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蓉湖大桥设计造船厂

无锡市蓉湖路B标

（斜拉桥钢箱梁制造）

施工组织设计

江苏金泰钢结构有限责任公司

二00二年十月三十日

第一章编制总说明………………………………………………………………3

一、编制说明

二、编制依据

第二章工程概况…………………………………………………………………4

一、工程综述

二、桥面结构简介

三、工程施工条件

四、工程施工难点

五、工程量统计

第三章施工技术方案……………………………………………………………12

一、制造工艺安排

二、箱梁板块划分安排

三、车间板块制作工艺安排

四、胎架制作与制造轮次安排

五、箱梁的总装安排

六、焊接

七、箱梁的涂装体系安排

八、箱梁的运输与存放

第四章工程管理及组织机构……………………………………………………43

一、管理目标

二、管理原则

三、施工管理

第五章施工人员安排……………………………………………………………45

一、施工人员组成形式

二、施工人员汇总表

三、施工管理及后勤人员汇总表

四、施工人员进退场计划

五、劳动力负荷安排

第六章工程进度计划……………………………………………………………50

一、施工总进度计划

二、底板两拼周期计划

三、标准段一轮拼装周期计划

四、标准段一轮桥面预制件安装计划

五、标准段一轮涂装周期计划

六、标准段一轮运输周期计划

第七章主塔施工测量方案………………………………………………………56

一、零件的下料与制作

二、A、B、C段及H、K段的制作

三、D段的制作

四、E、F、G段的制作

五、主塔钢管涂装

六、桥位施工

七、计划工期与人员安排

第八章工程质量管理……………………………………………………………62

一、质量管理方针与目标

二、质量保证体系

三、质量保证措施

四、质检部职责范围

五、各类人员职责范围

六、产品质量检验管理

七、焊缝质量管理制度

第九章安全生产管理……………………………………………………………69

一、安全管理方针及目标

二、安全生产管理组织机构

三、安全生产管理目标措施

四、主要安全防护设施及用品

五、蓉湖大桥施工安全技术措施

六、文明施工管理

第一章编制总说明

一、编制说明

1、本施工组织设计仅针对蓉湖大桥桥面加劲梁钢结构部份及主塔钢结构部份。

2、本施工组织设计及技术方案有待于本工程主承包商项目经理部和监理单位批准后生效实施。

3、施工中需要改变原设计或原施工方案的地方须按规定办理报批手续，经批准后方可执行，修改后的设计和施工方案作为本施工组织设计的组成部份。

4、本施工组织设计的解释权归于江苏金泰钢结构有限责任公司。

二、编制依据

1、《蓉湖大桥工程B标》的设计图纸。

2、《城市道路交通设计规范》GB50220-95

3、《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89

4、《公路桥涵设计通用规范》JTJ021-89

5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023-85

6、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85

7、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86

8、《城市桥梁设计标准》CJJ11-93

9、《城市桥梁设计荷载标准》CJJ77-98

10、《城市道路设计规范》CJJ37-90

11、蓉湖桥招标书

第二章工程概况

一、工程综述

根据无锡市路网规划，蓉湖路西延工程跨运河段拟建斜拉桥一跨过河，其桥轴线与运河呈29°角斜交，斜交水中区域长约110m。

本桥址位于无锡市城区西侧，与无锡著名风景区——惠山相临，主塔置于运河东侧，与锡山遥遥相对，相互争辉。

斜拉桥主跨145m，主梁采用钢箱梁（长130m）。

主桥横向布置为：

3m（人行道）+4.5m（非机动车道）+7.5m（车行道）+3.0m（中央分隔带）+7.5m（车行道）+4.5m（非机动车道）+3.0（人行道），桥面总宽为33m。

桥面横坡2%，桥面纵坡2.4%，桥面最高点标高14.015m，最高点距0号桩基85.32m。

钢箱梁全宽33m，梁高2.8m，顶板设2%的横坡，底板采用流线型，整个断面与引桥鱼腹式断面相匹配。

钢箱梁主要材料采用Q345d，钢箱梁纵向共分12个段，其中标准段（12m）9个，重206t×9；端段（10m）1个，重153t×1；8.8m段一个，重135t×1；钢混接头一个（4.8m），重74t×1。

