中铁十局集团有限公司工法申报书
(2013年度)
工法名称: 钢结构厚板低温焊接施工工法
申报单位: 中铁十局集团第三建设有限公司
申报日期: 2013年5月20日
中铁十局集团有限公司科学技术部制
工法名称 完成单位 完成时间 钢结构厚板低温焊接施工工法 中铁十局集团第三建设有限公司 2012年3月 姓 名 单 位 职称(务) 项目经理 技术主管 总工程师 常务副经理 工程部部长 张汪钊 兰州中心滩黄河大桥项目部 王争平 兰州中心滩黄河大桥项目部 主要完成者 焦国华 兰州中心滩黄河大桥项目部 赵炳剑 兰州中心滩黄河大桥项目部 薛晓盼 兰州中心滩黄河大桥项目部 关键技术评审 (鉴定)时间 关键技术:钢结构厚板低温焊接技术 鉴定时间:2013年7月10日 组织评审 中铁十局集团第三建设有限公司工法评审委员会 (鉴定)单位 工法关键技术获科技成果奖励情况 1
工法内容简述: 兰州中心滩黄河大桥是兰州市重点工程,是兰州市在黄河上建设的又一景观桥。大桥主桥布臵为46+138+46m中承式钢箱系杆拱桥,主粱采用结合粱形式。本桥拱肋为三跨钢箱拱,单片拱平面位于竖直平面内;中拱跨度138m,矢高34.5m,拱轴线为平面二次曲线,拱肋为渐变型箱型结构,拱肋宽度1.8m不变,高度自拱顶2.0m渐变至拱脚4.0m高,主跨拱肋分7段(单侧)吊装,单节拱肋最重达48.382t;边拱跨度44.4m,竖向高度8.525m,拱轴线为二次抛物线,拱肋等截面箱型结构,拱肋宽度、高度分别为1.8m、3.5m。两个拱平面横桥向间距26m,两片拱肋间以风撑、横梁及拱梁节点相连。风撑全桥共两道,间距约36.0m,截面为四边均不一的四边形。横梁与拱肋平顺相接,其上放臵两侧梁的支座,肋间横梁钻石形截面。主梁为等截面钢—混凝土结合粱结构,主梁边跨、中跨在拱肋横粱处断开,中跨主纵梁为单箱单室截面,边跨主纵梁采用单箱三室截面。主桥钢材材质均为Q345qD,主要受力部位钢板板厚为40mm、50mm、80mm。 工艺原理:通过对厚板全自动切割号料,保证厚板切割平直度。半自动预制开坡口,保证接头能焊透而不出现工艺缺陷。焊前预热增大热循环低温参数t100,烘干焊接区域水分,减少扩散氢的进入,实现正温焊接。厚钢板多层多道焊接技术,提高焊缝热量,防止淬硬组织的产生。控制热输入是防止焊接裂纹的有效途径,低温焊接施工,埋弧焊焊接合理的采用焊接参数对控制热输入量容易成功。合理的控制焊缝层间温度,是细化焊缝金属组织,减少应力集中的有效措施。因焊接冷裂纹存在潜伏期,一般在焊后一段时间产生。所以,在裂纹产生之前能及时进行加热处理,即焊后保温,也能达到防止冷裂纹的目的。焊后热处理可使焊前清理工作不当或焊剂烘焙不当而渗入熔池的扩散氢迅速逸出,防止焊缝及热影响区内出现的氢致裂纹。通过这一系列焊接控制技术,能有效避免焊缝其他缺陷的出现。由于厚板焊接全熔透焊缝,焊接填充熔敷金属量大,焊接热输入量高,变形亦大。通过刚性固定,合理的焊接顺序和反变形等措施来控制厚板焊接出现的变形,构件焊后基本可以回复至平直状态。
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工法特点: 1.钢结构工程中的低温焊接(即在冬季施工)一直是学术界和工程界共同关注的课题,利用钢结构厚板低温焊接技术,对焊接全过程精致把握,解决了钢结构加工技术中的重难点,是寒冷地区冬季低温环境下焊接技术的一种突破。 2.加工过程易于控制,方便有效,便于现场操作,极大提高焊接质量,缩短工期。 3.避免了厚板低温焊接中极易出现的缺陷和厚钢板因多次返修造成的浪费。省时省力省工,经济效益显著。 4.厂内加工,对周围环境噪音、粉尘污染极少,施工环保程度高。
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