新建铁路西安至平凉线XPS-3标段
80m钢-混凝土组合桁梁钢结构拼装
专项施工方案
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中铁一局西平铁路工程指挥部第七项目部
二〇一〇年六月 甘肃·泾川
80m钢-混凝土组合桁梁钢结构加工、拼装
专项施工方案
第一章 总体概述
1.1 工程概括
新建铁路西安至平凉线后河村特大桥、马屋泾河特大桥为80米钢-混凝土组合梁,其结构为桁架式,上、下弦及端横撑采用混凝土结构,中横撑采用宽为350mm,高为590mm的工字钢;腹杆采用550mm×650mm的矩形钢箱,材质为Q345qE,壁厚为16mm、24mm、32mm、40mm四种规格。组合桁架上弦长76米,下弦长82米,节间长度10m;桁架总高11米,中心高度9m;上弦总宽7.8米,下弦总宽9.4米。
a)后河村特大桥:后河村特大桥跨银川—武汉高速公路,铁路位于半径为2000m的曲线上,与公路的斜角为48度,距长庆桥出口约2km。
b)马屋泾河特大桥:马屋泾河特大桥跨银川—武汉高速公路,位于半径1600m的曲线上,线路中心与高速斜交角度为58度。
1.2制造、安装标准
GB/T714-2000 《桥梁用结构钢》
TB10212-1998 《铁路钢桥制造规范》
JTJ041-2000 《公路桥涵施工技术规范》
GB50205-2001 《钢结构工程施工及验收规范》
TB/T1527-2004《铁路钢桥保护涂装》
TBJ214-90 《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》
JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接技术规程》
JGJ82-1991 《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》
TB/T1527 《铁路钢桥保护涂装》
GB/T5210 《漆膜附着力测定法》
GB4956 《涂层干膜厚度测定法》
GB3190 《铝及铝合金加工产品的化学成分》
GB9286 《色漆和清漆漆膜的划格实验》
GB23 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
TB/T2772 《铁路钢桥用防锈底漆供货技术条件》
TB/T2773 《铁路钢桥用面漆、中间漆供货技术条件》
1.3 主要生产及检测设备
主要生产及检测设备
序号 | 名称 | 规格 | 数量(台) | 备注 |
1 | 剪板机 | Q11-12.5×2000 | 1 | |
2 | 液压闸式剪板机 | QC11Y-16/4000 | 1 | |
3 | 液压剪板机 | QY-16×2000 | 1 | |
4 | 平板机 | 8mm | 1 | |
5 | CO2气体保护焊机 | KR-500 | 10 | |
6 | 交流电焊机 | 405FL4 | 10 | |
7 | 埋弧焊机 | HM1000 | 2 | |
8 | 埋弧焊机 | HM1250 | 1 | |
9 | 数控火焰切割机 | ZLQ-8 | 1 | |
11 | 等离子切割机 | YP-100PS | 3 | |
12 | 数控切割机 | HBST2008LCD-1600*4400 | 1 | |
13 | 液压联合冲剪机 | Q35Y-16 | 1 | |
14 | 铣边机 | XB-6米 | 1 | |
15 | 钢轨矫直机 | HYT800 | 1 | |
16 | 轨道输送抛丸机 | PXG | 1 | |
17 | 压送式喷砂机 | XPBS1560 | 1 | |
18 | 龙门刨 | 6米 BJ2020 | 1 | |
20 | 立式铣床 | X52K | 2 | |
21 | 普通车床 | C630 | 2 | |
22 | 钻床 | z3050*16 | 3 | |
23 | 全自动震动时效装置 | HK2000K3 | 1 | |
检测设备 | ||||
1 | 刮板细度计 | QXD0-25 | 1 | |
2 | 附着力试验仪 | QFH | 1 | |
3 | 柴氏粘度计 | ZND-4 | 1 | |
4 | 覆层测厚仪 | HCC-18 | 1 | |
5 | 布氏硬度计 | HB-3000 | 1 | |
6 | 洛氏硬度计 | HR-150D | 1 | |
7 | 涂层测厚仪 | HCC-18(0-2000μm) | 1 | |
8 | 内径千分尺 | 150-2000㎜ | 1 | |
9 | 外径千分尺 | 400-500㎜ | 1 | |
10 | 焊接检验尺 | HJC40A | 1 | |
11 | 超声波探伤仪 | PXUT320 | 1 | |
12 | X射线探伤仪 | XXH2505 | 1 | |
13 | 万能材料试验机 | DLY-100 | 1 | |
14 | 碳硫分析仪 | HV-11B | 1 |
2.1 材料
材料采购及进货检验应执行QB/YJJG-ZG010-2009《供应商选择评价控制程序》、 QB/YJJG-ZG011-2009《材料、零件控制程序》和QB/YJJG-ZG019-2009《原材料检验或验证和定期确认检验控制程序》企业标准
2.1.1原材料
2.1.1.1采购的原材料品种、规格、性能等应符合现行国家标准和设计要求。
2.1.1.2钢材进厂时应进行验收。质检人员除查验进厂钢材的炉批号,实物与原始质量证明书必须对应外,还应进行复验,复验合格后方能使用。钢材进厂后,按同一厂家、同一材质、同一厚度、同一出厂状态每批抽一组试件,进行理化检验和力学性能试验,必须符合GB/T714-2008和GB/T700-2006标准要求,
节点板与腹杆钢料材质和力学性能
牌号 | 质量等级 | 化学成分/% | 屈服点 | 抗拉强度 σb/MPa | 伸长率 δ5/% | 冲击功 (纵向)Akv/J -400 | 1800弯曲实验 d=弯心直径 a=试样厚度 | ||||
C≤ | Mn | Si≤ | AI≥ | 厚度 | |||||||
16~35 | |||||||||||
钢材厚度 (直径)/mm | |||||||||||
≤16 | >16~100 | ||||||||||
Q345q | E | 0.17 | 1.20~1.60 | 0.50 | 0.015 | ≥325 | ≥490 | ≥20 | ≥34 | d=2a | d=3a |
2.1.1.3钢材厚度用游标卡尺测量,每一品种、规格的钢板抽查5处。应符合《桥梁用结构钢》(GB/T714-2008)和《碳素结构钢》(GB/T700-2006)规定。型钢要求同钢材。
2.1.1.4当钢材表面有锈蚀、麻点、或划痕缺陷时,其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2;钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB23规定的C级及C级以上;钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷;钢板表面不得有气泡、结疤、拉裂、裂纹、折叠和压入的氧化铁皮。
2.1.1.5钢材储存
①严格按照质量保证体系要求进行材料标识、登记和编制材料信息。
②材料按照施工流程分区堆放,统一规划,摆放整齐,同时预留运输走道。
③材料放置时,要求每隔一米一个支撑点,支撑点离地面距离为40~50mm,以防止材料变形。
④材料防锈要求,若材料露天堆放,必须加盖防水布。
2.1.2焊材材料
2.1.2.1焊接材料的种类和型号根据焊接工艺评定试验结果确定。焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家标准和设计要求。
焊接材料名称 | 标 准 | 标 准 号 |
手工电弧焊焊条 | 《碳钢焊条》 | GB/T5117-1995 |
《低合金钢焊条》 | GB/T5118-1995 | |
埋弧焊丝 | 《熔化焊用钢丝》 | GB/T14957-1994 |
