钢箱梁施工组织设计通用Word下载.docx
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充分考虑现场吊装能力和现场允许支护占道时间和空间。
本钢箱梁最重节段不超过40t,用2台50t轮胎起重机组装,每跨重量不超过150吨,用两台200吨轮胎起重机吊装到位。
充分考虑工厂最大加工能力和设备工装能力。
我厂拥有数控等离子切割机2台,800t折弯机1台,埋弧焊机4台,制作铁路架桥机大臂的工装胎具长60m。
综合以上各种原因,根据结构型式、结合现场安装,钢箱梁采用分段方式:
钢箱梁每跨端梁(中横梁)和中横梁单独做,每跨纵梁分成5个节段。
厂内各节段组拼整体运至现场。
各节段、部件均厂内加工完成,在现场采用50吨汽车组装。
分跨吊装,此时每跨长35m左右,宽8.2m,最重约150吨,用2台200吨吊车吊装。
钢箱梁分段尺寸见C匝道钢箱梁纵向分段方案示意图和横截面分片方案示意图。
将钢箱梁部分位于竖曲线内,为保证成桥后钢梁线型,中跨钢梁设预拱度,同时注意钢梁立面线型包括设计曲线和预拱度曲线两部分,结合制造中的焊接变形,因此工厂制造时应按两部分的叠加曲线和制造中的焊接变形量综合考虑执行,根据经验,我们在设计钢箱梁施工图纸时两墩之间预设拱度20-30mm。
3.2总体施工规划
1)、工艺制造总体布置
2)、主要机械设备布置
3.3设备、人员、工期组织计划
主要设备组织:
序号
设备及材料名称
型号
制造
厂家
出厂
日期
单位
数量
使用情况
1
数控等离子
切割机
COMCUT3100
梅塞尔
2002年
台
2
良好
800T折弯机
PPEB-800/80
湖北三环
2006年
3
14M长刨边机
B810914000*80
济南机床厂
4
型材校正机
H-800
无锡阳通
2005年
5
精密镗床
TPX6113/2
中捷机床
6
运梁平车80t
现租
7
汽车起重机50t
2004年
8
500t液压千斤顶
现买
2007年
9
50t液压千斤顶
10
20t液压千斤顶
11
运输车辆(40t)
12
埋弧焊机
MZ(D)-1250
成都焊研威达
13
CO2焊机
YD-600KH2HGK
唐山松下
40
14
直流焊机
YD-400SS3HGE
15
无气喷涂机
GPQ9C
重庆长江
2003年
16
空压机
W-0.9/7
上海燕盛
17
喷丸设备
2001年
套
18
烘干箱
KWY-GW103
武昌实验仪器厂
19
手动导链10t
20
手动导链5t
21
汽车起重机200t
钢箱梁项目部管理人员组织机构:
人员
部门人数
负责人
备注
项目经理
蔡新国
项目副经理
赵长江
项目总工
樊友洪
生产部
宋汉华
技术部
吴远超
质检部
杜昌盛
物资部
安全部
洪子滔
由于本项目工期时间紧,现场桥面及桥下需同时施工,因此参加人员较多,高峰时预计50人,
钢箱梁项目部施工人员安排计划:
人数
吊装工
电焊工
组装工
油漆工
其他
合计
50
C匝道钢箱梁项目部施工进度安排计划:
工序
时间
原材料进厂
2008年8月10日
下料板单元加工
2008年8月15日
按箱梁进度连续向后排
工艺评定
2008年8月20日
大约20天
材料表面处理
2008年8月22日
板单元及各节段厂内拼装焊接
2008年9月1日
-11月25日
现场节段吊梁拼焊
9月20日-10月15日
完成CK0-CK1
10月16日-11月1日
完成CK1-CK2
11月2日-11月18日
完成CK2-CK3
11月19日-12月2日
完成CK3-CK4
桥面及附件组焊完工
12月3日-12月20日
桥面外表涂装
10月15日开始
按箱梁安装进度进行
12月20日-12月25日
最后一遍油漆
四、工厂制造方案
4.1工艺流程
4.1.1流程图
