实施型钢拱架工厂化加工提升隧道施工安全质量管控能力Word文档下载推荐.docx
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拱架加工厂由原材料存放区、冷弯区、焊接区、检测区、半成品存放区、成品存放区、停车区、进出场便道等8个区域部分组成。
需要加工
连接板、构配件的厂区需要在一般厂区基础上增加剪板区、钻孔区两个区域，占地面积一般为4000平米。
七、人员设备配置
八、
每个加工厂需要施工人员23人左右，主要有：
管理人员、质检人员、弯圆工、焊工、电工、车床工、龙门吊司机等，施工人员经培训合格后，方可上岗。
由于三个加工厂采用相同的设置及设备，我标段根据隧道施工安排，对加工人员进行统一调配，大大节省了人力资源。
施工人员配备见下表。
施工人员配备表
序号
工种
作业内容
人数
备注
1.
管理
负责厂区管理
2
2.
质检
负责原材料、成品检验
3.
弯圆工
负责型钢冷弯
4
4.
焊工
负责拱架焊接
6
5.
电工
负责厂区电务
1
6.
车床工
负责剪板、钻孔
7.
龙门吊司机
负责吊装
8.
普工
配合其他工种工作
9.
合计
23
施工机具本着适用、先进、经济、高效的原则分区域进行配备，配备见下表。
施工机具配备表
加工区域
机具名称
规格型号
功率
（Kw）
数量
（台）
相关参数
全区域
龙门吊
MH-10
15
10t
冷弯区
冷弯机
350/450
22
450t
焊接区
等离子切割机
L6K8-100
37
切割厚30mm
CO2焊机
NB-500KK
20
焊丝φ1.6mm
切割机
J3G-SW-400
2.2
切割厚10mm
砂轮机
250*25*32
1.1
线速度：
40m/s
剪板区
剪板机
C12Y-20X2500
剪板厚20mm
钻孔区
数控钻床
ZK5140C
3
切削速度6～60m/min
九、加工工艺流程及作业控制要点
一十、
（一）加工工艺流程
（二）
拱架加工的工艺流程为：
1.型钢弯曲
型钢弯曲是型钢拱架成型的关键。
型钢弯曲在冷弯机上进行，冷弯机由弯曲模具、弯曲平台、千斤顶等部分组成。
其中弯曲模具按拱架不同的单元的弧度加工制成；
千斤顶一共有两个，一个为350t,一个为450t；
弯曲平台采用钢板制作，且平台必须保持水平，否则拱架在加工时容易扭曲变形。
加工时，采用龙门吊将检测合格的工字钢吊至弯曲平台，一段与弯曲模具的一段对齐，然后用350t千斤顶顶住工字钢，再将450t千斤顶向工字钢缓缓伸出，直至紧贴工字钢，然后缓缓向模具推进，每推进5厘米，停止推进，测量弯曲后工字钢的水平度，如发现工字钢弯曲超标，则及时纠偏，直至弯曲至所要求的弧度，弯曲完成后将工字钢吊至半成品加工区，切割单元多余部分，采用空气等离子弧切割机进行切割。
3.剪板
拱架连接板尺寸为24cm（长）×
20cm（宽），采用剪板机进行剪板，在剪板机喂料口搭设平台。
先在剪板机上设置好连接板的尺寸，
先设置长度24cm，用龙门吊吊起整块钢板，送至喂料口，启动剪板机，切下钢板，形成一块长条钢板；
再将长条钢板，二次切割，宽度设置成20cm，就得到所需的连接板尺寸。
采用剪板机切割的连接板没有毛边，切边不需人工打磨，比氧割大大提高了功效和标准。
5.连接板钻孔
连接板钻孔采用数控立式钻床进行钻孔，钻孔前先进行钻孔参数设置，包括孔径、孔深、孔间距等参数，然后安装钻头，再将工件加牢，最后启动钻床进行钻孔，钻床会按事先设置的参数在连接板上按要求总动钻孔，一个连接板钻孔时间2分钟。
7.型钢与连接板的焊接
型钢与连接板的焊接采用CO2气体保护焊，由于型钢与连接板接触面积小，如采用传统的焊条焊接，存在焊接砂眼、夹渣、假焊、焊缝不饱满等焊接通病，CO2气体保护焊采用焊丝进行焊接。
