天兴洲公铁两用大桥工艺方案.doc

目 录第一部分 综合说明- 4 -一、主桥简介- 4 -1、总体布置与主要结构特点 - 4 -2、主要结构介绍- 4 -3、工地连接- 6 -4、主要材料- 7 -5、涂装体系- 7 -二、工程内容- 7 -三、指导思想及编制原则- 8 -四、质量目标- 9 -五、编制依据- 9 -第二部分 钢桁梁制造工艺方案- 12 -一、钢桁梁制造工艺方案概述- 12 -1. 构件类型及数量- 14 -2. 工程特点及工作部署- 16 -3. 工艺布局- 18 -4、 主要工艺分析及质量控制- 22 -5、重点、难点工艺分析及措施- 25 -6、 关键工艺项点- 29 -7、 检验程序流程图- 31 -二、施工准备- 33 -1. 技术准备- 33 -2.工装准备- 35 -3.材料准备- 36 -4.设备准备- 36 -三制作工艺- 37 -1、零件的下料和加工- 37 -2、 上弦杆制作工艺- 41 -3、下弦杆制作工艺- 61 -4、主桁斜杆（箱形杆件）制作工艺- 70 -5、主桁竖杆、斜杆（H形杆件）制作工艺- 77 -6、主桁王形杆件制作工艺- 81 -四、铁路桥面系制作工艺- 83 -1、横梁结构简介- 84 -2、横梁的制作工艺- 84 -五、公路桥面系制作工艺- 86 -1、混凝土桥面的公路桥面系构造及工艺- 86 -2、钢正交异性桥面的构造- 86 -3、钢桥面制作工艺总体工艺流程- 88 -4.桥面单元的制作工艺- 89 -六、试拼装- 101 -1、试装的目的- 101 -2、试装的主要作业内容- 102 -3、试装的工艺流程- 103 -4、试装的工艺要点- 103 -5、试装的技术措施- 104 -七、 构件的存放与运输- 105 -1. 构件的运输- 105 -2.构件的装车- 105 -3.构件在拼装场地的存放- 105 -八、 焊接规程- 106 -1. 焊工- 106 -2. 焊接材料- 111 -3. 焊接设备及器具- 112 -4. 焊接工艺评定- 112 -5. 焊接工艺规程（WPS）- 115 -6.焊接管理- 115 -7. 焊接工艺要求- 116 -8. 焊缝返修- 119 -9. 焊接检验- 120 -九、 钢桁梁制造关键技术应用- 122 -1.钢板滚平及预处理技术- 122 -2.CAM下料技术- 122 -3.精密切割技术- 122 -4.等离子切割技术- 123 -5.精密钻孔技术- 123 -6.高质量焊接技术- 123 -7.焊接变形的控制技术- 124 -8.除锈和涂装技术- 124 -9. U形肋数控折弯成型工艺- 124 -10. 无余量切割技术- 124 -11. 整体节点弦杆的制作技术- 124 -12. 采用锤击提高焊缝的疲劳性能技术- 125 -13. 精度管理技术- 125 -十、钢梁涂装工艺方案- 126 -第三部分 钢桁梁制造质量保证措施- 140 -1.建立完善的质量保证体系- 140 -2.建立健全的质量管理制度- 140 -3.制订切实可行的工艺保证措施- 141 -第一部分 综合说明一、主桥简介1、总体布置与主要结构特点 武汉天兴洲公铁两用大桥位于长江二桥下游95公里处的天兴洲分汊河段上，为京广高速铁路控制性工程。主桥为（98+196+504+196+98）米双塔三索面斜拉桥。上层为6车道公路，下层为四线铁路。主跨504米，超过了当今世界公铁两用斜拉桥中跨度第一的丹麦海峡大桥（主跨490米）的跨度；并且为世界上首座拥有四条并行轨道的公铁两用斜拉桥；天兴洲大桥首次采用了双塔三索面的新结构。斜拉桥主梁为板桁结合钢桁梁，上弦中部756米范围是钢正交异性桥面板，两端各168米范围是混凝土结合板桥面。主塔及桥墩处三片主桁下均设有竖向刚性支座，纵向为活动，主塔横梁与三片主桁之间设纵向液压阻尼支座。桥型总体结构如图1-1-1。 图1-1-1 天兴洲公铁两用长江大桥桥型总体结构图2、主要结构介绍 钢桁梁为“N”形桁架，三片主桁分别锚于三个索面，三片主桁间距15米，总桁宽30米，桁高15.2米，节间长度14米。全桥共有78个节间。主桁采用焊接整体节点结构形式。主桥钢桁梁部分由不同角度的32组斜拉索锚固于上弦杆节点内的钢管锚箱上。上下弦杆为箱形结构，杆件内宽1300mm。下弦杆截面尺寸1300X1740mm，腹板各设两道板式加劲肋，盖板各设一道板式加劲肋；上弦杆中、边桁采用不同的断面尺寸，主桁中部正交异性板区域，边桁1300X1320mm，中桁因桥面横坡而加高为1300X2580mm，主梁两端混凝土结合板处中边桁均为1300X1020mm，桥面横坡由混凝土结合板形成。主桁斜杆为箱形或“H”形截面，主桁竖杆为“H”形截面。