标准段横隔板间距为2.8m一道、3.2m二道，共四道，普通横隔板厚12mm，锚点处横隔板厚20mm，纵隔板6道，厚12mm，顶板厚14mm，底板厚12mm，锚点处顶底板加厚至24mm。

顶、底、腹板均采用“U”形肋或“L”形加劲肋。

主塔采用独柱形式，结构上采用塔、梁、墩固结方式。

为避免桥塔过高，影响锡山的景观，桥面以上塔高74.217m，塔顶标高+86.80m。

桥面以上塔柱采用钢管混凝土，直径φ2.5m，壁厚为24mm，主要材料为Q345d，管内填充C50微膨胀混凝土。

索塔锚固区斜拉索的锚固方式采用锯齿形式，主跨侧塔上斜拉索的锚固间距根据构造布置要求分别为：

2.2m、2.0m、1.8m不等。

本次投标为B标，斜拉桥钢箱梁制造及主塔钢结构制造。

本桥线型图及轮次划分见附图。

蓉湖大桥线型及轮次划分图：

二、桥面结构简介

蓉湖大桥桥面加劲系梁为钢质全焊接钢箱梁结构，材料为Q345d，横向坡度2%。

本桥标准段长12m，宽33m，梁高2.8m，标准段共9个，端段1个，长10m，钢混接头1个，长4.8m，8.8m段1个，箱梁与吊索通过纵腹板上的锚箱连接。

标准段桥底板厚12mm，顶板厚14mm，其上采用U肋加劲，U肋间距600mm；中部顶板采用L角钢加劲。

横隔板厚12mm，其上采用10mm厚的加劲肋；

纵腹板厚12m，其上采用L角钢加劲，角钢间距320mm；

底板外侧横隔板处为“T”形结构，采用栓接；

钢混接头顶底板、端部横隔板上预焊高150mm的焊钉。

标准段断面图

三、工程施工条件

1、气候条件

1.1、靖江地区气温条件、降雨量和相对湿度。

1.1.1、温度

极端最高温度39.1°

极端最低温度-14.2°

年平均气温15.2°

最热月份平均温度27.7°

1.1.2、降雨量

最大平均降雨量181.8mm

一天最大降雨量（1962.9.10）219.6mm

1.1.3、相对湿度

年平均相对湿度80％

月最大平均相对湿度85％

2、技术资料

承包商/业主/设计部门负责提供全套正式的蓉湖大桥桥面加劲梁结构施工设计图纸和相关的施工、验收规范标准。

3、场地设备条件

本公司组装场地条件优越，占地为15万平方米，紧靠长江北岸，地面平整。

区内生产、办公、生活设施齐全，并有一个停靠5000t级船舶的直立式重型码头，组装区基础经过多座桥梁钢箱梁的制造已不发生沉降，该区中部设有18m宽的主马路，东区设有蓉湖大桥组装胎架，本桥胎架设在该区西部，详见场地布置图。

