吊索塔架施工.docx
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吊索塔架施工
吊索塔架施工
14.14.1工艺概述
本工艺适用于拱桥施工中各种吊索塔架的制造、安装、斜拉索挂设及张拉施工，以京沪高铁南京大胜关长江大桥吊索塔架施工为参考进行编写。
14.14.2作业内容
吊索塔架施工的主要作业内容为：
塔架安装、斜拉索挂设与张拉。
14.14.3质量标准及检验方法
《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415－2003）
《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752－2010）
《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）
《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》（TB/T1527-2011）
14.14.4施工工艺流程图
图14.14.4-1吊索塔架施工工艺流程图
14.14.5工艺步骤及质量控制
一、吊索塔架制造
1.变形控制工艺
吊索塔架底节和锚固区均为箱型结构，标准节为焊接H型钢，体积及重量较大，在制作时既要保证各节段的孔眼和轴线相重合，也要保证与钢梁上预留锚孔相吻合。
在制作时通过以下措施来保证制造的准确性：
⑴标准节H型钢组拼胎架及制作：
由于本结构标准节主体为H型钢，且截面较大，所以需制作组拼胎架来保证H型钢的结构尺寸。
⑵标准节钻孔和顶节钻孔胎架：
吊索塔架节与节、桁与桁之间连接都为栓接，因此对螺栓孔的精度要求很高，必须制作钻孔胎架来保证精度。
⑶埋弧焊生产线：
H型钢梁焊接采用埋弧焊，为保证焊接质量必须制作埋弧焊焊接生产线。
2.底节及锚固区制作
⑴下料及加工
本结构中使用的钢板较厚，进料时可以要求钢厂对钢板进行处理，并使其偏差在1mm/m范围之内，二端各2m范围内和顺平整。
钢板经矫平后不得出现折皱、翘曲等影响质量的现象。
有异常情况，应进行特殊加工处理。
矫平后钢板表面不应有明显的凸痕和其它损伤。
必要时应进行局部整修或打磨整平。
放样和样板（样杆）的允许偏差见表14.14.5-1。
表14.14.5-1放样和样板（样杆）的允许偏差
项目
允许偏差（mm）
平行线间距离和分段尺寸
±0.5
对角线
1.0
长度、宽度
长度0～+0.5，宽度0～-0.5
加工样板的角度
±10′
⑵零件组装、节段组装
有零件在组装前都应进行尺寸检查。
合格后，方可组装。
各类焊缝坡口型式应按本桥设计图纸以及焊接工艺评定和相应规范的要求，认真检查允许偏差。
合格后，方可组装施焊。
⑶底节和锚固区节段的矫正
节段组拼焊接完成后，应对本轮次梁段进行总体测量，测量包括总长和线形以及基准点在内，测量应在无日照情况下进行；通过测量作出节段的顶、底板中轴线，节段底板、腹板的检查线和装配线；相邻端口的错边必须矫正合格。
梁节段制造尺寸允许偏差见表14.14.5-2。
表14.14.5-2梁节段制造尺寸允许偏差
序号
项目
允许偏差
备注
1
梁长
顶（底）板长度
±2mm
以节段两端外腹板位置的检查线为基准，采用钢尺测量长度
2
梁高
上下翼缘板的距离
±1mm
在节段两端用钢尺测量宽度
3
梁宽
顶板全宽
±1mm
在节段两端用钢尺测量宽度
4
底板全宽
±1mm
5
端口对角线相对差
≤2mm
用钢尺测量对角线，检查测量值相对差
6
扭曲
≤5mm
用经纬仪测量，测点在两端横隔板与外腹板交点上
7
顶板与底板中心线重合度
≤1mm
吊线锤测量
8
横隔板垂直度偏差
≤2mm
吊线锤测量
9
横隔板间距偏差
±1mm
用钢尺测量
10
旁弯
≤5mm
钢梁腹板两侧挂线
3.标准节及非标准节制作
