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連續(xù)鋼桁系桿拱橋主橋鋼梁制作方案

作者:杰達鋼構(gòu) 點擊:1430次 時間:2017-10-17 21:07

主橋鋼梁制作
1、主橋鋼梁概況
主橋上部結(jié)構(gòu)連續(xù)鋼桁系桿拱,桁寬30.0m,采用三片桁架,變節(jié)間布置,除3個主墩墩頂采用8個15m節(jié)間,其余均為12m節(jié)間。
主桁構(gòu)件材質(zhì)采用新Q420qD鋼和Q370qD鋼,橋面系采用Q370qD鋼,聯(lián)結(jié)系、輕軌采用Q345qD鋼,輔助結(jié)構(gòu)采用Q235B。主桁桿件共有1734根,主桁弦桿采用整體節(jié)點,很大桿件重約111t,全橋鋼梁重約82308t。
由于桁拱相鄰節(jié)間存在一定的夾角,主桁軸線為折線桿件。
本橋鋼材焊接材料及涂裝材料品種分別見表 1和 2。
表 1鋼材焊接材料品種
母材 埋弧焊焊絲 埋弧焊焊劑 手工焊條 CO2氣體保護焊絲
Q420qD H08MnMoA HJ350 J557MoV
Q370qD H08Mn2E/H08MnE SJ101q SHJ507Ni E712C
Q345qD H08MnA SJ101q J507 E712C
Q345 H08MnA SJ101q J507 H08Mn2SiA
表 2涂裝材料品種
涂裝部位 涂層名稱 涂層厚度
桿件 特制環(huán)氧富鋅防銹底漆 80μm
環(huán)氧云鐵中間漆 80μm
脂肪屬聚氨脂面漆 80μm
1.1 鋼梁制造工程主要內(nèi)容
材料采購;鋼桁梁主體結(jié)構(gòu)制造;廠內(nèi)試拼裝;運輸?shù)浆F(xiàn)場并配合安裝;現(xiàn)場焊接;附屬結(jié)構(gòu)的橋面焊接和補涂; 涂裝防護
1.2鋼梁制造的特點及要點
(1)特點
①跨度2(2×84)+(108+192+336+336+192+108)m連續(xù)鋼桁拱橋,整體節(jié)點。
②六線(高速雙線、滬漢蓉雙線、南京地鐵雙線)設(shè)計,鋼桁橋與拱橋相結(jié)合,體系復(fù)雜。
③橋節(jié)間為變節(jié)間長度、變截面布置。
④橋梁桿件既有桁梁,又有橋面板;橋梁拼接既有栓接,又有焊接。
⑤桿件板厚、重量大、尺寸大,很大板厚80mm、很大重量為111t、很長桿件27m。
⑥拱桁部分孔群多且系統(tǒng)線夾角都不相同。
(2)制造難點及要點
①Q(mào)420qD新鋼種焊接、厚板焊接、熔透角接、板材對接熔透焊是本橋的難點,如何控制焊接質(zhì)量、減少焊接變形和消除焊接殘余應(yīng)力至關(guān)重要。 特別是S24整體節(jié)點,板厚為80mm,要求角接熔透焊,保證焊接后構(gòu)件尺寸和孔群精度是一大難點。
②工地橋面板安裝采用栓焊結(jié)構(gòu),如何控制焊接間隙、焊接收縮量、焊接約束應(yīng)力是本橋的難點。
③由于節(jié)間變化和鋼桁拱曲線變化導(dǎo)致每根桿件和節(jié)點板的孔位均不相同,構(gòu)件規(guī)格品種繁多,孔群不一致,鉆孔數(shù)量巨大,同時設(shè)計大量采用大尺寸節(jié)點板,很大節(jié)點板尺寸為6633 mm×8250mm,如何保證桿件和節(jié)點板平面度、制孔精度是實現(xiàn)拱桁成形、全橋零間隙合攏和保證橋梁幾何尺寸的關(guān)鍵。
④設(shè)計要求全橋在工廠試拼后出廠,根據(jù)本橋設(shè)計特點,很大試拼節(jié)段達到85m×195m,對試裝場地與設(shè)備能力要求非常高。
⑤材料品種多,量大。主桁構(gòu)件材質(zhì)采用新Q420qD鋼和Q370qD鋼,橋面系采用Q370qD鋼,聯(lián)結(jié)系、輕軌采用Q345qD鋼,輔助結(jié)構(gòu)采用Q235B。材料共八萬六百多噸,材料及焊材的管理如何防止混用非常重要。
⑥本橋單桿件重量大、有超長桿件,對桿件的吊裝和翻轉(zhuǎn)增加了難度,要求起重、運輸能力高。
⑦根據(jù)本橋特點,如何保證配套發(fā)運,確保滿足現(xiàn)場架設(shè)需要至關(guān)重要。
2、關(guān)鍵工藝措施
2.1 Q420qD鋼材焊接將通過一系列的焊接試驗來確定焊接參數(shù),選擇合適的焊材、用小線能量、多道焊、預(yù)熱及控制層溫的辦法來解決。施焊中嚴格防止氫的介入,既要防止冷裂,又要防止熱裂。焊后進行熱處理消除殘余應(yīng)力。施焊時用高水平的焊工操作。使用新焊接設(shè)備,電源裝置采用穩(wěn)壓設(shè)備。按合理的焊接順序、焊接方向、很佳的焊接工位,嚴格執(zhí)行規(guī)定的坡口及間隙對稱施焊。
2.2 本橋設(shè)計中桿件棱角坡口焊大都采用了深淺坡口,給機械開坡口及焊接帶來了難度。坡口用刨床加工,坡口深淺處光滑過渡成斜坡。焊接時起熄弧在焊道之間錯開至少100mm。以上每次均打磨成斜度光順過渡。
Q420qD厚板角接熔透焊如何保證焊接質(zhì)量及變形是本橋的另一難點,解決辦法:通過焊接試驗,確定焊接參數(shù),用遠紅外加熱器溫控儀控制預(yù)熱,溫度測量儀控制層間溫度。焊接工位采用船形埋弧焊,反面清根氣刨清理干凈,焊接一次連續(xù)完成。焊接前采取反變形措施,焊接中隨時測量變形量并采取措施。焊后在規(guī)定時間內(nèi)熱處理,消除殘余應(yīng)力,用檢測手段檢查焊縫質(zhì)量,并檢查有無層狀撕裂。
鋼材下料前矯平消除應(yīng)力,下料后再次矯平消除應(yīng)力,使零件內(nèi)應(yīng)力得到充分釋放。橫梁面板采用雙面同時銑邊、機械開坡口,嚴格控制面板的寬度尺寸和直線度,橋面板長度制造時留有余量,待很后再根據(jù)實際尺寸切割,保證橫梁面板與橋面板間隙,施焊時采用工效高、線能量小、CO2氣體保護自動單面焊雙面成型技術(shù)。
為保證桿件鉆孔尺寸,采用先打定位孔,再用整體覆蓋模板鉆孔,做到一次入胎,一次三維定位鉆孔,確保桿件四面孔的同心度。鉆孔前采用全站儀精密測量劃線技術(shù)。大量節(jié)點板、拼接板采用數(shù)控鉆孔技術(shù),無法進入數(shù)控鉆床的大型節(jié)點板,采用精密劃線模板鉆孔。
本橋施工中還將采用精密切割技術(shù),反變形技術(shù)、預(yù)防收縮量技術(shù)、單面焊雙面成型技術(shù)、預(yù)熱、后熱技術(shù)、切割面倒棱技術(shù)、消除應(yīng)力捶擊技術(shù)等。
本橋要求主拱上、下平聯(lián),上、下橋面系、橋門架均需試拼出廠,將周密安排試拼輪次,滿足工期需要,提供足夠的場地、牢固的胎架、堅定的基礎(chǔ)、大型汽車吊來完成。
本橋同時采用三種不同的鋼材,因此焊材也不同。為防止混料,將制訂一系列的材料管理辦法從標記、登記、利用、周轉(zhuǎn)、余料等環(huán)節(jié)著手加強管理。自行編制鋼板號,下料時根據(jù)排版圖進行,鋼板號移植到零件號上,組拼時零件號移植到桿件上。做到任何桿件的零件是由什么板號、爐號、材質(zhì)組成的可以追溯,焊材也采用不同色標,采用不同顏色的焊絲盤,以示區(qū)別。
長大件在制造中標出重心及吊點,采用先接料后加工的原則,吊裝時采用磁力吊具,采用鋼繩、夾具吊裝時防止損傷鋼材表面,桿件翻轉(zhuǎn)采用2臺起重設(shè)備雙鉤空中翻身技術(shù),由專用吊具來實施。
3、加工場地及涂裝場地
鋼梁生產(chǎn)分為三條流水線布置,分別在重型鋼構(gòu)廠、橋梁廠、結(jié)構(gòu)廠生產(chǎn)。
3.1 生產(chǎn)布置狀況
見附圖081-1:鋼梁制造場地布置圖(一)。
