新港支线大冶湖特大桥桁梁制造安装工艺方案(doc 79页).doc

1 目目 录录 第第 1 章章 前前 言言 1 1 1 编制说明编制说明 1 1 2 编制原则编制原则 1 1 3 编制依据编制依据 2 第第 2 章章 工程概况工程概况 4 2 1 结构简介结构简介 4 第第 3 章章 施工进度计划及施工准备施工进度计划及施工准备 9 3 1 施工进度计划见附表一施工进度计划见附表一 9 3 2 技术准备技术准备 9 3 3 工装准备见附表二工装准备见附表二 10 第第 4 章章 主要构件制造工艺主要构件制造工艺 11 4 1 总体制作工艺流程总体制作工艺流程 11 4 2 生产区域划分图见附表三生产区域划分图见附表三 12 4 3 零件的下料加工零件的下料加工 12 4 4 整体节点制作整体节点制作 12 4 5 箱型杆件制作箱型杆件制作 19 4 6 工型杆件制作工型杆件制作 21 4 7 桥门架制作桥门架制作 24 4 8 关键工艺项点及质量控制关键工艺项点及质量控制 26 第第 5 章章 钢桁梁涂装工艺方案钢桁梁涂装工艺方案 35 5 1 厂内涂装工艺方案厂内涂装工艺方案 35 5 2 桥位涂装工艺方案桥位涂装工艺方案 36 5 3 涂装材料涂装材料 37 5 4 涂装施工工艺要求涂装施工工艺要求 37 5 5 涂装施工的安全与环保涂装施工的安全与环保 39 第第 6 章章 构件运输构件运输 41 2 6 1 钢构件形式介绍钢构件形式介绍 41 6 2 钢构件的包装和标识要求钢构件的包装和标识要求 41 6 3 构件装载要求及方法构件装载要求及方法 43 6 4 构件运输方式及安排构件运输方式及安排 46 6 5 运输过程中成品保护措施运输过程中成品保护措施 46 6 6 运输保护措施运输保护措施 47 第第 7 章章 钢桁梁安装施工钢桁梁安装施工 49 7 1 桁梁主结构安装施工工序流程桁梁主结构安装施工工序流程 49 7 2 主要施工方法主要施工方法 49 7 3 主桁安装主桁安装 51 7 4 桥面系安装桥面系安装 55 7 5 上弦杆 纵向联结系安装上弦杆 纵向联结系安装 55 7 6 桥门架及横联安装桥门架及横联安装 55 7 7 安装时注意事项安装时注意事项 55 7 8 钢结构工程验收钢结构工程验收 56 7 9 满堂支架计算及布置满堂支架计算及布置 57 7 10 满堂支架架设技术措施满堂支架架设技术措施 59 第第 8 章章 质量 安全 工期 职业健康及文明施工保障措施质量 安全 工期 职业健康及文明施工保障措施 65 8 1 质量保证措施质量保证措施 65 8 2 安全保证措施安全保证措施 66 8 3 工期保证措施工期保证措施 68 8 4 职业健康保证措施职业健康保证措施 69 8 5 文明施工保证措施文明施工保证措施 71 附表一 施工进度计划附表一 施工进度计划 73 附表二 本工程拟投入制作的工艺装备附表二 本工程拟投入制作的工艺装备 74 附表三 车间生产区域划分图附表三 车间生产区域划分图 75 1 第第 1 章章 前前 言言 1 1 编制说明编制说明 该施工组织设计依据该工程招标文件 图纸及招标答疑等严格按照有 关施工规范 验收规范的要求进行编制 根据本工程设计特点 功能要求 本着对业主资金合理利用 对工程 质量的终身负责 以 科学 经济 优质 高效 为编制原则 我公司对此次施工组织设计的编制高度重视 召集了参加过类似工程 施工 有丰富管理及施工经验的人员 明确工程特点 充分了解施工环境 准确把握业主要求的前提下 成立编制专题小组 集思广议 博采众长 力求方案切合工程实际 思路先进 可操作性强 该施工组织设计是依据 工程招标文件及工程施工图纸 现行施工规范等并经过充分研究和论证 针对该工程的特点编制而成 本施工组织设计编制目的是 为本工程提供完整的纲领性文件 用以 指导建筑 装修 安装工程的施工与管理 确保优质 高速 低耗 安全 文明的完成建设任务 1 2 编制原则编制原则 以优质 安全 高效为目标 满足业主需求为宗旨 针对 96 米和 64 米钢桁梁制造特点 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 为此 我们编制工艺方案时 把握了以下原则 a 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 b 安全第一的原则 安全是生产的根本保证 制定的工艺方案充分考 虑安全因素 并制定各种切实有效的安全保证措施 c 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 2 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 d 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 1 3 编制依据编制依据 a 新港支线大冶湖特大桥钢桁梁招标文件 b 新港支线大冶湖特大桥 1 96m 钢桁梁和 2 64m 