钢箱梁制造与验收规范分解.docx
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钢箱梁制造与验收规范分解
大型公路桥
钢箱梁制造验收规范
1总则
1.0.1为满足大型公路桥钢箱梁制造及验收的技术要求，确保钢箱梁制造质量，做到技术先进、经济合理、安全可靠，特制定本规范。
1.0.2本规范适用于钢箱梁梁段的工厂制造、验收及形成加劲梁的焊接与涂装。
1.0.3钢箱梁制造及验收必须使用经计量检定合格的计量器具，并应按有关规定进行操作。
1.0.4制造厂应对设计图进行工艺性审查。
当需要修改设计时，必须取得原设计单位同意并签署设计变更文件。
1.0.5制造厂应根据设计图绘制施工图并编制制造工艺，钢箱梁制造应根据施工图和制造工艺进行。
2引用标准 钢箱梁制造及验收除应符合本规则外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
主要引用标准如下：
JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范
JTJ061-97公路工程质量检验评定标准
TB10212-98铁路钢桥制造规范
GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范
GB/T714-2000桥梁用结构钢
GB/T700-88碳素结构钢
GB/T3077-88合金结构钢技术条件
GB/T1591-94低合金高强度结构钢
GB5313-85厚度方向性能钢板
GB/T14977-94热轧钢板表面质量的一般要求
GB/T5117-95碳钢焊条
GB/T5118-95低合金钢焊条
GB/T14957-94熔化焊用钢丝
GB/T14958-94气体保护焊用钢丝
ANSI/AWSA5.20-95药芯焊丝电弧焊用碳钢焊丝规程
GB/T8110-95气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝
GB/T12470-90低合金钢埋弧焊用焊剂
GB/T985-88气焊、手工电弧焊及气体保护焊坡口的基本形式和尺寸
GB/T986-88埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸
JB3223-83焊条质量管理规程
TBJ214-92铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定
TB/T2137-90铁路钢桥栓接面抗滑移系数试验方法
JGJ82-91钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程
GB/T1228-91钢结构用高强度大六角头螺栓
GB/T1229-91钢结构用高强度大六角头螺母
GB/T1230-91钢结构用高强度垫圈
GB/T1231-91钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件
GB10433-89圆柱头焊钉
GB/T1031-95表面粗糙度参数及其数值
GB/T13288-1991涂装前钢材表面粗糙度等级的评定
GB/T6060.5-1988 表面粗糙度比较样块抛（喷）丸、喷砂加工表面
GB/T8923-1988涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级
GB/T13312-1991钢铁件涂装前除油程度检验方法（验油试纸法）
GB/T5210-1985涂层附着力的测定法拉开法
GB9286-1988涂膜附着力的测试法划格法
GB/T11375-1989金属和其他屋脊覆盖层热喷涂操作安全
ISO8503-6:
