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1、目 录一、工程概况-二、组织机构、技术力量配置、机械设备配置、施工进度-1. 组织机构-2. 施工技术力量配置-3. 劳动力计划表-4. 施工队伍说明-5. 机械设备配置计划-6. 钢箱梁生产进度计划表-7. 钢箱梁架设拼装工期控制图-三、钢箱梁制造及防腐-1. 钢箱梁加工制造方案-1.1 钢箱梁制造工艺流程-1.1.1 板单元制造-1.1.2 梁段制造-1.1.3 梁段总拼装-1.2 施工技术组织-1.2.1 技术准备-1.2.2 施工工艺图绘制-1.2.3 工装设计-1.2.4 焊接工艺评定-2. 生产布局-3. 钢箱梁涂装-4. 钢箱梁运输-四、钢箱梁架设安装-1. 钢梁架设方案-1.1
2、 吊装工具-1.2 吊装顺序-2. 钢箱梁架设装备研制计划-2.1 设计阶段-2.2 准备阶段-2.3 制造阶段-3. 1600T架梁提升机方案-3.1 结构形式-3.2 起升机构-3.3 起重安全及防风措施-4. 300T步履式起重吊机方案-4.1 结构形式-4.2 起升机构-4.3 走行系统-4.4 起重安全及防风措施-五、质量计划-1. 质量保证体系-1.1 工程质量保证体系框架图-1.2 质量方针和目标-1.3 体系人员质量职责-2. 质量保证措施-2.1 施工图纸和工艺文件控制-2.2 生产作业设备和工艺装备控制-2.3 人员控制-2.4 外购物质控制-3. 钢箱梁制造的主要质量特性
3、控制- 3.1 几何尺寸精度控制- 3.2 焊接质量控制- 3.3 涂装质量控制-4. 不合格品的控制-5. 质检系统的控制-6. 检测试验手段-附图-一、工程概况港深西部通道后海湾大桥主桥74.685m+74.585m+99.00m+210.00m系四跨连续钢箱梁独斜塔单索面斜拉桥,钢箱梁总重约9500t,分36个节段,节段尺寸长约12m、宽约38m,高约4.2m,节段在大陆工厂制造,通过海上运输至香港桥址,进行工地安装、焊接。钢箱梁材质系用英国BS EN10113标准,分别选用S355M钢(板厚小于40mm)和S355ML钢(板厚大于40mm),钢箱梁制造按BS5400执行。钉柱型传剪器屈
4、服强度大于385N/mm2,抗拉强度大于495 N/mm2。二、组织机构、技术力量配备、机械设备配置、施工进度. 组织机构针对港深西部通道斜拉桥钢箱梁结构工程,公司成立了以董事长为组长的项目领导小组,领导该工程的投标和中标后的全部工作。领导小组由公司的主要领导和相关车间、部室的领导组成。本工程在公司领导小组的直接领导下,由公司统一管理。本工程的主制单位为桥梁厂,辅助单位为工程机械厂,公司对本工程的技术与管理实行项目负责制,成立项目部,具体负责钢箱梁制造、涂装、运输及现场服务等工作。项目部组织机构设置如下:.施工技术力量资源配置人数专业工厂制造现场装焊合计结构技术人员56焊接技术人员机械技术人员
5、电气技术人员试验技术人员检测技术人员涂装技术人员管理人员10515合计311243.劳动力计划表序号工种工厂制造现场装焊合计组装工601070划线(含测量)工628切割工20222电焊工12020140打磨工30232起重工8210钻工404吊车司机20020检查工30333探伤工325电工13机修工426除锈30535油漆15520辅助人员30535合计38261443.施工队伍说明公司决定将港深西部通道斜拉桥钢梁工程列为2004年重点工程,从人员、设备、资金等方面全力投入。抽调具有丰富经验的技术、管理人员组成项目经理部,并由董事长亲自任项目领导小组组长,以便于调动公司的优势完成本工程的全部
