英国桥梁规范钢桥混凝土桥及结合桥.doc
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1、钢桥、混凝土桥及结合桥第六篇 钢材及工艺规范1.范围本篇对钢桥施工所用材料、制造工艺、搬运及安装的规定,作出规定。注:这些规定适合于用作协议的附件。2.有关文献英国标准在本篇内所指明应行参照的标准的名称,现列在本篇正文之后,附录之前。3.材料3.1 结构钢3.1.1 符合设计标准规定的结构钢除工程师另予规定外,结构钢应符合BS EN10025、BS EN10113、BS EN10137、BS EN10155、BS EN 10210 或 BS EN7668的规定,并应是其所规定的级别之一。除非另有规定,每一级都应提供有(各个)炉前分析。若工程师有规定,则每级钢的最大炭当量都不应超过设计标准的有关
2、规定。3.1.2 符合其他规范规定的结构钢当工程所指定、或钢厂所提供的结构钢是按符合其他(3.1.1所列标准之外的)规范规定供应时,其对于表1所列各性能规定都应同3.1.1所列标准者相符,并应照3.1.1所列标准规定的实验进行检查。沸腾钢则不允许采用。表1:结构钢的性能规定性能规定采用如下指标屈服强度最低抗拉强度冲击韧性展延性可焊性成材质量屈服应力最低抗拉强度指定温度下却贝冲击能量平均最低值(指定标距的)延伸率最大炭当量按3.1.1所列标准规定3.1.3 冲击韧性符合冲击韧性规定的钢级,应由工程师指定。3.1.4 夹层3.1.4.1 钢板在下列部位,其夹层现象应当符合下列规定:(a)翼缘和腹板
3、位于其支承隔板焊缝两侧,宽度各25倍板厚的带状范围内,符合BS 5996:1993的B4级;(b)梁的腹板位于其单侧加劲肋焊缝缝侧,宽度各25倍厚的带状范围内,符合BS 5996:1993的B4级;(c)在表面将接受角隅焊的板材边沿,符合BS 5996:1993的E级;(d)传递拉力的十字形焊接头,其在板厚方向受拉处,在连接焊缝每侧宽度各4倍板厚的带状范围内,符合BS 5996:1993的B4级。3.1.4.2 十字型和斜接头处材料在焊缝范围内应无夹层。3.1.4.3 在工程师指定的其他范围,夹层现象也不应超过BS5996为相应级别所规定的。3.1.5 标记钢材应按3.1.1所列标准规定做出标
4、记。若在一个协议之内要用几种级别,应按工程师的指示,为其增列标记。3.1.6 制造商的检查文献钢厂应照BS EN 10204:1991,检测证书3.1.B规定,向工程师提供指定检查和实验的检查文献。3.1.7板材厚度公差板材的总厚度公差应满足BS EN10029:1991等级A的规定。3.1.8热轧型钢热轧型钢应视情况符合BS EN10034或BS EN 10056-2的规定。3.2 铆钉钢。制作铆钉所用的钢应遵守附录A的规定,除非工程师另有规定。3.3 用于传剪器的钢有钉头的钉柱型传剪器,屈服强度不应小于385牛/毫米2,抗拉强度不应小于495牛/毫米2。用于其他类型的传剪器,除非工程师另提
5、规定,应符合3.1.1所列标准规定。3.4 螺栓、螺母和垫圈3.4.1 结构钢所用的螺栓和螺母除工程师另有规定外,结构钢所用的螺栓和螺母的装配应符合表2列匹配之一,材料应满足表2的相应标准规定。表2. 匹配的结构用螺栓与螺母螺栓类型螺母类型等级标准类别或等级3)标准4.64.6(埋头的)BS EN 24016BS EN 24018BS49331)类别44)等级4BS EN 24034BS 41901)8.8BS EN 240142)BS EN 240172)类别85)BS EN 240322)10.9BS EN 240142)BS EN 240172)类别106)BS EN 240322)1)
6、 BS 4933虽然被宣布废止,但在相应的BS标准应用之前仍合用于90埋头螺栓和半圆头螺栓。与按此标准螺栓相配的螺母应符合BS 4190,虽然此标准也被宣布废止。2) 等级8.8和10.9的螺栓强度等级符合 BS EN24014或BS EN24017但是尺寸和公差符合BS EN24016或BS EN24018,相匹配螺母强度等级符合 BS EN24032但是尺寸和公差符合BS EN24034。3) 也可使用更高类别或等级的螺母。4) 尺寸小于等于M16用类别5螺母。5) 镀锌或电镀的8.8级螺栓用类别10螺母。6) 镀锌或电镀的10.9级螺栓用符合BS EN 24033类别12螺母。地脚螺栓装
