福合线门式墩钢箱梁施工方案学位论文.docx

1、福合线门式墩钢箱梁施工方案学位论文第一章 工程概况1.1结构体系 本工程为新建铁路合福线合肥至福州段西南下行联络线特大桥11#14#共4个门式墩。门式墩中心跨度均为26m，高度在11.5m26m之间。每个门式墩由1段钢梁、2个钢柱组成，钢梁和钢柱均为钢箱结构形式，钢梁截面形式为2.8m3.3m。钢柱截面形式为2.4m3.3m。钢梁和钢柱钢材采用Q345qD，应符合桥梁用结构钢GB/T714-2008的规定。钢梁与钢柱整体采用焊接形式连接。焊钉沿钢柱外围布置，同时钢梁与钢柱衔接处底板下缘单侧及支座垫石下部钢梁顶板布置焊钉。本工程还包括检修平台和临时吊点，总重量约为608吨。1.2门式墩构造钢梁、

2、钢柱均为箱型结构，由2块腹板、1块顶板、1块底板、横隔板及纵向筋组成。钢梁与钢柱为一体式结构，焊接连接。钢柱插入混凝土柱处均设置焊钉。1.3工地连接钢梁、钢柱在工厂焊接制造，工地拼装后整体吊装架设。1.4焊钉采用25*125、ML15圆头焊钉，应符合电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T10433-2002的规定。第二章 编制依据2.1设计图纸中铁第四勘察设计院集团有限公司设计的新建铁路合福线合肥至福州段施工图图纸。2.2采用规范及标准TB10002.2-2005铁路桥梁钢结构设计规范TB10203-2002铁路桥涵施工规范TZ213-2005客运专线铁路桥涵工程施工技术指南TB10212-2009铁

3、路钢桥制造规范GB/T714-2000桥梁用结构钢GB/T700-2006碳素结构钢GB/T1591-2008低合金高强度结构钢GB10433-2002电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T5117-1995碳钢焊条GB/T5118-1995低合金钢焊条GB/T14957-1994熔化焊用钢丝GB/T14958-1994气体保护焊用钢丝GB/T8110-1995气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T10045-2000碳钢药芯焊丝GB/T17493-1998低合金钢药芯焊丝GB/T12470-2003低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T5293-1999埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T12470-1990低

4、合金钢埋弧焊用焊剂GB/T2970-1991中厚板超声波检验方法GB11345-1989钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB/T3323-1987钢熔化焊对接接头射线照像和质量分级GB2649-2654焊接接头机械性能试验方法GB/T8923-1988涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T1031-1995表面粗糙度参数及数值TB/T1527-2004铁路钢桥保护涂装TB/T2137-1990铁路钢桥栓接面抗滑移系数试验方法GB/T5782-2000六角头螺栓国家技术监督局施工机械安全操作规程起重机安全技术操作规程ZZ-0.6(91)起重机安全操作规程GB6067-1985起重机操作规

5、程SYB4112-80铁路营业线施工安全管理办法（铁办2008190号）；铁路工务安全规则（铁运2006177号）；铁路运输安全保护条例(国务院430号令)；实施性施工组织设计；南昌铁路局营业线施工及安全管理细则现场施工调查资料及本单位类似工程施工经验。第三章 材料采购、验收和管理3.1材料采购1）严格遵守设计图的有关规定，对于门式墩制造的直供材料，公司将与业主选定的材料供应商洽谈材料供应合同，在明确双方责权利、供货方式、材料质量验收标准、供货地点等详细条款后签订供应合同，并将供应合同报业主备查。其他材料将采用招标形式自行采购。2）门式墩焊接材料优先选择长期为桥梁制造供应焊接材料的合格供方，并

6、经工艺评定评审和试验合格后，采用邀请招标方式确定焊材供货商。3.2材料检验为保证工程制造用材料符合设计图纸要求和现行标准规定，对用于钢构件上所有材料(钢材、焊材、涂料)工厂将对其质量、规格、性能和数量等进行准确而全面的检查。并按监理工程师的要求，对用于钢构件上的钢材、焊材，工厂还需进行抽样复验。其检验程序见图3.2-1。3.2.1材料检验（1）所有进厂材料均应有生产厂家的材质证明书。（2）按供货方提拱的供货清单逐一对回厂材料进行检查，检查项目包括材料的数量、规格与供货清单的一致性；质量证明书和实物材质批号的一致性。对于各种规格的钢板，检查其长宽尺寸、厚度及平整度；对于型钢，检查其断面尺寸、壁厚