3.2 橋梁廠
見附圖081-2:鋼梁制造場地布置圖(二)。
本工程主要承擔任務(wù):
輕軌及橋面板(19262t)
廠房:21m×150m兩座;10t桁車5臺。
廠房:24m×100m兩座;32t桁車2臺;20t桁車2臺。
桿件存放場地:150m×300m。
起重能力:桁車10t(6臺)、16t(1臺)、20t(2臺)、32t(2臺)。
龍門起重機:100t (1臺 )、龍門起重機50t (3臺)龍門起重機16t (2臺),門座吊機: 10t (1臺)
3.3 結(jié)構(gòu)廠
見附圖081-3:鋼梁制造場地布置圖(三)。
本工程主要承擔任務(wù) :
平面聯(lián)結(jié)系及輔助結(jié)構(gòu)(14197t)
廠房:21m×100m 4座 32t桁車2臺、20t桁車2臺、10t桁車4臺
起重能力:龍門起重機50t (3臺 )桁車10t (6臺) 20t (2臺)
3.4 重型鋼構(gòu)廠
見附圖081-4:鋼梁制造場地布置圖(四)。
本工程主要承擔任務(wù) :
主桁桿件(47701t)
廠房:30m×200m廠房兩座
起重能力:桁車20t(4臺)、60t(2臺)、龍門起重機60t (3臺)
3.5 試拼場地
(1)邊跨:試拼節(jié)段16m×96m
結(jié)構(gòu)廠試拼場38m×200m龍門吊50t×3臺
(2)中支點處:試拼節(jié)段77m×183m
重型鋼構(gòu)廠試拼場120m×250m配100t、50t、30t汽車吊各1臺
(3)主跨拱肋段:試拼節(jié)段35 m×211 m
重型鋼構(gòu)廠試拼場120m×250m配100t、50t、30t汽車吊各1臺
3.6 涂裝場地
橋梁廠涂裝區(qū):100m×300m
重構(gòu)廠涂裝區(qū):40m×300m
涂裝區(qū)有3個噴砂車間,1座大型涂裝廠房,20m×30m活動涂裝廠房4座。
4、鋼梁制造方案
4.1 生產(chǎn)工藝技術(shù)準備
(1)技術(shù)準備階段
根據(jù)大勝關(guān)長江大橋設(shè)計圖紙、招標文件、合同文件、相關(guān)規(guī)范等要求,編制施工技術(shù)文件,并報監(jiān)理工程師備案批準。
報批文件包括:制造規(guī)程或規(guī)則;焊接工藝評定;材料申請單;施工圖;工藝文件;工裝胎架;檢驗規(guī)程、質(zhì)量計劃;材料采購、驗收、發(fā)放管理辦法;材料產(chǎn)品可追溯性辦法,編碼規(guī)則;各零部件制作工藝、工藝流程、組裝裝配規(guī)程、焊接工藝;零部件構(gòu)件堆放、運輸、保管辦法;胎模架設(shè)計與管理辦法;涂裝工藝試拼方案。
(2)施工準備階段
施工準備階段涉及到材料采購、設(shè)備采購與大修、胎架制作與驗收、焊接工藝試驗評審、焊工培訓(xùn)、考試、儀器儀表校檢、工廠技術(shù)交底、單件試制評審等。
表6.3胎模主要類型
序號 胎 模 名 稱 序號 胎 模 名 稱
1 工梁鉆孔胎架 13 劃線檢測平臺
2 工梁組拼胎架 14 箱梁定位孔鉆孔胎架
3 工梁焊接胎架 15 節(jié)點板鉆孔平臺
4 整體節(jié)點附件裝配胎架 16 ⊥梁組拼胎架
5 整體節(jié)點零件拼焊胎架 17 ⊥梁矯正平臺
6 對接平臺 18 ⊥梁鉆孔胎架
7 箱梁組拼胎架 19 桿件腹板加裝縱肋及焊接平臺
8 箱梁焊接胎架 20 桿件腹板加裝縱肋矯正平臺
9 箱梁劃線平臺 21 橋面板組裝、焊接剛性胎架
10 整體節(jié)點箱梁定位孔鉆孔胎架 22 橋面板矯正平臺
11 節(jié)點板鉆孔模板 23 工廠試拼平臺
12 箱梁鉆孔模板
4.2 工藝試驗
(1)焊接工藝評定
①焊接工藝評定是編制焊接工藝的依據(jù),應(yīng)在鋼梁制造開工前完成。評定試驗用的母材應(yīng)與產(chǎn)品一致,盡可能選用碳當量偏高的母材制備完試板。選用的焊接材料應(yīng)使焊縫的強度、韌性與母材相匹配。試板焊接時,要考慮坡口根部間隙、環(huán)境和約束等極限狀態(tài),以使評定結(jié)果具有廣泛的適用性。
②根據(jù)大勝關(guān)長江大橋設(shè)計圖紙和《大勝關(guān)長江大橋制造規(guī)則》的規(guī)定,編寫焊接工藝評定任務(wù)書,模擬實際施工條件,逐項進行焊接工藝評定試驗。
③針對本鋼梁的接頭形式、板厚組合,初步擬訂了焊接工藝評定方案。用于鋼梁的板對接、橋面板的板單元對接,鋼梁整體制造以及工地焊接。
④厚板對接焊試驗選擇很佳焊接方法及參數(shù)。
⑤焊接工藝評定試驗提供階段性報告及很終報告,并在生產(chǎn)中跟蹤、檢查,補充和完善施工工藝。
⑥試驗報告按規(guī)定程序批準后,根據(jù)焊接工藝評定試驗報告編寫各種接頭的焊接工藝指導(dǎo)書。由焊接技術(shù)人員根據(jù)焊接工藝指導(dǎo)書的內(nèi)容組織焊接施工。
⑦焊接工藝評定試驗提供階段性報告及很終報告,并根據(jù)焊接工藝評定試驗結(jié)果編制焊接工藝,送交監(jiān)理工程師評審批準。未經(jīng)監(jiān)理工程師同意,不得更改焊接工藝及施工圖對焊接的有關(guān)規(guī)定。焊接工藝評定可考慮請專家評審。
(2)切割工藝試驗
為了確保切割面的質(zhì)量,減少對母體金屬機械性能的影響,保證切割的精度,選定切割變形小且效率高的切割方法,必須進行切割工藝試驗。
橋面板焊接采用強胎架剛性固定控制收縮、變形工藝、板件下料采用無余量切割,必須先進行相關(guān)工藝試驗,取得工藝參數(shù),并經(jīng)監(jiān)理工程師批準后方可實施。
(3)檢查、檢驗設(shè)備工具
在這次鋼梁制造前,我們將按照我公司制定的《檢驗、測量和試驗設(shè)備控制、校準管理規(guī)定》對鋼梁制造中使用的檢查、檢驗設(shè)備、工具進行校驗和標定,從而保證鋼梁的制造質(zhì)量。
(4)生產(chǎn)模擬試驗
生產(chǎn)模擬試驗選擇具有代表性的接頭,重、厚約束焊。
(5)桿件試制
為驗證圖紙工藝工裝胎架的合理性和準確性,我們準備在鋼梁正式批量生產(chǎn)前先試制一根箱型桿件和一塊鋼橋面板,根據(jù)試制過程中出現(xiàn)的問題進一步完善制造工藝并組織召開工藝評審會。
(6)材料復(fù)驗
采購的材料,必須有生產(chǎn)廠家的出廠質(zhì)量證明書,并按現(xiàn)行有關(guān)標準進行復(fù)驗,并做好復(fù)驗檢查記錄備查,用于主要受力部位的40mm及以上厚鋼板,應(yīng)進行必要的探傷檢查。
4.3 施工階段
施工階段主要是各工序的實施;試拼出廠評審、存放、包裝、發(fā)運、產(chǎn)品售后服務(wù)。
(1)鋼板校平
鋼板在下料前,根據(jù)不同的板厚分別采用不同的平板機進行校平。保證鋼板平面度,消除鋼板軋制內(nèi)應(yīng)力。
(2)鋼材預(yù)處理
鋼板在預(yù)處理流水線上完成拋丸處理和噴涂車間底漆工作,表面處理等級達到Sa3.0級,噴涂車間底漆一道,漆膜厚度20μm。
(3)放樣、下料
①采用計算機三維放樣技術(shù),對鋼桁梁各構(gòu)件進行準確放樣,繪制各構(gòu)件零件詳圖,作為繪制下料套料圖及數(shù)控編制的依據(jù)。
②放樣時按工藝要求預(yù)留制作和安裝焊接收縮補償量、加工余量及線形調(diào)整量。
③號料前核對鋼材的牌號、規(guī)格、材質(zhì)等相關(guān)資料,檢查鋼材表面質(zhì)量。
④號料嚴格按工藝套料圖進行,保證主要構(gòu)件受力方向與鋼材軋制方向一致。鋼材的起吊轉(zhuǎn)運采用磁力吊具,保證鋼板及下料后零件的平整度。