6、工作。投入本工程的技术人员和工人是一支高素质的施工队伍,其中多数人都参加过铁路钢板梁、公路钢箱梁的制造工作。拟参加本工程的技术人员中,高级工程师人,工程师人。工人队伍中有技师人,其中铆工技师人、装吊技师人、焊工技师人。.机械设备配置计划序号设备名称型号规格单位数量进场时间一、校正、下料、加工设备1龙门数控等离子切割机台22003.122半自动切割机CG1-3000A台42003.123仿型切割机CG2-150台22003.124折弯机PPEB640 80.2m台22003.12二、焊接设备1CO2气体保护焊NBC-500C台82004.12CO2气体保护焊KH-600台162004.23CO2
7、气体保护焊KH-500台162004.14CO2气体角焊自动小车台42004.35交流电焊机BX-500台52004.16自动埋弧焊机MZ-1-1000台102004.17半自动焊机ZD5-1250台32004.28弧焊硅整流焊机GS600S台102004.1三、除锈涂装设备1喷丸房套1已有2电动空压机20m3/min台32004.43电动空压机0.9m3/min台42004.44喷丸缸台82004.45无气喷涂设备GTQ12CB台52004.4序号设备名称型号规格单位数量进场时间四、起重及运输设备1桁车10t/16m台4已有2龙门式起重机60t台2已有3龙门式起重机32t/40m台2新制20
8、04.34龙门式起重机30t台1已有5龙门式起重机5-10t台10已有6履带式起重机150t台1已有7履带式起重机50t台1已有8履带式起重机25t台1已有9平板运输车73t台1已有10轨道小车80t台102004.411大型液压平板车DF450型450t台12004.512液压千斤顶100-300t台82004.513运输甲板驳6018.5m 2000t艘42004.614拖轮800HP艘12004.615载重汽车15t台4已有16平板车20t台2已有17平板车60t台1已有五、试验、检测设备1全站仪GTS-311台22004.22材料试验机DLY-100台12004.23超声波测厚仪S-1
9、3台12004.24超声波探伤仪CTS-32台22004.25X射线机XXQ-3005台12004.26温度测量仪HG2511台22004.27漆膜厚度测量仪台22004.28气压试验设备台12004.29布洛维硬度计HD1-1857台22004.210电光分析天平TG328A台22004.211多功能检测仪DLG 0-25MM台12004.212高温定碳炉SX2-1.5-13T台12004.213金相显微镜4XA 100X台12004.214电弧燃烧炉DDL-80台12004.215分光光度计721台22004.216管式电炉SRJK-2-13台12004.217金相抛光机P-2台22004
10、.218精密扭力天平JN-A台12004.219天平JYT-10台32004.220烘箱10M2台22004.221洛氏硬度计HR-150A台42004.222冲击试验机JB30台12004.223定碳定硫仪HV4B台12004.224磁粉探伤仪CTX-515台22004.2. 钢箱梁生产进度计划表(附图1). 钢箱梁架设拼装工期控制图(附图2)三、钢箱梁制造及防腐. 钢箱梁加工制造方案本桥钢箱梁共36个节段,每个节段由顶板、底板、内外侧腹板、中腹板、横隔板、锚箱等组成,如右图所示。钢箱梁制造、运输流程如下:下料板单元制造板单元防腐涂装板单元按不小于节段长度在胎架上按线型组拼焊接节段梁防腐涂装
