台州湾大桥钢套箱投施工上报.docx

1、台州湾大桥钢套箱投施工上报台州湾大桥及接线工程主(辅)墩防撞钢套箱施工方案台州万通钢结构工程有限公司台州湾大桥及接线工程项目部2015年10月目录1、编制依据及说明32、施工方案32.1、总体施工概述32.2、本工程投入的劳动力、生产周期及设备情况53、施工前准备93.1、原材料采购93.2、技术准备114、施工工艺流程及制作方案184.1、单元制造184.2、单元体（节段）制造方案184.3、单元体（节段）预拼装、钢套箱大合拢194.4、钢箱套加工工艺流程194.5、预瓶装、大合拢焊接244.6、制造工艺细节要求245、涂装方案325.1、涂装工艺编制依据325.2、钢构件各部位表面涂装体系

2、335.3、施工工艺试验和各工序施工技术要求355.4、施工进度计划355.5、钢构件成品的养护355.6、临时涂装房366、下水运输方案377、安全文明生产391、编制依据及说明（1）台州湾大桥主桥防船撞钢套箱制造及运输招标采购文件（2）钢质海船入级与建造规范（2006），中国船级社（3）材料与焊接规范（2009），中国船级社（4）碳素结构钢（GB/T 7002006）（5）热扎钢板表面质量的一般要求（GB/T149771994）（6）热扎等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差（GB/T97871988）（7）气体保护焊用钢丝（GB/T149581994）（8）气体保护电弧焊用碳素、低合金钢焊丝

3、（GB/T81001995）（9）船舶钢焊缝手工超声波探伤工艺和质量分级（GBT35591994）（10）气焊、手工电弧焊及气体保护焊缝坡口的基本形式与尺寸（GB/T985-1988）（11）埋弧焊坡口的基本形式和尺寸（GB/T985-1988）（12）涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（GB/T89231998）2、施工方案台州湾大桥防撞套箱是台州湾大桥的主桥主（辅）墩防撞设施。位于浙江省台州市东部台州湾椒江入海口。防撞设施的设计与承台施工相结合，防撞设施既作为船舶撞击承台的保护设施又作为承台施工时的钢套箱。主墩防撞钢套箱总高8.8m，高出承台以上0.8m。横桥向由于船撞力较大，钢套箱厚度为3

4、.3m，顺桥向厚度为2.2m。辅墩防撞钢套箱总高5.8m，高出承台以上0.8m。钢套箱厚度为2m，顺桥向厚度为2m。防船撞钢套箱的主体结构采用Q235B钢，主要采用11mm厚钢板和型钢。采用焊接方式连接。防撞橡胶件采用耐老化的氯丁橡胶，安装在防撞设施和桥墩承台之间，改善防撞设施和桥墩承台之间的接触性能。2.1、总体施工概述台州湾大桥及接线工程主（辅）墩防撞钢套箱在设计图纸基础上，将划分位置均放在4个对称中心线上做为单元体（节段），整个套箱共4个节段，均采用厂内预拼装，主墩钢套箱采用高强螺栓连接为一个二分之一U型钢套箱，辅墩钢套箱采用高强螺栓连接为整体钢套箱，拖船结合甲板驳船运至现场，进行工地吊

5、装工作。 主墩防撞钢套箱节段划分图辅墩防撞钢套箱阶段划分图针对台州湾大桥及接线工程主（辅）墩防撞钢套箱的结构特点，结合招标文件、施工设计图纸，提出本工程的制作工序重点为：1. 板单元件（弧形）制作、精度、质量控制点（焊接反变形、样板检验）。2. 单元体组装质量控制点（单元体总体尺寸、端口几何尺寸、位置尺寸）。3. 节段整体预拼装（单节各单元体之间的匹配以及单节上下端口位置匹配、临时连接件，端口区域250300mm范围连接板、构件预拼前不进行焊接）。4.临时加强、单元体吊点、套箱吊点、拖船系固等控制点。针对钢套箱的结构特点，制造与安装划分为五个阶段即：板 单 元 制 作2.2、本工程投入的劳动力

