钢箱梁焊接质量控制措施
为确保主桥钢箱梁工程焊接质量,特编制本措施。
1、编制依据
1.1 设计文件
《桥梁工程—桥梁工程设计说明及图纸》 设计交底及图纸会审记录。 1.2 有关规范及标准
《公路工程技术标准》 (JTG B01-2003) 《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 《公路桥涵施工技术规范》 (JTG/T F50-2011)
2、编制范围
本方案针对XXX桥梁工程—主桥钢箱梁焊接工程编制。
3、工程概况
本工程位于XXX,是拱结构支撑的钢连续箱梁桥。
4、工作内容
钢箱梁工地焊接主要包括梁段环缝对接、梁段纵缝对接、嵌补段对接。梁段环缝对接系指顶板、底板、腹板横向对接焊缝。纵缝焊接和环缝焊接完成后,再进行结构嵌补段焊接,有U形肋嵌补段、球扁钢嵌补段、T型肋补段、I型钢补段等。还有加劲板、封板等焊接。
5、焊接工艺评定
正式施工前,根据本桥设计图纸和有关规定,编制《焊接工艺评定方案》及《焊接工艺任务书》,模拟实际施工条件,逐项进行焊接工艺评定。 焊接工艺评定方案及任务书制定 正式焊接工艺规程 制定 工艺评定试板数控下料 焊接工艺评定试验报告编制 工艺评定试板装配 工艺评定试板焊缝无损探伤 工艺评定试板焊接 工艺评定试板焊缝外观检查 图1 焊接工艺评定流程图
6、主桥钢箱梁焊接工程技术要求
(1)加工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接接头形式、焊接方法等应进行焊接工艺评定,并根据评定报告确定焊接工艺作为指导生产性文件,并报监理工程师认可;
(2)对焊缝集中、刚性较强节点编制焊接程序,将焊接应力降到最低限度; (3)焊条使用前需经350°C~400°C烘焙二小时,焊剂使用前须经250°C左右烘焙二小时,然后存放在恒温箱中,施焊时焊条、焊剂应放在焊条保温筒中,防止受潮;
(4)施焊前,焊工应复查焊件接头质量和焊区的处理情况,当不符合要求时,应经修整合格后方可施焊;
(5)焊接时,焊工遵守焊接工艺,不得自由施工及在焊道外的母材上引弧; (6)焊接应采用双数焊工从中间逐渐向外,左右进行,以保证构件自由收缩; (7)多道多层焊应连续施工,每层焊道焊毕后应及时清理检查,清除缺陷后再焊;多层焊起落点相互错开,角焊缝转角处要连续施焊;
(8)埋弧自动焊在所有对接焊缝的两端设置引弧和熄弧板,引弧板的坡口形式、材料与工件相同;埋弧自动焊在施工过程中不应断弧,如发生断弧应按照规定将停弧处刨成1:5的坡度后,再继续搭接50mm进行施焊,焊接应搭接圆润一致; (9)焊缝出现裂纹时,焊工不得擅自处理,应查明原因确定修补工艺后方可进行处理。焊缝同一位置不得出现二次以上返修,超过二次时,应按返修工艺进行; (10)本桥焊缝等级分类:
一级焊缝:除二级焊缝之外的焊缝(采用等强度焊接)。
二级焊缝:飘带部分焊缝、横隔板和加劲板可以采用二级焊缝(但支座附近和拱梁结合区附近的横隔板、加劲肋的焊缝采用一级焊缝);
(11)焊缝的检查:焊缝的外形尺寸、质量等级及缺陷分级应符合现行的有关国家规范、规程、质检标准的有关规定;对一级焊缝超声波探伤有疑问的部分用X射线复查,射线探伤、焊缝质量按有关国家规范、规程、质检标准的有关规定执行;二级焊缝进行磁粉探伤及检查,凡出现缺陷磁粉迹痕均作返修处理。
7、钢箱梁焊接的管理措施
7.1焊接人员培训
严把焊工岗前练习、考试关;选派技术过硬、有经验的焊工担任每批、次焊工岗前练习的指导教师,针对每个焊工的实际情况制定岗前练习重点,将主观焊接缺陷消除在焊工岗前练习中,使每个上岗的合格焊工都成为工程的放心焊工。