钢桁梁设计图 c 引用标准 TB10002 2 2005铁路桥梁钢结构设计规范 TB10212 2009铁路钢桥制造规范 GB T714 2008桥梁用结构钢 GB T700 2008碳素结构钢 GB T 1591 2008低合金高强度结构钢 GB50205 2001钢结构工程施工质量验收规范 GB T 5117 1995碳钢焊条 GB T 5118 1995低合金钢焊条 GB T 8110 2008气体保护电弧焊用碳钢 低合金钢焊丝 GB T 5293 1999埋弧焊用焊丝和碳素钢焊剂 GB T12470 2003低合金钢埋弧焊用焊丝和焊剂 GB T 985 1 GB T 985 2 2008 气焊 手工电弧焊及气体保护焊坡口的基本形式和尺 寸 GB T2970 2004厚钢板超声波检验方法 GB T 11345 2013钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级 GB T 1228 2006钢结构用高强度大六角头螺栓 GB T 1229 2006钢结构用高强度大六角螺母 GB T 1230 2006钢结构用高强度垫圈 GB T 1231 2006钢结构用高强度大六角头螺栓 螺母 垫圈技术条件 TBJ214 1992铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定 3 TB T 2137 1990铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法 GB T 8923 2011涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 TB T1527 2011铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件 GB T9793 2012热喷涂 金属和其他无机覆盖层 锌 铝及其合金 GB7692 2012涂装作业安全规程 涂漆前处理工艺安全及其通风净化 4 第第 2 章章 工程概况工程概况 项目名称 中铁十一局集团有限公司黄石山南铁路新港支线工程大 冶湖港特大桥 1 96m 2 64m 钢桁梁制造 运输 安装等工程 建设地点 黄石市河口镇 建设内容 大冶湖港特大桥 1 96m 2 64m 钢桁梁制造 运输 安装 等工程 工期要求 钢梁制造 运输 安装等工程工期 150 个日历天 均暂 定 以实施性阶段计划为准 工程质量要求 中铁十一局集团有限公司黄石山南铁路新港支线大 冶湖特大桥工程设计依据 工程施工质量验收规范 钢结构工程施工 质量验收规范 GB50205 2011 合格标准 铁路钢桥制造规范 TB10212 2009 铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件 TB T1527 2011 铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定 TBJ214 92 桥梁用结构 钢 GB T 714 2008 等 招标方将派驻人员 含监理 进驻制造现场 抽查现场中间质量 中标 方应免费提供检测工具和设备 本工程主要工作内容为 钢材采购 钢桁梁主体结构 含附属结构 制造 厂内试拼装 运输 现场焊接 附属结构的桥面焊接与补涂 涂装 防护 包括厂内涂装及运输到现场后对破损部位的补涂 在规定时间内 运输到指定地点 并安装 钢梁重量约 1751 吨 2 1 结构简介结构简介 本次投标主体结构为 1 套 96m 钢桁梁和 2 套 64 米钢桁梁及其附属结 5 构 a 96m 钢桁梁主桁结构属于无竖杆整体节点三角桁架下承式钢桁梁 主桁跨度全长 96 00m 桥面主桁桁宽 7 8m 桁高 11 60m 钢板主要采用 Q345Qd Q370qD 钢板及 Q370qE 钢板 最大板厚 44mm 最薄板厚 4mm 96m 梁钢结构部分总重约 813 暂按设计图纸计 t 主桁安装用 M16 M24 的 10 9S 级高强螺栓连接 96m 主桁全貌见图 2 1 图 2 1 96 米钢桁梁概貌图 b 64m 钢桁梁主桁结构属于有竖杆整体节点三角桁架下承式钢桁梁 主桁跨度全长 64 00m 桥面主桁桁宽 7 2m 桁高 11 60m 钢板主要采用 Q345Qd 及 Q370qD 钢板 最大板厚 36mm 最薄板厚 4mm 64m 梁钢结构部 分总重约 860 55 暂按设计图纸计 t 2 套重量 主桁安装均用 M16 M24 的 10 9S 级高强螺栓连接 64m 主桁全貌见图 2 2 图 2 2 64 米钢桁梁概貌图 6 2 1 1 主桁部分 a 96 米钢梁主桁采用 Q345qD Q370qD 钢板及 Q370qE 钢板 主桁形 式为无竖杆的三角框架体系 节间长度 9 6m 主桁高度 11 6m 主桁中心 距 7 8m 上 下弦杆截面为焊接箱型断面 桁架腹杆截面采用焊接箱型 断面和 H 型断面 主桁连接采用焊接整体节点 箱型截面杆件均在节点板 