铁路桥面系采用纵横梁体系，道碴桥面。除端横梁为箱形外其余纵横梁为“工”形截面。铁路纵梁高1700mm，腹板厚14mm，上下翼缘420X24mm，纵梁两端下方设分离式牛腿，牛腿上翼缘与纵梁下翼缘栓连，腹板连于铁路横梁腹板。普通铁路横梁高2740mm，上下翼缘760X40mm，腹板厚24mm。箱型端横梁两腹板间距1000mm，腹板厚24mm，上下翼缘1400X40mm。铁路收缩纵梁每隔一个节间设置一道。公路桥面系在上弦节点处设公路横梁，横梁下翼缘与桁架式横联相连，每半幅桥（15米宽）设四道纵梁，公路桥面设双向2.0的横坡，纵横梁均为工型结构。公路桥面主梁中部756米范围内为钢正交异性桥面，桥面板14mm，桥面板下设有“U”型纵向加劲肋；纵梁高13001558mm，腹板厚14mm，上下翼缘420X20mm；沿桥纵向每14m长节间内设5道横肋，横肋高由边桁至中桁约8001060mm，腹板厚14mm，下翼缘280X16mm；横梁高由边桁至中桁13001560mm，上下翼缘460X20mm，腹板厚14mm。桥面板与公路横梁焊为一体出厂。主梁两端各168米范围的混凝土结合板桥面板区是纵横梁体系；纵梁高1600mm，腹板厚14mm，上下翼缘420X20mm；横梁高1028mm，上下翼缘460X28mm，腹板厚14mm，横梁下缘与桁架式横联相连。主桁下弦设交叉型下平联，工形杆件，截面高550mm。铁路横梁作为下平联撑杆。下平联节点板与主桁焊连。主桁上弦在正交异性板区不设平纵联，结合板区设施工临时平联，成桥后拆除。在每个上弦节点处均设有横联，横联为三角形桁架形式；桥墩、主塔处设置有桥门。主桁设有上拱度，拱度由上弦杆长度收缩形成，伸长或缩短的值在上弦杆拼接板的拼缝中变化，弦杆与斜杆仍交汇于节点中心。主桁两端混凝土结合桥面板区域，上弦杆、公路纵横梁上翼缘与混凝土桥面板通过剪力钉相结合，以及铁路纵横梁与混凝土道碴桥面板的结合均采用22圆头焊钉。图1-1-2 天兴洲公铁两用长江大桥断面图3、工地连接主桁构件主要为33孔，M30高强螺栓连接，材料35VB；桥面系、联结系主要为26孔，M24高强螺栓连接，材料20MnTiB。高强螺栓应符合GB/T1228123191的规定。上弦杆与钢正交异性板间、钢正交异性板之间及铁路横梁的上下翼缘均采用工地焊接。4、主要材料 主结构钢材为Q370q-E，除要求符合GB/T714-2000外，还应满足设计对化学成分、力学性能的特殊要求，辅助结构钢材为Q345q-C。临时安装杆件材料Q235q-B。另外，主桁下弦杆节点板钢材要求具有良好的Z向性能，若采用整体吊装，上弦上水平板也需满足Z25。5、涂装体系铁路钢桥保护涂装（TB/T1527-2004）第7套体系：特制环氧富锌底漆 2道 总干膜最小厚度240m棕红云铁环氧中间漆 1道 总干膜最小厚度40m氟碳面漆 2道 总干膜最小厚度235m与混泥土板接触的钢梁表面（结合板区上弦杆的水平板、铁路纵、横梁上盖板、公路纵横梁上盖板）仅在两侧边缘40mm范围内作涂装。箱形杆件内部及上弦锚箱内部等无法后期涂装养护的部位，电弧喷铝 200m，并采取密封防腐措施，在端隔板处用腻子封堵所有的缝隙、孔洞，防止水气进入引起钢板锈蚀。二、工程内容武汉天兴洲公铁两用长江大桥正桥工程标段为斜拉桥钢桁梁制造和工厂节段拼装。分A、B、C三个标段，其主要工作内容如下：A标段钢桁梁制造，重量约22150t。制造范围：斜拉桥跨中分界，汉口岸39个节间基本构件制造；其中35个节间水运至C标中标单位拼成整体节段（含3个节间参与试装）；4个节间基本构件直接水运至工地制定的水域；工地4个节间桥面板和7个节间铁路横梁上、下翼缘的工地焊接。两底一中一面的油漆涂装。B标段钢桁梁制造，重量约22150t。制造范围：斜拉桥跨中分界，武昌岸39个节间基本构件制造；其中23个节间水运至C标中标单位拼成整体节段（含3个节间参与试装）；16个节间基本构件直接水运至工地制定的水域；工地7个节间桥面板和19个节间铁路横梁上、下翼缘的工地焊接。两底一中一面的油漆涂装。C标段钢桁梁52个节段整体拼装，重量约29600t，另外有6个节间参与试装；将其水运至工地制定水域；工地52个整体节段的工地焊接；临时安装杆件制造。三、指导思想及编制原则以优质、安全、高效为目标，以满足业主需求为宗旨。针对天兴洲 公铁两用长江大桥的工程特点，制定科学、合理的工艺方案，采取得力、有效的施工措施，在规定的工期内圆满完成钢桁梁制造任务，争创国家优质工程，达到世界先进水平。为此，我们编制工艺方案时遵从以下原则： 质量至上的原则，制定的工艺方案要以质量为前提，各种工艺措施要以质量为中心制定。 安全第一的原则，安全是生产的根本保证，制定的工艺方案要充分考虑安全因素，并制定各种切实有效的安全保证措施。 