1、鋼結構施工技術要求目錄1總則22規范與標準33鋼板材料技術要求44焊接材料75制造工藝設計技術要求86制造加工準備87各部位構件、零部件按加工技術要求的分類98零件加工109零件組裝、節段組裝1210構件變形的控制1311構件尺寸允許公差1312焊接工藝評定和焊工考核1313焊接制造質量、焊接工藝和抗裂要求1514工廠內焊接1915工地焊接1916焊縫的檢驗與無損檢測2117構件的工廠試組裝2318構件成品的驗收、存放、運輸2419現場安裝和焊接2520竣工主要文件2521鋼結構制造加工精度要求2622鋼結構防腐涂裝技術要求33xxx一期工程跨運河橋梁,主橋為三跨連續鋼桁梁結構,主跨為雙層鋼桁
2、梁結構,邊跨為單層鋼雙主梁結構,跨徑組合40+80+40=160m。主橋跨越運河,為V級航道,通航凈寬45m,通航凈高5m,最高通航水位2.4m。1 總則1.1 本要求適用于運河橋梁主橋鋼結構加工制造。1.2 本要求所列規范與標準應以最新版本為準。1.3 當各規范和標準與本要求的內容有差異時,按照較高要求執行。1.4 本橋鋼結構施工方案為節段工廠預制,現場安裝。因此鋼結構加工單位除應考慮加工運輸問題,還應結合現場施工方法和條件,制定高效合理的施工組織方案與施工工藝。1.5 施工預拱度由設計、施工監控、施工單位根據確定的施工組織方案與施工工藝共同確定。本橋應嚴格按照施工預拱度進行加工,在工廠內自
3、重狀態下進行預拼裝,精度滿足設計要求后,方能運輸至現場。1.6 鋼結構的主要桿件在正式加工前,應先進行相應的首件試制。在加工、組裝、焊接、矯正、驗收合格后,再正式投入大批量生產,以利及時積累數據發現與處理問題,使在以后批量生產中予以改進。各構件的相應首件的編號選取,由業主、設計、加工、施工、監理共同商定。1.7 加工單位必須先對到貨供應的鋼材和選定的焊接材料,進行完整、系統的試驗,提前進行工藝評定試驗;尤其應對工地現場焊接的各種環焊縫,進行工藝試驗和評定,取得資料和參數,指導實施部件的加工與拼裝。1.8 鋼結構在加工制造中,必須對關鍵性零件、構件的半成品和成品進行檢查、驗收,并做好加工及檢查記
4、錄以備跟蹤和查考。1.9 制造和檢驗所使用的量具、儀器、儀表等必須由二級以上計量機構檢驗合格后方可使用。工廠與工地用尺必須由總包統一發放,防止出現系統交互誤差。1.10 本橋鋼結構加工制造,必須嚴格進行施工過程中的全面質量控制和管理,以確保質量,不留隱患。1.11 工地焊接必須由原制造加工和監理單位實施。2 規范與標準鋼結構制造加工應以本技術要求與加工說明以及其它設計圖紙和文件為基本標準和依據,并參照下列主要規范和標準執行。2.1 主要規范與標準a) TB10212-2009鐵路鋼橋制造規范b) GB/T7142008橋梁用結構鋼c) JTG/T F502011 公路橋涵施工技術規范d) JT
5、G F80/1-2004 公路工程質量檢驗評定標準e) TBJ416-87鐵路特大橋質量評定驗收標準f) GB3323-2005鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級g) GB11345-89鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果的分級h) GB985-2008氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本型式與尺寸i) GB985.2-2008埋弧焊焊縫坡口的基本型式和尺寸j) GB8923-1997涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級k) TBl527-2004鐵路鋼橋保護涂裝l) GB/T1031-2009表面粗糙度參數及其數值m) JB/T6061-2007焊縫磁粉檢驗方法和缺陷磁痕的分級n) GB2
6、649-1989焊接接頭機械性能試驗取樣方法o) GB2654-1989焊接接頭及堆焊金屬硬度試驗方法 p) TB10002.2-2005 鐵路橋梁結構設計規范q) DB32/T947-2006 公路橋鋼箱梁制造規范2.2 參考規范a) ANSI/AASHTO/AWS D1.5-96橋梁焊接規范(美國)b) ANSI/AWS(D1.1-2006) 鋼結構焊接規范(美國)3 鋼板材料技術要求3.1 規范與標準本橋主體鋼結構采用Q345qD,鋼材按GB/T7142008橋梁用結構鋼標準執行。當標準的內容與本技術要求有差異時,以本技術標準為準。本橋附屬鋼結構采用Q235、Q345,鋼材按碳素結構鋼(
