180m钢砼组合梁钢结构加工安装专项方案.docx

1、180m钢砼组合梁钢结构加工安装专项方案新建铁路西安至平凉线XPS-3标段80m钢-混凝土组合桁梁钢结构拼装专项施工方案编制： 复核： 审核： 中铁一局西平铁路工程指挥部第七项目部二一年六月 甘肃泾川80m钢-混凝土组合桁梁钢结构加工、拼装专项施工方案第一章 总体概述1.1 工程概括新建铁路西安至平凉线后河村特大桥、马屋泾河特大桥为80米钢-混凝土组合梁，其结构为桁架式，上、下弦及端横撑采用混凝土结构，中横撑采用宽为350mm，高为590mm的工字钢；腹杆采用550mm650mm的矩形钢箱，材质为Q345qE,壁厚为16mm、24mm、32mm、40mm四种规格。组合桁架上弦长76米，下弦长8

2、2米，节间长度10m；桁架总高11米,中心高度9m；上弦总宽7.8米，下弦总宽9.4米。a)后河村特大桥：后河村特大桥跨银川武汉高速公路，铁路位于半径为2000m的曲线上，与公路的斜角为48度，距长庆桥出口约2km。b)马屋泾河特大桥：马屋泾河特大桥跨银川武汉高速公路，位于半径1600m的曲线上，线路中心与高速斜交角度为58度。1.2制造、安装标准GB/T714-2000 桥梁用结构钢TB10212-1998 铁路钢桥制造规范JTJ041-2000 公路桥涵施工技术规范GB50205-2001 钢结构工程施工及验收规范TB/T1527-2004铁路钢桥保护涂装TBJ214-90 铁路钢桥高强度

3、螺栓连接施工规定JGJ81-2002 建筑钢结构焊接技术规程JGJ82-1991 钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程TB/T1527 铁路钢桥保护涂装GB/T5210 漆膜附着力测定法 GB4956 涂层干膜厚度测定法 GB3190 铝及铝合金加工产品的化学成分 GB9286 色漆和清漆漆膜的划格实验 GB8923 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 TB/T2772 铁路钢桥用防锈底漆供货技术条件 TB/T2773 铁路钢桥用面漆、中间漆供货技术条件1.3 主要生产及检测设备主要生产及检测设备序号名称规格数量（台）备注1剪板机Q11-12.5200012液压闸式剪板机QC11Y-16/

4、400013液压剪板机QY-16200014平板机8mm15CO2气体保护焊机KR-500106交流电焊机405FL4107埋弧焊机HM100028埋弧焊机HM125019数控火焰切割机ZLQ-8111等离子切割机YP-100PS312数控切割机HBST2008LCD-1600*4400113液压联合冲剪机Q35Y-16114铣边机XB-6米115钢轨矫直机HYT800116轨道输送抛丸机PXG117压送式喷砂机XPBS1560118龙门刨6米 BJ2020120立式铣床X52K221普通车床C630222钻床z3050*16323全自动震动时效装置HK2000K31检测设备1刮板细度计QXD

5、0-2512附着力试验仪QFH13柴氏粘度计ZND-414覆层测厚仪HCC-1815布氏硬度计HB-300016洛氏硬度计HR-150D17涂层测厚仪HCC-18（0-2000m）18内径千分尺150-200019外径千分尺400-500110焊接检验尺HJC40A111超声波探伤仪PXUT320112X射线探伤仪XXH2505113万能材料试验机DLY-100114碳硫分析仪HV-11B1第二章 加工制作技术方案2.1 材料材料采购及进货检验应执行QB/YJJG-ZG010-2009供应商选择评价控制程序、 QB/YJJG-ZG011-2009材料、零件控制程序和QB/YJJG-ZG019-

6、2009原材料检验或验证和定期确认检验控制程序企业标准2.1.1原材料2.1.1.1采购的原材料品种、规格、性能等应符合现行国家标准和设计要求。2.1.1.2钢材进厂时应进行验收。质检人员除查验进厂钢材的炉批号，实物与原始质量证明书必须对应外，还应进行复验，复验合格后方能使用。钢材进厂后，按同一厂家、同一材质、同一厚度、同一出厂状态每批抽一组试件，进行理化检验和力学性能试验，必须符合GB/T714-2008和GB/T700-2006标准要求，节点板与腹杆钢料材质和力学性能牌号质量等级化学成分/%屈服点抗拉强度b/MPa伸长率5/%冲击功 (纵向)Akv/J-4001800弯曲实验d=弯心直径a

