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剪力钉施工

工艺概述

本工艺适用于各类铁路桥梁公称直径为 10～25mm的剪力钉（行业标准中称之为剪力联结器，以下简称焊钉）的工地焊接。

以京沪高速铁路南京大胜关长江大桥为例，其钢桥面板剪力钉采用电弧螺柱焊，此施工工艺

具

有焊接强度高，焊接时间短、热变形小及生产效率高、工序简单、成本低等特点。

作业内容焊钉、瓷环检验，焊接区域表面清理，焊钉焊接及焊接质量检验。

质量标准及检验方法

《钢结构工程施工质量验收规范（》GB50205—2001）

《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（》TB10752-2010）

《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南（》TZ203-2008）

《

高 《铁路钢桥制造规范（》TB10212-2009）

速 《铁路桥涵工程质量验收标准》(TB10415—2003)1铁4.12.4 工艺流程图

路

桥 施工

涵 准备

工

程

施 划线

工 定位

技

术

（铁建设[2010]241号） 焊接区域清理

试

焊

正式焊接

验

收

14.12.5 工艺步骤及质量控制一、施工准备

施工条件

施工前对施工区域（如钢桥面板）堆积的材料、机械等进行清理。对施工区域内存在的临时焊接件进行切割，并打磨、轻敲释放内应力。

2

2

若钢梁桥面板上原涂装基本被破坏或存在大面积的锈蚀、污染等情况，应进行清洗、抛丸除锈，并涂装底漆。除锈、涂装应符合设计和GB8923的有关要求。

构件表面焊接的部位，不允许有油漆、锈、水、油污及其它影响焊缝质量的污渍。

焊接作业场地空气环境相对湿度不大于85％。

焊接作业环境温度不得低于0℃，否则应采用火焰烘烤或其他必要措施将母材预热到50℃以上，预热范围应≥3 倍板厚且不小于100mm直径的圆形区域。

技术准备

按T10212规定进行焊接工艺评定，结果应符合设计要求和GB50205标准规定。

根据工艺评定、设计图纸，编制施工作业指导书，做好施工技术交底。

材料准备

根据设计要求，选用合格的焊钉。

根据焊钉的安装位置按下述要求使用配套瓷环：

①在压型钢板（如钢桥面板）上安装焊钉，应使用穿透型（B2 型）配套瓷环。

②在钢梁钢柱上安装焊钉，应使用普通型（B1型）配套瓷环。

机具准备

按表14.12.6-1准备好相关机具设备，检查并确认所使用的设备工作状态正常，仪表工具良好、齐全可靠，方可施焊。

二、划线定位

用钢尺和墨线(划针)，按设计要求的位置和间距，在构件上划出焊钉的位置并在焊钉位置处打上样冲眼。

划线定位需符合设计要求，位置允许偏差±

1mm。三、清理焊接区域

用角磨机将施焊部位的涂层打磨干净，并用钢丝刷清扫铁屑残渣。清理范围为距焊接中心点半径不小于2d，清理表面要求达到Sa2.5 级或设计要求，焊接钢构件

表面不允许有油漆、其它涂层、水、油脂及其它影响焊缝质量的污渍存在。清理后的表面必须及时进行焊接，如焊接前有锈斑、污物等必须重新进行清理。

四、试焊

施工工艺试焊工作在试焊板上进行，试板材质必须与工件相同，厚度允许变动±25%，焊接位置为平焊。

①植钉枪的操作：植钉枪的操作如图14.12.5-1所示。熔接长度按表14.12.3-2中WA栏取值。

夹

夹

钉头

植钉枪

焊接瓷环

焊钉

熔接长度

瓷环固定座

长短钉伸缩器

图14.12.5-1 植钉枪操作图

②焊钉熔焊焊接准备：

将焊钉放在焊枪的夹持装置中，把相应直径的保护瓷环置于母材上，把焊钉插入瓷环内并与母材接触，如图14.12.5-2所示。

引弧：

按动电源开关，焊钉自动提升，激发电弧，如图14.12.5-3所示。

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焊钉保护瓷环

焊钉

保护

瓷环

引弧结

母

电弧

材

图14.12.5-2 焊接准备 图14.12.5-3 引弧

焊接：

焊接电流增大，使焊钉端部和母材局部表面熔化，此过程会产生高温气体。如图14.12.5-4所示。

加压：

设定的电弧燃烧时间达到后， 将焊钉自动压入母材，此过程会有一定的飞溅物产生。如图

14.12.5-5所

焊接电弧

焊接

电弧

图14.12.5-4 焊接 图14.12.5-5 加压

断电：

切断电源，熔化金属凝固，并使焊枪保持不动，如图14.12.5-6所示。冷却：

焊缝冷却，焊钉端部形成均匀的环状焊缝余高，然后敲碎并清除瓷环，焊接完成，如图14.12.5-7

焊接金属部分余高

焊接金属

部分

余高

图14.12.5-6 断电、金属凝固 图14.12.5-7 冷却、焊接完成

工艺要求每日每台班开始正式施焊前或更换一种焊接条件