连续钢桁系杆拱桥主桥钢梁制作方案

主桥钢梁制作

1、主桥钢梁概况

主桥上部结构连续钢桁系杆拱，桁宽30.0m，采用三片桁架，变节间布置，除3个主墩墩顶采用8个15m节间，其余均为12m节间。

主桁构件材质采用新Q420qD钢和Q370qD钢，桥面系采用Q370qD钢，联结系、轻轨采用Q345qD钢，辅助结构采用Q235B。主桁杆件共有1734根，主桁弦杆采用整体节点，最大杆件重约111t，全桥钢梁重约82308t。

由于桁拱相邻节间存在一定的夹角，主桁轴线为折线杆件。 本桥钢材焊接材料及涂装材料品种分别见表 1和 2。

表 1 钢材焊接材料品种

母材 Q420qD Q370qD Q345qD Q345 埋弧焊焊丝 H08MnMoA H08Mn2E/H08MnE H08MnA H08MnA 埋弧焊焊剂 HJ350 SJ101q SJ101q SJ101q 手工焊条 J557MoV SHJ507Ni J507 J507 CO2气体保护焊丝 E712C E712C H08Mn2SiA 表 2 涂装材料品种

涂装部位 涂层名称 特制环氧富锌防锈底漆 杆件 环氧云铁中间漆 脂肪属聚氨脂面漆 涂层厚度 80μm 80μm 80μm 1.1 钢梁制造工程主要内容

材料采购;钢桁梁主体结构制造;厂内试拼装;运输到现场并配合安装;现场焊接;附属结构的桥面焊接和补涂; 涂装防护

1.2钢梁制造的特点及要点 (1)特点

①跨度2(2×84)+(108+192+336+336+192+108)m连续钢桁拱桥,整体节点。 ②六线(高速双线、沪汉蓉双线、南京地铁双线)设计，钢桁桥与拱桥相结合，

体系复杂。

③桥节间为变节间长度、变截面布置。

④桥梁杆件既有桁梁，又有桥面板；桥梁拼接既有栓接，又有焊接。 ⑤杆件板厚、重量大、尺寸大，最大板厚80mm、最大重量为111t、最长杆件27m。

⑥拱桁部分孔群多且系统线夹角都不相同。 (2)制造难点及要点

①Q420qD新钢种焊接、厚板焊接、熔透角接、板材对接熔透焊是本桥的难点，如何控制焊接质量、减少焊接变形和消除焊接残余应力至关重要。 特别是S24整体节点，板厚为80mm，要求角接熔透焊，保证焊接后构件尺寸和孔群精度是一大难点。

②工地桥面板安装采用栓焊结构，如何控制焊接间隙、焊接收缩量、焊接约束应力是本桥的难点。

③由于节间变化和钢桁拱曲线变化导致每根杆件和节点板的孔位均不相同，构件规格品种繁多，孔群不一致，钻孔数量巨大，同时设计大量采用大尺寸节点板，最大节点板尺寸为6633 mm×8250mm,如何保证杆件和节点板平面度、制孔精度是实现拱桁成形、全桥零间隙合拢和保证桥梁几何尺寸的关键。

④设计要求全桥在工厂试拼后出厂，根据本桥设计特点，最大试拼节段达到85m×195m，对试装场地与设备能力要求非常高。

⑤材料品种多，量大。主桁构件材质采用新Q420qD钢和Q370qD钢，桥面系采用Q370qD钢，联结系、轻轨采用Q345qD钢，辅助结构采用Q235B。材料共八万六百多吨，材料及焊材的管理如何防止混用非常重要。

⑥本桥单杆件重量大、有超长杆件，对杆件的吊装和翻转增加了难度，要求起重、运输能力高。

⑦根据本桥特点，如何保证配套发运，确保满足现场架设需要至关重要。

2、关键工艺措施

2.1 Q420qD钢材焊接将通过一系列的焊接试验来确定焊接参数，选择合适的焊材、用小线能量、多道焊、预热及控制层温的办法来解决。施焊中严格防止

氢的介入，既要防止冷裂，又要防止热裂。焊后进行热处理消除残余应力。施焊时用高水平的焊工操作。使用新焊接设备，电源装置采用稳压设备。按合理的焊接顺序、焊接方向、最佳的焊接工位，严格执行规定的坡口及间隙对称施焊。

2.2 本桥设计中杆件棱角坡口焊大都采用了深浅坡口，给机械开坡口及焊接带来了难度。坡口用刨床加工，坡口深浅处光滑过渡成斜坡。焊接时起熄弧在焊道之间错开至少100mm。以上每次均打磨成斜度光顺过渡。

Q420qD厚板角接熔透焊如何保证焊接质量及变形是本桥的另一难点，解决办法：通过焊接试验，确定焊接参数，用远红外加热器温控仪控制预热，温度测量仪控制层间温度。焊接工位采用船形埋弧焊，反面清根气刨清理干净，焊接一次连续完成。焊接前采取反变形措施，焊接中随时测量变形量并采取措施。焊后在规定时间内热处理，消除残余应力，用检测手段检查焊缝质量，并检查有无层状撕裂。

钢材下料前矫平消除应力，下料后再次矫平消除应力，使零件内应力得到充分释放。横梁面板采用双面同时铣边、机械开坡口，严格控制面板的宽度尺寸和直线度，桥面板长度制造时留有余量，待最后再根据实际尺寸切割，保证横梁面板与桥面板间隙，施焊时采用工效高、线能量小、CO2气体保护自动单面焊双面成型技术。