7、=试样厚度CMnSiAI厚度1635钢材厚度（直径）/mm1616100Q345qE0.171.201.600.500.0153254902034d=2ad=3a注：其他钢板采用Q235钢材。2.1.1.3钢材厚度用游标卡尺测量，每一品种、规格的钢板抽查5处。应符合桥梁用结构钢（GB/T714-2008）和碳素结构钢（GB/T700-2006）规定。型钢要求同钢材。2.1.1.4当钢材表面有锈蚀、麻点、或划痕缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2；钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923规定的C级及C级以上；钢材端边或断口处不应有分层、夹渣

8、等缺陷；钢板表面不得有气泡、结疤、拉裂、裂纹、折叠和压入的氧化铁皮。2.1.1.5钢材储存 严格按照质量保证体系要求进行材料标识、登记和编制材料信息。 材料按照施工流程分区堆放，统一规划，摆放整齐，同时预留运输走道。材料放置时，要求每隔一米一个支撑点，支撑点离地面距离为4050mm,以防止材料变形。 材料防锈要求，若材料露天堆放，必须加盖防水布。2.1.2焊材材料2.12.1焊接材料的种类和型号根据焊接工艺评定试验结果确定。焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家标准和设计要求。焊接材料名称标 准标 准 号手工电弧焊焊条碳钢焊条GB/T5117-1995低合金钢焊条GB/T5118-1995

9、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焊剂HJ413、HJ350、SJ101碳素钢埋弧焊用焊剂GB/T5293-1985低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T12470-19902.1.2.2焊接材料进厂时应进行验收。除必须有质量证明书外，还应进行复验，合格后方能使用。质检部复验供方出具产品合格证书，核对产品外包装是否完好、出厂日期、标准号、型 号、制造厂及商标是否一致。2.1.2.3焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷；焊剂不应受潮结块。（按量抽查1%，且应不少于10包）。 CO2气保焊焊丝牌号为ER50-6, 直径1.2,焊接气体为

10、CO2。 CO2气体纯度大于99.5%，且含水量小于0.005%。 埋弧焊焊丝牌号H08MnA，焊丝直径4.0，焊剂牌号JF-N。2.1.3高强螺栓2.1.3.1高强度螺栓的规格、性能等应符合现行国家标准和设计要求。2.1.3.2高强度螺栓进厂时应进行验收。除必须有质量证明书外，还应进行复验。质检部复验供方出具产品合格证书，核对产品外包装是否完好、出厂日期、标准号、型 号、制造厂及商标是否一致。2.1.3.3采用10.9级M30及M20高强螺栓，预拉力设计值分别为360KN和155KN，设计抗滑系数不小于0.45。2.1.4涂装材料2.1.4.1喷涂材料的型号、名称、颜色及有效期应与其质量证明

11、文件相符。2.1.4.2开启后，不应存在结皮、结块、凝胶等现象。所购涂料应符合铁路钢桥用防锈底漆供货技术条件（TB/T2772）和铁路钢桥用面漆、中间漆供货技术条件（TB/T2773 ）规定。2.1.4.3涂装前，工厂将涂装材料送交检测单位进行检测，检测合格后才能使用。禁止使用过期产品以及不合格和未经试验的替用产品。2.1.4.4没有设计单位书面认可，不得更改防腐方案体系及已经通过检测的涂装材料。不同涂层应尽可能选用同一厂家的产品。涂装材料进厂后，应按出厂的材料质量保证书验收，并做好复验检查记录备查。2.2 加工过程控制制造厂对设计图进行工艺性审查，当需要修改时必须取得设计单位同意，并签署设计

12、变更文件。方案确定后由制造厂根据设计图绘制施工图并编制制造工艺。钢混梁钢结构部分，在厂内根据施工图和制造工艺进行。2.2.1工艺流程2.2.1.1斜腹杆生产制作工艺流程2.2.1.2节点板生产制作工艺流程2.2.2作样、号料与切割用于80米钢-混凝土组合桁架腹杆钢箱的盖板、腹板和隔板及节点板，材料下料前，必须编制排料图，排料图上必须对应注明所用钢材的炉批号及下料取用编号。下料采用数控切割机和半自动切割机两种设备。2.2.2.1作样和号料应根据施工图（排料图）和工艺文件进行，并按要求预留余量。2.2.2.2作样和号料应保证钢材轧制方向与构件受力方向一致。2.2.2.3划线精度应符合：基准线0.5

