大桥基础底节钢吊.docx
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大桥基础底节钢吊
大桥基础底节钢吊（套）箱制造作业指导书
1适用范围
适用于大桥主墩基础超大型双壁钢吊（套）箱的工厂式加工、制造与拼装。
2作业准备
2.1钢吊（套）箱结构介绍
钢吊（套）箱分三节制造安装，其中底节高14.581ｍ，重约3100t；中节高9.3m，重约2100t；顶节高3.2m，重约1000t。
详见图1钢吊（套）箱图。
底节钢吊（套）箱由龙骨、底板、外侧板、主隔舱、次隔舱、吊杆、内支撑桁架及上下导环组成。
底板龙骨为格构式结构，顶面布置肋板，钢吊（套）箱外壁板和主隔仓板采用双壁结构，顶层内支撑兼起钢护筒导向架和钻孔平台的作用。
图1双壁钢吊（套）箱图（单位：
m）
2.2施工场地布置
钢吊箱施工场地设在桥位上游约5公里的造船厂。
造船厂钢吊箱制造的场地约22亩，将场地平整、硬化后布置电气管道、材料堆放场、场内道路、单元块件制造胎模、拼装平台、起重设备、简易工棚等，用于钢吊箱底节加工制作（受施工场地和施工工期控制，底节侧板在工厂制造，完成后用汽车或轮船运输至船厂进行拼装）、底节拼装，，拼装完成后采用气囊断缆法下河。
2.3施工组织及劳动力配备
针对本项目的规模、专业性质、施工条件及工期要求，项目部全面负责组织、协调、管理钢吊箱的材料采购、运输、验收、下料、单元件制作、底节（含钢护筒定位导向装置）的拼装、附属结构制作与安装等全部工作。
组织专业的作业队伍施工作业，项目经理部建立健全了质量、安全、工期的各项规章制度，利用网络技术，统一协调管理，确保本项目安全、优质、按期完成。
2.4机械设备配置
表1钢吊箱加工制造的焊接、拼装及运输机械设备
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
浮吊
63t
艘
1
2
码头吊机
50t
台
1
3
机驳
600HP
艘
1
4
汽车吊机
50t
台
2
5
汽车吊机
25t
台
5
6
汽车吊机
16t
台
2
7
桅杆吊机
30t
台
1
8
桅杆吊机
25t
台
1
9
龙门吊机
10t
台
4
10
汽车运输车
15t
辆
3
11
挖掘机
台
1
12
铲车
Z-50
台
1
13
摇臂钻床
Z-32
台
2
14
卷板机
20×2500mm
台
1
15
卷板机
12×2000mm
台
1
16
空压机
2.0方
台
6
17
埋弧焊
ZPG-1000
台
2
18
CO2保护焊机
NBC-500
台
22
19
CO2保护焊机
（OTO）KR-500
台
16
20
交直流电焊机
BX1-500
台
40
21
交直流电焊机
BX3-500
台
22
22
切割机
台
4
23
碳弧气刨装置
台/套
4
24
剪板机
台
3
25
铣板机
台
2
26
卷扬机
5t
台
2
27
变压器
630KVA
台
1
28
变压器
250KVA
台
1
29
发电机组
250kw
台
2
30
千斤顶
10t
台
4
31
手动角磨机
台
20
32
超声波探伤仪
CTS-26A
套
1
33
万能材料试验机
WE-600B
台
1
34
X光射线仪
XXG2505
台
1
35
全站仪
TC2002
台
1
36
水准仪
台
1
2.5施工用电