科学合理的原则，制定的工艺方案不但在保证质量和安全方面万无一失，同时要对工序的流畅性和工序间的协调性进行深入的研究，确保施工效率和工期，满足供货要求。 文明卫生的原则，工艺方案的制定要考虑定置管理、文明施工和环境保护方面的因素，确保安全生产、文明施工，保证质量，铸造精品。四、质量目标 铸时代精品工程，创国家优秀质量，达国际先进水平。 全面履行天兴洲 公铁两用长江大桥钢桁梁的制作合同，严格遵守各项设计要求和相关技术规范，使各项指标全部达到规定，作到让业主放心、让监理工程师满意。 成品交验合格率达100%；焊缝探伤一次交验合格率96%。 五、编制依据1、武汉天兴洲 公铁两用长江大桥正桥工程标段钢桁梁制造招标文件（招标号：TXZ2006-02）技术规范；2、武汉天兴洲 公铁两用长江大桥正桥斜拉桥招标施工图；3、引用标准见表1-1-1： 天兴洲大桥引用标准 表1-1-1标 准 号名 称（一）施 工TB10002.2-2005铁路桥梁钢结构设计规范JTJ 041-2000公路桥涵施工技术规范TB10212-98铁路钢桥制造规范TB10203-2002铁路桥涵施工规范GB 50205-2001钢结构工程施工及验收规范JGJ 82-91钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程TBJ214-92铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定TB/T1527-2004铁路钢桥保护涂装GB/T 985-1998气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊焊缝坡口的基本形式和尺寸GB/T 986-1988埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸JB 3223-96焊接材料质量管理规程GB14444-93涂装作业安全规程 喷涂室安全技术规定GB11373-89热喷涂金属件表面预处理通则GB7692涂装作业安全规程涂漆前处理工艺安全GB6514涂装作业安全规程涂漆工艺安全GB11375-89热喷涂操作安全（二）材 料GB/ T700-1988碳素结构钢GB/ T714-2000桥梁用结构钢GB/T 1591-1994低合金高强度结构钢GB/T 5117-1995碳钢焊条GB/T 5118-1995低合金钢焊条GB/T 14957-1994熔化焊用钢丝GB/T 14958-1994气体保护焊用钢丝GB/T 8110-1995气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 10045-2001碳素钢药芯焊丝GB/T 5293-1999碳素钢埋弧焊用焊剂GB/T12470-1990低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T 1228-1991钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T 1229-1991钢结构用高强度大六角螺母GB/T 1230-1991钢结构用高强度垫圈GB/T 1231-1991钢结构用高强度大六角头螺栓、螺母、垫圈技术条件GB/T 5782-2000六角头螺栓GB6484-86铸钢丸GB6485-86铸钢砂GB/T9793-1997金属和其它无机覆盖层 热喷涂 锌、铝及其合金（三）检验及试验GB/T2970-91中厚板超声波检验方法TB 1558-84对接焊缝超声波探伤GB 11345-1989钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB 3323-1987钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级TB 2137-90铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法GB 8923-1998涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T 1031-1995表面粗糙度参数及其数值。GB/T 13288-91涂装前钢材表面粗糙度等级的评定GB3505-83表面粗糙度 术语 表面及其参数GB6062-85轮廓法触针式表面粗糙度测量仪 轮廓记录仪及中线轮廓计GB/T13312-91钢铁件涂装前除油程度检验方法（验油试纸法）ISO8503-6：1998金属表面可溶性盐渡电测试法GB11374-89热喷涂厚度的无损测量方法GB4956-85磁性金属表面基体上非磁性覆盖层厚度测量 磁性法GB/T5210涂层附着力的测定法，拉开法GB9286-98涂膜附着力测试法 划格法第二部分 钢桁梁制造工艺方案一、钢桁梁制造工艺方案概述武汉天兴洲 公铁两用长江大桥是世界上第一座有四条并行轨道、载荷最大（承载2万吨的荷载）的公铁两用桥。