天津疏港联络线工程钢结构制作安装施工组织设计方案文档格式.docx
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(3)钢结构现场安装时配置的设备与机具,以快捷安全施工为主,同时坚固考虑经济性。
2、编制依据
(1)天津城建设计院《疏港联络线(津沽公路港塘路至津沽一线拓宽改造)工程》施工图设计;
(2)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011);
(3)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001);
(4)《桥梁用结构钢》(GB/T714-2008);
(5)《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009)
(6)其它相关标准规范。
二、施工总平面布置图及部署
(一)加工厂区布置及部署
1、厂内制造加工:
根据钢箱梁制造工艺流程,厂内预制场地分为:
单元件制造区、钢梁立体单元拼装区、涂装区及单元临时存放区。
2、单元件及钢箱梁块体制造场地
钢箱梁梁主要构件在工厂预制成型,单元件、块体制造安排在车间及预留场地施工。
本工程在钢梁组装区二进行拼装。
单元件加工在车间进行,内配有2台5t行车,钢梁组装区二配备一台75t行,并配置构件的主要加工设备及钢箱梁块体制作各工序工装胎具、转序等辅助设施。
厂区地址为:
天津东丽开发区二纬路27号
加工厂区平面布置图
(二)现场安装布置及部署
根据钢箱梁外形尺寸及分段情况,钢梁安装现场需用长50米,宽20米钢箱梁拼装场地。
三、劳动力计划
劳动力需用计划是根据该工程质量标准和施工要求反复平衡后确定的。
根据现场情况的需要,先编制工程进度计划图,再根据各个施工阶段的具体要求,明确重点项目,保证一些重要的单项工程按期完工,协调各工种的配合。
项目经理从质量、数量两个方面合理安排劳动力,确保施工活动正常进行,保障质量水平一次成优,杜绝由于劳动力组织不当造成的突击抢活,影响工程质量的现象。
根据本工程特点及施工周期,需要根据现场施工的总进度计划,制定出本工程进度计划。
根据各个专业分段施工的具体要求及交叉配合,在施工过程中,组织各专业工长、计划人员、材料员严格按照进度计划分部、分项实施,并根据现场的实际情况,对各单项进度计划进行调整,保证总施工进度计划的按期完成。
本工程劳动力组织计划详见下表。
厂内加工及现场安装劳动力组织计划
工期
人数
工种
90天
管理人员
6
铆工
10
焊工
12
矫正工
2
油漆工
4
起重工
3
测量
1
辅助工
合计
41
本计划是以每班八小时工作制为基础的
四、施工工期计划计划及保证措施
(一)施工总体进度计划编制说明
疏港联络线拓宽改造工程42m钢箱梁在公司制造场地进行单元件、钢梁块体制造及预拼,在现场进行节段拼装工作。
1、以业主规定的工期为前提,结合本工程设计技术规范及节段制作、吊装的结构特点,按成组技术组织生产,满足现场节段组装的顺序要求。
2、按施工工艺、制作流程、资源配置状况并就环境因素对工程进度影响进行合理组织。
3、控制关键工序施工周期,保证总体工期。
4、充裕配置资源,确保满足业主对工期的要求。
(二)施工进度安排(见附页)
(三)进度保证措施
1、进度保证措施简述
本公司将从组织、设备、资金、物资等各方面给予全力投入,确保本桥按质、按量、如期完工。
2、组织保证
(1)组建指挥得力、效率高、应变力强的高素质项目经理部。
(2)加强管理,充分动员、调动每个参战员工的积极性和自觉性。
(3)缩短施工准备期,尽早投入施工。
