市政道路钢箱梁施工组织设计.docx
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市政道路钢箱梁施工组织设计
1、概述
2、规范及标准
3、材料
4、制作要求及工厂工艺方法
5、焊接及无损探伤
6、涂装要求
7、钢构件的堆放、装卸及运输
&现场安装与焊接
9、产品验收
10、施工管理体系
11、安全文明施工
12、质量方针、质量目标、质量承诺
13、项目管理人员名单
1、概述
1.1本技术要求及加工说明适用于中环(2.5标)汶水路高架工程57m39m钢箱梁的制作及安装,作为生产设计、厂内制作、安装、验收的统一标准。
1.2钢结构制作前,首先应了解结构所处总体地理位置的道路中心线和边线平面线型、纵断面线型以及与立柱、支座、桥面排水构造等的关系;了解与相邻结构的衔接形式以及施工方案;
了解架桥方案及交通组织要求等。
1.3本桥钢箱梁共分四个独立箱体,跨距分别为39m57m
为单跨左右双副。
39m跨左右对称相同(安装里程不同),平面投影成短形。
57m跨左右不对称,平面投影成扇形,位于道路缓和曲线变化段上。
桥面横坡为:
39m单面2%黄坡,57m右幅桥面为2%单面横坡,左幅桥横坡为一变化值从-1.15%〜0.9%。
计跨中拱值为39m梁5.5cm,57m梁13.5cm,并按圆曲线设置拱度。
箱体外形尺寸:
39m大梁长38880mm宽19000mm横断面中部梁高2000mm左右幅桥相同;57m梁左桥左侧长度为58032mm右侧长度
56945mm右幅桥左侧长度为55728mm右侧长度56815mm梁宽:
25250mm横断面中部梁高2500mm箱体纵坡高差:
39m右幅为30mn,左幅20mm57m左幅左侧为201mn,右侧为323mm(高差方向相反),右幅为353mm本桥钢箱梁横截面外壳线型为弧型。
57m梁横向由9联箱体组成,39m由7联箱体组成。
1.4钢结构在加工制造中,必须对关键性零件,构件的半成品和成品
进行检查、验收,并做好加工及检查记录以备跟踪和查考。
1.5制造和检验所使用的量具、仪器、仪表等必须由二级以
上计量机构检验合格后方可使用。
工厂与工地用尺应相互校验,以保证制作安装的精度。
1.6本工程钢结构加工制造,必须严格进行施工过程中的全
面质量控制和管理,以确保质量,不留隐患。
2、规范与标准
2.1《公路桥涵施工技术规范》
(JTJ041-2000)
2.2《铁路钢桥制造规范》
仃B10212-98)
2.3《桥梁用结构钢》(GB
/T714-2000)
2.4《钢熔化焊脚接焊缝磁粉探伤》
(JB/T6061-92)
2.5《手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》
(GB985-88)
2.6《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》
(GB986-88)
2.7《低碳钢及低合金高强度钢焊条》
(GB981-76)
2.8《焊接用钢丝》(GB1300-77)
2.9《低合金钢埋弧焊用焊剂》(GB12470-90)
2.10《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》
(GB3323-87)
2.11《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》
(GB11345-89)
2.12《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
(JB8923-88)
2.13《桥梁焊接规范》(美国)(AWSDI.1-98)
3、材料
3.1本桥钢结构钢板采用Q345q(C)。
材料化学成份及机械性能应符合(GB/T714-2000)《桥梁用结构钢》的有关规定。