气体保护焊丝 | 《气体保护焊用钢丝》 | GB/T14958-1994 |
焊剂HJ413、HJ350、SJ101 | 《碳素钢埋弧焊用焊剂》 | GB/T5293-1985 |
《低合金钢埋弧焊用焊剂》 | GB/T12470-1990 |
2.1.2.3焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷;焊剂不应受潮结块。(按量抽查1%,且应不少于10包)。
CO2气保焊焊丝牌号为ER50-6, 直径φ1.2,焊接气体为CO2。
CO2气体纯度大于99.5%,且含水量小于0.005%。
埋弧焊焊丝牌号H08MnA,焊丝直径φ4.0,焊剂牌号JF-N。
2.1.3高强螺栓
2.1.3.1高强度螺栓的规格、性能等应符合现行国家标准和设计要求。
2.1.3.2高强度螺栓进厂时应进行验收。除必须有质量证明书外,还应进行复验。质检部复验供方出具产品合格证书,核对产品外包装是否完好、出厂日期、标准号、型 号、制造厂及商标是否一致。
2.1.3.3采用10.9级M30及M20高强螺栓,预拉力设计值分别为360KN和155KN,设计抗滑系数不小于0.45。
2.1.4涂装材料
2.1.4.1喷涂材料的型号、名称、颜色及有效期应与其质量证明文件相符。
2.1.4.2开启后,不应存在结皮、结块、凝胶等现象。所购涂料应符合《铁路钢桥用防锈底漆供货技术条件》(TB/T2772)和《铁路钢桥用面漆、中间漆供货技术条件》(TB/T2773 )规定。
2.1.4.3涂装前,工厂将涂装材料送交检测单位进行检测,检测合格后才能使用。禁止使用过期产品以及不合格和未经试验的替用产品。
2.1.4.4没有设计单位书面认可,不得更改防腐方案体系及已经通过检测的涂装材料。不同涂层应尽可能选用同一厂家的产品。涂装材料进厂后,应按出厂的材料质量保证书验收,并做好复验检查记录备查。
2.2 加工过程控制
制造厂对设计图进行工艺性审查,当需要修改时必须取得设计单位同意,并签署设计变更文件。
方案确定后由制造厂根据设计图绘制施工图并编制制造工艺。
钢混梁钢结构部分,在厂内根据施工图和制造工艺进行。
2.2.1工艺流程
2.2.1.1斜腹杆生产制作工艺流程
2.2.1.2节点板生产制作工艺流程
2.2.2作样、号料与切割
用于80米钢--混凝土组合桁架腹杆钢箱的盖板、腹板和隔板及节点板,材料下料前,必须编制排料图,排料图上必须对应注明所用钢材的炉批号及下料取用编号。
下料采用数控切割机和半自动切割机两种设备。
2.2.2.1作样和号料应根据施工图(排料图)和工艺文件进行,并按要求预留余量。
2.2.2.2作样和号料应保证钢材轧制方向与构件受力方向一致。
2.2.2.3划线精度应符合:基准线≤0.5mm,零件外形尺寸≤1.0mm。
2.2.2.4号料时,应标明基准线、中心线和检验控制点。
2.2.2.5钢板上不应留下永久性的划线痕迹(永久基准线除外),少量的样冲标记其深度应不大于1mm。
2.2.2.6作样允许偏差如下表:
项目 | 允许偏差mm |
两相邻孔中心线距离 | ±0.5 |
对角线、两极边孔中心距离 | ±1.0 |
孔中心与孔群中心线的横向距离 | 0.5 |
宽度和长度 | +0.5,-1.0 |
曲线样板上任意点偏离 | 1.0 |
2.2.2.8剪切仅适用于次要零件或边缘进行机加工的零件,剪切尺寸允许偏差为±2.0mm。
2.2.2.9手工火焰切割仅适用与工艺特定的零件,其尺寸允许偏差为±2.0mm. 2.2.2.10数控、半自动切割后边缘不进行机加工的零件应符合下列要求:
a)切割面符合下表规定:
项目 | 主要零件 | 次要零件 |
表面粗糙度 | 不大于25 | 不大于50 |
崩坑 | 不允许 | 1m长度内允许有一处1.0mm |
塌角 | 圆角半径不大于0.5mm | |
切割面垂直度 | ≦0.05t,且不大于2.0mm |
腹板长度偏差+2.0 -1.0,宽度偏差必须按盖板厚度及焊接收缩量配置;
内隔板板边垂直度偏差不大于0.5mm;
节点板孔边距±0.3mm。
c)切割面的硬度不超过HV350。
d)主要杆件的外露边,应对焰切起始侧倒角,倒角半径为0.5~2.0mm。
2.2.2.11型钢切割线与边缘垂直度允许偏差应为2.0mm。
2.2.2.12坡口可采用机加工或精密切割,坡口尺寸及允许偏差根据焊接工艺而定。
2.2.2.13号料后,按质保体系相应程序文件的规定,做好材质标记的移植工作。
2.2.3零件矫正与弯曲
2.2.3.1零件矫正采用冷矫,矫正后的钢材表面不能有明显凹痕或损伤。冷矫正时的环境温度不低于-12℃。
2.2.3.2采用热矫时,加热温度应控制在600~800℃;温度降至室温前,不得锤击钢材。
2.2.3.3零件矫正允许偏差应符合下表的规定。
零件矫正允许偏差
项目 | 允许偏差 | |
钢板平面度 | 每米 | 1.0 mm |
钢板直线度 | L≦8m | 3.0 mm |
L>8m | 4.0 mm | |
型钢直线度 | 每米 | 0.5 mm |
2.2.4 机加工与钻孔
2.2.4.1机加工
耳板下料完成后刨床加工其厚度变化区域,要求工装平整、固定牢固,边缘加工深度不得小于3mm,加工粗糙度≤12.5μm,斜面平面度允许偏差≤1mm。加工后零件应磨去边缘的飞刺、挂渣,使断面光滑平顺。
坡口采用机加工或精密切割,坡口尺寸及允许偏差由焊接工艺而定。
2.2.4.2钻孔
a)高强螺栓孔应具有H12的精度,孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5μm。螺栓孔径的允许偏差符合下表的要求。
级螺栓孔径的允许偏差(mm)
螺栓公称直径、螺栓孔直径 | 螺栓公称直径允许偏差 | 螺栓孔直径允许偏差 |
18~30 | 0,-0.21 | +0.21,0 |
30~50 | 0,-0.25 | +0.25,0 |
c)耳板的孔应与节点板孔配置,以保证良好的装配性。
d)螺栓孔孔距的允许偏差应符合下表要求。
螺栓孔孔距的允许偏差
螺栓孔孔距范围 | ≤500 | 501~1200 | 1201~3000 | >3000 |
同一组内任意两孔间距离 | ±1.0 | ±1.5 | - | - |
相邻两组的端孔间距离 | ±1.0 | ±1.5 | ±2.5 | ±3.0 |
2.2.5耳板与盖板组焊
耳板与盖板之间带钝边的双边V形对接焊缝采用二保焊打底,埋弧焊焊接。焊接时两面交替对称施焊,且焊前预留焊接反变形(具体参照焊接工艺)。
2.2.6腹杆钢箱组焊
2.2.6.1组装前所有构件必须进行防锈处理,并涂装底漆。
2.2.6.2组装前必须彻底清除待焊区域的铁锈、氧化铁皮、油污、水分等有害物,使其表面显露出金属光泽。
2.2.6.3组立
a)制作一个2000×9000的腹杆点焊工作台,其平整度2mm;
b)将腹杆盖板平放于工作台上,点焊隔板,要求隔板垂直度不大于1mm;
c)点焊腹板于隔板和盖板上,应将盖板与腹板间采用液压千斤顶压实,再断焊箱内焊缝,形成一个 U形槽;
d)(箱内涂装后)将另一盖板点焊于U形槽上,形成550x650的方箱结构。
e)校正腹杆,使550X650方口对角线误差不大于1.5mm, 直线度误差不大于2mm。
2.2.6.4组装定位焊要求:定位焊缝应距设计焊缝端部30mm以上,其长度为50~100mm;定位焊缝的焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的1/2,且定位焊缝不得有裂纹、夹杂、焊瘤等缺陷,对于开裂的定位焊缝,必须查明原因,然后清除开裂的焊缝,在保证杆件尺寸正确的条件下补充定位焊。
2.2.6.5采用埋弧焊焊接的焊缝,应在焊缝的端部连接引、熄弧板(引板);引板的材质、厚度、坡口应与所焊件相同。
2.2.6.6需做产品试板检验时,应在焊接端部连接试板,试板材质、厚度、轧制方向及坡口必须与所焊对接板材相同,其长度应大于400mm,宽度每侧不小于150mm。
2.2.7弦杆组焊
2.2.7.1组装前所有构件必须进行防锈处理,并漆装底漆。
2.2.7.2组装前必须彻底清除待焊区域的铁锈、氧化铁皮、油污、水分等有害物,使其表面显露出金属光泽。
2.2.7.3组立。采用组立机进行组立。
