二环线水东段钢箱梁制造施组最终含天桥Word下载.docx
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一、工程概况
1.1工程概况
1）二环线水东段五标（和平大道～中北路延长线）红庙立交匝道桥工程
二环线水东段五标（和平大道～中北路延长线）红庙立交为三层互通立交，共设置4条左转匝道及3条右转匝道来实现二环线与中北路延长线的交通转换。
4条左转匝道分别为：
B、D、F匝道，3条右转匝道分别为：
A、C、E、G匝道。
除A匝道A6联、A8联采用大跨径钢结构连续箱梁外，其余各匝道均采用基本跨径20m的普通钢筋砼连续箱梁。
匝道A6、A8联钢箱梁结构形式如下：
A6跨距31m+36m+31m，合计98m；
A8跨距35m+45m+40m，合计120m；
2联计35个分段，最重节段重量控制在50吨以内，分段之间为全焊连接方式。
其中A6为整体式单箱单室断面；
钢箱梁全断面宽7.8m、高1.44m。
钢箱梁由顶板、底板、中腹板、外腹板、隔板、挑臂构造组成。
如下图：
1）顶板：
端头区板厚为40mm，其余为14mm，纵向变化上缘平齐。
2）底板：
端头区板厚为40mm，其余为14mm，纵向变化下缘平齐。
3）腹板:
均为16mm。
4）横隔板:
端头处板厚40mm，其余为14mm。
A8为整体式单箱混合变截面；
钢箱梁全断面最宽17m、高1.95m。
钢箱梁由顶板、底板、内腹板、外腹板、隔板、挑臂构造组成。
中支座区22mm，其余为16mm，纵向变化下缘平齐。
中支座区22mm，其余为16mm，纵向变化上缘平齐。
3）腹板：
4）横隔板：
支座区处板厚为36、20mm，端头处板厚20mm，其余为14mm。
2）二环线水东段四标（和平大道～中北路延长线）主线桥工程L25联
二环线水东段四标（和平大道～中北路延长线）工程采取主线桥高架桥方式，第L25联为钢箱梁结构，桥梁中心线平面由直线构成。
考虑消除钢梁及上部结构自重作用和部分活载作用引起的梁体下挠，各跨钢梁加工制造时按园曲线设置上拱，其各跨钢梁的上拱园曲线半径分别为Z82~Z83墩为5566685毫米，Z83~Z84墩为6829579毫米，Z84~Z85墩为18174413毫米，在成桥状态下各跨钢梁呈现向上微拱。
钢梁均采用全焊钢箱梁,Z82~Z85段钢梁全桥宽40.8米，钢梁为单箱五室断面，两侧各挑臂5.17米，钢箱梁两侧挑臂根部高0.58米，端部高0.16米；
桥梁纵向间距约2.0米左右设置一道横隔板，在两侧对应的位置设置挑梁。
为保证外形美观、内部防锈，挑臂梁下翼缘及箱梁底板之间采用4毫米厚的钢板焊接封闭。
钢梁全长为120.4米，钢箱梁的顶板兼做桥面承重结构，按正交异性板设计，顶、底板厚为14mm，中支点范围板厚加至24mm。
顶板上的纵向加劲肋采用“U”形肋、“T”形肋和板式肋；
底板的纵向加劲肋采用板式加劲肋。
顶板上的纵向加劲肋全桥通长，底板上的纵向加劲肋在支承横隔板处断开。
箱内纵向每2.0米左右设置的横隔板，中间开设人孔，支点处设置有支承横隔板，支承横隔板在支点位置设有竖向承重加劲肋。
当横膈板宽度较窄处无设置人口尺寸空间时，隔板不设置人孔。
所有的横隔板和支承横隔板均按铅垂布置。
为改善箱体内防腐条件，钢箱梁为全封闭构造，结构形式如下图：
1）顶板：
中支座两侧各6200mm处板厚为24mm，其余为14mm，纵向变化下缘平齐；
挑梁处为T肋与平肋，其余均为U肋。
中支座两侧各6200mm处板厚为24mm，其余为14mm，纵向变化上缘平齐；
中支座两侧各6400mm处为T肋，其余均为平肋
六块腹板板厚均为16mm；
支座中心处板厚为40mm，端支承隔板板厚20mm，封头隔板为12mm，其余隔板均为14mm。
3）二环线水东段五标（和平大道～中北路延长线）红庙立交人行天桥工程
天桥主桥平面布置呈“工”字形。
主梁为全长52m的简支钢桁架拱，矢高5.5m，计算跨径51.6m，桥面板净宽4.1m，桥面两侧各有一片主桁，主桁中线间距4.6m；