CO2气体保护焊由电源、控制箱、供气系统、送丝机构、焊枪等
组成。
焊接前调节好焊接参数，左手拿面罩，右手拿焊枪，打开气阀开关，提前送气。
启动按钮，接通焊接电源，送出焊丝，将焊丝与焊件短路，引燃焊接电弧，使焊机进入正常工作状态。
将焊缝起始端充分融合后，使焊丝保持一定的高度和角度，按选定的速度沿接缝前移，焊接时焊丝沿导电嘴连续送进，二氧化碳按一定的流量由喷嘴不断的流出，焊丝末端、电弧、熔池被二氧化碳气体包围，从而使焊接区与空气隔离，随着焊枪丝的移动，熔池凝固形成焊缝。
焊接结束时，注意将弧坑填满，然后松开焊枪手柄后的上的羟基，焊丝停止送进，电弧熄灭，但要继续送入二氧化碳气体保护熔池，经过一段时间，再将羟基全部松开，关闭气阀，停止送气。
CO2气体保护焊有以下优点：
1）生产效率高。
CO2气体保护焊的电流密度大，电弧热量集中，焊丝的熔化效率高，母材的熔透厚度大，焊接速度快，焊后不需清渣，所以能够显著提高效率，同时节省电能。
2）
3）焊接成本低。
由于CO2气体和焊丝的价格低廉，所以成本低。
4）
5）焊接变形小。
由于电弧热量集中、线能量低和CO2气体具有较强的冷却作用，使焊件受热面积小。
特别是焊接薄板时，变形很小。
6）
7）电弧可见性好。
有利于观察，焊丝能准确对准焊接线。
8）
9.型钢拱架的检测
10.
设置专门的拱架检测模型，拱架各单元加工完成后，在检测模型上试拼，合格后，进行打包，在成品区进行分类存放。
11.型钢拱架的数量控制
12.
各隧道架子队提前15日向项目部提报生产计划，加工厂按照施工进度计划提前3天将检测合格的成品拱架运至施工现场。
生产及领取过程必须由架子队队长、项目部工程部、生产副经理签认，生产及使用过程建立出场台账及使用台账。
指挥部每月对型钢拱架生产、使用数量进行汇总，对照施工生产进度及设计图纸核对拱架需求量，确保拱架使用数量与设计数量保持绝对一致，杜绝偷工减料行为。
（三）拱架加工循环作业时间
（四）
拱架加工循环作业时间见下表。
拱架加工循环作业时间表
作业项目
持续时间（min）
冷弯
5
含型钢起吊就位、冷弯、吊至切割平台
切割
单元以外剩余部分的切割
剪板
连接板的剪切（与冷弯同步进行）
钻孔
连接板钻孔（与冷弯同步进行）
焊接
30
型钢与连接板的焊接
试拼检测
10
各单元之间的试拼
7
吊装存放
将检测合格的拱架移至成品存放区
8
60
（五）作业控制要点
（六）
1.冷弯
1）弯曲模具要严格按拱架各单元的弧度制作，否则冷弯后的型钢与设计尺寸不符，直接导致拱架各单元不能精确拼装。
3）冷弯平台要保持水平，弯曲模具严格与冷弯平台垂直，否则容易导致弯曲后的型钢扭曲。
5）350t千斤顶顶住工字钢，不得松动，450t千斤顶推工字钢时，速度要均匀，行程每达到5厘米时，停止顶进，测量工字钢的水平度，超标时，及时进行纠偏。
7）
工字钢冷弯完成后，收缩450t千斤顶，测量冷弯型钢的弧度、水平度等指标，即使各项指标符合要求，还要进行二次顶推，防止型钢弯曲回弹。
1）剪板机工作平台要保持水平。
3）剪板前在剪板机上设置好所剪切板的相关尺寸。
5）尺寸挡板紧贴钢板端头，剪板机上的压板圆柱要紧紧压住钢板。
7）调整好板厚与入口间隙，距离为1.2mm。
9）用脚踩住脚踏开关，切刀自动向下切割钢板。
10）
5.钻孔
1）数控钻床操作箱夹件平台要保持水平。
3）在数控钻床的电脑上按连接板的孔位尺寸设置好相关参数，如孔径、孔间距等，并使用合适的钻杆。
5）钻孔前，要将工件夹紧，并确保喷嘴水流正常，方可开动钻床。
7）钻孔完成后，待钻床自动停止工作后，方可取出工件。
7.焊接
1）焊接前调节好焊接参数，打开气阀开关，提前送气。
