钢箱梁制造加工技术总结(杜欣遥)
钢箱梁
制造加工技术总结
编
制
复
核
审
核
成都中铁二局鑫诚钢结构有限公司
2016 年 12 月
目
录
第一章
编制说明
一、编制说明
本技术总结详细介绍钢箱梁的加工制造方法，并结合海秀快速路、沱江二桥、梅汕客专三个工程实例，描述了钢箱梁的制造过程，并重点论述了钢箱梁制造关键技术。说明了钢箱梁制造过程中各细节工序的具体要求和实施方法。阐述了制造技术应用于生产效率高、易操作，且质量容易保证，为同类钢箱梁提供了有利的借鉴。钢-砼组合梁钢结构部分（上翼缘板设置栓钉）加工方法与钢箱梁基本相同，现按照钢箱梁制造加工工艺总结，不再对钢-砼组合梁单独进行叙述。
二、编制依据
1、海口市快速路网骨干工程海秀快速路（一期）3 标高架桥组合梁施工图。
2、国道 G321 线泸州沱江二桥加宽改造工程北岸高架桥（+55+）m
钢箱梁施工图。
3、梅汕客专（34+160+34）m 刚架系杆拱——钢箱连续梁组合桥施工图。
三、参考文献
（1）
《高速铁路设计规范》 （TB10621-2014）；
（2）
《铁路桥涵设计基本规范》 （）；
（3）
《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》 （）；
（4）
《铁路桥涵地基和基础设计规范》 （）；
（5）
《铁路桥梁钢结构设计规范》 （）；
（6）
《钢筋混凝土拱桥技术规范》（GB50923-2013）；
（7）
《铁路工程抗震设计规范（2009 版）》 （GB50111-2006）；
（8）
《铁路混凝土结构耐久性设计规范》 （TB10005-2010）；
（9）
《铁路钢桥制造规范》 （Q/CR 9211-2015）；
（10）
《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》 （TB/T 1527-2011）；
（11）
《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JTT 722-2008）；
（12）
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；
（13）
《不锈钢复合钢板和钢带》（GB/T 8165-2008）；
（14）
《不锈钢热轧钢板和钢带》（GB/T 4237-2015）；
（15）
《不锈钢复合钢板焊接技术要求》（GB/T 13148-2008）；
（16）
《桥梁用结构钢》（GB/T 714-2015）；
（17）
《碳素结构钢》（GB/T 700-2006）。
（18）
《钢桥 钢与钢-混组合桥梁概念和结构设计》（Jean-Paul Lebet,Manfred ,2014）
（19）
《箱梁桥分析与设计（梁段板元法）》（钱寅泉，倪元增，周良，2015）
（20）
《钢箱梁桥设计》（贾高炯,2016）
第二章
绪论
一、钢箱梁桥发展概况
钢箱梁桥诞生于 19 世纪中期。在我国的发展起源于 20 世纪 60 年代，且多用于铁路桥梁。20 世纪 90 年代，我国才开始大规模使用正交异性钢桥面板箱梁，但发展速度非常快，20 年间取得了辉煌成就，令世界瞩目。
二、钢箱梁桥的结构特点
钢箱梁一般由顶板、底板、腹板、横隔板、纵隔板及加劲肋等通过焊接或栓接的方式连接而成。其中顶板为由盖板和纵向加劲肋构成的正交异性桥面板。
钢箱梁主要具有下列特点。
质量轻、节省钢材。由于钢箱梁能有效地发挥钢板的承载能力，不存在冗余构件，比钢桁梁桥节约钢材 20%左右，跨径越大越节约。同时由于上部结构的自重减轻，桥梁下部结构的造价也会相应地减小。
抗弯和抗扭刚度大。钢箱梁采用闭合截面，在材料数量相同时，可较其它截面形式提供更大的抗弯和抗扭刚度，故特别适用于曲线桥和承受较大偏心荷载的直线桥。
安装迅速，便于养护。钢箱梁可以在工厂制成大型安装单元，从而减小工地连接螺栓数量。在施工时便于纵向拖拉或者顶推法架设。箱形梁结构简单，油漆方便，且由于内部为闭合空间，更容易抗锈蚀。
适于做成连续梁。这是因为其他截面形式能提供几乎相等的承载正、负弯矩的能力。
有利于提高架设效率。随着大型架设机械的开发和节段架设工法的进步，钢箱梁适合应用于大段架设或者顶推，有利于提高架设效率、缩短工期。
梁高小、适合于立交桥和建筑高度受到限制的桥梁等。采用较小的梁高可以有效地缩短引桥的长度，降低成体工程造价。
箱梁内部可作为桥梁维修管理通道，不需要脚手架即可进行内部检查、涂装、修补等作业。同时，箱梁内部可作为电缆水管气管等附属设施的通道。
如果箱梁内部密封，可切断外部水气等腐蚀介质，有利于防腐蚀或者有利于延长涂装寿命。
横隔板加劲结构等都在箱内，外形简洁、美观。
尽管钢箱梁在结构、养护、美观上优势明显，但在具体进行钢箱梁的分析时，由于钢箱梁属于薄壁结构桥面板，为典型的正交异性板结构，其在整体荷载、局部荷载作用下的受力行为非常复杂，处于一种弯、剪、扭的复杂受力状态，因此在设计中需对以下问题进行深入的分析。例如，偏心荷载作用下钢箱梁的应力分析，正交异性钢桥面板的强度、刚度和疲劳性能分析，带肋加劲板的屈曲强度和屈曲后性能分析等。此外，在大跨度连续钢箱梁制造和架设过程中，需对以下问题进行研究即钢箱梁制造的合理化、合理架设方案的选择、钢箱梁制造及架设精度标准等。
三、钢箱梁桥应用范围
由于钢箱梁桥有上述特点，钢箱梁常用在一些特殊的情况下，了解钢箱梁的特点才能合理确定其应用范围。