为保证杆件钻孔尺寸，采用先打定位孔，再用整体覆盖模板钻孔，做到一次入胎，一次三维定位钻孔，确保杆件四面孔的同心度。钻孔前采用全站仪精密测量划线技术。大量节点板、拼接板采用数控钻孔技术，无法进入数控钻床的大型节点板，采用精密划线模板钻孔。

本桥施工中还将采用精密切割技术，反变形技术、预防收缩量技术、单面焊双面成型技术、预热、后热技术、切割面倒棱技术、消除应力捶击技术等。

本桥要求主拱上、下平联，上、下桥面系、桥门架均需试拼出厂，将周密安排试拼轮次，满足工期需要，提供足够的场地、牢固的胎架、坚定的基础、大型汽车吊来完成。

本桥同时采用三种不同的钢材，因此焊材也不同。为防止混料，将制订一系列的材料管理办法从标记、登记、利用、周转、余料等环节着手加强管理。自行

编制钢板号，下料时根据排版图进行，钢板号移植到零件号上，组拼时零件号移植到杆件上。做到任何杆件的零件是由什么板号、炉号、材质组成的可以追溯，焊材也采用不同色标，采用不同颜色的焊丝盘，以示区别。

长大件在制造中标出重心及吊点，采用先接料后加工的原则，吊装时采用磁力吊具，采用钢绳、夹具吊装时防止损伤钢材表面，杆件翻转采用2台起重设备双钩空中翻身技术，由专用吊具来实施。

3、加工场地及涂装场地

钢梁生产分为三条流水线布置，分别在重型钢构厂、桥梁厂、结构厂生产。 3.1 生产布置状况

见附图081-1：钢梁制造场地布置图(一)。 3.2 桥梁厂

见附图081-2：钢梁制造场地布置图(二)。 本工程主要承担任务： 轻轨及桥面板(19262t)

厂房：21m×150m两座；10t桁车5台。

厂房：24m×100m两座；32t桁车2台；20t桁车2台。 杆件存放场地：150m×300m。

起重能力：桁车10t(6台)、16t(1台)、20t(2台)、32t(2台)。

龙门起重机：100t (1台 )、龙门起重机50t (3台)龙门起重机16t (2台)，门座吊机: 10t (1台)

3.3 结构厂

见附图081-3：钢梁制造场地布置图(三)。 本工程主要承担任务 ：

平面联结系及辅助结构(14197t)

厂房：21m×100m 4座 32t桁车2台、20t桁车2台、10t桁车4台 起重能力：龙门起重机50t (3台 )桁车10t (6台) 20t (2台) 3.4 重型钢构厂

见附图081-4：钢梁制造场地布置图(四)。

本工程主要承担任务 ： 主桁杆件(47701t) 厂房：30m×200m厂房两座

起重能力：桁车20t(4台)、60t(2台)、龙门起重机60t (3台) 3.5 试拼场地

(1)边跨：试拼节段16m×96m

结构厂试拼场38m×200m龙门吊50t×3台 (2)中支点处：试拼节段77m×183m

重型钢构厂试拼场120m×250m配100t、50t、30t汽车吊各1台 (3)主跨拱肋段：试拼节段35 m×211 m

重型钢构厂试拼场120m×250m配100t、50t、30t汽车吊各1台 3.6 涂装场地

桥梁厂涂装区：100m×300m 重构厂涂装区：40m×300m

涂装区有3个喷砂车间，1座大型涂装厂房，20m×30m活动涂装厂房4座。

4、钢梁制造方案

4.1 生产工艺技术准备 (1)技术准备阶段

根据大胜关长江大桥设计图纸、招标文件、合同文件、相关规范等要求，编制施工技术文件，并报监理工程师备案批准。

报批文件包括：制造规程或规则；焊接工艺评定；材料申请单；施工图；工艺文件；工装胎架；检验规程、质量计划；材料采购、验收、发放管理办法；材料产品可追溯性办法，编码规则；各零部件制作工艺、工艺流程、组装装配规程、焊接工艺；零部件构件堆放、运输、保管办法；胎模架设计与管理办法；涂装工艺试拼方案。

(2)施工准备阶段

施工准备阶段涉及到材料采购、设备采购与大修、胎架制作与验收、焊接工艺试验评审、焊工培训、考试、仪器仪表校检、工厂技术交底、单件试制评审等。

表6.3 胎模主要类型

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 胎 模 名 称 工梁钻孔胎架 工梁组拼胎架 工梁焊接胎架 整体节点附件装配胎架 整体节点零件拼焊胎架 对接平台 箱梁组拼胎架 箱梁焊接胎架 箱梁划线平台 整体节点箱梁定位孔钻孔胎架 节点板钻孔模板 箱梁钻孔模板 序号 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 胎 模 名 称 划线检测平台 箱梁定位孔钻孔胎架 节点板钻孔平台 ⊥梁组拼胎架 ⊥梁矫正平台 ⊥梁钻孔胎架 杆件腹板加装纵肋及焊接平台 杆件腹板加装纵肋矫正平台 桥面板组装、焊接刚性胎架 桥面板矫正平台 工厂试拼平台 4.2 工艺试验 (1)焊接工艺评定

①焊接工艺评定是编制焊接工艺的依据，应在钢梁制造开工前完成。评定试验用的母材应与产品一致，尽可能选用碳当量偏高的母材制备完试板。选用的焊接材料应使焊缝的强度、韧性与母材相匹配。试板焊接时，要考虑坡口根部间隙、环境和约束等极限状态，以使评定结果具有广泛的适用性。

