變形；其次焊接所有立縫，尤其是橫隔板與腹板相交的立縫，焊接時(shí)務(wù)必要保證采用對(duì)稱焊接；最后再焊接平角焊。橫隔板和腹板的裝配順序橫剖面及水平投影圖示如下： 第五步：班組自檢，自檢合格后再次報(bào)檢，由質(zhì)檢部檢驗(yàn)合格后進(jìn)行加固焊接，并注意變形情況，隨時(shí)校正。腹板裝配圖示如下： 第三小節(jié)依次裝配第二塊橫隔板，第三塊腹板；第三塊橫隔板，第四塊腹板 直至完成第五塊橫隔板，第六塊腹板。 第一小節(jié)裝配第一塊橫隔板，點(diǎn)焊到底板上。 橫剖面及水平投影圖示如下： 第四步：裝配橫隔板和腹板，點(diǎn)焊到底板上。 第三步：所有裝配在底板上的零件、縱橫構(gòu)件劃線工作，在報(bào)質(zhì)檢部檢驗(yàn)合格后，裝配中間底板球扁鋼縱骨，僅點(diǎn)焊到底板上。水平投影圖示如下： 特別提醒注意的是，在底板上胎前，必須在平面鋼平臺(tái)上完成對(duì)接焊和切割坡口工作，對(duì)接焊必須按照驗(yàn)焊要求驗(yàn) 焊合格后才可以上胎架鋪設(shè)；同樣，分段間的對(duì)接縫坡口必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙規(guī)定的坡口形式切割好，并打磨到規(guī)定的質(zhì)量，經(jīng)過質(zhì)檢部驗(yàn)收合格后，才允許上胎架鋪設(shè)。 下圖為典型胎架橫向剖面圖 我們的加工方案就以一組 X 胎架為例進(jìn)行圖示說明。下圖為一組典型胎架平面布置圖。根據(jù)廠方的實(shí)際情況，胎架鋪設(shè)考慮六個(gè)橫向分段長度，原則上橫向胎架設(shè)置在橫隔板對(duì)應(yīng)位置，每品橫向胎架做成可調(diào)節(jié)胎架，調(diào)節(jié)幅度暫定每格 50mm，其間的差值，可以通過墊板調(diào)節(jié)。 15 主梁中心距 177。 4 跨度 L 支座中心至中心 177。 鋼梁廠內(nèi)組裝允許偏差（單位： mm） 項(xiàng) 目 允許偏差（ ㎜ ） 梁高 h≤ 2ｍ 177。 預(yù)拼過程中，應(yīng)檢查拼接處有無互相抵觸的情況。要求各構(gòu)件應(yīng)保持自由狀態(tài)，接縫符合規(guī)范要求。本工程采用的分段制作，整體預(yù)拼裝。預(yù)拼裝是構(gòu)件的組件與組件、分段與分段進(jìn)行試拼，每一試拼單元必須是相鄰組件與分段，至少相連的 6段，縱橫均應(yīng)進(jìn)行試拼，拼裝時(shí)特別要注意對(duì)接口的平整和垂直度。熱校正加熱溫度應(yīng)控制在 600～ 800℃，不允許超過控制溫度，嚴(yán)禁水冷，不易在同一部位多次重復(fù)加熱。 應(yīng)設(shè)置單向或雙向弧形胎架拼裝弧形分段，胎架要有足夠的剛度，每段組裝完成后需進(jìn)行復(fù)測和調(diào)整。 各類焊縫坡口型式應(yīng)按本橋設(shè)計(jì)圖紙、焊接工藝及相應(yīng)規(guī)范要求進(jìn)行加工。 U 型肋與頂板焊接前，內(nèi)側(cè)應(yīng)完成涂裝，所有切割處均打磨平肋與頂板之間采用單面坡口焊接。拼接后檢查拼接尺寸、板縫寬度、板邊弧線、拱度、高度，同時(shí)還要進(jìn)行板的沖突檢查。所有零件在組裝前應(yīng)進(jìn)行尺寸檢查，合格后方可組裝。組裝時(shí)應(yīng)在對(duì)接焊縫和主要角焊縫的端部連接引板，其材質(zhì)、厚度、坡口應(yīng)與所焊件相同。 組裝前應(yīng)熟悉圖紙和工藝文件，按圖紙核對(duì)零件編號(hào)、外形尺寸和坡口方向，確認(rèn)無誤后方可組裝。梁段組裝過程中應(yīng)避開日照的影響，用經(jīng)緯儀和測距儀監(jiān)控主要定位尺寸。 鋼箱梁單元的組合拼裝（ 整體拼裝） 車間組裝鋼箱梁前必須車間內(nèi)搭建零部件總組裝地面胎架，搭建胎架材料采用熱軋槽鋼或工字鋼，規(guī)格不小于 [16，槽鋼每根長度為 11 米，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的縱坡、橫坡和起拱度尺寸有技術(shù)部細(xì)化出胎架所需的坐標(biāo)和控制點(diǎn)尺寸。 拼接焊接：拼板焊接坡口可采用半自動(dòng)切割機(jī)、 NC 切割機(jī)、刨邊機(jī)等進(jìn)行坡口加工；火焰切割坡口后應(yīng)打磨焊縫坡口兩側(cè) 20~30mm。 按拼板排料圖領(lǐng)取要求對(duì)接的鋼板，進(jìn)行對(duì)接前需要對(duì)鋼板進(jìn)行核對(duì)；核對(duì)的主要指標(biāo)包括：對(duì)接鋼板材質(zhì)、牌號(hào)、厚度、尺寸、數(shù)量，對(duì)外觀表面銹蝕程度等。 