东筹大桥钢管拱肋制作及涂装施工方案.docx

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东筹大桥钢管拱肋制作及涂装施工方案

广西壮族自治区公路桥梁工程总公司

越南项目

东筹大桥钢管拱肋制作及涂装施工方案

编制：

温森元

审核：

王建军

批准：

陈宇

编制时间：

2010年8月20日

目录

第一章预制场的布置4

1.1钢管拱肋预制场方案4

1.2预制场龙门吊示意图6

第二章钢管拱肋制作施工方案7

2.1钢管拱肋制作分段方案7

2.2钢管拱肋制作施工步骤8

2.2.1筒节制作8

2.2.2钢管拱肋节段制作13

2.2.3钢管拱肋节段预制场试拼15

2.2.4钢管拱肋节段空中拼装16

2.3钢管拱肋制作重难点方案设计16

2.3.1拼装大样图放样方案16

2.3.2焊接方案设计18

2.4钢管拱肋制作验收25

2.4.1原则25

2.4.2允许偏差25

第三章钢管拱肋涂装施工方案26

3.1钢管拱肋涂装设计要求27

3.2钢管拱肋涂装施工方法及施工工艺27

3.2.1施工要求及施工工艺流程27

3.2.2施工工艺29

3.2.3涂装质量检验32

3.2.4涂装时施工安全33

第四章拟投入本项施工的人力配置33

第五章拟投入本项施工的主要机械设备34

第六章施工进度计划36

东筹大桥是一座下承式拱桥，主桥为三跨钢管拱桥，跨径为80+120+80米。

上构施工是本合同段的施工内容，重点难点在于钢管拱肋的制作及安装。

第一章预制场的布置

1.1钢管拱肋预制场方案

考虑到越南的运输条件不是很理想，所以计划在东筹大桥北岸利用业主提供的场地布置预制场进行东筹大桥上构钢结构构件预制，加工完成后通过轨道、龙门吊将预制构件运输到吊点下面进行安装。

该预制场总长度240m,宽度33m。

位于9#墩与10#墩之间的左侧，与洞河大致平行，与桥轴线方向垂直，龙门吊轨道直接延伸至9#墩与10#墩之间。

东筹桥钢管拱肋加工量约为2310吨，预制场地相对来说比较拥挤。

将预制场地划分为三大区，分别是一：

钢板卷制区，同时也是筒节存放区，位置处于整个预制场地中离桥址最远的一端，该部分主要用于存放材料、卷制钢板、自然筒节纵缝焊接、校圆、坡口施工、自然筒节存放等（前期自然筒节存放场地不够时可先存放在存梁区）；二：

钢管拱肋拼装区，处于预制场地中部，该部分主要用于将自然筒节拼装成钢管拱肋节段，然后将钢管拱肋节段与相邻节段进行试拼，所以需要在该部分进行钢管拱肋1:

1大样放样，然后根据放样位置焊接施工托架进行拼装。

三：

存梁区，位置在9#墩与10#墩之间位置，既是存梁区、喷涂区，同时也是起吊场，该部分主要用于拱肋翻身后的补焊、喷涂施工以及起吊，钢管拱肋节段在拼装区焊接预制完成后，人工配合龙门吊，将钢管拱肋节段横移到存梁场进行翻身，焊接未完成的焊缝，经检验合格后进行防腐喷涂、检验合格后存放准备起吊。