②根据大胜关长江大桥设计图纸和《大胜关长江大桥制造规则》的规定，编写焊接工艺评定任务书，模拟实际施工条件，逐项进行焊接工艺评定试验。

③针对本钢梁的接头形式、板厚组合，初步拟订了焊接工艺评定方案。用于钢梁的板对接、桥面板的板单元对接，钢梁整体制造以及工地焊接。

④厚板对接焊试验选择最佳焊接方法及参数。

⑤焊接工艺评定试验提供阶段性报告及最终报告，并在生产中跟踪、检查，补充和完善施工工艺。

⑥试验报告按规定程序批准后，根据焊接工艺评定试验报告编写各种接头的焊接工艺指导书。由焊接技术人员根据焊接工艺指导书的内容组织焊接施工。

⑦焊接工艺评定试验提供阶段性报告及最终报告，并根据焊接工艺评定试验结果编制焊接工艺，送交监理工程师评审批准。未经监理工程师同意，不得更改焊接工艺及施工图对焊接的有关规定。焊接工艺评定可考虑请专家评审。

(2)切割工艺试验

为了确保切割面的质量，减少对母体金属机械性能的影响，保证切割的精度，选定切割变形小且效率高的切割方法，必须进行切割工艺试验。

桥面板焊接采用强胎架刚性固定控制收缩、变形工艺、板件下料采用无余量切割，必须先进行相关工艺试验，取得工艺参数，并经监理工程师批准后方可实施。

(3)检查、检验设备工具

在这次钢梁制造前，我们将按照我公司制定的《检验、测量和试验设备控制、校准管理规定》对钢梁制造中使用的检查、检验设备、工具进行校验和标定，从而保证钢梁的制造质量。

(4)生产模拟试验

生产模拟试验选择具有代表性的接头，重、厚约束焊。 (5)杆件试制

为验证图纸工艺工装胎架的合理性和准确性，我们准备在钢梁正式批量生产前先试制一根箱型杆件和一块钢桥面板，根据试制过程中出现的问题进一步完善制造工艺并组织召开工艺评审会。

(6)材料复验

采购的材料，必须有生产厂家的出厂质量证明书，并按现行有关标准进行复验，并做好复验检查记录备查，用于主要受力部位的40mm及以上厚钢板，应进行必要的探伤检查。

4.3 施工阶段

施工阶段主要是各工序的实施；试拼出厂评审、存放、包装、发运、产品售后服务。

(1)钢板校平

钢板在下料前，根据不同的板厚分别采用不同的平板机进行校平。保证钢板

平面度，消除钢板轧制内应力。

(2)钢材预处理

钢板在预处理流水线上完成抛丸处理和喷涂车间底漆工作，表面处理等级达到Sa3.0级,喷涂车间底漆一道，漆膜厚度20μm。

(3)放样、下料

①采用计算机三维放样技术，对钢桁梁各构件进行准确放样，绘制各构件零件详图，作为绘制下料套料图及数控编制的依据。

②放样时按工艺要求预留制作和安装焊接收缩补偿量、加工余量及线形调整量。

③号料前核对钢材的牌号、规格、材质等相关资料，检查钢材表面质量。 ④号料严格按工艺套料图进行，保证主要构件受力方向与钢材轧制方向一致。钢材的起吊转运采用磁力吊具，保证钢板及下料后零件的平整度。

⑤形状复杂的板件采用数控切割机精确下料，直条板件采用多头精密切割机下料，少量简单件采用半自动切割机下料。

⑥节点板圆弧部分采用数控切割后，对局部缺陷进行修整，并用角向磨光机对切割边的两侧打磨倒棱。下料后的旁弯用火焰校正，局部不平用60mm平板机或压力机校正。

(4)零件加工

箱形杆件嵌入式盖板、隔板及H、I型杆件的腹板等板件必须采用铣边机铣边。铣边精度按工艺要求执行，板件达到精密切割要求的可不进行边缘加工，但必须对切割边的两侧打磨倒棱。

需对接的板件应遵循先对接后加工的原则，因对接产生的旁弯等误差可采用火工调校的方法矫正。然后划线，按基准线机加工。端头有磨光顶紧要求的杆件先钻孔，以孔为基准端铣端头，保证达到要求。坡口加工允许偏差应满足下表的规定。

板件中坡口深浅不一，机加工开坡口时应设置过渡段，光顺过渡。 (5)部件组拼

所有杆件的组拼都必须在组拼胎架或平台上进行。整体节点杆件的内宽尺寸

精度通过内隔板的精度来控制，两端采用临时隔板控制杆件外形尺寸。H、I型杆件尺寸控制采用腹板和盖板厚度实配的方法解决。

所有杆件焊接收缩量及热矫正产生的收缩量在下料时放余量来控制。 钢桥面板的组拼在专门的组拼胎架内进行，实现无码拼装板肋、纵、横梁和利用板肋、纵、横上钻好的孔定位。并标记基准边，通过计算和实际测量焊接和矫正收缩量来确定钢桥面板的外形尺寸。

(6)焊接

根据焊接工艺评定试验的结论编制焊接工艺指导书，指导书应包括母材、焊接材料、焊接方法、焊接接头形式、组装要求及允许偏差、焊接工艺参数和焊接顺序、预热、后热和焊后热处理工艺以及焊接检验方法及合格标准等主要内容。焊接过程中应严格按焊接工艺指导书规定的工艺参数和焊接顺序施焊。