2.2.7.4组装定位焊要求:定位焊缝应距设计焊缝端部30mm以上,其长度为50~100mm;定位焊缝的焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的1/2,且定位焊缝不得有裂纹、夹杂、焊瘤等缺陷,对于开裂的定位焊缝,必须查明原因,然后清除开裂的焊缝,在保证杆件尺寸正确的条件下补充定位焊。
2.2.7.5采用埋弧焊焊接的焊缝,应在焊缝的端部连接引、熄弧板(引板);引板的材质、厚度、坡口应与所焊件相同。
2.2.7.6需做产品试板检验时,应在焊接端部连接试板,试板材质、厚度、轧制方向及坡口必须与所焊对接板材相同,其长度应大于400mm,宽度每侧不小于150mm。
2.2.7.7矫正机进行校正。
2.2.8纵向连接槽钢
连接槽钢采用热切割,尺寸允许偏差为±2.0mm。在厂内整体拼装时配钻孔。
2.2.9组焊
钢板接料必须在杆件组装之前完成,并应符合以下规定:
a)盖、腹板接料长度不宜小于1000mm,宽度不得小于200mm,横向接料焊缝轴线距孔中心线不宜小于100mm;
b)接料焊缝可为十字型或T字型,T字型交叉点间距不得小于200mm,腹板纵向接料焊缝宜布置在受压区;
c)杆件组装时应将相邻焊缝错开,错开的最小距离应符合下图规定。
1—盖板;2—腹板;3—板梁水平肋或箱形梁纵肋
4—板梁竖肋或箱形梁横肋;5—盖板对接焊缝。
d)采用埋弧焊、CO2气体保护焊及低氢型焊条手工焊方法焊接的焊头,组装前必须彻底清除待焊区域的铁锈、氧化铁皮、油污、水分等有害物,使其表面显露出金属光泽。
e)组装前所有构件必须进行防锈处理,并漆装底漆。
f)杆件组装允许偏差应符合下表规定。
图例 | 项目 | 允许偏差 |
对接高低差 | 1.0 | |
对接间隙b | 1.0 | |
盖板中心与腹板中心线偏移 | 1.0 | |
梁腹板平面度 | 1.0 | |
组合角钢肢高低差 | 0.5(接合处) 1.0(其他处) | |
盖板倾斜 | 0.5 | |
组装间隙 | 0.5 | |
桁架工形、箱形杆件高度h | +1.5,0 | |
桁架箱形杆件对角线差 | 2.0 | |
桁梁箱形杆件宽度b | ±1.0 | |
箱形梁隔板间距s | ±2.0 | |
箱形梁高度h | +2.0,0 | |
箱形梁宽度b | ±2.0 | |
箱形梁横断面对角线差 | 3.0 | |
箱形梁旁弯f | 5.0 |
h)采用埋弧焊焊接的焊缝,应在焊缝的端部连接引、熄弧板(引板);引板的材质、厚度、坡口应与所焊件相同。
i)需做产品试板检验时,应在焊接端部连接试板,试板材质、厚度、轧制方向及坡口必须与所焊对接板材相同,其长度应大于400mm,宽度每侧不小于150mm。
2.3 杆件矫正
校正焊接变形一般有两种方法:火焰校正法;机械校正法。
2.3.1 采用火焰校正时,加热温度应控制在600~800℃,应不断地移动焊炬以防止局部过热,不能采用液体或冷风进行激冷;不宜在同一部位多次重复加热。
2.3.2冷矫正是应缓慢加力,室温不宜低于5℃,冷矫总变形量不得大于2%。矫正后构件表面不得有凹痕和其他损伤。
2.3.3钢箱焊接完毕经校正后再进行振动时效消除焊接残余应力处理。
2.3.4允许偏差如下表。
杆件矫正允许偏差(mm)
图例 | 项目 | 允许偏差 |
箱形梁对角线差 | ≦2.0 | |
腹杆梁的垂直度 | ≦3.0 | |
箱形梁隔板间距s | ±2.0 | |
截面高度h | 1.5 | |
中心偏移e | 1.0 | |
翼缘板垂直度△ | b/100且不大于3.0 | |
腹板局部平面度f | 1.0 |
腹杆钢箱是钢混梁的重要受力构件之一,为保证其焊接性能要求,满足尺寸精度和力学性能要求,制定本焊接工艺作为作业指导。
2.4.1基本要求
a)腹杆钢箱制作标准及精度应满足《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009):
钢箱组装允许偏差(mm)
项目 | 允许偏差 |
钢箱高度 | 0~+1.5 |
钢箱宽度 | 2.0 |
对角线中心距离 | ±1 |
c)CO2气保焊焊丝牌号为ER50-6, 焊丝直径φ1.2,焊接气体为CO2(纯度99.5%)。埋弧焊焊丝牌号H08MnA,焊丝直径φ4.0,焊剂牌号JF-N。
d)焊高严格按图纸的技术要求及焊剂标注要求焊接,未标注的焊缝不得低于最小母材厚度。
e)所有焊缝均采用平焊。焊缝100%进行超声波探伤,10%射线探伤。
2.4.2焊接人员的管理及要求
a)所有焊接人员必须取得特种作业操作资格证方可上岗作业,必须按《安全操作规程》作业;主要受力构件的焊接缝附近必须打上焊工钢印。
b)焊前必须认真领会图纸设计结构及焊接要求,对焊高、焊缝长度、焊缝数量、施焊部位、施焊顺序、施焊参数必须严格按设计图纸及相关技术要求进行焊接。
c)所有焊接人员必须服从指挥,严格按照制作程序作业。
2.4.3焊接前的准备工作
a)下料时,预留焊接收缩余量;组对时,预留焊接反变形。
b)采用等离子切割机加工坡口,后用角磨机对坡口表面碳化层进行打磨,深度不小于1.5mm。
c)焊前必须去除施焊部位及其附近30~50mm范围内的杂质至铮亮金属光泽(杂质包括:氧化皮、渣皮、水分、油污、铁锈及毛刺等),待检验合格后方可施焊。
d)制作尺寸规格为100×75mm的引弧板和引出板,其材质、厚度及坡口应与所焊件相同,并与工件牢固焊接,以防横向应力拉裂。
2.4.4 焊接过程及变形控制
a)钢箱成形、组焊均在2000X9000mm的专用对焊平台上进行。待检验合格后定位焊。
b)隔板采用三面角焊缝一面不焊,隔板至焊缝起始处采用密封胶封堵。
c)外侧纵向四条焊缝则采用CO2气体保护焊打底,自动埋弧焊机焊接。焊前要求小车在轨道上试走,以便焊嘴与待焊纵向焊道一致吻合,不致跑偏。对于T≧25板子,焊前采用烤按工艺卡要求进行预热。预热的加热区域应在焊接破口两侧,宽度各为焊件施焊处厚度的1.5倍以上,且不小于100mm;距焊缝30~50mm范围内测温;δ16、24的板子不预热。
d)所有焊缝连续施焊,一次完成。如有断弧则必须将停弧处刨成1:5斜坡,并搭接50mm再引弧施焊,焊后搭接处应修磨匀顺。焊完每一道焊缝后及时清理,发现缺陷应采用碳弧气刨清楚,清除时要刨出利于返修焊的破口,并用砂轮磨掉破口的氧化皮,露出金属光泽;焊接裂纹的清除长度由裂纹端各外延50mm;用埋弧焊返修焊缝时,必须将焊缝清除部位的两端刨成1:5的斜坡;返修焊缝应按原焊缝质量要求检验;同一部位的返修焊不能超过两次。
e)待箱体成为U型时,将盖板用定位销辅装于U型箱体之上,先用ER50-6电焊条进行点固,然后采用与(3)相同的方式焊接。为保证钢箱的几何尺寸,断面对角线控制采取工艺拉筋,待对角误差达到要求后,方可进行焊接。
f)焊缝检验
①所有焊缝必须在全长范围内进行外观检查,不得有裂纹、未熔合、夹渣、未填满弧坑和焊瘤等缺陷,并符合下表:
焊缝外观质量标准(mm)
项目 | 质量标准 | |
角焊缝焊波 | ≤2.0(任意25mm范围高低差) | |
余高(对接焊缝) | ≤3.0(焊缝宽b≤12)、≤4.0(12 | |
气孔 | 角焊缝 | 直径小于1.0,每米不多于3个,间距不小于20 |
对接焊缝 | 直径小于1.5,每米不多于3个,间距不小于20 | |
对接焊缝铲磨后表面粗糙度 | 50 | |
咬边 | ≤0.5 | |
焊脚尺寸 | hl0+2 |
焊缝超声波探伤内部质量等级
项目 | 质量等级 | 质量等级 |
对接焊缝 | Ⅰ | 受拉杆横向对接焊缝 |
Ⅱ | 受压杆横向对接焊缝 | |
角焊缝 | Ⅱ | 所有角焊缝 |
g)矫正。腹杆钢箱矫正的允许偏差应符合下表:
钢箱矫正允许偏差(mm)
项目 | 允许偏差 |
对角线差 | 2.0 |
扭曲 | 3.0 |
弯曲 | 3.0 |
盖板对腹板的垂直度 | 1.0(有孔部位)、3.0(其余部位) |
腹板平面度 | 2.0(有孔部位)、h/250横向、l/500(纵向) |
盖板平面度 | 2.0(有孔部位)、横向s/250(s=1/3板宽)、4.0(纵向4米范围) |
隔板弯曲矫正允许偏差 | 2.0(横、纵向) |
2.4.5焊接中应注意的问题
