主桥钢结构安装施工关键工序操作手册

主桥钢结构安装施工关键工序操作手册1.总则1.1编制目的为规范主桥钢结构安装施工关键工序操作，明确各工序技术要求、质量标准及安全要点，规避施工风险，确保安装施工质量、安全、有序推进，保障工程达到设计及相关规范标准，特制定本手册。本手册适用于主桥钢结构安装全流程关键工序作业，所有参与施工的管理人员、技术人员及作业人员必须严格遵照执行。1.2编制依据本手册编制严格依据以下规范、标准及设计文件，确保内容的合法性、科学性和可操作性：《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032—94）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）《铁路钢桥制造规范》（TB10212—98）《钢结构设计规范》（GB50017—2003）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82-91）《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323—87）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结构分级》（GB11345—89）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）主桥钢结构施工设计图纸、施工方案及相关技术文件1.3适用范围本手册涵盖主桥钢结构安装施工中所有关键工序，包括施工准备、现场卸车、单元拼装、单元焊接、水平运输、节段连接、临时支撑拆除等，适用于各工序的作业指导、质量控制及安全管理，覆盖所有参与钢结构安装的作业班组及相关管理人员。2.施工准备关键工序操作要求施工准备是钢结构安装的前提，直接影响后续施工质量及进度，核心关键工序包括技术准备、现场准备、材料准备，操作要求如下：2.1技术准备组织技术人员全面熟悉施工图纸、设计文件及相关规范标准，明确工程结构特点、钢结构安装技术要求、质量标准及重难点，形成图纸学习记录。严格开展施工图纸会审，针对图纸中存在的尺寸偏差、工艺矛盾、标注不清等问题，及时与设计单位沟通确认，形成正式图纸会审记录，所有问题解决后方可进入后续施工。编制详细的钢结构安装施工方案、各关键工序作业指导书，明确质量保证措施及安全防护方案；组织全体施工人员进行技术交底和安全培训，重点讲解施工流程、操作要点、质量控制标准及安全注意事项，确保每位作业人员熟练掌握相关要求，交底后签署交底记录。提前进行焊接工艺评定，根据评定结果确定各类型焊缝的焊接参数、焊接方法及操作要求，编制焊接工艺卡，用于指导现场焊接施工；焊接工艺评定报告需经审核合格后归档留存。建立完善的测量控制网，对施工现场的平面位置、高程进行精确测量放线，设置永久性控制点和临时控制点，控制点布置合理、牢固，测量完成后进行复核校验，确保测量精度满足钢结构安装要求，测量记录完整可追溯。2.2现场准备清理施工现场，平整作业场地，拆除障碍物，清理杂物及浮土，确保施工场地畅通无阻，作业区域平整坚实，避免影响吊装、拼装等作业。按施工方案搭建临时设施，包括办公区、生活区、材料堆放区、钢结构加工区、焊接防护棚等，临时设施布置符合施工流程及安全规定；材料堆放区需划分区域，做好标识，避免不同规格、材质的构件及材料混杂堆放。修建施工便道和吊装场地，施工便道需满足运输车辆及吊装设备的通行要求，路面平整、承载力达标；吊装场地需专门平整、压实，承载力满足吊装设备工作要求，必要时铺设路基箱或道木，防止吊装设备下陷。布置施工现场供水、供电、供气系统，确保施工期间水、电、气供应稳定可靠；供电系统符合安全用电要求，设置配电箱、漏电保护器等安全设施，线路布置规范，避免乱拉乱接；供气系统（氧气、乙炔、二氧化碳）需保证气体纯度和压力满足焊接要求，气瓶存放符合安全规定，远离火源及高温区域。安装临时支撑结构，包括河跨和岸跨的支撑体系，河跨支撑需按设计要求设置桩基，支撑上部横梁采用桁架型式，桁架上安装滑移梁，用于单元节段的水平位移；临时支撑安装后需检查其强度、刚度和稳定性，确保满足钢结构拼装、运输及焊接过程中的受力要求，安装记录完整。