1998金属表面可溶性盐渡电测法
GB/T4956-1985磁性金属表面基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性法
GB/T9793-1997金属和其它无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金
GB14444-93涂装作业安全规程喷涂室安全技术规定
GB11373-89热喷涂金属件表面预处理通则
GB11374-89热喷涂涂层厚度的无损检测方法
GB6062-85轮廓法触针式表面粗糙度测量仪轮廓记录仪及中线轮廓计
TB/T1527-1995铁路钢桥保护涂装
GB/T2649-1989焊接接头力学性能试验取样方法
GB/T2650-1989焊接接头冲击试验方法
GB/T2651-1989焊接接头拉伸试验方法
GB/T2652-1989焊缝及熔敷金属拉伸试验方法
GB/T2653-1989焊接接头弯曲及压扁试验方法
GB/T2654-1989焊接接头及堆焊金属硬度试验方法
GB/T11345-1989钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级
JB/T6061-1992焊缝磁粉检验和缺陷磁痕的分级
GB/T3323-1987钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级
GB/T226-1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法
3术语、符号
3.1术语
3.1.1梁段、吊装段
梁段指的是设计图中划分的钢箱梁制造段；根据吊装要求将两个或两个以上的梁段连接起来构成吊装段。
3.1.2板单元
组成梁段的基本单元。
顶板单元、底板单元、横隔板单元、纵隔板单元、腹板单元均为板单元。
3.1.3零件
组成板单元的最小元件。
其中，顶板、底板、腹板、组成纵横隔板和锚箱的板件、拼接板为主要零件，其余为次要零件。
3.2符号
3.2.1几何参数
B—宽度L—长度
d—直径s—间距
f—拱度、弯曲矢高t—厚度
h—截面高度β—角度
hf—焊角尺寸△—偏差、增量
4材料及材料管理
4.1材料
4.1.1材料是指构成钢箱梁结构所发生的材料，包括钢材、高强度螺栓、剪力钉、焊接材料和涂料等。
4.1.2高强度螺栓连接副的材料应符合GB/T1228～1231－91的规定，栓合面采用HES-2防滑防锈涂料或2号防锈铝。
4.1.3剪力钉的化学成份和力学性能应符合《圆柱头焊钉》（GB10433－89）的规定。
4.1.4焊接材料牌号及规格应根据本桥钢塔的焊接工艺评定确定。
4.1.5防腐涂装材料应符合涂装设计方案的规定。
4.2材料管理
4.2.1钢箱梁制造所用材料应符合设计文件的要求和现行标准的规定，除必须有材料质量证明书外，还应进行复验，复验合格方能使用。
4.2.2钢材应按同一厂家、同一材质、同一板厚、同一出厂状态每10个炉（批）号抽验一组试件；焊接与涂装材料应按有关规定抽样复验。
4.2.3钢板应采用色带标识，色带标识的每种色带宽度不小于30mm。
加工过程中发现钢材缺陷需要修补时，应符合本规范附录A的规定。
4.2.4高强度螺栓连接副在运输过程中应防雨、防潮、防螺纹损伤；进场后应按包装箱上注明的批号、规格分类保管，室内架空存放，堆放不宜超过五层。
保管期内不得任意开箱，防止生锈和沾染污物。
5下料与加工
5.1作样、号料
5.1.1作样和号料应根据施工图和工艺文件进行,作样的允许偏差应符合表5.1.1的规定。
表5.1.1作样允许偏差（mm）
项目
允许偏差
两相邻孔中心线距离
±0.5
对角线、两极边孔中心距离
±1.0
孔中心与孔群中心线的横向距离
0.5
宽度、长度
+0.5