本公司拥有一流的板块生产车间，长度220m，跨度30m+36m；本公司涂装房为40m+40m跨，长46.5m，具有钢质移门密闭，除湿系统抽湿及干燥设施。

蓉湖桥场区布置图

4、设备条件

本公司拼装场地上进行桥面加劲梁钢结构组装制作所需的一切设备由本公司自己落实解决。

所制造节段由水路运往大桥工地，本公司拥有1000t级专门运梁船一艘，同时由专业运输公司协作船运，保证大桥工期。

桥位起吊所需的大型吊机、起重用的钢丝绳和卡环尼龙带等设备由主承包方项目经理部负责提供并能满足工地施工的需要。

我方予以配合吊装。

蓉湖大桥拼装场地设备一览表

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

尼古拉斯平板车

600t

台

宽2.99m，起升高度1.4m

液压吊

45t

辆

进口

浮吊

WGDLX-C10t

台

仙鹤吊

15t、10t

台

1、2

15t1台、10t2台

平板车

30t、10t

台

1、3

30t1台、10t3台

叉车

5t、3t

台

3、1

5t3台、3t1台

空压机

20m3、6.3m3

台

2、4

20m32台、6.3m34台

埋弧焊机

ZD5-1250

台

CO2焊机

350KR

台

逆变焊机

ZX7-500S

头

气刨机

ZGF-1000

台

半自动切割机

GC1-30

台

黄鼠狼切割机

SCG-30S

台

X光射线仪

XXG2505

台

超声波探伤仪

CTS-26A

台

磁粉探伤仪

XJHY-2

台

焊条保温筒

S-3

台

无气喷涂机

GPQ9C

台

高效喷砂机

ACR-3LP

根

5、工艺装备条件

为满足蓉湖大桥钢箱梁的制作要求，本公司备制了一定的工装。

工艺装备明细表

序号

名称

功能

数量

板条划线平台

板条划线

2组

底板及顶板划线平台

底板及顶板划线

2组

横隔板划线平台

横隔板划线

1组

纵复板划线平台

纵复板划线

1组

板块焊接胎架

板块及变形约束焊接

6组

锚箱组装胎架

锚箱组装定位

1组

定位匹配件

箱梁端口对接

若干

四、工程施工难点

蓉湖大桥钢箱梁结构结构复杂，底部线型为曲线型，过度圆弧分别为：

5m、6m，最外纵隔板外侧为栓接型式，匹配要求高。

为此我们将采取一系列有效的工艺措施来保证装焊质量，制定科学严格的工艺规程和质量保证体系，强化技术管理、生产管理、质量管理，精心组织生产，力求高效保质按时完成任务。

1、几何尺寸精度控制

由于本桥底板采用大圆弧过渡，相对箱型结构刚度较小，底部容易变形，本公司设计了专用的胎架，横向加放预拱度来防止收缩变形，通过各种弹性码板来控制节段的整体变形。

2、板块的翘曲变形

顶、底板由于U肋集中，焊后将产生较大的翘曲变形，过多的热矫正会使板内应力增大。

本公司根据以往的变形规律，设计制作了反变形的胎型来保证板块的施焊质量。

3、箱梁的防腐

严格控制箱梁的除锈质量，涂装前的保洁工作，本公司涂装房增设了烘干除湿系统，增设了密闭钢结构大门。

4、锚箱制作

锚箱处由于构件较集中，板厚大，焊接后容易引起变形，本公司制定专门的锚箱制作工艺来保证锚箱制作精度。

五、工程量统计

本工程量的统计仅根据招标图纸，详细分类待施工图出来后再分。

1、钢箱梁部份

项目

单位

数量

主

要

材

料

主梁用钢料Q345d

2140

Q235

高强螺栓

套

49050

锚具LZM7-91LZM7-241

套

钢垫板及预埋钢管料

焊钉φ22×150

1.175

本材料表中不包含U肋嵌补件、“L”形角钢嵌补件、临时吊点、拦杆、灯座等材料。

2、主塔钢结构部份

项目

单位

数量

主

要

材

料

钢管，Q345d钢材

225

钢管，Q235钢材

3、护栏和栏杆

Q235A钢材t=202

第三章施工技术方案

蓉湖大桥的箱梁结构与公司以往制造的箱梁比较（特别是与上海卢浦桥9号节段比较）是简单的，本公司准备采取如下建造方案制造本桥：

一、制造工艺安排

本公司根据多年制造箱梁的经验，对箱梁制造采用“三阶段”制作法，即：

车间生产板块、零件及锚箱等；现场线下小拼装胎架拼焊底板；线上总装胎架整体正装法组装箱梁，每一胎架一次完成4个节段的组装，同时在线上预拼、调直、调拱度、端口匹配及制孔，完成后直接下胎预拼，检查合格后存放及等待涂装，经检验合格后船运至桥位吊装。