11、节段梁装船运输(对于整体吊装的钢梁,在船上组拼焊接)节段梁防腐涂装架设拼装成桥焊接最终涂装钢箱梁制造检查和验收应符合港深西部通道斜拉桥大桥钢箱梁制造验收规则(以下简称规则)的规定。. 钢箱梁制造工艺流程.板单元制造:、板单元划分在满足规则的前提下,综合考虑供料、运输及批量生产等因素,划分板单元如下图所示: 标准节段(以CS1为例)划分为37块板单元,其中顶板11块,底板9块,外侧腹板2块,内侧腹板2块,横隔板13块。钢箱梁制造实现板单元化。所有板单元可按类型在专用胎架上形成流水作业制造,实现生产规范化,产品标准化,质量稳定化。. 下料及加工形状复杂的板件优先采用数控切割机精确下料,小量简单件采
12、用半自动切割机下料。轴管类等部件采用带锯机下料。下料流程如下图所示:施工图、工艺技术交底制作样板编数控程序绘制套料图校对下料检查转下道工序. 板单元制造工艺流程U肋制造顶板单元a) 顶板数控精切(含坡口),U肋压制成型b)组装U肋TYPE1型底板单元a) 底板数控精切(含坡口),横肋数控精切下料;U肋压制成型b)组装U肋TYPE2型c)在专用组装胎架内组装横肋内外腹板单元a) 腹板数控精切(含坡口), U肋压制成型b)组装扁钢、U肋TYPE2型中腹板单元a) 腹板数控精切(含坡口), U肋压制成型b)组装扁钢、U肋TYPE3型横隔板单元a)主板数控精切下料;肋板、人孔和管线孔围板精切下料。b)
13、在专用胎架上组装和焊接,周边用卡具与胎架固定,用CO2半自动焊机对称施焊,严格控制焊接变形。.梁段制造、方案概述全桥共36个梁节段,按照交梁顺序,分几个轮次同时进行制造。每轮次预拼装不少于5个梁段,全桥共分6轮次制作。在梁段制造中,按照底板中腹板内腹板中腹板横隔板锚箱顶板的顺序,实现立体阶梯形推进方式逐段组装与焊接。组装时,以胎架为外胎,以横隔板为内胎,重点控制桥梁的线形、梁段几何形状和尺寸、接口的精确匹配等。、胎架制造梁段组拼胎架按长80m、宽和梁段一致搭设,搭设各点标高按桥梁合拢时的线形设计;并满足运梁平板车能方便进出。、梁段组拼场地布置板单元零件下料平整、U肋加工后,完成多梁段匹配组装、
14、焊接及预拼装、涂装等工作。根据本桥的工期要求,设计一条140m长的拼装线,每次可拼装5个梁段。预拼装配置多台起重能力为15t-60 t的门座式起重机,另配2台50t-150 t履带式起重机,成品梁段出胎采用1台大型液压平板车转运。梁段涂装后,按供梁顺序存放。装船时,平车可将梁段运至船上。拼装场平面布局见拼装场平面布局图。、梁段制造板单元及零件制造完成后,在总装场地进行梁段连续匹配组焊和预拼装。组装采用“正装法”,以胎架为外胎,以横隔板为内胎,各板单元按纵、横基线就位,辅以加固设施以确保精度和安全。为使梁段对接时易于调准各板的相互位置,将纵肋等端部焊缝留80mm长暂不焊接。、梁段组焊工艺流程a)
15、 在组拼胎架内焊接底板单元纵、横向对接焊缝b) 按基线组装横隔板的中间块c) 按基线组装内腹板单元d) 按基线组装横隔板的两端块e)按基线组装外腹板单元。f)从桥中线向两侧依次对称组装顶板单元g)在以上所在焊缝焊接完成并修整后,在全站仪的监控下组焊锚箱。.梁段总拼装多梁段(45个梁段)匹配组焊完毕后,按制造长度(预留焊接间隙和焊接收缩量)配切两端坡口。在不受日照影响的条件下,精确调整和测量线形、长度、端口尺寸、直线度等,检验合格后组焊工地临时连接件,经监理工程师签认后,除最后一个梁段外其余梁段出胎进入涂装工序,最后一个梁段前移作为母梁,再与后续梁段进行预拼装。拼装顺序见梁段整体拼装顺序图(附图