外四面拼接 H 型截面杆件在节点外三面拼接 主桁杆件与节点之间采用 M24 高强螺栓连接 由于长度较长 为了保证桁架体系安装后的平直度 需对整个桁架预拱 预拱度通过保持下弦及桥面系长度不变 改变上弦拼 接缝宽度来实现 b 64 米钢梁主桁采用 Q345Qd 和 Q370qD 钢板 主桁形式为有竖杆的 三角框架体系 节间长度 8m 主桁高度 11 6m 主桁中心距 7 2m 上 下弦杆截面为焊接箱型断面 桁架腹杆截面采用焊接箱型断面和 H 型断面 主桁连接采用焊接整体节点 箱型截面杆件均在节点板外四面拼接 H 型 截面杆件在节点外三面拼接 主桁杆件与节点之间采用 M24 高强螺栓连接 由于长度较长 为了保证桁架体系安装后的平直度 需对整个桁架预拱 预拱度通过保持下弦及桥面系长度不变 改变上弦拼接缝宽度来实现 7 2 1 2 桥面系部分 96 米和 64 米钢桥桥面均由桥面板 横梁及横肋 纵肋四个部分组成 其中钢桥面板全桥纵 横向连续 纵向与下弦顶板伸出肢焊接 横向分段 焊接 横梁采用倒 T 型截面 腹板及底板与主桁伸出接头采用栓接连接 两道横梁之间设横肋 采用倒 T 型截面 腹道板及底板与主桁伸出接头采 用栓接连接 纵肋全桥连续 遇横梁 横肋腹板则开孔穿过 2 1 3 纵向连接系部分 96 米和 64 米梁均设有上平面纵向联结系 交叉式结构 纵向平联采 用工字型截面的杆件 采用 M24 高强度螺栓连接 2 1 4 桥门架及横联部分 96 米和 64 米梁在端斜杆处设置桥门架 每间隔一个节点处斜杆设置 横联 桥门架及横联均采用板式结构 其构成是在上平联橫撑下叠焊桥门 架及横联构件 2 1 5 检查设备 为便于钢梁的检查和维修 上弦设有防电维修车 下弦设有检查吊 2 1 6 主要材料 96 米钢桁架主要材料见表 2 1 表 2 1 主要材料材质统计 部位材质标准 主桁结构 Q345qD Q370qD Q370q E GB T714 2008 桥面系Q345qD GB T714 2008 上下纵联Q345qD GB T714 2008 桥门及横联Q345qD GB T714 2008 8 高强度螺栓35VB 10 9 级GB T1228 1231 2006 64 米钢桁架主要材料见表 2 2 表 2 2 主要材料材质统计 部位材质标准 主桁结构Q370qDGB T714 2008 桥面系Q345qDGB T714 2008 上下纵联Q345qDGB T714 2008 桥门及横联Q345qDGB T714 2008 高强度螺栓35VB 10 9 级GB T1228 1231 2006 9 第第 3 章章 施工进度计划及施工准备施工进度计划及施工准备 3 1 施工进度计划见附表一施工进度计划见附表一 3 2 技术准备技术准备 施工图准备 充分理解设计图纸 及时与设计部门联系沟通 进行设计图工艺性审 查 加深领会设计意图 在贯彻制造方案的基础上采用计算机绘制施工图 对难以确定尺寸的零部件 通过计算机放样确定 工艺试验准备 a焊接工艺评定试验 b首件杆件制造工艺试验 c首次试拼装工艺检验 d涂装工艺性试验 施工工艺文件准备 a工艺方案 b制造规则 c焊接工艺规程 WPS d焊缝返修工艺规程 e结构作业指导书 10 f工艺过程 工艺路线 杆件表 工装明细表 g钢材预处理及涂装工艺 h材料采购清单 i焊接工艺评定试验报告 j检验细则 k焊缝内部质量检验工艺 l首次试拼装鉴定报告 技术培训 凡是从事本桥钢梁制造的熔接工 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 3 3 工装准备工装准备见附表二见附表二 11 第第 4 章章 主要构件制造工艺主要构件制造工艺 4 1 总体制作工艺流程总体制作工艺流程 图 4 1 钢桁梁制造总体工艺流程图 施工准备杆件单元的制作桥位作业 施工图材料清单施工工艺 工装准备 设计制作安装配置调试 设备准备 复验入库 材料准备 预处理下 料 弦杆板单元制作 腹板板单元制作 平联板单元制作 桥面系板单元制作 标识组装区 各部分杆件的拼装 探 伤 对接焊缝焊接 高强螺栓的施拧 焊部位除锈 补涂装全桥涂装 设计图审查技术准备 培训考试 人员准备 桥门板单元制作 杆件的制作 桥面系杆件制作 主桁杆件制作 平联及桥门制作 各部分构件制孔除锈 输 涂装运输 运输至桥位 拼 接 板 加 工 包装 焊缝部位的修整 12 4 2 生产区域划分图见附表三生产区域划分图见附表三 4 3 零件的下料加工零件的下料加工 钢板在下料前 进行钢板表面质量检查 对其表面缺陷按照 桥梁用 结构钢 GB T714 2008 及 铁路钢桥制造规范 TB 10212 2009 的 要求进行修补及处理 合格后的钢板在滚板机上进行滚平 使其满足平面 度的要求 根据零件的具体形状和大小确定下料方法 对较长矩形板件采用多嘴 头门式切割机精切下料 对形状复杂的板件采用数控切割机精切下料 对 较规则的薄板次要零件采用剪切下料 对较薄的主要零件 采用数控等离 子切割 型钢采用剪切机或焰切下料 