6、、生产周期及设备情况 2.2.1生产组织机构和组织形式项目经理：谢文峰2.2.2本工程钢结构量约2256吨，加工工期约为5个月，考虑到本次工程施工期间正值梅雨季节，必须充分考虑露天作业受天气影响的因素，因此本次工程计划分为：厂内板单元制作结合造船厂内单元体拼装及整体预拼，尽量减少露天作业。根据生产计划预计总共劳动力投入约为:工种人数备注下料工6冷作工40电焊工26打磨工8冲砂、涂装工10 2.2.3计划工期 参照台州湾大桥主（辅）墩防撞钢套箱生产进度 2.2.4设备投入投入于本工程设备设施清单：加 工 设 备序号名称型号数量生产厂备注1手工电弧焊机BX1-31520国产手工电弧焊2二氧化碳保护

7、焊机NBC-50030奥太CO2气体保护焊3角焊机4国产角焊缝自动焊4H型钢自动埋弧焊机1国产5埋弧焊机2国产6碳弧气刨机ZGF-8002国产焊接坡口清根7大型数控门式切割机LKG-60001宁波奥玛克8半自动切割机4国产9液压剪刀床1国产0钢板预处理生产线10PCS/h sa 3.61表面打砂处理10焊剂烘箱DG-10001国产11电焊条烘箱SYHW-064-91国产12电焊条烘箱YJH-4001国产1310t+10t龙门吊机起重能力020T8国产1416t+16t龙门吊机起重能力032T1国产1525t+25t龙门吊机起重能力050T1国产16千斤顶100T顶力4国产17液压机600T1国

8、产18150t+150t龙门吊机起重能力0300T1国产19大型汽车吊2需要时随时调用防腐涂装施工设备序号设备名称型号产地数量1空气压缩机V-10/7，10m3电动国产2台2喷砂缸自动控制国产4台3线材喷枪国产4-8支4无气喷漆泵65:1长江机械2台5风动打磨机100型/40型国产各10套6尾冷却器4立方新加坡1台7工业用吸尘机2台防腐涂装检测仪器序号名称型号/规格产地数量1湿膜测厚仪不锈钢国产22干膜测厚仪 时代科技13粗糙度测量仪 时代科技14相对湿度测量仪 国产1检 验 设 施序号名 称型号规格数量状态一无损探伤设备1X射线探伤机EX300GH 59mm1良好/新2磁粉探伤机B310S

9、230VAC1良好/新3超声波探伤仪TU-1101良好/新4里氏硬度计HLN-11A1一般5红外线测温仪PT-3031新3、施工前准备3.1、原材料采购本工程的钢材、焊接材料、涂装材料等严格按照施工图设计说明和国家规范标准采购、验收。、钢材1）钢套箱结构制造使用的钢材，必须符合表3.1-1所列标准以及图纸规定的Q235B钢技术要求。表3.1-1 钢材标准钢 号标 准 名 称标 准 号Q235B 碳素结构钢GB/T 70020062）钢材除必须有生产钢厂的出厂质量证明书外，并按招标文件和、碳素结构钢（GB/T7002006）进行复验，做好复验检查记录。钢套箱主要材料Q235B钢的技术性能均应符合

10、GB/T 7002006的要求，其化学成分并应符合表3.12要求；力学性能和工艺性能应符合表3.13要求。表3.12 Q235B钢板化学成分要求钢种C%Si%Mn%P%S%Q235B0.120.200.300.300.7 0.0450.045表3.13 Q235B钢板力学性能和工艺性能要求牌 号质量等级厚度屈服点s抗拉强度b伸长率5V型冲击功（纵向）mmMPaMPa%温度J不 小 于Q235B16235370500260273）全部Q235B钢板均须做冲击韧性试验， 0冲击功分别按GB/T 7002006执行；并按标准进行180冷弯试验，要求不裂。4）当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深

