围堰拼装技术交底

宁安城际铁路安庆长江大桥工程宁安城际铁路安庆长江大桥工程 技术交底技术交底 编号 工程项目宁安城际铁路合同号 单位工程名称宁安城际铁路安庆长江大桥 施工单位中铁大桥股份有限公司安庆长江大桥 项目经理部 里程 交底时间2009 4 28交底地点 交底内容 围堰施工技术交底围堰施工技术交底 一 工程简介 安庆长江铁路大桥是南京至安庆城际铁路和阜阳至景德镇铁路的重要组成 部分 位于安庆前江口汇合口处下游官山咀附近 距上游已建成通车的安庆长 江公路大桥约 21km 线路在池州侧晏塘镇靠近长江的刘村附近右拐过江 过江 后从安庆的长风镇穿过 安庆铁路长江大桥全长 2996 8m 其中主桥采用跨度 为 101 5 188 5 580 217 5 159 5 116m 的钢桁梁斜拉桥 4 主塔基础采用 37 根 3 0m 钻孔桩基础 按摩擦桩设计 持力层为微风化泥质粉砂岩 桩长 113m 基桩采用梅花形布置 桩间距 7 6m 承台采用圆形承台 直径 51m 厚 度为 8m 封底混凝土 7m 承台顶高程为 6 0m 主桥 4 墩基础施工采用双壁钢套箱围堰法 围堰平面为圆形外径为 56m 内径 52m 围堰高 37 4m 由内外壁板 竖向加劲肋 隔舱板 内支撑及导向 装置等组成 围堰主要做为桩基施工的施工平台及基础施工的挡水结构 围堰 钢结构材质为 Q235B 围堰划分为三节在钢结构工厂进行加工 第一节高度为 10 3 米 第二节高度为 12 9 米 第三节高度为 14 2 米 每节按角度等分为 32 片 工厂加工完成后运至桥址进行组拼施工 二 主要机械设备 序号 名称 规格型号 数量 1 铁板驳 1500T 3 艘 2 铁板驳 450T 2 艘 3 浮吊 50T 1 艘 4 浮吊 260T 1 艘 5 埋弧自动焊机 MZ 1000 4 台 6 自动切割机 2 台 7 数控切割机 1 台 8 交直流电焊机 BX2 500 30 台 9 CO2 保护焊机 HBC 350K 10 台 10 恒温干燥箱 YHW 105A 6 个 11 电焊条保温桶 W 3J 型 6 个 12 卷板机 2 台 13 剪板机 2 台 14 铣板机 2 台 15 水准仪 S3 2 台 16 全站仪 1 台 17 气刨机 ZGF 1000 1 台 三 围堰施工方案 1 围堰总体施工方案 4 墩基础采用双壁钢套箱围堰加锚碇系统的施工方案 钢围堰平面为圆形 内径为 52 外径为 56m 围堰高度 37 4m 壁厚 2m 重 1909 吨 钢围堰高度 方向分为底 中 顶三节 每节平面分为 32 块 钢围堰在南通九华钢结构加工 场分块制造 利用船舶运输至现场后进行组拼 根据桥位处河床情况以及现场 实际情况调查 选择在桥位 6 墩下游侧 350 米处的浅水区 利用三艘 1500 吨 铁驳搭建底节钢围堰拼装平台 在平台上进行底节围堰拼装 再利用 1200 吨浮 吊将底节钢围堰整体起吊 下放钢围堰入水至自浮状态 利用铁驳平台将底节 钢围堰进行临时锚 利用拖轮组将钢围堰拖至 4 墩墩位处 初步定位 在 4 墩 墩位处利用浮吊拼装中 顶节钢围堰 吸泥下沉至围堰设计标高 2 施工工艺流程 四 围堰主要施工方法和工艺 一 钢围堰制造 1 一般要求 1 全部钢料 焊条 焊丝 焊剂等主要材料均应符合设计文件和现行标 准的要求并附有出厂合格证 否则应作力学 化学及可焊性试验 2 所用钢材表面应平整光洁 没有疤痕 分层 夹碴压入的氧化皮及其 围堰设计 材料采购 钢围堰加工厂内分片制作 利用 1200 吨浮吊整体起吊下河 底节钢围堰组拼 围堰浮运至墩位初定位锚固 填充围堰刃脚内混凝土 围堰底节水密试验 围堰拼装平台施工 围堰接高第二节 围堰底节水密试验 围堰下沉接高第三节 