《荆岳长江公路大桥单元件装配工艺规程》.doc

一、单元件的划分根据荆岳长江公路大桥钢箱梁梁段的结构特点和梁段制作需要，钢箱梁单元件划分为面板单元、底板单元、下斜底板单元、边纵腹板单元、横隔板单元、钢横梁单元、内腹板单元和风嘴立体单元等，其中风嘴单元是由风嘴面、腹、底板单元和隔板等组成的立体组合单元。具体的单元件划分及编码详见荆岳长江公路大桥钢箱梁制造单元件划分及编码图（WSD664L-1000001D）。在单元件制造时将第一块下料板块视为首制单元件加工的开始，对下料、加工、装焊及矫正等工序进行三检，制定专用记录表格，记录各种几何尺寸和工艺参数，对首制单元件进行内部评审，以完善工艺。二、 单元件制作前的准备2.1 零件放样及下料2.1.1 零件放样所有零件必须根据设计文件进行计算机放样，放样过程中应考虑焊接收缩量、机加工量、装配间隙及分段余量等工艺补偿量，各种工艺补偿量如下：工 艺 补 偿 量 表 表2.1类别名称量值备注整体工艺补偿量分段长度余量40mm所有梁段两端各留20mm余量焊接收缩补偿量板单元拼接缝收缩量每边2mm统一分布在拼接缝处横隔板竖向加劲焊接收缩量每条筋0.5mm均匀分布与横隔板中装配间隙齿形板U肋开口间隙每边1mm便于齿形板和横隔板的安装齿形板加筋板开口间隙1mmU肋长度U肋理论长度加放0.62.1.2 零件下料横隔板以及其它异形零件采用数控切割机下料；面底板等矩形零件采用拉条机双炬对称切割下料，或在专用切割划线平台上划线后采用两半自动切割机对称切割下料；次要构件可采用半自动切割机下料。坡口采用半自动切割机开制。下料精度要求详见荆岳长江公路大桥钢箱梁制造切割实验大纲（WSD664L-2000000S）。为保证下料精度，各主要零件实行首件专检、主要零件下料必检。各下料零件标记应完整清晰，并按类堆放以便于配套使用。2.2 专用设备复查本着质量保证、实用高效、安全可靠的原则，根据单元件生产的实际需要，制造了专用的工装设备和监视测量装置。在单元件制造前须对这些工装设备和监视测量装置进行复查。序号工装设备名称检查项目允许误差检测方法1板单元切割划线平台平台平面度2mm激光经纬仪与钢尺长度、宽度刻划线1mm钢带2气压U型肋装配机轨道水平度2mm激光经纬仪钢带吊线锤胎架平板平面度2mm胎架平板面与轨道平行度2mm装配机模板与胎架中心重合度1mm压紧定位系统运行状况试运行3400t油压机底板折边压模上下模块中心线重合度1mm激光经纬仪钢带、吊线锤前后侧面定位辊位置1mm4板单元件检验平台胎架模板平面度1mm激光经纬仪5横隔板装焊胎架模板平面度1mm激光经纬仪6风嘴立体单元装焊胎架模板角度0.2全站议、钢带、吊线锤地标定位点1mm定位模板位置1mm7反变形焊接胎架胎架模板横向线型1mm样板胎架模板纵向直线度2mm激光经纬仪压紧装置是否工作可靠试运行2.3 划线及检验测量钢带的准备为保证单元件制造精度，减少环境温度影响，在单元件划线和完工验收使用钢带，详见荆岳长江公路大桥钢箱梁制造单元件制造钢带图册（WSD664L-2800030R）。三、 单元件装配工艺3.1 面、底板单元件的装配底 板U型肋底 板钢衬垫U型肋面 板底板单元件结构示意图 顶板单元件结构示意图 3.1.1 面（底）板上气压U型肋装配机定位由于尺寸较大，为防止变形，钢板吊装采用专用磁力吊。