900吨架桥机制造施工组织设计.docx
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900吨架桥机制造施工组织设计
JQ900型下导梁架桥机制造
施工组织设计
中铁九桥工程有限公司
2009年4月
第一章编制说明
一、编制范围
JQ900型下导梁架桥机用于时速350km/h,250km/h客运专线20m、24m、32m双线整孔箱形混凝土有碴轨道及无碴轨道梁(含曲线梁)的架设。
工程内容为架桥机的制造、运输和防腐涂装施工。
二、编制依据
JQ900型下导梁架桥机制造招标文件、合同。
JQ900型下导梁架桥机有关设计图纸和技术文件。
《钢结构设计规范》
《起重机械安全监督规定》
《起重机械安全规程》
《起重机设计规范》
《低合金结构钢》
《碳素结构钢》
《钢铁及有机化学分析方法》
《金属材料室温拉伸试验方法》
《金属夏比铁口冲击试验方法》
《金属材料弯曲试验方法》
《钢及钢结构力学性能试验取样位置及试样制备》
《钢结构工程施工质量验收规范》
《钢结构工程质量检验评定标准》
《低碳合金钢焊条》
《气体保护焊用钢丝》
《焊接用钢丝》
《低合金钢埋弧焊用焊剂》
《钢熔化焊对接接头射线照像和质量分级》
《对接焊缝超声波探伤方法和探伤结果的分级》
《对接焊缝超声波探伤》
《气焊、手工引弧焊及气体保护焊缝坡的基本开型式与尺寸》《表面粗糙度参数及其数值》
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
三、编制原则
(1)全面响应并严格遵守该项目合同文件的要求。
(2)本工组织设计力求采用成熟可靠的工艺、材料、设备,达到技术先进、经济合理、切实可行、安全可靠。
(3)本施组设计根据JQ900型下导梁架桥机设计方案,结合架桥机的结构形式、技术特点、工期要求、工程造价等多方面的因素而编制。
(4)严格遵守有关设计、施工规范、技术规程和质量评定及验收标准,确保工程质量达到业主的要求。
(5)实施项目法管理,通过对人力资源、材料、机械等资源的合理配置,实现工程质量、安全、工期、成本及社会信誉的预期目标。
第二章工程概况
一、设计概况
JQ900型下导梁架桥机用于时速350km/h,250km/h客运专线20m、24m、32m双线整孔箱形混凝土有碴轨道及无碴轨道梁(含曲线梁)的架设。
本架桥机钢结构主要有主梁、主梁—横梁、后支腿、后支腿横梁、中支腿、中支腿横梁、中支腿—分配梁、导梁;导梁—横梁、导梁—支撑座、导梁纵移天车结构、后起重小车结构、前起重小车结构,前支腿、运梁台车、托辊结构、活动油缸吊点主梁及吊杆、平台、梯子等组成,结构件中绝大部分为箱形构件,少量是桁架结构和I形结构,构件联接采用栓接和销接,部分构件上装有机械设备、电气装置。
本架桥机设计采用钢板材质为Q345D,型钢为Q345B。
二、架桥机主要钢结构件介绍
1主梁:
由两片箱形大梁和六根箱形横梁组成的整体平面框架结构。
2后支腿:
由一根支腿横梁、两根弯曲腿组成弯月型刚性门架,与主梁刚性连接。
3中支腿:
由一根支腿横梁、两根支腿本体、分配梁、展翼油缸组成刚性门架。
4前支腿:
由横梁、支腿本体、斜撑、底梁形成口字形架梁承载结构。
5起升系统:
分为前、后起重小车,每台起重小车由四台12t慢速电动卷扬机及其底座、起重横梁、定滑轮组、动滑轮组、分配梁、吊具、起重钢丝绳等组成。
6纵移天车:
分为前、后纵移天车,为横跨起升系统的具有三维动作的龙门起重装置.
7运架梁机台车:
由轮箱总成、承载主梁、分配轮箱组成.
8下导梁:
由两片箱形纵梁和桁架式加长段,通过中间横梁连接构成一个整体简支受力结构.