钢板对接坡口采用火焰精密切割 刨边机或铣边机加工 4 4 整体节点制作整体节点制作 主桁整体上 下弦杆节点是由若干异性的的箱型杆件组成 端节点如 图 4 1 是该桥的关键杆件 且单件重量大 焊缝多而集中 控制焊接 变形和钻孔 翻身均很复杂 根据该杆件的特点 其工艺可采用后孔法与 先孔法相结合的工艺方法 弦杆主体拟采用如下工艺 盖 腹板采用数控 和门切下料 对接后机加工焊接边及坡口 利用专用拼装胎型组装 焊后 变形以热矫为主 再利用专用划线平台划钻孔对向线 在钻孔胎型架上 采用整体覆盖式钻孔样板或组合样板配合摇臂钻床施钻杆件两端四面孔群 杆件主体钻完孔后 以主体所钻孔为基准 组焊其余零件 由于整体节点杆件庞大 且不对称 偏心较大 为确保工件吊运 翻 身方便和安全 根据该杆件的特点 可制作适合的专用框式吊具 采用空 中翻身等 13 端节点结构示意图端节点结构示意图 4 24 2 根据该杆件的的特点 弦杆主体整体节点采用以下工艺 工艺流程 见图 4 3 a 主桁架盖 腹板的切割采用精密切割 并在车间专用拼装胎架上 组装构件 焊接后的局部变形主要以热矫为主 b 盖 腹板的接料长度不小于 1000mm 最小拼接宽度为 200mm 横 向接料焊缝轴线距孔中心线不小于 100mm c 箱型梁的盖 腹板接料焊缝可为十字型或 T 字型 相邻焊缝错开 节点板加劲板 平联接头加劲板 异形节点板 弦杆腹板 弦杆底板 弦杆顶板 平联接头 隔板 隔板 不等厚对接 14 200mm 相邻部件焊缝不能布置在统一截面上 腹板纵向接料焊缝布置设 置在受压区 d 整体节点杆件主焊缝均为坡口焊 焊接工作量及焊接变形极大 为保证整体杆件孔边距公差 盖腹板下料时预留 8 10mm 的焊接收缩量 e 焊接组装前必须彻底清除待焊区 30 40mm 的铁锈 油污 水分等 有害物质 f 为保证组装整体时盖腹板端部平齐 腹板和下盖板接长后以节点 中心线为基准 上盖板以节点端为基准划线精切小端 g 构件组装加劲纵肋 保证组装位置和垂直度 以满足组装时与隔 板槽口的匹配 h 对于不等厚的腹板对接 接缝位置采用匀顺过渡时 制作专用成 型刀加工 1 10 的过渡缓坡口 或用气刨退刀槽加一般刨床加工 并用砂 轮机将过渡段坡口修磨匀顺 i 为防止箱型杆件四条主焊缝焊接完后节点板内收缩 影响腹板插 入困难 将隔板及竖板在宽度方向预留一定的正公差 控制焊接变形工艺 措施见焊接工艺部分 j 杆件的钻孔工艺可采用后孔法和先孔法相结合的方法进行 在划 线平台架上划钻孔对向线 对向线偏差控制在 0 5mm k 钻孔优先选用数控钻床钻孔 在试钻 2 个孔后 首先必须经专检 确认合格后才能继续在杆件上钻孔 l 采用整体覆盖式钻孔样板或组合样板配合摇臂钻床施钻杆件两端 孔群 待主体钻孔完后 再以主体所钻孔为基准 组焊其余部件 节点板 15 高强螺栓孔孔径加工允许偏差为 M24 螺栓钻孔孔径 26 孔径允许偏差 0 0 0 7mm 制成的孔眼应成正圆柱形 孔壁光滑 边缘无损伤 相应孔 距允许偏差见表 4 1 表 4 1 允 许 偏 差 主 要 杆 件 项 目 桁梁杆件板梁主梁 次要杆件 两相邻孔距 0 4 0 4 0 4 多组孔群两相邻孔群中心距 0 8 1 5 0 4 L 11 m 0 8 0 4 1 5 两端孔群中心距 L 11 m 1 0 8 0 2 0 腹板不拼接 2 02 02 0 孔群中心线与杆件中心 线的横向偏移 腹板拼接 1 01 0 m 杆件组装允许偏差见表 4 2 表 4 2 序 号 图 例项 目允许偏差 1 0 t 25 对接高低差 e 0 5 t 25 1 对接间隙 b b 1 0 2 盖板中心与腹板 中心线偏移 e 1 0 16 3 梁腹板平面度 e 1 0 4 盖板倾斜 t 0 5 5 T 型缝组装间隙 a 0 5 桁梁工型 箱型 杆件高度 h 1 5 0 箱型杆件对角线 2 0 6 桁梁箱型杆件宽 度 b 1 0 有拼接时 整体节点的内侧 大节点板垂直度 l 1 5 1 0 7 侧接板高度 h 1 0 0 8 整体节点板间距 尺寸公差 低端 0 1 0 上端 0 5 1 5 9 板梁 纵 横梁 加劲肋间距 s 1 0 有横向联结 3 0 无横向联结 10 梁高度 h 2 0 h 2M 17 11 磨光顶紧局部缝 隙 0 2 12 箱型梁盖板 腹 板纵肋 横肋间 距 s 1 0 13 箱型梁隔板间距 s 2 0 箱型梁高度 h 2 0 h 2M 箱型梁宽度 b 2 0 箱型梁横断面对 角线差 3 0 14 箱型梁旁弯 f 5 0 n 主桁弦杆宽度尺寸允许偏差 0 5 5mm 高度允许偏差 1 5mm 长度控制偏差 5 10mm 端节点制造工艺流程图端节点制造工艺流程图 4 3 隔板 弦杆底板 弦杆底板的下料 弦杆底板的下料 划隔板 弦杆腹板的划隔板 弦杆腹板的组组装定位装定位 线线 按弦杆底板的按弦杆底板的组组装定位装定位线组线组装隔板装隔板 异形节点板 18 腹板单元 不等厚对接 组组装弦杆腹板装弦杆腹板单单元 包括腹板的不等厚元 包括腹板的不等厚对对接接 