与此同时，将另外的筒节起吊运输到拼装区进行拼装焊接。

预制场地总体规划如下图所示。

图1.1预制场地总体规划设计图（单位：

米）

1.2预制场龙门吊示意图

见附件1：

东筹大桥预制场龙门吊示意图

第二章钢管拱肋制作施工方案

2.1钢管拱肋制作分段方案

图2.1.1边跨拱肋安装节段分段图（单位：

mm）

图2.1.2主跨拱肋安装节段分段图（单位：

mm）

表2.1.1

2.2钢管拱肋制作施工步骤

1、针对本工程特点，应用成组制造技术，将钢管拱肋制造过程划分为四大工艺阶段：

（1）单元件下料、卷管制造

（2）节段匹配制造

（3）拱肋预拼

（4）节段工地组拼焊接

2、钢管拱制造采用下列成熟技术：

（1）计算机三维放样、管材加工数据自动提取技术

（2）管材相贯线及焊接坡口数控切割技术

（3）CO2气体保护自动焊技术

（4）焊接收缩补偿量技术

（5）CO2气体保护单面焊双面成型技术

（6）埋弧自动焊焊接技术

2.2.1筒节制作

1、

（1）

（2）（3）（4）钢结构用钢材的性能和偏差应符合下列规定：

所有钢材应有抗拉强度、屈服强度（或屈服点）、伸长率冲击功、冷弯试验和硫、、钢板放样下料

（1）根据图样及工艺流程卡，划出板料切割和加工的边界线，并考虑一定焊接收缩余量。

毛坯下料尺寸一般由以下三部分组成：

毛坯下料尺寸=（展开长度（中径）+切割余量+收缩余量），并可参照下表进行。

材料

板料厚度范围mm

切割余量mm

收缩余量mm

碳钢

≤8

3

0.8

9~28

3

1.3

表2.2.1.1

（2）下料前根据板料的宽度进行排板，排板时考虑内件与筒体焊接的焊缝尽量避开筒节的焊缝。

（3）划线找直边以长边为基准线，划线完毕应作好切割印记，打上样冲眼标记。

（4）钢板使（5）圆形筒体钢板坯料加工（气割）后，尺寸允许偏差见下表。

筒体

钢板展开下料规格

对角线允许偏差

每边长度偏差

备注

φ1200×18

（3713+5）×3000

2.0

±2.0

主跨主拱肋

φ1000×18

（3085+5）×3000

2.0

±2.0

边跨主拱肋

φ800×12

（2476+5）×2000

2.0

±2.0

风撑

φ700×12

（2161+5）×2000

2.0

±2.0

风撑

φ600×12

（1847+5）×2000

2.0

±2.0

风撑

表2.2.1.2：

钢板坯料加工尺寸允许偏差（mm）

（6）

筒节卷制流程图例说明如下：

图2.2.2.1卷制工艺流程图

（1）筒节放样、下料

（1）、筒节放样、下料：

用计算机放样，在数控钻割机上完成。

坡口在专用平台上切割。

（2）筒节预压头

（2）、筒节预压头：

在卷板机上进行。

（3）筒节卷制

（3）、筒节卷制：

检查筒节内径。

（4）筒节纵缝装焊

（4）、筒节纵缝装焊：

筒节装配在平台上进行，焊接在固定专用胎架上进行。

焊接采用埋弧自动焊。

（5）校圆（5）、校圆：

在三芯辊床上完成。

（6）焊缝无损检测及完工报检（6）、焊缝无损检测及完工报检：

对焊缝进行100%超声波探伤检查，并抽取纵缝接头15%进行X射线探伤检查。

对筒节尺寸和焊缝外观进行检验。

（7）筒节标记（7）、按施工设计图纸要求对筒节进行编号标记，并将筒节按0°、90°、180°、270°分度线划好。

标记要完整、清晰。

图2.2.1.3钢管筒节卷制

图2.2.1.4钢管筒节卷制

主拱圈上、下弦钢管及小拱肋的坡口可采用机械切割、打磨；坡口打磨平整度应达到±2mm。

2.2.2钢管拱肋节段制作

该步骤最重要的部分为钢管拱肋1:

1大样图放样，详细放样方案见第2.3.1节：

钢管拱肋拼装大样图放样方案。

在预制硬化场地上放样好之后，将事先加工好的施工托架固定在放样好的拱肋中心处，如图2.2.2.1

图2.2.2.1

施工托架要进行顶面标高测量调整，严格控制各个托架顶面水平，然后将编好号的钢管筒节吊放到相应的位置上。

筒节排放时必须遵循以下原则

对接时应将各节钢管的焊缝位置错开500mm以上。

调节好筒节位置与放样点（线）完全相符后将钢管筒节固定，然后将相邻的3个筒节点焊成整体，再将每个小节段吊放到转动托架上，进行环缝机械焊接。

第一层焊缝须用二氧化碳保护焊，以上各层均采用自动焊。

如图2.2.2.2及图2.2.2.3，焊接完成后进行标记。

图2.2.2.2图2.2.2.3

（1）小节段间环缝焊接

小节段全部焊接完成并检验合格后，将小节段再吊放到放样处托架上，固定之后焊接小节段间环缝。

（2）吊杆位置焊接

小节段环缝焊接完成后，方法用精确吊线将地样上中心线转移至主弦管上，该线与主弦管水平中心线就是吊杆件与主弦管的相贯线的交点，然后将上、下弦钢管开孔，并将加工好的吊杆构造钢板以及预埋钢管焊接到钢管拱肋上，与吊杆中心线的平行度首先取决于相贯线的下料精度，安装时量取吊杆边缘与地样上中心线的上下尺寸为同一值时则平行度为合格。