7、配应满足BS7419的规定。3.4.2 平垫圈和斜面垫圈无镀层钢平垫圈应符合BS4320:1968第2部分普通直径系列的规定。3.4.3 摩擦型高强度栓、螺母和垫圈除工程师另有规定外,摩擦型高强度螺栓、螺母和垫圈应符合BS4395的规定。直接拉力指示器应符合BS7644的规定。3.5 焊接材料当所焊接的钢材符合3.1.1所列标准规定期,其电弧焊的各种材料应符合BS5135的规定。铸钢熔焊所用材料则应符合BS4570的规定。除工程师另予批准,焊接所用的材料和工艺细则应使焊缝金属的屈服强度和抗拉强度都不低于基材相应的最低值。3.6 轧制的钢销轧制的钢销(涉及其用厚钢板制成者),应当视情况分别符合B
8、S970,或设计标准中的43级、50级或55级钢的规定。3.7 钢铸件和铸钢钢销炭锰钢铸件应符合BS3100的规定。3.8 钢锻件和锻制钢销钢锻件和锻制钢销应符合BS29的规定,并应具有该标准所列的抗拉强度。3.9 不锈钢不锈钢应符合BS EN 10088的规定。正常情况下应为含铬16%19%、含镍8%12%的奥氏体钢。3.10 铸铁3.10.1 为灰口铸铁灰口铸铁一般应符合BS EN 1561:1997,等级EN-GJL-150的规定;但如有特殊因素需用较强的铸铁,则应照工程师指定的级别,按BS EN 1561相应的规定办理。3.10.2 可锻铸铁可锻铸铁应视情况符合BS EN1562:19
9、97,等级EN-GJMW-350-4,EN-GJMW-360-12,EN-GJMW-400-5或EN-GJMW-350-10的有关规定。3.10.3 球墨铸铁球墨铸铁应符合BS EN 1563对所指定级别的有关规定。4.制造工艺4.1 部件的可换性除工程师指定者外,同型的部件不需要其可以互换。4.2 制造允许偏差4.2.1 通则需要在同一结构中进行装配的构件(或部件),其制造允许偏差应在4.2.2至4.2.4和表8规定的范围之内。4.2.2 轧制的和制成的构件(Rolled and builtup sections)除工程师另予批准外,轧制的和制成的构件的各部件的制造允许偏差,都应符合表8的规
10、定(但弯曲翼缘设计半径小于其横联间距的25倍者不在其限)。4.2.3 机械加工的支承面的平面度对工程师指定进行机械加工的支承面,在其任意一个边长等于0.5 米正向平面内的高程偏差都应小于0.2毫米。4.2.4 拼接和对接的对中4.2.4.1 螺栓拼接为使螺栓拼接两邻件的错台得到控制,必要进应设立钢填板;对于摩擦型高强度螺栓拼接,由制造误差所引起的错台不应大于1毫米;对于其他拼接,此项错台不应大于2毫米。4.2.4.2 对接焊接头在邻件之间,由对中误差所导致的错台不应大于较薄邻件的0.15;也不应大于3毫米。若因同轧制厚度公差相结合而使错台大于3毫米,则应将错台磨成斜度不大于1:4的顺坡。4.3
11、 对钢材边沿、端头和表面的加工任何毛刺、局部不规则和轧钢氧化皮都应清除。4.3.1 边沿边沿状态应当是下列三者之一:a)保存其由轧制、锯解、机械加工或机械烧割所得的状态(见4.3.3);b)在人工烧割(见4.3.3)后打磨光顺;c)对厚度不大于12毫米的加劲肋和节点板,在剪切后打磨光顺。4.3.2 端头端头状态应当是下列三者之一:a)保存其由锯解、机械加工或机械烧割所得的状态(见4.3.3);b)在人工烧割(见4.3.3)后打磨光顺;c)对厚度不大于12毫米的加劲肋,剪切后打磨光顺。若对加劲肋端头规定同邻件密贴,必要时应将它打磨到使承压面积在其60%范围内的最大隙缝小于0.25毫米。4.3.3