围堰第三节水密试验 围堰吸泥下沉定位 围堰第二节水密试验 安装围堰底隔舱 4 墩锚碇系统抛设 他影响强度的缺陷 发现上述缺陷要进行研究处理后再决定是否采用 3 钢围堰开始制作前 施工人员应熟悉并校核全部图纸 绘制工艺分解 图等 采用适当的焊接工艺和焊接参数 4 制作场地的工作台尺寸 平整度等均应满足制作精度要求 5 钢围堰分片在胎架上组拼及施焊 设置胎架的场地条件及胎架结构的 刚度等应满足制作精度要求 6 钢围堰分片制成一件后 应丈量单元产品全部尺寸 经检查无误 再 制作第二件 两件单元产品经试拼装合格后 方可批量生产 7 施工人员应对胎架定期进行检查 丈量主要尺寸 以确保产品质量 8 钢围堰分片出厂前应严格保证各部位焊缝的焊接质量 对于关键焊缝 应做探伤检验 并对外侧板焊缝作煤油渗透性试验 2 钢材的矫正工艺 围堰使用的钢板和型钢 由于在轧制时压延不均 轧制后冷却收缩不均 以及运输 储存过程中各种因素的影响 常常会变形 影响号料气割及其它加 工工序的正常进行 降低加工精度 且在焊接时产生附加应力 影响构件的强 度 因此 在号料前需对变形的钢板 型钢进行矫正处理 消除变形 1 钢板的矫正 板厚在 4 毫米以上的 较大面积的钢板在矫平机上矫正 钢板在矫平机上 一次不能矫平时 往复数次 直到满足要求为止 对于小面积较厚钢板及钢板 切割或剪切的零件 由于零件边缘在切割时受高温或机床剪切时受挤压而产生 的变形 则采用液压机将板件压平 对于已矫正好的钢板 根据下列技术标准 进行检验 钢板厚度 毫米 6 89 1112 以上 允许翘曲度 毫米 每米长 2 52 01 5 2 型材的矫正 型材主要是用型钢桥直接进行矫正 小尺寸的型材则利用平台或圆墩手工 敲击来矫正 极个别的型材用水火矫正法矫正 3 钢围堰分片加工 1 钢围堰分片内 外壁板允许接料 但接料焊缝位置与其它焊缝之间距 离应不小于 100mm 2 放样和号料应严格按图纸和工艺要求进行 并按要求预留余量 3 号料前应检查钢料的牌号 规格 质量 当发现钢料不平直 有锈 蚀 油漆等污物影响号料质量时 应矫正 预处理后再号料 号料尺寸应符合 图纸规定 4 板材 型钢切割线与边缘垂直度允许偏差应小于 2 0mm 4 水平桁架组焊 1 钢围堰隔仓内设置的水平桁架系由水平板及水平斜撑组焊而成为水平 桁架 2 水平桁架应在专用平台上组装 专用平台应保持平整 且设有卡固 内 外水平板的设施 以保证水平桁架之几何尺寸 3 水平桁架允许误差如下 长 0 3mm 宽 1mm 二 钢围堰焊接工艺要求 1 焊接材料及要求 1 焊接材料 二氧化碳气体保护焊焊接材料 焊丝 H08Mn2SiA 1 0mm 1 2mm 气体 20 CO2 80 Ar 手工电弧焊焊接材料 电焊条 结422 3 级 结427 3H 级 结506 3YH 级 CCS 认可 碳弧气刨材料 SS 630 碳棒 4mm 5mm 恒温自动埋弧焊材料 焊丝 H08R 4mm 焊剂 HG431 2 焊接材料的要求 埋弧焊 CO2气体保护焊材料 焊丝要求表面干燥 无锈蚀 油渍 CO2气体纯度应达到 99 9 以上 焊剂颗粒均匀 符合指标要求 手弧焊焊接材料 a 手弧焊电焊条应保证干燥 药皮涂药均匀 无脱落 焊芯无锈蚀 b 碱性焊条一般不烘烤 受潮严重的可进行 70 150 焙烘 c 碱性焊条使用前须经 300 350 焙烤 保温 2 小时方可使用 d 在施焊现场可配置自热式保温桶 100 150 存放焊条 以免受 潮 2 焊接程序的基本原则 焊接时必须遵守焊接程序 得以减少构件的焊接变形和内应力 其基本原 则可按照下表程序进行 焊缝名称原则工艺 平列板缝 先焊边接缝 后焊端接缝 边接缝和端接缝 错开板缝 先焊端接缝 后焊边接缝 对接缝和角接缝 