（1）
大跨度连续钢箱梁多用于基础条件较差，水上施工条件差时。
（2）
大跨度连续钢箱梁。自重小、抗风稳定性好、抗扭刚度大、施工养护方便，抗风要求高。
（3）
市政高架桥、匝道桥钢箱梁。多用于道路曲线半径小、上跨交通量大的既有道路、异性结构、梁高受限、施工期间交通组织需要等。
（4）
人行桥钢箱梁。等梁高、主要由自振频率、景观控制设计。
四、钢箱梁组成构件及结构体系
钢板箱型梁是钢桥中采用的结构方式。钢箱梁一般由顶板、底板、腹板、横隔板、横肋、纵隔板及加劲肋等通过全焊接的方式连接而成。其中顶板是由盖板、纵向加劲肋和横肋构成的正交异性桥面板。
钢箱梁是由带纵横肋的上、下翼缘和腹板组成的“薄壁”钢箱结构。主要断面形式有：单箱、双箱或者多箱及梯形断面箱梁。
钢箱梁有三个受力体系，其分别为：
（1）
第一体系。钢桥面板额纵向加劲肋作为主梁的上翼缘与主梁一同构成主要承重构件——主梁体系。
（2）
第二体系。由纵肋、横肋和桥面板组成的桥面系结构，其中桥面板被看作纵肋和横肋的共同上翼缘。
（3）
第三体系。仅指桥面板，它被视为支撑在纵肋和横肋上的个向同性的连续板——盖板体系。
第三章
施工总体部署
一、组织机构及人员计划 1、组织机构
为确保项目顺利实施，公司抽调钢箱梁制作经验丰富的技术、管理人员，负责组织落实制造、加工、涂装、运输等本合同段的全部工作。组织机构如下图所示：
2、管理人员职责分工
（1）总经理职责：
1）总负责人，主持全面工作；
2）对生产、经营、安全、质量等方面负全责；
下料车零件下加工车单元件总成
车涂装车检
验
材
料
装
配
质
检
焊
接
质
检
结
构
工
焊
接
工
库
管
安
全
施
工
计
调
涂
装
质
检
涂
装
工
质 量 主总工程师
副经理
总经理
物 资 主管技 术 主管生 产 主管
3）在总经理的领导下，是本工程施工方面的指挥和协调中心，对内主要协调厂内职能部门、主制单位关系，对外协调与业主、设计、监理及政府管理部门的关系。
（2）副经理职责：
1）重点负责工地钢箱梁、桥上环缝焊接的管理工作；
2）组织做好生产前的准备工作，加强生产调度，均衡生产力量，认真分析生产中存在的薄弱环节，掌握资金、材料、人员及生产设备的状况，确保施工作业计划如期进行；
3）组织贯彻国家劳动保护方针、政策、法令和上级有关安全生产方面的指示，对管理人员、工程技术人员和员工进行经常性的安全生产教育，定期组织专业性质量检查，召开质量分析会议；
4）正确贯彻执行国家和各监督部门的有关产品质量方面的法律、法规和条例。领导全员遵守交通、航道、水利、电力、通讯、公用事业、环境保护等部门及市的有关规定，协调好指挥部、监理工程师和协作单位的关系；
5）负责工程的安全生产工作，领导编制和组织实现安技措施计划，监督劳动保护费用的使用，确保安全管理体系正常运行；
6）领导编制施工作业计划和生产报表，组织均衡生产，合理调配使用生产设备和生产力量，积极协调各施工队、组的工作，以确保正常施工的合理运行；
7）领导管理人员、工程技术人员进行经常性的检查、考核工作，认真抓好工程质量和工程进度；
（3 总工职责：
1）全面负责技术管理工作；
2）领导和组织施工图纸的会审工作，对提出的问题要组织研究和解决；
3）负责施工技术准备及组织编制施工组织设计；
4）组织解决施工生产中的技术问题，主持召开技术会议，审批重大技术方案；
5）督促有关部门和各分包商认真做好工程质量的检查验收工作，组织工程竣工验收；
6）负责重大安全技术方案的审批，参加安全大检查，解决施工中存在的安全技术问题；
7）督促有关部门做好原始资料的积累，负责组织竣工资料的整理移交；
8）负责组织开展新技术、新工艺、新设备的研究和推广工作。
3. 劳动力计划表（加工 2000T 钢箱梁）
序号
工种
按工程制作阶段投入劳动力情况
厂内制造及加工
1
组装工
20
2
划线工（含测量）
5
3
剪冲工
2
4
切割工
5
序号
工种
按工程制作阶段投入劳动力情况
厂内制造及加工
5
钻工
4
6
刨工
1
7
电焊工
30
8
修整工
5
9
铣工
3
10
喷砂工
6
11
打磨工
12
12
涂装工
12
13
起重工
4
12
吊车司机
4
14
检查工
8
15
探伤工
3
16
辅助工
20
合计
144
五、设备投入 为确保质量和工期要求，实现制造 “优质、高效”的目标，在生
产制造中采用先进工艺、先进技术。同时配备满足现场生产的机械设备及材料，现场材料及主要设备投入见下表：
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备
注
1
叉车
5t
台
2
2
空压机
台
2
3
埋弧焊机
ZD5-1250
台
6
4
CO2 焊机
350KR
台
12
5
直流焊机
ZX5-100
头
6
6
气刨机
ZGN6-500
台
2
7
半自动切割机
GC1-30
台
2
8
X 光射线仪
台
1
9
超声波探伤仪
CTS-26A
台
2
10
焊条保温筒
S-3
个
5
11
无气喷涂机
GPQ9C
台
2
12
高效喷砂机
ACR-3LP
台
3
13
汽车吊
75T
台
1
14
汽车吊
50T
台
1
15
汽车吊
25T
台
1
16
运梁平车
台
2
17
龙门吊
20T/5T
台
1
18
点动角磨机
把
10
19
烘干箱
个
1
20
钢盘尺
50m
把
1