上弦杆中心线半径为63.263m，下弦杆中心线半径1664.2；
上、下弦中心线在支点处相交。
主桁上、下弦杆均为500mm*300mm的箱形杆件，腹杆为280mm*300mm的箱形杆件。
主桥人行道采用正交异性钢桥面板，现场焊接与两片主桁下弦间。
天桥两侧均设折返式梯坡道，梯道TD1、TD2长度均为8.0m，总宽均为2.8m，净宽2.5m，坡度为1:
2；
坡道PD1、PD3长度均为28.8m，总宽为2.8m，净宽为2.6m；
坡道PD2、PD4长度分别为12.0m，总宽均为4.3m，净宽4.1m，坡道坡度均为1:
8。
天桥主桥、梯坡道平台结构均由Q345C钢板焊接而成。
桁架拱立面图见下图：
1.2主要工程量
序号
项目
跨度（米）
工程量（吨）
备注
1
五标A8联
35m+45m+40m
742.1
2
五标A6联
31m+36m+31m
382.8
3
五标天桥
51.6m
211.4
4
四标L25联
39m+42.5m+39m
2554.4
1.3现场平面布置
二、编制依据
JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范
TB10212-2009铁路钢桥制造规范
TB/T1527-2004铁路钢桥保护涂装
JTGF80/1-2004公路工程质量检验评定标准
CJJ2-2008城市桥梁工程施工与质量验收规范
JT/T
722-2008公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件
GB/T700-2006碳素结构钢
GB709-2006热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差
GB/T5117-1995碳钢焊条
GB/T5118-1995低合金钢焊条
GB/T14957-1994熔化焊用钢丝
GB/T14958-1994气体保护焊用钢丝
GB/T8110-1995气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝
GB/T5293-1999埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂
GB/T12470-2003埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂
TB1558-84对接焊缝超声波探伤
GB11345-1989钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级
JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程
GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范
GB/T8923-1988涂装前钢材表面锈蚀等级和除绣等级
GB/T985-1988气焊、手工电弧焊及气体保护电弧焊缝坡口的基本形式和尺寸
GB/T986-1988埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸
JB3223-1996焊接材料质量管理规程
GB/T1031-2009表面粗糙度参数及其数值
相关图纸及设计文件
三、施工总体部署
3.1施工总体目标
1质量目标
质量目标为优良。
2职业安全健康目标
职业安全健康目标和指标达标，达到武汉市施工样板工地。
目标
指标
不发生重大工伤、死亡、机损责任事故
重大死亡责任事故为：
0；
死亡率为：
重伤率为：
重大机损责任事故为：
不发生重大火灾责任事故
重大火灾次数为：
1级和2级危害源得到控制和消除
1级和2级危害源整改合格率100%
工作环境符合国家规定
照明、通风、止水、噪声符合标准规定；
目测无较浓扬尘，矽肺得病率为0；
劳动防护用品利用率达90%以上。