中标后,项目经理部人员三天内全部到位,全力以赴组织人员进行施工准备,并编制实施性施工组织报监理批复,为开工做好充分准备。
(4)实行进度计划控制制度,严格按计划安排施工。
合理安排施工程序及施工作业面,采用平行施工、流水作业,“以点连线”、“以线扩面”,在合理安排一个作业面正常施工的同时,还要做好见缝插针的穿插施工。
编制工程的年、季、月、旬作业计划,将总体工期落实到各分项工程。
建立以天为单位的分项、分部工程进度网络控制,将各分项工程的施工部位落实到班组,班组落实到人,满足施工需要。
(5)优化资源配置,合理安排劳动力、周转材料、机械设备等生产要素,杜绝返工和浪费,节约资源和时间。
(6)实行工期目标管理责任制,严格计划、检查、考核与奖惩制度。
(7)根据总体工期目标和施工进度顺序、施工难度、环境等特点,提前预测有可能发生的各工序间交叉、配合不到位现象,采取有效措施,抓住控制点,重点突破。
(8)每天召开一次生产“碰头会”,分析当天计划完成情况,布置明天的生产任务,促进滞后工序施工;
每周召开一次生产协调会,落实上周计划完成情况,并对作业计划进行补充调整,同时安排下周施工任务,并对各工序中的主要施工难点制定解决方案。
(9)强化施工调度指挥与协调工作,超前布局谋势,密切监控落实,及时解决问题,避免购置延误。
重点项目或工序采取垂直管理,横向强制协调的强硬手段,减少中间环节,提高决策速度和工作效率。
(10)实行动态管理。
根据施工现场情况,充分利用计算机项目管理软件,持续优化调整施工计划,采取一切措施保证关键工序按期实施。
(11)听取各方面的合理化建议,完善施工和管理,提高施工进度。
与业主、监理、设计及及其他相关部门紧密联系,协调关系,创造一个良好的施工环境,确保工程施工的顺利进行。
(12)不断优化施工方案和生产要素配置,提高设备的完好率、利用率和施工机械化作业程度。
(13)严密组织施工,精心安排工序,保证均衡生产,并适时掀起施工高潮。
(14)加强思想政治工作,大力宣传优质、高速建好本工程的重要性,鼓励全体参建职工,以主人翁的工作姿态,按期建好本工程。
3、设备保证
(1)做好机械设备的选型和配套充分发挥各型设备的机械效率,确保实际生产能力能够满足施工进度要求,使工期保证落实到实处。
(2)按照施工组织要求和进度计划安排,提供充足的设备数量并及时组织机械设备进场,同时在施工的过程中加强机械设备的维修和保养,大型和主要设备适当考虑备用,并备足部分易损件,防止设备损坏影响施工。
(3)组建一支由机械工程师和工人技师为主的维修队伍,配齐各种维修设备和工具,建立机械设备维修基地,保障机械设备的完好率。
4、资金保证
(1)我公司承诺本项目的工程资金将全部使用到项目施工生产和管理中。
(2)加强资金管理,制定资金支付计划,合理使用资金。
(3)严格实行落实项目经济责任承包制,加强成本核算,及时进行承包兑现,利用经济手段调动职工的生产积极性,促进施工生产的快速进展。
5、物资保证
(1)345qD钢板:
结合设计院提供的图纸,由技术部制定材料定尺配料计划,保证钢板按时全部供齐。
(2)焊药焊剂等辅助材料:
已经确定供货厂家。
6、施工管理
(1)科学管理,精心组织,全面提高生产效率。
同时合理布置施工现场,现场施工规范化、标准化,同时加强现场文明施工和安全生产管理。
(2)为保证整体工程进度按期完成,及时进行组织动员,进行物资采购、技术准备、设备购置、场地布置等相关工作,争取提前投入正常生产。
7、合同管理
全面履行项目合同,及时协调施工进度,本着“服务业主,服从设计,尊重监理”的原则,确保体现整体形象进度和该工程的工期、质量目标的实现。
五、施工方案及方法一(钢结构加工制作工艺)
(一)生产制造工艺流程
(二)钢梁分段