a)电弧焊保持短电弧,摆动宽度不超过线径的2.5倍。
b)二保焊焊接时,导电嘴到工件的距离应控制在15-20mm。
c)每一焊道熔敷金属的深度和熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度。
d)严禁在焊接区以外的母材上引弧。
e)多道焊的接头错开,多层焊在端部作出台阶,焊缝从坡口侧面开始焊接。
f)允许操作工人使用凿铲、凿子以及轻型振动工具清除焊道。
g)顶紧接触部位应经质检人员检验合格才可施焊。
2.4.6焊接工艺卡
焊接工艺卡(样表1)
产品名称 | 腹杆钢箱 | 指导书编号 | 01 | |||||||||||||
母材牌号 | Q345qE | 规格 | δ16、24、32、40 | 供货状态 | 热轧及正火 | |||||||||||
焊接材料 | 生产厂 | 牌号 | 类型 | 烘干温度 | 备注 | |||||||||||
焊丝 | / | ER50-6 | 结构钢焊条 | / | / | |||||||||||
焊丝 | / | H08MnA | 结构钢焊条 | / | / | |||||||||||
焊剂 | JF-N | 高锰高硅低氟 | 200-250℃ | 保温1小时 | ||||||||||||
焊接方法 | 埋弧焊 | 代号 | SAW | 焊接位置 | F | |||||||||||
焊接设备型号 | HM1000/ HM1250 | 电源极性 | 交流 | |||||||||||||
预热温度 | 60~80℃ | 层间温度 | / | 后热温度 | / | |||||||||||
焊后热处理 | 焊态 | |||||||||||||||
接头及坡口尺寸 \焊接顺序图 | 如图,接头位置用等离子切割机打坡口,后用角磨机对坡口表面碳化层进行打磨,深度不小于1.5mm,焊缝均为Ⅱ级焊缝,先焊正面后焊反面,必须采用引弧板、引出板。 | |||||||||||||||
焊 接 工 艺 参 数 | 道 次 | 焊接方法 | 焊条或焊丝直径mm | 焊剂或 保护气体 | 保护气 流量 L/min | 焊接 电流 (A) | 焊接 电压 (V) | 焊接 速度 cm/min | ||||||||
型号 | 直径 | |||||||||||||||
1 | 二保焊 | ER50-6 | φ1.2 | CO2 | / | |||||||||||
2 | 埋弧焊 | FH08MnA | φ4.0 | JF-N | ||||||||||||
技 术 措 施 | 焊前清理 | 焊前清理干净坡口两边的油锈等杂物 | 层间清理 | 清理干净层间药渣 | ||||||||||||
背面清理 | 碳弧气刨清根 | |||||||||||||||
其它 | / | |||||||||||||||
编制 | 日期 | 审核 | 日期 |
产品名称 | 80米钢—混凝土组合桁架腹杆钢箱 | 指导书编号 | 05 | |||||||||||||||||
母材牌号 | Q345qE | 规格 | δ16、24、32、40 | 供货状态 | 热轧及正火 | |||||||||||||||
焊接材料 | 生产厂 | 牌号 | 类型 | 烘干温度 | 备注 | |||||||||||||||
焊丝 | ER50-6 | 结构钢焊条 | / | / | ||||||||||||||||
焊条 | / | / | / | / | / | |||||||||||||||
焊剂 | ||||||||||||||||||||
焊接方法 | 二保焊 | 代号 | GMAW | 焊接位置 | F | |||||||||||||||
焊接设备型号 | NBC-500K | 电源极性 | 交流 | |||||||||||||||||
预热温度 | 60~80℃ | 层间温度 | / | 后热温度及时间 | / | |||||||||||||||
焊后热处理 | 焊态 | |||||||||||||||||||
接头及坡口尺寸 \焊接顺序图 | 如图,接头位置用等离子切割机打坡口,后用角磨机对坡口表面碳化层进行打磨,深度不小于1.5mm,先焊正面后焊反面,必须采用引弧板、引出板。
| |||||||||||||||||||
焊 接 工 艺 参 数 | 道 次 | 焊接方法 | 焊条或焊丝直径mm | 焊剂或 保护气体 | 保护气 流量 (L/min) | 焊接 电流 (A) | 焊接 电压 (V) | 焊接 速度 cm/min | ||||||||||||
型号 | 直径 | |||||||||||||||||||
1 | 二保焊 | ER50-6 | φ1.2 | CO2 | / | |||||||||||||||
2 | / | |||||||||||||||||||
技 术 措 施 | 焊前清理 | 焊前清理干净坡口两边的油锈等杂物 | 层间清理 | 清理干净层间药渣 | ||||||||||||||||
背面清理 | 碳弧气刨清根 | |||||||||||||||||||
其它 | / | |||||||||||||||||||
编制 | 日期 | 审核 | 日期 |
2.5 工厂拼装方案
试拼装时,保证板层密贴,螺栓用量为总螺栓数的1/3,并且用试孔器检查所有螺栓孔(即节点处螺栓孔应100%通过较设计孔径小1.0mm的试孔器;横梁的螺栓孔应100%自由通过较设计孔径小1.5mm的试孔器方可认为合格),检查拼接处有无相抵触情况,有无不易施拧螺栓处,检查完后方可试装。
试拼装步骤:
a)在地面上用1/3的高强螺栓将腹杆与上节点板连接,即先连接S点,构成∧型,立直,用斜支撑固定。
b)第二片∧型立直后,连接X点,构成∧∧型,连接纵向连接槽钢;依此将单边连接、固定完成。
c)用钢丝绳矫正垂直度、直线度。
d)依上述步骤拼装第二边梁,之后连接弦杆,整体矫正。主要尺寸允许偏差见附表。
钢混梁试装主要尺寸允许偏差
项目 | 允许偏差 | 说明 |
桁高 | ±2 | >2m |
节间长度 | ±2 | —— |
试装全长 | ±8(±L/100000) | L>50000 |
主桁中心距 | ±3 | —— |
旁弯 | L/5000 | 桥梁中心线与其试装全长L的两端中心所连直线的偏差 |
平联节间对角线差 | ±3 | 每个节间 |
横联对角线差 | ±4 | —— |
2.6.1方案说明
该方案是按照《铁路钢桥保护涂装》TB/T1527-2004第七套涂装体系和钢桁架图纸设计要求,结合我公司的实际情况进行编制的,对涂装要求以及对施工过程的质量控制和施工组织管理等进行了详细说明。
2.6.2涂装配套方案
该组合桁架涂装根据钢结构各部位所处的环境条件、工作条件和涂装维修的难易程度不同,涂装的功能要求、类型和寿命等也不尽相同。本组合桁架钢结构涂装配套方案如下:
钢结构涂装方案
部位 | 涂装用料 | 道数 | 厚度 |
钢箱外表面及横梁外表面(不含横梁上顶面) | 表面喷砂处理 | Sa2.5级、Rz40~60m | |
无机硅酸锌车间底漆(工厂) | 1道 | 20~25m | |
二次表面喷砂处理 | Sa2.5级、Rz40~60m | ||
环氧富锌防锈底漆 | 2道 | 2x40m | |
棕红云铁环氧中间漆(厚浆型) | 2道 | 2x40m | |
氟碳面漆(工厂)(颜色待定) | 1道 | 35m | |
氟碳面漆(现场)(颜色待定) | 1道 | 35m | |
钢与混凝土的接触面 | 表面喷砂处理 | Sa2.5级、Rz40~60m | |
无机硅酸锌车间底漆(工厂) | 1道 | 20~25m | |
二次表面喷砂处理 | Sa2.5级、Rz40~60m | ||
环氧富锌防锈底漆 | 2道 | 2x40m | |
横梁上顶面 | 表面喷砂处理 | Sa2.5级、Rz40~60m | |
无机硅酸锌车间底漆(工厂) | 1道 | 20~25m | |
二次表面喷砂处理(剪力钉焊后) | Sa2.5级、Rz50~100m | ||
环氧富锌防锈底漆(现场) | 1道 | 40m | |
环氧沥青涂料(现场) | 1道 | 100m | |
钢箱梁内部无法后期涂装养护部分 | 环氧沥青厚浆涂料 | 1道 | 120m |