1、车间作业流程：

钢材预处理

作样下料

矫正与加工

板块组装

板块制孔

锚箱组装

焊接、探伤、矫正

除锈涂装

报检

2、总组装作业流程：

板块验收

矫正与修磨

顶底板小组装

整体测量

焊接与试验

预拼装

矫正与修磨

余量切割

焊接、探伤、试验

制孔

板块验收

等待涂装

3、桥位现场作业流程：

箱梁吊装

附属设施安装

桥型匹配

表面处理

环缝连接

成桥报检

试验

拆除临时连接

补除锈与涂装

二、箱梁板块划分安排

根据总承包商提供的招标图纸，本桥的结构型式较为复杂，拟将标准段划分为53块件，具体为：

1、底板：

B1～B9，共9块，板宽3m、2.835m、2.4m、2.7m、2.6m；

2、顶板；T1～T14，共14块，板宽1.3m、2.4m、2.6m、2.7m；

3、纵腹板：

L1L6，共6块，板宽2.778m、2.686m、1.035m；

4、横隔板：

D1～D5，共20块，板宽2.2m、4.6m、6.16m；

5、T型构件：

E1～E4，共4块，

6、锚箱：

一件；

7、板块划分详见板块划分图；（见下页）

8、板块编号原则：

本次制造视向一律规定从塔向端看，板块及焊缝编号从左向右编排。

三、车间板块制作工艺安排

本公司拟在年产2万吨钢结构的车间完成顶底板板块、T形构件、纵腹板、横隔板、锚箱等的下料、加工、组装、焊接。

1、钢板预处理

钢板进厂复验合格后，方可投入生产。

下料前先将钢板经滚板机滚平后再对钢板进行预处理，钢板在预处理线上进行抛丸除锈、喷涂车间底漆并烘干。

对钢板的材质、炉批号进行移植，除锈等级为GB8923-88标准规定，喷涂车间底漆一道。

对于少数型材，采用手工喷砂、喷漆工艺。

2、下料

板件下料前，先将钢板经滚板机滚平，控制平面度并经预处理。

本桥所有零件优先采用精密（数控、半自动）切割下料，手工气割仅限于工艺特定或切割后仍需加工的零件；采用数控切割机下料的零件编程时，将根据零件的形状复杂程度、尺寸大小、精度要求等规定切入点和退出点、切割方向和切割顺序，并适当加放切割补偿量，消除切割热变形的影响。