7、、长度及直线度（3）所有钢材在复验抽样前还应对钢材表面进行全面检查，钢材表面的锈蚀等级为A级或B级，当表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允许负偏差值的1/2；钢板厚度a的偏差符合如下规定：5a8时，允许偏差为+0.8、-0.4mm;8a16时，允许偏差为+1.2、-0.5mm;a16时，允许偏差为+1.3、-0.6mm;图3.2-1 材料检验程序3.3材料复验3.3.1钢材复验钢材到厂后，除生产钢厂出具材料出厂质量证明书外，工厂还将按下表钢材复验标准进行抽检复验，抽检试件频率按监理工程师的要求进行，试验的机械性能和化学成份应不低于GB/T2975-1998钢及钢产品力学性

8、能试验取样及试样制备中的规定，做好各项复验检查记录。1）本工程制造使用的主要钢材（Q345qD）的复检，按GB/T714桥梁用结构钢和图纸及招标文件要求执行。Q345qD除化学成分S（%）0.02外均按照铁路桥涵设计基本规范铁路桥梁钢结构设计规范规定办理。2）钢材到货下料前应按以下内容复查或验收，并做好检查记录备查。钢材的复验程序见图3.3-1。图3.3-1钢材复验流程（1）钢材到厂后，除有生产钢厂的出厂质量证明书外，还应按钢材复验标准进行抽检复验，按同一厂家、同一材质、同一板厚、同一出厂状态每10个炉（批）号抽检一组试件，做好复验检查记录。（2）钢材的化学成分、力学性能等必须符合相关国家规定

9、标准和图纸要求。每批钢材的检验项目、取样数量、取样部位及试验方法应符合表3.3-1的规定。表3.3-1 序号检验项目取样数量取样方法试验方法1化学成分(熔炼分析)1个/炉GB/T20066GB/T223、GB/T4336、GB/T201252拉伸试验1个/批GB/T2975GB/T2283弯曲试验1个/批GB/T2975GB/T2324冲击试验3个/批GB/T2975GB/T2295Z向钢厚度方向断面收缩率3个/批GB/T5313GB/T53136无损检测逐张或逐件按无损检验标准规定协商3）当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允许负偏差值的1/2。4）钢材表面锈蚀等级

10、应符合涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（GB8923-88）规定的A、B、C级。5）钢板厚度的偏差应符合GB/T 709-2006热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差3.3.2焊接材料复检焊接材料应有生产厂家提供的出厂质量证明外，公司对所有不同批号的焊接材料进行首批抽样复验，其机械性能及化学成份应达到表3.3-2中相关标准的规定，并做好复验检查记录。国产新型焊接材料或进口焊接材料应按厂家材质证明书的要求并参考标准碳钢药芯焊丝GB/T10045-2001进行复验。实际生产中根据一定的批量，由质量检验部门随机进行抽查复验，以保证焊接材料质量可靠。焊条和CO2焊丝的复验主要考察熔敷金属的力学性

11、能，满足标准的要求；其中对低温冲击试验的结果要求有足够的富裕量，以保证产品焊缝有良好的韧性。埋弧焊丝化学成分必须满足标准的规定，同时结合埋弧焊剂进行焊接试验，考察焊接工艺性能以及熔敷金属的力学性能，满足标准的规定；其中对低温冲击试验的结果仍然要求有足够的富裕量，以保证产品焊缝有良好的韧性。表3.3-2 焊材复验标准对照表焊材名称用途标准标准号焊条碳素钢碳钢焊条GB/T5117-1995焊条低合金钢低合金钢焊条GB/T5118-1995焊丝碳素钢、合金钢熔化焊用钢丝GB/T14957-1994焊丝低碳钢、低合金钢、合金钢气体保护焊用钢丝GB/T14958-1994焊丝碳素钢、低合金钢气体保护焊用