16、3)。每轮梁段整体组焊完成后直接在胎架上进行预拼装检查,重点检查:桥梁纵向线形、纵向累加长度、扭曲、梁段间端口匹配情况等。根据工艺要求,梁段预拼前应处于自由状态。1)桥梁总体线形尺寸检查a、线形检查。b、扭曲检查。c、梁长检查。2)梁段间端口的匹配精度检查3)坡口间隙检查及临时连接件垫板厚度的确定.施工技术组织.技术准备技术部认真研究理解业主提供的钢箱梁结构技术文件(设计图纸、规范、技术要求等资料),并邀请设计部门进行设计交底。在此基础上,编制港深西部通道钢箱梁施工组织设计方案完成施工工艺图、工装设计、焊接准备工作。.施工工艺图绘制施工工艺图按港深西部通道钢箱梁施工组织设计方案单元分类绘制,全
17、部采用计算机完成。内容包括:全桥拼装总图、单元件施工图、附属设施施工图、材料明细表等。施工工艺图绘制程序如下:.工装设计为保证各梁段的制造精度,公司将设计制造或改制部分工装。工装设计流程框图如下:.焊接工艺评定a.焊接工艺评定是编制焊接工艺的依据,应在钢箱梁结构制造开工前完成。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完试板。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。b.根据本钢箱梁设计图纸和港深西部通道钢箱梁施工组织设计方案的规定,编写焊接工艺评定任务书,模拟实际施工条件,逐项进行焊接
18、工艺评定试验。c.针对本钢箱梁的接头形式、板厚组合,初步拟订了焊接工艺评定方案。用于钢箱接料、板单元对接,钢箱梁整体制造过程中的焊接。序号方式及工位简 图焊接方法适用部位1平位对接双面埋弧焊顶、底板单元纵向对接2平位对接背面陶衬垫,CO2焊打底,埋弧焊填充盖面顶(底)板梁段纵向对接及横向对接3平位对接双面埋弧焊顶、底、腹板单元横向对接4平位对接双面埋弧焊同上5爬坡对接背面陶衬垫,CO2焊打底,填充盖面外、内腹板梁段横向对接6立向对接正面CO2焊,反面气刨清根后CO2焊中、内腹板梁段横向对接7平位焊熔透角接CO2焊,反面气刨清根后CO2焊扁钢肋与顶、腹板、腹板与底板角接8仰位焊熔透角接同上腹板与
19、顶板角接9平位角接CO2焊U肋与顶底板角接10仰位角接手工电弧焊U肋嵌补段之间对接11全位置对接内侧加钢垫,手工电弧焊U肋嵌补段之间对接12立向对接手工电弧焊,焊反面前气刨清根扁钢嵌补段之间对接d)焊接工艺评定试验提供阶段性报告及最终报告,经监理工程师审查、批准生效。并在生产中跟踪、检查,补充和完善施工工艺。e)试验报告按规定程序批准后,根据焊接工艺评定试验报告编写各种接头的焊接工艺指导书。焊接工工艺指导书经监理工程师批准后,由焊接技术人员根据焊接工艺指导书的内容组织焊接施工。.生产布局生产布局详见场地平面布置图(附图4)。.钢箱梁涂装.涂装材料品牌)钢箱梁外部结构用涂装材料a. 环氧富锌底漆
20、b. 挡网环氧MIO中间漆c. 聚亚氨酯面漆)钢箱梁内部结构用涂装材料环氧富锌磷酸盐(浅色)漆)锚箱、索鞍及塔内支撑用涂装材料a.铝层b.环氧密封层.上述涂装材料供货人)Ameron)Carboline)International Paint)Hempel)W&J Leigh.钢箱梁涂装系统及表面处理、漆膜厚度见下表:部位表面处理材料规范厚度所有外部钢结构喷砂处理Sa2.5 of ISO8501-1底层环氧富锌漆挡网环氧MIO挡网环氧MIO面层聚亚氨酯40m150m150m50m所有内部钢材表面喷砂处理Sa2.5 of ISO8501-1环氧富锌磷酸盐(浅色)50m锚箱、索鞍及塔内支撑喷砂处理
