钢箱梁施工组织设计(二工区)

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钢箱梁施工组织设计(二工区)

唐山市G205郑家庄至王家盼庄段改建

工程钢箱梁桥段施工组织设计

唐山市G205郑家庄至王家盼庄段改建工程王盼庄立交桥位于位于唐港互通和唐钱公路交叉处的王盼庄,王盼庄由一条主线及编号为A~H,J~K的10条匝道与地面唐港高速形成四层立体交叉。

1.1C、F匝道60km∕h

危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法1.2荷载等级:公路—I级

跨越地面道路:≧5.0m

上跨高架、立交结构:≧5.0m

1.4桥面宽度:匝道钢桥梁的标准横断面为二车道,采用整幅式断面,桥宽为9.7m。

1.5桥面纵坡与横坡:桥面纵坡、平曲线、竖曲线按道路线形要求设置。桥面横坡设单向坡(匝道)、双向横坡(整幅式),均为2﹪。

1.6结构抗震标准:根据参考的地质钻探资料,本工程地区暂按地震基本烈度8度,地震动风值加速度0.20g,工程重要性系数1.3。

1.7台后填土高度约5.0~6.0m。

1.8防撞拦杆等级SA级。

1.9钢桥梁结构设计安全等级:一级。

C线匝道上跨Z9线处,CP12-CP14(K0+464.369-K0+527.296)上部结构采用主跨跨径为30.351m+32.576m的钢结构连续箱梁,平面位于R=170m的曲线上;纵坡为4.0%;安装位置离地面最高点为15.657米,安装位置高,施工比较困难。

F线匝道上跨Z9线处,FP10-FP13(K0+512.554-K0+627.974)上部结构采用跨径为35m+45m+35m的钢结构连续箱梁,平面位于R=284m的曲线上;纵坡为4.0%;安装位置离地面最高点为7.759米。

王盼庄立交线交叉处,有梁高控制的部分,上部结构形式标准段为大挑臂圆弧形钢结构连续箱梁,梁高1.5m,为单箱多室,纵横坡通过结构和支座垫板调整来实现,支座处箱梁底设钢板垫块调平纵坡,保证支座平置。每联箱梁均采用预制厂预制成段现场组装完成。

钢箱梁桥结构:采用Q345qD钢板。

二、C、F匝道桥主梁结构简介

1、纵向节段划分及结构顶标高设定

根据设计说明,此匝道钢桥为整体全焊接结构,沿桥长方向(纵向)必须划分成若干制作段,才能避免因超重超长造成无法运输和安装。

匝道钢桥拟以中间墩柱中心为准,墩顶梁段长以每个跨长的四分之一为基本尺寸取墩顶左、右梁段长度之和,并考虑接口焊缝布置,避免出现环形焊缝。

C匝道(CP12-CP14)钢桥全桥暂拟按二段制作,F匝道(FP10~FP13)钢桥全桥暂按四段制作,具体分段长度与建设单位、设计、交通主管等部门沟通后再最终确认。

墩号梁段长(m)桥面标高(mm)

CP12~CP14:33.951+28.97628.241~30.717

FP10~FP13:32.4+32.6+17.6+32.423.179~18.562

梁体采用整体式主梁形式,箱梁为闭口流线型钢箱。箱梁顶全宽9.7m,箱梁底全宽5.08m,梁高1.5m。

所有节段中,顶、底、腹板间均需全焊透。

墩顶节段墩顶区域填充微膨胀C30填芯砼,横隔板为单向加劲,加劲侧为距离中间或边支座较近一侧。施工时,要采取临时支撑,防止钢板变形,预留泄水孔。

4、节段和节段之间连接

节段和节段之间顶、底、腹板间均需对接全焊透。不同板厚间的对接,应在厚板一侧做成1:8坡度,同时还应对焊接表面受力方向进行机械加工,使之匀顺过渡。其中顶板、底板、斜腹板外侧对齐。所有加劲均采用嵌补段连接。

