合福线门式墩钢箱梁施工方案.doc

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1、第一章 工程概况11.1结构体系11.2门式墩构造11.3工地连接11.4焊钉1第二章 编制依据22.1设计图纸22.2采用规范及标准2第三章 材料采购、验收和管理43.1材料采购43.2材料检验43.3材料复验53.4材料管理8第四章 技术准备94.1图纸转化94.2工艺评定试验104.3 拟投入本项目的主要生产设备、检验设备表13第五章 材料矫平、放样及下料165.1钢板矫平165.2放样165.3下料17第六章 零部件加工及矫正206.1坡口加工206.2边缘加工206.3机加工216.4零部件矫正21第七章 门式墩钢箱梁制作工艺227.1工艺概述227.2钢箱梁单元件及分段划分237.

2、3单元件制作要求247.4单元件制作流程267.5钢梁、钢柱制造277.6预拼装287.7钢梁、钢柱制造精度要求29第八章焊接工艺358.1焊材复验358.2焊材管理368.3焊接工艺368.4拟定的焊接方法368.5拟定选用焊材378.6焊接工艺评定试验388.7焊接施工要求398.8焊接质量保证措施418.9焊缝检测438.10焊接接头破坏性试验458.11焊缝缺陷修补468.12降低焊接残余应力措施47第九章 焊钉施工489.1焊钉检验489.2施工工艺要求489.3焊接工艺试验及质量检验49第十章涂装施工方案5010.1涂装配套方案5010.2涂装施工环境5110.3施工设备的配置51

3、10.4钢结构防护材料准备5210.5质量保证措施5310.6特殊工序与关键工序6110.7安全监控及环境保护62第十一章 转运及存放6411.1构件厂内转运6411.2构件存放64第十二章 现场施工工艺6612.1吊装场地布置6612.2吊机选择及技术参数6612.3钢梁、钢柱的拼装6712.4钢箱梁吊装方案6812.5、应急资源7412.6、应急工作程序7712.7应急响应及相关措施7812.8、附表、附图82第一章 工程概况1.1结构体系 本工程为新建铁路合福线合肥至福州段西南下行联络线特大桥11#14#共4个门式墩。门式墩中心跨度均为26m，高度在11.5m26m之间。每个门式墩由1段

4、钢梁、2个钢柱组成，钢梁和钢柱均为钢箱结构形式，钢梁截面形式为2.8m3.3m。钢柱截面形式为2.4m3.3m。钢梁和钢柱钢材采用Q345qD，应符合桥梁用结构钢GB/T714-2008的规定。钢梁与钢柱整体采用焊接形式连接。焊钉沿钢柱外围布置，同时钢梁与钢柱衔接处底板下缘单侧及支座垫石下部钢梁顶板布置焊钉。本工程还包括检修平台和临时吊点，总重量约为608吨。1.2门式墩构造钢梁、钢柱均为箱型结构，由2块腹板、1块顶板、1块底板、横隔板及纵向筋组成。钢梁与钢柱为一体式结构，焊接连接。钢柱插入混凝土柱处均设置焊钉。1.3工地连接钢梁、钢柱在工厂焊接制造，工地拼装后整体吊装架设。1.4焊钉采用25

5、*125、ML15圆头焊钉，应符合电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T10433-2002的规定。第二章 编制依据2.1设计图纸中铁第四勘察设计院集团有限公司设计的新建铁路合福线合肥至福州段施工图图纸。2.2采用规范及标准TB10002.2-2005铁路桥梁钢结构设计规范TB10203-2002铁路桥涵施工规范TZ213-2005客运专线铁路桥涵工程施工技术指南TB10212-2009铁路钢桥制造规范GB/T714-2000桥梁用结构钢GB/T700-2006碳素结构钢GB/T1591-2008低合金高强度结构钢GB10433-2002电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T5117-1995碳钢焊条GB/T

6、5118-1995低合金钢焊条GB/T14957-1994熔化焊用钢丝GB/T14958-1994气体保护焊用钢丝GB/T8110-1995气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T10045-2000碳钢药芯焊丝GB/T17493-1998低合金钢药芯焊丝GB/T12470-2003低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T5293-1999埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T12470-1990低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T2970-1991中厚板超声波检验方法GB11345-1989钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB/T3323-1987钢熔化焊对接接头射线照像和质量分级GB2649-2654焊接接头