7、GBT_700-2006)、低合金高強度結構鋼(GBT 1591-2008)標準執行,本技術要求不做特殊規定。主橋鋼結構原則上采用同一廠家的鋼板產品。鋼板材料應符合下列技術要求,按正火(t20mm)或控軋狀態(t16mm)交貨,并提供生產鋼板的性能基礎試驗的證明資料。鋼板化學成分除滿足GB/T714-2008橋梁用結構鋼外尚應滿足下表的規定。化學成分允許偏差按GB/T 222-1984規定執行。Q345qD化學成分表(%) 表3-1元素名CSiMnPSAls含量0.180.550.901.700.0250.010.015注:鋼廠亦應提供按實際鋼板取樣進行的化學成分分析,并經總包和監理單位復驗。
8、碳當量應滿足以下要求: 表3-2牌號Q345qDCev0.43%3.2 鋼板的力學性能和工藝性能除滿足GB/T714-2008橋梁用結構鋼外,尚應滿足下列要求:Z向板Z向性能級別為Z15、Z25、Z35。要求Z15板的Z向斷面收縮率15,Z25板的Z向斷面收縮率25,Z35板的Z向斷面收縮率35,并提供有Z向性能要求鋼板的Z向斷面收縮率試驗資料。Z向板性能滿足厚度方向性能鋼板(GB 5313-85)的相關規定。要求Z向板的雜質含量,S0.007%(Z15、Z25)、0.005%(Z35),P0.012%。厚度不小于40mm的板材,Z向性能級別均不小于Z15,且符合圖紙規定。3.3 表面質量鋼板
9、和型鋼表面不應有氣泡、結疤、裂紋、夾雜、折疊、麻坑和麻面。鋼板不允許有縮孔、夾雜和分層。表面狀態按熱軋鋼板表面質量的一般要求(GB/T14977-2008)規定。鋼板厚度不允許出現負公差,公差帶等于熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差(GB709-2006)允許公差帶。鋼廠和用戶應對鋼板進行上、下兩面檢查。3.4 鋼材尺寸、外形、重量除應符合相應標準的規定外,還應符合下列規定:a) 為保證鋼結構構件、節段拼接的順利進行,應努力保證板端2m范圍內,在板面橫向和縱向不允許有S變形或折皺。鋼板每米波浪度和瓢曲度偏差在23mm/m之內,兩端各2m范圍內平順。也可以由加工制造廠按加工工藝技術要求與
10、業主、監理、設計、鋼廠各方協商決定。b) 原則上長度公差為-0+70mm;寬度公差為-0+25mm。也可以由加工制造廠按加工工藝技術要求決定。3.5 取樣方法,制備和測試程序板厚大于40mm的鋼板按每塊板單端取樣標準測試,其余鋼板按相應標準規定執行。3.6 超聲試驗和對板內缺陷的要求a) 超聲試驗鋼廠對鋼板材需按中厚鋼板超聲波探傷辦法(GB/T2970-2004),板厚16mm時逐張對鋼板全面進行超聲試驗、檢驗。在探傷檢測中,必要時應提高靈敏度12dB探傷。當發現有反射當量較小,面積較大的缺陷信號時,還應通過必要的試驗,對材料的各種缺陷作出評定。b) 供方應保證鋼板符合中厚鋼板超聲波探傷辦法(
11、GB/T2970-2004),探傷等級符合級標準。c) 鋼結構加工廠應對鋼板進行抽檢和復驗。鋼材應按同一廠家、同一材質、同一板厚、同一出廠狀態每10個爐(批)號(且不大于50噸)抽驗一組試件。3.7 印記和標記a) 按相應標準規定刻印記,永久結構不允許鋼印記b) 標志所示內容還應包括:序號/制造號、目的港、理論重量與規格c) 每塊板的一邊要粘有印好的尺寸粘貼標紙。3.8 發送為了防止受河水或霧氣的侵蝕,在裝運時,鋼板應存放在船艙內,并防止其它貨物對鋼板造成不利影響或腐蝕鋼板。不準露天堆放在甲板上。3.9 為了做必要的焊接工藝試驗、應用性試驗,供方應提供一定數量的同等級和規格的鋼板。3.10 本