21、Sa2.5 of ISO8501-1热喷铝环氧密封层150m20m注:1)富锌底层漆应符合BS4652。2)热喷应符合BS EN22063。.钢箱梁运输钢梁运输方案为在工厂制造完后,使用大型液压平板车移至箱梁底部将其拖运至工厂码头直接开上能够调整高低的大型驳船上。驳船高低调节采用抽灌压舱水方式调节。方案图见附图5至附图6。钢梁每船装船重量为6001600吨,按配套发运的原则逐航次发运,共约按12个航次发运,第一次发运时间为2004年7月,最后次发运时间为2005年4月。四、钢箱梁架设安装.钢箱梁架设方案.吊装工具1600T专用架梁提升机1套(2台),300T专用架桥机1台。.吊装顺序钢箱梁从0
22、号墩向3号墩方向依次架梁,墩顶梁段用吊船直接吊装到位,整跨钢箱梁用1600T提升机抬吊架梁,12米标准段钢箱梁用300T架桥机悬臂吊装,最后一非标准段钢箱梁用1600T提升机和300T架桥机抬吊架设。.钢箱梁架设装备研制计划.设计阶段设计从即日起开始,至2003年11月末完成。设计项目为满足后海湾大桥架梁工况的架梁设备,包括300T步履式架桥机1台,1600T架提升机2台,并编制架桥机的操作规程及施工方法。.准备阶段准备阶段从2003年11月初开始至12月末结束,包括外协件询价及签订合同、制造设备准备、材料采购、员工培训等项目,保证架桥机制造的顺利进行。.制造阶段制造从2004年元旦开始至20
23、04年4月结束。.1600T架梁提升机方案1600T钢箱梁采用两台提升器抬吊的方法架设。方案图见附图7至附图8。.结构形式(以单台为例)采用双幅桁架结构,单幅桁架由双片桁架、横向连接系构成,每幅桁架用9根15.2mmr的钢铰线箱梁穿过墩顶箱梁锚固在桥墩底部承台上,成为各自独立的结构体系。与普通提升机相比,本机传力可靠、抗风能力强,并且自重轻、吊装方便。.起升机构起升机构采用LSD主从随动控制液压提升系统,并在提升顶上安装纵移装置,可实现100mm的纵移。LSD主从随动控制液压提升系统具备机、电、液一体化的机械性能,并运用了激光测距及电脑控制的先进技术。一套提升机共用8台250T连续提升千斤顶,
24、4台60L泵站,二部控制台,提升速度0.51m/min 。LSD液压提升系统具有同步性能好、灵敏精度高、无级加载、慢速提升、快速降落的特点,作业时能使箱梁在提升过程中高度平衡、准确定位。与纵移装置协同作业,可实现待架箱梁与已架箱梁精确的三维定位,使箱梁对接质量得到保证。.起重安全及防风措施a.提升机设置了起升高度限位器、起重量限制器、激光测距检测器、急停装置等保护装置,使架梁作业安全、可靠。b.提升机无论是否作业,单幅桁架都是八点锚固,四点支承,吊具钢索牵引保护,可实现强风下的稳定。.300T架桥机方案方案图见附图9至附图12。.结构形式采用双幅桁架结构,单幅桁架由双片桁架、横向连接系构成,每
25、幅桁架分别锚固在箱梁纵向肋板上,成为各自独立的结构体系。与普通架桥机相比,本架桥机受力明确、传力可靠、迎风面积小,并且用材少、自重轻、吊装方便、解决了架桥机过斜拉索的难题。.起升机构起升机构采用LSD主从随动控制液压提升系统,并装配了可微调对位的三角吊具,具备机、电、液一体化的机械性能,并运用了激光测距及电脑控制的先进技术。本机构采用4台100T连续提升千斤顶,2台40L泵站,共用一部控制台。提升速度0.51m/min ,LSD液压提升系统具有同步性能好、灵敏精度高、无级加载、慢速提升、快速降落的特点,作业时能使箱梁在提升过程中高度平衡、准确定位。微调三角架可实现微动提升、水平微调牵引,实现待