定位依照先长度后宽度的次序靠紧装配机上的定位马。3.1.2 检查来料 检查来料的零件号、外形尺寸、坡口的朝向及U肋钻孔精度。采用钢带检查外形尺寸，要求其偏差1mm。不合格要求返回上道工序。3.1.3 划线划线工作在装配机的平台上完成。在平台上设有板单元的纵横向定位标记和U型肋的装配定位标记，依照定位标记用粉线配合钢带进行划线工作。划线误差要求控制在1mm。对于板单元纵向定位线两端应打上样冲点，样冲点不少于3点，第一点距线端20cm，各点间距30cm，样冲点直径不大于1mm。同时采用浅色油漆在单元件两端喷涂单元件编号和方位标识，并用透明胶纸将单元件定位样冲点进行保护。3.1.4 装配U型肋将U型肋吊装上钢板，“XT”方向标识与面板“XT”标识一致，按线摆放U肋，利用气压U型肋装配机上的端头孔群定位装置对U肋进行定位，然后利用装配机实现无马装配U型肋。3.1.5 单元件焊接单元件装配报检合格后上反变形焊接胎架焊接，焊接要求参见荆岳长江公路大桥钢箱梁制造面板、底板、内腹板单元件焊接作业指导书（WSD664L-2400000B）。需要注意的是单元件定位时应与反变形胎架模板贴紧，其间隙2mm。3.1.6 单元件矫正 将单元件吊到板单元件检验平台胎架上，检查单元件平面度，如超差采用火焰矫正，矫正温度控制在600800，自然冷却，严禁过烧、锤击和水冷。3.1.7 单元件检验与标识 在检验平台上，检查单元件的外形尺寸、平面度和焊接质量，并检查单元件的标识是否完整清晰。3.2 下斜底板单元的装配 下斜底板单元的结构形式与面底板单元相似，其装配流程、装配工艺（包括装焊工位）也相同。3.3 横隔板单元与钢横梁单元装配部件4部件3部件2部件1横构件竖构件人孔加强圈横隔板单元件分为两大类，一类为分离式钢箱梁梁段横隔板，是由两边箱横隔板和连接两边箱的钢横梁组成，一类为整体式钢箱梁梁段横隔板，是由两道边箱隔板和一道中隔板组成。在单元件制造时将每个横隔板分为4个板单元。3.3.1 横隔板单元件装焊3.3.1.1 检查来料检查来料零件号、外形尺寸、坡口朝向及平面度，不符合要求的返回上道工序。3.3.1.2 划线划线工作在横隔板专用装焊胎架上进行，胎架周边设有各加劲板位置线标记。采用磁力吊将板材吊上胎架，调整定位好后，周边用夹具将其与胎架固定，再按各标记点连线绘制加劲肋装配线和单元件定位线、检查线。3.3.1.3 装配横向加劲、竖向加劲和管线孔加劲横向加劲板对线安装，测量装配间隙和垂直度，对线安装竖向加劲板，测量装配间隙、垂直度和竖向加劲的间距，使其偏差均1mm。人孔、管线孔加筋圈分两段装配。3.3.1.4焊接按照荆岳长江公路大桥钢箱梁制造横隔板单元件焊接作业指导书（WSD664L-2400030B），先采用CO2气体保护焊焊接竖向加劲板，再焊接横向加劲板，贴紧孔边采用CO2气体保护焊焊接加劲圈。利用胎架横梁和千斤顶，并将横隔板与胎架用夹具固定，以减小焊接变形。3.3.1.5 矫正将单元件置于检验、矫正胎架上，检查单元件平面度和板边平直度。变形采用火焰矫正。3.3.1.6单元件检验与标识检查单元件外形尺寸、不平度、焊接质量等，对单元件定位样冲标记和连接板定位样冲标记用透明胶做好保护，并在单元件端部做好编码标识。