1）焊条及焊剂使用前应按工艺要求进行烘烤。 2）定位焊采用手工焊。

3）多层焊接宜连续施焊，每一层焊缝焊完后应及时清理检查，如发现有影响焊接质量的缺陷，应清除后再施焊。焊道层间接头应平缓过渡并错开。

4）施焊时母材的非焊接部位严禁引弧，对接、角接及T型接头焊缝应在其两端设置引弧板，其材料和剖口形式与主桥构件相同。引弧和熄弧的焊缝长度：埋弧焊大于80mm；手弧焊及气体保护焊大于20mm。焊接完毕应采用火焰切割割掉引、熄弧板，并打磨光顺，不得用锤击落。

5）所有焊接必须在组拼后24小时内焊接，超时应重新清理或烘烤，去湿处理后焊接。

6）焊接环境湿度应小于80%，温度不低于5℃。

7）埋弧自动焊在施焊时不宜断弧，如断弧必须将停弧处刨成1：5的坡，搭接50mm施焊，焊后好搭接部位修磨均顺。其回收焊剂距离不小于1m，焊后应待冷却后再敲去熔渣。

8）焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次。否则应经过技术负责人核准后，按返修工艺进行。

9）焊缝坡口和间隙超差时，不得采作填加金属块或焊条的方法处理。焊缝

出现裂缝时，焊工不得擅自处理，应查明原因，按修补工艺进行处理。

10）由于杆件棱角焊深浅不一致，先焊深坡口处，直至焊平后再一起盖面。焊缝上熄弧，必须错开焊道间至少100mm以上。焊前后对熄弧处必须打磨至斜坡。

11）定位焊

①定位焊前必须按图纸及工艺文件检查焊件的几何尺寸、坡口尺寸、根部间隙、焊接部位的清理情况等，如不合要求不得定位焊。

②定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷。 ③严禁在非焊接部位引弧。

④定位焊缝长可为50～100mm、间距400～600mm，焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的一半。

⑤定位焊缝应距工件端部30mm以上。

⑥如遇定位焊缝开裂，必须查明原因，清除开裂的焊缝，并在保证杆件尺寸正确的情况下作补充定位焊。

⑦焊条、焊剂及焊丝的使用要求：焊条按规定的温度烘干、保温后方可使用，在使用过程中必须将焊条放在保温桶内，随取随用，不得随意将焊条乱放。焊剂中脏物和焊丝上的油锈等必须清除干净。

⑧预热温度、层间温度和线能量：

a、Q420qD钢的特点是既怕冷又怕热，怕冷就必须在焊接前进行预热，才能有效地防止裂纹，怕热就需要控制层间温度和焊接线能量。层间温度控制范围：上限不大于200℃，下限不低于预热温度。焊接线能量：对接焊宜控制在35kJ/cm左右，坡口角接控制在44kJ/cm左右，角接控制在46kJ/cm左右。

b、Q370qD钢有一定的冷裂敏感性，除了板厚小于20mm不预热外，其余都进行焊前预热，预热温度控制在60～100℃范围，层温控制在100～200℃范围，焊接线能量控制在39KJ/cm以内。

c、Q345qD钢只有当板厚大于或等于28mm时才进行预热，预热温度控制在60～100℃范围。

d、对接焊采用电红外线预热器预热，定位焊采用手动火焰枪预热，整体节点钢梁、箱梁及H型梁主焊缝采用磁力小车带动火焰预热器进行自动预热。

e、焊接坡口根据焊接工艺评定试验确定坡口形式 ⑨随桥试板

对于主要受力的对接接头和T型接头，在制造过程中应按相关规范制作随桥试板，随桥试板制作方案如下：

横向受拉对接接头，每5条焊缝做1组试板；横向受压对接接头，每10条焊缝做1组试板；纵向受拉对接接头，每10条焊缝做1组试板；纵向受压对接接头，每15条焊缝做1组试板；受拉T型接头，每10条焊缝做1组试板；受压T型接头，每15条焊缝做1组试板。

(7)校正与消除残余应力

杆件焊接后发生的变形通过两种方法进行矫正：冷矫，热矫。 ①冷矫

冷矫时应注意室温不低于5℃，冷矫要缓慢加力，对于盖腹板厚度较薄的杆件，加力时更要注意，以防止薄板失稳。

②热矫

杆件热矫温度加热范围为600～800℃，严禁过烧。 (8)制孔工艺

钢梁钻孔将直接影响到整桥线型及架设中的零间隙合拢，是整个桥梁制造与安装是否成功的关键。由于线型的变化，给制孔精度提出了非常高的要求。钢梁孔多、板厚，钻孔效率提高以保证工期也是首要考虑的问题。

利用以前我公司制造的整体节点长东黄河二桥、长江长寿特大桥钻孔的经验，将箱形杆件、H型杆件、王型杆件在三维钻床中钻出各孔群定位孔，然后在杆件上利用定位孔固定孔群标准模板，再用钻床套钻各孔群的其它孔，这样能保证孔群的相对尺寸和提高钻孔效率。

1）总则

钢梁钻孔除特殊孔外均采用后孔模钻法，即在焊接、矫正后采用模板钻孔。 各种板厚的梁钻孔均在工艺中规定了机床转速和进刀量参数，必须严格执行，需要更改必须经技术部通知，总工程师签认。

为避免多钻或漏钻孔，在钻孔前应制做甩孔样板，即每一种梁的孔位均用三

夹板或白铁皮制作出一块样板，钻孔时，将“样板”覆盖在模板上盖住多余孔，以免出差错。

钢梁进三维钻床钻孔须根据三维钻床定位要求，首先划出定位校正线。 2）主要技术要求

本钢梁主要孔径为φ33、φ26和φ24，允许公差为0～+0.7mm。 两相邻孔距 ±0.35mm； 极边孔距 ±0.8mm； 两组孔群中心距 ±0.8mm； 孔群中心线与杆件中心线的横向偏移 1.5mm ； 同一杆件不同平面孔群中线 1.0mm； 3）箱形杆件钻孔