5、梁段间全断面均采用非环缝焊接连接。主体结构材料采用Q345qD钢,全桥钢箱梁重约830吨。

三、工程内容及工作界面

C、F匝道桥钢箱梁制作的工程内容:钢箱梁单元制作及组装区场地规划建设,钢箱梁及其他材料的采购、卸货、验收;钢箱梁单元件制作(含工厂涂装和零配件);钢箱梁节段制作、预拼装、涂装、验收、保管,按设计要求进行钢箱梁吊、拼装及就位工作;负责钢箱梁焊接连接和最终涂装。

C、F匝道桥主要工作内容

钢箱梁板单元制作和运输

钢箱梁涂装、验收及运输

2.1钢箱梁段采用预制厂预制现场组装,根据现场监理和甲方的施工要求和设计要求确定具体制作分片尺寸大小;做好现场拼装的各种施工措施及质量、安全、环境保证措施。

2.2负责将预拼合格的钢箱梁运送至现场,吊至桥位后,按设计及施工监控要求的线型要求进行线型调整。

2.3安装就位后进行其节段间焊接和全桥钢箱梁最终涂装。

2.4根据工程量,按业主、甲方总体施工进度及质量要求配备现场人员、施工机具;各种措施到位。

针对王盼庄立交桥钢箱梁制造工程特点,我们已制定科学、合理的工艺方案,将采取严格、周密的施工措施,确保按期完成钢箱梁制造任务,争创国家优良工程。

我们编制工艺方案原则:

1、质量至上。各种工艺措施要以质量为前提,以质量为中心制定。

2、安全第一。安全是生产的根本保证,要充分考虑安全因素,并制定各种切实有效的安全保证措施。

3、科学合理。要实现工序的流畅性和工序间的协调性,确保施工效率和工期,满足供货要求。

4、文明施工。从企业文化、施工现场管理、文明施工和环境保护等方面出发,兼顾社会效益、企业效益。

将与业主、甲方及监理单位密切配合,科学管理、周密组织,积极推行新工艺、新技术,保证钢梁制造质量符合技术标准、规范及《王盼庄立交桥钢箱梁制造规范》的要求。

●做优质工程,争创鲁班奖。

●成品交验合格率达100%;焊缝探伤一次交验合格率≥96.5%。

1、王盼庄立交桥C、F匝道桥钢箱梁施工设计图;

本桥钢结构制造加工应以本技术要求与加工说明以及其他设计图纸和文件为基础标准和依据,并参照下列主要规范和标准执行。

以上规范和标准以实施的最新版本为准。

1、零件——指直接构成钢箱梁箱体的基本单元,如钢板单元块(面板)、U形肋、板条肋等。

2、单元件——为方便车间生产及运输,根据钢箱梁的结构形状,如将顶板、底板、斜腹板等划分成若干块,它主要由面板(钢板)和U形肋(或板条肋)构成。

3、钢箱梁节段——根据构造、制造和架设的需要,将二条钢箱梁分成六节段进行制造。

4、节段组装——由零件、单元件等组焊成箱梁的过程。

5、匹配制作——若干相邻的钢箱梁段在一个可容多个节段的拼装胎架上同时组装。

6、预拼装——为减少桥位高空架设作业的难度和加快吊装速度,确保钢箱梁桥位安装线型,将若干匹配制作完毕的钢箱梁段模拟实桥线型进行的纵、横向接口连接以修正梁段尺寸、接口形状。

7、工地——钢箱梁架设现场,即桥位。

8、现场——钢箱梁整体组焊及预拼装(总拼)场所。

9、工地焊接——在桥位上随顶推进程对钢箱梁逐节段全断面焊缝焊接,至完成整体组装。

根据王盼庄立交桥钢箱梁制造工作部署,我们对生产场地进行了的规划和设计,确定了详细的工艺布局,具体介绍如下。

钢结构车间厂房2跨,作业面积约一万平方米。每跨配有一部10吨起重天车,进场加工设备完善,可完成所有单元件、附属设施等构件制作。为优质、高效地完成该桥的所有单元件的制作任务,对原有设备进行维修,并购置部分大型设备及焊接设备,使之适合于王盼庄立交桥单元件的制作。

二、钢梁节段匹配组装现场工艺布局

在节段匹配组装区地面设置有梁段纵向中心线、梁段角点定位等标记,以保证梁段各相应位置的定位精度。胎架模板线形经过多次测量、调整,并将各线形基准设置于厂跨标杆上,可复查胎架线形的变动。在距梁段端头100mm处设备一档模板,有效地控制梁段端口的成型精度。