如钢材供应品种不能满足设计要求,代用钢材的化学成份、机械性能应与原设计基本一致,并取得设计工程师的认可。
3.2钢材化学成分应符合表3.1的规定
表3.1钢材化学成分
牌号
质量
化学成份
等级
C
Si
Mn
P
S
Als
Q345q
C级
0.20
w
0.60
1.10
1.60
w
0.035
w
0.035
注:
(1).表中的酸溶铝(Als)可以用测定总含铝量代替,此时铝含量应
小于
0.02%。
⑵.Q345q(C)的碳当量Ccq<0.43%
按Ceq%=C+Mn+Si+Ni+CrMoV
624405414
表3.2钢材的机械性能
牌号
质
量
等
级
厚
度
mm
屈服
占八、、
(TS
MPa
抗拉强度
tb
MPa
伸长
率
8s
%
V型冲击功(纵
向)
180C弯曲
试验
小=弯心直径
3=试样厚度
温
度
J
时效
J
不小于
<16
>16
Q345
q
<1
6
345
510
21
C
>16
325
490
20
0
34
d=2a
d=3a
35
3.4钢板厚度偏差应符合表3.3的规定
表3.3钢板厚度允许公差表
板厚(mm)
5W8<8
8<8<16
16<8<30
公差(mm)
+0.8
+0.8
+1.3
公差(mm)
-0.4
-0.5
-0.6
3.5钢板的不平度应符合表3.4的规定
表3.4钢板的不平度允许公差表
板厚(mm)
允许的不平度偏差(mm)
测量长度
1000mm
测量长度
2000mm
5<5<8
8
12
8<5<16
7
11
16<5<30
7
10
3.6表面质量
钢板和型钢表面不应有裂纹、气泡、结疤、折叠、夹杂,钢材不应有分层。
如有上述表面缺陷允许清理,清理深度从实际尺寸算起,不应大于钢材厚度公差之半,并应保证最小厚度。
清理处应平滑无棱角。
本工程厚度大于20mm勺钢板,需进行100%超声波探伤,探伤等级山级。
本工程厚度14〜20mm勺钢板,需进行10%超声波探伤(按炉号取张数的10%,探伤等级山级。
如发现缺陷则需加大抽检比例,如仍发现缺陷,则需进行100%超声波探伤。
原材料复试按炉批号每10个炉号抽验一组试件取样复试。
3.8包装标记及质量证明书
钢材的包装,标记及质量证明书应符合GB/T247-1997及GB/T2101-1989的规定。
本桥用钢材均应附有钢厂质量证明书。
4、钢结构制作要求及工厂工艺方法
4.1施工组织设计文件报请业主、监理部门并会同有关单位
进行讨论
通过,作为本工程开工的依据。
4.2制作加工准备及预处理
4.2.1钢板在下料切割前,应进行矫平等预加工处理,钢板
矫平后不
得出现折皱、翘曲等影响质量的现象,表面不应有明显的凸痕
和其它损
伤,必要时应进行局部整修或打磨整平。
4.2.2号料前应清除钢材表面油污、氧化皮等污物,并进行车间底漆
预处理,车间底漆干膜厚度20〜30卩m
423号料前应检查钢板的牌号、规格、质量,确认无误合
格后,方
可号料。
4.2.4号料所划的切割线必须正确清晰,号料尺寸允许偏差:
±lmmb
4.2.5放样和样板(样杆)的允许偏差应符合表4.1的规定。
表4.1放样和样板(样杆)的允许偏差
项目
允许偏差
平行线距离
±0.5mm
对角线差
1.0mm
宽度、长度
+0.5mm—1.0mm
孔距
±0.5mm
曲线样板上任意
点偏离
1.0mm
4.3零件加工、部件组合、节段组装技术要求
4.3.1零件加工
4.3.1.1各类钢结构部件的零件,应采用气割切割,并优先考虑数控切
割和自动、半自动气割。
手工气割只能用于次要零件或切割后仍需边缘加工的零件。
4.3.1.2
气割前应将料面上的浮锈及脏物清除干净,钢料应
放平、垫稳,
割缝下面应留有空隙。
431.3气割零件尺寸允许偏差应符合下列规定。
精密切割土1.0mm
自动或半自动切割土1.5mm
手工气割土2mm
4.3.1.4零件边缘加工后,应无杂刺、渣、波纹、崩坑等,
缺陷应修磨匀顺,刨铣时应避免油污污染钢板。