三、整机工程量约555吨
四、工程特点和难点分析
1工程特点
本架桥机结构设计新颖,具有以下特点:
(1)起重能力大,可移动性强,安全实用。
(2)结构紧凑、抗风和承载能力强、装拆容易、维修性好,外形紧凑,占用空间小,重心低。
2工程难点
经过对架桥机设计图纸进行分析和研究,认为本次在制造方面具有下列难点:
(1)大部分杆件采用熔透焊,在制造中如何控制熔透焊接是制造的难点之一。
(2)如何保证安装尺寸是制造的另一个难点。
(3)连接复杂、受力大、安装精度高,如何保证制造精度是制造中最大的难点。
第三章施工总体规划
一、施工总体目标
1质量目标
确保架桥机杆件制造验收合格率100%,优良率90%以上,。
2安全目标
杜绝死亡和重大水陆交通、火灾、机械、爆炸等事故。
3工期目标
本工程拟自2009年1月4日开始实施,至2009年3月整机制造、涂装完毕,2009年4月发运完毕。
4环境保护目标
严格执行国家和地方行政法规,确保施工中的生态环境保护监控项目与监测结果满足业主和设计文件的要求及有关规定。
二、施工组织机构
1施工组织机构设置
为确保“安全、优质、高效、低耗、按期”地完成JQ900型下导梁架桥机制造工作,公司成立专门的组织机构对架桥机制造工作进行管理,组织机构如图3-1所示。
公司领导组成领导小组,由总经理亲自任领导小组组长,1名副总经理任副组长,公司各职能部门安排专门的人员对全部生产过程进行管理和监控,拟投入的管理人员名单详见表3-1。
表3-1拟投入本工程的管理人员名单
序号
姓名
部门
职务/职称
在本工程中担任职务
1
李书学
行政办公室
总经理/高工
领导小组组长
2
郑自元
行政办公室
副总经理/高工
领导小组副组长
3
汪西昌
技术中心
副总工程师/高工
技术负责人
4
邹文平
安全质量部
部长/高工
安全质量负责人
5
屈祖国
生产计划部
部长/经济师
生产计划负责人
6
陈志强
物资分公司
经理/工程师
物资供应负责人
7
宗良运
机械设备部
部长/高工
机械设备负责人
8
孔霖
财务部
部长/高级会计师
财务负责人
2项目管理层职责划分
根据公司的生产管理模式,本架桥机制造分两层进行管理:
即由公司领导组成专门的领导小组,结合项目的生产情况对全公司的生产项目进行协调,以保证本架桥机生产顺利进行;公司各职能部门安排专门的人员参与到本项目生产管理中,全面负责架桥机制造过程中各项事务的协调和处理工作;参与制造的各分厂同样设有与公司相对应的职能部门,直接负责现场生产的管理以及与公司对口职能部门的联系和沟通。
各部门的职能和分工如下:
(1)技术中心:
负责本架桥机制造的所有技术工作,包括材料计划的编制、工艺方案的制定、工艺文件的编制、施工图的绘制、工装模板的设计、对生产单位进行技术交底、对现场生产进行指导、对生产过程中出现的问题提出处理方案等。
技术组(分厂):
负责将技术中心下发的所有技术文件、图纸内容分解后编制工艺流程卡,下发到生产各班组,对现场各工序生产进行管理和指导。
(2)生产计划部:
负责本架桥机制造年、季、月度生产计划的编制,对生产进度进行动态监控,协调公司各生产项目之间和各生产单位之间出现的各类矛盾,保证项目生产过程的顺畅,分时间段对项目生产进度进行统计和考核。
调度组(分厂):
协助生产厂长进行各工序的分工,对生产线各工序流程进行调度,协调各工序之间的矛盾,对全厂的生产进度情况进行跟踪和调整。
(3)安全质量部:
负责项目生产的安全质量管理工作,根据架桥机制造的技术文件编制架桥机检测计划,安排专职检查人员对架桥机产品进行质量检验,对公司安全生产、劳动保护等进行监督检查。
安质组(分厂):