技术交底-----图纸分解-----制造工艺-----生产准备-----材料采购-----材料复验-----材料进厂-----材料预处理-----下料-----焊接工艺评定-----工装设备设计-----专用工装制造——平板拼接——板单元制造——超声波检查-----X光抽查-----检验-----节段拼装-----焊接-----超声波检查-----X光抽查-----节段检查-----记录-----预拼-----接口定位-----焊接-----防腐处理-----验收-----节段编号标示-----包装-----运至安装工地-----接头焊接-----安装-----表面油漆-----质量评定-----资料整理-----资料交接
4.1.2备料及焊接工艺评定
原材料进白沙洲分厂后,我单位先要进行材料复检,主要复检方法为:
每批次材料随机抽取几块样块,切除四边各50mm后再进行化学成分检验,然后做力学实验,合格后进行焊接工艺评定。
钢箱梁焊缝主要包括有:
I级焊缝:
主要用于箱梁顶、底板和腹板的对接焊缝,箱梁腹板与顶、底板的连接焊缝。
焊接所使用的焊接工艺必须经评定合格。
根据设计及结构特点,结合工厂可能采用的焊接方法,初步拟定下列焊接工艺评定工作:
母材牌号
焊接方法及位置
含盖焊缝部件
Q345D
CO2焊平对接
钢箱梁盖板、腹板拼接
CO2焊角接
钢箱梁盖板与腹板角接
手弧焊平对接焊
钢箱梁现场焊
手弧焊立对接焊
埋弧焊平对接
焊接工艺:
钢梁是本桥的生命工程,由于采用了中厚板件,大量使用半自动焊和手工焊,确保焊接结构具有足够的韧性和塑性,必须严格按相关焊接工艺执行,进行焊前工艺评定。
根据设计要求和工厂实际情况,本工程主要采用下列三种焊接方法或其组合进行焊接;
手工电弧焊:
用于定位焊缝,坡口打底焊缝和不适宜用CO2气体保护电弧焊焊接的焊缝。
CO2气体保护电弧焊:
用于坡口打底焊缝,部份填充焊缝及纵横梁拼接焊缝等。
埋弧自动焊:
用于填充焊缝及盖面焊,纵横梁拼接焊缝等。
接头要求:
1)所有要求全熔透或部分熔透的焊接接头,将根据设计要求及工厂工艺条件选择合适的接头形式。
2)坡口加工优先采用机加工方法制备,也可采用人工切割的方法切割而成。
加工后,坡口的角度宜取正差,对部分熔透焊缝,坡口深度也宜取正差。
3)坡口面应光滑平整,过深的加工缺棱,应事先修磨平滑或先修磨,再用合格焊材补焊,然后磨平的方法进行处理。
4)开坡口的全熔透对接焊缝在打底焊缝时要求采用焊接专用陶瓷垫片或反面加钢衬垫的工艺方法,确保全熔透焊缝焊接质量。
4.1.3下料
1)、下料加长量按1.5S/1000计算。
板宽允差小于2mm。
用数控切割机下料。
下料后出现波浪变形大于3mm/m及水平弯曲,在6m内弯曲量大于3mm,应矫正。
2)、主要板件及隔板、异形板均采用数控等离子切割机下料,下料加长量按1.5S/1000计算,机械刨边机开坡口。
左右腹板下料时要保证横向坡度值,并按设计放预起拱度。
3)、筋板周边加工去毛刺,要求邻边平角为90º
。
4)、肋板压型及预取长度纵向边加工坡口,周边加工去毛刺纵向边加工坡口。
5)、钢板放样、下料、切割几何尺寸应准确,要正确考虑钢梁纵坡、预拱度、边缘加工及电焊收缩等各种的影响。
6)、下料所划的切割线必须准备清晰,下料尺寸允许偏差为
7)、下料前应检查钢板的钢号、规格、质量。
确认无误后,方可下料。
下料后对主要零件应做好材料牌号、板号标记的移植,以便材料跟踪。
8)、钢板在切割前,应以矫平等预加工处理,有异常情况应进行特殊加工处理。
9)、主要结构的零件下料时,应尽量使其受力方向与钢板的轧制方向一致。
10)、本桥钢板对用气割开破口焊接的板边,应用砂轮打磨,去掉氧化皮。
11)、自动或半自动切割零件的尺寸允许偏差应
,切割面垂直度偏差不大于板厚的5%,且不大于1.5mm,切割边缘的直线度,对于自动、半自动切割为
,在全长内为且<
1.5mm.