-1.0
5.1.2钢料不平直、锈蚀、有油漆等污物影响号料或切割质量时，应矫正、清理后再号料，号料尺寸允许偏差为±1.0mm。
5.2切割
5.2.1所有零件优先采用精密（数控、自动、半自动）切割下料，精密切割尺寸允许偏差为±1.0mm，切割面质量应符合表5.2.1的规定。
表5.2.1精密切割边缘表面质量要求
等级
项目
1
用于主要零件
2
用于次要零件
附注
表面粗糙度
25
50
GB/T1031-1995用样板检查
崩坑
不允许
1m长度内允许有一处1mm
超限修补处，须按本规范附录A的规定处理
塌角
允许有半径不大于0.5mm的塌角
切割面垂直度
≤0.05t，且不大于2.0mm
t为钢板厚度
5.2.2采用数控切割机下料的零件编程时，要根据零件形状复杂程度，尺寸大小、精度要求等规定切入点和退出点、切割方向和切割顺序，并应适当加入补偿量，消除切割热变形的影响。
下料时除考虑焊接收缩量外，同时还应考虑桥梁竖曲线的影响。
5.2.3手工气割及剪切仅用于工艺特定或切割后仍需加工的零件。
手工气割的切割面质量应符合表5.2.3的规定。
表5.2.3手工气割切割面质量要求
项目
允许偏差（ｍｍ）
自由边缘
主要构件
0.20
次要构件
0.6
焊接边缘
主要构件
0.20
次要构件
1.00
5.2.4采用普通切割机下料的零件，应先作样。
制作样板、样条、样杆时，应按工艺文件规定留出加工余量和焊接收缩量。
5.2.5切割工艺经工艺评定确定，保证切割面无裂纹，切割面硬度不超过HV350。
5.2.6剪切加工的零件,其切割边缘应整齐、无毛刺、反口等缺陷,并应满足下列偏差要求:
板件长度、宽度:
±2.0mm ；板边缘缺棱:
<1.0mm ；板边直线度：
<1/1000 ；
型钢长度:
±1.0mm；型钢端面垂直度:
≤2.0mm
5.2.7顶板、底板、腹板等主要受力零件下料时，应使钢板轧制方向与其主应力方向一致。
5.2.8焰切或剪切的零件应磨去边缘的飞刺、挂渣，使断面光滑匀顺。
5.3零件矫正
5.3.1零件矫正宜采用冷矫，冷矫时的环境温度不得低于－12℃。
矫正后的钢材表面不应有明显的凹痕或损伤。
5.3.2采用热矫时，加热温度应控制在600～800℃，然后缓慢冷却，不得用水急冷；温度降至室温前，不得锤击钢材。
5.3.3零件矫正允许偏差应符合表5.3.3的规定。
表5.3.3零件矫正允许偏差（mm）
零件
检查项目
简图
说明
允许偏差
板
材
平面度
每米范围
f≤1
直线度
全长范围
L≤8000
f≤3
L＞8000
f≤4
型
钢
直线度
每米范围
f≤0.5
角钢肢垂直度
联结部位
Δ≤0.5
其余部位
Δ≤1.0
角肢平面度
联结部位
Δ≤0.5
其余部位
Δ≤1.0
工字钢、槽钢
腹板平面度
联结部位
Δ≤0.5
其余部位
Δ≤1.0
工字钢、槽钢
翼缘垂直度
联结部位
Δ≤0.5
其余部位
Δ≤1.0
5.4零件边缘、端头的加工
5.4.1零件的边缘、端头可保留其轧制、锯切、剪切、焰切状态，也可按照工艺要求进行机械加工，但经剪切或手工焰切后不再进行机加工的零件边缘应打磨匀顺。
5.4.2零件边缘的需进行机械加工时，加工深度应大于2mm（当边缘硬度不超过HV350时，加工深度不受此限），零件加工的表面粗糙度应不低于表5.2.1的规定。
5.4.3零件加工的尺寸允许偏差应符合表5.4.3的规定。
5.4.4焊接坡口形状、尺寸及允许偏差由焊接工艺评定确定。
5.5U形肋制作及弯曲加工
5.5.1U形肋可采用辊轧或弯曲成形，其尺寸允许偏差应符合表5.5.1的规定。
表5.5.1U形肋尺寸允许偏差（mm）
零件
检查项目
简图
说明
允许偏差
U
形
肋
开口宽
B
＋3，－1
顶宽
b
±1.5
肢高
h1、h2
±2
两肢差
│h1－h2│
≤2
旁弯、竖弯
全长范围