11、度不得大于该钢材厚度允许偏差值的1/2。5）钢材表面锈蚀等级应符合涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（GB892388）规定的A、B、C级。、材料复验1）本工程按技术要求，采用的Q235B钢，其材质和规格应满足碳素结构钢（GB/T7002006）的要求。2）钢材首先必须进行质保书检查，即核对质保书和实物的炉批号做到证物相符；其次进行外观检查与板厚检验；最后根据碳素结构钢（GB/T7002006）的要求，作化学成份、力学性能试验。3）焊接材料首先必须检查质保书，做到证物相符，其次进行外观检验。最后，首批按型号、规格各取一组进行化学、力学性能试验，并按相应的验收标准要求进行。4）涂装材料进厂后，应检

12、查有关产品合格证和质量说明书，核对生产厂家、涂料名称、牌号、颜色、批号和生产日期，并进行涂料复验。 5）原材料理化试验原材料进厂，经厂内复检后，依据监理要求对原材料进行抽检并做理化试验。 具体试验项目如下：序号原材料规格/型号样本数量试验项目1钢板Q235B10mm厚1物理、化学2钢板Q235B11mm厚1物理、化学3钢板Q235B12mm厚1物理、化学4钢板Q235B16mm厚1物理、化学5钢板Q235B20mm厚1物理、化学6型材Q235B L140*90*101物理、化学所有材料均应根据验收标准复检合格后方可使用。、材料管理1）材料检验合格，由质检部在质保书上加盖合格印章，编上序号，作为

13、领料依据，不合格材料反馈给供货单位及时换料。2）本工程材料专料专用，物资部门必须妥善保管。作明显的标记，严格材料领退制度，严格退料管理，以免使用过程混用。3）所有材料应妥善存放，避免积水积尘，防止腐蚀。、焊接材料1）焊接材料应根据设计要求和焊接工艺评定试验结果确定，并且首批进货焊材应进行化学成分和力学性能试验，合格后方可使用。2）选定焊接材料，必须符合表3.1-4的规定。 表3.1-4 焊接材料标准名 称型 号标 准标 准 号焊条碳钢碳钢焊条GB/T51171995焊丝碳素钢、合金钢熔化焊用钢丝GB/T149571994焊丝碳钢、低合金钢气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110199

14、5焊剂碳素钢埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T529319993）焊接材料除进厂时必须有生产厂家的出厂质量证明外，并应按现行有关标准进行复验，做好复验检查记录。4）焊接材料如有变化，应重新进行焊接工艺研究和评定，并经监理工程师批准后，方可投入使用。3.2、技术准备公司技术部将认真研究理解钢套箱技术文件（施工设计图纸、规范、技术要求等资料），并邀请设计部门进行设计交底。在此基础上，编制钢套箱制造验收规则、钢套箱制造工艺方案，完成施工图转化、工装设计、焊接和工艺评定、油漆工艺试验、工艺文件编制和质量计划编制等技术准备工作。1）施工图绘制施工图按钢套箱的板单元分类绘制，全部采用计算机完成。内容包括：板单

15、元施工图、节段施工图、套箱总装预拼施工图、预拼装测量图、材料明细表等。施工图绘制程序如下图：材料明细表2）工装设计1）为保证钢套箱的制造精度，提高生产效率，将设计制造或改制一系列工装，具体见下表3.2-1：表3.2-1 工装设计一览表板 单 元 制 造预 拼 装 制 造1.板单元制作胎架2.主墩钢套箱制作胎架3.辅墩钢套箱制作胎架1.主墩钢套箱拼装胎架2.辅墩钢套箱拼装胎架3.主（辅）下水胎架 主墩钢套箱制作胎架示意图 辅墩钢套箱制作胎架示意图 主（辅）墩钢套箱拼装胎架（兼下水胎架）3）、工艺评定（1）焊接工艺评定（1）焊接工艺评定流程：焊缝力学性能分析（2）焊接工艺评定应在钢套箱制造开工前完

16、成。评定试验用的母材应与产品一致，尽可能选用C.S.P含量上限制备试板。试板焊接时，要考虑坡口根部间隙、环境和约束等极限状态，以使评定结果具有广泛的适用性。焊缝力学性能等方面不低于母材的标准值。（3）根据本工程设计图纸的规定，编写焊接工艺评定任务书，呈报监理工程师审批。根据批准的焊接工艺评定任务书，模拟实际施工条件，逐项进行焊接工艺评定试验。（4）焊接工艺评定试验提供最终报告，经监理工程师审查、批准生效，并在生产中跟踪、检查、补充和完善施工工艺。如生产过程中某焊接工艺产生不稳定低于质量要求时应立即终止使用。（5）针对本工程的节点形式，初步拟订焊接工艺评定方案。通过焊接工艺评定试验选择符合本工程