4.3.2零件和部件加工精度应符合(JTJ041-2000)的有关规
^定。
4.3.3零件和部件的矫正和弯曲
4.3.3.1桥用低合金结构钢在环境温度低于—12C时,不得
进行冷矫和冷弯曲。
4.3.3.2主要受力零件冷作弯曲时,环境温度不宜低于一
5C,内侧弯
曲半径不得小于板厚的15倍,小于者必须熟煨,熟煨温度宜控制在900〜
1000C之间。
零件冷作弯曲后边缘不得产生裂纹和撕裂。
4.3.3.3热矫温度应控制在600〜800C之间,矫正后钢材温度应缓慢冷却,降至室温以前,不得捶击钢料或用水急冷。
4.3.3.4矫正后零件表面不应有明显的凹痕和其它损伤。
零
件矫正后
允许偏差应符合(JTJ041-2000表1722)。
434零部件的组合拼装
4.3.4.1组装必须在相应的平台或胎架上进行。
4.342零部件组拼的允许偏差应符合表4.2的规定。
4.3.5分段的拼装
4.3.5.1分段的拼装应考虑必要的防止构件变形的措施。
如设置假隔
舱等,以确保接头尺寸精度。
表4.2零、部件组拼装允许偏差
类
别
项目
简图
允许偏差
零
高度H
y
+1.5
部
L1
-0.5
竖板中心与水
板中心偏离
腹板高H
盖板、腹板与
单元
纵肋、竖肋间
盖板宽B
整体组装隔板
U肋中心间距
S1
桥
顶部横隔板间
面
距
板
S2
件
横向不平度
fl
纵向不平度
△<1
+1.5
±2
±2
±2
S1/250
W±2
S2/500
W±2
1/1m
f2
扭曲
每段w
10
球扁钢间距
桥底板件
a
顶部横隔板间
距
S2
球扁钢垂直度
横向不平度
fl
纵向不平度
f2
扭曲
a<2
flw
a/250
W±2
f2w
S1/500
W±2
扭曲w
1/1m
每段w
10
435.3设置胎架要足够的刚度,并且每节段组装完成后需进行复测和调整。
以保证分段的线型。
4.3.5.4各分段的零件、部件应标记清楚。
4.3.6组装中变形的控制
4.3.6.1应编制合理的焊接工艺和焊接程序,使构件或分段
组装时的
变形和焊接收缩尽量小,并应适当考虑减少结构的焊接拘束应
力。
4.362施焊。
4.3.6.3
4.3.6.4
产生不利影响。
4.365
分段组装允许偏差应符合表4.3的规定。
在有较大拘束条件下进行焊接时,焊缝应尽量连续
构件焊接前,可适当设詈反变形和收缩余量。
要采取有效措施防止由焊接产生的变形而对钢结构
表4.3分段组装基本尺寸允许偏差
项目
允许偏差
(mm)
名称
检查方法
梁高h
hw2m
测量两端腹板处高
度
±2
h>2m
±4
跨度L
测两支座中心距离
L以m计
±(5+
0.15L)
全长
±15
腹板中心距
测两腹板中心距
±3
盖板宽度b
±4
横断面对角线差
测两端断面对角线
差
4
旁弯
L以m计
3±0.1L
拱度
+10,-5
支点拱度差
5
腹板平面度
H为盖板与加劲肋或
加劲肋与加劲肋之
间的距离
vh/250且
<8
扭曲
每段以两端隔板处
为准
每米w1,
且每段w10
441各构件、分段拼装端口,应在自由状态下对准,进行测量、矫正,严禁用捶打,卡压等强制手段使各分段接口,零部件、匹配件强制就位。
4.4.2现场工地拼装的分段接口的焊接坡口需在厂内加工完
毕,减少现场工作量。
4.4.3试拼装基本尺寸允许偏差应符合表4.4的规定。
表4.4试拼装基本尺寸允许偏差
项目
允许偏差
附注
梁高(H)
±3
跨度(L)
5+0.5L
全长
±15
L以m计
腹板中心距
±3
盖(翼)板宽
±4
横断面对角线
差
<4
旁弯
3+0.1L
腹板中心线与两端中心连线在平面内的偏差,L以m计
拱度
+5-0
支点高低差
<5
盖板、腹板平
面度
vH/250且<8
H为盖板与加重力
肋或重力肋与加重
力肋之间的距离
扭曲
每米不超过1,
且每段<10
每段以两端隔板处
为准
4.5工厂制作工艺方法
4.5.1箱梁结构分段划分:
箱梁安装分段划分是依据运输、安