焊接专业人员服务于施工现场,向技术高、有经验的老师傅学习,及时掌握工程情况,使编制的焊接作业指导书、焊接工艺卡具有可操作性。
分项工程技术交底中,采取集体宣贯、重点辅导、互问互答等方式,使每个参加交底的焊接、热处理作业人员掌握安全、质量、技术要求,并于确认。
加强团队精神,树立集体荣誉感;在分项工程施工过程中,开展互教、互学、互帮、互检活动,共同提高焊接质量。 7.2焊接设备配置
焊接分项工程开工时,检查所涉及的焊机/热处理机的计量检定合格证、计量检定有效期、焊接设备与分项工程的适应性、性能状况、接地等安全状况。
在分项工程施工过程中,发现相关焊接/热处理设备、器具、仪表有异常情况,应立即汇报班组长。 7.3焊接材料的管理 7.3.1 保管
1)设置焊接材料一级库和焊接材料二级库,焊接材料进厂验收合格后存放于焊材一级库;使用单位凭材料领用单从一级库领取焊材后,存放于二级库;二级库负责负责焊材的烘焙、发放及焊接材料的回收。
2)焊接材料库房应保持干燥、通风并配置必要的去湿、增温设备;应设置温度计、湿度计,室内温度不低于5℃,相对湿度低于60%;焊材库房工作人员每天必须分阶段记录焊条间内的干、湿温度和相对湿度。
3)焊接材料必须存放于离地、离墙30cm以上,并按批号、牌号、规格分类存放,并挂牌标识。不锈钢的焊接材料应隔离单独存放,避免被污染。
4)焊丝入库后应存放在干燥通风环境中。不要随意打开防潮包装,一旦打开应尽快用完。在堆放焊丝时应小心不要弄坏防潮包装。焊丝存放时间不宜过长。 7.3.2 烘焙
1)焊条烘焙,采用专用的带自动控制温度的烘箱,宜采取用多少烘多少,随烘随用的原则,烘干后在室外露放时间不超过四小时,焊条在烘箱中叠起层数Φ4mm不超过3层,Φ3.2mm不超过五层。烘干箱必须带有排潮装置。
2)烘焙焊条时,禁止将焊条突然放进高温炉内,或从高温炉内突然取出冷却,防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱皮现象。焊条重新烘干次数,不得超过2次。
3) 烘箱上的仪器、仪表应定期检验,检定证书在有效期内。 7.3.3 发放使用
焊工领取焊条后应仔细核对,如有疑问应及时向管理员提出;领取焊条确认后,立即放入焊条保温筒内,随用随取。
7、焊接工艺措施
7.1焊前的质量预防措施
1)项目开工时,班组长确定适合的施工人员,施焊焊工严格履行焊前练习及考试手续。
2)焊接技术负责人认真执行焊接规范,结合实际情况编制详细的作业指导书、工艺、焊接参数恰当准确。
3)焊接技术负责人根据施工作业指导书向有关人员进行技术交底。 4)施工焊工严格按作业指导书和技术交底进行施工,在现场对照技术交底,认真执行工艺参数。
5)施工中使用的焊接材料符合国家标准,具有出厂合格证明,不合格的坚决退货,严把焊材进货关。
6)焊工凭技术交底单到焊条库房领用焊材。 7)环境温度低于焊接的下限温度时坚决停止施工。
8)焊前严把对口质量关,按要求验收对口质量后,焊工方可施焊。 焊件在组装前必须将焊口或焊缝表面及附近母材内、外壁10至15毫米范围内的油、漆、垢、锈等清理干净,直至发出金属光泽。焊件对口时应做到内壁齐平,如有错口,要求对接单面焊局部错口值不应超过壁厚的10%,且不大于1mm;对接双面焊局部错口值不超过焊件厚度的10%,且不大于3mm。
焊口的局部间隙过大时,应设法修整到规定尺寸,严禁在间隙内加填塞物。
7.2施工中间过程控制