第三部分钢箱梁制作、运输、安装、表面处理及涂装方案

一、钢箱梁制造工艺方案概述

钢箱梁制作是复杂的系统工程。从大的分项来说其工艺流程如下:材料表面处理→下料→单元件制作→梁段整体总装→梁段焊接→梁段匹配→梁段涂装→钢箱梁桥上焊接→工地涂装。

每个分项又可以分解为许多单个工序。每道工序的质量直接影响钢箱梁的总体质量。特别是全桥钢箱梁的单元件种类及数据较多,各类单元件制造精度直接构成了总体质量的基础。

王盼庄立交桥扁平箱形全焊结构,梁段外形尺寸大,壁厚相对较薄,长而杂,焊缝多,所发生的焊接变形和残余应力较大。对钢箱梁制造过程中的下料切割精度、工装胎具的制作精度、结构划线与安装精度、梁段匹配制造成型精度等都提出了极高的要求。重视制造精度,控制焊接变形是保障桥正确性和一致性的关键。按成组制造技术和流水线生产的要求,将钢箱梁制造过程划分以下三大工艺阶段:

●单元件制造(梁段板单元划分)

先将钢板在钢厂进行滚平和预处理,按箱梁板块单元的划分情况进行零件的下料、矫正、加工,再进行部件的组装、焊接焊缝检查、修整、补涂装,完成中顶板单元,底板单元、内横隔板单元、内腹板单元在胎架上组焊成箱体,中顶板单边要宽出內腹板,纵、横基线为准划线配切接口顶板,在匹配拼装胎架上进行整桥梁段主室组焊,拼装边横隔板单元、斜腹板单元、外腹板单元和边顶板,调整好线型,实施接口的匹配、嵌补段量配、组焊。

2)、梁段组拼匹配制作

3)、按照业主和甲方的要求,将钢梁段转运至桥位,进行吊装、线形调整、匹配连接、节段间接口焊接和最终涂装等工作。

所有顶板单元、内底板单元、斜腹板单元、内腹板单元、横隔板单元、外腹板单元的下料加工均在工厂完成,全部工序在车间内进行,确保工期和质量,避免风、雨温度、湿度对工期和质量影响。

1.2钢箱梁节段组装部署

因该钢箱梁截面尺寸过大,无法全截面节段通过公路运输,根据该桥的地理位置和运输状况,我们采用在工厂全桥胎架匹配制作中间主室部分,就近工地现场按桥3d参数节段间搭设柱间胎,进行全截面匹配节段组装制作的方式。减少了运输环节中装运卸可能对钢箱梁的外力损伤和受力变形,有利于保证产品外观质量。

若桥址附近有容全梁制作场地,将减少构件运输难度,相应的工艺可适当调整;但现场要加大工艺质量保证投入。

根据甲方施工进度要求,将钢箱吊装到位后,逐节段线型调整合格后进行接口连接施工。包括对接错边量调整、接口焊接、U形肋、板条肋的嵌补段的组焊、工地焊缝补涂装及钢箱梁外表面最后一道面漆的涂装。

根据钢箱梁的结构特点、受力状况、装配要素,有以下关键工艺点在制造中必须加以严格控制。

2.1单元件几何尺寸精度控制是保证箱体组装精度的基础。

2.2横隔板是钢箱梁的内胎,横隔板单元外轮廓尺寸精度控制是钢箱梁质量的基础,直接影响着钢箱梁的外形尺寸和箱口匹配精度。

2.3钢箱梁质量控制点

2.3.1钢箱梁总拼精度控制是保证桥位接口对接焊缝质量、大桥整体线型的关键。

2.3.2箱口尺寸精度;

2.3.3箱口匹配连接精度;

2.3.4焊接质量控制;

1)单元件间的纵向对接焊缝;

2)内腹板、横隔板间的熔透或坡口角焊缝;

3)顶、底板U形肋焊接;