装方案确定划分方法。
1、57m跨(见平面划分图)
57米跨分段图(共两幅)
1LJ
J0
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—1
J
1
J
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|为断缝线开口箱体墩横梁分段运输吊装立体分段宓^平面板架
2、39m跨(见平面划分图)
39米跨分段图(共两幅)
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-1 -' /■ ■// 乡 壬 2 % % 乡 2 /■■ 1 .r T LX k .J' jAiJ X / 为断缝线—开口箱体「墩横梁分段|I运输吊装立体分段—刁平面板架 4.5.2分段长度划分原则: 立体半开口分段及散装分段的上下顶板板架长度控制以原材 料情况而定(约10m)其余分段按实际长度。 57m跨闭口立体分段超长,运输安装分段分成34m18m左右,现场拼接成整体,39m跨按实长。 4.5.3分段接口搭接阶梯长度控制: 主要构件(顶、底、腹)相互错开200mm以上。 次要构件与主要构件相互错开50mm(横隔板于顶底纵缝),通过相互错开避免断缝处焊接缝产生通焊。 4.5.4制作时箱梁的区段整体制造划分原则(横梁区段,纵梁区段): 4.5.4.1横向区段单体整体制造 4.5.4.2纵向区段57m分成4个小区段整体制造、39m分成2个区段整体制造。 4.5.5分段制造形式为反造。 顶板作为基面箱体翻身制造。 制造时胎架型值需调整内部结构垂直于大地,方便施工精度控制。 4.5.6制造时箱体分段余量加放。 4.5.6.1.焊接收缩余量纵横向加放每米1mm 4.5.62分段接口余量加放: △.立体闭口纵向梁两端部接口纵向长度各加放100mm △.散装纵向板架端部与横梁相接处各加放100mm中间接 口无余量。 △.半开口分段两端与横梁相接处各加放100mm中间接口 无余量。 注: 立体纵梁分段(闭口、半开口散装构架)横向无余量。 端部墩横梁除桥横向加放1/1000收缩量外,不再加放余量。 4.5.7厂内制作流程及制作顺序: 4.5.7.1原材料: 材料进厂入库原材料复试原材料 预处理原材料超声山级探伤材 料发放 4.5.7.2零件(横隔板、底板加工、型材): 合格材料出库: 数控切割—i板件 ■■■ 冷热加工组拼零件焊 接矫正组拼板架。 4.5.7.3部件(顶板、底板、腹板): 合格材料「'号料切割: 拼板焊接「'探 伤合格腹板划线装配 焊接矫正部件板架除锈 板架涂—组立分段。 4.5.7.4区段整体组立分段: 区段: 由三联箱体以上组成57M长度分别为18M34M胎架制*「横隔板与顶板组联「腹板与顶板、 横隔板组联底板与横隔、腹板组联焊接 翻身焊接分段矫正探伤 内部焊接—涂装中合拢。 4.5.7.5闭口立体纵梁安装分段中合拢: (正合拢) 地样支墩胎架位置放—高度调整'—合 拢分段测量调整整体合拢分段 焊接'焊缝探伤接口除锈涂装修补涂 装分段验收。 厂内合拢分段转场翻身前应根据行车车辆及场地的具体情况 拟定翻身工艺安装吊攀,并在吊点设置位置的内部结构区域适当进行加强,翻身吊攀需考虑到工件翻身时的状态、分段重心的偏移、吊索具嵌碰等情况,确定吊攀的形式及具体位置。 5、焊接 5.1焊接材料 5.1.1使用的焊接材料其熔敷金属的屈服强度((Ts),极限强 度((Tb),延伸率((T5)及冲击韧性应与母材相匹配,并不低子母材的各项机械性能(按照焊接工艺确定选用焊材)。 5.1.2自动或半自动焊,采用符合国标GBI300-77要求的焊 接用钢丝一一焊10锰2配HJ43I焊剂合用(符合工厂焊接评定)。 5.1.3手工焊接的焊条,采用符合GB981-76要求的碳素钢及低合金钢焊条,焊条型号应与Q345q(C)相适应,采用J507类焊条(符合工厂焊接评定)。 