12、橋所用的鋼板均應附有鋼廠質量證明書。3.11 本橋所用的鋼板可分批提供,其規格尺寸、數量、重量另詳。主要鋼板的規格、尺寸、數量均應由鋼結構加工單位根據設計要求自行決定。對于一般鋼板應事先排料、裁料、套裁、精打細算,以適應可能的制作變更或檢驗、試驗需要。4 焊接材料4.1 焊接材料規范和標準GB/T14957熔化焊用鋼絲GB/T 5293埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑GB12470埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑GB8110氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲GB5117低碳鋼焊條GB5118低合金鋼焊條JB/T3223焊接材料質量管理規程GB/T17493低合金鋼藥芯焊絲4.2 主體鋼結構采用Q345qD鋼材
13、,相應配合使用的焊接材料如:焊絲、焊劑等均應符合相應規范的有關規定。使用的焊絲、焊劑焊接上述鋼板后,其熔敷金屬的屈服強度(ReL),極限強度(Rm),延伸率(A)及沖擊韌性應與母材匹配相當,并不低于母材的各項機械性能,保證焊接接頭(包括焊縫熱影響區、融合區組成)的各項性能與母材相匹配并不低于母材。應根據實際施工工況綜合考慮合理選擇適宜的焊接材料及工藝措施,有效防止焊接裂紋;對于厚板(20mm)及重要桿件的焊接,其焊接材料的擴散氫不大于5ml/100g(水銀法),其余焊縫焊接材料的擴散氫不大于8ml/100g(水銀法)。4.3 焊接材料應由鋼結構加工單位根據母材鋼板的技術要求和性能來選用焊絲和焊
14、劑,并事先經過工藝評定試驗。4.4 對允許采用二氧化碳氣體保護焊的部位,其中CO2氣體純度應99.9。其相應的焊接材料亦應由焊接加工單位事先做好工藝試驗和評定。4.5 高強度螺栓連接副進場后應按包裝箱上注明的批號、規格分類保管,室內架空存放堆放不宜超過五層。保管期內不應任意開箱,防止生銹和沾染污物。5 制造工藝設計技術要求5.1 制造廠在接交合同生效后,應首先按設計圖紙完成制造工藝設計。制造工藝設計內容應包括:編制工藝流程圖及總體文件;編制實施性制造規程及細則文件;質量保證及管理文件;驗收程序文件等。5.2 制造工藝設計文件應在完成工藝試驗和產品中間試驗后,報請業主(建設單位)組織監理單位、設
15、計單位及同行專家進行評審,由業主批準認可,并派監理工程師負責對產品的檢查和驗收。5.3 制造工藝一般應包括如下項目:a) 總體工藝流程及說明文件。b) 各部位零部件分類,編碼和運作規定及流向(含有關說明文件),典型工藝流程。c) 各部位零部件生產車間制造流水線及說明文件。d) 主要質量控制點及說明文件。e) 零部件制作工藝細則。f) 板件制作及組裝工藝細則和工藝流程及說明文件。g) 各部位零部件,板件制作及組裝或節段構件工藝細則和工藝流程及說明文件。h) 各部位節段構件組裝裝配規程及說明文件。i) 放樣與精度控制細則及說明文件。j) 零部件節段構件堆放、運輸、保管辦法。k) 生產進度計劃。l)
16、 各部位的相關節段、空間立體予拼裝規程及說明文件。m) 涂裝工藝細則與工藝流程及說明文件。n) 各種材料試驗、焊接試驗、焊接工藝評定的資料與文件(尤其是工地對接焊縫試驗評定)。o) 其它主要和特殊的工藝細則、流程及說明文件。6 制造加工準備6.1 制造加工廠,在鋼板到貨下料前,應認真記錄各批鋼板的爐批號及鋼板規格編號。對來料鋼板內在質量和表面質量進行復檢。對鋼板尺寸、平整度及表面腐蝕或非正常銹腐情況作檢查記錄,以備查考。6.2 尤其應對鋼板二端各2m的接頭范圍內,檢查鋼板厚度及縱、橫變形,做好記錄。避免影響接頭焊接和栓接摩擦面的接頭處理,確保質量。6.3 鋼板在切割前,應以矯平等預加工處理,并
17、使其偏差在1mm/m范圍之內。兩端各2m范圍內平順。鋼板經矯平后不得出現折皺、翹曲等影響質量的現象。有異常情況,應進行特殊加工處理。矯平后鋼板表面不應有明顯的凸痕和其它損傷。必要時應進行局部整修或打磨整平。6.4 號料前應檢查鋼板的牌號、規格、質量。確認無誤后,方可號料。號料后對主要零、部件應做好材料牌號,板號(爐、批號)標記的移植,以便材料跟蹤。剩余的鋼板亦須標明鋼材牌號與板號。6.5 主要部件的零件下料時,應盡量使其受力方向與鋼板的軋制方向致。當鋼板縱向、橫向機械性能相近并滿足設計基本要求時,可不受此限制。6.6 在正式號料前應將鋼板拋丸清除表面氧化皮等物質,并進行車間底漆預處理,車間底漆