⑤形狀復(fù)雜的板件采用數(shù)控切割機精確下料,直條板件采用多頭精密切割機下料,少量簡單件采用半自動切割機下料。
⑥節(jié)點板圓弧部分采用數(shù)控切割后,對局部缺陷進行修整,并用角向磨光機對切割邊的兩側(cè)打磨倒棱。下料后的旁彎用火焰校正,局部不平用60mm平板機或壓力機校正。
(4)零件加工
箱形桿件嵌入式蓋板、隔板及H、I型桿件的腹板等板件必須采用銑邊機銑邊。銑邊精度按工藝要求執(zhí)行,板件達到精密切割要求的可不進行邊緣加工,但必須對切割邊的兩側(cè)打磨倒棱。
需對接的板件應(yīng)遵循先對接后加工的原則,因?qū)赢a(chǎn)生的旁彎等誤差可采用火工調(diào)校的方法矯正。然后劃線,按基準線機加工。端頭有磨光頂緊要求的桿件先鉆孔,以孔為基準端銑端頭,保證達到要求。坡口加工允許偏差應(yīng)滿足下表的規(guī)定。
板件中坡口深淺不一,機加工開坡口時應(yīng)設(shè)置過渡段,光順過渡。
(5)部件組拼
所有桿件的組拼都必須在組拼胎架或平臺上進行。整體節(jié)點桿件的內(nèi)寬尺寸精度通過內(nèi)隔板的精度來控制,兩端采用臨時隔板控制桿件外形尺寸。H、I型桿件尺寸控制采用腹板和蓋板厚度實配的方法解決。
所有桿件焊接收縮量及熱矯正產(chǎn)生的收縮量在下料時放余量來控制。
鋼橋面板的組拼在專門的組拼胎架內(nèi)進行,實現(xiàn)無碼拼裝板肋、縱、橫梁和利用板肋、縱、橫上鉆好的孔定位。并標記基準邊,通過計算和實際測量焊接和矯正收縮量來確定鋼橋面板的外形尺寸。
(6)焊接
根據(jù)焊接工藝評定試驗的結(jié)論編制焊接工藝指導(dǎo)書,指導(dǎo)書應(yīng)包括母材、焊接材料、焊接方法、焊接接頭形式、組裝要求及允許偏差、焊接工藝參數(shù)和焊接順序、預(yù)熱、后熱和焊后熱處理工藝以及焊接檢驗方法及合格標準等主要內(nèi)容。焊接過程中應(yīng)嚴格按焊接工藝指導(dǎo)書規(guī)定的工藝參數(shù)和焊接順序施焊。
1)焊條及焊劑使用前應(yīng)按工藝要求進行烘烤。
2)定位焊采用手工焊。
3)多層焊接宜連續(xù)施焊,每一層焊縫焊完后應(yīng)及時清理檢查,如發(fā)現(xiàn)有影響焊接質(zhì)量的缺陷,應(yīng)清除后再施焊。焊道層間接頭應(yīng)平緩過渡并錯開。
4)施焊時母材的非焊接部位嚴禁引弧,對接、角接及T型接頭焊縫應(yīng)在其兩端設(shè)置引弧板,其材料和剖口形式與主橋構(gòu)件相同。引弧和熄弧的焊縫長度:埋弧焊大于80mm;手弧焊及氣體保護焊大于20mm。焊接完畢應(yīng)采用火焰切割割掉引、熄弧板,并打磨光順,不得用錘擊落。
5)所有焊接必須在組拼后24小時內(nèi)焊接,超時應(yīng)重新清理或烘烤,去濕處理后焊接。
6)焊接環(huán)境濕度應(yīng)小于80%,溫度不低于5℃。
7)埋弧自動焊在施焊時不宜斷弧,如斷弧必須將停弧處刨成1:5的坡,搭接50mm施焊,焊后好搭接部位修磨均順。其回收焊劑距離不小于1m,焊后應(yīng)待冷卻后再敲去熔渣。
8)焊縫同一部位的返修次數(shù),不宜超過兩次。否則應(yīng)經(jīng)過技術(shù)負責人核準后,按返修工藝進行。
9)焊縫坡口和間隙超差時,不得采作填加金屬塊或焊條的方法處理。焊縫出現(xiàn)裂縫時,焊工不得擅自處理,應(yīng)查明原因,按修補工藝進行處理。
10)由于桿件棱角焊深淺不一致,先焊深坡口處,直至焊平后再一起蓋面。焊縫上熄弧,必須錯開焊道間至少100mm以上。焊前后對熄弧處必須打磨至斜坡。
11)定位焊
①定位焊前必須按圖紙及工藝文件檢查焊件的幾何尺寸、坡口尺寸、根部間隙、焊接部位的清理情況等,如不合要求不得定位焊。
②定位焊不得有裂紋、夾渣、焊瘤等缺陷。
③嚴禁在非焊接部位引弧。
④定位焊縫長可為50~100mm、間距400~600mm,焊腳尺寸不得大于設(shè)計焊腳尺寸的一半。
⑤定位焊縫應(yīng)距工件端部30mm以上。
⑥如遇定位焊縫開裂,必須查明原因,清除開裂的焊縫,并在保證桿件尺寸正確的情況下作補充定位焊。
⑦焊條、焊劑及焊絲的使用要求:焊條按規(guī)定的溫度烘干、保溫后方可使用,在使用過程中必須將焊條放在保溫桶內(nèi),隨取隨用,不得隨意將焊條亂放。焊劑中臟物和焊絲上的油銹等必須清除干凈。
⑧預(yù)熱溫度、層間溫度和線能量:
a、Q420qD鋼的特點是既怕冷又怕熱,怕冷就必須在焊接前進行預(yù)熱,才能有效地防止裂紋,怕熱就需要控制層間溫度和焊接線能量。層間溫度控制范圍:上限不大于200℃,下限不低于預(yù)熱溫度。焊接線能量:對接焊宜控制在35kJ/cm左右,坡口角接控制在44kJ/cm左右,角接控制在46kJ/cm左右。
b、Q370qD鋼有一定的冷裂敏感性,除了板厚小于20mm不預(yù)熱外,其余都進行焊前預(yù)熱,預(yù)熱溫度控制在60~100℃范圍,層溫控制在100~200℃范圍,焊接線能量控制在39KJ/cm以內(nèi)。
c、Q345qD鋼只有當板厚大于或等于28mm時才進行預(yù)熱,預(yù)熱溫度控制在60~100℃范圍。
d、對接焊采用電紅外線預(yù)熱器預(yù)熱,定位焊采用手動火焰槍預(yù)熱,整體節(jié)點鋼梁、箱梁及H型梁主焊縫采用磁力小車帶動火焰預(yù)熱器進行自動預(yù)熱。
e、焊接坡口根據(jù)焊接工藝評定試驗確定坡口形式
⑨隨橋試板
對于主要受力的對接接頭和T型接頭,在制造過程中應(yīng)按相關(guān)規(guī)范制作隨橋試板,隨橋試板制作方案如下:
橫向受拉對接接頭,每5條焊縫做1組試板;橫向受壓對接接頭,每10條焊縫做1組試板;縱向受拉對接接頭,每10條焊縫做1組試板;縱向受壓對接接頭,每15條焊縫做1組試板;受拉T型接頭,每10條焊縫做1組試板;受壓T型接頭,每15條焊縫做1組試板。
(7)校正與消除殘余應(yīng)力
桿件焊接后發(fā)生的變形通過兩種方法進行矯正:冷矯,熱矯。
①冷矯
冷矯時應(yīng)注意室溫不低于5℃,冷矯要緩慢加力,對于蓋腹板厚度較薄的桿件,加力時更要注意,以防止薄板失穩(wěn)。
②熱矯
桿件熱矯溫度加熱范圍為600~800℃,嚴禁過燒。
(8)制孔工藝
鋼梁鉆孔將直接影響到整橋線型及架設(shè)中的零間隙合攏,是整個橋梁制造與安裝是否成功的關(guān)鍵。由于線型的變化,給制孔精度提出了非常高的要求。鋼梁孔多、板厚,鉆孔效率提高以保證工期也是首要考慮的問題。
利用以前我公司制造的整體節(jié)點長東黃河二橋、長江長壽特大橋鉆孔的經(jīng)驗,將箱形桿件、H型桿件、王型桿件在三維鉆床中鉆出各孔群定位孔,然后在桿件上利用定位孔固定孔群標準模板,再用鉆床套鉆各孔群的其它孔,這樣能保證孔群的相對尺寸和提高鉆孔效率。
1)總則
鋼梁鉆孔除特殊孔外均采用后孔模鉆法,即在焊接、矯正后采用模板鉆孔。
各種板厚的梁鉆孔均在工藝中規(guī)定了機床轉(zhuǎn)速和進刀量參數(shù),必須嚴格執(zhí)行,需要更改必須經(jīng)技術(shù)部通知,總工程師簽認。
為避免多鉆或漏鉆孔,在鉆孔前應(yīng)制做甩孔樣板,即每一種梁的孔位均用三夾板或白鐵皮制作出一塊樣板,鉆孔時,將“樣板”覆蓋在模板上蓋住多余孔,以免出差錯。
鋼梁進三維鉆床鉆孔須根據(jù)三維鉆床定位要求,首先劃出定位校正線。
2)主要技術(shù)要求
本鋼梁主要孔徑為φ33、φ26和φ24,允許公差為0~+0.7mm。
兩相鄰孔距 ±0.35mm;
極邊孔距 ±0.8mm;
兩組孔群中心距 ±0.8mm;
孔群中心線與桿件中心線的橫向偏移 1.5mm ;
同一桿件不同平面孔群中線 1.0mm;
3)箱形桿件鉆孔