21
盒尺
把
5
22
水准仪
台
1
23
经纬仪
台
1
24
千斤顶
5T
个
10
25
手拉葫芦
5T
个
10
所有检测量具及设备经过具有检测资格单位校验和按期校验
第四章
钢箱梁制造工艺流程
钢箱梁制造与安装划分为三个阶段：即板单元制造，梁段制造，桥位连接。板单元制造及梁段制造均在钢结构生产车间内完成；桥位连接在桥址拼装平台上完成环缝焊接。本桥钢箱梁制造与安装采用“板单元制造→板单元运输→板块拼接→多梁段连续匹配组焊及预拼装→梁段涂装→梁段运输→工地连接→最终涂装”的程序。
一、技术准备 技术部门认真研究钢箱梁设计图纸、规范、技术要求等资料，并邀请设计部门进行设计交底。在此基础上，编制《钢箱梁制造验收规则》、《钢箱梁制造工艺方案》，完成施工图转化、工装设计、焊接和火焰切割工艺评定、油漆工艺试验、工艺文件编制和质量计划编制等准备工作。
工装设计
1）为保证各梁段的制造精度，提高生产效率，设计制造一系列工装，具体见下表：
表
工装设计一览表
单 元 件 制 造
梁 段 制 造
1.板单元自动定位组装胎
2.液压焊接反变形胎
3.拱肋短管焊接胎架
4.板单元检测平台
5.腹板单元组焊平台
1.板块拼装胎架
2.钢箱梁整体拼装胎架
3.测量坐标系统
4.防风防雨棚
6.横隔板单元组焊胎架
二、主要材料 一般选用的钢材应符合以下标准
表
钢材标准
钢 号
标 准 名 称
标 准 号
06Cr18Ni11Ti（321）
不锈钢热轧钢板和钢带
GB/T 4237—2015
Q345qD
桥梁用结构钢
GB/T 714—2015
Q370qD
桥梁用结构钢
GB/T 714—2015
Q235
碳素结构钢
GB/T 700—2006
表－ 2
热机械轧制钢化学成分要求
钢种
厚度
C%
Si%
Mn%
P%
S%
Als
Ceq%
Q345qD
≤50mm
≤
≤
～
≤
≤
～
≤
Q370qD
≤50mm
≤
≤
～
≤
≤
～
≤
表－ 3
碳素结构钢化学成分要求
钢种
C%
Si%
Mn%
P%
S%
Q235B
≤
≤
≤
≤
≤
表－ 4
不 锈钢化学成分要求
钢种
C%
Si%
Mn%
P%
S%
Ni
Cr
Ti
06Cr18Ni11Ti
≤
≤
≤
≤
≤
～
～
≥ 5×C
表－ 5
桥梁结构钢力学性能和工艺性能要求
牌 号
质量等级
厚度
屈 服点 σs
抗 拉强 度σb
伸长率δ5
V 型冲击功（纵向）
180 ℃ 弯曲试验钢材厚度mm
mm
MPa
MPa
%
温度℃
J
时效 J
不
小
于
≤16
＞16
Q345q
D
≤50
345
490
20
-20
120
d=2a
d=3a
Q370q
D
≤50
370
510
20
-20
120
注 1
d-弯心直径，a-试样厚度（直径）
表－ 6
碳素结构钢力学性能和工艺性能要求
牌 号
质量等级
厚 度(直径)
屈 服点 σs
抗 拉强 度σb
伸长率δ5
V 型冲击功（纵向）
180 ℃ 弯曲试验钢材厚度mm
mm
MPa
MPa
%
温度℃
J
时效 J
不
小
于
纵向
横向
Q235
B
≤16
235
370～500
26
+20
27
d=a
d=
16～40
225
370～500
26
+20
27
注 1
d-弯心直径，a-试样厚度（直径）
表－ 7
不锈钢力学性能和工艺性能要求
牌 号
规定塑性延伸强度
抗 拉 强度 Rm
断 后 伸长率 A
硬度值
MPa
MPa
%
HBW
HRB
HV
不
小
于
不
大
于
06Cr18Ni11Ti
205
515
40
217
95
220
焊接材料
1）焊接材料应根据焊接工艺评定试验结果确定。
2）选定焊接材料，必须符合表的规定。
表
焊接材料标准
名 称
型
号
标
准
标 准 号
焊条
碳素钢
《碳钢焊条》
GB/T5117－1995
焊条
低合金钢
《低合金钢焊条》
GB/T5118－1995
焊丝
碳素钢、合金钢
《熔化焊用钢丝》
GB/T14957－1994
焊丝
低碳钢、低合金钢、合金钢
《气体保护焊用钢丝》
GB/T14958－1994
焊丝
碳钢、低合金钢
《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》
GB/T8110－1995
焊剂、焊丝
碳素钢
《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》
GB/T5293－1999
名 称
型
号
标
准
标 准 号
焊剂
低合金钢
《低合金钢埋弧焊用焊剂》
GB/T12470－1990
3）焊接材料除进厂时必须有生产厂家的出厂质量证明外，并应按现行有关标准进行复验，做好复验检查记录。
4）焊接材料如有变化，应重新进行焊接工艺研究和评定，并经监理工程师批准后，方可投入使用。
涂装材料
1）涂装材料应兼有耐候、防腐蚀、美化结构等多种功能。防腐使用期应满足图纸要求。
2）禁止使用过期产品以及不合格产品和未经试验的替用产品。
3）本桥钢结构的不同涂层应尽可能选用同一厂家的产品。涂装材料进厂后，应按出厂的材料质量保证书验收，并做好复验检查记录备查。涂装材料未经设计批准不得改变。
焊接工艺评定
焊接工艺评定流程：
汇总焊接位置 编制焊接工 组织焊工焊试板作力学性能 编制焊接