4 加工平面對(duì)軸線的垂直度 ≤ 1/1500 且≤ 鋼板拼板對(duì)接 鋼板拼接、對(duì)接應(yīng)在平臺(tái)上進(jìn)行，拼接之前需要對(duì)平 臺(tái)進(jìn)行清理；將有礙拼接的雜物、余料、碼腳等清除干凈。 2 加工平面平面度 177。 2 加工邊直線度 L/3000 且不大于 3 相鄰兩邊夾角角度 177。 火焰切割后須自檢零件尺寸，然后標(biāo)上零件號(hào)，再由質(zhì)檢員專檢各項(xiàng)指標(biāo)，合格后才能流入下一道工序。 坡口制作 鋼板坡口加工主要采用半自動(dòng)切割機(jī)進(jìn)行坡口 ,鋼板坡口尺 寸按設(shè)計(jì)詳圖要求的尺寸進(jìn)行坡口加工；氣割坡口后清除割渣、氧化皮、銑削毛刺，檢驗(yàn)幾何尺寸合格后進(jìn)入下道工序。 切割面不垂直度 e t≤ 20 mm， e≤ 1mm； t≥ 20 ， e≤ t/20 且≤ 2 mm 割紋深度 0. 5mm 局部缺口深度 對(duì)≤ 2mm 打磨且圓滑過度。 零件的寬度 鋼箱梁面板、底板、腹板：寬度 177。 切割和刨削加工 切割工具的選用： 設(shè)備及工具名稱 切割形式 切割項(xiàng)目 切割機(jī) 氧乙炔氣體火焰切割 板材 數(shù)控切割機(jī) 氣體火焰切割 板材 切割前應(yīng)清除母材表面的油污、鐵銹和潮氣；切割后氣割表面應(yīng)光滑無裂紋，熔渣和飛濺物應(yīng)除去，剪切邊應(yīng) 打磨。 劃線公差要求： 項(xiàng)目 允許偏差 基準(zhǔn) 線，孔距位置 ≤ 零件外形尺寸 ≤ 劃線后應(yīng)標(biāo)明基準(zhǔn)線、中心線和檢驗(yàn)控制點(diǎn)。號(hào)料前應(yīng)先確認(rèn)材質(zhì)和熟悉工藝要求，然后根據(jù)排版圖、下料加工單和零件草圖進(jìn)行號(hào)料。 ≥ 圖 圖 號(hào)料與劃線 . 零部件加工：因橋箱梁為多塊大小不一的鋼板焊接成型的，所以各種規(guī)格的零部件很多，我們對(duì)其進(jìn)行分類劃分，分別為橋面頂板、底板、橋內(nèi)側(cè)腹板、橋外側(cè)腹板、橫隔板、 U 型 肋、球扁鋼肋、及其余肋板等，為了保證其零部件的尺寸，均采用 1： 1 放樣式制作，對(duì)其形狀較復(fù)雜的橫隔板進(jìn)行數(shù)控下料，以保證尺寸精確。（環(huán)型焊縫除外） 當(dāng)厚、薄板之間相對(duì)接，并且板厚差大于 時(shí)，則應(yīng)按施工藍(lán)圖 要求 1:8的斜度削斜，斜度利用半自動(dòng)切割加工成形。手工氣割僅用于工藝特定或切割后仍需機(jī)加工的零件，采用普通切割機(jī)或手工火焰切下料應(yīng)根據(jù)施工圖和工藝文件先作樣（樣板、樣條、樣桿），作樣時(shí)應(yīng)預(yù)留焊接收縮量、加工余量等。 3 米節(jié)段鋼箱梁面板、底板寬度方向允許偏差正負(fù) ；在長度方向應(yīng)加放 2mm 加工焊接收縮余量； ，切割表面不應(yīng)產(chǎn)生裂紋。 對(duì)鋼板進(jìn)行規(guī)定項(xiàng)目的檢查和試驗(yàn)，主要是表面質(zhì)量、內(nèi)部質(zhì)量、力學(xué)性能、焊接材料進(jìn)行試驗(yàn)。 加工廠的各種部位的 T 型和十字型焊接工藝初步確定如下：開不對(duì)稱 K 型坡口，在大坡口面以 CO2 氣體保護(hù)焊打底，然后連續(xù)焊接；達(dá)到設(shè)計(jì)要求的焊角高度；在小坡口面以碳弧氣刨或打磨方法清根，然后連續(xù)焊接；達(dá)到設(shè)計(jì)要求的焊角高度。焊接所使用的焊接工藝必須經(jīng)評(píng)定合格。試件完工后，委托有資質(zhì)的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行無損檢測、物理試驗(yàn)并出具其檢測報(bào)告，根據(jù)檢測報(bào)告結(jié)果，來最終確定焊接工藝。 工藝評(píng)定： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)一級(jí)對(duì)接焊縫、二級(jí)主要角焊縫進(jìn)行試件工藝評(píng)定，工藝評(píng)定要分為現(xiàn)場和工廠加工兩種情況。 鋼板的 NC 切割 構(gòu)件放樣采用計(jì)算機(jī)放樣技術(shù)，放樣時(shí)必須將工藝需要的各種補(bǔ)償余量加入整體尺寸中，為了保證切割質(zhì) 量，厚板切割前先進(jìn)行表面滲碳硬度試驗(yàn)，本公司吸收