18、干厚50m。正式涂裝前作二次拋丸處理。6.7 號料必須采用總包單位統一發放的經檢驗的“標準尺”丈量。號料所劃的切割線必須準確清晰。號料尺寸允許偏差為1mm。7 各部位構件、零部件按加工技術要求的分類7.1 主要構件:由承載構件、加勁構件及連接構件組成。具體如下邊跨主梁體系:主梁腹板、頂板、底板;中跨桁架體系:各節點板;各弦桿頂板、腹板、底板;腹桿翼緣板、腹板;橋面系:橋面板;U型加勁肋、板式加勁肋;橫梁腹板、底板。7.2 次要構件:主要構件之外的其它構件。7.3 各類焊接型式與焊縫要求a) 本橋焊接接頭采用的主要基本型式A、全焊透對接接頭焊縫X型坡口焊縫、單面V型坡口焊縫;B、部分焊透T型接頭
19、及角接接頭焊縫雙面單邊V型坡口焊縫、單面單邊V型坡口焊縫C、角焊縫b) 各種全焊透及部分焊透坡口焊縫加工尺寸及精度,應根據設計施工圖紙、本技術規定及相應規定執行。對于現場對接全焊透焊縫的坡口應結合現場的施工環境和條件經過專題的工藝評定試驗后,予以確定。制造廠應根據施工圖紙,按不同構件的焊縫技術要求與上述規定,編制出詳細的坡口尺寸加工圖,監理與設計單位予以配合和確認。c) 各種焊接接頭的主要使用部位及配合情況以施工圖為準。7.4 在受拉和受壓對接接頭中,應對焊縫表面順應力方向進行打磨處理。7.5 鋼主梁中不等厚或不等寬的板采用對接焊縫時,為使厚(寬)板向薄(窄)板均勻過渡,應將厚(寬)板的一側或
20、雙側做成坡度,該坡度至少為1:8,同時還應對焊縫表面順應力方向磨順。7.6 高強螺栓連接要求栓接采用的摩擦型高強度大六角頭螺栓連接付,高強度螺栓連接副應符合鋼結構用高強度大六角頭螺栓(GB/T 1228-2006)、鋼結構用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術條件(GB/T 1231-2006)、GB/T231 的規定。規格有M24和M30兩類。螺栓規格和性能要求列入下表。 高強螺栓的規格與性能要求 表7-1公稱直徑M24M30螺栓性能等級10.9S10.9S驗收標準GB/T1228-1231-2006GB/T1228-1231-2006扭矩系數0.11-0.150.11-0.158 零件
21、加工8.1 零件加工a) 放樣和號料標準及樣板的允許偏差詳見第22 條。b) 對于本橋鋼板,一律不允許進行剪切切割。c) 各類鋼結構部件的零件,原則上應采用氣割切割。并優先考慮精密切割、仿形切割、數控自動切割、等離子切割等方法。手工切割只能用于次要零件或手工切割后還要再進行加工的零件。d) 氣割切割的工藝要求A、 在鋼材加工之前,應用有代表性的試件進行火焰切割工藝評定。對于切割前已經過拋丸除銹預處理并噴上車間底漆的鋼材,其進行火焰切割工藝評定的試件,應涂上同樣的底漆。B、 火焰切割試件實驗,應對不同的板厚及溫度條件進行切割前予熱,應驗證制造工作的熱量控制技術并保證:火焰切割面無裂紋;在無車間底
22、漆下,局部硬度不超過HV350;無其它危害結構使用性能的缺陷。C、 火焰切割的邊緣應打磨或用機加工法除去明顯的火焰切痕跡線。e) 若采用精密切割工藝, 可不對自由邊進行機械加工,但應注意鋼板防腐表面處理需達到Sa2.5級的要求.對于用氣割開坡口焊接的板邊,可不進行刨(銑)加工,但應用砂輪打磨,去掉氧化皮。f) 刨(銑)加工后的表面粗糙度應100m;氣割切割零件邊緣允許偏差規定如下:精密氣割邊緣:1.0mm自動或半自動氣割邊緣: 1.5mm切割垂直度偏差應不大于板厚的5,且不大于1.5mm。L10000時,直線度2;L10000時,直線度3 。g) 切割時,應防止缺口。主要受力構件的零件邊緣不允
23、許有缺口。一般構件的零件邊緣缺口不大于2mm。h) 待焊接表面和鄰近焊縫表面不應有松散和很厚的氧化皮、漆皮、銹、潮氣、油污或其它雜質,以免妨礙正常焊接作業或產生煙塵。i) 凡助焊劑可能接觸部位的浮銹,均應一律去除干凈,以防浮銹夾入助焊劑中。j) 所有引弧板與滅弧板的表面,均應磨光,徹底去除氧化皮。引板的材質、厚度、坡口應與所焊件相同。k) 需作產品試板檢驗時,應在焊縫端部連接試板,試板材質、厚度、軋制方向及坡口必須與所焊對接板材相同,其長度應大于400mm,寬度每側不得小于150mm。對于某些無法連接的位置,該試板可在同一工況、同一地點、同一時間、同一工藝方法的前提下完成焊接。l) 所有擋塊、