17、钢材和接头形式的优质焊材。1. 对接焊缝序号试件编号板厚组合(mm)钢板材质接头型式及坡口焊接材料焊接方法焊接位置代表焊缝代表板厚(mm)备注1. 2D1BI-1010-S-111+11Q235BER50-6(1.2)GMAW平位(1G)主墩钢箱套内外侧板接料对接11+11背面陶质衬2. 3D2BV-1010-G-111+16Q235BER50-6(1.2)GMAW平位(1G)顶板对接11+16背面陶质衬垫3. 4D3 BV-1010-G -112+12Q235BER50-6(1.2)GMAW 平位(1G)辅墩钢箱套内外侧板接料对接 12+12背面陶质衬垫2 .T型接头全熔透焊缝序号试件编号板

18、厚组合(mm)钢板材质接头型式及坡口焊接材料焊接方法焊接位置代表焊缝代表板厚(mm)备注1. R1TC-1010-G-211+12Q235BER50-6(1.2)GMAW横位（2F）牛腿焊缝，中隔板与侧板11+1211+16反面清根2. R1TC-1010-G-412+12Q235BER50-6(1.2)GMAW横位（4F）牛腿焊缝，中隔板与侧板12+1211+12反面清根4）、工艺文件编制按照招标文件和设计图纸、设计说明的要求，编制制造验收规则作为内控标准来指导和控制钢套箱制造的全过程，并对制造验收规则进行分解细化，编制各个工序的工艺文件，用于指导生产，控制施工质量。5）、技术培训公司对参加

19、台州湾大桥钢套箱制作的管理、技术人员和工人进行上岗前全员技术培训、质量意识教育、技术交底和应知应会教育，对于主要工种：如焊工、涂装工、组装工、划线工、检查工等进行特殊培训和考核，实行持证上岗。其中电焊工按焊接方法、焊接位置分别考试，合格人员发给本工程上岗合格证书，不得超越证书范围作业。4、施工工艺流程及制作方案4.1、单元制造在满足技术规范和设计要求的前提下，综合考虑供料、工艺、制作、运输及批量生产等因素，对板片进行了划分。详见下图： 每个节段钢套箱单元体划分成箱壁板单元、隔板单元、平台单元等。板单元在本公司车间内完成制造，在节段制造中尽量实现单元化，尽量减少零散部件参与单元体组装。这样所有板

20、单元可按类型在车间内专用胎架上形成流水作业制造，以利于单元制造的质量与进度。4.2、单元体（节段）制造方案4.2.1、箱壁板单元接宽在箱壁板单元参与单元体组装前，先在带有圆弧曲线的（水平）专用胎架上将几块井壁板单元拼焊成一个吊装板单元。拼接时使用预留焊接收缩量的样板控制焊缝两侧相邻角钢加劲肋的中心距，且预置反变形，以保证焊后板单元的尺寸精度和圆弧线形（平面度）。由于采用上述方案，能减少单元体在组装胎架上对接的焊缝量。这样易于控制钢套箱单元体的外形尺寸。4.2.2、单元体（节段）组装板单元制造完成后，在国营海东造船厂拼装场进行单元体（节段）的组装。根据钢套箱的结构特点，采用钢套箱单个单元体（节段

21、）卧式组装、焊接。在钢套箱单元体（节段）制造中，按照箱壁板单元隔板单元平台单元的顺序，单元体实现立体阶梯形组装方式逐层组装与焊接。组装时，以胎架为组装平台，以隔板、平台单元为内胎，重点控制钢套箱单元体圆弧段的线形、钢套箱几何形状和尺寸精度、相邻接口的精确匹配等。4.3、单元体（节段）预拼装、钢套箱大合拢单元体制造完成后，按照制造规范的要求进行预拼装以验证设计图纸的正确性、检验制造工艺的合理性、工艺装备的精确性；检查各构件的几何尺寸、线形、焊接间隙，如发现尺寸有误或超差时，可在预拼装场进行尺寸修正和调整匹配，随后进行钢套箱各节段的大合拢。保证钢套箱各节段制造尺寸的误差控制在技术规范规定的允许偏差

