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1 大跨度鋼箱梁焊接技術(shù)

1.1 防止焊接缺陷

在焊接的過程中，防止有焊瘤和裂紋等缺陷存在于焊縫外表面中，防止有弧坑裂紋、電弧擦傷、氣孔、夾渣等現(xiàn)象出現(xiàn)在一級、二級焊縫中，并且不可以有未焊滿、根部收縮、咬邊的現(xiàn)象出現(xiàn)在一級焊縫中。

1.2 正確的控制焊縫環(huán)境

在焊接的過程中，必須要在適應(yīng)的環(huán)境下展開。首先，如果鋼板的厚度超過20mm，室內(nèi)溫度低于5℃，且沒有任何預(yù)熱措施的情況下，這樣應(yīng)該在0℃下焊接普通碳素鋼，還要控制好環(huán)境濕度。其次，如果焊接物的外表面裸露在雨雪、高風(fēng)速和潮濕的狀態(tài)下不可焊接，所以在焊接時必須要保證周圍環(huán)境的干凈、無特殊外界因素的影響[1]。再次，如果是通過CO2 氣體保護(hù)焊或者電弧焊進(jìn)行焊接施工，必須要將防風(fēng)棚設(shè)置出來。第四，必須要將適宜的焊接條件為操作人員創(chuàng)設(shè)出來，保證工作人員可以在舒適的環(huán)境下焊接，從而保證焊接施工質(zhì)量。

圖1 鋼箱梁主焊縫施焊示意圖

1.3 具體的焊接工藝

1.3.1 準(zhǔn)備接頭

如果選擇應(yīng)用自動、半自動或者銑邊機(jī)的方法切割母材邊緣時，不應(yīng)該影響焊接的割痕切口，并且保證其光滑度；需要按照規(guī)范要求確定切割邊緣的粗糙度，防止有氧化皮、油脂、鐵銹等外來物出現(xiàn)在焊接區(qū)域附近母材中，按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計圖紙的要求裝配接頭。

1.3.2 熄弧與引弧

應(yīng)該將熄弧板與引弧板安裝在重要的T 接頭與對接接頭的兩端，而且它的接頭原則以及材料應(yīng)該和原接頭保持一致。其尺寸為單塊為40mm×80mm，兩塊為一組，引弧和熄弧兩組計4 塊，焊后用氣割割除，磨平割口，嚴(yán)禁用鐵錘擊落。

1.4 清理及處理焊縫

一是多道與多層焊接時，在焊接期間，需要將焊層或者焊道內(nèi)的氧化物、焊渣和夾渣等雜物清除干凈，可以通過鑿子、鋼絲刷和砂輪等工具清理。二是焊接需要從接口的兩邊分別開展，在接縫完全焊透之后，在開始進(jìn)行反面焊接前，應(yīng)該通過碳刨法將整個焊縫內(nèi)的雜質(zhì)清除干凈，并且在此部分深度以上控制其清理部分的深度。三是每一焊道熔敷金屬的深度或熔敷的最大寬度不應(yīng)超過焊道表面的寬度。四是同一焊縫應(yīng)連續(xù)施焊，一次完成；不能一次完成的焊縫應(yīng)注意焊后的緩冷和重新焊接前的預(yù)熱。五是肋板、連接板的端部焊接應(yīng)采用不間斷圍角焊，引弧和熄弧點(diǎn)位置應(yīng)距端部大于30mm，弧坑應(yīng)填滿。六是焊接過程中盡可能采用平焊位置或船形位置進(jìn)行焊接。

2 變形控制要點(diǎn)

2.1 控制角變形

在設(shè)計與施工的過程中，為了確保箱梁的穩(wěn)定性、整體性和剛度，需要將一些隔板安裝到其內(nèi)部，進(jìn)而利用這種方法將其本身的穩(wěn)定性提升。然而，這種設(shè)計也存在一定的弊端，在雙面埋弧自動焊接箱內(nèi)的四條縱向角焊縫時就會遇到困難。在具體的施工期間，為了將此問題解決掉，并將箱內(nèi)的焊接施工量縮減，可以用單V型鋼將坡口墊設(shè)起來，然后埋弧焊自動角填充、蓋面組合焊接和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊打底相結(jié)合。

2.2 控制整體變形

鋼箱梁整體變形的控制與掌握是工程施工中所需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，這是由于在施工鋼箱梁時出現(xiàn)變形或者其他問題恢復(fù)起來會比較困難，其中撓曲變形、畸變變形和扭曲變形是主要的破壞形式，一旦出現(xiàn)這樣的變形問題恢復(fù)和控制時都會遇到困難，這樣容易對工程的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。所以，在控制鋼箱梁整體變形問題時，其實(shí)具有較多的控制指標(biāo)，主要涵蓋焊接過程控制、構(gòu)建制造控制和組裝過程控制等內(nèi)容。在此種情況下，這樣在組裝與控制構(gòu)件時，如果沒有進(jìn)行認(rèn)真的校正就去組裝，這樣在組裝完鋼箱梁后，會產(chǎn)生大的組裝應(yīng)力，可以說這是一種不好的策略，主要是由于出現(xiàn)這種情況后，在焊接箱梁的時候，或者焊接完鋼梁后，因?yàn)樗尫诺膽?yīng)力就會有撓曲變形或者扭曲變形。所以，在將翼板或者腹板等部位組裝時，需要將有關(guān)方面的尺寸控制好，將其精確性盡量控制好，而且防止有較大的空隙存在于接頭的焊縫中，而且在某種因素的制約下，會加大變形量，這些問題在施工中是需要避免的。面對此種問題，可以對單面焊鋼襯坡口型鋼進(jìn)行應(yīng)用，在安裝施工期間，應(yīng)該按照規(guī)定的程序與步驟施工，首先是先組裝鋼襯墊與腹板，這樣在組裝完成一個之后，就可以去焊接，并且在焊接之后順著襯墊板的長度去刨邊[2]。

圖2 翻身法焊接示意圖

2.3 控制結(jié)構(gòu)變形

通過分析得知，在施工期間還會遇到扭曲變形和完全變形等問題。所以，應(yīng)將一定的處理對策制定出來。在現(xiàn)階段的施工條件下，可以應(yīng)用預(yù)熱的方法進(jìn)行處理。這種方法也需要按照一定的操作規(guī)范與規(guī)格去做，在大量的實(shí)踐中，有很多預(yù)熱工作被總結(jié)了出來，其中，主要的方法與思路就是一同加熱與焊接四條焊縫，而且需要在100-150℃之間控制先焊焊縫的預(yù)熱溫度，在50-80℃控制后焊縫的預(yù)熱溫度，通過這種處理對策，可以確保整個焊接過程中保持一致的溫度，從而將焊接的變形控制與焊接的應(yīng)力大大降低[3]。

圖3 板單元角變形火焰矯正示意圖

3 結(jié)語

橋梁工程是重要的交通設(shè)施，在保證交通運(yùn)輸方面發(fā)揮著重要作用。隨著橋梁工程的不斷發(fā)展，其復(fù)雜性也在不斷提升。大跨度鋼箱梁是現(xiàn)階段重要的橋梁結(jié)構(gòu)形式。所以，如何采用有效的焊接技術(shù)與變形控制技術(shù)進(jìn)行施工是確保橋梁工程質(zhì)量的重要策略。