高强螺栓连接摩擦面 | 电弧喷铝层 | 1道 | 200m |
a)钢梁涂装检验应符合《铁路钢桥保护涂装》TB/T1527-2004的规定要求。
b)外观检查
①原始涂层应具有均匀的外观。要求漆膜连续、平整,颜色一致且符合设计要求。
②涂层不得有起泡、裂纹、片碴或松散附着力颗粒、从完成的涂层内露出的其它内部污垢、露出基材的孔洞等情况。
c)用小铁锤敲击涂层,从声音中鉴别有无脱壳的地方,必要时可用刀铲刮,检查金属涂层结合的牢固程度。如有少量的粗颗粒,应用锋利的铲刀或锉刀去除后,再补涂。
d)涂层厚度的控制
特制环氧富锌涂层厚度和油漆涂层厚度须符合涂层设计的要求。涂层厚度采用涂层测厚仪进行检测,厚度不够处应补喷或补涂。
e)特制环氧富锌涂层的质量检测
①100%工件作外观质量检查,要求达到:涂层外观应均匀一致,无气孔或底材裸露的斑点,没有未附着或附着不牢固的金属熔融颗粒。不允许有起皮,鼓泡,大融滴,裂纹,掉块及其它影响涂层使用的缺陷。
②100%工件涂层测厚检查,用涂层测厚仪测量涂层厚度。表面积每10平方米至少选取三处基准表面,每一基准表面测量五点取平均值记录,厚度允许偏差应符合85%的检测点的厚度应等于或大于规定值,15%的检测点的厚度应达到规定值的85%。
③特制环氧富锌涂层结合强度检测,先可用敲击法粗略检测,用尖嘴钳敲击涂层,不应有剥层的声响,不掉块,无裂纹。然后用切格实验法抽查涂层结合强度 。采用切格实验法时,实验方格内的涂层不得与基准剥离。
f)涂层附着力检测
涂料涂层附着力检验按GB/T9286规定进行,要求涂层与底材,涂层与涂层附着力不低于一级。涂层厚度不大于80m时,划线间隔为1mm;涂层厚度不大于80m~120m时,划线间隔为2mm;涂层厚度大于120m时,划线间隔为3mm。
2.6.4涂装修补
a)根据上述检验标准,对钢梁涂装进行检验,不合格必须返工进行修补,修补完成后应进行复检,合格后方可架设。
b)涂层的保护
①钢梁装吊的控制:由于装吊过程中,遭遇钢丝绳绑扎不当的不良因素,导致钢梁摩擦面破坏。则要求熟练装吊工进行装吊,尽量做到“轻、稳、准”,在钢丝绳和钢梁接触的位置垫上橡胶皮或草袋以防损伤钢梁特制环氧富锌涂层摩擦面。
②钢梁运输的控制:由于钢梁摆放不到位,运输过程中磕碰等不良因素,导致钢梁特制环氧富锌涂层摩擦面破坏。则要求钢梁与钢梁之间要预留一定距离,钢梁固定件在与钢梁接触的边缘加垫橡胶皮或草袋;钢梁与运输设备要连接固定牢靠,形成整体,避免钢梁在运输过程中发生位移。
c)钢梁特制环氧富锌涂层摩擦面破损和腐蚀修补过程
a.损伤处旧涂层的清理
①当旧涂层未锈蚀,用手动工具或动力工具清理损坏的区域周围疏松的涂层,并延伸至未损坏的涂层区域50mm~80mm坡口。
②当旧涂层锈蚀应清除松动的特制环氧富锌涂层直到良好结合的制环氧富锌涂层区域为止,钢表面锈蚀清理达到Sa2.5级,对于未损坏的特制环氧富锌涂层边缘清除涂层表面污渍,用细砂纸除去粉化物。
b.损伤处其他表面清理
项目 | 施工要求 | 检测方法 |
水分 | 采用布团、棉纱擦去或用经过除去油分和水分的压缩空气吹干 | 目视 |
油脂 | 用清洁的蘸有溶剂的布团或棉纱仔细擦去 | 目视 |
灰尘 | 用毛刷刷去或用压缩空气吹净 | 目视 |
2.6.5涂装作业
a)涂装前准备
a.涂料的备料:所购涂料应符合《铁路钢桥用防锈底漆供货技术条件》TB/T2772和《铁路钢桥用面漆、中间漆供货技术条件》 TB/T2773规定的技术条件要求,并应该具有相关产品合格证和出厂检验证明。
b.涂料调和:涂料使用前均需搅拌均匀;涂料要按规定比例混合好后,按产品说明书规定放置一定时间进行熟化(预反应);根据不同的施工方式以及现场条件调节涂料粘度,调节粘度必须使用与涂料配套的稀释剂。
c.喷涂设备:用于喷涂的压缩空气系统配备空气净化装置,保证压缩空气无油、无水、无杂物。
d.环境要求
应在干燥天气(相对湿度低于85%)、室外气温在10—30℃、风力≤3级下进行。在烈日下、雨天、潮湿天气下严禁施工。在下列情况下,一般不得施工,如要施工,需要有防护措施。
①在有雨、雾、雪和较大灰尘的环境下,禁止在户外施工。
②涂层可能因尘埃、油污、盐分和腐蚀性介质污染的环境。
③施工作业环境光线严重不足时。
④没有安全措施和防火、防爆工器具的情况下。
e.钢桁架构件表面清理
①所有构件的表面除锈均在工厂进行。
②喷漆前,构件表面进行喷砂除锈处理,且必须将表面油污、氧化皮和铁锈以及其他杂物清除除干净,除锈后钢表面应达到GB/T23-1988规定的Sa2.5级,外观相当于该标准规定的ASa2.5、BSa2.5、CSa2.5。
③除锈后,油漆涂装前,钢桁架构件的放置时间不得大于4小时。
f.喷涂前的遮蔽:对喷涂时可能会影响到禁止涂漆的部位,在喷涂前应进行遮蔽保护。面积较大的部位,可贴纸并用胶带贴牢;面积较小的部位,可全部用胶带贴上。
b)钢箱外表面及横梁外表面涂装
a.涂装顺序是先进行表面喷砂处理,然后涂装无机硅酸锌车间底漆,接着进行二次表面喷砂处理,再接着涂装环氧富锌防锈底漆,最后涂装棕红云铁环氧中间漆和氟碳面漆。
b.涂装环氧富锌防锈底漆
①油漆均匀调制后,放置0.5h进行熟化方可使用,使用前应再搅拌均匀,并用30目滤塞过滤混合物以防止工具的堵塞。在施工过程中继续缓慢搅拌物料,以保持混合料的均匀状态,且在4小时内用完。
②使压力罐与喷保持在同一高度,以便涂料能顺利进入喷,启动空气压缩机,使空气压力保持在2-5Kgf/cm2,采用均匀、同向的湿喷涂,每次覆盖前一次的1/3-1/2,以避免空隙、漏涂和针眼。
③涂层固化时间为4-6h,涂层实干后,用涂层测厚仪测量膜层厚度,经喷射除锈处理的起重机构件表面粗糙度较大,应注意增加底漆厚度,使尖峰部分完全遮盖。规定底漆漆膜厚度大于80m。采用附着力试验仪进行底漆附着力测试,附着力不低于1级。
④如需增加膜厚时,应待涂层实干后再进行操作,用刷涂添针眼、空隙、较小面积的破损和漏涂,面积较大时则采用喷涂。
⑤施工期间和涂层的固化期保持清洁空气和流通及防火。
c.涂装棕红云铁环氧中间漆
①底层检查,底漆应完全实干,漆膜平整光滑(如果有少量流挂,应打磨平整);如果时间间隔超过7天,底漆表面用细砂纸打磨成微毛面。
②使用刷涂或喷涂方法进行施工,要求漆膜应均匀,无漏涂,厚度满足要求;无裂纹、气泡等影响防护质量的缺陷,涂膜要求平整光滑。
③中间漆涂装两道,厚度大于80m。
④涂层实干后,测量涂层的总厚度,总体涂层厚度大于160m;对于局部厚度不足的部位,进行补涂,直到厚度达到要求。
d.涂装氟碳面漆
①涂层检查,上道涂层应完全实干,漆膜平整光滑,(如果有少量流挂,应打磨平整);如果时间间隔超过7 天,中间漆表面用细砂纸打磨成微毛面。
②施工时使用刷涂或喷涂施工进行,要求漆膜应均匀,无漏涂,厚度满足要求;无裂纹、气泡等影响防护质量的缺陷。
③面漆涂装两道,第一道在中间漆实干后涂装,厚度大于35m,涂层实干后,测量涂层的总厚度,厚度大于195m;对于局部厚度不足的部位,进行补涂,直到厚度达到要求。
④第二道面漆在全桥钢桁架架设完成后进行整体涂装。
c)钢与混凝土的接触面涂装
a.涂装顺序是先进行表面喷砂处理,然后涂装无机硅酸锌车间底漆,接着进行二次表面喷砂处理,最后涂装环氧富锌防锈底漆。
b.涂装环氧富锌防锈底漆(同上)。
d)横梁上顶面涂装
a.涂装顺序是先进行表面喷砂处理,然后涂装无机硅酸锌车间底漆,接着进行二次表面喷砂处理,再接着涂装环氧富锌防锈底漆,最后涂装环氧沥青涂料。
b)涂装环氧富锌防锈底漆和环氧沥青涂料在全桥钢桁架架设完成后进行。
e)钢箱梁内部无法后期涂装养护部分涂装
a.涂装顺序是先进行表面清理,然后涂装环氧沥青厚浆涂料。
b.钢表面清理应达到GB/T23-1988规定的Sa3级,外观相当于该标准规定的ASa3、BSa3、CSa3。
c.涂装厚度大于120m。
f)高强螺栓连接摩擦面涂装
a.涂装顺序是先进行表面清理,然后电弧喷铝。
b.钢表面清理应达到GB/T23-1988规定的Sa3级,外观相当于该标准规定的ASa3、BSa3、CSa3。
c.电弧喷铝用铝丝材质应采用GB/T3190-1996中LF2,含铝量为99.5%以上。
d.喷铝厚度大于200m,涂层的抗滑移系数不小于0.55。