24、臨時件的高強螺栓孔的鉆孔應用鉆模,其制作公差控制:兩相鄰孔中心或距離:0.5mm矩形對角線兩個中心線距離及兩板邊孔中心距離1.0mm孔中心與孔群中心線的橫向距離:0.5mm兩孔群中心距離:0.5mmm) 制成的孔應為正圓柱形、孔壁光滑,孔緣無損傷不平。刺屑應清除干凈。鉆孔孔徑允許偏差為:0.+0.7mm.。n) 鉆孔時,應經常用試孔器檢查孔徑質量。鉆孔時不得使用油劑冷卻液。o) 零件銑平不平整度0.1mm,即100m。p) 零件磨光頂緊接觸部位應進行銑平加工,其粗糙度應12.5m。頂緊接觸面不得少于75。當空隙0.2mm可視為接觸。q) 零件邊緣加工后,應無雜刺、渣、波紋、崩坑等缺陷應修磨勻順
25、;刨銑時應避免油污污染鋼板。r) 材料表面傷痕控制:主要(零)構件與受力垂直方向小于0.3mm;主要(零)構件與受力平行方向小于0.5mm;其它(零)構件小于0.8mm。8.2 零件和部件加工的精度要求詳見第21節。9 零件組裝、節段組裝9.1 所有零件在組裝前都應進行尺寸檢查。合格后,方可組裝。9.2 各類焊縫坡口型式應按本橋設計圖紙以及規范的要求,認真檢查允許偏差。合格后,方可組裝施焊。9.3 當鋼板尺寸不足需要進行拼接時應考慮將焊縫位置錯開。焊縫間的最小距離一般不得小于10倍板厚。9.4 已鉆孔的零件、部件組裝時,必須以孔定位。9.5 本橋鋼板冷作彎曲時,內側彎曲半徑不得小于板厚15倍,
26、小于時必須熱煨,冷作彎曲后零件邊緣不得產生裂紋。熱煨溫度應控制在9001000C之間。9.6 節段組裝制造a) 節段組裝制造精度對整個橋梁的質量影響極其重要,對構件應考慮必要的防止變形的措施,如設置臨時假隔艙板等構造,確保接頭尺寸精度;b) 為提高節段組裝的精度,制造廠應編寫各種鋼結構節段制造工藝。其內含應包括:胎架結構,裝配方法,焊接順序,檢查方法,運輸方法等,并征得監理單位的許可。c) 去除碼板時用火焰切割并保留不少于3mm的預留量,用砂輪打磨平齊,對施焊碼板的板材表面部位作相應的磁粉檢測,以盡可能減少對母材及結構的損害。d) 制造各梁段的零件、部件編碼應記錄清楚節段的部位和各階段的報驗單
27、,并提交監理審核認可。9.7 各部件組裝的節段,事先應對縱、橫、豎向的各種拼縫位置結合鋼材規格進行對接拼縫位置設計。各鋼結構節段的各類對接拼縫的位置應盡量上、下、左、右、前、后錯開,避免出現不必要的通縫。10 構件變形的控制10.1 在組裝和連接一個結構的各個部分時,焊接工藝和程序應使變形和收縮盡量小,并減少結構約束應力。10.2 要特別注意鋼主梁施焊后產生的變形,制造廠應為每一種構件的加工創立一個焊接程序,該程序應同接頭焊接工藝和整個制造方法結合起來,以加工出符合規定質量要求的構件。10.3 制造廠應將焊接程序和變形控制方案提交業主、監理征求意見。10.4 在對收縮有較大拘束條件下進行焊接時
28、,焊縫應連續焊完。10.5 構件焊接前,宜設置反變形。當構件焊接后產生較大的變形,應予矯正。采用熱矯正法時,矯正溫度應控制在600800C,不宜超過800C。應自然冷卻到環境溫度。溫度未降至環境溫度時,不得錘擊鋼料。嚴禁水冷卻。10.6 要采取有效措施防止鋼梁由于焊接產生的變形對鋼梁結構產生不利影響以及對高強螺栓接頭造成不密貼的現象。11 構件尺寸允許公差詳見第21節。12 焊接工藝評定和焊工考核12.1 焊接工藝評定試驗是在生產前進行的焊接技術準備工作,是確定合理的焊接工藝,制定工藝規程的基礎,以保證焊接接頭的質量。12.2 生產中的焊接工藝應與焊接工藝評定所采用的工藝相符,要進行對接接頭,
29、K式接頭,T型接頭等接頭試驗,對特殊的接頭型式亦應進行焊接工藝評定。12.3 本橋工廠焊接和工地焊接均應分別進行焊接工藝評定試驗。12.4 工地焊接工藝評定試驗,應包括現場作業中各種位置,并考慮工地現場的實際氣候狀況,焊接工藝評定所采用的鋼材、焊接材料及焊接工藝必須與實際工程相同。12.5 在實際生產中若不同鋼廠的產品,焊接材料的改變、焊接方法改變,或由于焊接設備變化引起焊接參數、焊接位置改變、襯墊改變、坡口型式改變、角焊縫焊腳尺寸增大2mm以上,焊接部位采用車間底漆等均應事先進行焊接工藝評定試驗。焊接熱影響區熔合線沖擊韌性試驗,焊接部位采用車間底漆等均應事先進行焊接工藝評定試驗。12.6 焊