13、mm，零件外形尺寸1.0mm。2.2.2.4号料时，应标明基准线、中心线和检验控制点。2.2.2.5钢板上不应留下永久性的划线痕迹（永久基准线除外），少量的样冲标记其深度应不大于1mm。2.2.2.6作样允许偏差如下表： 项目允许偏差mm两相邻孔中心线距离0.5对角线、两极边孔中心距离1.0孔中心与孔群中心线的横向距离0.5宽度和长度+0.5，-1.0曲线样板上任意点偏离1.02.2.2.7钢料不平直、锈蚀、有油漆等污物影响号料或切割质量时，应矫正、清理后再号料，号料尺寸允许偏差为1.0mm。2.2.2.8剪切仅适用于次要零件或边缘进行机加工的零件，剪切尺寸允许偏差为2.0mm。2.2.2.9

14、手工火焰切割仅适用与工艺特定的零件，其尺寸允许偏差为2.0mm. 2.2.2.10数控、半自动切割后边缘不进行机加工的零件应符合下列要求：a)切割面符合下表规定：项目主要零件次要零件表面粗糙度不大于25不大于50崩坑不允许1m长度内允许有一处1.0mm塌角圆角半径不大于0.5mm切割面垂直度0.05t，且不大于2.0mmb)尺寸允许偏差：盖板长度偏差+2.0 -1.0，宽度偏差+2.0，0；腹板长度偏差+2.0 -1.0，宽度偏差必须按盖板厚度及焊接收缩量配置；内隔板板边垂直度偏差不大于0.5mm；节点板孔边距0.3mm。c)切割面的硬度不超过HV350。d)主要杆件的外露边，应对焰切起始侧倒

15、角，倒角半径为0.52.0mm。 2.2.2.11型钢切割线与边缘垂直度允许偏差应为2.0mm。2.2.2.12坡口可采用机加工或精密切割，坡口尺寸及允许偏差根据焊接工艺而定。2.2.2.13号料后，按质保体系相应程序文件的规定，做好材质标记的移植工作。2.2.3零件矫正与弯曲2.2.3.1零件矫正采用冷矫，矫正后的钢材表面不能有明显凹痕或损伤。冷矫正时的环境温度不低于-12。2.2.3.2采用热矫时，加热温度应控制在600800；温度降至室温前，不得锤击钢材。2.2.3.3零件矫正允许偏差应符合下表的规定。零件矫正允许偏差项目允许偏差钢板平面度每米1.0 mm钢板直线度L8m3.0 mmL8

16、m4.0 mm型钢直线度每米0.5 mm2.2.3.4主要零件冷作弯曲时，环境温度不宜低于-5，内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍；小于者必须热煨，热煨温度应控制在9001000。弯曲后的零件边缘不得产生裂纹。2.2.4 机加工与钻孔2.2.4.1机加工耳板下料完成后刨床加工其厚度变化区域，要求工装平整、固定牢固，边缘加工深度不得小于3mm，加工粗糙度12.5m，斜面平面度允许偏差1mm。加工后零件应磨去边缘的飞刺、挂渣，使断面光滑平顺。坡口采用机加工或精密切割，坡口尺寸及允许偏差由焊接工艺而定。2.2.4.2钻孔a)高强螺栓孔应具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5m。螺栓孔径的

17、允许偏差符合下表的要求。级螺栓孔径的允许偏差（mm）螺栓公称直径、螺栓孔直径螺栓公称直径允许偏差螺栓孔直径允许偏差18300，-0.21+0.21，030500，-0.25+0.25，0b)采用钻模钻制高强螺栓孔。钻孔钻模，要求数控镗床加工，并镶钻套、淬火，以保证钻模精度，控制多次使用的变形量。c)耳板的孔应与节点板孔配置，以保证良好的装配性。d)螺栓孔孔距的允许偏差应符合下表要求。螺栓孔孔距的允许偏差螺栓孔孔距范围5005011200120130003000同一组内任意两孔间距离1.01.5-相邻两组的端孔间距离1.01.52.53.0e)螺栓孔孔距的允许偏差超过表2-5规定的允许偏差时，应

18、采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。2.2.5耳板与盖板组焊耳板与盖板之间带钝边的双边V形对接焊缝采用二保焊打底，埋弧焊焊接。焊接时两面交替对称施焊，且焊前预留焊接反变形（具体参照焊接工艺）。2.2.6腹杆钢箱组焊2.2.6.1组装前所有构件必须进行防锈处理，并涂装底漆。2.2.6.2组装前必须彻底清除待焊区域的铁锈、氧化铁皮、油污、水分等有害物，使其表面显露出金属光泽。2.2.6.3组立a)制作一个20009000的腹杆点焊工作台，其平整度2mm；b)将腹杆盖板平放于工作台上，点焊隔板，要求隔板垂直度不大于1mm；c)点焊腹板于隔板和盖板上，应将盖板与腹板间采用液压千斤顶压实，再断焊箱