按下盖板的按下盖板的组组装定位装定位线组线组装腹板装腹板单单元元 按下盖板按下盖板组组装定位装定位线组线组装另一装另一侧侧腹板腹板单单元元 划划线组线组装弦杆盖板和装弦杆盖板和节节点板加点板加劲劲板板 划各部位划各部位样样板板对对向向线线 用用样样板板钻钻制高制高强强螺栓孔螺栓孔 另一侧腹板单元 弦杆顶板 节点板加劲板 钻孔 19 4 5 箱型杆件制作箱型杆件制作 4 5 1 制作工艺 箱型杆件由盖板 腹板 隔板等零件组成 见箱形杆件示意图 4 4 断面尺寸为宽 688mm 高 688mm 宽 672mm 高 680mm 宽 688mm 高 712mm 等截面 图图 4 44 4 箱形杆件示意图箱形杆件示意图 采用如下工艺制作 工艺流程见图 4 5 划平划平联联接接头头和平和平联联接接头头加加劲劲板板组组装装线线 组组装平装平联联接接头头和平和平联联接接头头加加劲劲板板 箱形顶板 平联接头 平联接头加劲板 箱形底板 箱形腹板 隔板 20 a钢板预处理 滚平 b数控 或门式 火焰切割机精切下料 并机加工焊接边坡口 c在划线平台上划出各单元件的横竖基准线和隔板位置线 作为杆件整 体组装的基准 d在组装胎型上进行杆件整体组装 首先将下盖板置于胎型上 按线组 装隔板 e按基准线组装两腹板单元 焊接隔板与盖 腹板的连接焊缝 f按基准线组装上盖板单元 焊接四条主焊缝 并修整焊接变形 g在整体划线平台上划出杆件纵横及钻孔对向线基准线 钻制定位孔 卡样板钻制连接孔群 除锈 涂装 并在规定位置喷涂杆件编号 箱型构件制作工艺流程图箱型构件制作工艺流程图 4 54 5 箱形底板下料及划腹板 隔板定位组装线 按定位线组装隔板 箱形底板 隔板 21 注 箱型杆件的组装偏差及螺栓孔距偏差同整体节点要求 注 箱型杆件的组装偏差及螺栓孔距偏差同整体节点要求 4 6 工型杆件制作工型杆件制作 4 6 1 制作工艺 工型杆件由盖板 腹板等零件组成 见箱型杆件示意图 4 6 断面尺 寸为宽 640mm 高 696mm 宽 640mm 高 672mm 宽 640mm 高 680mm 等截面 按定位线组装两侧箱形腹板 焊接箱内隔板 箱形腹板 按定位线组装箱形盖板并焊接 箱形矫正后制螺栓孔 箱形顶板 钻孔 钻孔 22 图图 4 64 6 工型杆件示意图工型杆件示意图 采用如下工艺制作 工艺流程见图 4 7 a 钢板预处理 滚平 b 门式火焰切割机精切下料 腹板两长边预留加工量 c 测量上下盖板厚度偏差 根据测量结果机加工腹板两焊接边及坡 口 以消除板厚偏差对杆件高度的影响 d 在划线平台上划出各上下盖板及腹板的横竖基准线 作为杆件整 体组装的基准 e 在组装胎型上组装盖板及腹板 f 焊接 探伤 修整焊接变形 满足规范要求 g 钻制定位孔 卡样板钻制连接孔群 h 除锈 涂装 并在规定位置喷涂杆件编号 工形下盖板 工形上盖板 工形腹板 23 工型杆件组装工艺流程图工型杆件组装工艺流程图 4 74 7 工型下盖板下料及划腹板组装定位线 按下盖板定位线组装腹板 工型上盖板划线并按线组装上盖板 工形下盖板 工形腹板 工形上盖板 24 4 7 桥门架制作桥门架制作 4 7 1 制作工艺 桥门架是连接平联与主桁的关键构件 它的精度直接影响主桁的安装 精度 由于桥门架的下盖板为 U 型和腹板焊接 因此对桥门架的下盖板 U 型腹板匹配要求较高 因此 腹板 U 型缺口间距精度的控制 是保证横 梁组装质量的前提 桥门架示意图如下 图图 4 84 8 桥门架结构示意图桥门架结构示意图 焊接矫正后 钻孔 钻孔 桥门架下盖板 桥门架上盖板 桥门架腹板 同厚度腹板拼接 桥门架腹板加劲板 25 采用如下工艺 工艺流程见图 4 9 a 钢板滚平 b 上下盖板 腹板分块下料 对接端预留加工量 加工下盖板对接 坡口 c 单元件制作 上盖板 在平台上组装上盖板与 U 型肋 形成合件 在刚性约束下 焊接 修整焊接变形 划线基准线 精切对接端坡口 下盖板 在平台上将两块下盖板对拼成整体 焊接对接焊缝 修整 焊接变形 划出基准线 腹板 腹板数控下料 加工对接边坡口 在平台上将腹板对拼成整 体 焊接对接焊缝 修整焊接变形 划出基准线 d 将腹板单元置于组装胎型上 按基准线组装下盖板及上盖板 e 在平台上焊接 修整焊接变形 f 在平台上组装劲板 焊接并修整焊接变形 g 整体修正横竖基准线 以此为基准划出钻孔对向线 采用摇臂钻 床卡样板钻孔 h 除锈 涂装 并在规定位置喷涂杆件编号 桥门架组装工艺流程图桥门架组装工艺流程图 4 94 9 异形腹板下料 组对 焊接矫正 完毕后划出横向中心线 桥门架腹板 同厚度腹板焊接 26 4 8 关键工艺项点及质量控制关键工艺项点及质量控制 4 8 1 焊接变形控制 带有整体节点弦杆具有板厚较大 杆件较长 焊接质量要求高等特点 其焊接变形的控制将直接影响杆件几何尺寸精度 采取如下措施控制焊接 变形 a 认真分析各类型杆件的焊接变形规律 并通过焊接变形试验进一 组装弯曲的下盖板并预留切头量 组装上盖板 要严格控制桥门上 盖板和腹板的角度 在腹板上划加劲板的组装定位线 按线组装加劲板并焊接调直 桥门架下盖板 桥门架上盖板 