1)焊接技术负责人深入现场,进行技术指导和监督焊接工艺的执行情况,核对技术参数,对不符合的施工项目责令立即停工整顿,并给予经济处罚。
2)焊工引弧时,只能在坡口内引弧,严禁在被焊工件表面引弧、试电流或随意焊接临时支撑物,高合金钢材表面不得焊接对口用卡具。
3)焊件点固焊时,焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度等都与正式施焊一样,点固焊后检查每个焊点的质量,如有缺陷应立即清除,重新进行点焊。大口径焊口采用填加物方法点固,去除临时点固物时,不损伤母材,并将残留焊疤清除干净、打磨修整。
4)焊工工器具齐全,施焊过程中,无论焊口或是焊缝,必须逐层清理,有缺陷或粘焊条(丝),必须设法清除。
5)焊工使用的电焊线要完整,严禁裸露,在移动施工位置时,要注意焊钳切勿接触焊件和设备。
6)焊工在焊口或焊缝焊完后,要对每一道焊口或焊缝进行自检,发现气孔、夹渣、咬边、裂纹等表面缺陷,应立即剔除并修补,使表面质量达到优良。
7)对于需要热处理的焊口,要求焊前预热、焊后及时进行高温回火处理。热处理过程中,严格按照技术交底的工艺参数进行,控制温度和时间。 7.3焊后的跟踪检验、反馈保证
1)焊口焊完,及时进行“三检”无损检验。若焊缝无损检验不合格,填写焊口返修通知单,向焊接队提供焊口编号、缺陷位置和尺寸。焊接队接到焊口返修通知单后,应在一个工作日内返修完毕。
2)焊接技术负责人将检验结果进行分析总结,对出现的问题及时分析原因,拿出对策,解决问题和指导以后的工作,避免出现类似的问题。
3)技术负责人、班组长参与金相结果的原因分析,以利于今后各自职责范围内有针对性地工作。
4)制定明确的质量计划,在计划、布置落实施工计划的同时、制定、布置、落实质量计划。
8、常见焊接缺陷及质量控制
缺陷类型 缺陷特征 1、发生在焊缝区或热影响区,沿焊缝方向分布; 2、有氧化色彩; 3、焊后即可见 产生原因 处理措施 热裂纹 冷裂纹 1、处于焊道与母材熔合线附近的热影响区中, 为穿晶裂纹; 2、无氧化色彩; 3、有延后特性。 1、氢气孔; 2、一氧化碳气孔气孔 (氧化铁和碳反应产生); 3、氮气孔。 未焊透 1、分为表面未焊透和内部未焊透; 2、减小焊接面积,引起应力集中; 3、发生频率高。 未融合 1、发生在焊条和母材、不同焊接层间; 2、未融合经常伴随夹渣。 1、选择合适的焊接材料,严格控制杂质含量; 1、母材中硫、磷、2、选择合适的焊接工艺铜等杂质含量过高; 参数,控制焊接速度、电2、街头中存在拉应流等; 力。 3、焊前预热,焊后缓冷。 1、选择碱性焊条或焊1、焊接接头淬火倾剂,减少氢含量; 向严重,产生淬火组2、焊条焊剂烘干; 织; 3、清除焊缝坡口及附近2、接头含氢量较的母材上的油、水、锈等高; 杂质; 3、存在较大的拉应4、焊前预热,焊后缓力。 冷; 5、焊后热处理,去氢。 1、焊接部位不洁1、焊接前清除坡口及附净,存在油水锈杂近的母材上的油水锈杂质; 质; 2、焊条和焊剂受2、焊条和焊剂应在适当潮; 的温度下烘干保温; 3、电流和焊接速度3、控制焊接电流及焊接过大; 速度; 4、气体保护焊时气4、采用气体保护时,控体流量过大。 制保护气体的流量。 1、正确选用和加工破1、坡口角度或间隙口; 偏小,钝边过大,坡2、选择合适的焊接电流口边缘不齐; 和焊接速度,运条摆动适2、焊接工艺参数选当,随 择不当; 时调整焊接角度; 3、坡口不洁净; 3、认真清洁坡口及附近4、焊工技术差。 母材; 4、提高焊工技术水平。 1、采用合理的电流; 1、焊接热不够; 2、选用适当的焊接速2、层与层之间的焊度; 渣没有清除干净; 3、认真清洁坡口及附近3、坡口不洁净。 母材; 4、提高焊工技术水平。