（L为肋长）
＜L/1000或
10,取较小值
5.5.2主要零件冷作弯曲加工时的环境温度应不低于－5℃，其内侧弯曲半径不得小于板厚的3倍；小于者必须热煨，热煨温度应控制在900～1000℃。
5.5.3弯曲后的零件边缘不得产生裂纹。
5.6制孔
5.6.1螺栓孔应成正圆柱形，孔壁表面粗糙度Ra不得大于25μm，孔缘无损伤不平，无刺屑。
5.6.2高强度螺栓孔加工允许偏差应符合表5.6.2的规定。
表5.6.2高强度螺栓栓孔的加工允许偏差
项目
直径及允许偏差（mm）
螺栓公称尺寸
M22
M24
螺栓孔直径
24
26
螺栓孔允许偏差
＋0.7
０
0
圆度（最大值和最小值之差）
1.5
垂直度
不大于板厚t的3％，且不得大于2mm
5.6.3螺栓孔距允许偏差应符合表5.6.3的规定；有特殊要求的孔距偏差应符合设计文件的规定。
表5.6.3螺栓孔距允许偏差（mm）
项目
板单元允许偏差
相 邻 孔 距
±0.5
两端孔群中心距
L≤11m
±1.5
L＞11m
±2.0
6组装
6.1组装准备
6.1.1采用埋弧焊、CO2气体（混合气体）保护焊及低氢型焊条手工焊方法焊接的接头，组装前必须彻底清除待焊区域的铁锈、氧化铁皮、油污、水分等有害物，使其表面显露出金属光泽。
清除范围应符合图6.1.1的规定。
图6.1.1
6.1.2采用埋弧焊焊接的焊缝，应在焊缝的端部连接引、熄弧板（引板）；引板的材质、厚度、坡口应与所焊件相同。
6.1.3需作产品试板检验时，应在焊缝端部连接试板，试板材质、厚度、轧制方向及坡口必须与所焊对接板材相同，其长度和宽度（每侧）应分别不小于400mm和150mm 。
6.2板单元组装
6.2.1组装前必须熟悉图纸和工艺文件，按图纸核对零件编号、外形尺寸和坡口方向，确认无误后方可组装。
6.2.2所有板单元应在组装胎架上进行组装，每次组装前应对组装胎架进行检查，确认合格后方可组装。
6.2.3对于已钻孔的U形肋，组装板单元时应以孔定位。
6.2.4组装定位焊应符合本规范第7.2条的规定。
6.2.5板单元组装尺寸允许偏差应符合表6.2.5的规定。
表6.2.5板单元组装尺寸允许偏差
序号
图例
项目
允许偏差（mm）
1
对接板高低差δ
≤1.0（t＞25）
≤0.5（t≤25）
对接板间隙
按工艺要求
顶板、底板、斜底板
对接错边量Δ
≤0.5
2
U形肋与顶板、底板
组装间隙α
≤0.5
局部允许1.0
端部及横隔板处
U形肋中心距B
±1.0
其它部位
U形肋中心距B
±2.0
3
横隔板间距L
±2
纵隔板间距L
±2
横隔板直线度f
＜H/250；
±5取小者
4
纵向平面度
＜3/4.0m范围
承压板组装位置L1、L2
＜1
纵锚板组装角度β
±0.15°
承压板组装角度（90°-β）
±0.15°
承压板与纵锚板组装间隙
＜0.2
6.3梁段组装
6.3.1梁段组装应在具有桥梁线形的组装胎架上进行。
拼装前应按工艺文件要求检测胎架的线形和几何尺寸、。
6.3.2整体组装应在激光经纬仪和激光测距仪控制下完成。
重点控制梁段直线度和桥梁线形。
6.3.3梁段组装允许偏差应符合表6.3.3的规定。
表6.3.3梁段组装允许偏差
项目
允许偏差（mm）
条件
检测工具和方法
梁段高度（H）
±2
工地接头处
钢盘尺
水平尺
±3
其余部分
±2
梁段两吊点中心距
腹板中心距
±3
钢盘尺
梁段顶板宽
±3
横断面对角线差
≤4
工地接头处的横断面
钢盘尺
旁弯
≤5
左右支点高度差（吊点）
≤5
左右高低差
平台、水准仪、
钢板尺
顶板、腹板
平面度
H/250，且≤8
H－加劲肋间距
或顶板与加劲肋间距
平尺、钢板尺
7焊接
7.1一般要求
7.1.1各种焊工和无损检测人员必须通过考试并取得资格证书，且只能从事资格证书中认定范围内的工作。