固定数控钻孔装置定位销钉分档定位数控钻孔装置箱梁固定装置待钻孔箱梁平台端头模板装置可调高度3001100～1800横向定位基准线1000～1800数控滑台可调高度300平台平台1000横向定位基准线平台可调高度400动力钻机高度方向对线基准高度方向对线基准

图6.1 三维数控钻孔胎架

①箱形杆件钻孔由三维数控钻床在箱梁两端上、下、左、右各钻出二个定位孔，然后用模板钻出其它孔群。

②三维数控钻床由机械式滑台、数控滑台座、纵向调节装置、横向调节装置、高度调节装置、钻削动力头等装置组成。

③一套装置固定在一端，另一套装置可根据杆件长短分档调整位置。 ④横向进给→利用机械式滑台； ⑤纵向进给→利用数控滑台座；

⑥用覆盖式模板在杆件上打定位销定位钻孔群上的其它孔。 ⑦覆盖式模板钻孔:

a、杆件钻定位孔检验合格后运至杆件钻孔胎架，搁置在打好水平的钻孔平台上，放平，至于先钻哪一面，视具体情况定。

b、将覆盖式模板吊到杆件上(注意吊具车间自制，要保证将模板吊成水平状，以免模板变形)

c、打冲钉将模板固定在杆件上，冲钉数量不得少于2个，冲钉直径为栓孔直径的φ

0

-0.05

mm。

d、模板就位时注意对线，即模板系统线与杆件系统线允差为≤0.5mm。 e、因为杆件板厚不一样，钻孔时模板与杆件部分接触处有间隙，所以在有间隙有孔群的地方要加垫片。垫片上钻有与孔群同样尺寸的孔，在钻孔前用冲钉将模板与垫片的孔位对准。钻孔时，根据不同的板厚差，配置不同的垫片。

f、夹紧，钻孔前要将模板与杆件夹紧，要避免模板与杆件有位移出现。 根据要钻的杆件找出相对应的模板，安装甩孔样板。孔位和孔数应准确无误，坚决杜绝多钻孔和孔位钻错现象。

g、钻孔进刀量0.15mm/转；转速180rmp。钻孔时不得使用冷却液，不得随意变更机床参数。

h、松夹，拆除覆盖式模板，清扫平台上内、外铁屑。 i、杆件翻身，钻另一面上的孔。

j、将梁吊至指定位置，磨去钻孔毛刺和翻边。用磨光机操作时不得损伤梁体，孔群部位要平整光滑。

k、检查：孔径孔距抽查：孔径允差0～+0.7mm；孔位检查：孔距允差±0.35mm。 ⑧H型杆件和王型杆件钻孔

杆件机械进给钻削头数控滑台平台平台

图6.2 二维数控钻孔胎架

采用二维数控钻孔胎架在杆件两端左、右各钻出二个定位孔，然后用模板钻出其它孔群。

4）桥面板钻孔

桥面板钻孔采用先孔，预留焊缝收缩余量，模板钻孔，刚性胎架强制固定拼装、焊接。

（9）杆件吊装、翻转 ①箱形杆件的吊装、翻转

杆件在吊装、翻转过程中，为避免对钢材的损伤，应采用专门的夹具及吊具进行杆件的吊装。我公司在多年的钢梁生产中，自行设计了一套杆件吊装及翻身工具。针对整体节点钢桁梁，采用的吊装、翻转方法大致如下图所示：

箱形杆件起吊示意图翻身示意图箱形杆件吊具箱形杆件吊具

图6.3 吊装、翻转方法示意图

②其它杆件的吊装、翻转

其它杆件的吊装、翻转主要采用夹具直接进行。

③节点板的吊装、翻转

节点板的吊装、翻转直接采用相应型号的磁吸吊进行。 (10)桁梁杆件加工工艺 ①桁梁杆件结构分类

梁杆件由主桁、纵向联结系、横向联结系构成。

主桁包括：上弦杆、下弦杆、中弦杆、系杆、节点板、拼接板、填板、隔板、腹杆(竖杆、斜杆)等杆件；主桁弦杆为焊接箱型截面；腹杆截面为焊接“H”形及“王”形两种;主桁节点为整体节点。

纵向联结系：拱肋上平联、拱肋下平联、加劲弦平联及下层桥面平联等。 横向联结系：下层桥面平纵联,为交叉型设置，杆件为焊接“工”形构件，拱肋上、下弦平纵联为“K”形桁式，加劲弦平纵联为“米”形桁式。

②钢桁梁加工工艺流程立体图 A、H型杆件

表6.3 H型杆件加工流程细表

名称 说明 1)钢板校平 2)放样、划线编号 3)盖板多头精密切割下料、腹板数控切割下料 4)板料校正 5)不等厚盖板对接边铣斜面、开坡口、对接、内侧焊缝刨削成型、打磨、检查； 6)腹板铣边，盖板倒棱 7)焊线打磨 图例 H 型 杆 件 8)在胎架上组拼成H型并点固焊。

μm，环氧云铁中间漆80μm，脂肪属聚氨脂面漆工厂、工地各一度各40μm。工地在完成拼装之后，所有板缝的间隙用弹性腻子封嵌，再涂工地面漆。

混凝土道碴槽底面的钢板：表面清理Ｓa2.5级后，涂装环氧富锌底漆80μm。 高强度螺栓拼接摩擦面：表面清理Ｓa3.0级后热喷铝160μm，高强度螺栓施拧完毕后，环氧磷酸锌封闭底漆30μm，环氧云铁漆80μm，脂肪属聚氨脂面漆80μm。