根据设计图纸并考虑运输和安装的条件,将疏港联络线42m钢箱梁纵向分为二段,分段图如下所示:
根据现场安装需要,将疏港联络线42m钢箱梁横向分为2个箱梁块体及2个挑梁块体加工制作。
(三)板材复验
制造主桥钢梁的主要板材(材质为Q345qD),进厂后,除检查其出厂合格证(质量保书)外,并按《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009)和《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)要求复验其化学成份及力学性能。
(四)量具的标定与统一使用
钢梁在制造过程中,使用的量具、检测器具,须经公司计量室(具有相应的资质)的标定,并进行统一使用的认定与登记,其中:
1、计量室备有一标准尺,其他所有使用的量具定期与此校对;
2、在测量与校核时应使用相同拉力以保证测量的准确性。
(五)钢板的预处理
板材预处理包括:
1、板材预处理主要包括:
结构处理、表面处理、过程保护漆
2、钢板下料前经预处理线喷砂处理,将表面油污、氧化皮和浮锈以及其它杂物清除干净,除锈后的钢板应表面清洁,等级应达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-88)标准规定的Sa2.5级。
3、压缩空气应经过油水分离器去除油脂、水分。
4、喷砂处理后钢板表面的粗糙度为40-75μm。
5、喷砂及检验期间,相对湿度低于50%。
6、喷砂处理后的表面应杜绝沾湿。
潮湿的环境易引起生锈从而影响涂装。
当环境湿度较高时必须在表面因氧化变得色泽灰暗前迅速进行涂装。
被氧化的表面应在涂装前重新进行喷砂。
(六)涂饰过程底漆
为防止钢结构在加工过程中生锈,钢板及其他原材料表面处理后在8小时内即涂装一道车间过程底漆(车间过程底漆为一种可防止加工过程中原材料生锈,同时又不影响切割与焊接质量的加工工艺),涂饰底漆之前必须将喷砂处理后的钢板或其他原材料表面吹扫干净。
漆膜厚度须达到20~25um。
(七)号料板材对接及探伤检查
根据图纸分段进行加工制造,为满足钢桥组装的要求,因此板材需要在长度(横向)方向和宽度(纵向)方向上进行对接。
板对接在平台上采用埋弧自动焊进行焊接。
坡口的制备、焊接工艺参数的选择须按焊接工艺评定试验确定并通过的参数进行。
对接后的焊缝按照规范要求进行探伤检查,在检验合格后并进行调平处理并加以标识。
(八)放样(划线)切割
放样和下料(主要以火焰切割为主)应根据施工图要求进行,并预留制作和安装时的焊接收缩余量及气割加工余量。
号料前应检查钢材的牌号、规格、质量,其中火焰切割采用多头数控切割机下料,辅助采用半自动切割机下料。
1、箱体内筋板按照图纸尺寸下料;
2、切割前将料面的浮锈、污物清除干净。
板料放平、垫稳,割缝下面留有空隙;
3、切割线必须准确,号料尺寸允许偏差±
0.5mm;
4、切割时应根据板厚留切割缝隙3-4mm;
5、切割允许偏差:
自动、半自动切割:
±
1mm;
6、切割下料应注意对称,切割后的板料应编号;
7、切割完成后,清除切割边缘的飞刺、熔渣;
8、调平调直,其中调平调直允许偏差要求须符合《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009)和《公路桥涵施工技术规范》中相应规定。
9、切割缺陷的处理:
对于1~3毫米的缺棱缺陷,采用磨光机修磨平整。
坡口不超过1/10的缺棱,采用直径3.2的超低氢型焊条补焊,焊后修整平整。
断口上不得有裂纹或夹层。
(九)钢箱梁构件单元的制作
1、顶、底、腹板单元制作工序流程
(1)流程
(2)施工方法
①放样、号料的允许偏差依据按相关规范及设计图纸编制的施工工艺执行。