12、 烧割和剪切按4.3.1和4.3.2采用烧割和剪切者,至少应满足下列条件之一:(a)切割边沿的硬度不超过BS EN ISO6507内所定的350HV30;(b)切割边沿不承受作用力;(c)切割边沿在随后的焊接过程中所有熔入焊缝;(d)对于切割边沿进行打磨或机械加工,去掉2毫米深;或者,虽不到2毫米,但能证明边沿的硬度已不超过BS EN ISO6507所定的350HV30。(e)采用工程师所允许的适当热解决,使边沿硬度减少,并且用渗色法或磁性探测法证明边沿没有裂纹。(f)若基材是43级钢、厚度不大于40毫米、且边沿是机械烧割的。若工程师有规定,对于在a)至f)所列举的烧割边沿,应将所有看得见的烧
13、割痕迹打磨洁净。4.3.4 对接头的机械加工当规定对接头端面要机械加工时,杆件应在制成后进行铣头(磨头)。4.3.5 倒棱钢板和型钢在其进行防锈解决之前,棱角应当打磨或锉钝。4.3.6 摩擦型高强度螺栓连接的接触面除工程师另有指示外,摩擦型高强度螺栓连接的所有接触面均应符合BS4604的规定。对接触面规定有特殊解决的规定期,通过解决的表面在其进入连接前应予妥善保护。4.4 螺栓、螺母和垫圈除工程师另有规定或批准者外,应按4.4.1至4.4.6办理。4.4.1 结构钢螺栓和螺母结构钢螺栓和螺母应满足表2的相关规定。4.4.2 紧配合(close tolerance)螺栓紧配合螺栓应遵照BS EN
14、 24014规定,螺母应遵照BS EN 24032规定。 4.4.3 精制螺栓精制螺栓带螺纹部分的直径,至少应小于螺杆身直径2毫米。所规定的螺栓直径应是螺杆身的额定直径。旋削螺杆身的直径在BS EN 24014规定的螺栓直径允许偏差之内。螺杆身的长度应使其能与所连接的部件完全相压。4.4.4 高强度摩擦型螺栓、螺母和垫圈除非工程师另有规定,摩擦型高强度螺栓应按表3所列的标准和规定使用(但4.2.4.1的规定应予除外)。表3:对高强度摩擦型螺栓的规定高强度摩擦型螺栓所符合标准对其使用的规定常用等级更强级,直杆BS 4395:第1部分BS 4395:第2部分BS 4604:第1部分BS 4604:
15、第2部分4.4.5 垫圈在必要时,应使用钢垫圈,以防止螺母咬住螺杆(无螺纹部分)。当螺杆的承压面积需所有运用时,螺栓的螺纹部分不应伸入被连接部件的厚度范围内。对于精制螺栓,其螺母之下的钢垫圈应具有良好的承压面。其垫圈孔眼的直径应大于螺杆直径1.5毫米,其厚度不应小于6毫米。对于有斜度的表面,在所有螺头和螺母下均应使用斜度合适的斜面垫圈。4.5 铆钉孔和螺栓孔4.5.1 铆钉孔、埋头螺栓孔和粗制螺栓孔(不涉及紧配合螺栓和精制螺栓)。孔眼直径应比冷铆钉或螺栓的额定直径大2毫米。所有孔眼应当钻制,或先钻后扩,也可先冲后扩;但桥面板和槽状构造(troughing)在厚度不超过12毫米处,尚有其他经工程
16、师所批准处,也可冲孔,并一次冲足。若杆件是由几块板或型钢组成,一般应当用大钳或临时螺栓将它们牢固地夹住,再将穿过其全厚的孔一次钻成。或者,对于批量生产,其(钢板和型钢上的)孔眼也可借助夹具或样板钻制。所有毛刺,都应清除。4.5.2 紧配合螺栓和精制螺栓孔其孔眼直径应等于螺栓的额定直径,允许偏差为+0.15毫米和0毫米。最佳是将紧配合螺栓和精制螺栓连接的部件用临时螺栓或大钳牢固地夹住,再穿边其全厚钻孔;为保证孔眼精度在规定限值内,必要时仍需扩孔。对于不是按全厚一次钻成的孔,应先钻小孔,并在组装后扩孔。假如这个规定也做不到,则单个部件应当用钻孔样板(具有硬钢钻孔套者)分别钻孔,并于必要时进行扩孔。
17、所有毛刺,都应清除。4.5.3 摩擦型高强度螺栓的孔除工程师另有规定外,摩擦型高强度螺栓的孔眼应符合BS4604的规定。4.6 铆钉和打铆铆钉的尺寸应符合BS4620的规定。如若也许,铆钉应当用压力卡铆机进行铆接。在墩粗完毕后,在铆钉上的压力应继续保持一个短时间。每枚铆钉均应有足够的长度,以形成符合标准的钉头;在插入钉孔时,铆钉由头至尾应保持火热(红色)状态,并应趁热加压,将孔尽量填满。铆钉在加热后,插入钉孔前,应将它在硬物上撞几下,以打掉其氧化皮。埋头铆钉的钉头应当填满所研制的册槽。除工程师另有规定外,钉头应符合BS4620有关(圆的或平均)埋头铆钉尺寸的规定。当设计规定其处有平整表面时,一