12)、气割前,应将钢板面上的浮锈及脏物清除干净,防止缺口。
主要受力构件的零件边缘不允许有缺口。
一般构件的零件边缘缺口应不大于2mm。
13)、所有板料在下料前要求进行表面预处理并涂专用防锈漆,其中肋内表面必须在组焊前完成所有油漆的喷涂。
4.1.4钢材预处理
钢材进场经辊平后,其表面应采用专用高压喷丸(砂)设备系统进行喷丸(砂)除锈处理,将表面油污、氧化皮和铁锈以及其他杂物清除干净。
再用干净的压缩空气或毛刷将灰尘清理洁净。
除锈等级应符合图纸规定,并应达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB/T8923-1988)规定的Sa2.5级,其表面粗糙度Rz=40~70m。
喷丸后4小时内喷车间底漆。
现场每跨箱梁组装好后对外表面整体再喷丸一次,喷丸后4小时内喷漆。
4.1.5板单元件的拼焊
1)、上下盖板单元件的预拼焊
上下盖板都是由4片板单元件拼装构成的。
每块板单元宽度在1900㎜-2200㎜之间,长度在5500㎜-6500㎜之间。
将盖板放在板单元组装平台上放大样,分出各盖板的中线,拉线保证对接后前后端中点在一条直线上。
接头处间隙小于2mm定位焊,并要求接口处两端定位焊引弧板和熄弧板。
焊前,焊缝坡口预热、清除油污和锈蚀,用重物压紧于平台上并预留反变形,组装时保证前后各节段肋在一直线上。
用气体保护焊焊接,焊完一边后,翻转再焊接另一边。
焊后矫正,进行无损探伤。
按《GB11345-89》中的BⅡ级焊缝检查验收并按要求进行射线探伤抽查。
合格后转入下道工序。
平台如下图:
2)、腹板单元件的组焊
按下料的编号依次将腹板放在平台上放大样(加预拱值),以下料时的基准线为准,拉钢丝将各块板料对齐,检查调整,使左中右腹板基本一样,组装肋,要求组装时保证前后各节段肋在一直线上。
焊前,焊缝坡口预热、清除油污和锈蚀,用重物压紧于翻转平台上并预留反变形,用气体保护焊焊接,焊完一边后,翻转再焊接另一边。
焊接方法同盖板。
3)、横隔板的组焊
横隔板在厂内下料为一整体,注意肋开口间隙控制在3mm,并组焊成一板单元。
4)、栏杆的节段组焊
栏杆按施工图在厂内加工成2米节段,现场桥面组焊。
栏杆的异形板采用等离子下料,整板冷弯等工艺,板单元焊加强肋后调正,保证桥线型流畅。
要求:
各板单元在厂内加工时必须进行立体试拼装。
采用螺栓临时连接,保证各节段板单元组装对齐,拼装间隙不大于3mm,焊接要求加内衬板。
5)、所有工厂加工完成的板单元件表面打磨整形并编号。
4.1.6节段梁的组装焊接
1)、桥梁在厂内采用小节段顶板朝下盖板朝上反向制作。
组装示意图如下图:
2)、按钢箱梁水平曲线和上拱曲线制作平台,将盖板反向吊放在平台上后,按筋板间距加焊接收缩量的1/1000划出横隔加强板、加强筋的定位线及左中右腹板的内侧线,组装用的平台要求垫实、调平。
其不平度≤2mm。
3)、在盖板上,按定位线组装定位焊横隔加强板、纵向加强筋。
4)、将腹板(横隔板加强板、纵向加强筋应预先组焊完成)用吊具吊起与盖板组装定位焊。
组装时可用腹板装配卡具,按两支点之间上拱值符合技术设计要求,用垫铁垫实,焊接∏形梁内壁焊缝,首先焊接腹板与横隔板、纵向加强筋焊缝,然后焊接下盖板与横隔加强板、纵向加强筋焊缝。
采用气体保护焊,焊后检查焊缝质量。
5)、组装定位焊接底板。
底板用剪板机预成形。
6)、将底板放在平台上,划出两腹板内侧线,然后校平。
底板的船用扁钢位置放好线,船用扁钢先不装。
7)、将底板吊放在∏形梁上,对位时注意底板、腹板对接焊缝的位置,底板的组装定位焊应从中间向两端进行,用压杠、钢轨起升器和千斤顶等工具使底板板贴紧腹板,成形不好的位置用火焰修正,间隙不大于1mm,定位焊采用气体保护焊。
