钢管砼主塔施工工艺研究—-工程实用资料.doc

钢管砼主塔施工工艺研究 第二工程公司机械厂 一、工程概况 淮北市长山路斜拉桥是以 钢管混凝土为塔柱的独塔双索 面斜拉桥，主塔钢柱共四根， 外径1.5m，塔柱高61.459m 主塔钢管采用18mm厚，16Mn 钢板卷制而成，顺桥向钢管中 心距3.5m，通过腹板组成哑铃 形结构，内充C50微膨胀混凝 土。横桥向桥面下设剪刀撑两 道，桥面处设钢骨横梁两道， 桥面上设上、下风撑两道，塔 顶设梯形套箱及避雷针两套。 二、技术要求 管口椭圆度±4mm； 管端不平度±2mm； 环缝对接错边量±3mm； 环缝对接间隙0～3mm； 管节纵向弯曲小于管节长度的1/1000，且≤10mm； 塔柱安装的不垂直度偏差小于20mm； 焊缝达到JTJ041－891类焊缝标准； 钢管外表面喷砂除锈达到Sa2.5标准，喷除IC531， 后达75－100μm；管内砼密实； 三、该项目所要研究的技术难题 选择怎样的焊接工艺，使焊缝达到质量标准； 选择怎样的制作工艺，控制钢管的制作精度； 塔柱外表面的防腐（维修很困难）； 塔柱安装时垂直度及柱间距控制； 钢管内砼密实性的控制； 四、焊接工艺选择 塔柱钢管是16Mn钢，属正火钢，其碳当量Cq＝C＋Mn／6＋Si／24＋Ni／15＋Cr／5＋Mo／4＋Cu／13＋P／2＜0.4％，焊接性能良好，无淬硬倾向，热烈纹、冷裂纹倾向不明显，现从结构形式、材料厚度等几个方面对焊对接材料和工艺参数做几点讨论： 1、焊接方法选择：焊接方法可选择手弧焊封底、埋弧焊填满的方法。 2、焊接附材的选择：为了达到焊缝与母材等强，物理性能相等的原则，在手弧焊时，采用E5015，直径4.0焊条，使用前350℃烘烤2小时，在埋弧时焊采用H10MnA，直径4.0焊丝，配焊剂HJ431，焊剂使用前250℃烘烤2小时，4小时未使用则重新烘烤。 3、焊接参数的选择：在多次生产实践的基础上，结合现在的生产实际情况，进行多次试焊对比，对比情况见表1： 经评定可知：手弧焊时电流160～200A，电压24～26V，焊速6～9m／h，埋弧焊时电流550～600A，电40V，焊速25～26m／h。焊接时湿度不宜高于80％，环境温度不应低于－5℃。 五、塔柱钢管加工制作工艺： 制作时，首先下料精确方正，卷制垂直进给以保证管节端面的垂直度，用预压弯头及多次进给法滚卷以保证管节圆顺度，用对接平台调整对接间隙、错边量以及钢管的直线度，焊接时严格按焊接工艺评定进行。 具体工艺如下: 表1 焊接方法 焊接条件 焊接情况 检验情况 手 弧 焊 电流低于160A 电压低于24V 起弧不易进行，焊速慢易出现未熔合、未焊透 有未熔合、未焊透缺陷 电流160～200A 电压24～26V 焊速可达6～9m/h焊接情况良好 外观良好，探伤良好，力学性能试验良好 电流高于200A 电压大于26V 易烧穿和咬边 有气孔、夹渣及咬边等缺陷 埋 弧 焊 电流低于550A 电压低于40V 焊速较慢，易出现未熔合、未焊透 有未熔合、未焊透缺陷 电流550～600A 电压40V 焊速可达25～26m/h 焊接情况良好 外观良好，探伤良好，力学性能试验良好 电流高于600A 电压大于40V 易咬边和下塌 有咬边、气孔、下塌等缺陷 金属材料的储存 金属材料的复验 材料的校正 放样、划线 下料、坡口制作 卷 制 焊 接 检 验 1、工 艺 流 程 ： 材料堆放稳固且不变形，入库前要严格验收检查规格钢号及质量保证书。对钢材 的化学成份，力学性能晶相组织进行复验。 钢板的局部挠度大于 1／1000时，要用钢板校 平机校正。 主塔钢管板材采用1：1 比例放样，号料后打上代 号、标记 下料后复核尺寸，及时 调整放尺寸，坡口除钢管 最上端、最下端为外坡口， 其余为内坡口。 多次进给法滚卷，并经 常性检查，以防超卷。 严格按焊接工艺评定进 行，手弧焊＋埋弧焊 焊缝的外观检验，探伤 检验及管节成型后直线度、管端不平度，管口椭圆度的检验 以上每道工序检查合格后，方可进入下道工序。 2、塔柱钢管板材的放样，下料及坡口制作 放样前所有测量工具、仪器均校验合格后方可使用。 塔柱钢管采用卷板机卷制成形，根据中心层不变原理，钢管展开理论长度L＝лD＝3.14×（1500－18）＝4656mm 放样采用钢卷尺测量定位，直角采用角尺放样，划线采用划针划线，对用自动切割机加工的边增加1.5mm割线宽度。 放样允差见表2（如超差重新划线） 表2 类 别 长度mm 宽度mm 对角线mm 放样 ±0.5 ±0.5 ±1.0 下料时，采用半自动火焰切割机下料，根据钢材厚度、材质确定火焰切割参数，先进行模拟切割。如割缝达不到要求，再重新修订有关参数，直到满足要求。 切割后待构件冷却至室测量长