7、机械性能试验方法GB/T8923-1988涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T1031-1995表面粗糙度参数及数值TB/T1527-2004铁路钢桥保护涂装TB/T2137-1990铁路钢桥栓接面抗滑移系数试验方法GB/T5782-2000六角头螺栓国家技术监督局施工机械安全操作规程起重机安全技术操作规程ZZ-0.6(91)起重机安全操作规程GB6067-1985起重机操作规程SYB4112-80铁路营业线施工安全管理办法（铁办2008190号）；铁路工务安全规则（铁运2006177号）；铁路运输安全保护条例(国务院430号令)；实施性施工组织设计；南昌铁路局营业线施工及安全管理细则现场

8、施工调查资料及本单位类似工程施工经验。第三章 材料采购、验收和管理3.1材料采购1）严格遵守设计图的有关规定，对于门式墩制造的直供材料，公司将与业主选定的材料供应商洽谈材料供应合同，在明确双方责权利、供货方式、材料质量验收标准、供货地点等详细条款后签订供应合同，并将供应合同报业主备查。其他材料将采用招标形式自行采购。2）门式墩焊接材料优先选择长期为桥梁制造供应焊接材料的合格供方，并经工艺评定评审和试验合格后，采用邀请招标方式确定焊材供货商。3.2材料检验为保证工程制造用材料符合设计图纸要求和现行标准规定，对用于钢构件上所有材料(钢材、焊材、涂料)工厂将对其质量、规格、性能和数量等进行准确而全面

9、的检查。并按监理工程师的要求，对用于钢构件上的钢材、焊材，工厂还需进行抽样复验。其检验程序见图3.2-1。3.2.1材料检验（1）所有进厂材料均应有生产厂家的材质证明书。（2）按供货方提拱的供货清单逐一对回厂材料进行检查，检查项目包括材料的数量、规格与供货清单的一致性；质量证明书和实物材质批号的一致性。对于各种规格的钢板，检查其长宽尺寸、厚度及平整度；对于型钢，检查其断面尺寸、壁厚、长度及直线度（3）所有钢材在复验抽样前还应对钢材表面进行全面检查，钢材表面的锈蚀等级为A级或B级，当表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允许负偏差值的1/2；钢板厚度a的偏差符合如下规定：5a8

10、时，允许偏差为+0.8、-0.4mm;8a16时，允许偏差为+1.2、-0.5mm;a16时，允许偏差为+1.3、-0.6mm;图3.2-1 材料检验程序3.3材料复验3.3.1钢材复验钢材到厂后，除生产钢厂出具材料出厂质量证明书外，工厂还将按下表钢材复验标准进行抽检复验，抽检试件频率按监理工程师的要求进行，试验的机械性能和化学成份应不低于GB/T2975-1998钢及钢产品力学性能试验取样及试样制备中的规定，做好各项复验检查记录。1）本工程制造使用的主要钢材（Q345qD）的复检，按GB/T714桥梁用结构钢和图纸及招标文件要求执行。Q345qD除化学成分S（%）0.02外均按照铁路桥涵设计

11、基本规范铁路桥梁钢结构设计规范规定办理。2）钢材到货下料前应按以下内容复查或验收，并做好检查记录备查。钢材的复验程序见图3.3-1。图3.3-1钢材复验流程（1）钢材到厂后，除有生产钢厂的出厂质量证明书外，还应按钢材复验标准进行抽检复验，按同一厂家、同一材质、同一板厚、同一出厂状态每10个炉（批）号抽检一组试件，做好复验检查记录。（2）钢材的化学成分、力学性能等必须符合相关国家规定标准和图纸要求。每批钢材的检验项目、取样数量、取样部位及试验方法应符合表3.3-1的规定。表3.3-1 序号检验项目取样数量取样方法试验方法1化学成分(熔炼分析)1个/炉GB/T20066GB/T223、GB/T43

12、36、GB/T201252拉伸试验1个/批GB/T2975GB/T2283弯曲试验1个/批GB/T2975GB/T2324冲击试验3个/批GB/T2975GB/T2295Z向钢厚度方向断面收缩率3个/批GB/T5313GB/T53136无损检测逐张或逐件按无损检验标准规定协商3）当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允许负偏差值的1/2。4）钢材表面锈蚀等级应符合涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（GB8923-88）规定的A、B、C级。5）钢板厚度的偏差应符合GB/T 709-2006热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差3.3.2焊接材料复检焊接材料应有生产厂家提