这座大桥也是我国第一座能满足高速铁路运营的斜拉桥，列车时速可达200公里， 为了确保优异的制造质量和安装质量，为了确保 “铸精品工程，创国际一流”质量目标的顺利实现，我们对其结构特征和技术要求将进行认真的分析，并根据我公司以前制造的孙口黄河大桥和芜湖长江大桥等多座整体节点钢桁梁桥的生产经验，制定一套科学、合理、先进、实用的工艺方案。与以往的钢桁梁相比，该桥具有以下特点：1) 同类桥中桁梁跨度大。2) 三片主桁作为整体结构，自然分成两幅桥，节省资源。3) 桁梁整体节点构造与斜拉索锚箱组合设计，传力明确，结构新颖。4) 钢正交异性桥面板与混凝土结合桥面板分区设置，相得益彰。5) 涂装采用TB/T1527-2004中的第7套涂装体系，而以往的桥梁一般采用第五套涂装体系，涂装要求高。6) 杆件几何尺寸大、结构复杂、焊缝密集，制作难度较同类桁梁相比大大增加。为此，必须根据本桥的设计特点和我公司的桁梁制造能力进行充分翔实的工艺分析，优化工艺布局、施工组织设计，并借鉴成熟的制造技术和工艺措施要进一步巩固和优化，对于新结构、新要求和新技术，要在研究论证的基础上，研发新工艺，制定新措施。制定符合本桥特点的制造工艺方案，在大桥制造的技术支持上给予有力保障。钢桁梁制造主要工艺流程如下图2-1-1所示：钢桁架 桥位 作业施工准备钢构件制作节段拼装配置调试设备准备复验入库材料准备预处理下 料主桁弦杆制作竖杆、斜杆制作铁路纵横梁制作桥门架、横联制作平联杆件制作公路桥面制作临时连件制作涂装包装运输构件表面清理验 收补 涂 装技术交底技术准备培训考试人员准备施工图纸材料清单工艺方案工艺试验检验细则工艺布局工艺装备制作安装工装准备场地布置胎架制造安装节段拼装桥面板组装探伤栓接 焊 接桥面桥位 作业对接口调整焊接探伤补涂装缝口除锈贴衬垫报 验节段固定平面辗转试 装补涂装验收交接表面清理图2-1-1、钢桥制造总体工艺流程图1. 构件类型及数量根据设计特征，全桥共78个节间，节间长14m。每个节间的钢桁架由上弦杆、下弦杆、竖杆、斜杆、铁路纵横梁、公路钢正交异性桥面板、下平联、桥门架及横联等构成主桁架，节段重达700吨。全桥有弦杆474根，其中96根上弦杆中带有锚管结构。钢桁架各构件截面组成如下表2-1-1： 钢桁架主要构件截面统计表 表2-1-1构 件 类 型截 面形 式截面尺寸（宽X高）主 要 板 厚主 桁上弦杆混凝土桥面板处箱 形1300X102044、36、32钢正交异性面板处边桁1300X132036、32主桁1300X1580主 桁 下 弦 杆箱 形1300X174050、44、4036、32、28斜 杆箱 形1300X800118050、44、4036、32、28、24王 形1300X960工 形1300X900竖 杆王 形1300X130050、4036、32、28、王 形1300X1100工 形1300X1100正交异性钢桥面板沿桥轴线对称，每半幅横桥向划分为可满足运输条件的5个块，最大宽度2700mm，最小宽度2480mm。每个板块由桥面板、纵向肋（U型肋或板条肋）、纵梁、横肋板组成。桥面板的纵向和横向对接均采用焊接，纵梁和横隔梁的连接采用焊接。桥面板横肋、横隔梁与弦杆梁接头采用高强螺栓连接。钢桥面板各构件截面组成如下表：钢桥面板构件截面统计表 表2-1-2构件名称组成名称几何要素数值桥面板横向坡度2桥面板厚14mmU型加劲肋厚8mm上口宽310mm下口宽200mm高280mmU型加劲肋间距620mm纵 梁腹板高12961524mm厚14mm翼缘宽420mm厚20mm纵梁间距3800mm横 肋腹板高7831044mm厚14mm翼缘宽600mm厚16mm纵梁间距2240mm横隔梁腹板高1540mm厚14mm下翼缘宽1030mm厚20mm横隔板标准间距14000mm2. 工程特点及工作部署该桥钢桁梁具有以下特点：1) 杆件种类多、数量大。2) 单根杆件重量大，其中主桁中最重的杆件约60t。3) 整体节点，板厚大（最大50）。4) 单根杆件断面轮廓尺寸超运输限界，其中主桁中最大的断面轮廓尺寸为31604480mm。5) 结构复杂，连接方式多。6) 焊缝密集，熔透焊缝数量多，焊接质量要求高，焊接变形对几何精度影响较大。7) 杆件精度要求高，制作精度直接影响安装精度。