5
特种设备运行和操作人员符合国家规定
设备获证率：
100%；
操作人员上岗持证率：
100%
3工期目标
本工程拟自2010年11月开始实施，至2011年5月30日全桥钢梁架设完毕（需土建具备条件）。
4环境目标
环境目标和指标达标，达到武汉市施工样板工地。
环境目标和指标见下表。
生活、生产污水排放符合武汉环保部门的规定
污水排放符合标准及相关方的规定；
减少污水排放量。
减少污染气体排放及扬尘污染
废气排放符合标准规定；
达标率90%以上；
有害毒烟经当地环保部门批准排放；
目测无较浓扬尘；
相关方投诉为0。
生活、生产垃圾分类处理
生活垃圾，统一收集处理。
建筑垃圾、废弃材料统一集中处理。
噪声排放符合要求
噪声排放符合标准规定；
按规定时间施工，相关方投诉为0。
危险废弃物处理符合法规要求
分类管理，合理处置，处理率100%。
6
节约水、电能源
按规定使用，按时计量。
3.2工程管理组织机构
项目部负责本工程在人力资源、设施设备、工程资金等方面的总体协调与保证，公司钢结构事业部在项目部管理下负责实施该工程，确保本工程的工期和质量。
项目经理部在项目经理领导下，由项目总工及生产主管等针对工程项目特点，对专业负责人的主要工作职责作出规定，具体见下图。
制造车间
3.3投入本工程的管理及施工人员
公司将在全公司范围内从参加过多座桥梁施工的员工中挑选最优秀的生产管理人员、技术人员和技术工人投入到本工程中。
本工程施工人力资源是根据工程量、设计图、技术规范、施工周期，按施工工序从管理到施工作业进行合理配置，做到完全满足工程的需要，并留有足够的充裕度。
具体见人力资源配置表（表3-3-1）
项目
数量（人）
备注
需求总数
厂内需求
工地需求
钢结构制造工程管理人员（16人）
生产、计划
人力资源
设备
材料
质量
安全
钢结构制造工程技术人员（6人）
结构
焊接
钢结构制安技术工人（280人）
下料切割工
20
机加工
装配工
60
40
焊工
70
50
电、钳工
起重工
25
15
10
7
测量工
8
打磨工
30
18
12
9
辅助工
600
表3-3-1人力资源配置表
3.4设备配置
1、钢结构制造的设备、设施
本工程因结构形式、制作安装的特殊性，对机械设备需求周期长、种类繁多，且投入量大，为满足此工程的设计质量要求，按工程各分项特点配置，如：
国产钢材预处理线、数控切割机、全位置CO2自动焊机。
为本工程材料预处理、数控下料、单元件制造、桥面施工作业提供设备设施保障。
拟投入本工程的主要机械设备见下表。
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
数控火焰
切割机
台
良好
800T折弯机
PPEB-800/80
湖北三环
2006年
14M长刨边机
B810914000*80
型材校正机
2005年
汽车起重机160~200t
现租
2004年
50t液压千斤顶
2007年
20t液压千斤顶
运输车辆
埋弧焊机
MZ（D）-1250
成都焊研威达
CO2焊机
11
直流焊机
无气喷涂机
GPQ9C
重庆长江
2003年
13
空压机
W-0.9/7
上海燕盛
14
喷丸设备
套
烘干箱
16
手动导链10t
17
手动导链5t
型钢组立流水线
江苏阳通
19
压力机
400T
反变形胎架
自制
2010年
3.5施工场地安排
根据区域化管理，拟安排在公司生产基地进行制造，作业场地根据施工流程按生产线布置，其生产场地布置见图3-5-1及3-5-2。
图3-5-1生产场地布置图
图3-5-2生产场地布置图
四、钢箱梁制作总体思路
4.1总体思路
根据二环线水东段（和平大道～中北路延长线）工程钢箱梁结构特点，该桥钢箱梁制作分为单元件制作、梁段组装、工地总拼三大阶段。
各种单元件在各自的生产线上制作，梁段组装在专用胎架上进行匹配制造；
梁段由大型平板车转运，运到指定位置。
梁段吊装到位后经调整线型后开始装焊，依次推进，完成全桥工地安装焊接工作。
施工流程：