13、供的出厂质量证明外，公司对所有不同批号的焊接材料进行首批抽样复验，其机械性能及化学成份应达到表3.3-2中相关标准的规定，并做好复验检查记录。国产新型焊接材料或进口焊接材料应按厂家材质证明书的要求并参考标准碳钢药芯焊丝GB/T10045-2001进行复验。实际生产中根据一定的批量，由质量检验部门随机进行抽查复验，以保证焊接材料质量可靠。焊条和CO2焊丝的复验主要考察熔敷金属的力学性能，满足标准的要求；其中对低温冲击试验的结果要求有足够的富裕量，以保证产品焊缝有良好的韧性。埋弧焊丝化学成分必须满足标准的规定，同时结合埋弧焊剂进行焊接试验，考察焊接工艺性能以及熔敷金属的力学性能，满足标准的规定；其

14、中对低温冲击试验的结果仍然要求有足够的富裕量，以保证产品焊缝有良好的韧性。表3.3-2 焊材复验标准对照表焊材名称用途标准标准号焊条碳素钢碳钢焊条GB/T5117-1995焊条低合金钢低合金钢焊条GB/T5118-1995焊丝碳素钢、合金钢熔化焊用钢丝GB/T14957-1994焊丝低碳钢、低合金钢、合金钢气体保护焊用钢丝GB/T14958-1994焊丝碳素钢、低合金钢气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-1995焊丝碳素钢碳钢药芯焊丝GB/T10045-2001焊剂碳素钢碳素钢埋弧焊用焊剂GB/T5293-1985焊剂低合金钢低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T12470-19903.3.

15、3涂装材料复检涂装材料进厂时，工厂验证生产厂家的出厂质量证明，对每批涂装材料取样进行复验，复验结果不低于生产厂家质量证明书上的性能指标为合格，复验合格后投入使用，并做好复验检查记录备查。3.3.4焊钉复验1）焊钉外形尺寸、化学成份、机械性能应符合电弧螺柱焊用圆柱头焊钉（GB10433-2002）的规定。2）焊钉的加工工序应是进行原材料张拉、冷拔、切断锻头、冷镦成型，装焊剂等。成品钉应具有相同的质量和外观，不能有损伤的表面、毛刺、缝隙、裂缝、扭曲、弯曲或其它有害的损伤。3）焊钉出厂前，制造厂必须按要求做合格性试验。只有通过合格性试验、焊钉、底面金属和弧焊防护圈底组合体才算是合格的。3.4材料管理

16、1）为确保材料进厂后在材料复验、入库、存放等环节中全过程受控，所有参与物资供应的人员严格按“本工程质量保证体系”和公司质量体系程序文件要求执行，全面履行各自职责。2）负责钢材验收并提交验收证书(包括材料品名、数量、质量检验证书及验货时间)，并将所有“质量检查合格单”报监理工程师备查。3）材料复验合格后入库，由质检部门在质保书上加盖合格印章，编上序号，作为领料依据；在实物指定位置作明显检验合格标识。4）本工程材料专料专用，严格执行材料领退制度，对于检验不合格材料及时反馈给业主和供货单位并立即换料或退料，以免使用过程中混用。5）焊接材料由专用仓库储存、按规定烘干、登记领用。领用量不得多于4小时用量

17、，当焊条、焊剂未用完时，应交回焊条房重新烘干。烘干后的焊条应放在专用的保温筒内备用。6）涂装材料存放于专用仓库中，配备有整套的消防设备。涂装材料将注明使用期限，确保不使用过期的产品。7）为确保材质管理的可追溯性，用于钢箱梁上的所有钢材、型材、焊材和涂装材料进厂检验和复验合格后，纳入公司物资供应计算机网络系统进行管理。第四章 技术准备4.1图纸转化根据设计院提供的设计施工图和技术要求及相关的标准、规范，进行钢结构的三维放样，以获得各构件的准确数据，并完成施工图纸转化工作。施工图纸转化工作程序见图4.1-1。图4.1-1施工图纸转化工作程序4.2工艺评定试验本工程钢结构制造前按铁路钢桥制造规范（T

18、B10212）和本工程技术要求进行工艺评定试验。以此确定适合公司设备、人员、管理等方面的最佳工艺参数，钢结构工程在实际制造中严格按工艺评定确定的参数作业。1）焊接工艺评定试验（流程见图4.2-1）（1）焊接工艺评定试板的材质应与产品的材质一致，根据材料化学成份C、S、P的含量，选用偏上限者进行试验。（2）焊接工艺评定试验中对焊接坡口、根部间隙等参数模拟实际工况中可能的极限值，以使焊接工艺评定试验的结果具有广泛代表性。图4.2-1焊接工艺评定试验程序2）切割工艺评定试验（流程见图4.2-2）主要零件应采用精密切割，手工切割只可用于次要零部件或切割后还须再行加工的零件。剪切切割仅适用于次要零件或边

