[发明专利]大跨度钢桁梁桥整体桁片全焊节点焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大跨度钢桁梁桥整体桁片全焊节点焊接和焊后补强方法，属于铁路桥梁焊接技术领域。

背景技术

目前国内外钢桥梁架设采用的方法基本为散拼和节段吊装两种。受吊机起吊能力的影响，国内早期修建的铁路桁梁桥基本采用散拼，现场杆件拼接和螺栓施拧工作量大，高空施工，作业环境差。随着制造工艺、架设工艺和吊机起吊能力的提高，近几年国内修建的重庆菜园坝长江大桥、武汉天兴洲长江大桥等采用了节段吊装架设的方法。采用节段吊装，大量的杆件拼接和螺栓施拧工作在钢梁制造厂或钢梁预拼厂完成，明显改善了施工作业环境，提高了施工质量，加快现场拼接速度。对于荷载重、跨度大、技术标准高，钢梁采用了全焊接节点、桁片式架梁的设计施工工艺而言，全焊接节点焊接难度大，焊接质量要求更高。

发明内容

为了实现大跨度钢桁梁桥整体桁片全焊节点的结构形式，保证全焊节点的焊缝质量并满足杆件尺寸及结构受力要求，本发明提供了一套可实现腹杆与弦杆整体节点全焊、焊缝性能满足要求、焊后消除残余应力的方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：采用这种大跨度钢桁梁桥整体桁片全焊节点焊接方法，包括如下步骤：

A、预制上弦杆、下弦杆、上弦杆整体节点板、下弦杆整体节点板、腹杆盖板和腹杆腹板；

B、拼装焊接预制杆件组成整体桁片；

C、焊接过焊孔封堵板及外侧补强加劲板；

D、对焊缝进行超声波锤击处理。

所述大跨度钢桁梁桥整体桁片全焊节点焊接方法，步骤A所述预制杆件还包括加工腹杆盖板与上、下弦杆整体节点板间对接焊缝的双面V形坡口，2mm钝边，0-3mm间隙，坡口角度60-70°，以保证尽可能小的减少焊缝金属的填充量，减少焊接变形。

所述大跨度钢桁梁桥整体桁片全焊节点焊接方法，步骤B所述拼装焊接预制杆件包括：上弦杆和下弦杆在胎架上定位，待杆件位置调整好之后，焊接步骤为：先焊接腹杆腹板与上、下弦杆整体节点板间角焊缝，再焊接腹杆盖板与上、下弦杆整体节点板间对接焊缝；对接焊缝焊接时先焊接仰位侧，然后平位气刨清根，再焊接平位侧坡口。

所述大跨度钢桁梁桥整体桁片全焊节点焊接方法，所述拼装焊接预制杆件的焊接参数包括：腹杆腹板与上、下弦杆整体节点板平位角焊缝打底焊道：电流240±30A，电压30±3V；其它焊道：电流260±30A，电压30±3；腹杆腹板与上、下弦杆整体节点板仰位角焊缝：电流180±30A，电压30±3V，CO₂气体流量均为15-25L/min；腹杆盖板与上、下弦杆整体节点板对接焊缝：仰位电流180±30A，电压28±3V；平位打底：电流220±30A，电压30±3V；其它焊道：电流240±30A，电压30±3V，CO₂气体流量均为15-25L/min。

所述大跨度钢桁梁桥整体桁片全焊节点焊接方法，步骤C所述焊接过焊孔封堵板是指对腹杆腹板上正对对接焊缝的过焊孔进行封堵焊接。

所述大跨度钢桁梁桥整体桁片全焊节点焊接方法，所述焊接过焊孔封堵板具体步骤为：

①焰切封堵用半椭圆形封堵板，材质、板厚与腹杆的腹板相同，为便于放入封堵孔，外形尺寸比过焊孔小3-5mm；封堵用椭圆形钢板的圆弧侧不开坡口，椭圆直径侧开K形坡口，坡口角度45°，在腹杆腹板的过焊孔上焰切对接焊缝坡口，K形坡口，坡口角度45°；

②将待焊接区域及两侧30mm范围内的铁锈、氧化皮打磨干净，将封堵板组对在过焊孔内，保证封堵板平面与腹板面平齐；

③采用药芯焊丝CO₂气体保护焊焊接，焊接材料为E501T-1L焊丝；焊前将待焊接区域及两侧100mm范围内预热80～120℃，焊接过程中控制道间温度在80～200℃；

④焊接圆弧侧对接焊缝：首先焊接一侧坡口深度一半，然后背面气刨清根，焊接另一侧对接焊缝；最后焊满正面对接坡口；

⑤对封堵板与腹杆盖板、上下弦杆整体节点板间熔透角焊缝及过焊孔两侧60mm长熔透角焊缝坡口进行清理、打磨，端部气刨10-30mm长的过渡焊斜坡；

⑥焊接熔透角焊缝，首先焊接一侧熔透角焊缝坡口深度一半，然后背面气刨清根，焊接另一侧熔透角焊缝；最后焊满正面熔透角焊缝坡口。

所述大跨度钢桁梁桥整体桁片全焊节点焊接方法，步骤C所述焊接外侧补强加劲板是指在相对应的腹杆盖板和上、下弦杆整体节点板的外侧正对腹杆腹板处组装补强加劲板，焊接补强加劲板的熔透角焊缝。