19、内焊缝，形成一个 U形槽；d)（箱内涂装后）将另一盖板点焊于U形槽上，形成550x650的方箱结构。e)校正腹杆，使550X650方口对角线误差不大于1.5mm, 直线度误差不大于2mm。2.2.6.4组装定位焊要求：定位焊缝应距设计焊缝端部30mm以上，其长度为50100mm；定位焊缝的焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的1/2，且定位焊缝不得有裂纹、夹杂、焊瘤等缺陷，对于开裂的定位焊缝，必须查明原因，然后清除开裂的焊缝，在保证杆件尺寸正确的条件下补充定位焊。2.2.6.5采用埋弧焊焊接的焊缝，应在焊缝的端部连接引、熄弧板（引板）；引板的材质、厚度、坡口应与所焊件相同。2.2.6.6需做产品试板检

20、验时，应在焊接端部连接试板，试板材质、厚度、轧制方向及坡口必须与所焊对接板材相同，其长度应大于400mm，宽度每侧不小于150mm。2.2.7弦杆组焊2.2.7.1组装前所有构件必须进行防锈处理，并漆装底漆。2.2.7.2组装前必须彻底清除待焊区域的铁锈、氧化铁皮、油污、水分等有害物，使其表面显露出金属光泽。2.2.7.3组立。采用组立机进行组立。2.2.7.4组装定位焊要求：定位焊缝应距设计焊缝端部30mm以上，其长度为50100mm；定位焊缝的焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的1/2，且定位焊缝不得有裂纹、夹杂、焊瘤等缺陷，对于开裂的定位焊缝，必须查明原因，然后清除开裂的焊缝，在保证杆件尺寸正

21、确的条件下补充定位焊。2.2.7.5采用埋弧焊焊接的焊缝，应在焊缝的端部连接引、熄弧板（引板）；引板的材质、厚度、坡口应与所焊件相同。2.2.7.6需做产品试板检验时，应在焊接端部连接试板，试板材质、厚度、轧制方向及坡口必须与所焊对接板材相同，其长度应大于400mm，宽度每侧不小于150mm。2.2.7.7矫正机进行校正。2.2.8纵向连接槽钢连接槽钢采用热切割，尺寸允许偏差为2.0mm。在厂内整体拼装时配钻孔。2.2.9组焊钢板接料必须在杆件组装之前完成，并应符合以下规定：a）盖、腹板接料长度不宜小于1000mm，宽度不得小于200mm，横向接料焊缝轴线距孔中心线不宜小于100mm；b）接料

22、焊缝可为十字型或T字型，T字型交叉点间距不得小于200mm，腹板纵向接料焊缝宜布置在受压区；c）杆件组装时应将相邻焊缝错开，错开的最小距离应符合下图规定。1盖板；2腹板；3板梁水平肋或箱形梁纵肋4板梁竖肋或箱形梁横肋；5盖板对接焊缝。d）采用埋弧焊、CO2气体保护焊及低氢型焊条手工焊方法焊接的焊头，组装前必须彻底清除待焊区域的铁锈、氧化铁皮、油污、水分等有害物，使其表面显露出金属光泽。e）组装前所有构件必须进行防锈处理，并漆装底漆。f）杆件组装允许偏差应符合下表规定。图例项目允许偏差对接高低差1.0对接间隙b1.0盖板中心与腹板中心线偏移1.0梁腹板平面度1.0组合角钢肢高低差0.5（接合处）

23、1.0（其他处）盖板倾斜0.5组装间隙0.5桁架工形、箱形杆件高度h+1.5，0桁架箱形杆件对角线差2.0桁梁箱形杆件宽度b1.0箱形梁隔板间距s2.0箱形梁高度h+2.0，0箱形梁宽度b2.0箱形梁横断面对角线差3.0箱形梁旁弯f5.0g）组装定位焊应符合焊接工艺要求。h）采用埋弧焊焊接的焊缝，应在焊缝的端部连接引、熄弧板（引板）；引板的材质、厚度、坡口应与所焊件相同。i）需做产品试板检验时，应在焊接端部连接试板，试板材质、厚度、轧制方向及坡口必须与所焊对接板材相同，其长度应大于400mm，宽度每侧不小于150mm。2.3 杆件矫正校正焊接变形一般有两种方法：火焰校正法；机械校正法。2.3.