圖6.1三維數(shù)控鉆孔胎架
①箱形桿件鉆孔由三維數(shù)控鉆床在箱梁兩端上、下、左、右各鉆出二個定位孔,然后用模板鉆出其它孔群。
②三維數(shù)控鉆床由機械式滑臺、數(shù)控滑臺座、縱向調(diào)節(jié)裝置、橫向調(diào)節(jié)裝置、高度調(diào)節(jié)裝置、鉆削動力頭等裝置組成。
③一套裝置固定在一端,另一套裝置可根據(jù)桿件長短分檔調(diào)整位置。
④橫向進給→利用機械式滑臺;
⑤縱向進給→利用數(shù)控滑臺座;
⑥用覆蓋式模板在桿件上打定位銷定位鉆孔群上的其它孔。
⑦覆蓋式模板鉆孔:
a、桿件鉆定位孔檢驗合格后運至桿件鉆孔胎架,擱置在打好水平的鉆孔平臺上,放平,至于先鉆哪一面,視具體情況定。
b、將覆蓋式模板吊到桿件上(注意吊具車間自制,要保證將模板吊成水平狀,以免模板變形)
c、打沖釘將模板固定在桿件上,沖釘數(shù)量不得少于2個,沖釘直徑為栓孔直徑的φ0 -0.05mm。
d、模板就位時注意對線,即模板系統(tǒng)線與桿件系統(tǒng)線允差為≤0.5mm。
e、因為桿件板厚不一樣,鉆孔時模板與桿件部分接觸處有間隙,所以在有間隙有孔群的地方要加墊片。墊片上鉆有與孔群同樣尺寸的孔,在鉆孔前用沖釘將模板與墊片的孔位對準。鉆孔時,根據(jù)不同的板厚差,配置不同的墊片。
f、夾緊,鉆孔前要將模板與桿件夾緊,要避免模板與桿件有位移出現(xiàn)。
根據(jù)要鉆的桿件找出相對應(yīng)的模板,安裝甩孔樣板。孔位和孔數(shù)應(yīng)準確無誤,堅決杜絕多鉆孔和孔位鉆錯現(xiàn)象。
g、鉆孔進刀量0.15mm/轉(zhuǎn);轉(zhuǎn)速180rmp。鉆孔時不得使用冷卻液,不得隨意變更機床參數(shù)。
h、松夾,拆除覆蓋式模板,清掃平臺上內(nèi)、外鐵屑。
i、桿件翻身,鉆另一面上的孔。
j、將梁吊至指定位置,磨去鉆孔毛刺和翻邊。用磨光機操作時不得損傷梁體,孔群部位要平整光滑。
k、檢查:孔徑孔距抽查:孔徑允差0~+0.7mm;孔位檢查:孔距允差±0.35mm。
⑧H型桿件和王型桿件鉆孔