1）焊接工艺评定是编制焊接工艺的依据，应在拱肋制造开工前完成。评定试验用的母材应与产品一致，尽可能选用含量上限制备试板。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。焊缝力学性能等方面和母材匹配。焊缝（包括焊缝与热影响区）的冲击韧性指标原则上与母材相等，按 GB/T 714—2015、GB/T 1591—1994 标准执行。
2）根据设计图纸和《制造验收规则》的规定，编写《焊接工艺评定任务书》，呈报监理工程师审批。根据批准的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）为检验钢材及焊缝的韧性储备，我们在本桥焊接工艺评定中增加系列温度冲击试验。
4）针对构件的接头形式，初步拟订焊接工艺评定方案。
5）焊接工艺评定试验提供最终报告，经监理工程师审查、批准生效，并在生产中跟踪、检查、补充和完善施工工艺。如生产过程中某焊接工艺产生不稳定低于质量要求时应立即终止使用。
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。焊接工艺指导书经监理工程师批准后，根据焊接工艺指导书的内容组织施工。
工艺文件编制
按照招标文件和设计文件的要求，编制制造验收规则来指导和控制钢箱梁及钢管拱制造的全过程，并对制造验收规则进行分解细化，编制工序工艺文件共 39 个，用于控制施工质量。
表
工艺文件清单
序
号
编
号
工
艺
文
件
名
称
1 1
XXX/XX- - 01
钢箱梁制造验收规则
2 2
XXX/XX- - 02
原材料管理办法
3 3
XXX/XX- - 03
单元件编号规定
4 4
XXX/XX- - 04
拼装测量工艺
5 5
XXX/XX- - 05
高强栓施拧工艺
6 6
XXX/XX- - 06
存放、转运工艺规程
7 7
XXX/XX- - 07
桥位连接工艺
8 8
XXX/XX- - 08
钢箱梁运输方案
9 9
XXX/XX- - 09
焊接工艺规程
10
XXX/XX- - 10
焊缝编号规定
11
XXX/XX- - 11
探伤清册
12
XXX/XX- - 12
涂装工艺规程
13
XXX/XX- - 13
无损检测工艺规程
14
XXX/XX- - 14
钢箱梁制造检验规程
15
XXX/XX- - 15
原材料检验规程
16
XXX/XX- - 16
焊工考试方案
材料采购
在材料采购过程中按照设计图纸上的相关技术要求执行。
材料复验
1）按技术要求，采购 Q345qD 和 Q370qD 钢板、Q370qD+321 不锈钢
复合钢板、Q235 钢板，其材质和规格应满足《桥梁用结构钢》（GB/T 714—2015）、《不锈钢复合板和钢带》（GB/T 8165-2008）、《不锈钢热轧钢板和钢带》（GB/T 4237—2015）、《碳素结构钢》（GB/T 700-2006）的要求。
2）钢材首先必须进行质保书检查，即核对质保书和实物的炉批号做到证物相符；其次进行外观检查与板厚检验；最后根据标准要求，按同一厂家、同一材质、同一板厚、同一出厂状态每 10 个炉号抽检一组试件，作化学成份、力学性能试验，验收标准：GB/T 714—2015、GB/T 700-2006、GB/T 4237—2015。
3）焊接材料首先必须检查质保书，做到证物相符，其次进行外观检验。最后，首批按型号、规格各取一组进行化学、力学性能试验，并按相应的验收标准要求进行。
4）涂装材料进厂后，应检查有关产品合格证和质量说明书，核对生产厂家、涂料名称、牌号、颜色、批号和生产日期，并进行涂料复验。
5）所有材料均应根据验收标准复检合格后方可使用。
材料管理
1）材料检验合格，由质检部在质保书上加盖合格印章，编上序号，作为领料依据，不合格材料反馈给供货单位及时换料。
2）本工程材料专料专用，物资部门必须妥善保管。作明显的标记，严格材料领退制度，严格退料管理，以免使用过程混用。
3）所有材料应妥善存放，避免积水积尘，防止腐蚀。
三、板单元制造 板单元的制造质量直接影响钢箱梁的内在、外观质量，所以采用样
板定位组装、船位焊接的工艺，以达到质量稳定、优质、高效的目的。
板单元
所有板单元可按类型在车间内专用胎架上形成流水作业制造，易于实现生产规范化，产品标准化，质量稳定化。
B2 B1 B2B3D1 D2 D3D1 D2 D3BFB3BFZFZF 图
板单元划分示意图
关键工艺
板单元制造按照“钢板赶平及预处理→数控精切下料→零件加工（含 V 型肋制造）→胎型组装→反变形船位焊接→局部修整”的顺序进行，其关键工艺如下：
●
预处理：钢板采用预处理自动生产线进行赶平、抛丸、喷漆、烘干。
●
下料：板件采用空气等离子及火焰数控切割机下料，切割设备同时完成自动划线和标识喷写，全面提升机械自动化水平。
●
V V 型肋U /U 形肋加工：钢板下料后用双面铣床加工边缘；V V 型肋栓孔采用样板钻孔，提高标准化水平；在专用数控铣床上同时加工 V V 型肋U /U 形肋两边坡口，钝边尺寸精度达到正负毫米以内，坡口角度正负度；最后在数控折弯机上压制成型。
●
板单元组装：板单元组装均在自制的板单元组装胎上进行，胎具批注 [zjs1]: 图片与此对应，以下同，不要集中把图片弄到一起
有自动定位的功能，保证板单元组装精度。
●
板单元焊接：由于板单元为单侧加劲构造，采用液压传动旋转、锁紧反变形焊接胎焊接，恰恰可以抵消单侧焊接产生的变形。焊接中优先采用自动和半自动 CO 2 焊，可以起到稳定控制焊接质量，减小人工技能差别的影响，提高工效，缩短生产周期，降低制造成本的作用。