4)钢箱梁桥位节段间接口焊接质量。

2.3.5钢箱梁防腐处理质量控制

2.3.6剪力钉焊接。

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,并在制造方案的基础上采用计算机绘制施工图。

1.2进场材料抽样复验

1.3.1火焰切割工艺评定试验

1.3.2焊接工艺评定试验

1.3.3首件单元件制造工艺试验

1.3.4单元件反变形工艺参数试验

1.3.5首节钢箱梁试制

1.3.6涂装工艺性试验

1.3.7设计及监理工程师要求的试验

1.4施工工艺文件准备

1.4.4材料采购清单

1.4.6焊接工艺评定试验报告

1.4.7焊接工艺规程(WPS)

1.4.8焊缝返修工艺规程

1.4.9结构工艺作业指导书

1.4.10焊缝探伤清册

1.4.11工艺过程、工艺路线、杆件表、工装明细表

1.4.12钢材预处理及涂装工艺

1.4.13焊缝内部质量检验工艺

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。本桥钢结构焊接中,焊工从事与其合格项目相应的焊接工作,持证上岗。凡取得相应焊工资格且符合焊工管理要求的,方可参与相应项目的焊接操作。

钢箱梁生产拟设计制作的工装明细

单元件反变形无马约束焊接

工地箱梁逐节调整、组装

2.2.1单元件组装胎架的设计

U肋卡槽定位组装技术可以较经济、高精度地制作板块单元。设计制作一U肋定位组装胎架,在胎架上将成板纵横向以切边为基准靠挡定位,再用活动小车固定位U肋位置,避免按线组装不方便和不精确的缺点。该胎架由平台、轨道和行走小车组成,平台上设定位靠挡和基准线,小车上设可上下滑移的定位卡槽,卡槽下口尺寸按U肋下口尺寸设置,卡槽上口尺寸比U肋上口尺寸加大2mm设置,卡口高度比U肋高度尺寸减小1mm设置,平台、轨道和小车三者的横向位置固定,不受行走的影响设计原理。

2.2.2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,该胎架由反变形架体、支承架体、斜铁组成,卡具可将板块两长边与变形架体卡固,确保U形肋焊缝的焊接。设计原理。

2.2.3节段匹配组装胎架的设计

为控制板单元的组装精度和满足生产进度要求,匝道桥拼接胎架各1组,共4组。胎架采用型钢制作,以框架构成,为方便工人操作,胎架高度为1.2m,胎架具有较好的刚性,胎架边缘设可约束板单元的卡具,接缝位置设一定的反变形量,以控制板单元焊接变形,实现无马约束焊接。胎架上设有纵横基准线控制组装精度。

为保证钢箱梁的外轮廓尺寸及部件位置的准确,底板、外斜腹板形为基准面确定胎架形状,并预留一定的反变形工艺量,利用型钢制作支承钢架与基础预埋件焊接

为确保两腹板中心距满足规则要求,根据工艺试验和生产积累得经验数据,在胎架底板横向设拱,外斜底板预设横向收缩量和竖向反弹量。

胎架纵向不设拱度,组装时两个梁段间接口留30mm间隙,以方便施工。梁段组装时以胎架为外胎,以横隔板为内胎,控制箱口尺寸精度,通过测量控制板块、板单元就位,在尽可能少的马板约束下施焊。待胎架上的所有梁段组焊完成后,解除马板,再在胎架上进行预拼装作业,在确保钢梁的长度、拱度符合规范要求的前提下,在每个接口处理焊定位匹配件。

2.2.4专用钢带制作

钢箱梁制造是跨季节的,所以温度的变化对梁段制造的影响必须引起重视,况且量尺计量勘误表的应用容易被忽视,在划线测量过程还可能发生“滑尺”现象。鉴于种种原因,为提高划线测量精度,避免失误,在梁段制造各工序中,均采用划线、测量专用钢带。