船厂现有1台250KVA变压器，再配备630KVA变压器1台，另配置250KW发电机2台。
3技术要求
3.1底节钢吊（套）箱制造一般要求
（1）钢吊（套）箱开始制作前，施工人员应熟悉并校核全部图纸，绘制工艺分解图等,采用适当的焊接工艺和焊接参数。
（2）制作场地的工作台尺寸、平整度等均应满足制作要求。
（3）钢吊（套）箱分爿在胎架上组拼及施焊，设置胎架的场地条件及胎架结构的刚度等应满足制作精度要求。
（4）钢吊（套）箱分爿制成一件后，应丈量单元产品全部尺寸，经检查无误，再制作第二件。
两件单元产品经试拼装合格后，方可批量生产。
（5）施工人员应对胎架定期进行检查，丈量主要尺寸，以确保产品质量。
（6）钢吊（套）箱分爿出厂前应严格保证钢吊（套）箱各部焊缝的焊接质量，对关键受力焊缝应做探伤检验，并对钢吊（套）箱外壳焊缝作煤油渗透性试验。
观察内外壁板、隔仓板焊接部位是否致密，以确保钢吊（套）箱在浮运、定位、接高及下沉各阶段具有自浮能力。
4施工工艺流程及操作要点
4.1施工工艺流程见图2。
4.2操作要点
4.2.1钢吊（套）箱分爿加工
（1）钢吊（套）箱分爿内、外壁板钢板允许接料，但接料焊缝位置与其他焊缝之间距离应不小于100mm。
（2）放样和号料应严格按图纸和工艺要求进行，并按要求预留余量。
（3）号料前应检查钢料的牌号、规格、质量。
当发现钢料不平直、有锈蚀、油漆等污物影响号料质量时，应矫正、预处理后再号料。
号料尺寸应符合图纸规定。
（4）板材、型钢切割线与边缘垂直度允许偏差应小于2.0mm。
4.2.2水平桁架组焊
（1）钢吊（套）箱外壁及内部隔仓内设置的水平桁架系由内、外水平板及水平斜撑组焊而成为水平桁架。
（2）水平桁架应在专用平台上组装，专用平台应保持平整，且设有卡固内、外水平板的设施，以保证水平桁架之几何尺寸。
图2施工工艺流程图
4.2.3钢吊（套）箱分爿组焊
（1）钢吊（套）箱为巨大圆端形钢结构，为便于制作、运输、下河及拼装，钢吊（套）箱根据设计图纸要求、结合制作和接高场地的施工条件，钢吊（套）箱在高度方向共分为两节段，即底节14.0ｍ，顶节为12.5ｍ。
底节竖向一节，水平分为58块，底节每爿重不超过10吨。
钢吊（套）箱单元件由内、外壁板、隔仓板及水平桁架及竖肋等部件组焊成型。
（2）为保证外廊尺寸的准确性及控制焊接质量和变形，借助胎架组拼及施焊，胎架应具有足够刚度，以防止单元构件在组焊过程中变形，胎架数量应根据制作周期及施工工期由现场自行确定。
（3）胎架的精度应力求一致，以保证不同胎架组焊出来的产品其尺寸具有一致性。
（4）分爿安装顺序：
胎架平台制作→拼板及框架制作→铺设外围壁板→安装外围壁纵骨→安装水平结构→安装内隔舱板→安装内围壁纵骨及结构→铺设内围壁板→焊接内部构件
（5）分爿焊接顺序：
内外围壁正反面焊缝焊接→内结构焊接→内结构与外围壁焊接→翻身→内结构与内壁焊接
（6）钢吊（套）箱制造质量要求详见表2及表3。
表2钢吊（套）箱分爿组焊尺寸允许偏差
表3钢吊（套）箱主要尺寸允许偏差
编号
项目
允许偏差（mm）
1
钢吊（套）箱圆端形部分直径 D
+40
0
2
钢吊（套）箱外缘长度 A
+80
0
3
钢吊（套）箱直线段部分宽度B
+40
0
4
垂直度
±h/1000（h：
节高）
5
钢吊（套）箱外壁板厚度
+15，0
6
同一平面相互垂直的直径
10
7
钢护筒定位导向中心
±10
4.2.4底节段合拢