3）焊缝起始端充分融合后，使焊丝保持一定的高度和角度，按选定的速度沿接缝前移，焊接时焊丝沿导电嘴连续送进，送进速度要均匀。
5）焊接过程中，二氧化碳要不断的流出，焊丝末端、电弧、熔池要全部被二氧化碳气体包围，从而使焊接区与空气隔离。
7）焊接结束时，焊丝停止送进，电弧熄灭，但要继续送入二氧化碳气体保护熔池，经过一定时间，再关闭气阀，停止送气。
一十一、型钢拱架工厂化加工的优势
一十二、
型钢拱架实行工厂化加工，在安全质量控制、标准化管理等方面有以下特点和优点：
（一）型钢拱架集中加工采用了统一的机械设备，生产工艺先进，管理措施到位，保证了型钢拱架的本体质量，使隧道初期支护安全质量有了源头保证。
1、加工工艺标准：
由于采用了专业设备，实行流水线作业，每道工序都有专业技术人员依照质量标准控制加工质量，专业设备、专业技术人员、专业施工标准保证了型钢拱架加工质量。
2、加工精度高：
由于采用先进的施工机械设备，型钢各部位加工精度高，进一步提升了拱架的质量，且便于拱架现场安装。
3、管理集中：
型钢拱架实行工厂化加工后，隧道所有拱架在工厂加工，生产单一、管理集中，再加上严格的数量控制措施，杜绝了偷工减料的可能性，为隧道的施工安全提供了有力保证。
工厂化加工型钢拱架精度高、焊接质量好，成品质量好，现场安装省工省时，安装质量好，消除了质量隐患，再加上严格的管理措施，从根本上保证了隧道初期支护施工的安全质量。
（三）切断利益链，杜绝大包，提升项目安全质量管控能力。
沪昆客专CKGZTJ-12标采用按隧道施工工序签订劳务合同的管理模式，按照开挖、支护、出碴、衬砌等环节分别签订劳务合同，支护工序仅仅包含拱架安装、喷锚等工序，按照实际劳务量支付劳务费用。
按工序签订劳务合同的施工管理模式为型钢拱架集中加工创造了条件。
型钢拱架加工厂的设置进一步杜绝了大包的可能性，切断了偷工减料的利益链，使劳务企业在施工时采取钢拱架以小带大、拉大间距等不良行为根本无利可图。
型钢拱架统一实行工厂化加工使施工过程管理牢牢掌握在指挥部手中，通过施工过程中严格落实质量控制措施，能够有效地保障不良地质段支护的施工质量，提升了项目安全质量管控能力。
（五）切实落实了标准化管理要求，提升了项目标准化管理水平。
设置拱架加工厂，可以进行统筹规划，统一配置设备，实行集中管理，减少临时设施和临时用地，避免对外界产生干扰，保护周边环境，促进文明施工，真正落实了沪昆客专“创新精品绿色和谐惠民兴黔以道唯善”的管理理念，提升了项目标准化管理水平。
（七）工作效率高，与传统加工方式相比具有较大的经济效益优势。
（八）
传统的拱架加工位于隧道洞口，场地局限性大，难以进行标准化布局，且占用临时用地多，人员、设备重复投入量大，产能低（每天3-5榀）。
采用工厂化加工型钢拱架占地面积相对小，采用专业设备实行工厂化流水线作业，设备吊运全部使用龙门吊吊装，减少了工人作业劳动强度，节省了人力、物力；
采用工厂化布局，便于安全质量管理，生产效率高（每天15-18榀）。
由于集中加工，工艺先进，仅二氧化碳气体保护焊一项就比传统的焊条焊接节省焊接费用达40-50%，连接板钻孔比传统委托专门厂家节省成本20-30%。
一十三、体会
一十四、
通过实现型钢加工工厂化，我们深深体会到标准化管理对提升项目安全质量管理的重要性和必要性，我们将以型钢加工工厂化为切入点，坚持“高标准、讲科学、不懈怠”，全面推进项目标准化管理，在今后的工作中，始终把安全和质量摆在首位，不断探索，勇于创新，积极进取，不断提高标准化作业水平，为沪昆客专建设做出新的贡献！
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