本工程具有工程量大、构件种类多，结构复杂，孔群数量大，焊缝密集及焊接变形对几何精度影响较大等工程特点，为保证产品整体质量，确保工期要求，将在该桥的生产中采取构件（包括主桁杆件和桥面块件）在公司内钢结构车间全部加工，涂装和工厂平面辗转法试装，通过铁路运输、公路运输及水运将构件到桥位现场或整体拼装场地。工作部署见表2-1-3。天兴洲 公铁两用长江大桥钢桁梁制造工作部署表 表2-1-3序号项 目场 地主 要工 作 内 容1整体节点类杆件：1) 主桁上弦杆2) 主桁下弦杆公司内钢结构车间整体节点类杆件生产线1) 下料2) 加工、制孔3) 组装4) 焊接5) 修整2普通类杆件：1) 主桁竖腹杆2) 主桁斜腹杆3) 上平联杆件4) 下平联杆件公司内钢结构车间普通类杆件生产线1) 下料2) 加工、制孔3) 组装4) 焊接5) 修整3桥面系块件（含桥面板、纵梁、横梁等）公司内钢结构车间桥面系块件生产线1) 下料2) 加工、制孔3) 组装4) 焊接5) 修整4试装公司内钢结构车间预拼区1) 杆件的吊装及拼接定位2) 几何精度的检测3) 试装节段的解体及吊装5构件涂装公司内钢结构车间涂装作业区1) 除锈2) 涂装6构件运输铁路/公路运输线，水运线1) 装车2) 铁路运输3) 装卸车4) 公路运输5) 卸车6) 水运7节段拼装栓接及桥面板焊接节段拼装作业区1) 杆件的拼装复位2) 几何精度的检测3) 对接焊缝的焊接4) 焊缝检验5) 补涂装6) 检查验收8高强度螺栓的施拧节段拼装作业区1) 高强螺栓的采购2) 高强螺栓的复验3) 高强螺栓的施拧4) 高强螺栓的检验9桥面板工地焊接桥位1) 对接接口的调整2) 几何精度的检测3) 对接焊缝的焊接4) 焊缝检验5) 补涂装6) 检查验收10桥位补涂装桥位1) 除锈2) 涂装3. 工艺布局根据天兴洲 公铁两用长江大桥钢桁梁制造工作部署，我们对各生产场地进行了详细的工艺布局安排，具体介绍如下： 中铁宝桥钢结构车间中铁宝桥钢结构车间有厂房7跨，作业面积35791.43平方米。起重、加工设备完善，钢结构制造能力10万吨/年。天兴洲 公铁两用长江大桥在公司内钢结构车间制造工艺布局如图2-1-2，钢结构车间内分成四条生产线和四个作业区，它们分别是位于南一跨的预处理生产线，西道的整体节点类杆件生产线，中道的桥面系块单元生产线；东道的普通类杆件生产线，南二跨下料及不规则小零件的加工作业区，北一跨的喷丸除锈作业区，北一跨的涂装及构件临时存放区，北二跨的涂装及钢桁架试装作业区。 节段拼装及桥面板总拼焊接场地该作业场地位于我公司新建设的扬州基地，其中用于节段拼装和桥面板总拼的场地约160000平方米，其中节段拼装和涂装场地100000平方米，节段存储场地60000平方米。场地内设首批6个节段的立式总拼胎架，两条节段拼装生产线，两条钢桥面板总拼生产线，立式总拼区和节段拼装区设60t/30t门式起重机两台，钢桥面板总拼区设20t/10t门式起重机一台。节段拼装后通过四台200t大型液压运输平车运至码头，用一台1200t浮吊装船，节段运输采用3000t平板驳。- 144 -图2-1-2 天兴洲 公铁两用长江大桥钢结构车间工艺布局图图2-1-3 天兴洲 公铁两用长江大桥节段拼装及桥面板总拼焊接场地工艺布局图4、 主要工艺分析及质量控制 零件的下料及加工工艺零件是杆件的基本组成单位，其下料尺寸和加工精度直接影响着杆件组装精度，将采取下列措施：a) 为了降低钢板的残余应力，减小钢板的热切割变形，确保下料尺寸，所有钢板进行预处理，包括钢板的滚平和预涂车间底漆。b) 利用精密切割工艺，包括数控精密切割和门式精密切割。c) 下料后进行焰切边的打磨和必要的调直。 部件的组装和焊接工艺及质量控制无论是箱形杆件、H形杆件还是桥面板块单元，组装和焊接工艺是确保杆件成品精度和使用性能的主要工序，将采取如下措施：a) 设计合理的组焊工艺。b) 设计可靠的组装胎型。c) 制定合适焊接工艺和有效的焊接变形的控制措施。d) 对不可避免的焊接变形采取机械校正和火焰修整。 对接焊缝、熔透焊缝的焊接质量控制对接焊缝和熔透焊缝是构件传力的关键焊缝，对其焊接质量的控制是焊接工艺的重中之重。将采取如下措施：a) 根据接头形式，分类进行焊接工艺试验，确定焊接方法、焊接设备、焊接材料、焊接工艺参数、焊接顺序、坡口形式等。b) 根据焊接试验结果编制合理可行的焊接工艺。c) 设计保证焊接质量和便于控制焊接变形的工艺装备，确保焊接工艺的有效实现和焊接变形的有效控制。d) 编制关键焊缝的质量控制计划，从原材料的复验、下料、拼装、焊接和探伤等生产过程严格把关。 制孔工艺及质量控制桁梁杆件之间的连接全部采用高强螺栓连接，钢正交异性桥面板与桁梁的连接也有高强螺栓，这样高强螺栓连接孔的制孔精度不但反映杆件的制作精度，同时直接影响钢桁梁的安装精度和桥梁的架设精度。