按照质量管理体系对各工序的半成品和成品进行专检,并对专检合格的产品向公司安全质量部报检,对工厂安全生产、劳动保护等进行监督检查。
(4)物资分公司:
负责公司生产用主材、辅材、小型工具及劳保用品的采购、管理和供应。
材料组(分厂):
按计划从公司物资分公司领取生产用主材、辅材、小型工具及劳保用品等,并进行相关的管理、发放和回收等工作。
(5)机械设备部:
负责公司生产用机械设备的管理、调配和新机械设备的采购。
设备组(分厂):
负责工厂内生产用机械设备的管理、调配和维修保养等,对需新购的机械设备提出采购计划并上报公司机械设备部。
(6)财务部:
负责公司所有财务工作。
(7)管理组(分厂):
负责工厂定额、统计、人事及后勤保障方面的工作。
3项目作业层职责划分
(1)下料工班:
完成本项目所有零件下料、开坡口等工作。
(2)铣边工班:
完成本项目所有零、部件的铣边工作。
(3)组拼工班:
完成本项目所有零、部件及杆件的组拼工作。
(4)焊接工班:
完成本项目架桥机制造所有焊接工作。
(5)钻孔工班:
完成本项目架桥机制造所有制孔工作。
(6)涂装工班:
完成本项目架桥机制造所有涂装工作。
(7)辅助工班:
完成以上工作之外的所有辅助工作,包括起重设备的操作、构件的吊装、构件的转运等。
三、施工场地布置
根据公司目前的生产情况,结合本架桥机的结构特点和工期要求,计划将整机约63.4吨在机械厂制造。
架桥机的试拼装在机械厂前进行,杆件涂装由一分厂涂装队涂装。
具体的场地布置根据机械厂的具体情况定。
四、生产要素配置计划
1技术人员配置计划
根据本工程施工的需要,拟在生产中投入的各类工程技术人员数量如下:
序号
专业
数量
1
结构技术人员
6
2
焊接技术人员
2
3
机械技术人员
4
4
电气技术人员
1
5
试验技术人员
1
6
质检技术人员
1
7
涂装技术人员
1
8
合计
16
2劳动力配备计划
本架桥机生产拟投入的各类工种人员数量如下:
序号
工种
数量
机械厂
1
组装工
10
2
切割工
5
3
电焊工
10
4
钻孔工
2
5
铣边工
4
6
起重工
4
7
吊车司机
4
8
检查工
2
9
探伤工
2
10
电工
1
11
机修工
1
12
除锈
6
13
油漆
5
14
辅助人员
10
15
合计
66
3机械设备配置计划
3.1机械厂拟投入的主要机械设备如下:
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
完好状态
备注
一、校正、下料、加工设备
1
龙门数控火焰切割机
4m跨
台
1
完好
已有
2
多头精密切割机
4m跨、5m跨
台
1
完好
已有
3
半自动切割机
CG2-30
台
1
完好
已有
4
仿型切割机
CG2-150A
台
1
完好
已有
5
带锯床
G72
台
1
完好
已有
6
液压矫正机
YJ-60B
台
1
完好
已有
7
液压矫正机
JZ-40A
台
1
完好
已有
8
双面铣边机
25m长
台
1
完好
已有
9
单面铣边机
XBT-12
台
1
完好
已有
10
中间点焊自动组立机
HG-1500Ⅲ
台
1
完好
已有
11
端面铣床
DX1520
台
1
完好
已有
12
摇臂钻床Z3050×16
φ50
台
1
完好
已有
13
镗床
φ200
台
1
完好
已有
二、焊接设备
1
晶闸管CO2/MAG自动焊机
YD-500KRZ
台
2
完好
已有
2
晶闸管整流弧焊机
ZX5-500K
台
2
完好
已有
3
龙门式自动埋弧焊机
MZG-2X1000
台
2
完好
已有
4
龙门式自动埋弧焊机
ZXG-1000R
台
2
完好
已有
5
龙门式自动埋弧焊机
MHT-5000
台