5.1.4CO2气体保护焊采用CO2气体纯度》99.99%,焊丝KFX712C(符合工厂焊接评定)。 5.1.5焊丝的化学成份应符合表5.1的规定 表5.1焊丝的化学成份应符合表5.1的规定 钢 类 钢号 化学成份 C Si Mn P S Cr Ni 焊 10 锰 2 H10Mn2 <0.12 <0.07 1.5〜 1.96 0.040 0.040 <0.20 <0.30 5.1.6焊剂的化学成份应符合表5.2的规定 表5.2焊剂成份(%) 类 型 牌号 Mn0 MgO CaF2 Fe0 S SiO2 Ca0 A12O3 P 高 HJ43 34.5 5〜 3〜 40〜 锰 1 〜38 7.5 6.5 1.8 1.0 44 高 % 硅 低 w5.5 w4.0 w0.10 氟 焊 剂 5.1.7手工焊条化学成份和金属机械性能应符合表5.3的规定 表5.3手工焊条化学成份和金属机械性能 化学成份 (% 焊缝金属机械性能 c((N/mm2 s(%) S(N.m/mm2) a(度) 结507 CW012 (J507) Mn0.8W1.4 >500 >20 >130 >120 Siw07 520〜580 24〜 200—300 120 SW0.035 32 PW0.04 5.2、焊接接头采用的主要形式 5.2.1以下所列坡口型式为本桥所使用的基本坡口型式。 制造单位应根据设计图纸及相关要求采用具体的接头型式。 每一种型式的具体要求如坡口角度、间隙、焊脚高度等,要符合 GB985-88GB986-88及AWSD1.1-98规范的规定。 5.2.2全熔透坡口焊缝 5.2.2.1对接接头 (1).X型坡口。 适用于板厚t>20的钢板的对接。 (2).单面双边V型坡口。 适用于板厚t<20的钢板的对接。 (3).单面单边V型坡口。 使用于<20的次要构件横焊位置的对接。 (4).单面单边v型坡口(加钢衬垫)。 适用于u型肋的对接等 无法或 不便于两面施焊构件的对接。 522.2角接接头 (1).K型坡口。 适用于板厚t>20的钢板的角接。 (2).单面V型坡口。 适用于板厚<20的钢板的角接。 (3).单面v型坡口(加钢衬垫)。 适用于无法或不便于两面施 焊的角接焊缝,主要是封闭部位。 5.2.3局部熔透焊缝 5.2.3.1K型坡口。 适用于板厚t>20的钢板的角接焊缝。 5.2.3.2单面V型坡口。 适用于板厚t<20的钢板的角接。 5.2.4贴角焊缝 5.2.5本桥施工图焊缝符合的焊接坡口形式见表5.4。 5.3焊接工艺要求 5.3.1所有的焊接,均应按照批准的焊接工艺评定试验要求进行,若存在与 焊接工艺要求不一致的变化,需重新进行焊接工艺评定试验。 5.3.2焊工必须熟悉工艺要求,明确焊接工艺参数,施焊前由焊接工程师对焊工进行技术交底。 5.3.3工厂应根据设计图纸和加工技术要求,编制工厂焊接 的工 艺文件。 534定位焊应与正式焊缝一样的质量要求。 535定位焊前,必须按施工图及工艺文件检查焊件坡口尺寸、根部 间隙等,如不符合要求,不得进行定位焊。 5.3.6定位焊长度、间距及焊脚高度应符合有关规范标准的要求(AWSD1.1-98。 5.3.7在正式焊接前,应检查定位焊缝有无裂纹,确无裂纹后才能正 式焊接。 5.3.8定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷。 凡最后不熔入正式焊 缝的定位焊应予以清除。 5.3.9工厂应根据有关规范标准,制定严格的焊接材料的保存、 领用、烘干、存放制度,以便对主要焊缝进行焊材跟踪。 5.3.10对厚度》30mm的Q345q(C)钢板进行定位焊,正式焊接时应进 行预热,预热温度100c左右,预热范围为焊缝两侧,宽度50〜 80mm 5.3.11施焊前连接接触面和焊缝边缘每边30〜50mm范围内 的铁
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