桥门架腹板加劲板 27 步确定焊接变形量的大小 以确定采取何种反变形措施 b 采用理论计算与模拟试验相结合的方法确定各焊缝预留的焊接收 缩量 并在生产过程中跟踪测量 及时修正 c 对零件下料 坡口加工 杆件整体组装等生产过程严格把关 并 采用合理的焊接方法 优化焊接顺序 在专用胎型上焊接等措施 控制焊 接变形 4 8 2 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 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 4 8 3 制孔精度控制 弦杆 整体节点 节点板 拼接板等杆件的孔群较多 连接关系复杂 其精度将直接影响桥位安装进度及质量 影响成桥后的几何线形 因此对 连接孔群的制孔精度要求很高 采取如下措施 a 以后孔法工艺为主 先孔法为辅的制孔工艺 避免焊接变形的影 响 提高制孔精度 b 设计高精度的精密划线工艺和精密制孔工艺 c 设计高精度的制孔工艺装备 包括钻孔样板 钻孔胎架等 4 8 4 钢材的焊接质量控制 28 根据图纸要求对各种典型焊接接头进行焊接工艺评定试验 以确定焊 接方法 焊接设备 焊接材料 焊接参数 坡口形状及尺寸等 试验使用 的母材要和产品相符合 且其化学成份 C S P 含量尽量选用偏上限者 试验焊缝在强度 塑性等方面不低于母材标准 低温冲击韧性满足设计要 求 焊接工艺评定分类项目如下 a 采用埋弧自动焊 按照钢板的不同厚度范围进行钢板的对接工艺 评定试验 确定厂内钢板对接的焊接工艺参数 焊接坡口形式和焊接材料 b 采用埋弧自动焊 按照钢板的不同厚度范围和焊角大小 对工字 梁的 T 型焊缝及盖 腹板与加劲肋的 T 型焊缝进行角的焊接工艺评定试 验 确定工字梁的 T 型焊缝及盖 腹板与加劲肋的 T 型角焊缝的焊接工 艺参数和焊接材料 c 采用埋弧自动焊 按照钢板的不同厚度范围和要求的熔深大小 对箱型盖 腹板的棱角焊缝进行焊接工艺评定试验 确定箱型盖 腹板棱 角焊缝的焊接工艺参数 焊接坡口形式和焊接材料 d 分别手工电弧焊和 CO2气体保护焊 按照钢板的不同厚度范围和 焊接位置进行节点 T 型熔透焊缝的焊接工艺评定试验 确定节点 T 型熔 透焊缝的焊接方法 焊接工艺参数 焊接坡口形式和焊接材料 e 分别手工电弧焊和 CO2气体保护焊 按照钢板的不同厚度范围 不同的焊接位置和焊角大小进行节点 T 型角焊缝的焊接工艺评定试验 确 定节点 T 型角焊缝的焊接方法 焊接工艺参数和焊接材料 f 编制合理可靠的焊接工艺规程 针对各种形式的杆件 编制详细的焊接工艺规程 明确规定焊接设备 焊接方法 焊接位置 焊前清理的方式方法 预热方式 预热温度 层间 温度 焊接材料的型号 规格和焊前烘干方法及温度 焊接电流 电弧电 压 焊接速度 焊接道 层 数 焊接过程中出现的问题的处理方法 焊 29 后探伤的时间 方法及合格标准 4 8 5 中厚板焊接质量控制 中厚板的焊接质量控制是焊接控制的主要项点 为保证中厚板的焊接 质量 避免焊接裂纹的产生 保证焊接接头的各项性能满足桥梁的设计要 求 采取以下措施以保证焊接质量 a 进行严格的中厚板焊接工艺评定试验 确定中厚板采用不同焊接 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 控制焊缝和热影响取得金相组织 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 S P 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 30 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 外观检查和超声波探伤等均按规定认真执行 并做好记录 一丝不苟控制焊接质量 进行磁粉和超声波的无损检验的工 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 4 8 6 试拼装质量控制 试拼装工艺是制造精度和桥位架设精度的联系纽带 是必不可少的一 道重点工艺 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 各试拼装杆件处于无应力状态进行 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 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 4 8 7 涂装质量控制 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 31 到保障直接关系到钢桥梁的使用寿命长短 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 除锈前将构件外露边缘倒圆弧 R 2mm 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 