为了保证钢吊（套）箱外形尺寸的准确性，减少各分爿合拢的误差，将检验合格的分爿运至拼装区，按照合拢顺序及分爿位置线，依次合拢。
钢吊（套）箱两端分成两个圆弧段进行小合拢，然后再将两个圆弧段进行合拢，最后将两端圆弧段分段与直线段分段进行大合拢，完成钢吊（套）箱的整体合拢。
具体顺序如下：
（1）按位置线依次合拢，左端D1～D4直线段分爿；
（2）按位置线依次合拢，左端D1、D2，D5～D11圆弧段分爿；
（3）右端顺序同左端；
（4）合拢直线段分段与两端圆形分段。
4.2.5钢材的矫正工艺
钢吊（套）箱使用的钢板和型钢，由于在轧制时压延不均，轧制后冷却收缩不均，以及运输、储存过程中各种因素的影响，常常产生波浪形，局部凹凸和各种扭曲变形。
这些变形将影响号料气割及其它加工工序的正常进行，降低加工精度；而且在焊接时还产生附加应力，使构件失稳而影响构件的强度。
因此，在号料前需对变形的钢板、型钢进行矫正处理，消除变形。
4.2.6底节钢吊（套）箱制造工艺
（1）焊接材料及要求
①焊接材料
二氧化碳气体保护焊焊接材料：
焊丝：
H08Mn2SiAΦ1.0mmΦ1.2mm；
气体：
20%CO2+80%Ar。
手工电弧焊焊接材料：
电焊条：
结422（3级）结427（3H级）结506（3YH级）CCS认可。
碳弧气刨材料：
SS-630。
碳棒：
Φ4mmΦ5mm。
恒温自动埋弧焊材料：
焊丝：
H08RΦ4mm；
焊剂：
HG431。
②焊接材料的要求。
埋弧焊、CO2气体保护焊材料：
焊丝要求表面干燥、无锈蚀、油渍；
CO2气体纯度应达到99.9%以上。
焊剂颗粒均匀，符合指标要求。
手弧焊焊接材料：
手弧焊电焊条应保证干燥，药皮涂药均匀，无脱落，焊芯无锈蚀；
碱性焊条一般不烘烤，受潮严重的可进行70℃～150℃焙烘；
碱性焊条使用前须经300℃～350℃焙烤，保温2小时方可使用；
在施焊现场可配置自热式保温桶（100℃～150℃），存放焊条，以免受潮。
（2）焊接方法
①平板结构，如内外壁板、、隔舱板等采用埋弧自动焊。
②凡能采取CO2气体保护焊进行焊接的部分，均采用CO2气体保护焊。
③不能采取CO2气体保护焊的各部均采用手工电弧焊。
（3）焊接规范及工艺参数的选定详见表4及表5。
表4CO2气体保护焊工艺参数
板厚mm
接头型式
层数
焊丝直径（mm）
焊接电流
（A）
焊接电压（V）
焊接速度
cm/min
气体流量
（1/mm）
3
平板对接
1
1.0
110～120
18～20
45～50
10～15
4
平板对接
1
1.0
120～125
18～20
40～50
15
5
平板对接
1
1.2
120～140
18～21
40～50
15～18
表5手工电弧焊工艺参数
板厚（mm）
接头型式
焊丝直径（mm）
焊接电流（A）
3
拼板对接
Φ3.2
120～140
4
拼板对接
Φ3.2
125～145
5
拼板对接
Φ4
160～180
6
拼板对接
Φ4
180～190
8～16
拼板对接
Φ4
190～200
以上参数为拼板对接平焊缝，横焊、立焊之焊接电流比平焊小10～15%，仰焊电流比之小10～15%。
4.2.7钢吊（套）箱钢体焊接总程序
（1）焊接圆弧外壁板、直线外壁板的拼板对接缝。
（2）纵、横舱壁与水平板的角接缝。
（3）纵、横构架的十字焊缝。
（4）纵、横构架与外壁板的角接缝。
5质量控制及质量检测