焊工如果停焊时间超过6个月，应对其重新考核。
7.1.2焊接工艺必须根据焊接工艺评定报告编制，施焊时应严格执行焊接工艺，焊接工艺评定应符合本规则附录B的规定。
7.1.3露天焊接工作宜在防风防雨设施内进行。
室内外的焊接环境湿度均应小于80％；焊接低合金钢的环境温度不应低于5℃。
当环境温度低于5℃或湿度大于80%时，应在采取必要的工艺措施后进行焊接。
7.1.4焊接前必须彻底清除待焊区域内的有害物，焊接时不得随意在母材的非焊接部位引弧，焊接后应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅。
7.1.5焊剂、焊条必须按产品说明书烘干使用；焊剂中的脏物，焊丝上的油锈等必须清除干净；CO2气体纯度应大于99.5%。
7.1.6焊前预热温度应通过焊接性试验和焊接工艺评定确定；预热范围一般为焊缝每侧100m以上，距焊缝30～50mm范围内测温。
7.2定位焊
7.2.1定位焊缝应距设计焊缝端部30mm以上，其长度为50～100mm；定位焊缝间距应为400～600mm；定位焊缝的焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的1/2；
7.2.2定位焊缝不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷，对于开裂的定位焊缝，必须先查明原因，然后再清除开裂的焊缝并在保证杆件尺寸正确的条件下补充定位焊。
7.3埋弧自动焊
7.3.1埋弧自动焊必须在距设计焊缝端部80mm以外的引板上起、熄弧。
7.3.2埋弧自动焊缝焊接过程中不应断弧，如有断弧则必须将停弧处刨成1：
5斜坡，并搭接50mm再引弧施焊，焊后搭接处应修磨匀顺。
7.3.3单面焊双面成型的焊缝按工艺要求在坡口背面粘贴陶质衬垫，要求贴严贴牢。
7.4剪力钉的焊接
7.4.1剪力钉焊接工艺编制前应首先进行剪力钉焊接工艺试验。
剪力钉焊接工艺试验除选择焊接电流、焊接时间、栓钉伸出长度和栓钉提升高度外，还应进行接头宏观断面、接头硬度试验。
上述试验通过后，再焊20个焊钉各做10个拉伸试验和10个弯曲试验，全部合格后才能据此编制焊接工艺。
7.4.2剪力钉焊接工艺试验通过后，应按选定的工艺在试板上焊接20个剪力钉。
其中，10个做拉伸试验，10个做弯曲试验。
拉伸试件的断面不得在焊缝区，弯曲试件的焊缝区不得有肉眼可见的裂纹。
20个剪力钉的试验结果全部合格后才能据此编制焊接工艺。
7.4.3剪力钉的焊接必须按焊接工艺进行。
当环境温度低于5℃或钢板表面潮湿时不得进行焊接。
7.4.4剪力钉焊接前，应除去自身的锈蚀、油污、水份及其它不利于焊接的物质。
受潮的瓷环使用前应在150℃的烘箱中烘干2小时。
7.4.5待焊剪力钉的钢板应处于水平位置，焊接部位应清除铁锈、氧化铁皮、油污、水分等有害物，使其表面显露出金属光泽，清理范围大于2倍剪力钉直径。
7.4.6每台班开始焊接剪力钉前或更换焊接条件时都必须按规定的焊接工艺在焊接试板上试焊两个剪力钉，焊后应按本标准10.1.2条规定进行检验，合格后方可在节段上焊接。
7.4.7施焊剪力钉时，焊枪应与钢板表面垂直，在焊缝金属完全凝固前不得移动焊枪。
7.5焊缝磨修和返修焊
7.5.1焊接后，两端的引板或产品试板必须用气割切掉，并磨平切口，不得损伤母材。
7.5.2焊脚尺寸、焊波或余高等超出本规则表4.8－1规定上限值的焊缝及小于1mm且超差的咬边必须修磨匀顺。
7.5.3焊缝咬边超过1mm或焊脚尺寸不足时，可采用手弧焊进行返修焊。
7.5.4应采用碳弧气刨或其他机械方法清除焊接缺陷，在清除缺陷时应刨出利于返修焊的坡口，并用砂轮磨掉坡口表面的氧化皮，露出金属光泽。
7.5.5焊接裂纹的清除长度应由裂纹端各外延50mm。