夹渣与夹杂 1、包括非金属杂质及熔渣; 2、肯能存在于焊缝与母材间及焊缝层间。 1、坡口角度或电流太小; 2、弧长过长或极性不当; 3、坡口未清理干净; 4、层间焊渣为清理干净。 1、电流过高,电压过大,电弧过长偏吹; 2、运条角度不当,手法不稳,焊接焊接速度过快。 1、选择合适的坡口参数及焊接参数(电流和焊接速度); 2、保持坡口干燥洁净; 3、层间焊渣清理干净后焊接下一道焊口。 1、可分为内咬边和外咬边; 2、咬边不仅减少了有效工作截面积,咬边 还在咬边处形成应力集中; 3、咬边多出现在横、立、仰焊。 1、过多熔化的金属流到了位熔化的母材上; 2、常伴有未熔合和焊瘤 夹渣出现。 3、使焊缝实际尺寸发生偏差,而且容易造成应力集中。 1、选择合适的电流和电压; 2、注意控制焊接角度及电弧长; 3、加强焊工技能培训。 1、电流过大造成焊接温度太高; 2、运条速度太慢; 3、操作不熟练。 1、控制电流大小和运条速度; 2、选择正确的运条角度; 3、加强焊工技能培训。 1、选择正确的焊接电流和焊接速度; 2、组对的时候控制好焊接间隙; 3、在焊接接头处电弧不能长时间停留,运条匀速。 1、常见于薄板焊烧穿 接。 1、间隙太大; 2、焊接电流太大而焊速太快。 9、质量检验与评定 施工质量验收,实行自检、专业公司复检和质检科验收的三级质量检查验收制度:
焊工对施工质量负责,及时对焊接接头表面质量进行自检并做好记录,发现焊口表面缺陷超标应及时处理;
各安装项目公司质检员对班(组)提交的焊接自检记录和实体质量进行复查,检验合格后,及时填写《受监焊口一次合格率报表》报分公司质量管理科进行三级验收;若检验、检测不合格应及时反馈至施工班组,进行焊口返修处理;要求安装
项目公司专职质检员随时掌握施工情况,并根据质量情况有针对性的进行重点检查,帮助班(组)解决施工质量问题;
根据《受监焊口一次合格率报表》及施工记录,进行三级检验、评定质量等级。
10、安全文明施工
10.1 安全保证措施
(1)作业前,二氧化碳气体应先预热15分钟,开气时。操作人员必须站在瓶嘴的侧面。
(2)作业前,应检查并确认焊丝的进给机构、电线的连接部分、二氧化碳的供应系统合乎要求。
(3)二氧化碳气体瓶宜放在阴凉处,其最高温度不得超过30℃,并应放置牢靠,不得靠近热源。
(4)焊接操作及配合人员必须按规定穿戴劳动防护用品。并必须采取防止触电、高空坠落、瓦斯中毒和火灾等事故的安全措施。
(5)现场使用的电焊机,应设有防雨、防潮、防晒的机棚,并应装设相应的消防器材。 10.2 文明施工
(1)对施工人员进行文明施工教育,加强职工的文明施工意识。 (2)实行区域管理,划分责任范围,定期进行文明施工检查。
(3)切实加强火源管理。施工现场禁止吸烟,电、气焊及焊接作业时应清理周围的易燃物,消防工具要齐全,动火区域要安放灭火器,并定期检查。
(4)废料要及时清理,并在指定地点堆放,保证施工场地的清洁和施工道路的畅通。
(5)做好成品的外观及形体保护,减少污染。 (6)场容整洁,宣传标志、安全标志醒目。
11、结束语
本主桥钢箱梁焊接施工难度大,质量、精度要求高,必须针对性制订工艺规程,采用有效措施,解决各种问题对焊接质量的影响,保证钢箱梁焊接精度及焊缝外观和内在质量。
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