原材料回厂存放——钢板预处理——钢板下料——单元件制造———梁段组拼——涂装——梁段存放——梁段发运——节段工地总装（图4-1）。
图4-1施工流程图
4.1.1钢材
在本工程制造中所有材料均采用新购材料。
采购钢材，必须有厂家的出厂质量保证书。
并按现行有关标准进行复验。
所使用的钢板，其材质和规格按设计要求进行采购，在特殊情况下，如需变更，将根据变更程序，在征得设计单位和监理方同意后实施。
本工程制造使用的钢材，按表4-1-1-1规定的标准和图纸要求执行。
表4-1-1-1
钢号
标准名称
标准号
Q345C
低合金高强度结构钢
GB/T1591-2008
4.1.2焊接材料
1）焊接材料的种类和型号根据焊接工艺评定试验结果确定。
2）选定焊接材料时按表4-1-2-1的规定。
焊接材料标准
表4-1-2-1
焊接材料名称
标准
手工电弧焊焊条
《碳钢焊条》
GB/T5117-1995
《低合金钢焊条》
GB/T5118-1995
埋弧焊丝
《熔化焊用钢丝》
GB/T14957-1994
气体保护焊丝
《气体保护焊用钢丝》
GB/T14958-1994
CO2药芯焊丝
《碳钢药芯焊丝》
GB10045-1995
CO2实芯焊丝
《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》
GB/T8110-1995
焊剂
《碳素钢埋弧焊用焊剂》
GB/T5293-1985
《低合金钢埋弧焊用焊剂》
GB/T12470-1990
其中：
CO2气体纯度大于99.5%，且含水量小于0.005%
3）所有的焊接材料必须有生产厂家的出厂质量保证书，并按现行有关标准进行复验，并保存检查记录备查。
4.1.3钢材复验
1）复验项目、取样数量、取样部位及试验方法如下：
检验项目
取样数量
取样方法及部位
化学成分
1个
GB/T222
GB/T223
拉伸
GB/T2975
GB/T229
冲击
3个
冷弯
GB/T232
表面
逐张
尺寸
2）检验规则
钢材成批验收，每批由同一牌号、同一炉号、同一规格、同一轧制工艺的钢材组成，每批重量不大于60t。
冲击试验结果不合格时，按GB/T17505有关规定进行复验，其结果应符合技术条件。
钢材其它检验项目复验应符合GB/T247和GB/T2101的规定
按本技术条件复验不合格，予以退货。
4.1.4钢材管理
1）为确保材料进厂后在材料复验、入库、存放等环节中全过程受控，所有参与物资供应的有关人员严格按“二环线水东段（和平大道～中北路延长线）钢箱梁工程质量保证体系”和工厂质量体系程序文件要求执行，全面履行各自职责。
2）本桥使用的钢板，在材质或规格方面，非经设计单位同意，不得自行变更。
3）工厂在指令的时间内，一次或分次向监理工程师报检认可，对于监理工程师认为不符合合同规定的任何材料或设备，我厂将立即从现场运走，并用合格适用的材料或设备取代。
4）工厂负责钢材验收并提交验收证书（包括材料品名、数量、质量检验证书及验货时间），并将所有“质量检查合格单”报监理工程师核备。
5）工厂确保材料回厂后有足够的存放场地且妥善保管，材料按合格区、待验区和不合格区分区存放，各种标识清晰。
材料复验合格后入库，由质检部门在质保书上加盖合格印章，编上序号，作为领料依据；
在实物指定位置作明显检验合格标识。
6）本工程材料专料专用，严格执行材料领退制度，对于检验不合格材料及时反馈给业主和供货单位并立即换料或退料，以免使用过程中混用。
7）所有材料存放时避免积水积尘，防止腐蚀。
8）涂装材料存放于专用仓库中，配备有整套的消防设备。
涂装材料将注明使用期限，确保不使用过期的产品。
9）为确保材质管理的可追溯性，用于本桥上的所有钢材、型材、焊材和涂装材料进厂检验和复验合格后，将在“材料到货报检登记台帐”上进行登记。
4.1.5工艺性试验准备
本工程钢结构制造前工厂按TB10212-2009《铁路钢桥制造规范》和本工程技术要求进行工艺评定试验。