为此，制孔工艺是主桁加工的主要工序，将采取如下措施：a) 在保证制孔可行性和合理性的情况下，优先采用避免焊接变形影响的后孔法工艺。b) 根据杆件的特点和使用特征确定制孔误差小、孔位精度易于管理、精度控制稳定的组装、划线和制孔工艺。c) 采用数控钻床并结合设计精密制孔模具和制孔胎型，有效的保证制孔基准的确定和精度的控制。d) 对于大节点的弦杆，采用覆盖式整体样板钻孔，保证孔群精度。e) 对于误差传递链条长，误差积累显著的主桁弦杆建立必要的精度管理系统，以有效地控制安装精度。 涂装工艺及质量控制钢桥的涂装质量直接影响到防腐寿命，随着钢桥防腐技术的不断提高，其防腐寿命不断延长，该桥的涂装体系为长效防腐体系，涂装质量的好坏至关重要，将采取如下措施：a) 制定科学合理的除锈工艺和涂装工艺。b) 选用符合涂装体系要求、符合标准的油漆。c) 制定有效可行的涂装工艺流程和质量控制措施。 高强螺栓的施拧工艺钢桁梁桥的杆件间连接是通过高强螺栓连接的，高强螺栓的施拧工艺是施工的一个主要环节，将采用如下措施：a) 按设计要求的螺栓规格和标准采购所需要的各种高强螺栓。b) 高强螺栓进场后按要求进行复验，复验合格后入库。c) 高强螺栓必须存放在库房内防风雨，并避免太阳照射，存放按照规格、批号分类存放，下面加垫以防潮。d) 制定高强螺栓施工工艺，包括高强螺栓连接前的准备工艺、高强螺栓施拧工艺、连接后的检查工艺。e) 制定有效保证高强螺栓施拧质量的施工措施。 试装工艺桁梁的厂内平面辗转法试装是检验制造工艺的合理性、工装设备的适合性、制造精度的准确性等必不可少的工艺。试拼装工艺是制造精度和桥位架设精度的联系纽带。将采取如下措施：a) 试拼装在专用的胎架上进行，胎架有足够的强度，确保试拼装过程中不产生变形；试拼装前对胎架测平，确保试拼装平面度的精度要求；b) 各试拼装杆件处于自由状态进行，确保试拼装检测结果的准确性和可靠性，达到试拼装的目的；c) 按照铁路桥梁制造规范，每阶段生产选取具有代表性的节间进行，确保后续生产制造的质量稳定。d) 每次定位下一节间杆件时，均检测平面度、对角线差、节间长度、桁高等项点，确保整体试拼装精度；e)按设计提供的工厂制造拱度值进行检测并修整。. 节段拼装工艺节段拼装工艺分为钢桁架节段单元的拼装工艺和桥面系节段单元的总拼工艺。节段拼装工艺是将在工厂制造并且试装合格的单元杆件，在拼装场地实现复位、拼装和焊接，是工厂制造精度的整体体现。将采用如下措施：a) 根据安装架设计划编制桥位拼装施工组织设计和施工方案。b) 在拼装场地设置拼装胎架，包括桁架节段单元的拼装胎架，桥面系节段单元的拼装胎架。c) 在拼装场地进行合理的工艺布局，确保吊装单元的有序吊装和质量控制。d) 制定切实有效地控制质量的各种施工措施。e) 与工厂建立快捷准确的信息网络系统，及时掌握工厂的检测数据，并建立对应检查系统，准确的再现工厂的制作精度。5、重点、难点工艺分析及措施 整体节点弦杆焊接变形的控制整体节点弦杆是钢桁架诸多杆件中结构形式最复杂、连接方向最多、焊缝最密集、焊接熔敷金属量最大、焊接变形控制难度最大、钢桁架中最具有代表性的杆件，其焊接变形的控制直接影响着几何精度和连接精度。将采取如下措施：a) 认真分析整体节点弦杆各焊缝的焊接变形规律，并通过焊接试验进一步定量确定焊接变形大小。b) 采用理论计算、实验模拟，并结合以往的经验确定各焊缝预留的焊接收缩量。c) 制定控制焊接变形的各项切实可行的措施，焊接变形的控制采取重点在预防，关键在过程的原则，以减小焊后变形和热矫正工作量。d) 制定合理的组装和焊接工艺流程，在保证几何精度的条件下，选用焊接变形影响小的工艺流程。 带锚管的上弦杆组焊工艺及精度控制主桁上弦杆以有无锚管分两类，其中无锚管的上弦杆与下弦杆相似。带锚管的上弦杆由于锚管从弦杆上下盖板穿过，节点间距小，零件多，空间狭小，锚管空间角度，要求精度高，定位难度大。为保证质量，将采取如下措施：a) 数控焰切机精切上下盖板及隔板上的锚管孔，提高锚管孔精度。b) 机加工与承锚板焊接的节点板接触边，控制承锚板角度正确。c) 箱形组装时精密对线，并且建立弦杆组装的精密对线系统，有效地控制制孔精度、锚管角度、和箱体几何精度。d) 制定切实可行的焊接变形的控制措施，特别要确保节点板的焊接变形，为锚管的角度控制提供前提条件。e) 采取分次组装工艺，保证各部位焊缝易于操作，保证焊缝质量。 整体节点弦杆多方向连接接头的制孔工艺整体节点弦杆节点部位有主桁竖杆、主桁斜杆、横梁、平联杆件5类构件， 5个方向的孔群，再加上弦杆接头共计最多7个方向的孔群，而且各孔群立体定位，制孔难度大，精度要求高。将采取如下措施：a) 认真研究整体节点部位的焊接变形规律，制定控制焊接变形的有效措施，将焊接变形对孔群精度的影响控制在最小状态。