2.3材料准备钢材、焊接材料、螺栓等主要材料进场时，必须提供质量证明书、合格证等完整质量证明文件，进场后按规范要求进行抽样检验，检验项目及频次符合相关标准，检验合格后方可投入使用，不合格材料严禁进场。钢材的规格、型号、材质必须符合设计要求，进场后检查钢材表面，不得有裂纹、锈蚀、变形、夹层等缺陷，表面锈蚀等级及处理符合焊接要求；钢材堆放需分类存放，做好防潮、防锈措施，避免损坏。焊接材料的选用需与母材相匹配，焊条、焊丝、焊剂等规格、型号符合设计及焊接工艺要求；焊条、焊剂需按规定进行烘焙和保温，J507型焊条需350℃烘焙2小时，110-120℃保温1.5-2小时，烘焙后的焊接材料需存放在保温筒内，随用随取，严禁使用未烘焙或烘焙不合格的焊接材料。螺栓的规格、型号、材质符合设计要求，连接副的扭矩系数或预拉力需符合相关标准规定，进场后进行抽样检验，检验合格后方可使用；螺栓存放需防潮、防腐蚀，避免生锈影响连接质量。氧气、乙炔、二氧化碳等辅助材料，需符合相关标准规定，纯度和压力满足施工要求；二氧化碳气体纯度不小于99.5%，确保焊接质量。3.现场卸车关键工序操作要求现场卸车是钢结构安装的第一道现场作业工序，核心控制吊装平稳性、构件保护及堆放合理性，操作要求如下：构件单元采用水路运输至施工现场，靠岸后选用两台200吨汽车吊或一台250吨履带吊进行卸车；构件外型尺寸为L×W×H=16米×7米×2.5米，重量为60吨，吊装设备选型需满足吊装承载力要求。若采用两台200吨汽车吊抬吊，汽车吊工作半径控制为16米，选用30.5米臂长，此时额定起重量为36吨，两台吊车协同作业，确保吊装总承载力满足构件重量要求；吊耳板需在工厂内焊接于桥面板上，焊接部位需进行超声波检验，检验等级不低于二级标准，检验合格后方可用于吊装。卸车过程中，必须设置专人指挥，指挥人员需持证上岗，熟悉吊装操作规程，统一指挥信号，确保吊装平稳，避免构件碰撞、挤压、变形或损坏；吊装时缓慢起吊、平稳移动，严禁急停、急转。构件卸车后，需放置在指定的堆放场地，堆放场地需平整、坚实，构件下方垫设道木或方木，垫设位置合理，避免构件受力不均产生变形；构件堆放需分类，按安装顺序摆放，标识清晰，便于后续拼装作业，同时做好防潮、防锈措施。卸车完成后，及时检查构件外观质量，查看是否有碰撞损坏、变形等情况，若发现缺陷，需及时记录并上报，处理合格后方可进入下一道工序。4.制作单元现场拼装关键工序操作要求制作单元现场拼装是将单个制作单元拼接成符合安装要求的整体单元，核心控制拼装精度、吊装平稳性及临时固定可靠性，操作要求如下：拼装场地利用钢桥下的混凝土梁，中间设置一处临时支撑，将16米×7米×2.5米的制作单元在支撑上焊接拼接成整体，完成后的安装单元外型尺寸为L×W×H=32米×7米×2.5米，重量为120吨，拼装过程中需控制单元尺寸偏差。制作单元吊装至支撑上时，选用2台200吨汽车吊或1台250吨履带吊，吊装设备需满足吊装承载力要求；吊装过程中设专人指挥，缓慢起吊、平稳就位，确保构件准确放置在临时支撑上，避免偏移。拼装前，需对每个制作单元的尺寸、形状、焊接质量、表面状况等进行全面检查，核对构件编号及规格，若发现尺寸偏差、焊接缺陷等问题，需及时调整、返修，合格后方可进行拼装。拼装时，严格按照设计要求及拼装工艺进行，控制单元之间的间隙、错边量，确保拼装精度符合规范及设计要求；拼装过程中，及时采用临时固定措施，临时固定焊缝需满足强度要求，防止构件移位。拼装过程中，同步进行焊接固定，焊接作业需符合本手册第5章焊接关键工序操作要求，确保焊接质量；拼装完成后，对安装单元的整体尺寸、形状、焊接质量、拼装精度等进行全面检查，检查合格后，方可进入水平运输工序。5.单元焊接关键工序操作要求焊接是钢结构安装的核心工序，直接决定钢结构连接强度及工程质量，核心控制焊接材料、焊接工艺、焊接检验及施工环境，操作要求如下：5.1焊接材料与设备准备现场焊接采用手工电弧焊、CO₂气体保护焊和埋弧自动焊三种方式，焊接材料选用需与母材严格匹配，具体选用标准如下：