●
自由边棱角打磨：板单元焊接后，采用自动倒棱设备对自由边棱角进行打磨，解决以往人工砂轮打磨效率低、质量差的问题。
钢材预处理自动生产线
电 磁吸盘
等离子切割机
火焰切割机
双台连动数控折弯机U U 形肋钻孔胎
板单元制造方法
1）顶板单元
（1）制造工艺
度 高精度 U U 形肋自动 定位单 板单 液压旋转式板单元反变形船位● 顶板精切下料后用赶板机赶平，严格控制平面度。V 型肋采● 采用反变形胎，用 CO2 自动焊机施焊，焊后控制松卡温度，并进行适当修整。● 顶板采用多嘴精切（含切坡口），在梅州侧留配切量。V 型肋下料后经过矫正、机加工、压● 采用磁力吊吊钢板，以防产生永久变形。用板单元组装胎组装，组装胎设有钢板、V 型肋● 焊后在检测平台上检验、修整，以保证顶板平面度。修
整
组
装
矫
正
焊
接
下
料
顶板单元是全桥最多最主要的板单元，其制造精度直接影响到全
（2）制造工艺流程
·
2）底板单元
N
Y
不 合 格加工坡口
板单元组装
制 孔
检 V 型肋压型
不 合 格Y
N
检 N
赶 平
预处理
精切下料
赶 平
复 进 料
不 合 格Y
●检查包N
N
Y
焊 接
修 整
检查检 不 合 格不 合 格标 记
补漆包Y
（1）制造工艺
● 底板精切下料后用赶板机赶平，严● 采用磁力吊吊钢板，以防产生永久变形。用板单元组装胎组装，组装 U 肋
矫
正
下
料
● 底板采用多嘴精切（含切坡口），梅州侧留配切量，焊接边留焊接焊
接
板单元修整检测● 在检测平台上检查板单元。平面度，
存 放
修
整
（2）制造工艺流程
Y
N
N
N
N
加工坡口
赶 平
预处理
精切下料
赶 平
N
板单元组装
Y
Y
焊 接
修 整
Y
复 进 料
检 检 检查
检 不 合 格品 控 制Y
不 合 格品 控 制不 合 格品 控 制不 合 格品 控 制不 合 格品 控 制 检查包括焊缝补 漆
标记打U 形肋压组焊钢衬
● 主板采用数控切割，周边预留 50mm 二次切头量；肋板、人孔和管线孔围板采● 严格控制平面度和直● 精确划出上水平肋位置线，所有竖肋均以此线为基准定位组装，其目的在于控制上水平肋至底边的尺寸，便于顶板在● 板边与胎架固定，用 CO 2 2 半自动焊机对称施焊，严格控制焊接变形。● 指派优秀修整技师代班指导，严格按修整工艺规程规定的顺序进行修整，并严下
料
矫
正
组 焊 竖组 焊 水 平肋修
整
数 控 程切 3）横隔板单元
1 1 ）实体式横隔板
（1）横隔板制造工艺
为避免焊接收缩对隔板 U 形肋槽口间距的影响，隔板单元采用先组焊加劲肋后数控切割周边的工艺。
横隔板不仅是钢箱梁的骨架，而且在梁段组装时起到内胎的作用，其制造精度直接影响到梁段的几何尺寸和相邻梁段箱口间的匹
（2）制造工艺流程
N
Y
复验
进料
不 合 格品 控 制预处理
赶 平
数控切割下料
划 线 组 装肋板，人孔
焊
接
补
漆
数控程切隔板周边不 合 格品 控 制检
Y
Y
N
检 不 合 格品 控 制
4）腹板单元
（1）腹板制造工艺
中腹板为双侧加劲，为方便边室横隔板组装，边腹板外侧加劲肋暂不组装，待边室横隔板组装后，再进行中腹板加劲肋的组装及焊接。
下
料
矫
正
组焊纵、横修
整
● 腹板精切下料后用赶板机赶平，严格● 腹板采用数控精切，梅州侧留配切量，焊接边留出焊接收缩量。● 在反变形胎上划线组焊纵肋，用CO2 自动焊机施焊，焊后控制松卡温● 平台上划线组焊竖肋，用 CO2 自动焊机对称施焊，严格控制焊接变形,以● 在检测平台上检查板单元平面度。
（2）腹板制造工艺流程
N
N加工坡口
Y
预处理
精切下料
赶 平
N
板单元划线组装纵肋，竖Y
复 进 料
检 检 不 合 格Y
不 合 格不 合 格N
Y
检查不 合 格标 记 打● 检 查 包● 组焊分二次完N
Y
检 不 合 格焊 接
修 整
四、板单元制造工艺说明
下料及加工技术要求
1）
放样和号料应严格按施工图和工艺要求进行，并预留焊接收缩量。样板、样杆、样条制造的允许偏差应符合表的规定。
表
样板、样杆、样条制造允许偏差
序号
项目
允许偏差 (mm)
1
两相邻孔中心线距离
±
2
对角线、两极边孔中心距离
±
3
孔中心与孔群中心线的横向距离
±
4
宽度、长度
+，
5
曲线样板上任意点偏离
2）钢板下料前均进行预处理，通过赶平消除钢板的轧制变形，减小轧制内应力。
3）所有零件优先采用精密切割下料，精密切割下料尺寸允许偏差为±，切割面质量应符合表的规定。
表
精密切割边缘表面质量要求
等 用于主要零 用于次要零部 附
注
级
项 目
部件
件
表 面 粗 糙度 Ra
25μm
50μm
GB/T1031-2009用样板检测
崩
坑
不允许
每米允许有一处，深度不大于 1mm
超限修补,要按焊接修补规定处理
塌
角
圆形半径≤
切 割 面 垂直度
≤，且不大于
t 为钢板厚度
4）自动、半自动、手工气割和剪切仅用于工艺特定或切割后仍需加工的零件，切割面质量应符合表、表的规定。
表
自动、半自动、手工气割边缘表面质量
类别
项
目
标准范围 (mm)
标准范围 (mm)
构件自由边
主要构件
自动、半自动气割
手工气割
次要构件
自动、半自动气割
手工气割
焊接接缝边
主要构件
自动、半自动气割
手工气割
次要构件
自动、半自动气割
手工气割
表