精密切割边缘表面质量应符合《公路桥涵施工技术规范》（JT041-2000）。

顶底板、纵腹板、横隔板等直线形零件，在7.5×50m数控切割机上下料。

下料时根据图纸要求使用三割炬同时将坡口开出。

板条在7.5×24m数控切割上下料。

横隔板、顶底板连接板、锚箱等形状复杂的零件在数控等离子切割机上下料。

所有板件下料后必须用压力机或其它机械方法矫平、调直，严格控制平面度和直线度，合格后方转下道工序。

型钢（钢管、角钢等）尽量采用圆盘锯切机下料。

3、加工

3.1边缘加工

零件的边缘加工，应优先选用精密切割；刨边后的边缘允许偏差应符合相关标准要求；零件加工后应磨去边缘的飞刺、挂渣，使断面光滑。

3.2U肋加工

本桥钢箱梁的顶底板的纵向均用U肋加劲。

全桥所用U肋数量较大，因此，U肋交由专业生产厂家制作。

要求供应商采用冷轧成形法连续轧制。

材质应符合设计要求。

供应状

态为长度定尺、开出坡口、预处理、喷涂底漆、捆扎发运。

U肋的质量控制主要为：

拆角处不允许有裂纹，横断面尺寸、焊接坡口、扭曲、端口垂直度、顶面纵横向平面度等指标要符合相关技术要求。

3.3制孔

“T”形构件上的所有螺栓孔应成正圆柱形，孔壁表面粗糙度满足使用要求，孔缘无损伤不平，无刺屑；孔径、孔距均应符合本桥要求。

4、“T”形构件的制作

本桥“T”形构件较多，该类构件应在专用铁制平台上组装，组装时，长度较长的应于铁平台上放线并设置定位块组装。

组装时应保证腹板在翼板宽度上“分中”及腹板与翼板顶紧，重点保证腹板与翼板垂直度。

焊接完成后应于型材矫正机上对翼板因焊接后产生的角变形予以矫正。

较长的“T”形构件还应对其翼板外缘或腹板下缘直线度及腹板的平面度出现的偏差予以矫正。

5、顶底板板块的制作

由U肋和钢板组装形成的板块，是本桥的最基本的部件，计有顶底板板块两种，顶底板宽度由1.3m至3m。

重点控制项：

纵横向平面度、板边直线度、四角不平度、U肋与纵向基准线的平行度、U肋间距值及连接板（如有时）与板面的垂直度。

拟采用如下加工工艺：

⑴钢板经预处理后采用7.5×24m数控切割机上精切下料，板块长度方向的一端留出二次切割量，其余三边精切下料，下料时重点控制对角线差、板边直线度。

⑵利用划线平台划出板块纵横基线及U肋、连接板（如有时）位置线。

U肋内侧按涂装体系要求喷涂。

⑶设计制作能控制U肋组装精度的专用门式组装胎型,在其上组装板块。

板块拼装胎型简图

⑷根据板块的焊接变形规律，结合其结构形式、热量输入、应力分布及变形趋势，确定反变形量，设计制作焊接反变形胎架。

板块反变形焊接胎架简图

在胎架上采用“反变形”技术控制板块的焊接变形，板块在胎架上采用机械卡固固定，避免码板定位，施焊时采用线能量较小的CO2气体保护自动焊机同向（以防止焊后扭曲变形）对称施焊U肋焊缝，以尽量减小焊接变形。