先焊对接焊缝 后焊角接焊缝 先焊收缩变形 大的焊缝 多层焊和单层焊先焊多层焊 后焊单层焊 构架焊接 从构架中央开始 向左右及前后 由双数焊工 逐格对称地进行焊接 与中心线对称的构件焊接由双数焊工左右对称地进行焊接 由数段构架要合拢的焊接 构架合拢处的板缝及构架的角焊缝应留 200 300 待合拢时再进行焊接 3 焊接方法 1 平板结构 如内外壁板 隔舱板等采用埋弧自动焊 2 凡能采取CO2气体保护焊进行焊接的部分 均采用CO2气体保护焊 3 不能采取CO2气体保护焊的各部均采用手工电弧焊 4 焊接规范及工艺参数的选定 1 CO2气体保护焊 见表 板厚 mm 接头型 式 层数 焊丝直 径 mm 焊接电流 A 焊接电 压 V 焊接速度 cm min 气体流量 1 mm 6 8 平板对 接 11 2 120 14018 2140 5015 18 2 手工电弧焊 见表 板厚mm接头型式焊丝直径mm焊接电流 A 6 拼板对接 4 180 190 8 16拼板对接 4 190 200 a 以上参数为拼板对接平焊缝 b 横焊 立焊之焊接电流比平焊小10 15 仰焊电流比之小10 15 5 围堰钢体焊接总程序 1 焊接外壁板的拼板对接缝 2 纵 横舱壁与水平板的角接缝 3 纵 横构架的十字焊缝 4 纵 横构架与外壁板的角接缝 焊缝 程序 焊接 名称 原则工艺 短焊缝采用直通焊 自焊缝起点到终点向一个方向焊接 焊缝 的焊中焊缝采用对称焊 以焊缝中央起点 向两边进行直通焊 采用步退焊 在焊接每一焊段时其焊接方向与总的焊接方 向相反 每一退焊段的长度以烧完一根焊为宜 但不超过 200 接程 序 长焊缝采用步退焊或分中步退焊 从中央向两边进行逐步退焊 6 焊接工艺要求 1 焊外壁板的对接焊缝 当板缝错开时 应先焊横向缝 端接 后焊 纵向缝 边接缝 当采用平列对接时 先焊纵向缝 后焊横向缝 1 a 板缝错开对接缝 1 b 板缝平列对接缝 2 错开板缝对接缝 其焊接方法大多采用气体保护焊 其工艺参数的选 定 具体工艺措施如下 a 拼板要求平整 板装配间隙要小 焊缝表面无锈蚀 油渍 以防止焊缝气 孔产生 b 表面处理方法 钢丝刷清刷 角磨机配圆盘钢丝刷打磨 c 平焊对接一般采用左向焊法 箱板平焊一般不作横向摆动 d 当进行厚板焊接其焊缝较宽时 可采用多道焊法 亦可作适当横向摆动 3 构件中同时存在对接与角接焊缝时 应先焊对接缝 后焊角接缝 4 纵横构架间的十字接头 必须待构架安装完毕后方可施焊 5 横焊为保证施工进度 调节焊接工作量 在围堰未整体成型前 构架 与 壳板的焊接 一定要待壁板安装完毕后 方可焊接 6 根据分片制作整体安装工艺的要求 其分片部分构架与板的焊接 其 边 缘应留300 400mm 暂不焊 待整体装配后再行焊接 7 所有骨架的十字焊 构件的角焊缝采取逐格焊接法 遵循由中往左 右 由中往前 后 由下至上 由里及外的施焊程序 长焊缝采取退焊法及分中 逐步退焊法 具有对称轴的工作 应尽量采取双人对称焊 以控制焊件变形量 8 对接焊缝 手工焊时 材料厚度 4mm 半自动焊时材料厚度 6mm 可 不开坡口 超过上述规定 应根据不同焊接方法 结合实际 采取碳弧气刨刨槽 封底 其刨槽尺寸符合 气焊 手工电弧焊及气体保护焊坡口的基本形式与尺寸 GB T985 88 要求 9 围堰的各部位的焊接 其电流大 小应严格控制 不得使用同一种电 流 进行全位置焊接 7 焊接的技术要求 1 焊工应经过考试并取得合格证后 方可从事焊接工作 合格证应注明 施焊条件 有效期限 2 焊接时不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂以及已 熔烧过的渣壳 焊条及焊丝在使用之前应清除油污 