3.3.2 钢横梁单元件装焊翼缘板竖向加劲板横向加劲板前支点部件3.3.2.1检查来料检查来料零件号、外形尺寸、坡口朝向和竖向加劲端面及平面度，不符合要求的返回上道工序。3.3.2.2 划线划线工作在钢横梁专用装焊胎架上进行，胎架周边设有各加劲板位置线标记。采用磁力吊将板材吊上胎架，调整定位好后，周边用夹具将其与胎架固定，再按各标记点连线绘制加劲肋装配线、前支点加劲定位线和单元件定位线、检查线。拆除夹具，将横隔板板件翻至另一面，再绘制加劲肋装配线和前支点加劲装配线。同时在划线专用平台上绘制翼缘板装配定位线。划线误差要求控制在1mm。3.3.2.3 装焊翼缘板 在钢横梁专用胎架上装配翼缘板，隔板与翼缘板垂直度误差1mm，焊接隔板与翼缘板之间的角焊缝。校正隔板与翼缘板，保证两板件垂直度误差0.5mm.3.3.2.3 装配竖向加劲肋、前支点部件与横向加劲肋和管线孔加强圈在钢横梁专用胎架上对线装配竖向加劲肋、前支点部件，要求加劲肋、前支点部件底端与翼缘板磨光顶紧，顶紧间隙0.2mm，并测量与隔板的垂直度及竖向加劲的间距，使其偏差均1mm。对线装配横向加劲肋，管线孔加强圈分两段装配。单元件翻面，按以上要求装配钢横梁反面竖向加劲肋，前支点部件、横向加劲肋与管线孔加强圈。3.3.2.4焊接按照荆岳长江公路大桥钢箱梁制造横隔板单元件焊接作业指导书（WSD664L-2400030B），先采用CO2气体保护焊焊接竖向加劲板，再焊接横向加劲板，贴紧孔边采用CO2气体保护焊焊接加强圈，利用胎架横梁和千斤顶以减小焊接变形。3.3.2.5 矫正将单元件置于检验、矫正胎架上，检查单元件平面度和板边平直度。变形采用火焰矫正。3.3.2.6单元件检验与标识检查单元件外形尺寸、不平度、焊接质量等，对单元件定位样冲标记和连接板定位样冲标记用透明胶做好保护，并在单元件端部做好编码标识。3.4边纵腹板单元装配3.4.1 零部件下料锚箱零件在下料时应保证受力方向与轧制方向一致,承锚板孔及磨光顶紧处按要求进行机械加工。3.4.2边纵腹板划线纵 肋划线工作在专用划线平台上完成。按图纸要求绘制单元件纵横向定位线、端口检查线及结构装配检查线，锚箱加劲零件N6、N7的结构装配定位线。3.4.3 纵肋装焊按结构定位线装焊腹板单元件纵肋。由于腹板比较厚，进行反变形比较困难，我们对腹板进行刚性固定后再采用药芯焊丝CO2气体保护自动焊进行焊接，由24名焊工从板中部向两端对称施焊。焊前预热温度为80120，焊后校平。3.4.4 锚箱零件的安装3.4.4.1板单元件翻身上专用胎架定位，按图纸上的尺寸用激光经纬仪绘制单元件锚箱轴线及结构定位线、中心检查线等。 N3N103.4.4.2先将小垫板零件N8按尺寸焊于零件N1上，再按锚箱结构定位线装焊锚箱腹板N1、N2以及锚垫板N3、用临时结构进行刚性固定。焊接方法为药芯焊丝CO2气体保护半自动焊，先焊N1、N2与N3间的立焊缝，其次焊接N1、N2与腹板间的熔透角焊缝，先内侧打底、填充，填充一半后外侧清根焊缝，外侧打底、填充、盖面后完成内侧焊接。焊接过程通过调整内外侧焊接顺序控制腹板的垂直度。完成N3与腹板间的焊缝。焊接报检合格后进行后续工作。