圖6.2二維數(shù)控鉆孔胎架
采用二維數(shù)控鉆孔胎架在桿件兩端左、右各鉆出二個定位孔,然后用模板鉆出其它孔群。
4)橋面板鉆孔
橋面板鉆孔采用先孔,預(yù)留焊縫收縮余量,模板鉆孔,剛性胎架強制固定拼裝、焊接。
(9)桿件吊裝、翻轉(zhuǎn)
①箱形桿件的吊裝、翻轉(zhuǎn)
桿件在吊裝、翻轉(zhuǎn)過程中,為避免對鋼材的損傷,應(yīng)采用專門的夾具及吊具進行桿件的吊裝。我公司在多年的鋼梁生產(chǎn)中,自行設(shè)計了一套桿件吊裝及翻身工具。針對整體節(jié)點鋼桁梁,采用的吊裝、翻轉(zhuǎn)方法大致如下圖所示:

圖6.3 吊裝、翻轉(zhuǎn)方法示意圖
②其它桿件的吊裝、翻轉(zhuǎn)
其它桿件的吊裝、翻轉(zhuǎn)主要采用夾具直接進行。
③節(jié)點板的吊裝、翻轉(zhuǎn)
節(jié)點板的吊裝、翻轉(zhuǎn)直接采用相應(yīng)型號的磁吸吊進行。
(10)桁梁桿件加工工藝
①桁梁桿件結(jié)構(gòu)分類
梁桿件由主桁、縱向聯(lián)結(jié)系、橫向聯(lián)結(jié)系構(gòu)成。
主桁包括:上弦桿、下弦桿、中弦桿、系桿、節(jié)點板、拼接板、填板、隔板、腹桿(豎桿、斜桿)等桿件;主桁弦桿為焊接箱型截面;腹桿截面為焊接“H”形及“王”形兩種;主桁節(jié)點為整體節(jié)點。
縱向聯(lián)結(jié)系:拱肋上平聯(lián)、拱肋下平聯(lián)、加勁弦平聯(lián)及下層橋面平聯(lián)等。
橫向聯(lián)結(jié)系:下層橋面平縱聯(lián),為交叉型設(shè)置,桿件為焊接“工”形構(gòu)件,拱肋上、下弦平縱聯(lián)為“K”形桁式,加勁弦平縱聯(lián)為“米”形桁式。
②鋼桁梁加工工藝流程立體圖
A、H型桿件
表6.3 H型桿件加工流程細表

名稱 說明 圖例
H





1)鋼板校平
2)放樣、劃線編號
3)蓋板多頭精密切割下料、腹板數(shù)控切割下料
4)板料校正
5)不等厚蓋板對接邊銑斜面、開坡口、對接、內(nèi)側(cè)焊縫刨削成型、打磨、檢查;
6)腹板銑邊,蓋板倒棱
7)焊線打磨
8)在胎架上組拼成H型并點固焊。


9)埋弧自動焊焊接


10)探傷
11)割引弧板
12)鏟磨
13)工梁校正機校正
14)火焰調(diào)校


15)劃線
16)用三維數(shù)控鉆床鉆定位孔
17)用覆蓋式模板鉆其余孔(模板與桿件用不少于2個定位銷定位,用不少于2個螺栓將模板與桿件夾緊)
18)噴砂
19)油漆
20)編號
21)包裝、發(fā)運
②箱型桿件



1)鋼材整平
2)放樣、劃線編號
3)豎板和加勁肋多頭精密切割下料,頂(底)板、隔板數(shù)控精密切割下料
4)豎板對接邊銑斜面、開坡口、對接、內(nèi)側(cè)焊縫刨削成型、打磨
5)豎板銑邊、隔板銑邊
6)頂(底)板刨坡口
7) 焊線打磨
8)組拼
①劃線組拼頂(底)板與加勁肋成頂(底)板單元
② CO2氣體保護自動焊焊接
③ 調(diào)校
④劃線
⑤底板單元在組拼胎架上定位
⑥按線組拼端隔板及中間隔板,并在箱體兩端加設(shè)工藝隔板。

⑦組拼一側(cè)腹板
⑧ 組拼另一側(cè)腹板
9) 焊接隔板、打磨、檢查
10) 調(diào)校
11) 組拼頂板單元檢查
12) 取下工藝隔板,焊端隔板外箱體內(nèi)四條角焊縫。
① 棱(坡口)角焊縫埋弧自動焊
②探傷
③校正

13)劃線
14)三維數(shù)控鉆床或鉆定位孔胎架鉆定位孔
15) 用覆蓋式小模板套鉆每一處孔群(模板與桿件用不少于2個定位銷定位,用不少于2個螺栓將模板與桿件夾緊
16)焰切手孔、修磨
17)噴砂
18)油漆、膩封端隔板外側(cè)
19)編號\包裝、發(fā)運
③節(jié)點板
節(jié)

1)鋼材整平
2)數(shù)控精密切割下料
3)編號

4)劃線
5)數(shù)控鉆床鉆定位孔(每處孔群很少4個)




6) 用覆蓋式小模板套鉆每一處孔群(定位銷與夾緊螺栓各不少于2個)
7)噴砂
8)噴鋁、編號
9)包裝、發(fā)運






表6.4整體節(jié)點桿件制造工藝流程(以S24節(jié)點為例工藝流程)…….
名稱 說明 圖例 備注
1、單元件制造
節(jié) 點 板 板料下料
開雙面坡口
平臺上對接
探傷
割除引熄弧板
鋼廠軋制能力限制,增加對接焊縫以及相應(yīng)的隨橋試板
劃線精密切割下料(底邊預(yù)留機加工余量、磨光頂緊正公差、焊接收縮量),在板面劃出系統(tǒng)線
模板鉆孔
根據(jù)孔位劃出銑邊線
底邊銑邊、開坡口
隔 板 多頭切割機精密切割下料
板邊緣銑邊
部分開坡口