24、1 采用火焰校正时，加热温度应控制在600800，应不断地移动焊炬以防止局部过热，不能采用液体或冷风进行激冷;不宜在同一部位多次重复加热。2.3.2冷矫正是应缓慢加力，室温不宜低于5，冷矫总变形量不得大于2%。矫正后构件表面不得有凹痕和其他损伤。2.3.3钢箱焊接完毕经校正后再进行振动时效消除焊接残余应力处理。2.3.4允许偏差如下表。杆件矫正允许偏差(mm)图例项目允许偏差箱形梁对角线差2.0腹杆梁的垂直度3.0箱形梁隔板间距s2.0 截面高度h1.5中心偏移e1.0翼缘板垂直度b/100且不大于3.0 腹板局部平面度f1.02.4 焊接工艺腹杆钢箱是钢混梁的重要受力构件之一，为保证其焊接性

25、能要求，满足尺寸精度和力学性能要求，制定本焊接工艺作为作业指导。2.4.1基本要求a)腹杆钢箱制作标准及精度应满足铁路钢桥制造规范（TB10212-2009）：钢箱组装允许偏差（mm）项目允许偏差钢箱高度0+1.5钢箱宽度2.0对角线中心距离1b)装配过程中点固焊焊条使用E5016，禁止使用J422焊条。c)CO2气保焊焊丝牌号为ER50-6, 焊丝直径1.2,焊接气体为CO2（纯度99.5%）。埋弧焊焊丝牌号H08MnA，焊丝直径4.0，焊剂牌号JF-N。d)焊高严格按图纸的技术要求及焊剂标注要求焊接，未标注的焊缝不得低于最小母材厚度。e)所有焊缝均采用平焊。焊缝100%进行超声波探伤，10

26、%射线探伤。2.4.2焊接人员的管理及要求a)所有焊接人员必须取得特种作业操作资格证方可上岗作业，必须按安全操作规程作业；主要受力构件的焊接缝附近必须打上焊工钢印。b)焊前必须认真领会图纸设计结构及焊接要求，对焊高、焊缝长度、焊缝数量、施焊部位、施焊顺序、施焊参数必须严格按设计图纸及相关技术要求进行焊接。c)所有焊接人员必须服从指挥，严格按照制作程序作业。2.4.3焊接前的准备工作a）下料时，预留焊接收缩余量；组对时，预留焊接反变形。b）采用等离子切割机加工坡口，后用角磨机对坡口表面碳化层进行打磨，深度不小于1.5mm。c）焊前必须去除施焊部位及其附近3050mm范围内的杂质至铮亮金属光泽（杂

27、质包括：氧化皮、渣皮、水分、油污、铁锈及毛刺等），待检验合格后方可施焊。d）制作尺寸规格为10075mm的引弧板和引出板，其材质、厚度及坡口应与所焊件相同,并与工件牢固焊接,以防横向应力拉裂。2.4.4 焊接过程及变形控制a）钢箱成形、组焊均在2000X9000mm的专用对焊平台上进行。待检验合格后定位焊。b）隔板采用三面角焊缝一面不焊，隔板至焊缝起始处采用密封胶封堵。c）外侧纵向四条焊缝则采用CO2气体保护焊打底，自动埋弧焊机焊接。焊前要求小车在轨道上试走，以便焊嘴与待焊纵向焊道一致吻合，不致跑偏。对于T25板子，焊前采用烤枪按工艺卡要求进行预热。预热的加热区域应在焊接破口两侧，宽度各为焊件

28、施焊处厚度的1.5倍以上，且不小于100mm；距焊缝3050mm范围内测温；16、24的板子不预热。d）所有焊缝连续施焊，一次完成。如有断弧则必须将停弧处刨成1：5斜坡，并搭接50mm再引弧施焊，焊后搭接处应修磨匀顺。焊完每一道焊缝后及时清理，发现缺陷应采用碳弧气刨清楚，清除时要刨出利于返修焊的破口，并用砂轮磨掉破口的氧化皮，露出金属光泽；焊接裂纹的清除长度由裂纹端各外延50mm；用埋弧焊返修焊缝时，必须将焊缝清除部位的两端刨成1：5的斜坡；返修焊缝应按原焊缝质量要求检验；同一部位的返修焊不能超过两次。e）待箱体成为U型时，将盖板用定位销辅装于U型箱体之上，先用ER50-6电焊条进行点固，然后采用与（3）相同的方式焊接。为保证钢箱的几何尺寸，断面对角线控制采取工艺拉筋，待对角误差达到要求后，方可进行焊接。f）焊缝检验所有焊缝必须在全长范围内进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、夹渣、未填满弧坑和焊瘤等缺陷，并符合下表：焊缝外观质量标准（mm）项目质量标准角焊缝焊波2.0（任意25mm范围高低差）余高（对接焊缝）3.0（焊缝宽b12）、