5.1钢板的矫正
板厚在4mm以上的、较大面积的钢板在矫平机上矫正，钢板在矫平机上一次不能矫平时，往复数次，直到满足要求为止。
对于小面积较厚钢板及钢板切割或剪切的零件，由于零件边缘在切割时受高温或机床剪切时受挤压而产生的变形，则采用液压机将板件压平，厚度小于3mm的钢板则用木质手锤敲击矫平。
对于已矫正好的钢板，根据表6技术标准进行检验。
表6钢板矫正验收标准
钢板厚度（mm）
3～5
6～8
9～11
12以上
允许翘曲度（mm/m）
3.0
2.5
2.0
1.5
5.2型材的矫正
型材主要是用型钢桥直接进行矫正。
小尺寸的型材则利用平台或圆墩手工敲击来矫正，极个别的型材用水火矫正法矫正。
5.3焊接检验
焊接检验是保证钢吊（套）箱建造质量的重要措施，对钢吊（套）箱检验实行自检、互检、专检及最后检验的三检一验制度，做到不合格的原材料不投产，不合格的焊缝必须返工，从而使焊接质量得到可靠保证。
5.3.1焊前检验：
包括基本金属质量检验、焊丝及焊条的质量检验、气体检验、焊工考核、能源和设备检验等。
5.3.2焊接过程中的检验：
包括结构装配质量检验，焊接规范检验，焊缝尺寸及表面检验等。
5.3.3焊缝外观要求：
焊缝尺寸及表面检验根据《焊缝质量管理规程》（JB3223-83）焊缝表面质量检验标准执行。
检验前，焊缝表面及两侧10mm内必须清除所有熔渣、飞溅及其它污物。
检验主要根据肉眼及KL型焊缝检验尺进行，焊缝外形光顺均匀，焊道与焊道、焊道与基本金属之间应平缓过度，不得有截面突变。
5.3.4焊后的检验：
焊后的检验包括外观检查和测量、射线探伤和水密性试验等。
外观检查和测量。
不但在焊接过程中应进行外观检查和测量，在焊接完工后同样要进行检验，检验方法、施工设备如前所述。
发现存在缺陷时，应在焊缝内部质量检查和密封试验之前修补完毕，并重新检验。
探伤按CB*3127-82和CB*3176-86标准进行，焊缝无损探伤的数量和位置验收等级详见表7及表8。
表7焊缝无损探伤验收等级
检查部位
验收等级
吊杆立柱对接焊缝
1
其他对接焊接
3
注:
内外壁板对接焊缝需做煤油渗透试验，各级焊缝均不允许存在裂缝及未焊透的现象，缺陷累计长度限值≤2mm。
表8焊缝质量评定标准
焊缝级别
一
二
三
3～6
7～16
3～6
7～16
3～6
7～16
允许限值
1.5
2
2
2.5
2
3
3
4
3
5
4
6
9
12
9
15
12
18
小于0.5mm的缺陷可忽略不计。
所探伤片子均应合格，要求二级以上片子占90%。
若底片一端显示出危害性缺陷有延伸时应延伸端作扩大检查，其长度不小于150mm。
被评为不合格的焊缝应予修补，然后再作检查。
5.3.5水密性试验:
水密性试验是钢吊（套）箱焊缝最后全面的检验，应在焊缝外部检查和X光探伤后进行。
试验时，气温应高于5℃，否则必须采取措施，试验前应在各试验水舱下适当增加墩位，保证钢吊（套）箱在试水时不变形。
对未作水压水密性试验的焊缝焊缝，考虑到现场的条件和工期的要求，采用煤油渗透试验方式检查焊缝抗渗性。
试验前，检验部分不允许油漆，需要试验的箱体表面和焊缝必须打扫清洁，并且对进行检视的一面除要求打扫清洁，对采用煤油渗透试验的，尚需对检视面刷一层石灰浆（凉干），以便观察。
试验中，如发现有水流或渗水（渗油）现象时，需进行修补。
修补后必须重新试验。
5.3.6焊工资格要求