对于封锚钢板，待吊杆安装完成后在工地现场进行焊接。

（3）吊杆构件焊接完成并检验合格后，进行钢管拱肋上下弦管间缀板、加劲板以及加劲型钢焊接。

施工时会遇到加劲型钢与吊杆位置以及节段接头冲突的情况，此种情况下将加劲型钢稍微偏开一段距离，不减少加劲型钢的数量。

（4）根据放样位置焊接拱肋连接横联钢管，横联斜撑部分钢管加工角度通过计算机计算得出，并投影在地面上放样然后进行精密加工。

（5）东筹大桥节段间接头使用法兰盘连接模式，所以需精确焊接法兰盘。

（6）拱肋节段制作时，必须充分考虑拱肋安装时的线形控制，所以在拱顶离接头1米处需布设一个标高控制点，在拱肋安装时用来控制拱肋标高；在拱肋上下弦管靠外侧离接头大约0.5米处各布设一个标尺，用来进行拱肋轴线的观测控制，并防止上下弦管扭曲，如图2.2.2.2.1所示，为防止标尺在吊装过程中碰撞变形，可先只在钢管拱肋上焊接标尺固定螺帽，待安装到位时再将标尺扭入，但螺帽焊接须控制好角度，焊接好后将标尺扭紧进行检验，防止标尺歪偏引起测量误差。

图2.2.2.4

2.2.3钢管拱肋节段预制场试拼

钢管拱肋每个节段制作完成后，在施工托架上依次进行试拼，每个节段均需与相邻节段进行预拼，以保证安装时的安装精度。

如图2.2.3.1

图2.2.3.1

拼装检验合格后，按分段图从拱脚向拱拆除连接法兰。

移出节段的位置，即可再于本大样上组拼下一组节段，其方法与上一节段相同。

2.2.4钢管拱肋节段空中拼装

在每一个节段的拱顶方向距接头200mm的地方用φ10元钢组焊组对工作栏。

并在固定栏的边存放活动工作栏，当拱两节段合龙后，将活动栏安放在组装段拱脚方向，即可进行接头螺栓的组装和紧固工作。

当节段安装标高和拱轴线型调整合格并就位后，先栓合法兰接头螺栓，吊装他段间接头的各项数据满足设计精度后，方可焊接焊接接头连接钢板以及对接钢管环逢。

焊接工艺与主拱在预制场相一致。

2.3钢管拱肋制作重难点方案设计

2.3.1拼装大样图放样方案

1、方案设计

为保证拱肋制作拼装的精度，拟将中跨120米跨全部5个吊装段大样图全部放样试拼，边跨80米跨全部3个吊装段放样试拼。

（1）在CAD上绘出拱肋平面线形图，设定原点，建立平面坐标系。

（2）根据拱肋位置以及筒节的划分，在CAD上量取各点的平面坐标，作为施工放样的坐标数据。

（3）依靠控制点将拱上各点坐标在预制场地上放出，在地模上建立了一个钢拱肋地胎坐标系。

在实地放样时，为了加快放样的速度，采用全站仪及钢尺配合放样，由于是采用钢尺量距，为了防止长距离拉尺产生误差，在放样时每超过12米即设一个转点，每个转点均用三角架摆棱镜用全站仪复核无误后才使用。

为了防止全站仪小角度转动产生的误差，上弦管的转点只用于上弦管上坐标的放样；同理，下弦管的转点只用于下弦管坐标的放样。

各单元件的制作放样：

①用计算机铺助设计，建立本工程钢结构的三维模型。

②用计算机铺助设计，建立本工程钢结构的二维坐标体系。

③用计算机铺助设计，建立本工程钢结构的相对坐标体系。

2、放样精度和放样复核

在节段及部件制造过程中，影响其放样精度的因素很多，如温度变化、气压变化、仪器误差等,则应尽量降低各类误差在整个节段制造过程中造成影响。

在整个拱肋制作的放样过程