(2)涂料的取样、检验及试验和储存

涂料的采购：所有构成防护体系的油漆均由指挥部指定的同一合格供方提供。

涂料的封装和运输：所有涂料应装在密闭容器内，容器的大小应方便运输。每个容器应在侧面贴说明书，包括用途(例如是底漆、中间漆还是面漆)、颜色、批号、生产日期和生产厂，当生产日期是编码的，还应提供编码解读方法。

涂料检验及试验:

除非另有规定，为了保证质量，每批用于施工的涂料应抽样送专门检测部门进行复检，合格后方可用于涂装。油漆抽样应符合国家有关规定，并在监理、油漆商、施工方共同在场时抽取、封样。

油漆试验

涂装前提取“A”样品作油漆复检(同一批号油漆总量超过4000升时增加一个)，容量2升(不同组分按比例提取总容量为2升)，提取“B”样品封存备查，容量500毫升。样品B应按不同组分分别密封，在封条(或火漆)上有监理、总承包人、油漆商、施工方等单位的代表共同签字后封存；样品“A”应遵照监理工程师的指示，送至具有一定资质的试验部门进行相关检验。

涂料开始使用前，应留有充足的时间取样和试验。除非得到监理工程师允许，涂料作业(工艺试验除外)只有在监理工程师确认第一批样品“A”合格时才能开始。

(3)各工序施工工艺及检验要求 ①施工工艺试验

涂装作业开始前，由总承包单位组织，监理、油漆商参加，检查施工单位的

施工准备工作。针对主桁弦杆及系杆、轻轨上翼缘板等部位不同涂装部位，分别按其涂装方案进行各工序工艺试验，工艺试验按4-1的涂装要求进行，在试验过程中根据施工要求调整参数以最终满足施工需要，从而确定各施工参数。工艺试验合格，并在接到总承包单位和监理下达的开工令后，方可正式施工。

5.2 钢结构工厂涂装 (1)结构处理

二次涂装前须对构件表面进行检查，并作出标识，采用手动或电动工具按表中要求进行打磨处理，必要时需先进行补焊。

表6.9 补焊、打磨标准

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 部 位 自由边 飞 溅 焊接咬边 表面损伤 手工焊缝 自动焊缝 正边焊缝 焊接弧 切割表面 焊缝及缺陷的补焊打磨标准 (1) 用砂轮磨去锐边或其它边使其圆滑过渡，最小曲率半径为2mm。(2)圆角可不处理。 1. 用刮刀或砂轮机除去可见飞溅物；2.钝角飞溅物可不打磨。 超过0.8mm深或宽度小于深度的咬边需采取补焊或打磨进行修复。 超过0.8mm深的表面损伤、坑点或裂纹必须采取补焊或打磨进行修复。 表面超过3mm不平度的手工焊缝或焊缝有夹杂物，须用打磨机打磨至表面不平度小于3mm。 一般不需特别处理。 带有铁槽、坑的正边焊缝应按“咬边”的要求进行处理。 按“飞溅”和“表面损伤”的要求进行处理。 打磨至凹凸度小于1mm。 评定方法 目测 目测 目测 目测 目测 目测 目测 目测 目测 目测 厚钢板边缘 用砂轮磨掉0.3mm。 切割硬化层 (2)表面清理 1）喷砂

①喷砂作业环境要求(见表6.10)

表6.10 喷砂作业环境要求

空气相对湿度 控 制 要 求 ≤85% 检 测 方 法 干湿球温度计测量再查表换算，或直接用仪器测量空气湿度 备 注 涂装房内采用除湿机、加热干燥机等钢板表面温度 ≥空气露点温度3℃ 钢板温度仪测量 空气露点 露点测试仪或由空气温度和空气相对湿度查表求出 达到喷砂作业环境要求 ②喷砂、喷漆压缩空气要求(见表6.11)

表6.11 压缩空气质量要求

项目 清洁度 压力 质量要求 无油、干燥、 无杂物 ≥0.6MPa 检验方法 白布打靶试验 普通压力表测量 备 注 白布应无油迹、水迹和颗粒 全部采用进口大功率空压机，空气出口压力达0.65MPa以上，以提高喷砂质量和喷砂效率 ③喷砂作业工艺参数

压缩空气(无油、无水) ：0.6-0.8MPa；喷距 ：120-200mm；喷角：65-700(杜绝90o 喷砂)。

④喷砂前准备

根据工艺试验选用可以满足规范中清洁度和粗糙度要求的磨料规格；测量施工环境的温度和湿度以及钢板表面温度，如不符合上述施工环境要求，应使用除湿、加温等进行环境控制。喷砂开始前开启空压机，同时由质检员检测出气口压缩空气清洁度，并将检验结果记录于钢结构喷砂除锈质量记录表中。

⑤喷砂

在喷砂过程中，对内外表面同时进行喷砂处理，喷砂时严格按喷砂工艺参数进行施工。在喷砂过程中，每天至少进行一次环境检测，并根据实际情况安排除湿、加温。钢板清洁度等级为Sa3.0级，喷铝面粗糙度分别为40-80μm，其余40-60μm。

注：磨料使用过程中定期进行检查，以保证磨料正常使用。 ⑥吸砂、吸尘

喷砂后吸砂、吸尘组对工件进行清洁处理。由大功率吸砂机及人工辅助清除砂、尘；并用大功率吸尘机进行真空吸尘，使工件表面彻底清洁；吸尘结束自检、专检合格后，报监理工程师验收。