手工电弧焊：焊接Q345qD钢和Q345D钢时采用J507型焊条；焊接Q235B级钢时采用J422型焊条；Q235B级钢与Q345qD钢、Q345D钢焊接时，选用J502型焊条。CO₂气体保护焊：选用ER50-6型实芯焊丝和KFX-712C药芯焊丝，CO₂气体纯度不小于99.5%，避免气体杂质影响焊接质量。埋弧自动焊：选用H08A焊丝，焊剂选用J431型，焊剂需按规定烘焙后使用。焊接设备需性能良好、运行正常，满足焊接工艺要求；焊接前，对直流电焊机、CO₂气体保护焊机、埋弧自动焊机等设备进行全面检查、调试，确保焊接电流、电压、焊接速度等参数可稳定控制，符合焊接工艺卡要求；焊接设备需定期维护、检修，做好维护记录。配备专用焊接辅助设备，包括100Kg烘箱2台（用于焊接材料烘焙）、保温筒15只（用于存放烘焙后的焊接材料）、角向磨光机12台（用于焊缝打磨、构件清理）等，辅助设备需完好可用。5.2焊接作业基本要求所有焊工必须持证上岗，按考核合格的焊接方法和焊接位置施焊，严禁无证作业或超出考核范围施焊；焊工上岗前需进行岗前培训及实操考核，合格后方可开展焊接作业。焊接前，对焊接接头进行彻底清理，去除接头表面的油污、铁锈、水分、氧化皮等杂质，清理范围符合焊接工艺要求，确保焊接接头纯净，避免产生焊接缺陷。焊工施工时，严格遵守焊接工艺卡的各项参数，不得擅自更改焊接电流、电压、焊接速度等；严禁在焊道外母材上引弧，焊缝终端弧坑必须填满，避免弧坑裂纹。对于双面坡口焊缝，一面焊接结束后，另一面焊接前需进行彻底清根，清根后检查无缺陷，方可进行另一面焊接；多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后，及时清理焊渣及表面飞溅物，检查无夹渣、咬边等缺陷后，再进行下一层焊接。焊接过程中，焊工需密切观察焊缝成形情况，及时调整焊接操作，避免出现咬边、夹渣、气孔、裂纹等焊接缺陷；发现缺陷时，需及时停止焊接，清除缺陷后再继续施焊。焊接完毕后，焊工需清理焊缝表面熔渣及两侧飞溅物，检查焊缝外观质量，确认无明显缺陷后，在焊缝附近用油漆标注焊工钢印号，做好焊接记录。厚板多层焊时，需连续施焊，控制层间温度，每一道焊接完成后及时清理焊渣及表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时，必须彻底清除后再焊；坡口底层焊道采用手工电弧焊时，宜使用不大于Φ4mm的焊条，底层根部焊道最大厚度不应超过6mm。工地接头焊接时，需注意温度变化对接头焊接的影响；安装时需设置足够数量的固定点，确保固定强度，当工地焊缝形成并具有足够的刚度和强度时，方可解除安装固定点，防止焊缝裂纹及接口错边量超差。箱内焊接采用CO₂气体保护焊时，必须采取通风防护安全措施，确保焊接作业环境通风良好，避免CO₂气体积聚，保障焊工人身安全。严禁在母材上引弧、打火或装焊不必要的夹具，避免损坏母材。5.3焊接工艺及防变形措施现场施焊前，针对加工制作中不同的焊接型式，已完成焊接工艺评定，施工时严格按照焊接工艺评定报告及作业指导书执行，不得擅自更改焊接工艺。焊接优先采用气体保护焊（CO₂气体保护焊），对于气体无法到达的焊接位置，采用手工电弧焊；埋弧自动焊主要用于桥面板的对接焊接，提高焊接效率及焊接质量。各类型焊缝具体焊接工艺要求：

桥面板对接焊接：先焊下面仰缝，采用手工电弧焊焊接；再焊上面平焊缝，下面仰焊缝焊接完成后，在上面用碳弧气刨清根，而后采用CO₂气体保护焊打底，埋弧自动焊填充盖面。纵向腹板对接焊接：打底采用手工电弧焊，填充及盖面均采用CO₂气体保护焊。人孔位置补焊：采用内置陶瓷衬垫的坡口熔透焊，手工电弧焊打底，填充及盖面均采用CO₂气体保护焊。焊接变形控制措施，严格执行以下要求：