②用板单元组装胎组装,组装胎设钢板定位装置。
组装时将纵、横基线返到板单元上,并打上样冲眼。
③用CO2自动气体保护焊机施焊。
④将顶、底板单元的纵、横基线返到纵横隔梁构件面,打样冲眼,以备梁段组装用。
2、横隔板单元制造工序流程:
(1)施工流程
①下料,采用多嘴精密切割方式,下料前应按进行零件计算机下料编程、校对,并按工艺要求预留焊接收缩量,坡口及边缘由数控精密切割一次制出。
②钢板严格控制平面度。
③下料前进行长度方向接料,采用全熔透焊接,无损检验合格。
④采用火焰矫正或机械矫正的方法,对变形构件进行矫正。
3、构件单元件组装技术要求
(1)组装前必须熟悉图纸和工艺,认真核对零件编号、外形尺寸和坡口,核查平面度、直线度等各种偏差,确认符合图纸和工艺要求后方可组装。
(2)组装前的零件、部件应检验合格,连接接触面和沿焊缝边缘每边30~50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢应清理干净。
(3)板材、型材的拼接应在组装前进行。
构件的组装应在部件组装焊接、矫正后进行,以便减少构件的残余应力。
(4)组装时应认真地确认零件和部件加工图的尺寸、编号及材质。
(5)组装时必须在零件上划出其定位线,定位基准线和关键中心线在自制的专用胎具上进行定位组装。
定位焊所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配,焊脚尺寸不宜超过设计焊脚尺寸的的1/2,焊缝长度50~100mm,定位焊缝必须布置在焊道内,并距端头30mm以上,并应由持有合格证的焊工施焊。
(6)构件组装应在专用胎具上进行,胎具应预先进行测平,设置空位装置,并且牢固可靠。
(7)复杂的构件组装,应制备必要的工装和胎模。
(8)组装要按工艺流程的次序进行,组装顺序由结构形式、焊接方法和焊接顺序等因素决定。
(9)钢板拼接时,盖、腹板接料长度不宜小于1000mm,宽度不得小于200mm。
(10)当采用夹具组装时,拆除夹具时不得用锤击落,应用气割切除,不得损伤母材。
切除后应打磨平整。
(11)构件的隐蔽部位应预先焊接,并经检验合格后方可封闭,完全密闭的构件内表面不可涂装。
(12)本工程中杆件的组装允许误差应符合《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009)的标准要求。
4、矫正
严格控制各构件钢板平面度和四角标高,要求顶、底、腹板横向平面度≤2mm,纵向平面度≤4mm/2m,四角标高相对偏差≤2mm。
矫正采用火工矫正或机械矫正的方法,严禁采用水火矫正。
(1)下料后,板件再次进行赶平,长条板进行调直处理。
(2)零件矫正宜采用冷矫,冷矫正时环境温度不宜低于-12℃,矫正后的钢料表面不应有明显的凹痕和其它损伤,否则仍须整形。
(3)主要受力零件冷作弯曲时,环境温度不宜低于-5℃,内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍,小于者必须热煨,热煨温度宜控制在900~1000℃之间。
弯曲后的零件边缘不得产生裂纹。
(4)采用热矫时,热矫温度应控制在600℃~800℃,严禁过烧。
矫正后零件温度应缓慢冷却,降至室温以前,不得锤击零件钢材或用水急冷。
(5)零件矫正允许偏差应符合下表技术规定中相关要求。
表:
零件矫正允许偏差
零件
名称
简图
说明
允许偏差(mm)
测量方法
钢
板
平面度
每米范围
f≤1.0
钢板尺
塞尺
直线度
全长
范围
L≤8m
f≤3.0
粉线
L>8m
f≤4.0
型
f≤0.5
钢板尺、
塞尺、卡尺
角钢肢垂直度
全长范围
Δ≤0.5①
直角尺、