19、缘进行加工的零件。所有杆件的精切外露边缘应倒角R1R2的圆角，确保精切棱边的匀顺。整体节点板圆弧部位在精切后打磨匀顺。切割面的硬度不超过HV350。图4.2-2切割工艺评定试验程序（1）工艺评定采用涂有底漆的试板，漆膜厚度选用上限值。（2）进行切割工艺评定的试件，根据不同的板厚所涵盖的范围，工艺评定试验结果所对应的适用范围见表4.2-1。表4.2-1切割工艺评定试件的板厚（mm）工艺评定结果所对应的适用范围（mm）1261220122032202.0m加工边直线度L/8000且1.5mm（8）工艺规定的加工尺寸允许偏差，应能满足构件成品尺寸允许偏差的规定。6.3机加工机加工零件的边缘深度不得小

20、于3mm（当边缘硬度不超过HV350时，加工深度不受此限），加工面粗糙度Ra不得大于25m。6.4零部件矫正（1）零件矫正前清除下料边缘的毛刺、挂渣。矫正后的钢料表面不应有明显凹痕和其它损伤。（2）零件矫正宜采用冷矫，冷矫正时的环境温度不宜低于-12，矫正后的钢材表面不应有明显的凹痕和其他损伤。（3）主要受力零件冷作弯曲时，环境温度不宜低于-5，内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍，小于者采用热煨，热煨温度控制在9001000之间。弯曲后的零件边缘不得产生裂纹。（4）热矫的温度控制在600800，矫正后零件随空气缓慢冷却，降至室温以前，不得锤击或用水急冷。第七章 门式墩钢箱梁制作工艺7.1工艺概述

21、针对本工程的特点，我们将钢箱梁制造过程划分为以下工艺阶段：l 单元件制造l 箱梁制造l 钢梁与钢柱厂内预拼装l 工地安装钢箱梁制造采用下列成熟技术：l CO2气体保护自动焊技术l 焊接收缩补偿量技术l CO2气体保护单面焊双面成型技术l 埋弧自动焊焊接技术l 激光划线及测量技术l 模套孔群加工技术拟采用以下新技术l 厚板焊接埋弧自动焊技术l 构件制作精度管理技术l 构件制作成组制造技术7.1.1钢箱梁制作工艺概述1）钢梁、钢柱均为箱形截面。其构件主要采用20mm40mm厚Q345qD钢材焊接而成。其制作难点在于端口尺寸及整体节点精度控制，因此对构件尺寸精度提出了更高的要求，重点在于厚板焊接的质

22、量控制。制造上采用如下制造方案：钢梁、钢柱制造：“下料边缘处理单元件（杆件制造）余量切割存放”7.1.3施工工艺流程1)钢梁、钢柱制造流程图7.2钢箱梁单元件及分段划分根据厂内制造要求，钢梁、钢柱分段划分为顶板单元件、底板单元件、腹板单元件、横隔板单元件。门式墩分段制造，分段方式如图7.2-1所示：图7.2-1 门式墩分段示意图门式墩共分为3段，29.2米横梁整体制作，2支腿分别单独制作，分段制造完成后发运施工现场拼装。7.3单元件制作要求7.3.1划线（1）划线平台划线平台由块mm的钳工划线平台组合而成，总面积不小于80m2。平台用水平仪精细调节为等高，工作面平面度可保证在0.5mm误差范围

23、内。当进行大型构件的划线时，为防止构件重量造成平台平面变动，在平台与平台之间的间隔处设置挑梁，挑梁旁设置调节千斤顶。划线时，杆件落放在挑梁上，不直接与平台接触。划线平台的示意图如图。图7.3-1 划线平台示意图（2）主要划线工具、量具A.合金钢高度游标划线尺。主要用于模板对位中心的划线；B.划线盘、角尺。用于工件调节水平、垂直以及过线用；C.千斤顶、划线顶、自制划线样板等。D.划线钢带。材料为与Q345qD钢热膨胀系数相近的65Mn钢带，经专用计量室刻写20的标准温度下的施工所需要的标准长度的起点和终点线，可确保在各种温度时测量的准确。主要用于杆件的长度方向的定位线的刻划。E.钢板尺等。（3）