b) 采用避免焊接变形影响的后孔法工艺为主，先孔法为辅的制孔工艺，对于可控性较好或不出现误差积累的接头方可适当采用先孔法工艺。c) 设计高精度的精密划线工艺和精密制孔工艺。d) 设计高精度的制孔工艺装备，包括钻孔模具、钻孔胎架、钻孔设备。 插入式连接工艺插入式连接是整体节点结构的独特和优异之处，但是该种结构又给制作和安装带来较大难度，需要高精度的制作偏差和合理的公差配合。将采取如下措施：a) 根据整体节点的结构特征和节点板的厚度、大小以及相连接杆件的截面刚度等诸多因素，确定合理的整体节点板间距和其插入杆件高度的公差。b) 制定确保节点板间距和插入杆件高度的下料、加工、组装和控制焊接变形的工艺措施。c) 竖腹杆组装时测量翼缘板厚度轧制偏差，配差加工腹板，以确保杆件高度。d) 制定便于插入安装的倒棱和临时固定的各种工艺措施。 厚板焊接质量控制厚板的焊接质量控制是天兴洲桥焊接控制的主要项点。为保证厚板的焊接质量，避免焊接裂纹的产生，保证焊接接头的各项性能满足大桥的设计要求，采取以下措施以保证焊接质量。a) 进行严格的厚板焊接工艺评定试验，确定厚板采用不同焊接方法和焊接工艺参数时的焊接的预热温度和层间温度，根据设计要求和焊接试验结果选择焊接材料，在确保焊缝强度、塑性各项指标与母材匹配，且不低于母材标准，低温韧性满足设计要求的前提下，制定相应的焊接工艺。b) 采用合理的焊接工艺参数和合理的预热温度、层间温度和焊后加热保温措施，控制焊接接头的冷却速度，控制焊缝和热影响区的金相组织，保证焊接接头的各项机械性能满足设计要求。根据焊接工艺评定试验实际情况制定预热温度和层间温度。定位焊及施焊时焊接环境温度5以上，湿度不高于80%。 c) 尽可能的采用自动焊的焊接方法，避免人为因素对焊接质量的影响，控制焊道的排列和焊缝的成型系数。d) 焊工持证上岗，上岗的焊工事先按焊接种类（埋弧自动焊、CO2气体保护焊和手工焊）、焊接材料和焊接位置分别进行考试。考试合格后发给合格证书。焊工持证上岗，在不超越合格证规定的范围内进行焊接作业。e) 采用合理的焊接顺序，尽可能的控制和减小变形，减小焊接内应力。f) 严格控制焊材质量，严格控制硫、磷等杂质含量，提高和稳定焊接接头的各项机械性能指标，避免焊接热裂纹的产生。严格仓储管理，按规定认真对焊材进行烘干、保温。焊接材料由专用仓库储存，按规定烘干、登记领用。当焊剂和焊条当班未用完或超过规定的使用时间时要重新烘干。烘干后的焊条和焊剂在烘干箱内保温，焊条的领用用保温筒，焊条的烘干次数不超过两次。减小和控制焊缝的扩散氢含量，避免焊接冷裂纹的产生。g) 按规定制作焊接试板进行相应检验，检查相应类型焊缝内在机械性能稳定性。h) 严格执行检验制度，外观检查、超声波探伤、射线拍片等均按规定认真执行，并做好记录，一丝不苟控制焊接质量。进行磁粉、超声波和射线探伤的无损检验的工作人员，保证持有经监理确认有效的二级以上的合格证件，上岗操作。i) 严格控制修补质量，修补次数不超过两次，如确有不合格焊缝的修补次数超过两次时，在报经监理工程师同意后再行返修。j) 保证焊接设备处于完好状态，并抽验焊接时的实际电流、电压与设备上的指示是否一致，焊机上的仪表是否完好并在鉴定周期内使用。 钢桁梁涂装工艺。涂装是保证桥梁钢结构耐久性的重要措施之一，防腐涂装质量能否得到保障直接关系到钢桥梁的使用寿命长短。钢梁防腐蚀能力不仅取决于防腐材料的种类，更重要的取决于除锈与涂装工艺与质量。俗话说“三分油漆，七分工艺”。真正作到将钢材表面油污、氧化皮、铁锈以及其它杂物彻底清除干净，保证防锈底漆与钢材表面的最好附着，并严格执行油漆涂装工艺以保证各道油漆之间的最好附着，以充分发挥涂装体系中各种涂装材料的各自作用。通过对以往桥梁防腐涂装质量控制薄弱环节的总结分析，重点从以下几个方面对防腐涂装质量加以控制：a 严格控制涂装原材料质量，所有油漆及铝材等涂装材料进厂均必须在具有资格的涂料检测中心复验合格后方可投入使用；b 对除锈磨料的材质、大小、形状、配比、硬度等进行优选，通过工艺试验确定合理的喷砂工艺参数，确保除锈质量满足要求；c 除锈前将构件自由边倒圆弧R0.52mm，保证边角部位涂层厚度要求；d 在施工全过程中，对环境温度、相对湿度、露点温度、钢板温度等环境因素进行检测，以满足涂装各工序的施工要求；e 在油漆施工过程中，对高压空气质量、油漆混合、油漆搅拌、油漆熟化、油漆粘度、稀释剂比例、喷嘴压力、枪嘴到工件距离、喷漆角度、预涂以及湿膜厚度等进行巡检，保证每一项都符合要求；f 涂装前对两种涂层过渡区域进行预涂，保证两种涂层体系过渡区域接缝整齐，涂层厚度达到要求；g 涂装时采取遮盖等有效方法对现场预留焊缝部位进行保护，避免油漆污染，影响桥位现场焊接质量；h 高强螺栓孔部位涂装前，先对高强螺栓孔内壁进行预涂，保证孔壁无漏涂，避免孔壁锈蚀物流出污染摩擦面。