12、碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-1995焊丝碳素钢碳钢药芯焊丝GB/T10045-2001焊剂碳素钢碳素钢埋弧焊用焊剂GB/T5293-1985焊剂低合金钢低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T12470-19903.3.3涂装材料复检涂装材料进厂时，工厂验证生产厂家的出厂质量证明，对每批涂装材料取样进行复验，复验结果不低于生产厂家质量证明书上的性能指标为合格，复验合格后投入使用，并做好复验检查记录备查。3.3.4焊钉复验1）焊钉外形尺寸、化学成份、机械性能应符合电弧螺柱焊用圆柱头焊钉（GB10433-2002）的规定。2）焊钉的加工工序应是进行原材料张拉、冷拔、切断锻头、冷镦成型，装焊剂等。成品钉

13、应具有相同的质量和外观，不能有损伤的表面、毛刺、缝隙、裂缝、扭曲、弯曲或其它有害的损伤。3）焊钉出厂前，制造厂必须按要求做合格性试验。只有通过合格性试验、焊钉、底面金属和弧焊防护圈底组合体才算是合格的。3.4材料管理1）为确保材料进厂后在材料复验、入库、存放等环节中全过程受控，所有参与物资供应的人员严格按“本工程质量保证体系”和公司质量体系程序文件要求执行，全面履行各自职责。2）负责钢材验收并提交验收证书(包括材料品名、数量、质量检验证书及验货时间)，并将所有“质量检查合格单”报监理工程师备查。3）材料复验合格后入库，由质检部门在质保书上加盖合格印章，编上序号，作为领料依据；在实物指定位置作明

14、显检验合格标识。4）本工程材料专料专用，严格执行材料领退制度，对于检验不合格材料及时反馈给业主和供货单位并立即换料或退料，以免使用过程中混用。5）焊接材料由专用仓库储存、按规定烘干、登记领用。领用量不得多于4小时用量，当焊条、焊剂未用完时，应交回焊条房重新烘干。烘干后的焊条应放在专用的保温筒内备用。6）涂装材料存放于专用仓库中，配备有整套的消防设备。涂装材料将注明使用期限，确保不使用过期的产品。7）为确保材质管理的可追溯性，用于钢箱梁上的所有钢材、型材、焊材和涂装材料进厂检验和复验合格后，纳入公司物资供应计算机网络系统进行管理。第四章 技术准备4.1图纸转化根据设计院提供的设计施工图和技术要求

15、及相关的标准、规范，进行钢结构的三维放样，以获得各构件的准确数据，并完成施工图纸转化工作。施工图纸转化工作程序见图4.1-1。图4.1-1施工图纸转化工作程序4.2工艺评定试验本工程钢结构制造前按铁路钢桥制造规范（TB10212）和本工程技术要求进行工艺评定试验。以此确定适合公司设备、人员、管理等方面的最佳工艺参数，钢结构工程在实际制造中严格按工艺评定确定的参数作业。1）焊接工艺评定试验（流程见图4.2-1）（1）焊接工艺评定试板的材质应与产品的材质一致，根据材料化学成份C、S、P的含量，选用偏上限者进行试验。（2）焊接工艺评定试验中对焊接坡口、根部间隙等参数模拟实际工况中可能的极限值，以使焊

16、接工艺评定试验的结果具有广泛代表性。图4.2-1焊接工艺评定试验程序2）切割工艺评定试验（流程见图4.2-2）主要零件应采用精密切割，手工切割只可用于次要零部件或切割后还须再行加工的零件。剪切切割仅适用于次要零件或边缘进行加工的零件。所有杆件的精切外露边缘应倒角R1R2的圆角，确保精切棱边的匀顺。整体节点板圆弧部位在精切后打磨匀顺。切割面的硬度不超过HV350。图4.2-2切割工艺评定试验程序（1）工艺评定采用涂有底漆的试板，漆膜厚度选用上限值。（2）进行切割工艺评定的试件，根据不同的板厚所涵盖的范围，工艺评定试验结果所对应的适用范围见表4.2-1。表4.2-1切割工艺评定试件的板厚（mm）工