（1）参与本项目焊接工作的操作者，必须持有电焊工操作资格证书。
（2）焊接人员所从事的焊接位置，不得高于资格证书中所规定的位置。
5.3.7焊接工艺质量要求
（1）焊圆弧外壁板、直线外壁板的对接焊缝，当板缝错开时，应先焊横向缝（端接），后焊纵向缝（边接缝）当采用平列对接时，先焊纵向缝，后焊横向缝。
图2板缝错开对接缝图3板缝平列对接缝
（2）错开板缝对接缝，其焊接方法大多采用气体保护焊，具体工艺措施如下：
拼板要求平整，板装配间隙要小，焊缝表面无锈蚀、油渍，以防止焊缝气孔产生。
表面处理方法：
钢丝刷清刷；角磨机配圆盘钢丝刷打磨；平焊对接一般采用左向焊法，箱板平焊一般不作横向摆动。
图4
当进行厚板焊接其焊缝较宽时，可采用多道焊法，亦可作适当横向摆动。
（3）构件中同时存在对接与角接焊缝时。
应先焊对接缝，后焊角接缝。
（4）纵横构架间的十字接头，必须待构架安装完毕后方可施焊。
（5）横焊为保证施工进度，调节焊接工作量，在钢吊（套）箱未整体成型前，构架与壳板的焊接，一定要待壁板安装完毕后，方可焊接。
（6）根据分爿制作整体安装工艺的要求，其分爿部分构架与板的焊接，其边缘应留300～400mm暂不焊，待整体装配后再行焊接。
（7）所有骨架的十字焊，构件的角焊缝采取逐格焊接法，遵循由中往左、右，由中往前、后，由下至上，由里及外的施焊程序。
长焊缝采取退焊法及分中逐步退焊法，具有对称轴的工作，应尽量采取双人对称焊，以控制焊件变形量。
（8）对接焊缝，手工焊时，材料厚度≤4mm，半自动焊时材料厚度≤6mm，可不开坡口，超过上述规定，应根据不同焊接方法，结合实际，采取碳弧气刨刨槽封底，其刨槽尺寸符合《气焊、手工电弧焊及气体保护焊坡口的基本形式与尺寸》（GB/T985-88）要求。
（9）钢吊（套）箱的各部位的焊接，其电流大、小应严格控制，不得使用同一种电流进行全位置焊接。
5.4结构尺寸验收
钢吊（套）箱底节组拼完成后，必须进行结构尺寸检验。
钢吊（套）箱设计图纸和铁路桥涵施工及验收规范是检验的依据，检验由测量组实地测量，尤其是对底节护筒定位结构尺寸验收，以确保水上护筒插打准确性。
验收结果必须详记录，作为钢吊（套）箱接高、护筒上口定位架安装参考资料。
钢吊（套）箱的结构尺寸须符合“钢吊（套）箱主要尺寸允许偏差”表的要求。
6安全
6.1项目经理是安全生产第一责任人，全面负责本项目的安全生产工作。
为了确保安全管理目标的实现，项目部配备足够的安全管理人员，并建立如下安全管理机构，全面负责本项目的安全生产管理工作。
6.2建立、健全各级安全岗位责任制，建立各项安全生产规章制度和安全操作规程，建立相应的内部考核制度，责任落实到人。
充分发挥各级专职安检人员的监督作用，及时发现和排除安全隐患。
6.3开工前制订好安全生产保证计划，根据各施工阶段的特点，开列危险源清单，编制出针对性的安全技术措施。
（包括施工用电、脚手架、起重吊装等专项施组）。
安全技术措施要周密而有针对性，安全措施方案需经单位有关部门批准，并报安全监理审核。
6.4施工前，工地负责人必须向全体施工人员进行安全生产总交底，其内容应做到面广，突出重点。
6.5施工现场要有醒目的安全标语，安全警告标示牌和指示牌，消防器材分布图。
大中型机具设备包括船舶要有安全操作规程。
6.6现场作业人员必须经过安全培训和岗前教育，合格后方可上岗，特殊工种人员（车辆及船舶驾驶、吊车船司机、电工、焊工、架子工、起重工、指挥等）必须持证上岗。