24、划线质量控制要点：A.尺寸偏差；B.角度偏差；C.加工符号、代号及工艺符号的标注。7.3.2装配装配流程图见图7.3-2图7.3-2 装配流程图（1）装配要求A.首先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度等是否符合图纸和工艺要求，确认后才能进行装配；B.装配用的平台和胎架应符合构件装配的精度要求，并具有足够的强度和刚度，经验收后才能使用；C.构件装配要按照工艺流程进行，焊缝处30mm范围以内的铁锈、油污等应清理干净；D.对于在装配后无法进行涂装的隐蔽部位，应事先清理表面并刷上油漆；E.装配时所有构件应严格参照施工图纸控制尺寸，并完全处于自由状态，不允许有外力强制固定；F.装配过程中，

25、定位用的焊接材料应注意与母材的匹配，应严格按照焊接工艺要求进行选用；定位焊的焊脚不应大于设计焊缝的2/3,且不得大于6mm,厚板定位焊缝长度不得小于60mm，定位焊缝不得有裂纹、气孔、夹渣，否则必须清除后重新焊接；G.在装配过程中，不得对构件进行切割修正；H.构件装焊结束后，应明确标出中心线、水平线、分段对合线以及构件编号等，打上样冲并用色笔圈出；I.构件组装完毕后应进行自检和互检，填妥测量表，准确无误后再提交专检人员验收，若在检验中发现问题，应及时向上反映，待处理方法确定后进行修理和矫正。J.质量控制要点：部件几何尺寸；零件安装位置；7.4单元件制作流程7.4.1钢梁、钢柱单元件制造（以钢梁

26、腹板为例） 检查来料的零件号、外形尺寸、对角线、坡口、材质及炉批号等。零件检查 依据单元件制造图的要求绘制单元件纵横基准线、结构装配线及端口检查线等，划线必须采用在计量有效期内的量具。腹板划线 如纵肋有挠度不直，不能强行组装，应先矫正。应对线组装，特别要控制端口及横隔板处的组装精度。腹板上胎架定位 将单元件置于预变形亚船形摇摆焊接胎架上焊接，应按指定的焊接规范参数和焊接顺序进行施焊。加劲肋组装 单元件变形采用火焰矫正，矫正温度控制在600800，自然冷却，严禁过烧、锤击和水冷。焊接 按单元件制造图的要求作好基准线和检查线的标记及单元件编号、方位等标识。矫正标记、标识7.5钢梁、钢柱制造 检查来

27、料的单元件编号、外形尺寸、基准线、结构线、坡口等。 将顶板单元件吊至组装胎架上，按基准线对地样定位，然后再按地样复查纵腹板及横隔板组装线。(3) 横隔板单元件定位：根据图纸要求钢带划线定位，采用吊线法检测垂直度；注意控制装配精度。(4) 内腹板单元件定位：以节点端为基准定位，采用吊线法检测垂直度；(5)外腹板单元件定位：要求与内腹板单元件相同；钢梁制造工艺流程：零件下料单元件制作总成（倒装法）标记、标识预拼装（以下图片仅为示意）(1) 零部件检查(2) 顶板单元件上胎架定位定位(3) 横隔板单元件定位(4) 内腹板单元件定位(5) 外腹板单元件定位(6) 焊接：按焊接工艺要求焊接横隔板的角焊缝

28、；(7) 底板单元件定位：以节点端为基准定位，严格控制其与顶板单元件的平行度以及端口对角线差；(8) 焊接：按焊接工艺要求焊接顶、底板与腹板的隅角焊缝；(9) 报检：按构件矫正允许偏差检验，分段变形采用火焰矫正，矫正温度控制在600800，自然冷却，严禁过烧、锤击和水冷。(10) 划线：报检合格后，划出顶、底板和腹板的纵向中心线，用中心冲做35点标记；（11）按分段制造图的要求作好基准线和检查线的标记及分段编号、方位等标识。(6) 角焊缝焊接(7) 底板单元件定位(8) 隅角焊缝焊接(9) 报检、矫正(10) 划线(11) 标记、标识7.6预拼装为保证钢梁、钢柱现场吊装连接端口外形尺寸的一致性,提高现场吊装速度，保证现场吊装周期，检查加工精度，钢梁、钢柱制造完后,需要进行钢梁与钢柱的预拼装。预拼装采用卧拼，在预拼胎架上划出两钢柱腹板中心定位线、钢梁腹板中心线和两端定位线，预拼时钢梁与钢柱对线预拼,预拼报检合格后钢梁两端与钢柱做好标识。7.6.1预拼装要求1）预拼用的钢梁与钢