橫 梁 接 頭 板 多頭切割機精密切割下料
板邊緣銑邊
開坡口


模板鉆孔
平聯(lián)連接板
數(shù)控精密切割下料
邊緣銑邊
開坡口
模板鉆孔
底 板 數(shù)控精密切割
劃系統(tǒng)線、拼裝線
加 勁 肋 多頭切割機精密切割下料
板邊緣銑邊
2、整體節(jié)點梁拼裝焊接
1 平臺上鋪設(shè)節(jié)點板(N1)
2 安裝腹板(N5、N6、N7、N8、N9) 裝焊靠模加對系統(tǒng)線輔助定位,剛性固定,控制焊接收縮變形
3 裝面板(N1)
在剛性胎模中施焊
4 裝底板(N2)
焊接
5 裝焊加勁肋(N18)
裝焊隔板(N16)
6 裝端封板(N10、N11、N12、N13、N14、N15)
7 裝焊靠模加對系統(tǒng)線輔助拼裝橫梁連接板(N19、N20)
裝焊加勁肋(N17)
8 拼裝靠模加對系統(tǒng)線輔助拼裝平聯(lián)節(jié)點板(N21、N22、N23、N24)
9 鉆底板支座孔


表6.5整體節(jié)點桿件制造工藝流程(以E18節(jié)點為例工藝流程)
(11)橋面板制作工藝
橋面采用正交異性鋼梁面板,每節(jié)間橋面板橫橋向分滬漢蓉鐵路(HR)、京滬鐵路客運專線(GS)2類,橋面板縱向分為2塊,長度分為3740(6740)mm、8260mm。橋面板板厚16 mm,采用板肋、型肋,長度為3740(6740)mm的橋面板中間設(shè)橫梁一道(橫梁兩側(cè)間隔2m各一道橫肋),長度為8260mm縱向每3 m設(shè)置一道橫肋,橫向布置4道縱梁。
①橋面板制造要點
鋼材首先進行預(yù)處理后,根據(jù)排板圖及工藝放收縮量下料。下料采用數(shù)控及多頭精密切割;頂板采用多頭精密切割機切割并切坡口。單元件校正采用火焰或機械方法。橋面板拼裝焊接采用倒拼法,剛性胎架與T型縱、橫梁、板肋上栓孔沖釘、螺栓連接,在剛性胎架內(nèi)焊接。

圖6.4橋面板焊接剛性胎架示意圖
頂板精密切下料后用平板機趕平,控制平面度。
保證橫肋與橋面板間隙不大于0.5mm,每道橫肋上外露缺口均要求很小打磨深度為0.5mm。
頂板與縱肋、縱梁、橫梁、橫肋拼裝時,采用橋面板倒裝裝焊胎架組裝,組裝胎設(shè)有縱、橫梁栓孔定位裝置。組裝時將縱、橫基線反到頂板上。
在剛性裝焊胎架內(nèi),CO2氣體保護焊施平角焊。
工地焊接:板面板之間縱向?qū)樱瑔蚊嫣召|(zhì)襯墊下CO2氣體保護焊打底2道、埋弧自動焊蓋面1道。
焊縫缺陷的返修和修磨:縫經(jīng)外觀檢查和無損檢測發(fā)現(xiàn)有超標缺陷應(yīng)及時返修。凡是局部返修焊,當板厚大于25mm時,返修焊的預(yù)熱溫度應(yīng)高于正式焊縫預(yù)熱溫度20~30℃。孔、夾渣、未熔透等超出規(guī)定和無損檢測有超標缺陷,應(yīng)查明原因,用氣刨清楚缺陷,用小砂輪打磨干凈,然后再用原焊接工藝方法和焊接材料進行返修焊。所有返修焊的焊縫應(yīng)進行修磨,并按原質(zhì)量標準要求進行復(fù)檢,返修焊次數(shù)不宜超過兩次。
②橋面板制造工藝流程圖


(12)工廠試拼
鋼桁梁構(gòu)件在工廠試拼場地進行試裝時,發(fā)現(xiàn)構(gòu)件尺寸有誤不符時,即可在試拼場地進行尺寸修正和調(diào)整,避免在高空調(diào)整,減少高空作業(yè)的難度和加快安裝速度,確保全橋鋼桁梁的鋼桁梁和正交異性鋼橋面順利架設(shè)。
鋼梁應(yīng)該按試拼圖進行廠內(nèi)試拼,試拼原則上采用平面輾轉(zhuǎn)局部試裝法,分主桁(桁拱)、橋面系(包括下平聯(lián))、拱肋上平縱聯(lián)、拱肋下平縱聯(lián)、加勁桁橫向聯(lián)結(jié)系、橋門架及上、下橫向聯(lián)結(jié)系等部分,其中主桁(桁拱)全部類型桿件參與試拼,主桁節(jié)間和上下平聯(lián)及橋面系(除橋面系板單元)進行桁片拼裝,拼裝長度不小于4個節(jié)間。
試裝用緊固螺栓必須使板層密帖,各聯(lián)結(jié)點的沖釘不得少于孔眼總數(shù)的15%,螺栓不得少于孔眼總數(shù)的25%。
試裝時,必須用試孔器檢查所有工地孔,應(yīng)有95%的孔能自由通過較設(shè)計孔小0.5mm的試孔器;100%自由通過較設(shè)計孔徑小0.75mm的試孔器,方可認為合格。
試裝過程中,應(yīng)檢查拼接處有無互相抵觸情況,有無不易施擰螺栓處,螺栓頭、焊縫等是否影響安裝。
試裝結(jié)果應(yīng)有詳細的檢查記錄并由工廠總工程師組織鑒定,合格后方可出廠。
試裝內(nèi)容、要求和范圍、試裝的檢查標準等均應(yīng)符合《招標文件》、圖紙設(shè)計要求、《鐵路鋼橋制造規(guī)范》(TB10212-98)的相關(guān)規(guī)定。
①主桁(桁拱)試拼
主桁桁拱試拼選用90m×250m場地,試拼胎架分三次搭設(shè),首次搭設(shè)胎架為加勁桁,90m×250m場地可滿足2個加勁桁同時試拼,第二次搭設(shè)胎架為拱肋試拼胎架,2個胎架同時試拼,第3次搭設(shè)胎架為拱肋合龍試拼胎架。在試拼場地硬化地面放1:1大樣,按大樣搭設(shè)胎架,胎架與基礎(chǔ)預(yù)埋件連接,胎架平面操平,根據(jù)大樣線形在胎架上設(shè)置定位擋塊。
主桁(桁拱)試拼采用100噸汽車起重機倒退法拼裝,由邊跨向跨中方向依次拼裝,每拼完一個單元(或節(jié)間)應(yīng)先行檢查和調(diào)整合格后再繼續(xù)試拼下一單元。當四個節(jié)間檢驗合格后可拆除前兩節(jié)間并轉(zhuǎn)移到其他試拼項目中(考慮到試拼各項目中構(gòu)件存在交叉的情況,首批試拼長度應(yīng)大于6節(jié)間,以確保2節(jié)間保留作下2節(jié)間的試拼用,同時保證其他試拼項目4節(jié)間試拼所需構(gòu)件)。
②主桁之外的試拼項目
主桁之外的試拼項目場地選在結(jié)構(gòu)廠38m跨50噸龍門天車(38m×200m)區(qū)域試拼。
加勁桁聯(lián)結(jié)系、橋門架、橫聯(lián)全拼,上下拱肋平聯(lián)根據(jù)矢高大小,取5~8節(jié)間作為試裝分段,按豎曲線搭設(shè)胎架,逐段全拼。