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
工字钢、槽钢翼缘垂直度
直角尺、钢板尺、塞尺
注:
①用角式样板卡样时,角度不得大于90°
5、检测及测量
构件制作完毕需进行相关检测和测量工作,检验合格经监理工程师认可后方可进行下一步施工。
(十)工装胎架的制作
制造钢桥用的所有构件,顶板、底板、腹板和横隔板等构件在加工好后,在搭设的工装胎架上进行组装焊接。
工作胎架搭设时先根据设计图纸,在计算机中进行全桥所有主桥钢箱梁进行1:
1放样,然后用工字钢制造工装平台,在工装平台上将钢梁的分段位置进行画出。
这样利用工作平台进行放样工作,同时又作为钢梁组装平台,平台组装中随时用全站仪控制水平与高程。
在放样和搭设工装的过程中,充分考虑到桥梁加设预拱度后的线形,即胎具的搭设线形是在钢桥成桥曲线的基础上叠加荷载预拱度曲线而形成的,以此来保证所加工桥梁线形的准确。
工装胎架设计应满足下列要求:
1、胎架纵向各点标高按桥梁合拢时的线形设计;
横向保证各箱梁底面水平且标高满足设计要求。
2、胎架基础必须有足够的承载力,确保在使用过程中不发生沉降。
胎架还要有足够的刚度,避免在使用过程中变形。
3、在胎架上设置纵、横基线和基准点,以控制梁段的位置及高度,确保各部位尺寸和立面线形。
胎架外设置独立的基线、基点,以便随时对胎架进行检测。
4、胎架应满足运梁平车进出方便和安全的要求。
5、每批梁段下胎后,应重新对胎架进行检测,做好检测记录,确认合格后方可进行下一批次的组拼。
(十一)箱体组装
1、组装方法
采用正位组装法。
即:
将底板放置于胎型平台上,依次放入隔板及腹板单元件组成槽型。
焊接后,组装顶板成箱型,整体组焊后再组装附属件。
正位组装法有以下优点:
(1)底板置于胎型平台上,相当于组装水平基准面;
(2)两侧腹板同时组对,便于控制横向组装精度;
(3)为实施对称焊接提供了条件;
(4)避免翻身。
2、组装工艺
(1)基准线的划制
采用激光经纬仪,在胎架及底板单元上划制出箱梁纵、横方向基准线,根据基准线划制出纵梁各个单元件的定位线,并划制出长度、宽度检查线,在标记块上用样冲打上标记。
(2)底板单元定位
将底板置于组装胎架上,调整底板位置,使底板单元横、纵基线与胎架上的定位标记线重合,重合度≤0.5mm,核查无误后将底板单元与模板进行刚性固定。
然后在相应隔板位置定位隔板。
(3)腹板单元定位
将腹板单元吊装到位,调整腹板位置,使腹板单元定位线与胎架上的定位标记线重合,重合度≤0.5mm,检查直腹板与底板的垂直度,垂直度≤1mm,核查无误后采用临时支撑将腹板单元进行临时固定。
根据底板单元上的腹板安装线进行腹板与底板连接焊缝的组装,并同时进行腹板横肋与底板横肋的组装,组装过程中应严格控制组装间隙。
(4)横隔板定位
将横隔板单元吊装到位,调整其位置,使横隔板单元U肋以及板肋孔与底板相应纵肋一一对应,并将横隔板单元定位线与底板以及斜底板上的定位标记线重合,重合度≤0.5mm,垂直度≤1.5mm,核查无误后将横隔板单元与底板进行刚性固定。
(5)边腹板单元定位
(6)顶板单元定位
将顶板单元吊装到位,调整其位置,使顶板单元U肋、板肋与横隔板孔一一对应并保证顶板单元上横隔板定位线与相应构件重合,重合度≤0.5mm,核查无误后将顶板单元进行刚性固定后进行施焊。
3、矫正
(1)严格控制顶板平面度和四角标高,要求顶板横向平面度≤3mm,纵向平面度≤4mm/2m,顶板四角标高(端口有横肋处)相对偏差≤2mm。
(2)矫正采用火工矫正或机械矫正的方法,严禁采用水火矫正。
(3)单元件矫正工作必须在专用的胎架上进行。
4、组装精度测量