e.涂层附着力检验按照GB/T9793-1997规定作切格试验。
g)现场涂装
a.在安装和运输过程中难免不损坏原漆膜,面漆修补涂装工艺如下:
①受损严重部位,已露出基材的应用电动砂轮打磨至GB23—88中St3级, 涂刷特制环氧富锌防锈底漆两道,漆膜厚度大于80m,涂刷棕红云铁环氧中间漆两道, 漆膜厚度大于80m,并补涂氟碳面漆一道,漆膜厚度大于35m,总漆膜厚度大于195m。
②受损严重的部位,未将喷砂层损坏,用砂布打磨受损漆膜,刷涂特制环氧富锌防锈底漆两道,漆膜厚度大于80m,涂刷棕红云铁环氧中间漆两道,漆膜厚度大于80m,补涂氟碳面漆一道大于35m,总漆膜厚度大于195m。
b.修补完后,由于涂层之间间隔时间较长,将原漆表面用砂布进行全方位打磨。除去被碰撞过的疏松漆膜和浮灰后进行最后一道氟碳面漆涂装。漆膜厚度大于35m,干燥后总漆膜厚度大于230m。
c.横梁上顶面处理后先涂装环氧富锌防锈底漆,漆膜厚度大于40m,后涂装环氧沥青涂料,漆膜厚度大于100m。
d.涂装方式:主要采取喷涂和辊涂相结合,局部采取刷涂。桥上最后一道面漆应严格从上至下和先内后外的涂装顺序涂装。
e.涂膜的保护:涂膜在未完全干燥之前防止雨淋及水和污物的污染及人为的破坏。如遇雨、雪、大风天气不得进行施工,如中途遇上述情况,立即停止喷涂,并注意保护被涂部分,下次喷涂前一定要检查漆膜是否正常,如不正常应处理后方可进行施工。
2.6.6涂装质量的技术保证措施
a)涂装环境:雨、雪、雾、露等天气时,相对湿度应按涂料说明书要求进行严格控制,相对湿度以自动温湿记录仪为准,现场以温湿度仪为准进行操作。
b)组装焊缝接口处,各留出50mm,用胶带贴封,暂不涂装。
c)钢构件应无严重的机械损伤及变形。
d)焊接件的焊缝应平整,不允许有明显的焊瘤和焊接飞溅物。
e)涂层厚度控制的原则:
a.凡是上漆的部件,应从离自由边15毫米左右的幅度起,在单位面积内选取一定数量的测量点进行测量,取其平均值作为该处的漆膜厚度。但焊接接口处的线缝、以及其它不易或不能测量的组装部件,则不必测量其涂层厚度。
b.由于本组合桁架结构的构造、喷涂工作的管理情况、喷涂工作人员的素质等因素,都会使涂层厚薄不均,因此,要100%保证全部涂层都在规定厚度以上,不单只会大大地增加涂料的用量,实际上也不易办到,唯有按干膜厚度测定值的分布状态来判断是否附合标准。厚度允许偏差应符合85%的检测点的厚度应等于或大于规定值,15%的检测点的厚度应达到规定值的85%。
2.6.7涂装安全生产、文明施工的技术保证措施
a)油漆等易爆、易燃物品,应妥善保管,严禁在附近明火作业,严禁吸烟。
b)涂装施工的残留物不得乱扔乱放,应集中并放置在规定的地方,施工结束后作统一处理。
c)涂装施工过程中,应加强安全检查力度,特别是高空涂装修补时,应采取相应措施,确保在施工过程中的操作安全。
2.7高强螺栓连接摩擦面喷铝方案
2.7.1设计要求
高强螺栓连接表面设计为电弧喷铝,其厚度为200m。
2.7.2表面处理
a)使用设备XPBS1560压送式喷砂机和1V-3/8空气压缩机。操作者应严格执行设备操作规程,并穿戴规定的劳动保护用品。
b)喷涂前,钢表面进行喷砂除锈处理,且必须将表面油污、氧化皮和铁锈以及其他杂物清除除干净。
c)钢表面清理应达到GB/T23-1988规定的sa3级(即钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,该表面应显示均匀的金属光泽),外观相当GB/T23-1988规定的ASa3、BSa3、CSa3;
钢表面粗糙度规定RZ50~100μm,即符合GB/T6060.5-1988规定的粗糙度样块为Rα12.5μm和Rα25之间的粗糙度要求。
d)钢表面清理用的磨料应符合YB/T5150-1993的规定。根据喷砂除锈的工况选择磨料,磨料表面必须清洁、干净、无油污、无可溶性盐类等。如果受潮,应停止使用或干燥达到要求后再使用。在喷砂期间,应根据磨料受到灰尘污染程度,不定期筛砂,除去灰尘和杂物。
2.7.3喷铝作业
a)使用设备ZPG-400A电弧喷涂机和1V-3/8空气压缩机。操作者应严格执行设备操作规程,并穿戴规定的劳动保护用品;作业前,检查设备的电路、气路、机械性能是否正常,接地线必须安全牢固。
b)电弧喷铝用铝丝材质应采用GB/T3190-1996中LF2,含铝量为99.5%以上。
c)选用直径φ2.0mm规格的铝丝,常用工作电流130~240A,空载电压25~38V,暂载率(300A时)100%。
d)启动空气压缩机,使空气压力保持在0.6MPa以上。
c)穿丝,将两根金属丝分别穿过保护软管、后导管、前导管直至穿出空气帽口,压紧“制紧旋钮”调整压力,点动“喷开关”配合“制紧旋钮”调整,送丝调整好后,将空气帽外的金属丝剪平并分开。
e)电弧喷涂机在有负载时,严禁拨动粗调、细调开关换档。喷涂中喷后部的两根金属丝绝对不能相碰,也不可同时接触某一金属物体,以防短路。
f)工件在进出操作面时应避免超载,涂装完毕后用压缩空气将其表面的粉尘及螺栓孔内的杂质清理干净,按要求将涂装后的工件摆放至规定的位置。
g)喷铝厚度为200μm,喷涂距离保持在150~200mm,最大喷涂效率5.2~9.5(Kg/h)。按照GB/T9793-1997规定进行附着力检测。
h)工件表面清理后4小时内完成喷铝。
2.8 运输
2.8.1运输方式的选择:根据图纸初步计算,单腹杆的长度约为10米,重量约为8.5吨,初步采用9米的汽车运输,分批运输。
2.8.2运输中应注意的问题:
a)杆件应根据现场安装进度要求分期、分批进场。
b)杆件运输过程中应平顺放置,支撑牢固可靠,防止变形措施到位。
c)在装车时,每隔一层应用方木垫平,每车最多不超过两层,防止路途中晃动损毁构件,装满车时,必须进行加固。用楔形方木将车厢板和钢构之间分多点分割,进行分车绑扎,每车封车绳不少于三根。
d)现场卸时应核对杆件重量,确保吊具、卡具、机械有足够的安全度,防止发生意外事故。构件应用枕木垫平架空,防止构件因摆放不平而发生变形,同时刻防止油漆不致于受泥土弄脏。
e)起吊杆件时,根据杆件的类形,分别使用专门设计的卡具、吊具,与杆件接触的棱角应加垫胶皮,防止钢丝绳刻痕,吊装时杆件两端应拉缆风绳,防止碰撞。
f)运输过程中应防止摩擦面划伤和污染。
第三章 现场安装方案
3.1 构件进场验收及缺陷处理
钢构件进场后,应按设计文件对工厂提供的技术资料和实物进行检查核对,对杆件的基本尺寸、偏差、扭曲、焊缝开裂以及由于运输和装卸不当造成的损伤做好记录并处理。
3.1.1检查试拼记录。
3.1.2检查焊缝检验记录(包括杆件冷热矫后无裂缝的检查资料)。
3.1.3根据构件出厂发货清单对进场杆件耳板、节点板、钢箱梁等数量进行核对,避免出现遗漏和不一致。
3.1.4检查腹杆、节点板外形尺寸公差,对腹杆端头(节点板和拼板覆盖范围)的宽度、杆件边缘和孔边飞刺、磨光顶紧部件公差、节点连接处板面出厂时的摩擦系数做重点检查,保证表面摩擦系数不小于0.55。
3.1.5对杆件的结构形式进行验收,检查到场杆件是否符合设计的截面尺寸、长度、及板厚等,对杆件的线形进行检查验收。
3.1.6为保证节点磨擦力在,杆件进场后应对杆件端头宽度及口字断面竖板填板厚度,全部进行复测,并做好记录。
3.1.7钢梁杆件在拼装部位有毛刺、焊接飞溅等应予以铲除。构件在运输吊装作业过程中造成的局部变形,不影响杆件质量的,可用锤击或千斤顶作冷调整,锤击时应垫衬板,不得直接击打钢板,但矫正作业须经监理批准,并作好记录;缺损严重的,不能采取工地矫正措施的应返厂处理。
3.2吊装总体方案
两桥都跨越高速公路,与高速公路斜交角度分别为48度和58度。桥墩身紧挨公路边坡,施工场地受到,施工条件差。另外高速公路车流量大,跨公路施工,安全防护需得到有效保障。经过现场考察后,现拟采用架设龙门吊吊装方案。
3.2.1主要方案内容
两桥都跨越高速公路,与高速公路斜交角度分别为48度和58度。桥墩身紧挨公路边坡,施工场地受到,施工条件差。另外高速公路车流量大,跨公路施工,安全防护需得到有效保障。经过现场考察后,现拟采用架设龙门吊进行吊装和在雨水口处安装构件支撑,用于支承上弦节点来支撑钢腹杆实现钢结构件拼装方案。
