大宋铁路钢箱梁施工技术措施.docx
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大宋铁路钢箱梁施工技术措施
公司工管部赵总:
根据《遴选范围》,西柏坡高速公路大宋铁路分离式立交桥主桥为上跨大宋铁路,主桥设计最大跨度为90米,为钢混组合结构箱梁,为保证施工质量,我部制定了相应措施。
现上报给您。
中铁十六局集团西柏坡高速公路项目部
大宋铁路分离式立交主桥钢箱梁施工技术
一、工程概况:
本桥位于西柏坡高速公路高庄至北沟段LJ-2标段内,跨大宋铁路。
左幅桥中心桩号SK6+734.5,右幅桥中心桩号SK6+732.0。
跨大宋铁路左幅桥主桥采用50+90+90+50米钢混组合连续梁,右幅主桥采用49.5+80+80+45.5米钢混组合连续梁。
主桥箱梁规格及重量表:
项目
分段
规格(mm)
吊装重量(吨)
名称
数量
长*宽*高
合计
72
左幅桥
A1制作段
1
19472*2800*2513
57.1
A2制作段
1
19617*2800*2513
58.6
A3制作段
1
19763*2800*2513
56.7
B1制作段
1
20000*2800*3309
57
B2制作段
1
20000*2800*3309
57
B3制作段
1
20000*2800*3309
57
C1制作段
1
33737*2800*3311
124.6
C2制作段
1
20000*2800*3311
85.4
C3制作段
1
20000*2800*1700
85.4
D1制作段
1
40000*2800*2690
104.1
D2制作段
1
21599*2800*3308
63
D3制作段
1
29861*2800*3308
84.5
E1制作段
1
15600*2800*3309
46.6
E2制作段
1
40000*2800*2911
104.8
E3制作段
1
40000*2800*3309
108.7
F1制作段
1
20000*2800*3850
85.4
F2制作段
1
28000*2800*3850
110.1
F3制作段
1
20000*2800*3850
85.4
G1制作段
1
20000*2800*3309
57
G2制作段
1
20000*2800*3309
57
G3制作段
1
20000*2800*3309
57
H1制作段
1
29337*2800*2512
76.7
H2制作段
1
29599*2800*2512
76.4
H3制作段
1
29861*2800*2512
80.4
I1制作段
1
20000*2800*3309
57
I2制作段
1
20000*2800*3309
57
I3制作段
1
20000*2800*3309
57
J1制作段
1
20000*2800*3311
85.4
J2制作段
1
20000*2800*3311
85.4
J3制作段
1
20000*2800*3311
85.4
K1制作段
1
20000*2800*3309
57
K2制作段
1
20000*2800*3309
57
K3制作段
1
20000*2800*3309
57
L1制作段
1
19472*2800*2513
57.1
L2制作段
1
19617*2800*2513
58.6
L3制作段
1
19763*2800*2513
56.7
右幅桥
A4制作段
1
19416*2800*2131
57.1
A5制作段
1
19560*2800*2131
56
A6制作段
1
19704*2800*2131
58
B4制作段
1
20000*2800*2887
53.3
B5制作段
1
20000*2800*2887
53.3
B6制作段
1
20000*2800*2887
53.3
C4制作段
1
20000*2800*3450
68.1
C5制作段
1
20000*2800*3450
68.1
C6制作段
1
20000*2800*3450
68.1
D4制作段
1
16123*2800*2887
49.1
D5制作段
1
22356*2800*2887
63
D6制作段
1
26589*2800*2887
73.3
E4制作段
1
38000*2800*2577
100.8
E5制作段
1
38000*2800*2887
101.7
E6制作段
1
38000*2800*3134
115.3