3.4.4.3依次装焊零件N4、N5及N9，保证N3、N9的同轴度和贴紧度、装焊里侧N4时，N1、N2上口加临时支撑，同时装焊对应的N5加劲，该N5加劲与N1（N2）间为单面角焊缝，放适当的反变形。为有效控制腹板变形，内外侧焊缝交替施焊。接着装焊外侧N4及对应的N5。3.4.4.4承锚板端部焊接后，按图切磨均匀光顺并锤击焊趾。3.4.5 检验、标识对单元件进行检查，检查单元件长度、宽度、纵肋位置精度及对角线差，锚箱位置及角度、焊缝进行无损检测等。合格单元件进行标识后转入存放。3.4.6 外纵腹板单元的编号与吊装编号相同。3.5内腹板单元件装配（与底板单元件相同）3.6 风嘴单元件的装配风嘴单元件是由风嘴面、底、腹板单元和隔板件组成的立体组合单元在厂内制造时以风嘴面板为基面，采用倒装的方式在专用胎架上制作，其制作工艺流程为：风嘴面板单元件上胎架定位 定位腹板单元件 按板单元上的装配定位线定位横隔构件 安装风嘴底板单元件 构件安装报检 构件焊接 单元件翻身 单元件矫正 装焊安装吊点标记标识 完工检验。风嘴单元制造时须注意的事项：按底板上的定位线对合地标线定位风嘴腹、顶板单元；风嘴单元件构件示意图 风嘴面板风嘴腹板风嘴底板风嘴隔板四、 单元件装配要求单元件的制造质量是保证钢箱梁整体制造质量的关键工序，因此在制造时对单元件的组焊过程严加控制。4.1 单元件的生产必须固定工位、固定施工人员、固定施工设备。4.2 单元件的制造应严格执行首件三检制，专检合格后方可进行大批量生产。4.3 单元件生产为流水作业，零部件、单元件转运频繁，单元件的吊运应采用专用吊具，起吊人员应经专业培训，严禁歪拉斜吊，野蛮作业。吊物下严禁站人，各工种相互配合做好安全生产工作。4.4 结构划线时板单元件已预开出焊接坡口，施工时要仔细核对施工图与实物的坡口朝向。4.5 采用钢带划线时先核对钢带编号是否与施工图相符，使用钢带时须坦平绷紧，并标明板厚方向。由于单元件较长，用粉线划线时应分段弹线，以保证划线精度。4.6 装配的全过程严禁随意手工切割，如发现零部件与图纸尺寸不符，应找出原因，按相关程序进行处理。个别零部件的修正可采用半自动切割机进行修整。4.7 单元件的焊接施工应严格执行相关单元件焊接施工图和焊接作业指导书，尤其注意焊接次序和焊接规范，以保证焊接质量，控制焊接变形。在反变形胎架上焊接前单元件应与胎架模板贴合紧密。4.8 单元件焊后采用火工矫正，火工矫正应专人负责，并经专业培训。矫正时温度控制在600800，自然冷却，严禁过烧、锤击和水冷。4.9 单元件完工报检时应做好单元件定位样冲标记，并用透明胶纸做好保护，同时在单元件的两端用油漆标明单元件的编码标识。对于面板单元，须将标记标识过到非结构侧，以便梁段总成施工定位。4.10单元件生产批次较大，各胎架在每使用5轮后应重新检验和修整。4.11单元件的焊接作业应执行相应单元件的焊接施工图和焊接作业指导书：1、荆岳长江公路大桥钢箱梁制造面板、底板、内腹板单元件焊接作业指导书(WSD664L-2400000B)。2、荆岳长江公路大桥钢箱梁制造横隔板单元件焊接作业指导书(WSD664L-2400030B)。3、荆岳长江公路大桥钢箱梁制造外腹板单元件焊接作业指导书(WSD664L-2400031B)。4、荆