30、接工藝試驗需進行外觀及內部無損檢測外,還應進行接頭和焊縫金屬的機械性能試驗、宏觀斷面酸蝕試驗等各種專項試驗,并滿足不低于相應母材的設計技術和規程要求。12.7 焊接工藝評定的試驗用材應考慮該試驗結果對鋼板的性能和各種厚度具有覆蓋全部所進的鋼材的作用的效果。12.8 針對鋼結構焊接的不同材料、不同的接頭,不同的焊接位置、不同的鋼板厚度以及不同的焊接方法,分別選出代表性的覆蓋全橋的焊接接頭作為評定的項目,并匯總列出焊接工藝評定項目清單。該清單由制造方提出,經監理工程師簽認批準后實施。12.9 工藝評定用試板尺寸取樣位置,以及試樣尺寸與試驗標準應按照本技術要求及有關規范執行。機械性能試驗項目、試件數
31、量按下表執行。機械性能試驗項目、試件數量 表12-1試件型式試驗項目試樣數量對接接頭試件接頭拉伸試驗2焊縫金屬拉伸試驗1焊縫金屬沖擊試驗(-20C)3熱影響區或融合線沖擊(-20C)3接頭側彎曲1接頭硬度1T型接頭試件焊縫金屬拉伸試驗2接頭硬度2角焊縫硬度112.10 焊接工藝評定試驗報告經鋼梁制造廠商簽認后,經設計、監理工程師和專家評審業主批準后方能生效。12.11 本橋鋼結構焊接中,焊工必須通過船級社或相當的權威機構的考試并取得資格證書,且只能從事資格證書中認定范圍內的工作。同時為確保大橋鋼梁焊接加工質量,制造廠還應對持有資格證書的焊工進行必要的培訓和補充考核,考核合格方可持證上崗。對大橋
32、重要的節點、構造復雜、要求高的部件和構件更應予以充分重視,確保工程質量。13 焊接制造質量、焊接工藝和抗裂要求13.1 所有的焊接,均應按照經批準的焊接工藝評定試驗要求進行。若存在與焊接工藝要求不一致的變化,需重新進行焊接工藝評定試驗。焊接工藝指導書系指施工方的焊接工程師根據焊接工藝評定報告編制的焊接工藝指導書。該指導書經總焊接師審定,監理工程師認可后才準于指導焊接生產。當需焊接某個部位時,焊接工藝員根據接頭位置選出相應的焊接工藝指導書,并按規定內容選擇相應的焊工、焊接設備、焊接材料以及焊接參數安排生產。13.2 焊接制造a) 所有的焊接若存在與焊接工藝要求不一致的變化,需重新進行焊接工藝評定
33、試驗。b) 進行帶有車間底漆的切割性試驗,若焊前不磨掉車間底漆,還應進行焊接性試驗。要注意車間底漆中的鋅影響鋼材的切割性。試板漆膜厚度應比規定厚度增大一倍,按正常的切割速度切割,切割表面的粗糙度及崩坑等缺陷應在標準允許的范圍內。對涂有底漆的試板按焊接工藝指導書的規定施焊,經破壞試驗檢驗,焊接缺陷應在規定的允許范圍之內。對特殊構造復雜,焊接產生很大的殘余應力的節點與接頭,應采取必要的措施,盡可能減少殘余應力。c) 對于閉口U肋與橋面板的角焊縫,因超聲波探傷盲區校大,無法探明焊接的喉厚、未熔合的厚度及焊接缺陷的情況,因此需經模擬的U肋與橋面板的焊接(板厚、角度、焊接方法、焊接參數均相同)后,經破壞
34、檢驗,符合要求才準正式施焊。一般每個班均應做一塊模擬試版,待施工熟練后可酌情減少試版數量。施焊者及試板標準應符合相關規范和規程要求。d) 工地焊接和工廠焊接接頭焊縫均應進行焊接接頭的破壞性試驗及強度評定。試驗數量、結果應符合焊接工藝評定的規定。e) 在焊接主要構件的橫向對接接縫和Z向受力焊縫時,應增設焊接試板(即送拖帶小板)抽樣進行上述試驗。對各種節段組拼的縱、橫對接焊縫施焊后,對于每個節段的不同部位均應附上拖帶小板抽樣檢查與試驗。產品試板數量按照鐵路鋼橋制造規范(TB10212-2009)執行。如試驗結果不合格,可在原試板上重新取樣再試驗,如試驗結果仍不合格,則先查明原因,然后對該試板代表的
35、接頭進行處理。f) 制造廠應根據設計圖和制造加工技術要求,編制工廠焊接和現場焊接的工藝文件。13.3 焊接注意事項a) 定位焊應符合與正式焊縫一樣的質量要求。b) 定位焊樣前,必須按要求檢查焊腳坡口尺寸,根部間隙等,不合要求時,不得進行定位焊。c) 在正式焊接預熱前,必須先檢查定位焊縫有無裂縫。預熱后再次檢查,確無裂縫后才正式焊接。d) 定位焊不得有裂紋、夾渣、焊瘤等缺陷。e) 臨時夾具在焊接時,工藝應按正式焊縫要求處理。割除磨平、磁粉探傷。f) 定位焊工(裝配工進行定位焊)必須嚴格按有關規定進行工藝考核。g) 焊絲、焊條、焊劑應遵守嚴格的質量管理制度,確保焊接質量。h) 為防止“氫致”冷裂縫
36、,在焊前除對焊接材料嚴格管理外,還應對鋼板進行預熱,對部分不進行預熱的鋼板應用火焰進行去潮氣處理。i) 焊接預熱溫度及層間溫度,應按不同鋼板厚度及環境溫度條件,根據相關規范及焊接工藝評定試驗確定,且不低于下列要求。環境溫度75,年蒸發量1079.2mm。降雨:年均降雨量1082.6mm,通常雨季從5月9月。霧日:年均霧日79.6天,一年四季常有結霧或結霜。氣溫:年平均約18.3,最高氣溫40。屬中亞熱帶潤濕氣候。(2)大氣污染狀況根據我國酸雨監測分布圖,蘇州為我國酸雨地區之一,PH=4.15.6。大橋位于蘇州市內,另外,鋼梁、拱局部環境受汽車尾氣(SO2、NOx、CO等)影響,屬于城市或工業大