17、艺评定结果所对应的适用范围（mm）1261220122032203232mm按每5mm为一级（3）切割后的试件，切割面无裂纹；局部硬度不超过HV(10)350；不呈现其它危害永久性结构使用性能的缺陷。切割边缘表面质量均达到规范规定的要求。3）涂装工艺评定试验（流程见图4.2-3）（1）工艺评定试验采用涂有底漆的试板，漆膜厚度选用上限值。（2）进行涂装工艺评定试验的试件选取厚度为24mm钢板进行涂装工艺评定试验。（3）压缩空气必须清洁、干燥，不含油和水。试验环境温度540，大气相对湿度85%，钢板表面温度高于大气露点3以上。图4.2-3涂装工艺评定试验程序4.3 拟投入本项目的主要生产设备、检验

18、设备表工程施工主要机械设备表名称型号规格及加工能力出厂时间数量(台)备注1、下料设备等离子/火焰数切割机澳大利亚CuttingExpert201BL600028000加工范围283.5m切割35mm(等离子)100mm(气体火焰)2008.041门式数控火焰等离子切割机RJCL（A）=5150mm2008.042半自动切割机IK-72t80mm1997.068卧式金属带锯机GB4040400*4502000.0112、焊接设备远红外高低温自控焊条烘机YGCH-G系列200kg2008.012150kg1保温筒S-35kg2008.0115螺杆式空压机LV910-75AI12.2m3/min20

19、08.012单头自动CO2角焊机KS-560500A2008.018CO2气体保护焊机YM-350KRIVTA350A2008.0120交直流单头焊机ZXE1-400400A2008.015埋弧焊自动控制焊机MZ-110001000A2008.016MZ-112501250A2008.011门式埋弧自动焊机2008.0123、机械加工设备猴式油压机自制500t2008.051剪板机Q11系列=2.5-16mmB=16002500mm1986.9-1992.125钻床6磁力钻104、吊装、运输设备汽车吊16t,40t,50t,70t,130t1997.55履带吊450t1平板车、集卡车30t,2

20、5t,40t,100t,200t1993.128永磁吊Yx2-55t1997.068Yx2-216t2000.044涂装设备机械设备名称产地规格型号生产能力单位数量备注加热干燥机国产80KW5000m3台1冬季加温加热干燥机国产20KW1200m312台12冬季加温英格索兰空压机美国XP900E25.6m32台2含冷却干燥英格索兰空压机美国XP90025.6m34台2含冷却干燥真空吸砂机进口组装WH-7512t/hr4台2特涂设备电动真空吸尘机进口组装GEV-480台2特涂设备专用吸尘器国产6KW台5特涂设备手提式真空喷砂机美国6m2/hr2把2死角及损伤修补喷砂机国产GPBS-47200.4

21、t台10喷漆泵美、日、国产多种型号200m2/hr10台5适合喷各类涂料搅漆泵国产台5适合喷各类涂料钢砂粉尘分离机自制50t/h台1打磨机国产多种型号把30轴流通风机国产4-68风压动力Y15KW台5隔爆型防爆风机国产BYDE32台8防爆荧光灯国产BYS-80/240W盏30空气储气包国产6m3台12空气冷却净化系统国产套4空压机配套检验、测量设备表序号仪器设备名称规格型号单位数量备注1摆锤式冲击试验机JB-30B台12电液伺服万能材料试验机WAW500台13电子万能材料试验机WDW-5台14布氏硬度计KPE-3000台15洛氏硬度计A-200台16维氏硬度计HVA-10A台17轴力计GKAM

22、20M24台18扭矩仪QTM-台19奥林巴斯金相显微镜PME3台110显微硬度计MUK-C台211电光分析天平TG328B台112梅特勒托利多分析天平AE100台113电光分析天平TG328B台114分光光度计VIS-7220台115钢铁定碳仪101台116电解分析器44B台117生物显微镜XSS-2型台218冲击实验机JB30A，JB30B台219测量钢带23012500根420超声波测厚仪CCH-10B台121油漆测厚仪CH-5台322测爆仪台223粗糙度测量仪电子式台424点温计电子式台425钢板测厚仪台226激光经纬仪台327干湿温度计台2第五章 材料矫平、放样及下料5.1钢板矫平所有