18、切突出于面外的金属均应铲去或磨去。打铆开始之前,钢板和型钢部件均应以螺栓将它们对的地固定,并使它们紧密接触。冲钉仅是用于将工件位置拨正,不得对冲钉过度冲打。致使孔眼变形。直径大于钉孔额定尺寸的冲钉,应当严禁使用。4.7 焊接4.7.1 结构钢的焊接除工程师另有规定外,电弧焊接应符合BS5135的规定。采用不同于BS5135规定的焊接方法时,需得到工程师批准。工厂和工地焊接的通用焊接工艺细则,涉及熔接面的焊前加工,应当遵照BS5135的规定,在焊接工作开始前,以书面方式,提请工程师批准。不经工程师另予批准,不得偏离已批准的焊接工艺细则,也不得偏离已批准的施工制造详图。在工程师规定的区域之内,任何
19、临时性零件的附连方法,均应取得工程师的批准。由临时附连物导致的缺陷,其消除应达成工程师满意的水平。对于需要进行的修补性焊接,其修补方法应按照BS5135的规定进行。在外露的焊缝表面上,不应遗留焊渣。焊接的飞溅应除净,受其影响的表面应打磨洁净。对于工程师指定要打磨平齐的对接焊缝,其基材因打磨所导致的损失不应大于3.1.1所列标准为矫正表面疵点所规定的允许量。为了使对接焊缝的端部有完满的焊缝厚度,应采用“引弧”和“送弧”小板。引弧和送弧小板应符合下列规定:a)对于所有对接焊,在其起点应当分别设立一对“引弧”和“送弧”小板,其厚度和形状应当和那里的基材同样,它们应在焊接之前附连于对接焊的起迄处,附连
20、的办法最佳是用大钳;b)对接焊缝应当以其全截面延伸到引经和送弧小板内至少各25毫米;c)用烧割法割除引弧和送弧小板时,烧割线应离开基材至少3毫米;残留的部分应当以打磨法,或工程师所批准的其他方法除尽。4.7.2 钢铸件的焊接除工程师另有规定外,对铸钢进行熔焊应遵守BS4570的规定。所推荐的焊接工艺细则应写成文献,并应遵照BS4570的规定,在焊接工作开始之前送请工程师批准。未经工程师另予批准,不得偏离已批准的焊接工艺细则,也不得偏离在已批准的施工详图上所列的细节。4.7.3 焊接、烧割和剪切工艺细则的演试若工程师有规定,则在开工之前应焊接、烧割和剪切工艺细则进行演试。演试所用材料应代表工件所
21、实际使用的。材料的取样应当得到工程师批准。焊接、烧割和剪切工艺的演示,应当使工程师看到所将在制造工作中采用的工艺能使他满意,而以下的内容是被涉及在其中:a)视情况而分别符合BS5135、BS EN 288-1,-2和-3和BS4570规定的焊接工艺;b)符合4.3.3规定的烧割和剪切工艺。假如工件在投产之前是涂有工厂保护涂料(Primer)的,则在演试之前,之前试件也应施以该项涂料。4.7.4 钉柱型传剪器:焊接和工艺演试钉柱型传剪器的焊接应按照制造者的规定进行,必要时应涉及预热工序。当气温低于0或钢的表面潮湿时,不应进行焊接。对于要焊接的钢材表面和传剪器,应将残渣、铁锈、金属喷镀、油污、油脂
22、、油漆或其它影响焊接质量的物质清除干净。其焊缝不应有肉眼可辨的裂纹,以及不熔透现象。焊缝的承载力至少应同传剪额定承载力同样。若工程师有规定期,应当在开工之前进行这一工艺的演试。演试所用钢材和传剪器应能代表工地所实际使用的。这两者的取样应当得到工程师的批准。如传剪器应当焊接在涂有工厂保护涂料的工件上,则演试之前应在试件上涂上这种涂料。4.7.5 拒收焊缝间断的修复按5.5.2规定的拒收的焊缝间断,应在工程师批准纠正环节后,打磨掉或焊接修复。打磨、在重新焊接前,应通过打磨、修整或打磨后电弧气刨做焊接修复准备,并按BS6072进行磁粉探伤,应无表面缺陷。接头的整个修复长度应按原始焊缝的无损检测方法和
23、验收标准进行检测。4.8 受弯和受压成形钢材可以用冷加工和热加工。弯曲或压制成所需形状,但须以不使钢的性能逾越3.1.1所列标准所规定的各种限值为条件。对于冷弯,弯曲的内半径不应小于钢材厚度的2倍。对于热弯,其升温和降温速率、所达高温及高温逗留时间,均应与所使用的钢级相适应,不得提高冷却速率。4.9 调直和整平不允许用锤敲打。加热时,或则不应使钢材温度超过650,或则升温和降温速率、所达高温逗留时间同所加工的钢级适应,并应得到工程师的批准;未经工程师批准,不得提高冷却速率。4.10 锻造所使用的锻造方法不得有损于基材的强度。4.11 拉条拉条使用镦头及凸出螺丝扣、或用锻制孔眼者,应采用模压形成
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