37、氣環境。(3)橋位處大氣腐蝕環境評價大橋位于蘇州市內,屬于亞熱帶潤濕地區工業大氣環境。根據公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件JT/T 722-2008,大橋為C4類大氣腐蝕環境(中等鹽度工業區和沿海地區環境)。22.1.2 依據規范鐵路鋼橋保護涂裝(TB/T 1527-2004)公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件JT/T 722-200822.1.3 鋼結構特點和結構防腐蝕要求東環南延一期工程寶帶東路跨運河橋梁,主橋主梁為正交異性板組合鋼桁梁。主跨為雙層橋,邊跨單層橋面,主要部位全焊結構,臨時桿件采用高強螺栓連接,臨時桿件不考慮防腐涂裝。依據大氣腐蝕環境、局部腐蝕因素以及鋼結構各部件的工作和維修條件,
38、涂裝設計的基本要求是防腐蝕涂層的周期性維修主要針對面涂和中涂,也即最大限度保證其底涂層的可靠及完整性,涂層應確保在帶棱角構件處良好的遮蓋效果和結合力,同時具有良好的復涂性,建議把鋼梁涂裝分成以下幾個部分,均達到長效型的要求:(按照公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件JT/T 722-2008)(1)正交異性橋面板下表面及U型加勁肋、橫梁(內外表面)、鋼桁梁主要桿件外表面(屬于第一類);以上為大橋主體鋼結構,外表面涂裝應有長效防腐及裝飾功能。面涂及中涂的免維護周期大于25年。(3)鋼桁梁箱型桿件內表面(屬于第二類)鋼桁梁內表面防腐蝕涂層,箱內不含抽濕系統;鋼桁梁箱型桿件均不能保證真空仿腐。涂裝免維護周
39、期大于30年。(4)正交異性橋面板U型加勁肋內表面(屬于第三類);正交異性橋面板U型加勁肋端部用隔板密封,不考慮檢修,為真空仿腐。(5)正交異性橋面板上表面(屬于第四類)鋼橋面板為正交異性板結構,上側鋪設橋面鋪裝層。涂裝設計時需考慮:長期運營后橋面鋪裝層發生裂紋等病害后對涂層的影響;復變荷載的作用下,涂層與橋面板同時接受應力疲勞和應變疲勞的考驗,車輛制動時,涂層局部將承受水平剪應力的作用;設定橋面鋪裝層進行鋪裝時,溫度為220;橋面鋪裝層與橋面板防腐涂層的物理化學相容性;涂層正常使用周期要求高于橋面鋪裝設計維修周期,暫定為15年。(6)工地焊接接頭區域(屬于第一類)工地焊接接頭區域作涂裝設計需
40、特別考慮工地接頭及其相鄰表面的預處理工藝措施。防護要求不低于主體結構。(7)人行護攔及燈柱(屬于第六類)人行護攔及燈柱表面涂裝體系的主要功能應為美觀和防腐涂裝免維護周期應大于20年。(8)人行道、非機動車道板下表面(屬于第一類)橋面人行道板外表面為結構防腐。涂裝壽命為25年。(9)主橋其它附屬結構(屬于第六類)主橋附屬結構為結構防腐。涂裝壽命為25年。(10)高強螺栓摩擦面及連接處外表面(屬于第五類)高強螺栓摩擦面及連接處外表面涂裝體系各具有不同的功能,即確保高強螺栓摩擦面結構傳力功能(滿足相關規范抗滑移系數的要求)、外表面(含螺栓頭及螺母)的長效防腐和裝飾功能。外表面涂裝要求與主體結構相同。
41、22.2 防腐蝕涂層設計方案22.2.1. 鋼材表面預處理板材預處理:Sa 2.5級,Rz=4080m。車間底漆:無機硅酸鋅一道,干膜厚度50m。構件二次處理:鋼桁梁及其他外表面Sa3級,Rz=40100m,橋面板上表面、其他附屬Sa 2.5級,Rz=4080m。對于分段對接處和噴射或拋丸不到的位置,采用動力工具機械打磨除銹,除銹等級為St3(GB/T 8923)。22.2.2. 部件涂裝體系(1)噴涂金屬加涂料的復合防護體系正交異性橋面板下表面、U(板)肋外表面、橫梁(內、外表面)、小縱梁外表面及鋼桁梁主要桿件外表面、人行道、非機動車道板下表面:防腐蝕涂層設計為“噴金屬層+封閉+中間涂層+外