采用激光经纬仪配合,对箱梁组装精度进行测量,主要检查箱梁长度、宽度尺寸以及箱梁端口尺寸、顶板四角标高、顶(底)板定位线与胎架标记线的重合度。
具体检验项目参照制造精度要求。
(十二)箱梁焊接
根据设计图纸要求,对箱梁进行焊接,焊接工艺要求如下:
1、焊接工艺要求:
(1)施焊前应对所有焊件进行检查,焊件是否平整、拼接是否密合、缝隙、坡口是否符合图纸及工艺要求,并检查各种焊接设备是否良好,焊接材料是否符合工艺,焊剂与焊条在使用前须烘干,焊剂中的污物要清除干净,焊丝亦清理干净。
(2)主桥箱梁的顶板、底板及腹板采用焊接接长的板件,其接长不得小于1000mm,宽度不小于200mm。
(3)焊缝的端部应焊引弧板及引出板,其材质、坡口与所焊件相同,引熄弧长度应在80mm以上。
(4)箱体焊接时必须按焊接工艺中规定的焊接位置、焊接顺序及焊接方向施焊。
(5)埋弧自动焊施焊时不应断弧。
如出现断弧,则必须将停弧处刨成不陡于1:
5的斜坡,并搭接50mm再继续施焊,焊后将搭接部分修磨匀顺。
(6)多层焊施焊过程中每焊完一道,必须将熔渣清除干净,并将焊缝及附近母材清扫干净,再焊下一道。
已完工焊缝亦应按上述要求清理。
(7)焊后采用火焰切割方法切掉引板,不得用锤击掉。
(8)焊缝出现裂纹时,焊工不得擅自处理,应查清原因定出修补工艺后方可处理。
(9)定位焊、焊缝磨修和返修焊应严格按照《公路桥涵施工技术规范》执行。
(10)焊接工艺参数以焊接工艺评定试验通过的参数为准,如施工时经历雨季,应按照国家规范中关于空气湿度等相关规定的要求实施。
2、箱体组装焊接
箱体在工装内组装成型后,采用手工电弧焊点焊牢固后吊到焊接工作平台上进行焊接。
焊接顺序为:
自下而上,先焊接底板与腹板及隔板焊缝,然后焊接隔板与腹板焊缝,最后焊接顶板与腹板及隔板焊缝。
焊接以埋弧自动焊实施箱体边缘的主焊缝(即顶底腹板连接焊缝),所有钢桥箱梁U型肋的焊接拟采用药芯焊丝CO2气体保护焊。
在埋弧自动焊和药芯焊丝CO2气体保护焊都无法进行的部位采用手工电弧焊施焊。
焊接时应严格控制焊接工艺参数,确保依据已经通过的焊接工艺评定所确定的参数进行。
同时在焊接过程中采取相应的控制变形措施或采用反变形手段,保证箱体单元段成型后的准确性。
3、焊接检查
(1)外观检验
焊缝金属表面焊波应均匀,不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷,焊接区不得有飞溅物。
外观检查不合格的焊接件,在未返修合格前不得进入下一道工序。
同一部位焊缝返修不宜超过两次。
(2)焊缝无损检验
本工程中绝大部分为熔透焊缝,均需要求探伤。
焊缝施焊24小时后且经外观检验合格,方可进行无损检验。
对一级焊缝超声波探伤有疑问的部分应采用X射线进行复查;
二级焊缝进行磁粉探伤及检查,凡出现缺陷磁粉痕迹均应作返修处理。
焊缝的外观尺寸、质量等级及缺陷分级应符合现行的有关国家规范、规程、质检标准的有关规定。
焊缝无损检测由相应检测机构进行检测。
(十三)预拼装
1、预拼装技术要求
预拼装在组装胎架上进行,对于桥梁一联中分段搭设的胎架上的钢梁在加工完成后,必须与相邻的钢梁进行试拼装并修口,四段制作完成后整体进行预拼装。
预拼时,在预拼胎架上绘制各段钢箱梁中线及端口控制线作为定位标识线顶板上绘制顶板中心线。
胎架旁设置有专用标杆或在胎架上设置高程定位基准点,此定位基准点为固定点,不得随意更改,作为检查顶板定位标高的基准,测量纵向各点标高保证箱梁线形满足设计要求。
各段钢箱梁段分别进行预拼,保证各段底板中线与胎架上定位标识线重合,重合度允差≤1mm,并在底板中线处做出标识以供现场安装定位需求。
立体单元完成焊接工作以后,解除箱梁与下部胎架之间的钢性约束,在无约束的情况下进行预拼装。