铁锈 并应按产品说明 书 规定的烘焙时间和温度进行烘焙 强度等级越高的焊条 其烘焙温度也要 越高 烘焙的焊条应放在电热恒温干燥箱内逐渐升温 不能直接放入已升温的 箱内烘烤 特别是因保管不善严重受潮的焊条 会因骤然受高温 水分来不及 蒸发而突发膨胀 使焊条药皮破裂 3 低氢型焊条经烘焙后应放入保温箱内 随时随取 取用的焊条应在焊 工专用的焊条筒内 露天操作时 隔夜必须将焊条妥为保管 不允许放在露天 下 未用完的低氢型焊条次日还要重新烘焙 4 对接接头 T 型接头 角接接头 十字接头等对接焊缝及对接和角接 组合焊缝 应在焊缝的两端设置引弧板和引出板 其材质和坡口形式应与焊件 相同 引弧板和引出板上的焊缝长度 埋弧焊应大于 50 100 根据板厚来 确定 焊接完毕后应采用气割切除 引弧板和引出板处应修磨平整 不得用锤 击落 5 焊接时 焊工应遵守焊接工艺 不得自由施焊及在焊道外的母材上引 弧 6 角焊缝的转角处 宜连续绕角施焊 起落弧点距焊缝端部宜大于 10 7 在强风天 应在焊接区周围设置挡风屏 雨天或湿度大的场合 相对 湿度大于 80 应保证母材的焊接区不残留水分 否则应采用加热方法 把水 分彻底清除后才能进行焊接 8 在焊接过程中 当接头有全熔透要求时 对于 V 形 单边 V 形坡口 对接和 T 形接头的情况下 背面的第一层焊缝容易发生未焊透 夹渣和裂纹等 缺陷 这类缺陷原则上要从背面彻底清除后再行焊接 即所谓清根 清极的 方法 采用碳弧气刨 背面清根时应彻底清理出无缺陷的焊缝金属后方可施 焊 9 多层焊接宜连续施焊 每一层焊道焊完后应及时清理检查 清理缺陷 后再焊 10 焊缝出现裂纹时 焊工不得擅自处理 应查出原因 订出修补工艺 后方可处理 11 焊接完毕 焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物 检查焊缝 外观质量 焊缝外形尺寸应符合国家标准 GB T3802 1997 钢结构焊缝外形尺 寸 的规定 12 有焊缝探伤检验的重要结构件 其碳素结构钢应在焊缝冷却到环境 温度 低合金结构钢应在完成焊接 24 小时以后 方可进行焊缝的探伤检验 13 焊缝尺寸 长度和宽度 必须符合设计图纸中的要求 焊缝金属表 面的焊波应均匀 不得有裂纹 夹渣 焊瘤 烧穿 未溶合 弧坑和针状气 孔 并且无折皱和中断等缺陷 14 不同厚度的钢板 如果两板厚度差不大 则焊缝坡口的基本型式与 尺寸按较厚板的尺寸数据来选取 否则应在厚板上作单面或双面削薄 其削薄 长度 L 3 1 式中 厚板的厚度 1 薄板的厚度 9 定位焊 1 在定位焊之前 应按图纸及工艺要求检查焊件的几何尺寸 坡口型 式 根部间隙及焊接部位的清理情况等 如不符合要求 不得进行定位焊 2 定位焊不得有裂缝 夹渣 焊瘤 焊偏 弧坑未填满等缺陷 如遇定 位焊有开裂 必须查明原因 清除开裂焊缝 并在保证构件尺寸的条件下补充 定位焊 3 定位焊所用焊条的型号应与正式焊接时所采用的型号相同 焊接高度 不超过设计焊接高度的 2 3 长度以 40 为宜 间隙应小于 400 并应由具有 焊接合格证的工人操作 10 手工电弧焊焊接工艺 1 对接接头 钢板的对接接头是根据板件的厚度 焊接方法和坡口的不 同进行焊接 2 T 型接头 T 型接头在一般联接的焊缝可不开坡口 若焊缝要求承载 荷则应按钢板厚度和对结构强度的要求按照设计图纸的规定分别选用各种坡口 型式 3 角接接头 角焊缝一般均不开坡口 但对承受较大载荷及对结构强度 有特殊要求的角焊缝 则要按照规范和设计图纸的要求 开一定的坡口 12 焊接检验 焊接检验是保证围堰建造质量的重要措施 对围堰检验实行自检 互检 专检及最后检验的三检一验制度 做到不合格的原材料不投产 不合格的焊缝 