4 8 8 质量保证措施 a 材料控制 钢桥制造所用的材料必须符合设计要求 来料除必有 的材料质量证明书以外 钢材还必须经过复验 焊接与涂装材料为抽样复 验 但复验合格才能使用 b 钢材进厂后为了能清晰的区分材质 必须在钢材端部涂上识别色 32 Q370qD 板涂兰 白各一道 Q345qD 板涂红 黄各一道 识别色的线条宽 度各为 50mm c 各零部件的下料 严格按排料图及施工详图进行 并按部件位置 依次编写构件油漆号和打上构件钢印号 防止部件过程中的混乱 d 零部件下料后的余料 要求按上述要求在钢料端部涂上相应的识 别色 e 所用的样板 样杆上写明零部件的材质 规格 数量 孔的规格 等 在样板 样杆上按工艺留出加工余量及焊接收缩量 f 纵 横梁的盖 腹板下料 其应力方向与钢板的轧制方向一致 主桁弦杆号料后在弦杆规定的位置上打上材质 炉罐号代号的钢印 g 钢零件的矫正按结构形式确定采用冷矫和热矫 冷矫环境温度不 低于 12 当采用热矫正时温度控制在 600 00 温度降至室温前 不得敲击钢件 h 板件弯曲采用冷弯工艺时 内侧弯曲半径不得小于板厚的 15 倍 小于者用热煨 热煨温度控制在 900 1000 弯曲后的边缘不得产生裂 纹 i 所有板件外露边缘采用精密切割 当其精切质量有困难保证时应 采用机加工工艺进行 且磨去边缘的飞刺 挂渣 使断面光滑匀顺 精密 切割表面质量允许偏差见 4 3 33 表 4 3 注 气割后要加工的边缘 小于 2mm 的崩坑允许不修补 但对气割后 的不再加工的自由边缘 出现崩坑时应按缺陷修补的规定进行修补 并按 精切工艺规定修磨和倒棱 工艺特定的手工切割边缘 表面粗糙度达到 100 切割面修磨匀顺 切割面仍需加工的除外 j 对切割后需机加工的焊接边缘按工艺要求预留加工量 边缘机加 工刨 铣 深度不大于 3mm 加工面粗糙度见上表 对顶紧面的加工粗糙 度不低于 12 5 顶紧加工面与板面垂直度偏差应小于 1 且不大于 0 3mm k 板件焊接边均宜机加工 同时对工型 箱型杆件的腹板按规定进 行配钻 l 焊接坡口按接头形式加工尺寸及允许偏差见表 4 4 表 4 4 序号 名 称 简 图接头形式允许偏差 项 目主 要 零 件次 要 零 件 表面粗糙度 崩 坑 不允许 注 1000m 长度内允许有一处 1 0mm 塌 角圆角半径不大于 0 5mm 切角面垂直度 0 05t 且不大于 2 0mm 气割面垂直度不大于板厚的 5 且不大于 2mm 34 1 对 接 接 头 双 V 形或 U 形 坡口 坡口夹角 40 60 组对间隙 1 3 钝边 1 3 a b 1 0 0 5 p 0 5 1 0 c e 1 0 0 5 2 棱 角 接 头 带钝边单边 V 形坡口 坡口夹角 35 50 组对间隙 1 3 钝边 1 3 b 1 0 p 0 5 0 5 3 熔 透 接 头 带钝边单边 V 形坡口 坡口夹角 40 50 组对间隙 1 3 钝边 1 3 b 1 0 0 5 p 0 5 1 0 h 1 0 0 5 m 制造所用的钢尺等量具一定要通过检测了的合格产品 且在有效时期 内 35 第第 5 章章 钢桁梁涂装工艺方案钢桁梁涂装工艺方案 5 1 厂内涂装工艺方案厂内涂装工艺方案 新港支线大冶湖特大桥 1 96m 和 2 64 米钢桁架涂装体系主要根据铁 道行业标准 铁路钢桥保护涂装 TB T1527 2011 各部位具体涂装工 艺方案如下 5 1 1 预处理方案 全桥所用钢板在结构组装 拼焊之前 均要进行预处理 预处理要求 抛丸 或喷砂 除锈 清洁度达到 Sa2 5 级 粗糙度在 40 80 m之间 5 1 2 主桁弦杆及腹杆涂装工艺方案 见表 5 1 1 表 5 1 1 主桁杆件涂装工艺方案 序号工 序要 求备 注 1表面净化处理无油 干燥 2喷砂除锈 Sa2 5 级 40 80 m 3环氧富锌防锈底漆两道不小于 60 m高压无气喷涂 4环氧云铁中间漆两道共 80 m高压无气喷涂 5氟碳面漆两道共 70 m 高压无气喷涂 一道工厂喷涂 一道现场喷涂 5 1 3 封闭箱型杆件内表面涂装工艺方案 见表 5 1 2 表 5 1 2 封闭箱型杆件内表面涂装工艺方案 序号工 序要 求备 注 1表面净化处理无油 干燥 2喷砂除锈 Sa2 5 级 40 80 m 3环氧富锌防锈底漆两道不小于 80 m高压无气喷涂 36 表 5 1 3 主桁构件连接部位的摩擦面涂装工艺方案 序号工 序要 求备 注 1表面净化处理无油 干燥 2喷砂除锈 Sa2 5 级 40 80 m 3电弧喷铝厚度 200 m有气喷涂 5 2 桥位涂装工艺方案桥位涂装工艺方案 5 2 1 局部修补工艺方案 对钢桁架运输 支承等过程中可能引起的损伤处进行手工打磨 打磨 应适当扩大受损区域 按照该部位涂装配套体系进行修补涂装 修补示意图 见图 5 2 1 表面处理至St3级 重点表面处理区域 破损区域 完好漆膜区域 拉毛区域 用手工机械除去受损漆膜并 适当扩大此区域 用砂纸将 周围漆膜表面拉毛 破损的漆膜表面 平面图 截面图 图 5 2 1 修补示意图 