F4制作段
1
26000*2800*3450
90.4
F5制作段
1
20000*2800*3450
68.1
F6制作段
1
16000*2800*3450
62.6
G4制作段
1
20000*2800*2887
53.3
G5制作段
1
20000*2800*2887
53.3
G6制作段
1
20000*2800*2887
53.3
H4制作段
1
20123*2800*2131
49.6
H5制作段
1
20356*2800*2131
51.1
H6制作段
1
20589*2800*2131
51.6
I4制作段
1
20000*2800*2887
53.3
I5制作段
1
20000*2800*2887
53.3
I6制作段
1
20000*2800*2887
53.3
J4制作段
1
20000*2800*3450
68.1
J5制作段
1
20000*2800*3450
68.1
J6制作段
1
20000*2800*3450
68.1
K4制作段
1
20000*2800*2887
53.3
K5制作段
1
20000*2800*2887
53.3
K6制作段
1
20000*2800*2887
53.3
L4制作段
1
15410*2800*2131
46.7
L5制作段
1
15543*2800*2131
46.1
L6制作段
1
15675*2800*2131
46.3
二、钢箱梁制作要点
1、技术准备
1.1施工图准备
充分理解设计图纸,及时与设计院联系沟通,进行设计技术交底,加深领会设计意图。
1.2技术培训
凡是从事本桥钢箱梁制造工程的铆工、电焊工、涂装工、起重工等均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。
2、工装准备
2.1单元件反变形焊接胎架的设计
根据板块单元的焊接变形规律、热量输入、应力分布及变形趋势,确定反变形量,设计制作焊接形胎架确保加劲肋焊缝的焊接。
3、材料的采购、检测:
钢板:
钢箱梁的主要板材为Q345D,应符合(GB/T1591)所进钢材需附有产品质量证明书,钢板进厂后,材料均须检验合格后方可使用符合(GB50205)。
(1)化学成分:
(GB/T1591-1994)
化学成分%
牌号
C
Mn
Si
S
P
V
Nb
Ti
Q345D
≤0.18
≤1.7
≤0.50
≤0.03
≤0.03
≤0.15
≤0.07
≤0.2
(2)力学性能:
(GB/T1591-1994)
性能
范围
屈服点:
σs
厚度≤16mm
厚度>16~40mm
345Mpa
335MPa
抗拉强度:
σb
470~630MPa
冲击功:
-20°C
Akv(纵向)/J
34J
以上结果必须经过材料复验,并提交实验报告。
4、设备准备
本工程将根据钢箱梁板单元件制作,整体组装、预拼装、涂装、运输及桥位作业需要配备充足的机械、焊接、起重、涂装、试验及检验设备。
本工程拟投入的主要设备见下表。
投入的设备情况
序号
机械名称
规格型号
产地
数量(台)
1
数控切割机
ZCGSII-4000
成都远华
2
2
多头切割机
无锡创信
1
3
等离子切割机
ZCGSII-4000
成都远华
1
4
数控铣床
DX4060
无锡创信
1
5
数控钻床
ZKB2102
德州
2
6
大型刨边机
XBJ-15/-12
2
7
平板矫平机
30*3000
安徽太平洋
1
8
钢板预处理线
KL6930
青岛黄河
1
9
进口埋弧自动焊机
Z-1250
成都
6
10
手工电弧焊机
BX300
天津
12
11
CO2气体保护焊机
NB500
唐山
30
12
角焊自动焊机
AWT-1C1
12
13
悬臂焊接机
XMZ-1250
无锡创信
1
14
烘干箱
ZYH-100
北京
3
15
20t车间吊机
QD20/5×28.5
河南
2
16
30t龙门吊
Smj30T
秦皇岛
2
17
位移平车
1
18
20t吊车
Nk250E
1
19
50t吊车
Nk500E
1
20
电动空压机
11m3/min
北京
2
21
电动空压机
6m3/min
北京
2
22
小型空压机
3W-1.0/7
北京
5
23
喷砂机
JZK-1000S
北京
3
24
电弧喷涂设备
LSQD8-D-400
北京
2
25
变压器
DKSC
1
27
螺柱焊机
RSN-3150C
成都
4
28