22、之内4.4、钢套箱加工工艺流程批准钢套箱的运输套箱预拼、总拼装、报检套箱存放、涂装装节段拼装、报检附属设施安装材料采购报检技术准备现场驻地建设人员设备准备胎架制造、报检批准板单元制作竣工验收现场补涂板单元下料批准申请开工人员设备到场4.4.1、板单元制造工艺板单元制造按照“钢板赶平及预处理数控精确下料局部修整”的顺序进行，其关键工艺如下： 钢板赶平及预处理 数控精切下料 优先选用自动和半自动CO2焊接方法4.4.2 横隔板单元隔板是钢套箱的骨架，在节段组装时起到内胎的作用，其制造精度直接影响到节段的几何尺寸和相邻节段箱口间的匹配精度。1）制造工艺隔板先试制一块，准确掌握每一步的焊接和修整收缩量

23、，然后再批量制造。隔板先试制一块，准确掌握每一步的焊接和修整收缩量，然后再批量制造。下 料主板采用数控精切下料，精确预留焊接和修整收缩量；围板采用多嘴切割机精切下料。严格控制平面度和直线度。矫 正围板压型。在胎架上进行焊接，用CO2半自动焊机对称施焊，严格控制焊接变形，以减小修整量。加 工组焊围板 指派优秀修整技师代班指导，严格按修整工艺规程规定的顺序进行修整，并严格控制热量的输入，修整全过程在平台上进行。修 整 4.4.3 T型梁板单元T型梁同隔板一样是钢套箱的骨架，在节段组装时起到内胎的作用，其制造精度直接影响到节段的几何尺寸和相邻节段箱口间的匹配精度。1）制造工艺T型梁先试制一块，准确掌

24、握每一步的焊接和修整收缩量，然后再批量制造。利用组立机精确组立，确保腹板与面板的垂直度。隔板先试制一块，准确掌握每一步的焊接和修整收缩量，然后再批量制造。下 料腹板采用数控精切下料，精确预留焊接和修整收缩量，面板采用半自动火焰切割下料，保证平直度。严格控制平面度和直线度。矫 正在胎架上进行焊接，用CO2半自动焊机对称施焊，严格控制焊接变形，以减小修整量。组立焊接 指派优秀修整技师代班指导，严格按修整工艺规程规定的顺序进行修整，并严格控制热量的输入，修整全过程在平台上进行。修 整 4.4.4 板单元制作要点 1）要严格控制板单元的制作尺寸，严格控制焊接变形。 2）所有板单元制作完成后，必须按规定

25、标上板单元号。4.4.5、单元体（节段）组拼4.4.5.1 单元体（节段）组装及单元体制作胎架制作胎架设计应满足下列要求：1）胎架各点标高按水平设计。2）胎架基础必须有足够的承载力，确保在使用过程中不发生沉降。胎架要有足够的刚度，避免在使用过程中变形。3）在胎架上设置纵、横基线和基准点，胎架外设置独立的标志杆以控制单元体的位置及高度，确保各部尺寸。胎架外设置独立的基线、基点，以便随时对胎架进行检测。4）胎架设置有立式靠模，保证井壁单元上胎架的准确定位。5）每轮次钢套箱节段下胎后，应重新对胎架进行检测，做好检测记录，确认合格后方可进行下一轮次的组拼。4.4.5.2、单元体组装工艺流程 单元体采用卧式组装，首先在胎架平台铺好内侧板；按圆弧线形制作支撑点标高。然后划加劲、隔板单元、T型梁单元的定位组装线，胎架基准线等，检测板片的标高，检查合格后方可组装平台隔板。 利用内侧板上划好的隔板组装线，进行对线组装隔板。同时利用经纬仪、水准仪检测隔板标高、倾斜角度。同时焊接相关角焊缝