5 2 2 成桥焊缝补涂装方案 37 成桥焊缝部位应手工机械除锈达到 St3 级 按照该部位涂装配套 体系进行补涂装 5 3 涂装材料涂装材料 a 电弧喷铝用铝丝材质应采用 GB T3190 2008 中 LF2 含铝量为 99 5 以上 b 环氧富锌底漆应满足 TB T1527 2011 附录 C 2 的要求 c 环氧云铁中间漆和氟碳面漆应满足 TB T1527 2011 附录 D 的要求 5 4 涂装施工工艺要求涂装施工工艺要求 5 4 1 喷砂前钢板表面及焊缝部位的处理 a 所有外露边缘须磨成半径为 2mm 左右的圆弧 b 所有焊渣和焊豆必须清除干净 c 咬边和气孔在喷砂前要修补并磨平 d 喷砂前所有钢板毛刺须除掉 e 所有支架等妨碍喷砂的东西要移走 损伤的部位要修补并磨平 f 必要时焊缝需打磨 以减少尖锐的表面 g 所有的油 污物要清除干净 5 4 2 喷砂除锈工艺要求 a 喷砂除锈所用钢砂及钢丸应符合 YB T5149 1993 YB T5150 1993 的规定 钢砂和钢丸的配比为 70 的 S390 钢丸与 30 的 G25 钢砂混合使 用 在使用过程中 可根据喷砂后钢表面清洁度与粗糙度情况对配比进行 调整 b 喷砂除锈前必须全面检查打砂设备 做好必要的试验 并布置好 设备 c 喷嘴到钢板表面应保持 100 300mm 的距离 喷射方向与钢材表 38 面成 60 80 夹角 清理后的表面不能用脏手或油手套触摸 d 喷砂后应进行检查 标出漏打或不合格部位 e 全面打砂除锈后 对漏打或不合格部位进行补打砂 达到涂装所 要求的标准 f 打砂完后 所有钢板表面 包括脚手架上 的灰尘需采用吸尘器 或高压空气清理干净 g 除锈后应在 4 小时内 或钢板表面颜色未产生变化 进行涂装 除锈后湿度较大时应缩短间隔时间 h 喷砂除锈所用压缩空气必须不含水 油 保持清洁 油水分离器 必须定期清理 i 在喷砂除锈施工前 应对相对湿度 钢板温度 露点温度进行检 测 空气相对湿度须低于 85 金属表面温度要高于露点以上 3 才能施 工 5 4 3 油漆涂装工艺要求 a 油漆施工时环境温度应在 5 38 之间 钢板温度不得高于 50 且 钢板温度必须高于露点 3 以上 因各种油漆对环境的要求不同 故应以 油漆施工技术参数为准 b 喷砂除锈后 首先对高强螺栓孔部位进行涂装 然后对喷枪无法 达到的位置或两种涂层体系交界位置进行预涂 c 喷漆前检查每道油漆和稀释剂的名称 型号 批号 混合比 配 比方法 混合使用时间及重涂时间 d 双组份或多组份油漆混合一定要按油漆桶上标明的比例进行配比 e 每道油漆喷涂前应检测环境温度 相对湿度 露点温度 钢板基 体温度 油漆粘度等是否符合该油漆施工要求 均满足要求方可施工 否 则应采取有效措施或停止喷漆 39 f 双组份油漆混合前应先将基料搅拌均匀 然后将固化剂加入 再 根据油漆使用要求或油漆技术服务人员要求按比例加入稀释剂 采用风动 搅拌机或其它方式搅拌直到颜色一致 底部无沉淀为止 对搅拌方法和搅 拌时间进行记录 g 现场焊缝处两边各 50mm 范围内暂不涂装 焊接完成后涂装 h 每道油漆喷涂时 要按设计的湿膜厚度 根据油漆施工技术参数 给出的湿膜厚度与干膜厚度的对应关系推算出湿膜厚度 进行喷涂 同时 不间断地用湿膜厚度测量仪测量 并作好记录 以保证涂层的厚度和均 匀性 5 4 4 电弧喷铝工艺要求 a 电弧喷铝施工前 应通过喷砂除锈试验 确定喷砂距离 角度 喷砂时间和气体压力等喷砂工艺参数 通过电弧喷铝工艺评定试验 确定 电弧喷铝电弧电压 工作电流 雾化气体压力 喷涂距离 喷涂角度和速 度等喷铝工艺参数和封闭 油漆涂层工艺参数 b 在翼板正式喷铝涂装前 在翼板选择一适当面积的钢板作电弧喷 铝涂装和封闭层喷涂试验 以检验所确定的施工工艺和参数的正确性和完 善程度 发现有欠缺处 应加以修改补充完善 试验结束 应经监理工程 师检验 确认合格后 始可实施应用 c 喷铝涂装的试验结果不合格者 应即予以清除 再喷砂重新作喷 铝涂装试验 直到合格为止 d 钢板经喷砂处理后应尽快进行电弧喷铝施工 间隔时间不宜超过 4h 5 5 涂装施工的安全与环保涂装施工的安全与环保 5 5 1 涂装施工安全要求 涂装施工应符合 GB7692 2012 涂装作业安全规程 涂漆前处理工艺 40 安全及其通风净化 的要求 5 5 2 涂装环保要求 a 涂装场地及喷丸场地要有遮雨措施 不允许屋顶漏雨 边侧潲雨 地面积水等现象 油漆实干后 方可在露天存放 b 除锈时产生的粉尘 噪音不能对周围环境产生超过环保规定的污 染 否则须有相应的除尘 降音措施 c 喷砂房内加强灰尘的控制和清除 用轴流风机通过管道抽出厂房 内及钢梁节段内空间的灰尘 工件表面的灰尘用高效吸尘设备进行吸尘 灰尘的收集采用集灰箱集中处理 d 风力超过三级 室外禁止喷涂油漆 以避免油漆四处飘散 41 第第 6 章章 构件运输构件运输 6 1 钢构件形式介绍钢构件形式介绍 钢桁架体系主要构造有主桁 主桁连接 桥面 纵向连接系 桥门架 及横联等 截面形式为焊接箱型截面 焊接 H 型截面 6