必须返工 从而使焊接质量得到可靠保证 1 焊前检验 包括基本金属质量检验 焊丝及焊条的质量检验 气体检 验 焊工考核 能源和设备检验等 2 焊接过程中的检验 包括结构装配质量检验 焊接规范检验 焊缝尺 寸 及表面检验等 3 焊缝外观要求 焊缝尺寸及表面检验根据 焊缝质量管理规程 JB3223 83 焊缝表面质量检 验标准执行 检验前 焊缝表面及两侧 10mm 内必须清除所有熔渣 飞溅及其它污 物 检验主要根据肉眼及KL 型焊缝检验尺进行 焊缝外形光顺均匀 焊道与焊 道 焊道与基本金属之间应平缓过度 不得有截面突变 4 焊后的检验 焊后的检验包括外观检查和测量 煤油渗透试验等 a 外观检查和测量 不但在焊接过程中应进行外观检查和测量 在焊接完工 后同样要进行检验 检验方法 施工设备如前所述 发现存在缺陷时 应在焊缝 内部质量检查和密封试验之前修补完毕 并重新检验 b 煤油渗透试验 煤油渗透试验是对围堰侧板焊缝水密性 抗渗性的检验 应在焊缝外部检查 后进行 试验前 检验部分不允许油漆和搪水泥 需要试验的箱体表面和焊缝必 须打扫清洁 并且对进行检视的一面除要求打扫清洁 对检视面刷一层石灰浆 凉干 然后在焊缝另一面刷涂煤油 经过一段时间 观察检视面石灰浆是否 发 现煤油渗透现象 石灰浆变色 如发现有渗油现象时 需进行修补 并在修 补后 须重新试验 五 钢围堰拼装 1 搭建底节围堰拼装平台 在桥位 6 墩下游侧约 350 米处利用三艘 1500t 平板驳 船长 75m 宽 13m 型深 3 5m 两头有生活住房及抛锚房 中间甲板长 56 0m 搭建围堰拼 装临时平台 船与船之间的净距为 10 5m 采用 H588 H250 型钢及 377 钢 管作为船体联结系 1 3 艘 1500t 平板驳进场后 利用自身锚锭系统在设计位置抛锚定位 2 割除平板驳甲板围板等障碍物 利用 H588 H250 型钢及 377 钢管 将 3 艘 1500t 铁驳联结成整体 并对平板驳船体进行加固 清理甲板表面杂 物 测量放样 铺设围堰拼装支撑系 形成围堰拼装平台 3 抛设临时平台的锚锭系统 防止围堰拼装过程中因铁驳移动而影响的 围堰拼装定位精度 锚锭系统主锚为 2 个 5t 霍尔锚 池州侧边锚为 2 个 3t 霍尔 锚 安庆边锚采用插打两组 600 钢管桩作为边锚锚桩 2 底节围堰拼装作业 围堰拼装临时平台搭建完成并经验收合格后 开始拼装底节钢围堰 在铁 驳平台的池州及安庆侧外侧分别布置 50t 浮吊 260t 浮吊各 1 台 围堰单元件 运输船分别泊靠工作船外侧 具体布置见下图 底节钢围堰拼装布置图 1 拼装应按对称原则进行 利用一艘 100t 浮吊和一艘 260t 浮吊对称 起吊 1 号和 17 号钢套箱围堰标准节就位后 焊接好 1 号和 17 号围堰的内外斜 支撑 按照对称拼装位置 2 号与 1 号拼接 18 号与 17 号拼接 拼装就位先焊 接好两片的外侧的斜支撑 然后固定两片围堰间水平环连接 侧板调整测量 精确定位后进行拼缝焊接 重复上一步骤进行剩余围堰的拼装 直至围堰合 拢 合拢段根据具体空隙尺寸进行调整 切除预留的富余量进行合拢段焊接 2 安装围堰的吊点 转向马口 布置调锚设施 穿挂下拉缆 穿挂钢套箱 所有边锚的调整段钢丝绳 接头临时固定于围堰顶 3 焊接及检验 围堰拼装合龙成型后 全面进行接缝的焊接 焊接完成后 对焊缝质量 侧板水密性及围堰尺寸 安装精度进行检查验收 4 注意事项 由于铁驳平台为浮体 为方便安装 保证安装精度 围堰分块接高安装 应对称进行 每个单元件安装后应及时固定防止倾覆 安装定位时及时测量 调整铁驳平台平面高差 由于铁驳平台在接高过程中吃水深度在不断增大 过程中也需要不断对 铁驳平台的临时锚进行调整 1