1
完好
已有
6
交流电焊机
BXI-400-2
台
3
完好
已有
7
自动埋弧焊机
ZXG-1000R
台
1
完好
已有
8
焊条烘箱
ZYHC-30
台
2
完好
已有
9
焊剂烘箱
YJJ-A-200
台
2
完好
已有
三、除锈涂装设备
1
压送式喷砂机
KPBM-1560
台
1
完好
已有
2
无气喷涂机
GPQ9CA
台
1
完好
已有
3
电动空压机
12m3/min
台
1
完好
已有
4
电动空压机
0.9m3/min
台
3
完好
已有
5
喷砂缸
台
1
完好
已有
6
电弧喷涂设备
QD8-D-400
台
3
完好
已有
7
真空泵
ZX-2A
台
1
完好
已有
四、起重及运输设备
1
双桥桁车
20t/18m
台
1
完好
已有
2
桁车
10t
台
2
完好
已有
3
龙门式架桥机
32t/32m
台
1
完好
已有
五、试验、检测设备
1
X射线探伤机
XXQ2505
台
2
完好
已有
2
超声波探伤仪
PXUT-27
台
1
完好
已有
3
磁粉探伤仪
CXD-3
台
1
完好
已有
4
超声波测厚仪
HCH-2000C
台
2
完好
已有
5
硬度计
TH130
台
2
完好
已有
6
涂层测厚仪
LAT-B
台
1
完好
已有
五、技术准备工作
1编制架桥机制造工艺文件
认真研究JQ900型下导梁架桥机所有相关技术文件(设计图纸、规范、技术要求等资料),按照业主和监理的要求编写相关的技术文件,对于架桥机制造的关键工序,编写详细的作业指导书,针对架桥机的质量管理编写质量检验计划,需要评审的技术文件必须经专家评审通过后方可执行。
拟编制的工艺文件如下:
◆《JQ900型下导梁架桥机制造施工组织设计》
◆《JQ900型下导梁架桥机制造规则》
◆《JQ900型下导梁架桥机焊接工艺评定任务书》
◆《JQ900型下导梁架桥机制造作业指导书》
◆《JQ900型下导梁架桥机焊接工艺规程》
◆《JQ900型下导梁架桥机试拼装工艺》
◆《JQ900型下导梁架桥机涂装工艺》
◆《JQ900型下导梁架桥机制造质量检验计划》
◆《JQ900型下导梁架桥机存放、包装及运输方案》
2施工工艺图绘制
按JQ900型下导梁架桥机施工组织设计的方案分别绘制各类杆件施工图,全部采用计算机完成。
内容包括:
整机拼装总图、杆件施工图、部件施工工艺图、零件加工工艺图、材料明细表等。
施工工艺图绘制程序如下:
3工装设计
为保证架桥机的制造精度,将设计制造部分工装胎具。
工装设计流程框图如下:
4焊接工艺评定
4.1焊接工艺评定是编制焊接工艺的依据,应在架桥机制造开工前完成。
评定试验用的母材应与产品一致,尽可能选用碳当量偏高的母材制备试板。
选用的焊接材料应使焊缝的强度、韧性与母材相匹配。
试板焊接时,要考虑坡口根部间隙、环境和约束等极限状态,以使评定结果具有广泛的适用性。
4.2根据本架桥机设计图纸和《JQ900型下导梁架桥机制造规则》的规定,编写焊接工艺评定任务书,报监理工程师审批。
按照批准的工艺评定任务书模拟实际施工条件,逐项进行焊接工艺评定试验。
4.3焊接工艺评定试验提供阶段性报告及最终报告,并在生产中跟踪、检查,补充和完善施工工艺。
4.4试验报告按规定程序审核批准后,根据焊接工艺评定试验报告编写各种接头的焊接工艺规程。
由焊接工程师根据焊接工艺规程的内容组织焊接施工。
5员工培训
根据本工程架桥机焊接的具体结构形式和焊接工艺,在生产前组织焊工进行针对性的技术培训。
所有参加本工程施工的焊工必须持证上岗,对于参与重要的熔透角焊缝施工的焊工必须组织进行专门的焊工考试,考试合格者方可上岗操作。
第四章架桥机制造工艺
1.900t架桥机钢结构制造方案概述