7.5.6用埋弧焊返修焊缝时，必须将焊缝清除部位的两端刨成1：
5的斜坡。
7.5.7返修焊缝应按原焊缝质量要求检验；同一部位的返修焊不宜超过两次。
8焊接检验
8.1焊缝的外观检验
8.1.1所有焊缝必须在全长范围内进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣、未填满及漏焊等缺陷,并应符合表8.1.1的的规定。
表8.1.1焊缝外观质量标准
编号
项目
简图
质量要求（mm）
1
咬边
受拉部件纵向及横向对接焊缝
不允许
U形容加劲肋角焊缝翼板侧受拉区
受压部件横向对接焊缝Δ≤0.3
主要角焊缝Δ≤0.5
其他焊缝Δ≤1
2
气孔
横向及纵向对接焊缝
不允许
主要角焊缝
直径小于1
每米不多于3个，间距不小于20。
其他焊缝
直径小于1.5
3
焊脚
尺寸
埋弧焊K
，手弧焊Ｋ
，
手弧焊全长10%范围内允许K
4
焊波
h＜2
（任意25mm范围内）
5
余高
（对接）
b＜15时，h≤3；
15＜b≤25时，h≤4；
b＞25时，h≤4b/25
6
余高
铲磨
（对接）
Δ
≤+0.5
Δ
≤│-0.3│
8.2.2所有焊缝的外观检查均应在焊缝完全冷却后进行。
8.2焊缝的无损检验
8.2.1经外观检验合格的焊缝，方可进行无损检验。
无损检验应在焊接24小时后进行。
钢板厚度30mm以上的焊接件必须在焊接48小时后进行无损检验。
8.2.2焊缝无损检验质量分级、检验方法、检验部位及执行标准应符合表8.2.2的规定。
表8.2.2焊缝无损检验质量等级及探伤范围
焊缝部位
质量
等级
探伤方法
探伤比例※
探伤部位
执行标准
备注
桥顶（底）板纵横向对接
横隔板下半条对接焊缝
Ⅰ级
超声波
100%
焊缝全长
TB10212-98
TB1558-86
GB3323-1987
X射线
≥10%
焊缝两端各250～300mm（长度大于1200mm的横向对接焊缝时，中部加探250～300mm）
工地横桥向对接焊缝
Ⅰ级
超声波
100%
焊缝全长
X射线
100%
每3m拍一张片，顶板十字交叉处100%，底板十字交叉处30%
锚箱及其与腹板间熔透角焊缝
Ⅰ级
超声波
100%
角焊缝全长
见表4.8.5
锚箱处横隔板与腹板的熔透角焊缝
Ⅰ级
超声波
100%
角焊缝全长
横隔板与腹板角焊缝
Ⅱ级
磁粉
100%
焊缝两端各500mm
JB/T6010-92
行车道范围内闭口肋与桥顶板角焊缝
Ⅱ级
磁粉
100%
每条焊缝两端各1000mm
横隔板与桥顶（底）板角焊缝
Ⅱ级
磁粉
100%
总长的20%（重点行车道范围）
※探伤比例指探伤接头数量与全部接头数量之比。
8.2.3焊缝超声波探伤的距离—波幅曲线灵敏度及缺陷等级评定应符合本规则附录C的规定；其他要求应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345）的规定。
8.2.4全熔透角焊缝内部质量应按表8.2.4的规定进行超声波探伤。
表8.2.4角焊缝超声波探伤质量要求
焊缝类别
板厚（mm）
质量要求
单个缺陷
当量
缺陷指示长度
缺陷最小间距
Ⅰ
10～25
＜φ1×2mm
＜φ1×2mm
≥φ1×2mm-6dB
≤9mm
＜φ1×2mm≥
φ1×2mm-6dB
20mm
＞25～40
<φ1×2mm
+3dB
＜φ1×2mm+3dB
≥φ1×2mm-3dB
≤9mm
＜φ1×2mm+3dB
≥φ1×2mm-3dB
20mm
注：
①.超声波探伤采用柱孔标准试块；
②.如超声波探伤已可准确认定焊缝存在裂纹，则应判定焊缝质量不合格；
8.2.5对局部探伤的焊缝，当探伤发现裂纹或较多其它缺陷时，要求延伸探伤长度，必要时可达焊缝全长。
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