42、涂裝層”的復合防腐型,涂層總厚度300m,其中噴金屬層最小厚度200m。要求金屬涂層在結構整個使用周期內不維修,外涂裝(面涂+中涂)免維修周期T25年。 電弧噴鋁(熱噴鋁)的材料性能要求、基材表面處理要求、涂層性能要求、施工技術要求和質量驗收嚴格按照國家標準GB/T 9793-1997金屬和其他無機覆蓋層熱噴涂鋅、鋁及其合金進行操作。表22-1(第一類)涂 層涂料種類干膜厚度(m)底 涂電弧噴鋁(熱噴鋁)200中涂環氧云鐵中間漆80面涂氟碳面漆70(2)復合涂料防腐體系鋼桁梁箱型桿件內表面(內均不設抽濕機)表22-2(第二類)涂層涂料種類干膜厚度(m)底 涂環氧富鋅底漆 60中涂環氧(云鐵)漆
43、120面涂環氧(厚漿)漆(淺色)80正交異性板U型加勁肋內表面表22-3(第三類)涂層涂料種類干膜厚度(m)底涂無機硅酸鋅車間底漆(灰色)50正交異性板板上表面(車行道部分)正交異性板上表面(車行道、人行非機動車道)表22-4(第四類)涂層涂料種類干膜厚度(m)底涂專用環氧富鋅底漆(灰色)80工地焊接接頭區域(與周邊涂裝相同)人行護欄及燈柱表面(熱浸鍍鋅件)表22-5(第六類)涂層涂料種類干膜厚度(m)底涂專用環氧底漆50面涂聚氨脂面漆(二度) 250主橋其它附屬結構表22-6(第六類)涂層涂料種類干膜厚度(m)底涂環氧富鋅底漆60中涂環氧云鐵中間漆140面涂丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆 80高強度
44、螺栓磨擦面 高強度螺栓連接處外表面及桿件密封隔板以外的部分(含高強度螺栓頭及螺母)(與周邊涂裝相同)表22-7(第五類)涂層涂料種類干膜厚度(m)底涂高磨擦性能專用無機富鋅涂料(灰色)85*出廠抗滑移系數試驗值0.55(3)防腐蝕涂層檢驗要求耐水性(240h)涂層試驗后不生銹、不起泡、不開裂、不剝落,允許輕微變色和失光; 人工加速老化性能(1000h)涂層試驗后不生銹、不起泡、不剝落、不開裂、不粉化,允許2級變色和2級失光; 耐鹽霧性(1000h)涂層試驗后不起泡、不剝落、不生銹、不開裂。 涂層體系附著力不小于3Mpa,用于鋼橋面的環氧富鋅底漆的附著力不小于5Mpa。 環氧云鐵中間漆(MIO)
45、體積固含量不小于75,用于鋼結構工廠施工。要求氟樹脂固體含量不小于為24%,JIS K5869;長期使用后仍然具有良好的外觀,人工紫外線照射測試:照射時間5000小時,光澤保持度80%。(試驗標準:GB/T 1865-QUV色漆和清漆 人工氣候老化和人工輻射暴露)。環氧厚漿面漆采用焦油改性環氧面漆,體積固含量不小于65。可復涂聚氨酯面漆丙烯酸聚氨酯面漆,體積固含量不小于50。環氧富鋅漆的含鋅量為70%80%。用干膜磁性測厚儀進行測定,要求涂裝后涂層干膜厚度:85以上的檢測點大于或等于設計厚度值,其它檢測點的干膜厚度不應低于85的設計厚度。必須達到規定膜厚的要求。檢查方法按GB502052001
46、標準鋼結構工程施工質量驗收規范中14.2.2條:每個構件檢測5處,每處的數值為3個相距50mm測點涂層干膜厚度的平均值。(電弧噴鋁的涂裝厚度檢查方法按照國家標準GB/T 9793-1997金屬和其他無機覆蓋層熱噴涂鋅、鋁及其合金)。22.3 涂層工藝要求22.3.1 除銹等級對于底層漆,鋼材表面處理應達到GB/T 8923規定的Sa2.5級;不便于噴射除銹的部位,手工和動力工具除銹至GB/T 8923規定的St3級。22.3.2 表面粗糙度噴涂無機富鋅底漆,鋼材表面粗糙度為Rz50m80m; 噴涂其它防護涂層,鋼材表面粗糙度為Rz30m75m。22.3.3 表面處理后涂裝的時間限定一般情況下,
47、涂料或鋁鎂合金涂層最好在表面處理完成后4h內施工于準備涂裝的表面上;當所處環境的相對濕度不大于60%時,可以適當延時,但最長不應超過12h;不管停留多長時間,只要表面出現返銹現象,應重新除銹。22.3.4 涂裝環境要求施工環境溫度538,空氣相對濕度不大于85,并且鋼材表面溫度大于露點3;在有雨、霧、雪、大風和較大灰塵的條件下,禁止戶外施工。 施工環境溫度-55,應采用低溫固化產品或采用其它措施。22.4 其它要求擬定的涂裝方案應經過施工工藝試驗檢驗,以確定各種涂料之間的配合性、各涂層厚度、道數,形成工藝文件,方能實施。未盡事宜,參照鋼結構工程施工質量驗收規范(GB502052001)、鐵路鋼橋保護涂裝(TB/T 1527-2004)、公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件(JT/T 722-2008)執行。38