螺柱焊机
RSN-2500C
成都
2
29
X射线探伤机
XXH-3005
丹东理工电气
3
30
磁粉探伤仪
CY-2000
3
31
超声波探伤仪
PXVT-320C
南通友联
3
32
全站仪
GTS-332N
TOPCON
1
33
水准仪
AE32
南阳华洋测量仪器公司
1
34
水准仪
DS2800
天津赛特测机有限公司
1
35
锚纹仪
1
36
涂层厚度测量仪
FT200
北京时代汇博科技有限公司
1
37
焊口检测器
HJC60
苏州华瑞科技仪器有限公司
2
5、现场制作:
钢箱梁制作工艺流程
1、制作胎具
2、原材试验
3、焊接评定试验
4、钢板预处理
5、拼接、放样
6、数控下料
7、零件矫正、弯曲
8、零件边缘加工
14、钢桥运输
9、组装
15、钢桥吊装
10、焊接
11、焊缝检验
12、防腐
18、钢桥验收
13、出厂验收
制造工艺保障措施:
●按梁底坐标搭设全桥连续组装胎,既可满足使梁段的组装和预拼装几何尺寸的一致性和正确性,又可保证梁段间端口和梁段间工地焊缝的匹配性;
●采用焊接收缩补偿量技术;
●应用陶质衬垫CO2气体保护单面焊双面成型技术;
●为控制箱体结构焊接变形,保证产品整体质量,加快制造进度,钢箱梁制造采用“板→板块单元→梁段→预拼装→桥位焊接”方式生产。
●根据零件对接、单元件焊接、箱体焊接、环缝焊接收缩的规律,并考虑弹性压缩量,设置一定的工艺补偿量,对单元件的面板实施一次无余量切割,减少单元件的二次切割和现场工作量。
●焊接反变形应用技术
在反变形胎架上机械卡固定位,CO2气体保护自动焊同向施焊加劲肋两侧焊缝、减少焊接变形、确保焊接质量。
●单面焊双面成型焊接工艺
对现场的焊缝,如翼板、底板的对接环形焊缝采用陶质衬垫单面焊双面成型工艺,确保焊缝质量、提高生产效率。
6、细部控制
6.1、放样
桥梁制作时应按1:
1放样,放样时注意桥梁中间的连接关系
各类样板、样式加工的允许偏差
序号
项目
允许偏差
1
并行线距离和分段尺寸
±0.5mm
2
对角线差
±1.0mm
3
宽度、长度
+0.5mm,-0.1mm
4
曲线样板上任意点偏离
1.0
6.2、号料
6.2.1号料时必须根据材料排版图核实来料,注意面板、底板、腹板的接料纵向焊缝与加劲肋焊缝间距不得小于100mm。
6.2.2号料前应检查钢材的牌号、规格、质量,当发现钢材不平直、有锈蚀、油漆等污物影响号料质量时,应校正、清理后再号料,号料外形尺寸允许偏差为±1mm。
6.2.3号料时必须注意主要构件的受力方向与钢板轧制方向一致。
2.4.为尽量减少环形焊缝和十字焊缝,布料时顶、底板和腹板对接焊缝需按标准要求错开。
6.3、切割
6.3.1气割切口上不得产生裂纹,并不宜有大于1.0mm的缺棱。
当缺棱沟槽超过3.0mm则应用φ3.2mm以下焊条补焊,并修磨平整。
切割后应清除边缘上的氧化物、熔瘤和飞溅物等。
焊材应与焊接所用的焊接材料一致或高于焊接所用材料。
6.3.2所有板材零件的分离均采用自动(数控切割)、半自动切割,零件缺口应不大于2mm。
小于等于2mm缺口可用砂轮机打磨光滑平顺,大于2mm的应按照缺陷修补法进行修补;对气割开坡口的钢板,坡口表面应用砂轮机将坡口表面不平处打磨光顺,并显露金属光泽。
气割的允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
零件宽度、长度
±1
2
切割面平面度
0.05t且不大于2.0
3
割纹深度
1
4
局部缺口深度
0.2
5
顶紧加工面与板面垂直度
<0.01t且<0.30
6.4、矫正和边缘加工
6.4.1钢板冷矫时应缓缓加力。
6.4.2冷矫正后钢板表面无明显的凹面和损伤,表面划痕深度不大于0.5mm.。
钢材矫正后的允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
钢板的局部平面度
T≤14
1.5
T≥14
1.0
6.4.3钢箱梁板坡口制备
所有接料焊接坡口加工尺寸的允许偏差应符合现行《手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》(GB985)和《焊剂层下自动与半自动焊焊接接头的基本形式和尺寸》GB986中的有关规定。
7、预拼装
7.1、钢梁节段预拼装方法
钢梁采用整胎连续匹配制作,并同时进行预拼装。
7.2、预拼装作业内容