以此确定适合工厂设备、人员、管理等方面的最佳工艺参数，钢结构工程在实际制造中严格按工艺评定确定的参数作业。
根据产品特征做必要的工艺性试验，工艺性试验主要内容包括：
精密切割工艺性试验，机械加工工艺性试验，不同构件的装配、焊接性试验。
这些试验可以选择典型样件进行，也可通过典型节点的试制来进行，这些工艺性试验的目的是：
获取焊接收缩量的数据，研究焊接变形的规律，探究其矫正的方法，考查主要几何尺寸的控制精度，考查不等厚板坡口的机加工能力，验正工艺设计的合理性。
通过工艺性试验确保工艺设计更加合理，确保产品质量达到设计要求。
项目名称
试验名称
试验目的
精密切割
不同板厚火焰切割
验证切割对板材边缘的影响，收集切割精度保证值，不同板厚割缝补偿值。
焊接
不同板厚、不同材料，不同接头型式，不同焊接方法的焊接试验。
收集不同板厚、不同接头形式下焊缝收缩量，变形趋势。
板边缘机加工
对不同板厚对接坡口机械加工
验证机加工工艺的可行性。
矫正
对箱形杆件、板单元进行火工矫正
验证工艺的可行性探索火工矫正规律。
4.1.6切割工艺评定试验
在钢材加工之前，对钢板进行火焰切割、等离子切割和半自动切割工艺评定试验，考核切割边缘的表面质量、硬度及零件切割精度，以确定切割参数、规范及零件切割补偿量，指导施工。
4.1.7焊接工艺评定试验
根据图纸确定的结构规格、焊接节点型式，考虑焊接质量的主要影响因素，拟定焊接工艺评定任务书，报业主、监理批准后进行焊接工艺评定试验。
工厂根据焊接工艺评定试验报告编制各种焊接工艺规程，规范焊接施工。
针对本箱梁焊接形式，制定如下焊接工艺评定方案
1）.评定依据
设计文件及《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）
2）.评定用钢材
2.1）评定用试板主要材质为Q345C钢，其质量应符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-2008）的规定。
2.2）评定用试板宜选用碳、硫、磷成分偏标准上限且冲击韧性偏标准下限的钢板。
3）.焊接材料
根据本桥试验用钢板，选择与其相匹配的焊接材料，焊接材料符合以下国家标准的规定：
名称
牌号或型号
标准名称
标准编号
焊条
E5015Φ4.0mm
CO2焊实芯焊丝
ER50-6
Φ1.2mm
GB/T8110-2008
CO2焊药芯焊丝
E501T-1
GB/T10045-2001
H08MnA
Φ5.0mm
埋弧焊剂
SJ101
《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》
GB/T5293-1999
4）．焊缝质量要求
4.1）焊缝外观检查
焊缝进行外观检查，表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤等缺陷，外观质量符合TB10212-2009中4.9.13条第一款的规定。
4.2）焊缝无损检验
1）无损检验应在焊接24h后进行，钢板厚度大于40mm以上的无损检验在焊接48h后进行。
2）焊缝应全长进行超声波探伤，对接焊缝质量等级应达到Ⅰ级；
角焊缝质量等级应达到Ⅱ级。
4.3）对焊缝力学性能的要求
1）焊缝强度：
要求焊缝屈服强度（σs）、极限强度（σb）不低于母材标准。
焊缝金属伸长率：
不低于母材标准值。
2）接头韧性：
对接接头焊缝金属、热影响区（线外1mm）0℃的切贝V冲击功不低于34J；
3）冷弯:
对接接头冷弯180°
不裂。
4）接头硬度不大于HV10350。
5）.接头力学性能试样的制取及试验
5.1）接头力学性能试验项目及试样数量按TB10212-2009的规定执行，即：
试件型式
试验项目
试样数量（个）
对接接头试件
接头拉伸（拉板）试验
焊缝金属拉伸试验
接头侧弯试验1）
低温冲击试验2）
接头硬度试验
熔透角接试件
低温冲击试验2
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