标准节及非标准节横截面为两根焊接H型钢组成，中间用槽钢做缀条。
腹板厚30（36）mm，翼板厚40mm。
⑴材料
①主材
本钢结构生产材料选用Q345B系列钢材。
钢材在入库时，应检查其质量合格证明文件及检验报告，确保钢材的品种、规格、性能等符合现行国家产品标准和设计要求，用游标卡尺抽样（每一品种、规格的型钢抽查5处）测量钢板厚度，用钢尺和游标卡尺抽样（每一品种、规格的型钢抽查5处）测量型钢的规格尺寸，通过外观检查全数检查表面外观质量，当各项指标符合后方能投入使用。
②焊接材料
本工程焊接材料包括电焊条J506、规格Φ3.2mm、Φ4.0mm、气体保护焊丝H08mnSiA，规格Φ1.2mm等。
通过检查材料的质量合格证明文件及检验报告等确保其品种、规格、性能等符合国家产品标准和设计要求，抽样（按1%，不少于10包）外观检查焊条不得有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷。
③其他材料
对于钢结构工程所涉及到的其他特殊材料，通过全数检查产品的质量合格证明文件及检验报告确保其品种、规格、性能等符合国家产品标准和设计要求。
⑵钢结构生产工艺流程
①放样处理
在整个钢结构制造中，放样工作是非常重要的一环，因为所有的零件尺寸和形状都必须先行放样，然后依样进行加工，最后才把各个零件装配成一个整体。
因此，放样工作的准确与否将直接影响产品的质量。
放样前，放样人员必须熟悉制作施工图及本工程的一些特殊工艺要求。
在放样的同时，放样人员核对制作施工图，如发现施工图有遗漏、错误或其它原因须更改施工图时，必须取得设计院的书面认可，不可擅自修改。
②下料
根据材料的用途和精确程度，一般采用以下几种方法进行下料，即自动切割机下料、半自动切割机下料。
H型立柱腹板厚30mm，翼缘板厚40mm，连接板厚20～24mm。
根据下料号料切割技术参数腹板和翼缘板下料采用CG2-30型半自动切割机，连接板下料采用CG1-30型半自动切割机。
切割主要技术参数见下表14.14.5-3。
表14.14.5-3下料号料切割技术参数
设备型号
割嘴号
切割板厚（mm）
切割速度（mm）
氧气压力（MPa）
乙炔压力（MPa）
CG1-30
1
10～25
50～750/min
0.4
0.05～0.1
CG2-30
2
25～50
60～600/min
0.55
0.05～0.1
③材料的矫正
本工程中需要做边缘加工的部位：
①设计图纸中有技术要求的焊接坡口；②尺寸精度要求严格的加劲板、腹板及有孔眼的节点板等。
④钻孔
本结构采用钻模套钻法钻孔。
即钻孔前先制作钻模，材料用45号钢板（δ=16mm），钻模用数控钻床钻孔。
钻模作为钻头定心用，待钻工件上定位完成后须报质检员验收合格后方可施工。
在首件构件加工完成后复查尺寸，误差在允许范围内方可继续施工。
⑤钢板对接
由于钢板规格所限，所以在本结构中加工钢梁和钢柱时，一部分钢板需要进行对接。
对接钢板采用埋弧焊对接，因本结构选用钢板板厚较厚，因此在对接处开坡口以保证对接焊缝全部熔透。
在焊接背面时必须进行清根处理，当发现正面焊缝有气孔、夹渣等缺陷则必须将此处打磨到清除为止。
H钢的翼缘板对接缝和腹板对接缝的间距不小于200mm，翼缘板对接长度不应小于两倍板宽；
腹板对接宽板不应小于300mm，长度不应小于600mm。
⑥组立H钢
弹出下翼缘板中心线，再以中心线为基线弹出腹板厚度线，平放在组立机平台上，端头紧贴靠模，吊起腹板将端头紧贴靠模（注意有斜度的要将大头紧贴端头靠模），腹板要立在线上，用辊轮压紧定位后测量翼缘，板边之间垫薄铁板调整，直到误差允许范围内（±2mm）为止，放下压辊整体定位，然后从端头开始将腹板与翼缘板自动点焊初步成型。
⑥焊接H型钢
焊接前基本要求：
复核组装件几何尺寸是否符合要求，查看所有焊缝区域内清洁情况，如有残留割渣、水、污物，应进行处理。
检查焊丝是否是指定的规格及清洁干燥情况。