剪切允许 偏差
序号
项
目
允许偏差
附
注
1
板件宽度
±
剪 切 边 缘 应 整齐，无毛刺，反口、缺肉等缺陷。
2
板边垂直度
＜5%板厚
3
板切割直线度
＜1/1000
4
型钢(杆件)长度
±
5
型钢端头垂直度
≤
5）对于形状复杂的零件，用计算机 1﹕1 放样确定其几何尺寸，并采用数控切割机精切下料。
6）当板件下料采用无余量切割工艺时，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。
7）火焰切割工艺经工艺评定确定并经监理工程师批准后方可实施。
8）号料前应检查钢料的牌号、规格、质量，当发现钢料不平直、有锈蚀、油漆等污物影响下料时，应矫正、清理后再号料，号料外形尺寸允许偏差为±。
9）号料时注意使钢板的轧制方向与梁主要受力方向一致。
10）下料流程图
编 数 控施工图、工技术交底
板材预处理
绘制套料图
制造样板
板单元零件加工技术要求
板单元件（含 V 型加劲肋）制作尺寸允许偏差应符合表的规定
表
板单元件（含 V V 型加劲肋）制作尺寸允许 偏差
序号
项目
允许偏差（ mm ）
示意图
说明
1 1
U U 型（V V型）肋
上 缘 宽 B:
＋２ .0- - １ .0
L L 为肋长
下缘宽 b:
±
肢高 h1 、 h2 ：±
│ h1- - h2 │：≤
旁 弯 、 竖 弯 ＜L/1000, 且不大于 6 6
2 2
顶 板 、底 板 、腹 板 等长度 L L ：±
W1 、2 W2 分别为纵肋和横肋的中心距
宽度 B B ：±
对角线相对差：＜
序号
项目
允许偏差（ mm ）
示意图
说明
单元件
平面度：
纵肋：＜ W1/300
横肋：＜ W2/500
L L 为板件长度
角变形：δ＜ b/150
板边直线度：≤
旁弯：
L/1000
3 3
横隔板
长度 L: ±1 1
h1 、 h2 ：±1 1
对角线差：≤
板边直线度：≤
平面度 :2/1000
4 4
其 他 零件
长度 L: ±
宽度 B B ：±
板边直线度：≤
零件矫正技术要求
零件可采用冷矫正或热矫正，矫正后的允许偏差应符合表的规定。
表
零件矫正允许偏差
零件
名称
简图
说明
允许偏差(mm)
钢
板
平面度
每米范围
f≤
直线度
全 长范围
L ≤8000
f≤
L ＞8000
f≤
型
钢
直线度
每米范围
f≤
角 钢 肢 垂 直度
联结部位
Δ≤
其余部位
Δ≤
角肢平面度
联结部位
Δ≤
其余部位
Δ≤
工字钢、槽钢腹板平面度
联结部位
Δ≤
其余部位
Δ≤
工字钢、槽钢翼缘垂直度
联结部位
Δ≤
其余部位
Δ≤
1）主要受力零件冷作弯曲时，环境温度不宜低于-5℃，内侧弯曲半径不得小于板厚的 15 倍，小于者必须热煨，热煨温度宜控制在 900～1000℃之间。冷作弯曲后零件边缘不得产生裂纹。
2）零件矫正宜采用冷矫，矫正后的钢材表面不应有明显的凹痕或损伤，零件冷矫时的环境温度不宜低于－12℃；采用热矫时，热矫温度应控制在 600～800℃，严禁过烧，热矫后的零件应缓慢冷却，降至
室温以前，不得锤击零件或用水冷却。
高强螺栓孔技术要求
1）高强螺栓孔必须采用钻床钻孔，不得采用冲床冲孔。
2）螺栓孔应成正圆柱形，孔轴线的垂直度应小于板厚的 1／20，孔壁表面粗糙度 Ra 不得大于 25μm，孔缘无损伤不平，无刺屑，螺栓孔径允许偏差应符合表的规定。螺栓孔距允许偏差应符合表的规定；有特殊要求的孔距偏差应符合设计文件的规定。
表
螺栓孔径允许偏差
螺栓直径
螺栓孔径
允许偏差(mm)
螺栓直径
螺栓孔径
允许偏差(mm)
M22
24
+
0
M26
29
+
0
M24
+
0
M30
33
+
0
表
螺栓孔距允许偏差
项目
允许偏差(mm)
项目
允许偏差(mm)
两相邻孔距
±
两组孔群中心距
±
板单元组装技术要求
钢构件组装尺寸允许偏差应符合表的规定。
表
板单 元组装尺寸允许偏差
序号
项
目
允许偏差(mm)
示 意 图
备
注
1
构
件
组
装
板式肋安装对线
≤
U/V 肋安装对线
≤
横隔板处及端口
U/V 肋安装对线
≤1
除横隔板处及端口外其它部位
结构组装间隙 a
a≤1
结构组装垂直度 b
b≤1
横隔板安装处板式肋与板的垂直度≤
结构组装直线度 c
c≤1
序号
项
目
允许偏差(mm)
示 意 图
备
注
对 接焊 组装 偏心
δ≤25
e≤
包括腹板、底板和面板
δ＞25
e≤1
对接间隙 a
Δ≤
十字接头组装错位偏差Δ
Δ≤1
2
加强结构组装
垂直度
≤
指横隔板等
直线度
3
板
单
面板横向翘曲
a ≤W1/300
W1—纵肋间距
序号
项
目
允许偏差(mm)
示 意 图
备
注
元
面板纵向翘曲
b ≤W2/500且≤3
W2—横肋间距
4
闭
口
肋
与板的组装间隙 a
≤1
中心距S
梁段端部
±
其它
±
5
隔板
横隔板平面度
f
≤h/250
且≤5
五、梁段制造方法
梁段拼装胎架
拼装胎架设计应满足下列要求：
1）胎架基础必须有足够的承载力，确保在使用过程中不发生沉降。胎架要有足够的刚度，避免在使用过程中变形，见图、。
2）在胎架上设置纵、横基线和基准点，以控制梁段的位置及高度，确保各部尺寸和拼装线形。胎架外设置独立的基线、基点，以便随时对胎架进行检测。
3）胎架纵向各点标高按设计给定的线形设计，本桥主跨钢箱梁由吊杆力张拉形成预拱度，在钢箱梁整体拼装时纵向为平直线。