6、 关键工艺项点根据该桥的结构特点和工艺分析，确定以下几项关键工艺项点，将在制造中加以严格控制。1) 板块单元是桥面板的基本单元构件，其精度直接影响着桥面板的组装精度和几何尺寸，它是保证桥面板组装精度的基础，是桥面板制造的基本控制项点。2) 桥面板纵梁、横隔板单元下料精度的控制是保证桥面板截面精度和接口匹配的重要措施，也是桥面板制造的重要控制项点。3) 上弦杆整体节点板的加工精度的控制，是保证锚管角度、锚管孔的位置度和同心度的前提，是上弦杆制造的重要控制项点之一。4) 整体节点部位接头板加工精度的控制和整体节点弦杆制孔精度的控制是保证多向连接孔精密连接的关键。5) 插入式连接公差配合的控制，是保证整体节点部位顺利连接的关键。6) 钢桁梁各杆件组装精度，包括整体节点弦杆和普通构件的截面精度和整体节点部位各板件的组装精度，这是保证钢桁梁杆件几何尺寸和接头连接精度的关键。7) 焊接变形的控制不但有利于保证杆件的几何精度，对于孔群精度的保证也是至关重要的。8) 焊接质量控制关键项点传力焊缝和主要的受力焊缝是焊接所要控制的关键项点，主要有：a、 杆件中板件对接焊缝和熔透焊缝；b、 箱形构件的棱角焊缝和H形杆件的纵向角焊缝；c、 板块的纵横向对接焊缝；d、 纵梁和横隔板间设计要求的熔透或坡口角焊缝；e、 桥面板U形肋角焊缝。9) 钢桁梁试装精度的控制，这是保证大桥整体连接质量的关键。10) 桥位对接焊缝的焊接质量的控制，是保证架设质量的重要过程。11) 钢桁梁涂装质量的控制是保证防腐寿命的关键。12) 高强螺栓连接质量的控制是钢桁梁安全性能的重要保证。以上项点将作为该桥制造过程中质量控制的关键项点，其控制措施将在后续工艺方案中详细论述。7、 检验程序流程图精密切割下料、加工 表面质量寸切割面及垂直度矫 正线形平面度角钢垂直度钢板、型钢等主材原材料 化学成分力学性能辅助材料焊材油漆高强螺栓组 装构件组焊 几何精度焊缝部位除锈(油)焊 接外观无损探伤火焰、机械矫正修 整几何精度锤 击修 磨外观焊 缝钢桁架试拼装几何精度接口匹配通孔率桥面系对接桥位作业几何尺寸接口匹配焊接质量外 观切割尺寸除 锈涂 装打砂、修磨清 理涂 油涂装体系外 观干膜厚度桥面板拼接板定位件基准线编 号线 形断面尺寸焊接变形补涂装构件清理涂装体系干膜厚度外 观图2-1-3、钢桥制造总体检验流程图二、施工准备1. 技术准备1.1 施工图准备充分理解设计图纸，及时与设计院联系沟通，进行设计技术交底，加深领会设计意图，切实将设计图的思想贯穿到施工图中，并在贯彻制造方案的基础上采用计算机绘制施工图（CAD技术），对难以确定尺寸的零部件，通过计算机放样确定。1.2 工艺试验准备 焊接工艺评定试验。 火焰切割工艺试验。 高强度螺栓连接抗滑移系数试验。 首件板块单元制造工艺试验。 首件整体节点弦杆制造工艺试验，包括上下弦杆各一。 首次试装工艺检验，包括主桁试装和桥面系试装。 涂装工艺性试验。 桥面系块件拼装、焊接工艺试验。 设计及监理工程师要求的试验。1.3 施工工艺文件准备 工艺方案 工艺布局 制造规则 材料清单 检验细则 焊接工艺评定试验报告 焊接工艺规程（WPS） 焊缝返修工艺规程 焊缝锤击工艺 结构典型工艺 工艺过程、工艺路线、杆件表、工装明细表 钢材预处理及涂装工艺 焊缝内部质量检验工艺 首次试装鉴定报告1.4 技术培训凡是从事本桥钢桁梁制造的熔接工、铆工、电焊工、涂装工、起重工等进行专项技术培训，除必须熟练掌握本工种的操作规程外，还应熟知本桥制造规则的相关要求，特别是从事焊接工作的电焊工必须通过相应的焊工资格考试，焊工考试由本公司焊工考试委员会按照本桥技术标准要求进行，并报监理工程师审核认可。焊工所需要参与取证的项目及数量应根据产品的制作要求确定。凡取得相应焊工资格且符合焊工管理要求的，方可参与相应项目的焊接操作。公司设有专门的焊接培训中心和焊工技能鉴定中心。2.工装准备本工程设计制作的工艺装备见表2-2-1。 专用工装明细表 表2-2-1序号名 称功 能数量备注1上弦杆槽形组装胎型上弦杆的槽形组装1组2上弦杆箱形组装胎型上弦杆的箱形组装1组3下弦杆槽形组装胎型下弦杆的槽形组装1组4下弦杆箱形组装胎型下弦杆的箱形组装1组5弦杆焊接胎架弦杆的焊接2组6弦杆修整平台弦杆的修整检测2组7弦杆划线平台弦杆的划线2组8弦杆制孔胎架弦杆的制孔2组9U形肋压型夹具U形肋压型2组10U形肋矫形夹具U形肋矫正2组11U形肋刨边夹具U形肋刨边4组12板块拼装胎架板单元的拼装4组13板块焊接胎架板单元的焊接4组14纵梁组装胎架纵梁的组装4组15纵梁焊接胎架纵梁的焊接4组16横梁组装胎架横梁的组装4组17横梁焊接胎架横梁的焊接4组18H形构件组装胎