2）喷漆

①喷漆作业环境及检测方法(见表)

表6.12 喷漆作业环境及检测方法 项目 环境温度 空气相对湿度 钢板表面温度 涂漆照明 控 制 要 求 5-38℃ 环氧富锌≥10℃ ≤85% 大于露点温度+3℃ 防爆灯 检 测 方 法 温度计测量 相对湿度仪、干湿度摇表 钢板温度仪、露点测试仪 备 注 喷涂时如温度、湿度不满足环境要求，可使用加热干燥机、鼓风机、通风机等达到环境要求 ②喷漆施工要求

表面喷砂处理检验合格后4小时内进行涂装，涂装前应保护涂装表面，防止二次污染；

喷涂底漆前应预涂所有焊缝、角位等不易喷涂的部位，以保证该部位的漆膜厚度；

注意油漆的熟化期和混合使用期，在过了熟化期方能施工，超过混合使用期禁止使用，在施工过程中应根据施工需要调配适量的涂料；

严格按涂装工艺施工，涂层要均匀，不出现流挂、漏喷、干喷等缺陷； 不同漆种选用不同漆泵，喷枪与工作面应保持适当的距离和角度(90°)。为便于喷涂，可对油漆进行不超过规定值的5%的稀释；

为保证涂装干膜厚度，涂装时应用湿膜卡连续自测湿膜厚度(无机锌除外)，其计算公式：湿膜厚度=干膜厚度×(1+稀释比)×100÷固含量(V)

按供应商提供的资料，根据施工的实际温度、湿度等环境因素，确定重涂的间隔时间，并严格执行；

正确记录施工环境条件、油漆品种、数量、涂装部位等参数；

待焊接的焊缝处50mm范围内贴胶带保护在施工中严格按表逐项进行检查。

表6.13 喷漆施工的质量检验

序号 A B C D 检查内容 压缩风的清洁检查 压缩风的风压检查 正确的涂料配备及搅拌程序 检查方法及使用仪器 滤纸和棉布 压力表 按油漆制造商要求，记录油漆的批号 黏度杯 油漆的黏度 E F G H I J 不能涂装须贴胶纸保护之部位 表面处理与涂装的间隔时间 周围干净的空气 环境温度条件 湿膜厚度 开始喷涂施工，完工时间及过程 按施工工艺规范 按施工工艺规范 目测 湿度计，温度表 湿膜测试仪 按施工工艺规范 5.3 各部位工厂涂装作业细则 (1)钢梁主桁涂装

喷砂处理经监理工程师确认合格后，首先进行无机富锌防锈防滑涂料的喷涂，使干膜厚度80μm 。

摩擦面涂装后，用白铁皮、塑料布等进行保护，确保磨擦面在以后的喷涂施工中不被污染。

对主桁外表面进行第一道环氧富锌漆的预涂、喷涂，施工过程中随时用湿膜卡检测湿膜厚度，使干膜厚度达到40μm；

对第一道环氧富锌漆进行检查、清理，自检、专检合格后报监理验收。验收合格后在合适的环境条件下且在重涂间隔期内进行第二道环氧富锌漆的预涂、喷涂，施工过程中随时用湿膜卡检测湿膜厚度，使干膜厚度达到40μm；累计干膜厚度达到80μm；

在合适的环境条件下，对第二道环氧富锌进行检查清理，检测膜厚；自检、专检合格后报监理验收。验收合格后在重涂间隔期内进行第一道环氧云铁中间漆的预涂、喷涂，施工过程中随时用湿膜卡检测湿膜厚度，使干膜厚度达到40μm；累计干膜厚度达到120μm；

在合适的环境条件下，对第一道环氧云铁中间漆进行检查清理，检测膜厚；自检、专检合格后报监理验收。验收合格后在重涂间隔期内进行第二道环氧云铁中间漆的预涂、喷涂，施工过程中随时用湿膜卡检测湿膜厚度，使干膜厚度达到40μm；累计干膜厚度达到160μm；

在合适的环境条件下，对第二道环氧云铁中间漆进行检查清理，检测膜厚；自检、专检合格后报监理验收。验收合格后在重涂间隔期内进行第一道聚合硅氧烷面漆的预涂、喷涂，施工过程中随时用湿膜卡检测湿膜厚度，使干膜厚度达到

35μm；累计干膜厚度达到195μm；喷涂时做到涂层表面平整、均匀、颜色基本一致。

全面检测涂层总厚度、外观质量和涂层附着力(划格法)。专检合格后报监理验收。

(2)联结系、主桁腹杆及人行道部分涂装

喷砂处理经监理工程师确认合格后，首先进行无机富锌防锈防滑涂料的喷涂，使干膜厚度80μm 。

摩擦面涂装后，用白铁皮、塑料布等进行保护，确保磨擦面在以后的喷涂施工中不被污染。

对主桁外表面进行第一道环氧富锌漆的预涂、喷涂，施工过程中随时用湿膜卡检测湿膜厚度，使干膜厚度达到40μm；

对第一道环氧富锌漆进行检查、清理，自检、专检合格后报监理验收。验收合格后在合适的环境条件下且在重涂间隔期内进行第二道环氧富锌漆的预涂、喷涂，施工过程中随时用湿膜卡检测湿膜厚度，使干膜厚度达到40μm；累计干膜厚度达到80μm；

在合适的环境条件下，对第二道环氧富锌进行检查清理，检测膜厚；自检、专检合格后报监理验收。验收合格后在重涂间隔期内进行第一道环氧云铁中间漆的预涂、喷涂，施工过程中随时用湿膜卡检测湿膜厚度，使干膜厚度达到40μm；累计干膜厚度达到120μm；