优先采用线能量输出小的焊接方式，除仰焊无法使用CO₂气体保护焊外，其他焊接位置均优先采用CO₂气体保护焊，减少焊接变形。采用对称焊接工艺，箱体焊接时对称布置焊工，确保焊接速度基本一致；横向施焊顺序宜从桥面中轴线向两侧焊接，尽量做到对称施焊，抵消焊接变形。采用合理的焊接顺序：先焊主焊缝，后焊次要焊缝；对于钢箱梁，先焊四周横向环缝，探伤合格后焊接纵向嵌补段焊缝，最后补焊人孔，避免焊接应力集中导致变形。焊接完成后，采取保温措施，使焊缝缓冷，减少焊接应力及焊接变形。5.4引弧板和引出板设置要求T型接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端，必须配置引弧板和引出板，其材质、坡口形式需与被焊母材完全相同，确保焊接质量。引弧板、引出板设置采用以下两种形式之一：

形式一：采用与母材同厚度、同坡口形式、同材质的材料制作引弧板和引出板。形式二：采用厚度不小于6mm的同材质钢板，拼成与被焊接件相同的坡口形式。手工电弧焊和气体保护焊焊缝引出长度应大于25mm；形式一的引弧板、引出板宽度应大于50mm，长度宜为30mm~1.5t（t为母材板厚）；形式二的引弧板、引出板厚度不小于6mm，长度宜为30mm~50mm。引弧板、引出板、垫板的固定焊缝，需焊在接头焊接坡口内和垫板上，严禁在焊缝以外的母材上焊接定位焊缝，避免损坏母材。焊接完毕后，采用火焰切割去除引弧板和引出板，切割后对切口进行修磨平整，不得使用锤击落引弧板、引出板，防止损伤焊缝及母材。5.5焊接环境控制（防风、防雨）施工现场放置风速仪，定时测量并记录施工期间的风速；焊接作业区风速控制要求：手工电弧焊风速不超过8m/s，气体保护焊风速不超过2m/s，当风速超出规定时，必须设置防风棚，确保焊接质量。工地地面拼装焊缝位置处设置防风防雨棚，顶板焊接工作必须在临时工作棚内进行；CO₂气体保护焊必须在防风棚内施焊，避免风影响焊接成形及焊接质量。施工现场准备足够的雨具，小雨天气可继续焊接及施工，但施焊人员必须佩戴绝缘手套、穿绝缘鞋，做好防漏电措施；雨天严禁进行高空焊接作业，避免触电及焊接质量隐患。高空焊接时，在构件下方设置接熔渣托盘及专人监护，防止焊花随意飘落引起火灾，监护人员全程坚守岗位，及时处理突发情况。5.6焊接检验要求焊接检验贯穿焊接全流程，分为焊接前检验、焊接中检验、焊接后检验，确保焊接质量符合要求，操作要求如下：焊接前检验：重点检查焊接接头的组装精度、坡口加工质量、焊接区域清理情况、引弧板及引出板安装情况，同时检查焊接材料烘焙记录、焊工资质、焊接设备调试情况，所有项目合格后方可开始焊接。焊接中检验：检查焊接工艺参数执行情况、焊工操作规范性、焊接过程中的清根及焊渣清理情况，及时发现并纠正焊接过程中的违规操作及质量隐患，做好检验记录。焊接后检验：

外观检查：钢结构构件焊接后，自然冷却至工作环境温度后进行外观检查；采用肉眼观察、放大镜及量具检查，焊缝金属表面应平缓过渡、焊波均匀，无咬边、夹渣、气孔、裂纹、未焊透等缺陷，焊缝尺寸符合设计及规范要求；检查合格后，在焊缝附近标注焊工钢印号，做好外观质量记录。内部缺陷检查：焊后24小时，先检查焊缝外观是否有裂纹，而后进行规定比例的超声波无损检测、X射线检测及磁粉探伤检查；超声波检测依据《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345－89），X射线检测依据《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323-87），质量等级不低于《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）规定。缺陷返修：对于内部缺陷部位，需采用磨光机或碳弧气刨彻底清除缺陷，返修时采用与正式焊接相同的焊接工艺，返修后需进行复探；同一部位的返修次数不得超过两次，若需第三次返修，必须制定专门的返修方案，经审核批准后实施。所有焊接检验记录、探伤报告需完整归档，做到可追溯，检验不合格的焊缝不得进入下一道工序。6.水平运输关键工序操作要求水平运输是将拼装合格的钢桥节段单元运输至安装位置的关键工序，核心控制运输平稳性、设备可靠性及位置精度，操作要求如下：水平运输采用牵引油缸拖拉方式，牵引装置选用两台40吨牵引油缸、钢绞线及配套控制系统；钢桥节段单元外型尺寸为7米×32米，重量约120吨，选用4只行走台车，每只台车承重量60吨，确保运输设备承载力满足要求。