钢桁架腹杆在支架平台上拼成“人”字型后,通过20吨门吊吊置于支撑上横梁规定的位置。支承上横梁支承钢桁架腹杆处设有竖向、横桥向、纵桥向调整机构,便于钢桁架线性调整。
3.2.2此方案的优点
a)桥下交通影响小;
b)安装构件二次调节容易;
c)吊装辅助设备材料可以重复利用;
d)不破坏上下弦混凝土的内部构造。
3.3 安装施工方案
3.3.1安装顺序
( 临时支架搭设完毕)→(底模铺设完毕)→(预压完毕)→20吨龙门吊架设完毕→构件支撑的安装(雨水口处)→上下节点板、腹杆桥上人字形拼装→人字形构件安装→横向支撑、纵向支撑安装→检查调整腹杆→(浇注下弦混凝土)→精调腹杆→(浇注上弦混凝土)→面漆涂装
3.3.2主要设备设施
3.3.2.1门吊
根据现场地形情况,本桥位于银川—武汉高速公路,考虑到不影响下方道路的前提下,拟采用在搭设的临时支架上,架设20吨门式起重机(最大轮压18t,共四个车轮;轨距11m,轮距8.8m ,跨度11m,起吊高度13m)的方式为主要吊装机具。如图(一)、图(二)所示。
a)20吨龙门吊轨道要求:
①轨道间距:11m;
②轨道型号:43kg/m;
③最大轮压:18t;
④轮距:8.8m;
⑤轨道长度:95m(2.5m+80m+12.5m),延长12.5米端由桥梁混凝土施工方确定;
⑥轨道梁顶(钢轨底面)标高与梁底模背面标高一致。
b)架设20吨龙门吊需要提供的材料
①临时支墩: 数量:40个
②钢梁:H750*(400~250)8*16 数量:200米
重量:33吨
③钢轨: 43轨 12.5米 数量:16根 重量:9吨
鱼尾板 数量:14套
压板及配件 数量:550套
3.3.2.2构件支撑
a)构件支撑图纸如下图所示:
b)构件支撑需要提供的材料:
支撑1:¢102*8*1900 数量:32根 重量:1200kg
支撑2:L90*8*2400 数量:根 重量:1800kg
支撑3:工20a*4901 数量:16根 重量:1880kg
支撑4:¢219*8*6590 数量:32根 重量:9310 kg
支撑5:2*【20a*7750 数量:8根 重量:3000 kg
连接件:30mm*1626mm*600mm 数量:16根 重量:3900kg
其它连接件: 重量:4000kg
合计:约25吨
c)构件支撑对支架的要求:
构件支撑用于钢桁架支撑,数量共8套,分别支撑于上弦节点,构件支撑两端(横桥向)各承受20吨重量。
①在泄水孔中设置支点;
②支点承重10吨;
③支撑点的标高确定后请及时与我方沟通,以便确定最终的构件支撑高度尺寸;
④支点固定形式:见示意图
3.3.3安装施工部署
3.3.3.1技术准备
①安装前必须认真审阅相关技术文件,安装图纸及相关资料。
②技术负责人做好安装前技术交底工作,提出具体安装工艺要求及安装质量措施。
③参加施工人员进行技术培训,特殊工种持证上岗。
3.3.3.2安装机具及现场准备:设备进场前,要做好充分的安装施工机具及仪器设备。
3.3.3.3 场地准备:根据现场实际情况,构件运至现场,卸车到下图位置,后河村(马屋)大桥均如图(四)所示,场地要求:15*30米的平整场地。
3.3.4安装具体步骤
3.3.4.1搭设鹰架,进行预压,组装底模。
3.3.4.2组装20吨门吊。
3.3.4.3构件支撑的安装
依照图纸所示,各节点采用钢板连接,下节点板下部与底模板之间距离为600mm,图纸中无设计出连接板的固定方案,为了不破坏内部下弦钢筋网的结构,根据雨水口的布置情况,现需从雨水口处安装临时支撑固定钢结构件。支撑立于支架上,并用螺栓固定,每点能承载10t荷载。如图(三)所示:
3.3.4.4上下节点板、腹杆人字形拼接
a)在膺架上延伸段制作组装人字形腹杆拼装台。
b)用12吨吊车从构件放置一端将构件按顺序吊至拼装台上,起吊顺序:先起吊构件放置端对面的构件,由于桥上拼装场地有限,待第一组两个人字形拼装、安装完成后,再起吊第二组构件,依次单桥共八组16个人字形单元。
吊装时应注意事项:
①杆件起吊采用专用钢丝绳,不得随意使用。
②起吊前应根据杆件重量选用适合的起吊钢丝绳及夹具、护脚等。
③起吊时应根据杆件位置的角度,调整起吊时的角度。
④起吊前按杆件重心对称位置选择起重吊点。
⑤水平起吊的杆件采用护脚进行保护,护脚和杆件之间夹胶皮保护杆件表面涂层,起重钢丝绳穿过护脚保护钢丝绳不被破坏。
⑥起吊时应在杆件两端拉揽风绳,防止杆件碰撞和旋转。
⑦每天开始起重作业前对各种索具进行检查,发现问题及时更换。
⑧起吊时应统一指挥,信号明确。
c)拼装过程中,根据图纸要求,应严格控制好两腹杆构件之间的角度(58度6分34秒),用冲钉和螺栓配合初步固定,只是带帽安装不进行初拧和终拧,在外包钢板上方100mm处焊接20mm钢板两块,并将中心控制点用红油漆做好标识。如图(五)所示:
d)人字行构件为平面桁架结构,故采用卧式拼装,可以减少胎具高度,减低连接难度,将构件放在胎架上,按照桁架施工详图固定杆件的位置,用高强螺栓进行连接。
3.3.4.5人字形构件安装
a)构件安装前,应将轴线位置控制点引至贝雷梁上,当构件吊至相应位置时,两端拉设缆风绳配合对位,待吊车松钩后,用千斤顶调节横向纵向调节,使构件中心控制点与轴线位置控制点相重合,用同样方法,固定其对面构件单元。如图(六)所示:
b)杆件安装基本要求:杆件安装时按照从一个方向依次进行;杆件起吊到位后对拉缆风绳配合对位。
c)杆件安装顺序:杆件安装应根据编号从一个方向向两侧依次安装。
3.3.4.6横向支撑、纵向支撑的安装
钢桁架纵向连接上弦杆之间采用14b槽钢连接,下弦杆之间无直接联系,横向连接采用H590*350*20*20的焊接H型刚。在连接过程中,为确保桁架的稳定性,固定一组人字梁后,应依次进行横向支撑和纵向支撑的连接。
3.3.4.7检查调整腹杆、螺栓施工
在浇注下弦混凝土槽形梁之前,应先对桁架梁进行检查、调整,并对高强螺栓进行施工。
a)高强度螺栓的施工分为初拧和终拧,高强度螺栓的初拧和终拧应在同一工作日内完成。初拧完毕的高强度螺栓逐个用敲击法检查,检查合格后,用白色油漆在螺栓、螺母、垫圈及构件上划一直线标记,便于检查终拧时有无漏拧以及垫圈或螺栓是否转动。
b)终拧采用扭矩法,使用前扭矩扳手必须标定,其扭矩误差不得大于使用扭矩值的±5%。每班操作前及操作后必须对施工扳手进行扭矩校正,校正结果填入记录表中,并由校正人签认。在操作后进行扭矩校正时,如发现其误差超过允许范围,则应对该工班用该扳手终拧的高强度螺栓全部用检查扳手进行检查、处理。
c)电动扳手应与控制箱配套使用,不得混杂,并应供电及配置稳压电源,使其与大型机具电源分开,避免起动时电压波动影响电动扳手输出扭矩的准确性
d)终拧完成后,应用红色油漆在螺母上作出标记。
e)电动板手采用轴力计,风动扳手采用表盘扳手,人力扳手采用挂重法标定。桁架用的各种扳手,每天要有专人检查校正,建立履历薄,并登记。
f)高强度螺栓的终拧扭矩检查应在终拧4小时以后、24小时之内完成。终拧检查,先观察全部终拧后的高强度螺栓,检查初拧后用白色油漆标记的螺栓与螺母相对位置是否发生转动,以检查终拧有否漏拧,之后用表盘扳手进行紧扣检查。检查合格者在螺栓末端点以黄色油漆标记。
3.3.4.8精调腹杆
下弦混凝土槽形梁浇筑形成后,因混凝土的收缩变形,在混凝土的初凝期内对钢桁架进行精调。
注:如混凝土内加入早凝剂,初凝时间大致可以缩短到半小时;如果加入缓凝剂,初凝时间可以延长到5-10小时。
3.3.5面漆涂装
本钢桁架涂装要求:底漆为特制环氧富锌防绣漆2道(40um/道),中间漆为棕红云铁还氧中间漆1道(80um/道),面漆为氟碳面漆2道(35um/道),涂装质量应满足《铁路钢梁保护涂装》(TB/T1527-2004)的规定。本构件底漆、中间漆、一遍面漆已经在工厂加工喷涂完毕,现场只须喷涂一道面漆。
3.3.5.1环境要求
a)气温:环境温度不低于5℃,室外施工时应避免底材被太阳直晒。
b)相对湿度:≤80%,不允许在相对湿度80%以上的天气、雨天、雾天或风沙场合施工。
c)风力:≤3级。
3.3.5.2施工注意事项:
a)喷涂的空气应干净,无油无水。
b)涂装时涂料粘度要合适。
c)熟化期:30min(即两组分混合均匀后,30 min后使用)。
d)氟碳涂料为双组分涂料,配漆时应按照要求的比例进行调漆。