圖6.5 主桁加勁桁試拼(兩片占用面積85×195m)

圖6.6主桁拱肋試拼(兩片占用面積75×187m)
③試裝要求
試裝用緊固螺栓必須使板層密帖,各聯(lián)結(jié)點的沖釘不得少于孔眼總數(shù)的15%,螺栓不得少于孔眼總數(shù)的25%。
試裝應(yīng)循序進行。每拼完一個單元(或節(jié)間)應(yīng)先行檢查和調(diào)整合格后再繼續(xù)試拼下一單元。
試裝時,必須用試孔器檢查所有工地孔,應(yīng)有95%的孔能自由通過較設(shè)計孔小0.5mm的試孔器;100%自由通過較設(shè)計孔徑小0.75mm的試孔器,方可認為合格。
試裝過程中,應(yīng)檢查拼接處有無互相抵觸情況,有無不易施擰螺栓處,螺栓頭、焊縫等是否影響安裝。
試裝鋼梁的主要尺寸應(yīng)符合表下表的規(guī)定。

表6.7 鋼桁梁試裝主要尺寸允許偏差(mm)
序號 項 目 允許偏差 說 明
1 桁高 ±2 上下弦桿中心距離
2 主桁中心距 ±3 兩片主桁中心
3 試裝全長 ±5 S≤50000
±S/10000 S>50000
4 拱度 ±3 當f≤60時(f-計算拱度)
±5f/100 當f>60時(f-計算拱度)
5 旁彎 ±≤S/5000 橋面系中線與其試裝全長(S)的兩端中心所連接直線的偏差
6 節(jié)間長度 ±2
7 對角線 ±3 每個節(jié)間
8 平聯(lián)節(jié)間對角線差 3
表6.8 鋼橋面板試裝主要尺寸允許偏差(mm)
序號 項 目 允許偏差 說 明
1 板高h ±2 h≤2m
2 跨度l ±3 支座中心至中心
3 縱梁中心距 ±2 ——
4 縱梁傾斜 2 ——
5 旁彎 l/5000 橋面系中線與其試裝全長(l)的兩端中心所連接直線的偏差
6 支點高低差 2 支座處三點水平時,另一點翹起高度
試裝結(jié)果應(yīng)有詳細的檢查記錄并由工廠總工程師組織鑒定,合格后方可出廠。
5、涂裝方案
5.1 鋼桁梁廠內(nèi)涂裝方案
南京大勝關(guān)長江大橋主橋鋼桁梁鋼結(jié)構(gòu)涂裝施工工程,具體涂裝內(nèi)容包括:鋼梁主桁、主桁腹桿、聯(lián)結(jié)系、鋼桁橋面系、人行道部分鋼結(jié)構(gòu)涂裝工程。
(1)鋼箱梁表面涂裝體系
桿件外表面及橋面板頂、底面:表面清理Sa2.5級后,噴環(huán)氧富鋅底漆80μm,環(huán)氧云鐵中間漆80μm,脂肪屬聚氨脂面漆工廠、工地各一度各40μm。工地在完成拼裝之后,所有板縫的間隙用彈性膩子封嵌,再涂工地面漆。
混凝土道碴槽底面的鋼板:表面清理Sa2.5級后,涂裝環(huán)氧富鋅底漆80μm。
高強度螺栓拼接摩擦面:表面清理Sa3.0級后熱噴鋁160μm,高強度螺栓施擰完畢后,環(huán)氧磷酸鋅封閉底漆30μm,環(huán)氧云鐵漆80μm,脂肪屬聚氨脂面漆80μm。
(2)涂料的取樣、檢驗及試驗和儲存
涂料的采購:所有構(gòu)成防護體系的油漆均由指揮部指定的同一合格供方提供。
涂料的封裝和運輸:所有涂料應(yīng)裝在密閉容器內(nèi),容器的大小應(yīng)方便運輸。每個容器應(yīng)在側(cè)面貼說明書,包括用途(例如是底漆、中間漆還是面漆)、顏色、批號、生產(chǎn)日期和生產(chǎn)廠,當生產(chǎn)日期是編碼的,還應(yīng)提供編碼解讀方法。
涂料檢驗及試驗:
除非另有規(guī)定,為了保證質(zhì)量,每批用于施工的涂料應(yīng)抽樣送專門檢測部門進行復(fù)檢,合格后方可用于涂裝。油漆抽樣應(yīng)符合國家有關(guān)規(guī)定,并在監(jiān)理、油漆商、施工方共同在場時抽取、封樣。
油漆試驗
涂裝前提取“A”樣品作油漆復(fù)檢(同一批號油漆總量超過4000升時增加一個),容量2升(不同組分按比例提取總?cè)萘繛?升),提取“B”樣品封存?zhèn)洳椋萘?00毫升。樣品B應(yīng)按不同組分分別密封,在封條(或火漆)上有監(jiān)理、總承包人、油漆商、施工方等單位的代表共同簽字后封存;樣品“A”應(yīng)遵照監(jiān)理工程師的指示,送至具有一定資質(zhì)的試驗部門進行相關(guān)檢驗。
涂料開始使用前,應(yīng)留有充足的時間取樣和試驗。除非得到監(jiān)理工程師允許,涂料作業(yè)(工藝試驗除外)只有在監(jiān)理工程師確認第一批樣品“A”合格時才能開始。
(3)各工序施工工藝及檢驗要求
①施工工藝試驗
涂裝作業(yè)開始前,由總承包單位組織,監(jiān)理、油漆商參加,檢查施工單位的施工準備工作。針對主桁弦桿及系桿、輕軌上翼緣板等部位不同涂裝部位,分別按其涂裝方案進行各工序工藝試驗,工藝試驗按4-1的涂裝要求進行,在試驗過程中根據(jù)施工要求調(diào)整參數(shù)以很終滿足施工需要,從而確定各施工參數(shù)。工藝試驗合格,并在接到總承包單位和監(jiān)理下達的開工令后,方可正式施工。
5.2 鋼結(jié)構(gòu)工廠涂裝
(1)結(jié)構(gòu)處理
二次涂裝前須對構(gòu)件表面進行檢查,并作出標識,采用手動或電動工具按表中要求進行打磨處理,必要時需先進行補焊。
表6.9補焊、打磨標準
序號 部 位 焊縫及缺陷的補焊打磨標準 評定方法
1 自由邊 (1) 用砂輪磨去銳邊或其它邊使其圓滑過渡,很小曲率半徑為2mm。(2)圓角可不處理。 目測
2 飛 濺 1. 用刮刀或砂輪機除去可見飛濺物;2.鈍角飛濺物可不打磨。 目測
3 焊接咬邊 超過0.8mm深或?qū)挾刃∮谏疃鹊囊н呅璨扇⊙a焊或打磨進行修復(fù)。 目測
4 表面損傷 超過0.8mm深的表面損傷、坑點或裂紋必須采取補焊或打磨進行修復(fù)。 目測
5 手工焊縫 表面超過3mm不平度的手工焊縫或焊縫有夾雜物,須用打磨機打磨至表面不平度小于3mm。 目測
6 自動焊縫 一般不需特別處理。 目測
7 正邊焊縫 帶有鐵槽、坑的正邊焊縫應(yīng)按“咬邊”的要求進行處理。 目測
8 焊接弧 按“飛濺”和“表面損傷”的要求進行處理。 目測
9 切割表面 打磨至凹凸度小于1mm。 目測
10 厚鋼板邊緣
切割硬化層
用砂輪磨掉0.3mm。 目測
(2)表面清理
1)噴砂
①噴砂作業(yè)環(huán)境要求(見表6.10)
表6.10噴砂作業(yè)環(huán)境要求
控 制 要 求 檢 測 方 法 備 注
空氣相對濕度 ≤85% 干濕球溫度計測量再查表換算,或直接用儀器測量空氣濕度 涂裝房內(nèi)采用除濕機、加熱干燥機等達到噴砂作業(yè)環(huán)境要求
鋼板表面溫度 ≥空氣露點溫度3℃ 鋼板溫度儀測量
空氣露點 露點測試儀或由空氣溫度和空氣相對濕度查表求出
②噴砂、噴漆壓縮空氣要求(見表6.11)
表6.11壓縮空氣質(zhì)量要求
項目 質(zhì)量要求 檢驗方法 備 注
清潔度 無油、干燥、
無雜物
白布打靶試驗 白布應(yīng)無油跡、水跡和顆粒
壓力 ≥0.6MPa 普通壓力表測量 全部采用進口大功率空壓機,空氣出口壓力達0.65MPa以上,以提高噴砂質(zhì)量和噴砂效率
③噴砂作業(yè)工藝參數(shù)
壓縮空氣(無油、無水) :0.6-0.8MPa;噴距 :120-200mm;噴角:65-700(杜絕90o噴砂)。
④噴砂前準備
根據(jù)工藝試驗選用可以滿足規(guī)范中清潔度和粗糙度要求的磨料規(guī)格;測量施工環(huán)境的溫度和濕度以及鋼板表面溫度,如不符合上述施工環(huán)境要求,應(yīng)使用除濕、加溫等進行環(huán)境控制。噴砂開始前開啟空壓機,同時由質(zhì)檢員檢測出氣口壓縮空氣清潔度,并將檢驗結(jié)果記錄于鋼結(jié)構(gòu)噴砂除銹質(zhì)量記錄表中。
⑤噴砂
在噴砂過程中,對內(nèi)外表面同時進行噴砂處理,噴砂時嚴格按噴砂工藝參數(shù)進行施工。在噴砂過程中,每天至少進行一次環(huán)境檢測,并根據(jù)實際情況安排除濕、加溫。鋼板清潔度等級為Sa3.0級,噴鋁面粗糙度分別為40-80μm,其余40-60μm。
注:磨料使用過程中定期進行檢查,以保證磨料正常使用。
⑥吸砂、吸塵
噴砂后吸砂、吸塵組對工件進行清潔處理。由大功率吸砂機及人工輔助清除砂、塵;并用大功率吸塵機進行真空吸塵,使工件表面徹底清潔;吸塵結(jié)束自檢、專檢合格后,報監(jiān)理工程師驗收。
2)噴漆
①噴漆作業(yè)環(huán)境及檢測方法(見表)