在合适的环境条件下，对第一道环氧云铁中间漆进行检查清理，检测膜厚；自检、专检合格后报监理验收。验收合格后在重涂间隔期内进行第二道环氧云铁中间漆的预涂、喷涂，施工过程中随时用湿膜卡检测湿膜厚度，使干膜厚度达到40μm；累计干膜厚度达到160μm；

在合适的环境条件下，对第二道环氧云铁中间漆进行检查清理，检测膜厚；自检、专检合格后报监理验收。验收合格后在重涂间隔期内进行第一道脂肪族聚氨酯面漆的预涂、喷涂，施工过程中随时用湿膜卡检测湿膜厚度，使干膜厚度达到35μm；累计干膜厚度达到195μm；喷涂时做到涂层表面平整、均匀、颜色基本一致。

全面检测涂层总厚度、外观质量和涂层附着力(划格法)。专检合格后报监理验验。

(3)钢桥面涂装

喷砂报检合格后对钢桥面板上表面进行无机富锌的预涂、喷涂，使干膜厚度达到40μm，自检、专检合格后报监理验收。

其余部位的涂装同前联结系、主桁腹杆及人行道部分涂装 (4)移墩后涂装

钢箱梁段在运出涂装房时，移墩后的支点应让开原搁墩处。对移墩后的原墩位处周边涂层进行保护，用手提式真空喷砂机进行喷砂除锈或用打磨机进行打磨，周边涂层打磨出坡度，自检、专检合格后向监理报验。报验合格后进行环氧富锌漆的补涂，使膜厚达到40μm；以后随各道涂层进行涂装，换墩后的墩位部分在现场进行剩余各道涂层的涂装。

(5)连接板涂装

双面喷砂达到Sa3.0级，Rz：40-60μm；清洁后对磨擦面空气喷涂无机富锌防锈防滑涂料，使干膜厚度达到80μm，非磨擦面喷(刷)涂环氧富锌涂料，使干膜厚度达到40μm；非磨擦面以后各道涂层的涂装可以在工厂进行，也可在现场进行；建议在工厂仅做环氧富锌一道，剩余各道涂层的涂装和高强螺栓的涂装同时进行。

6、杆件存放及保管

⑴钢桁梁构件的存放场应坚实、平整、通风有排水设施。支承处应有足够的承载力，不允许在钢桁梁构件存放期间出现不均匀沉降。

⑵钢桁梁构件的堆放，按图纸给定的临时支点搁置，多层堆放应符合图纸要求及监理工程师的指示。正交异性桥面板块构件的堆放，应使各临时支点间受力均匀，吊运时应采取措施确保板块构件不变形。

⑶按拼装顺序编号、按吊装顺序安排存放和运输位置。将先吊装的构件放在外面，后吊装的构件放在里面。

⑷钢桁梁构件运输时，用钢丝绳将其牢固固定在运输车上，绑扎钢丝绳时，在与钢丝绳接触的边缘加垫木板，防止损伤构件。

⑸杆件间应留有适当空隙。

7、工地现场焊接施工方案

钢梁架设后，其中桥面板横梁、横肋、接板与主桁横梁连接板高栓连结。板肋及纵梁采用拼接板高栓连结，正交异性桥面板之间以及与主桁间采用全熔透焊，焊缝上表面打磨、检查、验收合格后补涂油漆。

⑴桥上焊接阶段施工项目及主要作业内容 ①施工项目

◇ 桥面板单元与主桁连接 ◇ 桥面板间连接 ◇ 涂装前处理及涂装 ②主要作业内容 ◇ 桥面板横梁连接装配 ◇ 桥面板纵梁连接装配 ◇ 桥面板与桥面板对接与焊接 ◇ 桥面板与主桁面板连接装配与焊接 ◇ 全桥油漆补磨，补涂油漆 ◇ 全桥最后一道面漆(标) ⑵装配与焊接

吊入桥面板单元后，桥面板横梁与主桁、桥面板纵梁与前一节间桥面板对位，采用手轮倒链和螺栓收紧装置，配合用撬棒等使其临时连接到位，穿入冲钉、螺栓进行连接。调整中心线，拼装间隙，确认无误后，进行相邻之间的定位，再调整板边的错边量，并对板边定位。安装板肋拼接板打入冲钉，上螺栓，安装纵梁连接板打入冲钉上螺栓。

面板之间的焊接：

◇所有焊缝区打磨除锈，焊缝两测各30mm范围清理打磨，清理到见金属光泽。

◇焊缝区清理合格后，粘贴陶质衬垫，衬垫粘贴24小时内完成全部焊接。 ◇采用CO2气体半自动药芯焊打底2道，埋弧自动焊盖面。

◇焊接顺序：先焊桥面板与主桁之间对接，再焊桥面板单元之间焊缝。 ◇焊接方向：从中对称向两侧焊 ◇焊接材料采用经工艺评定合格的材料，严格按焊接工艺施焊。焊材应按说明书的要求烘焙与保温。

11◇焊接顺序及方向示意图 4人对称从中间向两测施焊 ⑶焊缝质量检验

◇外观质量100%，超声波100%，全长范围内探伤，焊缝长30%X光检查，具体位置监理工程师定。

◇无损探伤由持证人进行 ◇焊接后24小时无损检测

◇按设计规定做产品试板(模拟施工工况) ⑷测量

桥面板拼装前后的测量采用钢带带及直尺、经纬仪 ⑸临时连接件及吊点割除

临时连接件及吊点必须采用焰割方法割除，切割时距面板3mm以上，然后打磨平，用磁粉探伤。

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