7.2.1修整对接口
相邻梁段的端口尺寸偏差难以避免,预拼装时对相邻端口加以修整,使对接边错台小于1mm,确保在桥上的顺利对正、焊接安装。
7.2.2修正钢箱梁总长度
根据桥位架设的实时测量长度,与理论长度作比较,修正长度,确保全桥长度满足设计要求。
7.2.3对接环缝间隙修整
测量接口匹配件位置,推算出焊接间隙并修正间隙满足间隙6mm。
三、现场吊装
1机械选择
根据本工程施工场地实际情况及构件重量,全桥分为6个钢箱每个钢箱分为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L十二段,分别用二台350吨汽车吊双机吊装。
吊装最大工作半径为16米,极限起重量为65吨。
2施工方法:
2.1吊装顺序:
2.1.1根据工程情况及总包要求,本工程左右幅桥分开吊装,从小桩号往大桩号方向吊装。
2.1.2首先用两台350吨吊车将左幅桥的三个A段,三个B段,三个C段吊装就位。
2.1.3然后用两台350吨吊车将左幅桥的三个D段,三个E段,三个F段吊装就位。
吊装上述三段时由于要跨大宋铁路,需要和铁路管理部门进行协调,将吊装安排在没有火车通过的时段进行。
2.1.4再用两台350吨吊车将左幅桥的三个G段,三H段,三个I段吊装就位。
吊装上述I段时由于要跨大宋铁路,需要和铁路管理部门进行协调,将吊装安排在没有火车通过的时段进行。
2.1.5最后用两台350吨吊车将左幅桥的三个J段,三K段,三个L段吊装就位
2.1.6等左幅桥所有钢箱梁吊装就位后,按设计要求调整钢箱梁整体标高,同时对11个借口进行高强螺栓连接。
2.1.7等左幅桥所有连接口均连接完成并请监理验收合格后,开始进行箱间横梁的安装。
等安装完成并验收合格后进行补漆。
2.1.8等左幅桥所有补漆完成并验收合格后,进行钢模板的安装和验收。
2.1.9右幅桥安装顺序与左幅桥相同。
2.1.10等左右幅桥均安装完成后请甲方、监理及总包进行钢结构部分的整体验收
2.2吊装工艺:
吊装钢箱梁时根据现场情况,梁车按要求停放,吊车按要求站位。
吊车挂好钩后梁车解镖绳,吊车起钩,箱梁超过盖梁(临时墩)时,吊车转臂、降臂,落钩就位,吊车落钩解钩。
进行下一片钢箱梁的吊装。
四、质量及安全保证措施
1质量保证措施
(1).桥台的位置、标高等必须符合设计要求及国家验收规范要求;钢支点及临时支架等必须符合设计要求及施工作业质量及安全规范;
(2)钢梁的几何尺寸、焊接质量,必须符合设计要求及国家验收规范要求;
(3)吊装时应保证按编号就位,(生产编号同设计图纸编号一致),不得错号:
(4)运输及吊装过程中,应注意成品保护;
(5)装卸车及吊装时,吊机操作要慢、稳,避免碰撞,造成构件损坏。
(6)安装时要边安装边同甲方技术质检人员进行校正、验收,直到符合甲方质量要求方可脱钩。
2安全保证措施
(1)施工人员应该严格按照施工方案,避免人为的造成机械超载,运输时运输车辆必须在车尾和车辆两次悬挂警示标志,防止发生碰撞;
(2)吊装前检查起重设备和吊具,是否符合安全要求,不合要求的杜绝使用;
(3)严格按施工方案选定机械及使用机械,不得超载使用。
凡遇超载情况,在5%下时,在队长,队专职安全员的监护下可自行处理。
在5%上时,必须报分公司主管部门,拿出可行性办法后才能施工;
(4)地下管沟由业主向我方通过设计院向我方进行交底,并提出切实可行的安全措施,施工方方提供行驶路线,机械吨位等数据;
(5)施工现场:
在5级风速时,就应停止吊装作业;
(6)班中不得饮酒,不得打闹;
(7)专职信号指挥人员,进行信号指挥作业;
(8)吊装安全负责人要向班组进行安全交底;
(9)施工现场的围观观众、车辆等秩序由总包方负责维持;
(10)冬季施工时,施工人员必须穿戴好绝缘防砸鞋、安全帽、劳保服、防护手套、防护镜等;
(11)距离地面3m以上高空作业人员必须在搭设好的作业平台上施工,作业平台周边必须设置栏杆和防护网,作业平台上铺设跳板,跳板上铺设铁皮,并做好防滑措施,防止滑倒坠落;
(12)高空作业人员必须带好安全带;
(13)高空焊接人员施焊时,必须有防火措施,用铁皮遮挡防止火星坠落地面,并且地面设置一人专门看火,准备好灭火器、水桶等;
(14)大雪天或大雾天禁止作业;
(15)作业用电闸箱时为防止漏电,必须有防漏电保护装置。
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