8)、底板板与∏形梁组装定位焊后卸去螺旋拉紧器,压重和千斤顶,然后检查箱梁上拱值和旁弯、扭曲值,上盖板的倾斜值,符合技术要求。
焊接好后组装船用扁钢。
9)、箱形梁的4条纵向角焊缝的焊接
箱型梁卧放垫平,焊接方法采用二氧化碳气体保护焊,原则上是先焊盖板与腹板的焊缝。
后焊底板板与腹板的焊缝,采用单边坡口焊,由中间向两端进行。
注意要采取措施防止焊接变形,焊后按设计文件要求进行焊缝超声波检查,并做外观检查验收。
4.1.7总整体组装
1)、部件和梁段组拼允许偏差应符合下表的规定。
箱梁加工尺寸允许误差见下表,其它按《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000执行。
纵梁小节段示意图
每跨纵梁组装后示意图(第一跨为例)
箱梁加工尺寸要求(允许误差mm)
简图
项目
箱梁一般区段
箱梁连接区
顶板宽度B
底板宽度b
腹板宽度h
箱梁中心线偏移
腹板垂直偏差
顶、底板翘曲
横隔板及纵向加劲肋尺寸位置
间距
垂直度
所有顶底板、腹板、加劲肋对接
对接偏差
2)、预拼装前的准备
a)、我们将编写出详细的梁段预拼装及预安装工艺、预拼装顺序;
各安装阶段的作样、模拟标高计算(加焊接预拱值)、测量和检查方法等,并报请监理工程师同意。
b)、将已经验收合格的梁段及零、部件进行预拼装;
并应在节段进行梁段预拼装之后再进行涂装。
c)、钢箱梁预拼装场地保证每次预拼装节段梁不少于6段;
预拼装前对场地进行加固处理,有足够的承载力,以保证在整个预拼装过程中临时支墩不发生沉降。
根据设计拱度及焊接变形影响,综合考虑各支墩高度的设置,。
3)、预拼装的主要作业
a)、修正桥面板或桥底板长度
钢箱梁的空中曲线近似为一圆曲线,通过对每个梁段的上盖板与下盖板的长度差的计算,在预拼装时对实际尺寸加以修正。
b)、钢箱梁梁段预拼装
预拼装必须不少于1跨,按设计线形及梁段间预留间隙,使相邻梁段连接断面相匹配,然后施焊组装焊缝。
c)、修正钢箱梁总长度
每个预拼装单元预拼后,测量其总长度,并将该长度与理论长度比较,其差值可在下一个预拼装单元加以修正,不使误差积累。
d)、修整对接口
相邻梁段的端口尺寸偏差难以避免,预拼装时对相邻端口加以修整,使之在空中安装时顺利对正及焊接。
e)、定位匹配件的安装
预拼装时已确定了相邻梁段的相对位置,则把两梁段的相应匹配件成对地安装在焊缝两侧,在高空吊装时只要将匹配件准确定位,即可恢复到预拼装状态。
4.1.8梁段组焊
1)、完成组装工序并经检查验收合格的梁段方可实施组焊。
组焊中采取加临时支撑的措施来确保焊件位置的准确以及防止零部件发生焊接变形,保证组装精度。
2)、梁段组焊工艺及焊接接头检验方法和标准应符合有关焊接工艺中条文的要求。
3)、第一次预拼装完成后,提请业主和监理检查评审,评审验收通过后实施。
4)、拼装组焊完成后的梁段按要求进行尺寸矫正和检验。
并按相关规范要求进行焊缝检验。
符合要求后方可从组装段上拆卸、运走。
5)、焊接要求:
上岗的焊工应按焊接种类(埋弧自动焊、CO2气体保护焊和手工焊)和不同的焊接位置(平焊、立焊和仰焊)分别进行考试,考试合格发给合格证书。
焊工须持证上岗,不得超越合格证规定的范围进行焊接作业。
参加焊接作业的焊工还必须经培训合格,持有国家劳动人事部颁发的《特种作业焊接操作许可证》,并充分了解设计和有关技术文件的要求,严格按作业指导书操作。
焊接材料的选用须经焊接工艺评定试验确定。
6)、焊接接头的基本要求:
主要构件的对接和角接接头的力学性能(包括拉伸、弯曲)试验值应不低于图纸规定值及有关规范的要求,冲击试验值亦应不低于图纸规定值及有关规范的要求;