①按照当天涂料的用量及涂料的使用期,计划配制涂料。
②配漆前后应充分搅匀,配漆用品应分开使用。
③使用前应将配好的涂料用40目—100目的筛网过滤。
e)涂漆间隔时间:中间漆与第一道面漆涂料的间隔时间为24h-168h。超过168 h时,表面应清理,必要时在涂料面漆前表面应用细砂纸轻轻打磨,再行涂装。应严格控制每道漆的干膜厚度(30um/道)。
f)涂装要求如下:
①试喷:正式涂装前应试喷涂料,掌握温度、黏度、走速度等对涂装质量的影响,取得经验。
②喷涂前准备:准备喷、调整喷雾、搅拌油漆,除去被涂表面的灰尘和异物。
③喷涂方式:行速度均匀,距物面适当,先喷上面后喷下面,先难后易;压盖1\\3~1\\2,压盖应均匀。
④防止流挂、超薄和干喷,允许少量流挂,超薄可以补漆,干喷应返工。
⑤自检喷涂质量:喷涂一个区段后,用眼观察湿膜,如湿膜湿润、丰满、有光泽,湿膜质量好;如湿膜光泽差、有粗糙感,则喷涂不均匀并且偏薄,可用湿膜测厚仪掌握厚度。
⑥补偿喷涂:在光泽差、有粗糙感的地方,可补喷加厚;干膜超薄的地方,在喷涂下一道漆时可加厚补偿。
⑦清理用具:用少量相应的稀料清理喷具,至少清理三遍,用过的稀料可以重复使用。
3.3.5.3氟碳面漆的技术要求:
序号 | 项目 | 单位 | 技术指标 | 备注 | |
1 | 氟含量 | % | ≥15 | ||
2 | 涂层颜色及外观 | 表面色调均匀一致,漆膜平整 | |||
3 | 不挥发物 | % | ≥55 | ||
4 | 流出时间 | s | ≥30 | ||
5 | 细度 | um | 30 | ||
6 | 干燥时间 | 表干 | h | ≤2 | |
实干 | h | ≤24 | |||
7 | 弯曲性能 | mm | ≤2 | ||
8 | 耐冲击性 | cm | ≥50 | ||
9 | 附着力 | MPa | ≥6 | ||
10 | 耐碱性(5%NaOH) | h | 240 h涂层无异常 | ||
11 | 耐酸性 | h | 240 h涂层无异常 | ||
12 | 耐水性 | h | ≥12 | ||
13 | 耐人工加速老化性能 | h | 3000h试验漆膜无明显变化,无粉化,无泡,无裂纹,保光率≥80% | ||
14 | 适用期 | h | ≥5 | ||
15 | 施工性能 | 可复涂,每道干膜厚度不小于30 um | |||
注:1、耐人工气候加速试验为型式检验项目。 2、氟含量是指生产氟碳涂料所用原料含氟树脂中的含氟量。 |
根据本工程的质量、工期等因素,制定本项目的人员计划。
序 | 职 务 | 人 数 | 备 注 |
1 | 项目经理 | 1名 | |
2 | 项目副经理 | 1名 | |
3 | 领工员 | 1名 | |
4 | 施工员 | 2名 | |
5 | 安全员 | 1名 | |
6 | 检验员 | 1名 | |
7 | 技术员 | 2名 | |
8 | 资料员 | 1名 | |
9 | 电工 | 2名 | |
10 | 起重工 | 2名 | |
11 | 安装工 | 10名 | |
12 | 电焊工 | 6名 | |
13 | 后勤司机 | 1名 | |
合计: | 31名 |
序 | 设 备 名 称 | 设 备 数 量 | 备 注 |
1 | 20吨门式起重机 | 1台 | |
2 | 12吨吊车 | 1台 | |
3 | 20吨千斤顶 | 16个 | |
4 | 拖车 | 2台 | |
5 | 测量仪器、水平仪、经纬仪 | 各 1台 | |
6 | 水平尺 | 3把 | |
7 | 磁性铅坠 | 2个 | |
8 | 对讲机 | 4套 | |
9 | 棕绳φ25 | 100米 | |
10 | 扭矩扳手(750--1500) | 1把 | |
11 | 电动扭矩扳手 | 2把 | |
12 | 套头 | 2个 | |
13 | 扳手 | 2把 | |
14 | 梅花开口扳手 | 2把 | |
15 | 漆膜测厚仪 | 1台 | |
16 | 钢卷尺 | 2把 | |
17 | 磨光机 | 2台 | |
18 | 手锤、大锤 | 2把 | |
19 | 电焊机 | 5台 | |
20 | 气割具 | 2套 | |
21 | 撬杠 | 4根 | |
22 | 丝杠顶16吨 | 2台 | |
23 | 卡环 | 3个 | |
24 | 钢丝绳80米 | 4根 | |
25 | 绳索 | 8根 | |
26 | 安全带 | 35套 | |
27 | 安全帽 | 35个 | |
28 | 手持式测风仪 | 1台 | |
29 | 现场指挥车 | 1辆 |
(1)杆件堆放场地应平整稳固,排水良好,杆件底面与地面应留有10-25cm的净空。
(2)杆件支点应设在自重作用下、杆件不发生永久变形处。
(3)根据设计图纸绘制预拼图,根据预拼图清查预拼杆件的编号和数量。
(4)预拼后其板层密贴情况应满足0.3mm插片深入板层深度不大于20mm的规定。
(5)首节钢梁安装考虑膺架变形的影响,调整初始安装标高。
(6)冲钉直径取工厂试拼的50%钉孔重合率的直径,冲钉选用35号碳素结构钢,当冲钉多次使用,直径偏小时进行更换。
(7)严格按照安装图纸上的规定打足冲钉和高强螺栓,置换冲钉时应逐个置换。
(8)安装过程中测量分时段进行测量监测,并绘制拱度曲线,发现异常应及时汇报并查找原因。
(9)高强螺栓施工采用扭距法施工,电动扳手输出扭距的稳定十分重要,考虑铺设专线使其与大型机具电源分开,避免启动时电压波动影响电动扳手输出扭距的准确性,使螺栓轴力误差偏大。
(10)钢梁拼装时主桁杆件对位后要先在四周穿部分螺栓,把板缝夹紧再打入冲钉,防止先打冲钉后将板缝撑开,拧紧螺栓时板层难以靠紧,影响工程质量。
(11)因垫圈一面有倒角,穿放时倒角面应贴向螺栓根部及螺母支撑面防止装反,因螺栓根部有一圆弧,如果垫圈装反容易卡死,节点上穿螺栓时注意螺帽朝外,便于施拧,螺母应使有标志的面朝外,支撑面贴垫圈不能装反,以免影响扭距系数。
(12)电动扳手不能带过大负荷启动,螺栓初拧要使板缝夹紧,终拧时无须松扣(按50%的终拧值施工),并用油漆做标记。
(13)由于环境、温度、湿度变化对扭距系数影响较大,故在发生变化的时候应重新进行标定。
(14)应严格按照安装施工工艺进行操作。
(15)电动扳手在上桥和下桥各标定一次,不符合要求时应按已安装高强螺栓重新进行复检,达到合格为止。
(16)在安排施拧顺序时要考虑后续施拧螺栓的可操作性。
(17)电动扳手的稳压器和控制仪要进行遮盖防止暴晒、雨淋。
(18)对摩擦面被污染者采用香蕉水清洗,不得使用汽油、皂液等,否则摩擦系数会降低。
3.7 安全保证措施
在施工工人中牢牢树立安全生产第一的思想,认识到安全生产,文明施工的重要性,做到每天班前教育、班前检查、班后总结,所有施工人员,必须严格遵守现场条令及公司有关场外作业安全规章制度。
(2)准备吊装前,我方及时向项目部获取未来8小时的气象状况,尽量避免大风作业的情况。严禁在风速六级以上进行安装工作。
(3)杆件堆放场地应平整稳定,杆件支点应设在自重作用下、杆件不发生永久变形处。多层堆放不宜过高,防止发生倾倒及杆件变形。
(4)参加高空作业的人员,必须挂好安全带,并在进行垂直双层作业时有相应的安全措施。架梁前必须进行身体检查,凡不合格者不得参加高空高强度螺栓施拧工作。
(5)构件支撑部分在安装完毕后,必须经过检查签证,并填写记录有关人员认可后,方能使用
(6)在钢梁下面,必须挂安全网,其宽度应超出钢梁两侧外端,长度应与桥墩相接,不得有漏空或空隙。安全网应拉紧,并宜与钢梁面保持较小距离,同时还应距地面有适当的距离。
(7)钢梁上各种电动机械的动力电缆和照明线路必须保持绝缘良好,应有专人值班,电动扳手的电源处应加装漏电保护器。
(8)桥上应配备消防器材和通信设施。
(9)未经专职培训及考核不合格的人员,不得进入工作岗位。
(10)钢梁开始安装前,对架梁使用的材料、工具、吊具、脚手架、梯子、安全带、安全网等应经有关人员验收合格后方可使用,并应配足、配齐,机械应经过试运转认可后使用。安全网、安全带应按规定作模拟人体冲击试验,合格后方可使用。
(11)顶梁用千斤顶、油泵、接头等尽量防止漏油,如有漏油应及时清理。由于墩顶设施多、施工面窄,要布置好走道及梯子,并应经常检查。