4）胎架设有可拆装横梁，便于拖运梁段安全出胎。
5）每轮次梁段下胎后，应重新对胎架进行检测，做好检测记录，确认合格后方可进行下一轮次的组拼。
图
整体拼装胎架断面图
图
整体拼装胎架平面图
梁段制造
梁段拼装在拼装胎架进行，采用多梁段连续匹配组焊和预拼装工艺，即梁段组焊和预拼装在胎架上一次完成。组装采用正装法，以胎架
为外胎，以横隔板为内胎控制梁段外形结构尺寸，各板单元按纵、横基线就位，辅以加固设施以确保精度和安全。为使梁段对接时易于调准各板件的相互位置，将顶板、底板、腹板的纵肋端部焊缝留 200mm 长暂不焊接，在环缝施工时一起施焊。梁段组装按照平底板→斜底板→中室横隔板→腹板→边室横隔板→顶板→边腹板→梁上锚固构造→梁段预拼装→组焊附属结构的顺序进行施工，实现立体阶梯形推进方式逐段组装与焊接。梁段拼装重点控制桥梁的线形、锚固耳板位置精度、钢箱梁几何形状和尺寸精度、相邻接口的精确匹配等。
现以 A1 梁段为例对梁段连续拼装工序进行详细说明如下：
1）组焊底板单元
先将基准梁段中间底板单元置于胎架上，按照由 A 侧向 B 侧的顺序定位，使其横、纵基线与胎架上的基线精确对正，并固定。然后依次对称组焊两侧底板及斜底板板块。
横 基纵 基组装时应按设计宽度精确预留焊接收缩量，纵向控相邻制梁段间距和端口垂直度，梁段间预留工艺间隙。
2）组焊中室横隔板单元
以底板的横、纵基线为基准，按照由 A 侧向 B 侧的顺序定位，并焊接其与底板的焊缝。
组装定位时，以基准线确定横、纵隔板的位置，并用经纬仪检查各横隔板的端部角度和直线度，焊接时要从梁段中间向两侧对称
3）组焊中腹板单元
以底板的纵基线为基准，刻划中腹板组装线，按照由汕头侧向梅州侧的顺序定位，并焊接其与底板的焊缝。
4）组焊边室横隔板单元
以底板的横、纵基线为基准，按照由汕头侧向梅州侧的顺序定位，并焊接其与底板的焊缝。
为方便边 室隔板定位，中腹板外侧纵向加劲肋暂时不组装，待边室横隔板组装完成后再进行中腹板外侧纵向加劲肋的组焊。组装组装定位时，以基准线确定横、纵隔板的位置，并用经纬仪检查各横隔板的端部角度和直线度，重点控制吊杆锚固耳板处横隔板
5）组焊中间顶板单元
组装中间两块顶板板块，施焊纵向对接焊缝。
6）组焊其他顶板单元
从中间向两边依次组焊其它顶板板块，施焊各顶板间纵向对接焊缝及隔板与顶板焊缝。
组装顶板时应注意：控制顶板与底板的相对位置，同时兼顾箱体的高度，要求顶板与横隔板 必须密贴 。
7）组焊边腹板单元及锚固耳板加劲
横向以胎架端头标志塔上的基准线为基准，纵向以梁段底板基准端的基线为基准定位边腹板及锚固耳板加劲。
8）组焊锚固构造耳板
横向以胎架端头标志塔上的基准线为基准，纵向以梁段底板基准端的基线为基准定位锚固构造耳板。
组装 边腹板 时， ， 重点控制梁段整体宽度， ， 并合理预留焊接收缩量 ；定位锚固耳板加劲时，选择早晨或阴天定位。组装 锚固构造耳板 时 ， 重点控制 耳板 的空间位置及耳板之间的间距 ， 经纬仪检测横 向及纵向定位 ， 水准仪检测高程 ， 耳板间距可通过拉尺检测 ；定位锚固耳板加劲时，选择早晨或阴天定位。
9）组焊附属构件、临时匹配件等。
组装与焊接注意事项：
（1）为保证梁段的外形和几何尺寸，尽量减少内应力，梁段的焊接应分步进行，并遵循先内后外、先下后上、由中心向两边的施焊原则。优先选用 CO 2 焊方法。
（2）锚固构造耳板及其对应横隔板是主要传力构件，其组装定位精度要求高，组装时必须以胎架上的纵、横基准线为基准。
（3）对于结构比较密集的部位或梁段，在组焊时要分步进行，确保主要承力构件的主要焊缝焊接质量。
梁预拼装
为确保钢箱梁顺利架设连接顺利，钢箱梁在拼装场要进行预拼装，若发现梁段尺寸有误或预拱度不符时，即可在预拼装场进行尺寸修正和调整匹配件尺寸，从而避免在高空调整，减少高空作业难度和加快吊装速度，缩短封航时间。
1）预拼装过程
多梁段匹配组焊完毕后，按制造长度配切梁段一端预留量。在不受日照影响的条件下，精确调整和测量线形、长度、端口尺寸等，检验合
格后组焊工地临时匹配件，经监理工程师检验合格后，除最后一个梁段外其余梁段出胎，最后一个梁段前移与后续梁段进行预拼装。
预拼装应注意的事项如下：
（1）首段钢箱梁作为试验梁段，全面检查整个制造工艺是否合理及生产措施是否得当，经监理工程师批准后再批量生产。
（2）预拼装要根据监理工程师批准的预拼装图和工艺进行。
（3）预拼装着重控制相邻梁段锚固构造耳板的纵距和高程。
（4）预拼装时要考虑焊接环形焊缝收缩量对梁长的影响；同时确保钢箱梁横断面尺寸，特别是横向坡度匀顺。
（5）根据上次预拼装后累计总长和误差，修正本次预拼装梁段长度，不使误差积累。
（6）为消除钢箱梁安装的累积误差，保证全桥顺利合龙，合龙段长度应预留足够的配切余量。
2）预拼装检查
（1）桥梁总体线形尺寸检查
a.线形检查：桥梁线形检查以纵向中心线处和中腹板处的理论标高为准，检测各梁段两端横隔板对应位置的实际标高值，见图。
图
线形检查示意图
b.梁段扭曲检查：是通过检查各梁段两端横隔板处的左右标高值，判断各梁段的水平状态及扭曲情况，见图。
图
扭曲检查示意图
c.梁长及锚固构造耳板位置检查：将梁段耳板中心作为检查线，检查各梁段的累加长度，确定后续梁段的补偿量，见图。
图
梁长及耳 板位置检查示意图
（2）梁段间端口的匹配精度检查
除检查桥梁总体线形尺寸外，还必须检查端口连接，应重点检查顶板、底板、腹板以及 U 肋和板肋的对接精度，见图。