按规定焊接参数，调节焊接电流，进丝速度和行走速度。
采取船形位置施焊，工件要求基本垫成水平。
焊接时使用的焊剂必须经过烘焙。
烘焙约1小时，温度150～300℃。
本工程焊接低碳合金钢的熔炼焊剂在使用中放置时间不许超过8小时。
焊剂反复使用后重复使用次数不许超过10次。
未用完的焊剂,使用次数未超过十次的，应回收起来，以便下次使用。
H型钢的焊接采用埋弧焊，按工艺规定，注意焊接顺序，为减少受热变形，可采用夹紧器固定翼缘板或对拼后电焊等方法，因本结构板材较厚，焊缝高度必须两次施焊才能达到要求，所以生产时要注意角焊角度，严格按自动焊的工艺和施焊方法进行，以避免焊接缺陷的产生。
在施工前做焊接试件工艺评定，在确认工艺符合设计要求后方能进行。
为防止产生夹渣、气孔等缺陷，焊条、焊剂、焊丝、熔嘴等在使用前，应按产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。
⑦H型钢的偏差纠正和外观检查
对H型钢的变形可以使用火焰矫正法进行矫正，但要注意不得损伤材料及外观。
要清除电焊飞溅焊渣，电焊工艺疤痕。
使用火焰矫正法时，控制好温度及变形幅度，防止矫正过度。
加热矫正时，温度不得超过900℃。
同一部位加热矫正不得超过2次，并应缓慢冷却，不得用水骤冷。
H型钢的偏差见表14.14.5-4。
表14.14.5-4H型钢的偏差
序号
项目
允许偏差
备注
1
一节柱长
±2mm
以两端定位线基准，用钢尺测量长度
2
总长
±7mm
采用钢尺测量长度
3
柱身挠曲矢高
≤5mm
用钢尺和粉线测量
4
端口对角线相对差
≤2mm
用钢尺测量对角线，
5
柱身扭曲
≤5mm
用拉线、吊线和钢尺检查
6
翼缘板倾斜度
结合处
≤0.5mm
吊角尺和钢尺测量
其他
≤1mm
7
腹板中心线偏移
结合处
≤0.5mm
采用钢尺测量
其他
≤1mm
8
构件两端最外侧孔距
±3mm
用钢尺测量
9
构件两组安装孔距
±3mm
箱梁腹板两侧挂线
10
同组螺栓
相邻两孔距
±0.5mm
任意两孔距
±1mm
4.整体预拼
各单元件完成制作后，运至预拼场地，进行单桁预拼。
先预拼底节和标准节，再依次对接标准节、顶节（含过渡节）。
检查整体结构尺寸和栓孔精度，预拼完毕后需编号，以利于正式拼装。
5.吊索塔架钢结构表面涂装
⑴表面涂装体系见表14.14.5-5。
表14.14.5-5表面涂装体系
涂装
涂装体系
序号
涂料名称
颜色
代号
每道干膜
（μm）
合计（μm）
底漆
第一道
酚醛红丹
淡红色
F53～31
25～35
50～70
第二道
防锈底漆
淡红色
25～35
面漆
第三道
醇酸磁漆
桔黄色
C04～45
25～35
50～70
第四道
（耐侯型）
25～35
⑵喷砂施工参数
喷射距离—喷嘴到结构表面距离为100～300mm；
喷射角度—喷射与结构表面法线，夹角为15°～30°。
⑶表面除锈等级
除锈应达到Sa2.0级，机械不能有灰层影响的、无法进行喷丸处理的部件，为手工除锈或动力工具除锈，标准为St3.0级。
喷砂后表面粗糙度应为35～60。
二、吊索塔架安装
吊索塔架除底节由于受吊重影响采用浮吊提前安装以外，其余杆件均采用墩旁两台塔吊散拼，塔吊附着于吊索塔架立柱上，具体布置见图14.14.5-1。
图14.14.5-1吊索塔架布置图
1.底节安装
⑴吊索塔架中桁底节（重298.94KN）在8号墩700KN架梁吊机拼装完毕并走行至A26′节点后利用4000KN浮吊提前安装，上下游侧底节（重297.74KN）可根据现场实际情况同样采用4000KN浮吊安装。
⑵中边桁底节采用临时垫块及销轴与A24′节点固定，临时垫块根据施工设计图制作安装，并按要求进行涂装。
待销轴及临时垫块安装
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