23、钢材经复验合格后才能投入下道工序。钢板在下料前,根据不同的板厚采用七辊或九辊矫平机进行矫平以保证钢板平面度，消除钢板轧制内应力。5.2放样（1）放样前，放样人员必须熟悉施工图和工艺要求，核对构件及构件相互连接的几何尺寸和连接有否不当。如发现施工图有遗漏或错误，以及其它原因需要更改施工图时，必须取得原设计单位签具的设计变更文件，不得擅自修改。（2）采用计算机三维放样技术，用计算机辅助设计，建立本工程钢结构的三维模型，对各构件进行准确放样，绘制各构件零件详图，作为绘制下料套料图及数控编程的依据。（3）经计算机放样，获得零件下料的精确理论尺寸，再根据接头加工要求和焊接收缩量确定下料加工的工艺尺寸：下

24、料工艺尺寸=理论尺寸+焊接收缩量+加工余量（4）放样工作完成后，对所放大样和样杆样板（或下料图）进行自检，无误后报专职检验人员检验。（5）放样流程见（图5.2-1）：图5.2-1放样流程图 工艺性分析：单元件划分，焊接坡口设计； 补偿量确定依据：焊接工艺性试验，零件加工要求； 成组分析内容：零件下料方式，零件加工方式，单元件对零件的需求，构件对单元件的需求； 材料利用率分析：数控下料零件由数控编程软件自行分析，非数控下料零件以计算机放样面积比例为判断依据，对不符合条件的套料报项目总工批准后实施；5.3下料（1）下料前核对钢板的牌号、规格，检查表面质量，再进行下料。下料时，针对本工程的使用材料特

25、点，我们将复核所使用材料的规格，检查材料外观质量，制订测量表格加以记录。凡发现材料规格不符合要求或材质外观不符要求者，须及时报质管、技术部门处理；遇有材料弯曲或不平值超差影响号料质量者，须经矫正后下料，对于超标的材料退回生产厂家。（2）下料严格按工艺套料图进行，保证构件受力方向与钢材轧制方向一致。钢板及大型零件的起吊转运采用磁力吊具，保证钢板及下料后零件的平整度。（3）划线公差要求：项目允许偏差基准线，孔距位置0.5mm零件外形尺寸0.5mm（4）划线后应标明基准线、中心线和检验控制点。作记号时不得使用凿子一类的工具，少量的样冲标记其深度应不大于0.5mm，钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。

26、（5）划线下料后应按本公司质保手册的规定做好材质标记的移植工作及下料记录。（6）钢板采用等离子或火焰切割，零件下料采用澳大利亚FABRICATOR3500型门式数控钻割机（见图5.3-1）、德国梅塞尔6500型数控等离子氧乙炔多头切割机（见图5.3-2）、CNC-4A门式数控切割机、LC-3.0-8门式自动多头切割机、半自动切割机等进行精密切割。图5.3-1 图5.3-2（7）各零件下料设备的配置见表5.3-1:表5.3-1 下料设备配置表零件设备矩形零件扁钢加劲板异形零件部分焊接坡口FABRICATOR3500型数控钻割机梅塞尔6500型数控等离子氧乙炔多头切割机CNC-4A门式数控切割机L

27、C-3.0-8门式自动多头切割机自动切割机（带板边自动跟踪器）（8）焊缝坡口在此阶段采用刨边加工和切割加工，达到工艺文件确定的技术要求。（9）对零件自由边经半自动打磨机进行倒角、打磨处理，确保外观质量达到美观要求和满足涂装工艺要求。（10）精密切割零部件边缘允许偏差1.0mm。精密切割表面质量要求按表5.3-2要求执行。表5.3-2 精密切割表面质量要求等级项目1主要零部件2次要零部件附注表面粗糙度25m50mCB/T1031-1995用样板检测崩坑不允许1m长度内，允许有一处1mm超限修补，按焊接修补规定处理塌角园形半径0.5mm切割面垂直度0.05t且不大于2.0mm第六章 零部件加工及矫正6.1坡口加工（1）加工工具的选用选用半自动割刀或铣边机（厚板坡口尽量采用机械加工）（2）坡口加工的检验精度1坡口角度aa=2.502坡口角度aa=50a=2.503坡口钝边a