26、架箱梁与已架箱梁精确的三维定位,使箱梁对接质量得到保证。.走行系统走行系统由走行油缸、机架顶升油缸、滑座、轨道及液压泵站等组成。顶升油缸分别装在桁架底部的前、后横梁上,走行油缸分别装在桁架底部纵梁上。机架向前移动时,轨道相对固定,轨道向前移动时,机架相对固定。每行走一个循环,行走12米,走行速度13m/min。.起重安全及防风措施a.架桥机设置了起升高度限位器、起重量限制器、激光测距检测器、急停装置等保护装置,使架梁作业安全、可靠。b.架桥机作业时,单幅桁架四点锚固,吊具钢索微牵保护,可实现六级风以下的架梁作业。c.架桥机走行时,轨道与机架保证锚固其一,并在机架上设置5米长的临时走行横梁增加其
27、横向稳定性,可实现六级风以下的架梁作业。d.非作业状态时,机架后退二个梁段,单幅桁架四点锚固,三角吊具与已架梁锚固,确保架桥机在强风下的避风安全。五质量保证体系、质量保证措施及检测试验手段.质量保证体系我公司按照ISO9001质量体系生产、安装和服务的质量保证模式标准的要求,建立了文件化的质量保证体系。1999年通过了认证中心的质量体系认证,获得了质量体系认证证书和国家际标准认证证书。每年均已通过的两次内审、一次外部监督审核,证实我公司质量体系运行持续有效。2002年通过了ISO9001-2000版质量体系认证。为确保港深西部通道钢箱梁制造质量在公司质量体系的基础上,建立针对该项工程的质量保证
28、体系。.工程质量保证体系框架图:(见下页).质量方针和目标公司质量方针:依靠科技、求精创新、质量第一、重誉守信。 公司质量目标: 让用户满意,创名优品牌。该钢箱梁工程的质量目标:产品出厂合格率100%,质量确保国优。.体系人员质量职责)项目经理质量职责: a.贯彻执行国家和铁道部有关产品质量方面的法律、法规和条例。遵守交通、航道、水利、电力、通讯、公用事业、环保等部门的有关规定。b负责制定港深西部通道钢箱梁制造的质量方针和质量目标,并付诸实施。保证项目实施全过程的全部活动符合质量体系的要求。c组织协调各部门工作,对各级部门质量责任进行监督和考核。d组织进行竣工验收。e负责接受监理机构对整个工程
29、施工进度和质量的监督检查。)项目总工程师质量职责a按照质量方针和质量目标的要求组织编制质量计划,并付诸实施。对钢箱梁制造质量负直接责任。b组织协调技术和质量工作。批准各类技术文件和质量文件。c组织编制钢箱梁制造规则和工艺方案。d负责组织重大工装和设备的设计制造验收工作。e负责主持进行首段梁验收鉴定。f批准对严重不合格品的处置方案,组织质量分析会,分析不合格原因,制定纠正和预防措施,并组织验证。g负责组织工艺纪律联查。h负责对监理工程师指令落实情况的检查。)技术部(厂内、现场)质量职责a对业主提供的设计图纸和技术文件进行工艺性审查,对需要进行设计修改之处提出修改建议书。b进行焊接工艺评定,编写“焊接工艺细则”。c负责工装、样板、卡具的设计和研制,并对工艺文件和工装进行验证。d绘制施工图,编制工艺文件。e组织技术交底,协助关键工序的班组工人进行技术培训。f监督工艺执行情况,并按时组织联查。g对不合格品进行评审,并逐月汇总、分析,需要时及时制订纠正措施计划。)质量管理部(厂内)、质量检查部(现场)质量职责a负责本桥原材料和辅助材料的进厂检验。b负责对分厂产品质量情况和质量管理制度、检验制度执行情况进行监督检查,并参与重大产品质量问题的调查处理