每根钢带划线均按不同梁段钢带制作图册在大桥设计温度下,从一根标准尺上驳取并刻划,并按图册作出标识。这样不但保证了钢带制作质量,且易于使用管理。

根据钢梁竖曲线制作,采用管桩支撑,刚性框架,采用移位器对钢梁节段位置调整。按技术规范要求进行全桥段预拼。

根据设计图及钢箱梁板块单元划分情况,编制材料采购清单,采购清单充分考虑材料的套裁、搭配、消耗率,同时要做到规格尽量要少。

材料必须合同要求规定的厂家采购,并严格按计划进行采购。

依据材料采购计划,按照制造规则及时进行复验。

以上结果必须经过材料复验,并提交实验报告。

制定严格的《材料管理制度》,做到分类堆放、标识明确、专料专用、随用随取。材料具备可追溯性。

本工程将根据钢箱梁板块单元件制作,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。

我们按成组技术要求,将钢箱梁制造划分为三个阶段:单元件制造阶段、梁段段总成制造阶段和钢箱梁工地焊接阶段。根据各制造阶段工艺要求,编制了各项工艺文件及制造精度要求等,以指导各制造阶段施工,保证产品质量。

单元件的划分是根据市场上钢板的幅宽、工厂预处理和下料加工设备的能力,纵肋的布置及相似原理来决定的,目的是减少焊缝数量,形成批量生产,容易控制质量。根据设计特点,结合国内钢材供应状况,划分如下:

按钢箱梁截面将其分为13个带纵横肋的板块单元件,其中包括顶板单元5块,底板单元3块,斜腹板单元1块,外腹板单元1块,内横隔板单元为1块,边横隔板单元为1块,内腹板单元1块。具体划分将根据最终设计图纸和来料情况而定。

对于每个节段,因长度各异,斜腹板外侧与挑臂间以小半径圆弧连接,因有平、竖曲线,成形有一定难度,故板长方向采用2米左右为一板块单元制作段。组成一般有20个左右板块单元。可与外腹板单元组成运输单元。

中顶板单元、底板单元、内横隔板单元、内腹板单元组成一运输单元。单节段一般有22个左右板块单元。

边横隔板单元为一运输单元。

将梁段划分为若干个板单元件,根据板单元类型,工厂绘制了单元件施工图册,将单元件成型精度、工艺补偿量、结构装配线位置、焊接预变形量及焊接方法等要求在每张图上反映出来,与工厂编制的《王盼庄立交桥钢箱梁单元件装配工艺》及《单元件焊接工艺》同时指导施工。

钢板进厂复验合格后,方可投入生产。下料前先对钢板的材质、炉批号进行移植(钢印),再经滚板机矫平。

为了消除钢材在运输、储存、下料过程中,造成表面局部不平和各种扭曲变形,保证后续加工,装焊工作的顺利进行,防止钢材与空气和水接触时发生锈蚀等,工厂对进厂的钢材进行预处理。

投入该工程的钢板、型材及U形肋等在工厂钢材预处理流水线上喷丸除锈,喷涂车间底漆。处理等级达到Sa2.5级,车间底漆漆膜厚度为20~25um。

3.1板件下料前,先将钢板经滚板机滚平并经预处理后,再根据零件的具体形状和大小确定下料方法,对较长矩形板件采用多嘴头门式切割机精切下料,对如隔板等形状复杂的析件采用CAM系统的数控切割机精切下料,型钢采用剪切机或焰切下料:钢板对接坡口采用火焰精密切割、刨边机或铣边机加工。

3.2在门式切割机上将板块面板周边进行切割,并切出焊接坡口,注意长度、宽度均需预留工艺量。

U形肋在专业厂家定轧成型,采用滚剪倒角机加工两焊接边及坡口,其质量严格按《制造规则》进行验收,满足技术标准要求。与辊压制作比较可大大缩短零件制作周期,有力保证工程进度需要。

4、顶板、底板单元件制造

在顶板、底板单元钢板上,刻划好纵横向中心线、定位线、检查线。再将此板吊上桥面板、底板单元件装配胎架上定位,然后吊上U形肋,移动U肋装配机,对U形肋与板的装配间隙。定位焊质量均应符合工艺要求。此时我们重点检查定位焊的间距、焊接长度及焊高。

装配好的顶板、底板单元件吊上其焊接胎架,施加外力紧固,使桥面板、底板单元件横向预变形,即预置一定量的预变形,即预置一定量。

桥面板、底板单元件的U肋焊接完后,再交其吊上单元件矫正胎架,进行矫正处理。

顶板、底板、斜腹板单元件由钢板、U形肋(或板条肋)组成,宽度1.6m~3m之间,是组成钢箱梁的基本构件。拟采用如下工艺制作:

钢板预处理下料切口周边及坡口胎型定位组装U形肋

修整探伤反变形胎架焊接

包装、发运补除锈、涂装

顶板、底板、斜腹板单元件工艺流程

斜腹板单元因形状复杂,受设备工作面限制及线型调整考虑,桥长方向采用前面提及的小节段制作,辊压成型长度拟定为2米;定尺板宽与斜腹板正交截面展开长度方向一致。

4.1.1将单元件面板平铺于单元件组装胎架的平台上,利用胎架上的纵横向定位靠挡将面板定位并卡固,利用门架及其卡槽定位组装U形肋、板条肋划线胎架上所设线为基准在板块上划出纵横基准线、接板位置线。

4.1.2在单元件焊接胎架上按焊接工艺施焊U形肋及板条肋焊缝,并按要求探伤。

4.1.3采用冷矫正和火焰矫正的方法,矫正单元件焊接内变形,重点矫正边缘的波浪变形,满足对接对平面度的要求。

4.1.4以纵基线为基准修正横基线。

4.1.5对已损伤车间漆部位,经二次除锈处理达到St2.5级,补涂车间底漆。

4.1.6在规定位置用白色油漆喷涂杆件编号。

4.2.1焊接工艺参数

钢箱梁全部单元件的U形肋角焊缝焊接量大,同时U形肋焊缝的熔深要求不小于0.8倍的U形板厚,单元件U形肋焊缝的焊接采用如下工艺:

焊接方法:CO2气体保护自动焊

采用滚剪倒角机加工两焊接边及坡口,保证焊接要求。

4.2.2焊接变形控制

为了控制焊接变形,单元件的焊接设计制作专用的焊接反变形胎架根据不同的板块宽度、厚度,横向设置不同的反变形量,板块置于胎架上后周边用丝杠压紧,实现无马焊接。

所有焊缝焊接时都保持焊接方向一致,根据U形肋数量以及焊缝焊接时产生侧向弯曲的倾向安排合理的焊接顺序,减小产生扭曲变形和侧向弯曲变形有倾向。

4.2.3焊接质量控制

由于顶板、底板的U形肋焊缝工地有嵌补段,因此端部预留200mm二次焊接焊缝,焊缝端部打磨1:4斜坡,待桥位U形肋嵌补段组装完后焊接。

4.2.4U形肋焊接工艺要点

1)控制焊丝角度、焊丝对正,保证熔深和焊缝的外观成型,避免咬边、焊偏等缺陷;

2)焊接顺序要按照分散的原则,要同方向焊接。

4.3.1单元件面板采用滚板机二次滚平,一方面保证钢板平整,另一方面可消除边缘焰切应力,有利于减少板块焊后变形。

4.3.2采用胎型无马定位组装,确保U肋组装精度,避免了焊马对母材损伤,提高生产效率。

4.3.3采用反变形胎架机械约束,CO2气体保护自动焊船位焊接,减少焊接变形,保证达到设计要求的熔深。

4.3.4根据焊接收缩的规律,按一定的工艺补偿量,对板块单元实行无余量切割,促进现场总体组装进度。

横隔板是钢箱梁组装的内胎,它的精度直接影响钢箱梁的截面精度。

5.1.1内、外横隔板零件全部采用数控精切割下料,人孔及对接边坡口同时切出。横隔板在数控切割机上下料时,其电脑编程输入的U形肋贯穿孔间距经过试验得出,横隔板的高度加放焊接收缩量。

5.1.2划线组焊各种劲板及人孔加强圈等,在平台上刚性固定,采用CO2气体保护半自动焊接,在焊接过程中严格按规定的焊接顺序和焊接工艺执行,以减小焊接变形。同时采用压力机和火焰法进行矫正。