注明等级焊缝的各项检测指标必须达到该级焊缝的要求;
双面全熔透的对接焊缝,其根部重叠部份应大于2.0mm;
7)、焊缝检查
a)、焊缝表面成形良好,焊缝与母材匀顺过渡;
b)、焊缝表面不存在电弧擦伤、裂纹、弧坑、焊瘤、气孔、夹渣、咬边、未焊满等缺陷;
c)、角焊缝两焊脚尺寸基本一致;
d)、焊缝表面凸凹,在25mm长范围内高低差不大于2mm。
8)、内部质量检验
a)、焊缝内部质量采用超声波探伤检测、X射线探伤抽查检测。
b)、内部探伤由专职人员担任,专职人员经培训合格并取得相应资格证书。
c)、内部探伤在焊缝完成24小时后进行。
d)、内部探伤方法及质量等级应符合设计技术文件的规定。
9)、焊缝无损探伤按《铁路钢桥制造规范》执行。
其中箱梁顶墩处顶板、底板和横隔板钢梁的纵向拼接缝无损探伤按横向对接焊缝的要求执行。
4.1.9环境变化对钢箱梁成桥的影响
由于设计院提供的图纸的钢箱梁各种尺寸,是注明为200C时的数据,而环境变化对钢结构产品的影响较大。
1)、温度对焊接的影响:
焊接时,环境湿度应小于80℃,环境温度不低于5℃,太低时应加温预热,采取合适的工艺技术措施。
2)、温度对桥型的影响:
温度的高低会影响钢箱梁的上拱曲线和水平曲线。
我单位在分解设计院的图纸时会考虑施工时期武汉的温度,增加(减少)上拱曲线和水平曲线,重点控制好焊接时因温度变化(高温对焊接变形的影响)对桥面线性的影响变化。
3)、风力对焊接的影响:
在做焊接工艺评定时工厂内环境与现场会有区别,特别是风对二氧化碳气体保护焊影响较大,风大时焊缝容易产生气孔等缺陷,所以现场焊接时应加强保护,制作挡风棚等工装保证焊接质量。
4.1.10厂内表面涂装
涂装前钢箱梁必须打磨修整、外观、形状、尺寸等检验合格后方可进行涂装。
1)、工艺流程
钢箱梁外露面:
表面处理(净化、粗化)——质量检查并报检——喷砂除锈——表面粗糙度处理——涂第一层环氧富锌封底漆40x2um——质量检查并报检——涂第二层环氧云铁中间漆100um——质量检查并报检——涂第三层脂肪聚氨酯面漆二道厚度2x35um(工地涂装一遍)——质量检查并报检
钢箱梁内面:
表面处理(净化、粗化)——质量检查并报检——改良环氧防锈漆厚度120um——质量检查并报检
桥面板:
表面处理——质量检查并报检
按照技术文件要求:
涂装应在吊装前进行完毕,预留现场焊接区,在运输和安装后须对损伤的漆膜进行修补,然后进行最后层面漆涂装,在现场补漆和完成最后层涂漆时应注意不能在相对湿度80%,雨天或风沙场地施工,应按相关规范保证漆面施工质量。
涂装配套体系如若变更,可待与设计、监理、等多方协商后作调整。
2)、表面处理
箱梁表面涂装前要进行表面喷砂处理,除锈质量等级要求达到国标GBJ8928-88中的Sa21/2级,粗糙达40um~70um,清除掉钢材表面的浮锈、氧化皮、油污及其它附作物。
a)、为增强漆膜与钢材的附着力,应对二次除锈后的钢材表面进行清洁处理,然后才能涂装。
b)、表面清洁工艺流程为:
用压缩空气吹除表面粉粒用无油污的干净棉纱、碎布抹净防止再污染。
c)、经过清洁的钢材表面的净化程度应无油、无水、无污物、无锈斑及其他可溶性盐份等。
封闭层和面层施工工艺
A油漆涂装前的准备
①首先对油漆质量的复检,带齐复检,出厂合格证明等资料向监理方申报,经监理方检查合格方可使用。
②检查喷枪与喷漆设备是否正常。
③清除表面浮尘。
④经监理检查合格并接到监理通知后方可进行喷涂。
⑤根据工艺和《工艺评定》的参数,进行试喷。
⑥表面铝镀层质量,认可后由操作者签字。
⑦环境测定,环境温度高于5℃,基面实际温度高于露点温度5℃,空气湿度小于80%。
B喷涂施工
涂料配制好后,充分搅拌均匀,并对其进行过滤后,先做小块试喷,确认无问题时,