焊接时重点控制焊丝角度、工艺参数，保证熔深、焊缝外观成型，避免咬边等缺陷。

我们将在工艺参数选择、焊接位置选择、质量控制上采取严格的要求，确保熔深不小于设计值80%。

⑸利用火焰矫正的方法，矫正板块残余翘曲变形，重点矫正边缘的波浪弯、纵向上拱度，满足对接对平面度的要求。

⑹以纵横基准线为准组焊连接板（如有时），重点控制连接板与板面的垂直度。

⑺对被破坏的车间漆部位，经二次除锈处理达到St3级，再涂车间底漆。

U肋两端用发泡塑料板封严，防止U肋在运输和存放过程中进水。

板块制作流程图：

钢材预处理

组焊U肋

U肋来料

焊接、矫正、探伤

下料

组焊连接板

矫正修磨

焊接、矫正、探伤

划线定位

补涂锈、涂装

报检

6、横隔板纵腹板的制作

隔板是箱形梁组装的内胎，它的精度直接控制箱梁的断面精度。

制作中重点控制项：

纵横向平面度、板边直线度、四角不平度、各竖向加劲板、人孔圈平面度、面板与腹板的垂直度等。

针对其结构较多，焊接工作量大的特点，拟采用如下工艺：

钢材预处理

与面板组装

数控下料

检验

矫正划线

焊接、矫正

补涂锈、涂装

组装加劲材

组装人孔镶边

检验

焊接、矫正

存放

⑴横隔板分为五块制作，中间一块，两边对称各二块，纵腹板两侧各三块。

纵腹板、横隔板零件全部采用数控精切下料，用刨边机加工对接边及坡口。

⑵制作专用于纵复板横隔板组装的专用胎架。

以隔板非结构面为基面装焊。

⑶隔板划线组装各种劲板、人孔加强圈、角钢等零件，用CO2气体保护半自动焊焊接，焊接时严格焊接程序十分重要，公司将根据以往的经验采用合理的施焊程序。

⑷对被破坏的车间漆部位，经二次除锈处理达到St3级，再涂车间底漆。

7、锚箱制作

锚箱外形尺寸要求较高，其零件在等离子切割机上精切下料，选择合理的焊接方法与焊接程序控制变形，单独组焊成箱体后与纵腹板组装。

四、胎架制作与制造轮次安排

本桥箱梁的制作公司拟安排在西场地组装，组装胎架长约74m，宽28m。

1、轮次安排：

⑴蓉湖桥箱梁制作共分三轮，每轮四个段，约需90天。

⑵具体各轮次为（暂定）：

第一轮：

U0、U1、U2、U3；

第二轮：

U4、U5、U6、U7；

第三轮：

U8、U9、U10、U11；

本桥胎架采用曲线型胎架，纵向坡度2.4%，用牙板来调整坡度，胎架形式详见下图。

五、箱梁的组装安排

本公司将吸取江阴大桥、南京二桥等的制作经验与教训，为本桥制定详细的装焊工艺流程和施工方法，以解决施工中的技术难点。

1、线下小组装

专为本桥设4～6块小拼装胎架，拼装顶底板，B1、T1、B9、T14一侧留余量，一侧准足，B2～B8、T2～T13两侧准足，具体拼法为：

底板：

2997.5

B22830

B3+B4拼成5096

B52595

B6+B75096

B82830

B92997.5

顶板：

T1+T2T13+T145296

，T3+T4T11+T124793

，T5+T6+T7T8+T9+T106391

拼装的工艺流程为：

运输与吊装

焊接纵缝

标志检查

矫正修磨

定位与调整

检验与试验

装配报检

存放

⑴装配定位要点

以板块标明的定位线定位待拼板块，用手拉葫芦调整间距；

⑵变形控制

板缝处加放反变形控制量3～5mm，防止角变形，板块四周每隔800～1000mm用码板固定，防止板块滑动但可以自由取缩；焊缝两端头及中间用码板固定，间距约0.9m。

⑶焊接

在焊接坡口及焊道正反两侧各50mm范围内打磨清理车间底漆、油污、杂物、氧化皮等污物，引熄弧板装配合理；

⑷气候防护

当遇下雨、下雪及大风天气，必须采用防风雨措施。

2、线上总拼装安排

拟采用整体正装法组焊本桥标准节段，具体工艺流程如下：

（见下页）

⑴底板装焊要点

先吊装B5，用经纬仪调整板块中心与桥轴中心线重合，吊装两侧底板B3+B4、B6+B7，用经纬仪调整两侧半宽基本相等，对称施焊纵缝。

吊装B2、B8，调整转圆处半宽，合格后施焊。

吊装B1、B9，调整标高、半宽，合格后施焊。

⑵横隔板装焊要点

先用经纬仪划横隔板定位线，先吊装锚点处横隔板，依次吊装其它横隔板，用钢盘尺测量间距，合格后与底板焊接；

纵腹板装焊与横隔板同。

⑶“T”形构件装焊要点

“T”形构件与所在横隔板对齐，调整宽度螺孔位置，检查合格后焊立缝。

3、节段预拼装

为保证梁段连接的正确，减少高空作业量，节段在组装胎架上一次拼装成型，测量端口尺寸与相邻节段匹配。

4、临时连接件与临时吊点

按设计图纸施工。

六、焊接

钢箱梁质量的关键在于焊接质量，本公司力争以一流的焊工，一流的焊接工艺，一流的焊接设备来完成本桥的焊接工作。

1、焊工

本公司将按蓉湖大桥的焊接要求进行焊工考试，合格后发证并报监理工程师审核认可。

本工程所需要的焊工资格

焊接代号

焊接位置

焊接代号

焊接位置

焊接代号

焊接位置

111

平焊

136/135

平焊

121

平焊

111

横焊

136/135

横焊

----

111

立焊

136/135

立焊

----

111

仰焊

136/135

仰焊

----

2、焊接材料

本公司拟采用下表中的焊接材料

焊接方法

焊材牌号

规格（mm）

规范/标准

适用范围

产地

手工

电弧焊

J422

φ3.2、φ4.0

GB/T5117-95E4303

Q235B

中国

J427

φ3.2、φ4.0

GB/T5117-95E4315

Q345A、Q345D

中国

J507

φ3.2、φ4.0

GB/T5118-95E5015

Q345d

中国

埋弧

自动焊

H10Mn2

φ4.8、φ4.0

GB/T64957-94

Q345d

中国

SJ101

GB12470-90

Q345d

中国

CO2气体

保护焊

TWE-711

φ1

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