图
匹配精度检查控制点示意图
（3）坡口间隙检查及临时连接件垫板厚度的确定
合理的焊接间隙是保证焊接质量的一个重要因素。在顶板、底板和腹板处确定若干个间隙定位点，测点见图，用于间隙检查。
（4）预拼装检查测量要求
a.对各梁段的标高、长度等重要尺寸的测量，应避免日照影响，并记录环境温度。
b.测量用的钢带或标准尺在使用前应与被检测工件同条件存放，使二者温度一致，并定期送计量检测部门检定。
c．预拼装时利用胎架区域的测量坐标系统进行现场检测，如下图所示：
为垂直线（角尺线）均为预埋件为标高基准为测量标杆
梁段制造控制流程图
Y
中心底板定N
Y
Y
N
Y
N
组 焊 中 室不 合 格品 控 制检 组焊其它底不 合 格品 控 制检 不 合 格品 控 制检 中 腹 板 定N
不 合 格品 控 制检 N
不 合 格品 控 制检 组 焊 边 室Y
N
梁段预拼装
组焊附属设环口配切
检 不 合 格品 控 制Y
不 合 格品 控 制检 N
定位中心顶组焊其它顶板
Y
不 合 格品 控 制检 N
组焊边腹板
Y
不 合 格品 控 制检 N
组焊锚固构造Y
不 合 格品 控 制检 N
六、钢箱梁制造允许偏差、梁段验收条件 钢构件组装尺寸允许偏差见表，梁段制造允许偏差见表。
表
钢构件组装允许偏差
类别
项目
允 许 偏 差(mm)
简图
说明
板
材
组
装
板厚＞25
δ：≤
板厚≤25
δ：≤
对接板间隙
按 焊 接 工 艺要求
面板、底板、斜腹板对接错边量
△：≤
无孔两竖板中心线偏移
△：≤
拼接缝隙
△：≤
磨光顶紧缝隙
△：≤
横（纵）隔板组 横隔板间距 L
±2
类别
项目
允 许 偏 差(mm)
简图
说明
装
纵隔板间距 L
±2
表
梁段制造尺寸允许偏差
项目
允 许 偏 差(mm)
简图
说明
水 1
桥面板、底板四角水平
±4
△-偏离理论轮廓线沿节段纵向误差值
2
中拱偏差(△)
0～4
端口
尺寸
1
半 宽（ B/2,Bb/2,Bd/2）
±2
B：表示节段宽度 Bb：表示桥面两直腹板宽
Bd：表示桥底两直腹板宽
2
中高（H）
边高（H1，H2）
±3
3
上下板中心线重合度(△)
≤2
项目
允 许 偏 差(mm)
简图
说明
4
对角线长
[D1-D2]＜10
但 相 邻 节 段的
相对差±3
吊点
1
吊点离端口检查线距离偏差
±2
吊点指锚固结构耳板中心
2
吊点（横向）距中心线偏差
±2
3
相同节段两点高差
≯5
4
两侧吊点高差
±3
长度
1
L1，L2
±2
L1，L2 指吊点至节段端部检查线距离
2
横肋间距 Lo
±3
垂 直度
1
端口垂直度偏差(△)
≯2
2
横隔板垂直度偏差（δ）
≯3
其他
桥面板对角线差
[AB"-A"B] ≤5
板 纵肋间
W/300
W：为纵肋间距
项目
允 许 偏 差(mm)
简图
说明
不平度
节段拼接处
W/500
相邻两纵肋间
≤3
沿桥长度方向
挠度
L/2000 且≤5
七、焊接 制定焊接工艺
参加本项目施工的焊工必须通过考试并取得资格证书；焊接工艺必须根据焊接工艺评定报告编制，施焊时的工艺参数和条件应严格执行焊接工艺；焊接设备应处于完好状态；焊前须清除待焊区域内的车间底漆及其他有害物，焊接后应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅；所用焊接材料通过焊接工艺评定确定，焊剂、焊条必须按产品说明书烘干使用；C02 气体纯度应大于%。
制定焊接工艺
焊接工艺依据焊接工艺评定试验结果制定。焊接工艺评定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焊接工艺指导书。焊接工艺指导书经监理工程师批准后，根据焊接工艺指导书的内容组织焊接施工。
① 钢箱梁、拱肋钢结构的各构件之间全部焊接连接，结构焊缝较
多，应在保证焊缝质量的前提下，尽量采用焊接变形小焊缝收缩小的工艺，如 CO 2 气体保护焊，以减小焊接变形和残余应力。
② I 级熔透焊缝，应尽量采用熔敷金属量少、焊后变形小的坡口。
③ 焊前预热温度通过焊接性试验和焊接工艺评定试验确定，预热范围一般为焊缝每侧 100mm 以上，距焊缝 30～50mm 范围内测温。修补时，碳弧气刨前预热温度与施焊时相同。为防止 T 型接头出现层状撕裂，在焊前预热中，必须注意厚板一侧的预热效果。
焊接质量保证措施
① 上岗的焊工应按焊接种类(埋弧自动焊、CO2 气体保护焊和手工焊)和不同的焊接位置(平焊、立焊和仰焊)分别进行考试。考试合格发给合格证书。焊工须持证上岗，不得超越合格证规定的范围进行焊接作业。严禁无证上岗。
② 进行磁粉、超声波和射线探伤的无损检验人员，需持有效二级以上合格证书，并经监理工程师确认后方准上岗操作。
③ 在焊接环境温度 5℃以上和相对湿度 80%以下时方可施焊。当环境条件不满足上述要求时，可以通过预热创造局部施工环境。当环境温度低于 5℃时，缝口 40～50mm 范围内应采取适当加温措施；板厚大于24mm，缝口 50～80mm 范围内应预热温度 80～120℃。
④ 现场焊接应用防风棚以局部防风。遇有雨天时一般应停止施工，如因进度需要在雨天施工时，除局部加热去湿和防风雨外，整条焊缝需置于有效的防雨保护下方准施焊。
⑤ 所有焊接材料应符合设计规范的有关规定。焊接材料由专用仓库储存，按规定烘干、登记领用。当焊条、焊剂未用完时，应交回...