本架桥机钢结构主要有主梁、主梁—横梁、后支腿、后支腿横梁、中支腿、中支腿横梁、中支腿—分配梁、导梁;导梁—横梁、导梁—支撑座、导梁纵移天车结构、后起重小车结构、前起重小车结构,前支腿、运梁台车、托辊结构、活动油缸吊点主梁及吊杆、平台、梯子等组成,结构件中绝大部分为箱形构件,少量是桁架结构和I形结构,构件联接采用栓接和销接,部分构件上装有机械设备、电气装置。
典型的结构件制造方案为:
平板→放样→号料→下料→钻孔→组拼单元件→焊接→矫正→组拼构件→钻孔(镗孔)→试拼→喷砂→油漆。
制孔采用先孔法和后孔法两种方案,镗孔均在构件焊接矫正后进行。
喷砂、油漆,均在试拼或构件验收合格后进行。
构件上安装机械及机械零件的孔和攻丝,均在实测机械设备安装孔后划线再进行。
2.主梁、导梁制作方法
2.1箱形梁
主梁Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下导梁1、2、3均为箱形构件
·下料:
翼板、翼板纵肋、腹板纵肋,多头精切。
·腹板:
横隔板、小筋板数控切割。
·铣边开坡口:
腹板铣边、开坡口,横隔板铣边
·钻孔:
用模板按孔群中心定位,对腹板、翼板进行钻孔,主梁腹板有内、外之分。
·组拼:
均在胎架中,先拼横隔板单元件,镶边板弯制成型、定位焊、焊接,然后与组拼横隔板单元。
腹板、加纵肋组拼、导梁腹板加镶边板、定位焊。
·焊接:
对横隔板单元、腹板单元、按焊接工艺和顺序焊接
·矫正:
对横隔板单元、腹板单元、矫正。
采用热校,控制加热温度800℃以下。
·箱梁组拼:
先铺上翼板在翼板上划出横隔,腹板定位安装线,加装横隔板单位,定位焊,再安装腹板,并进行横隔与腹板、上翼板进行焊接。
再盖下翼缘板。
组装时腹板与翼板要顶紧并确保垂。
,箱形梁两端设工艺隔板,保证箱口尺寸。
·箱梁成型后,加装翼板上的T形纵肋
·箱梁组拼应在胎架中进行,箱梁组拼时两顺号节段合在一起进行,即翼板、腹板单元用联接板和螺栓、冲钉联成一块,然后组拼成箱段,至少4条纵焊缝焊完一道,,才可以拆除螺栓、冲钉,分成二节段再焊。
以焊好的箱段为标准,组拼另一顺号的箱梁节段,同样焊完四条主焊缝第一道,才可拆除螺栓冲钉,再焊第二道,详见工艺流程图。
·焊接:
按焊接工艺及顺序进行施焊
·采用平角焊时第一道焊应用CO2气体保护自动焊或埋焊丝φ1.6mm埋弧自动焊,第二道用φ5mm埋弧自动焊
·采用平角焊时两台焊机同时对称施焊
·采用平角位时,上、下翼板的纵肋焊接同时进行施焊。
·在焊接主焊缝之前,把所有横隔板单元、与翼板、纵肋之间的焊缝施焊完。
·矫正:
采用热矫,使箱梁平面度、拱度、旁弯、端开口对角线符合要求。
·加装小筋板并焊接
·划线钻箱梁底部与支腿联接螺孔
2.2桁架梁
下导梁Ⅳ、Ⅴ梁段为桁架结构
·下料:
板材采用多头精割,角钢采用锯床下料,有线型的零件采用数控下料。
·上、下弦杆组成型并采用卡固、预反拱的方法进行焊接,在中间垫20~25mm钢板,见示意图。
·按节间距离及尺寸在拼装台上划线作永久标志,设定位码、定位块
·按①角钢②弦杆③角钢的顺序组拼竖平面桁架,并定位焊,见示意图
·在弦杆上划出上、下平面拼装竖、斜杆系统线。
·横隔板单元制作同主梁横隔板,有螺栓孔的横隔用模板钻孔。
·在平台上,平放竖平面桁架、加装横隔板单元,见示意图。
·加装另一端竖平面桁架,见示意图。
·根据系统线加装上、下平面联接系,见示意图。
·按焊接工艺及焊接顺序进行施焊。
·施焊起落点要求,角焊缝转角处宜连续绕角施焊。
起落弧点距焊缝端部宜大于10mm;角焊缝端部不设引弧和熄弧板连续焊缝,起落弧距焊缝端部宜大于10mm;弧坑应填满见示意图。