5.1.3将下料好的横隔板在划线平台上划出进行定位线、检查线及其结构装配线的刻划。再将横隔板吊往其装焊胎架上,装配横隔板的水平和竖向加劲肋。

5.1.4以基准线为基准,按线刨边和组装工艺托板。

5.1.5对已损伤车间漆部位,经二次除锈处理达到St3.0级,再补涂车间底漆。

焊接前将隔板放置在刚性固定平台上,周边每隔1.5米左右的距离设置一个固定点将隔板与平台固定,然后采取对称、分散、同方向的焊接方法,先焊接加劲肋的平位角焊缝,然后焊接加劲肋之间的立角焊缝。

5.3.1钢板下料前后采用滚板机滚平,以消除轧制和焰切应力,从而减小后续部件的焊接变形。

5.3.2在专用划线平台上精确划线组装水平、竖向加劲肋,焊接、矫正后再返平划线,按线机加工周边,确保横隔板的外形尺寸。

5.3.3在平台刚性约束下采用线能量较小的CO2气体保护半自动焊,以减小焊接变形。

5.3.4为方便拼现场组装横隔板的控制组装精度,必要时在横隔板单元上增设工艺性托板,托板精确划线组装。

6、内腹板单元的制作工艺

该桥内腹板全部为整体式,内腹板单元与横隔板单元的制作工艺相似,重点控制腹板的坡口方向,焊接顺序及线能量。焊后翻身矫正。

外腹板结合桥形曲线数控切割制作,在车间内完成,自由边留二次修正量。

四、钢箱梁节段组拼工艺

工厂生产的零部件、单元件运输到钢箱梁节段匹配制作现场后进行板单元的对接、钢箱梁组焊、试拼装、涂装。

节段匹配制作程序如下:

内腹板单元件装配,与底板对接缝焊接;

内横隔板单元件定位及拼装;

中顶板单元件定位及拼装,主室部分组焊;

转运工地全截面梁段匹配拼装现场

边横隔板单元件定位及拼装;

斜腹板定位装配、与周边结构焊接;

外腹板、边顶板单元件定位及拼装;

节段完成测量及相关工作的开展;

对单元件因运输或吊装等原因产生的变形进行矫正,在节段匹配组装胎架上将两板块拼接成板单元,焊接时周边与胎架采用无马方式卡固,并对焊缝两侧50mm宽范围除锈,采用背面加陶质衬垫的单面焊双面成型工艺焊接,在焊缝检验合格后组焊焊缝处的隔板连接板,解除马板,采用马板,采用火焰修整。

焊接采用单面焊双面成形工艺,焊接时焊缝背面贴陶质衬垫,CO2气体

1.2.1焊接时先清除焊缝两侧要求范围内的铁锈、水份等;

1.2.2在焊缝背面加贴相应的焊接陶质衬垫;

1.2.3用CO2气体保护半自动焊接底层两道焊缝,焊缝层间打磨干净;

1.2.4解除定位马板,打磨定位焊缝;

1.2.5用埋弧自动焊焊接中间及表面焊缝的焊接;

1.2.6切除端部引板,并进行相应的打磨。

为了能更进一步提高焊缝的质量,对该焊缝可进行全部埋弧自动焊单面焊双面成形的焊接工艺试验,这样不但可以减少甚至取消马板定位焊,而且可以大大提高焊缝的一次探伤合格率。

2.1钢梁节段组装工艺

钢梁节段组装与焊接是整个钢梁制造的关键,梁段整体组装采用立体、阶段推进方式生产,在组拼胎架上以预拼装胎架为外胎,横隔板为内胎,按依次将各梁段的底板单元、内横隔板单元、内腹板单元、边横隔板单元、斜腹板单元、外腹板单元、顶板单元等在胎架上组焊成钢梁节段整体。

在总拼区地面设置有梁段纵向中心线、梁段角点定位等标记,以保证梁段各相应位置的定位精度。胎架模板线形经过多次测量、调整,并将各线形基准设置于厂跨标杆上,可复查胎架线形的变动。在距梁段端头100mm处设备一档模板,有效地控制梁段端口的成型精度。

中间测量塔和横基线为基准定位桥轴线处的底板板块(即基准板单元,宜在日出前定位),再按纵、横基准线以桥轴中心线向两侧对称组装各底板单元,并用马板与胎架焊连接固定。检查合格后,对称施焊。

2.1.2内横隔板组焊:

为保证横隔板的插入式组装,从一端开始,依次交替按线组装横隔板。组装过程中辅以定位夹具、顶拉工具控制隔板位置精度和垂直度等项点,使横隔板间距满足标准要求。

2.1.3内腹板单元组焊:

以边测量塔和横基线为基准组装腹板单元,预留上箱口宽度工艺量,重点控制腹板中心线与桥轴中心线的距离,保证两侧内腹板关于钢箱中线位置对称、准确。待腹板中心距(含工艺量)及其它项点合格后,点焊定位,再次检验合格后施焊。

2.1.4边横隔板组焊:

在主室梁两侧将横隔板从一端开始,依次按线插入组装横隔板。组装过程中辅以定位夹具、顶拉工具控制隔板位置精度和垂直度等项点,使横隔板间距满足标准要求。

2.1.5斜腹板组焊:

以边横隔板为内模,定位组装斜腹板单元,并全站仪测量复查用马板固定。用内卡样板检验底板与斜腹板角度,检查合格后,焊接斜腹板与底板纵向钝角焊缝,然后组焊隔板连接板。

2.1.6顶板单元组焊:

先以中间测量塔为基准组装边侧顶板单元,然后从中间向两侧对称组装其余顶板单元,最后配装封箱边板单元。

2.1.6依据施工图纸,划线组装临界时吊点、泄水管等。

2.1.7钢箱梁段全面检测合格后,以胎架上的纵、横基线为基准,结合钢箱梁纵、横基线进行修正,钢箱梁与胎架解马后,全面修磨点焊马板部位,并复查相邻两箱段接口相对差,超差时进行修整至合格。

2.2钢梁节段的焊接工艺

钢箱梁断面大,焊接接头形式种类多,焊接位置具有全位置的特点,它不仅要保证焊缝质量,而且要保证箱梁产生的变形最小,因此,钢箱梁焊接采取了特殊的焊接工艺和质量保证措施。

2.2.1顶板与顶板、底板与底板间焊缝.

顶板与顶板、底板与底板间焊缝示意图

在底板与底板、顶板与顶板间焊缝焊接时,焊缝端部难以加装足够长度的引板,焊缝端部容易产生缺陷,当产生缺陷时焊缝检测难以发现,因此该部位的焊接采取下列工艺措施:

1)相邻梁段组拼时,前梁段焊缝焊接时端部预留400mm不焊接,后梁段处在同一位置的焊缝焊接时焊接,并且梁段过渡时不停弧:

梁板间焊缝不断弧焊接示意图

2)组拼时钢梁节段的同部位焊缝之间加装过桥引桥,焊缝焊按完成后立即断开,防止由于温度等其它原因导致该部位焊缝损伤。

2.2.2外腹板与斜腹板焊缝的焊接(关键工艺项点)

为了保证桥位安装时梁段正确匹配,焊缝端部预留约600mm焊缝,待梁段间连接焊缝焊接完成后再焊接。

2.2.3外腹板与顶板焊缝的焊接(关键工艺项点)

顶板与外腹板间焊缝示意图

为了保证桥位安装时钢梁节段正确匹配引道主线工程安全文明施工方案及措施,焊缝端部预留约600mm焊缝,待梁段间连接焊缝焊接完成后再焊接。

2.2.4横隔板连接焊缝焊接(关键工艺项点)

2.3.1钢梁节段拼装胎架底板横向和竖向预设收缩量,保证钢箱梁的腹板中心距和箱口尺寸。

2.3.2采用纵横基准线、全站仪测量控制梁段的组装精度。

2.3.4对桥轴线处的内底板单元在日出前放线定位,避免日照对组装精度的影响。

2.3.5对底板、斜腹板在胎架上实施马板弹性约束焊接,减小焊接变形。

2.3.6大量采用陶质衬垫单面焊双面成型工艺,确保焊接内在质量,提高生产效率。

2.3.7箱口各拐点处预留二次焊接缝市政道路冬季施工方案1,确保箱口的顺利匹配。

钢箱梁在靠近工地现场进行全截面预拼装,可实现梁段接口的精确匹配,修正梁段的相关尺寸,避免在高空调整,减少高空作业难度和加快吊装速度,确保钢箱梁顺利架设。

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