6.7所有进入施工现场的人员必须戴好安全帽，作业人员必须穿戴与其工作相适应的个人防护用品。
高处作业人员必须系好安全带，水上作业人员必须穿救生衣。
6.8施工现场的电气设备必须符合建设部《施工现场临时用电安全技术规范》（JG46-88），输电线路必须采用三相五线制和“三级配电二级保护”。
6.9所有施工机具设备、施工用船舶、压力容器、机动车辆（包括外借设备）的进场，均要进行认真检查验收，填写验收记录。
大型机械的保险、限位装置防护指示器等必须齐全可靠。
6.10高处作业严格执行JGJ80-91《建筑施工高处作业安全技术规范》进行施工，搭设施工脚手架时必须持有经批准的专项施工方案，并已进行过安全技术交底。
架子搭设完毕应有专人验收，合格签字，挂牌后方可正式启用。
6.11脚手架操作平台等周边要按规定搭设防护栏杆和踢脚板，外侧和底面要挂设安全网。
人行通道要满铺行走道板，并绑扎牢固。
登高作业要走扶梯，严禁攀爬，严禁上下抛物。
进行两层或多层上下交叉作业时，上下层之间应设置密孔阻燃型防护网罩加以保护。
6.12做好生活区卫生，防止食物中毒事故发生。
6.13工地设医务室，各工点配备急救药箱，医务室医务人员每周一次巡视工地，做好季节性防病卫生宣传工作。
7环保及文明施工
7.1文明施工措施
（1）成立文明施工领导小组和检查小组，由项目经理部主要领导和安质部领导组成，负责传达上级有关文明施工管理的会议精神和落实月检制度，检查小组属于机动组，对文明施工进行突击检查。
（2）建立奖罚制度，对文明施工保持好的作业队和个人奖励，对不好的作业队和个人进行处罚。
（3）临时生产、生活房屋如办公室、员工宿舍、料库等房屋排列整齐，统一规划，生活区、生产区分区布置，按区设置围栏、配置门卫。
（4）生产区、生活区各人行道路、运输便道两侧安装照明路灯，各交叉路口安装指示牌。
各作业工点根据施工需要配足照明设施。
（5）积极开展文明施工窗口达标活动，做到施工中无重大工伤事故；施工现场地内排水系统通畅，场地平整无积水。
（6）施工现场必须做到挂牌施工、管理人员佩卡上岗，各种材料堆码整齐，生活设施整洁文明；工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想教育工作。
（7）严格按规范施工，施工便道经常洒水清扫，防止尘土飞扬。
加强工地施工用水和生活用水、用电的管理工作，按区安装总水、电表及分表，做好各工区用电、用水记录，减少浪费。
（8）在施工过程中，始终保持现场整齐干净，清除所有多余的材料、设备和垃圾，拆除不再需要的临时设施，做好文明施工。
（9）材料仓库用砖砌或拼装结构，进场材料进行分类堆放，并按照有关文件要求进行标识。
工地一切材料和设备不得长期堆放在露天，应及时覆盖或搬运至室内，保证施工现场道路畅通，场地整洁。
（10）施工机具统一在确定场所内摆放，并用标识牌标明每一类施工机具摆放地点。
（11）所有施工机具保持整洁机容，每天进行例行保养。
（12）在运输和储存施工材料时，采取可靠措施防止漏失。
7.2环境保护
（1）保持办公室和宿舍等室内环境卫生，做到地上无痰迹、烟头、纸屑等。
（2）做好生活污水、垃极的外运和排放工作，严禁直接弃入水中，影响环境。
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