运输前，对牵引装置、行走台车、滑道等进行全面检查，检查牵引油缸性能、钢绞线完好性、行走台车运行灵活性、滑道平整度及牢固性，确保所有设备性能良好、运行正常，无安全隐患；同时检查节段单元的固定情况，确保运输过程中不会移位。水平运输时，节段单元与滑道之间放置行走台车，调整台车位置，确保节段单元受力均匀；设置专人指挥，统一指挥信号，控制牵引速度，确保节段运输平稳，避免急拉、急停，防止构件碰撞、变形或损坏。运输过程中，安排专人全程监护，随时检查行走台车的运行情况、节段单元的位置偏差及固定情况，若发现台车卡阻、节段偏移等异常情况，立即停止运输，及时调整处理，排除隐患后再继续运输。第一单元牵引到位后，及时采用临时固定措施，将节段单元牢固固定，防止移位，而后进行后续单元的运输；其余单元的牵引运输流程与第一单元一致，运输过程中控制各单元之间的位置偏差，为后续节段连接做好准备。水平运输完成后，检查节段单元的外观质量及位置精度，确认无变形、无损坏、位置准确后，方可进入节段连接工序。7.节段单元之间连接关键工序操作要求节段单元之间的连接直接影响主桥钢结构的整体性及承载能力，核心控制连接精度、焊接质量，操作要求如下：节段单元之间的焊接连接范围包括：顶板纵、横向对接缝，底板纵、横向对接缝，腹板、球形扁钢横向对接缝，U形肋嵌补段对接焊缝，U形肋和球形扁钢嵌补段与顶底板焊缝等，所有焊缝均需按设计及规范要求焊接。节段单元连接焊接原则及顺序，严格遵循以下要求：

第一、第二单元拼装调整完毕后，先进行定位焊接，确保单元位置固定；第二、第三单元拼装调整完毕后，进行定位焊接，而后焊接第一、第二单元之间的焊缝；第三、第四单元拼装调整完毕后，进行定位焊接，而后焊接第二、第三单元之间的焊缝；依次类推，确保各单元连接有序，焊接应力均匀分布，避免应力集中。节段单元连接焊接的工艺要求、操作规范、环境控制及检验标准，与本手册第5章单元焊接关键工序操作要求完全一致，严格按照焊接工艺卡执行，确保焊接质量。节段单元拼装调整时，控制单元之间的间隙、错边量，确保连接精度符合设计及规范要求；定位焊接的焊缝长度、间距需符合规定，确保定位牢固，避免焊接过程中单元移位。焊接完成后，及时进行焊缝的外观检查及内部缺陷检查，检查项目、检验方法及合格标准与单元焊接检验要求一致；检验合格后，方可进行下一组单元的连接，不合格焊缝需及时返修，返修后重新检验。所有节段单元连接完成后，对整体钢结构的连接质量、位置精度进行全面复核，确保符合设计要求，为后续临时支撑拆除做好准备。8.临时支撑拆除关键工序操作要求临时支撑拆除是钢结构安装的收尾关键工序，核心控制拆除顺序、拆除安全及结构稳定性，操作要求如下：临时支撑的拆除必须在拉索安装调整完毕、钢结构整体连接牢固且具有足够的刚度和承载力后进行，严禁提前拆除；拆除前，需经技术人员检查确认，签署拆除指令后，方可开始拆除作业。拆除前，对临时支撑的结构进行全面检查，查看支撑构件的连接情况、锈蚀情况，确认拆除过程中不会对已安装的钢结构造成碰撞、损坏，不会导致结构失稳。拆除顺序必须符合设计要求及施工方案规定，采用分段、分批次拆除方法，严禁一次性全部拆除；拆除时，先拆除次要支撑构件，再拆除主要支撑构件，先拆除岸跨支撑，再拆除河跨支撑，逐步卸载，避免钢结构瞬间受力突变导致变形或损坏。拆除作业时，设置专人指挥，指挥人员熟悉拆除流程及安全要求，统一指挥信号；作业人员需佩戴好个人防护用品，高空拆除作业需系安全带、戴安全帽，做好高空防护措施，防止高空坠落。拆除的构件需及时清理出场，分类堆放整齐，严禁随意丢弃或堆放于施工现场，避免影响后续作业及安全；拆除过程中，做好构件保护，避免构件碰撞、损坏，可回收利用的构件需妥善存放。临时支撑拆除完成后，对施工现场进行全面清理，清理杂物、垃圾及拆除废料，恢复场地原貌；同时检查主桥钢结构的外观质量、位置精度及结构稳定性，确认无异常情况后，完成临时支撑拆除工序。9.质量控制要点各关键工序必须严格遵循本手册及相关规范、设计要求操作，实行“三检制度”（自检、互检、专检），每道工序自检合格后，报班组互检，互检合格后报专职质量员专检，专检合