·桁架梁4、5之间,桁架梁4与3箱梁之间的联接,采用销轴方式。
其眼板、眼座在梁段总拼时安装,穿上销轴后焊接
·主梁、导梁总拼时根据划线安装行走轨道,并按设计图要求加装压板或直接焊接
·主梁、导梁总拼时加装栏杆、扶手、平台、梯子的安装座板
3.主梁—横梁
箱形构件、两端四周有角钢
·下料:
上、下翼板、镶边板、多头切割除下料
腹板、横隔板数控切割机下料
角钢锯切下料
·铣边:
横隔板四周铣边。
·钻孔:
角钢划线镗床打孔,翼板、腹板孔在总拼时,四周用角钢号钻。
·组拼:
镶边板下料后,地模热弯成形,焊接后再与腹板组拼,焊接成腹板单元。
·在平台上铺设上翼板,依次加装横隔板、腹板单元、下翼板、定位焊焊接,注意箱口尺寸。
按焊接工艺和顺序施焊,先焊横隔与翼板,再焊腹板,最后进行腹板与翼板的主焊缝,采用船形焊。
·矫正:
在焊缝检查合格之后进行热矫。
4.导梁—横梁
I形构件
·下料:
上、下翼板、肋板焰割除下料,腹板数控切割。
·打磨:
切割边打磨光顺。
·划线:
在翼板上划出腹板安装线,在腹板上划出肋板安装线。
·组装:
翼板与腹板组装成I形构件。
·焊接:
采用自动埋弧焊,按顺序及焊接工艺施焊,船形焊。
·矫正:
焊接角变形采用冷矫,旁弯采用热矫。
·按肋板定位线加装肋板,并焊接。
·钻孔:
角钢划线,用镗床钻孔。
在I梁上划出构件系统线、孔中心线、用已钻好孔的角钢,按尺寸要求点焊在构件上,然后钻孔。
·钻孔后点焊磨除,角钢编号,构件编号。
·除锈、油漆后栓合发运。
5.支撑座
箱形构件
·下料:
翼板、腹板多头切割,横隔板数控切割
·组拼:
按上翼板→横隔板→两侧腹板→焊接→盖下翼板的顺序组拼。
·焊接:
4条角缝采用埋弧自动焊,船形焊位,按焊接工艺用顺序施焊。
·矫正:
热矫旁弯、扭曲
6.挑臂
异形I形构件
·下料:
腹板、吊耳数控切割,翼板、肋板多头切割下料,过焊孔、仿型切割,角钢锯床下料
·下翼板卷制成型,端部冷压折弯
·上翼板划线、钻孔。
·组拼成I形构件,组拼时控制上翼板孔及腹板边距。
·焊接CO2气体手工焊,平角焊,按焊接工艺和顺序施焊。
·加装筋板,角钢后焊接。
·上翼板两端头角变形热矫平
·吊耳先上机床镗孔并焊接,再加筋板焊接。
·上翼板端头划定位线,安装吊耳并焊接。
7.后支腿
L形箱形构件、端部附挑梁
·腹板对接,为节省材料,腹板采用对接,对接时直线及宽、长均放切割余量,腹板园弧部份数控切割、开坡口,平位埋弧焊,焊后焊缝顺应力方向打磨平。
焊缝检查合格后,放样、划线,用半自动切割,对称同时下料,确保线型与尺寸。
·上、下翼板、肋板、多头切割下料。
横隔板、筋板数控切割下料。
·横隔板四周铣边,筋板90°铣边。
·钢管锯床下料。
·上、下翼板卷制成形,肋板分块下料组拼成曲线并对接焊。
·组拼:
肋板先和上翼板组拼并焊接,焊接时采用跳焊法,CO2气体保护手工焊,调校线形及角变形,也可采用肋板先与上、下翼板定位焊,在盖下翼板前焊接。
·在胎架中先铺设腹板、横隔板、再安装上翼板和另一块腹板,待横隔板焊接后再盖下翼板。
·焊接:
四条主角焊缝采用平角焊,用CO2气体保护自动焊或φ1.6mm埋弧自动焊打底,埋弧焊φ1.6mm盖面。
·后支腿上端划杆件中心线,再划端部垂直中心线的圈线,以理论长度切割并开坡口、打磨。
·上法兰:
下料、划十字中心线、钻孔。
·上法兰与支腿上端组拼,按十字中心线对接、对位,定位焊
·焊接:
手工焊,焊条J507。
焊接前,法兰盘采取加强措施,防止焊接变形。
·矫正:
上法兰平面度要求0.2mm/m2。
·加装筋板、上端与上法兰顶紧焊接
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