表6.12噴漆作業(yè)環(huán)境及檢測方法
項目 控 制 要 求 檢 測 方 法 備 注
環(huán)境溫度 5-38℃
環(huán)氧富鋅≥10℃
溫度計測量 噴涂時如溫度、濕度不滿足環(huán)境要求,可使用加熱干燥機、鼓風機、通風機等達到環(huán)境要求
空氣相對濕度 ≤85% 相對濕度儀、干濕度搖表
鋼板表面溫度 大于露點溫度+3℃ 鋼板溫度儀、露點測試儀
涂漆照明 防爆燈
②噴漆施工要求
表面噴砂處理檢驗合格后4小時內(nèi)進行涂裝,涂裝前應(yīng)保護涂裝表面,防止二次污染;
噴涂底漆前應(yīng)預(yù)涂所有焊縫、角位等不易噴涂的部位,以保證該部位的漆膜厚度;
注意油漆的熟化期和混合使用期,在過了熟化期方能施工,超過混合使用期禁止使用,在施工過程中應(yīng)根據(jù)施工需要調(diào)配適量的涂料;
嚴格按涂裝工藝施工,涂層要均勻,不出現(xiàn)流掛、漏噴、干噴等缺陷;
不同漆種選用不同漆泵,噴槍與工作面應(yīng)保持適當?shù)木嚯x和角度(90°)。為便于噴涂,可對油漆進行不超過規(guī)定值的5%的稀釋;
為保證涂裝干膜厚度,涂裝時應(yīng)用濕膜卡連續(xù)自測濕膜厚度(無機鋅除外),其計算公式:濕膜厚度=干膜厚度×(1+稀釋比)×100÷固含量(V)
按供應(yīng)商提供的資料,根據(jù)施工的實際溫度、濕度等環(huán)境因素,確定重涂的間隔時間,并嚴格執(zhí)行;
正確記錄施工環(huán)境條件、油漆品種、數(shù)量、涂裝部位等參數(shù);
待焊接的焊縫處50mm范圍內(nèi)貼膠帶保護在施工中嚴格按表逐項進行檢查。
表6.13噴漆施工的質(zhì)量檢驗
序號 檢查內(nèi)容 檢查方法及使用儀器
A 壓縮風的清潔檢查 濾紙和棉布
B 壓縮風的風壓檢查 壓力表
C 正確的涂料配備及攪拌程序 按油漆制造商要求,記錄油漆的批號
D 油漆的黏度 黏度杯
E 不能涂裝須貼膠紙保護之部位 按施工工藝規(guī)范
F 表面處理與涂裝的間隔時間 按施工工藝規(guī)范
G 周圍干凈的空氣 目測
H 環(huán)境溫度條件 濕度計,溫度表
I 濕膜厚度 濕膜測試儀
J 開始噴涂施工,完工時間及過程 按施工工藝規(guī)范
5.3 各部位工廠涂裝作業(yè)細則
(1)鋼梁主桁涂裝
噴砂處理經(jīng)監(jiān)理工程師確認合格后,首先進行無機富鋅防銹防滑涂料的噴涂,使干膜厚度80μm 。
摩擦面涂裝后,用白鐵皮、塑料布等進行保護,確保磨擦面在以后的噴涂施工中不被污染。
對主桁外表面進行第一道環(huán)氧富鋅漆的預(yù)涂、噴涂,施工過程中隨時用濕膜卡檢測濕膜厚度,使干膜厚度達到40μm;
對第一道環(huán)氧富鋅漆進行檢查、清理,自檢、專檢合格后報監(jiān)理驗收。驗收合格后在合適的環(huán)境條件下且在重涂間隔期內(nèi)進行第二道環(huán)氧富鋅漆的預(yù)涂、噴涂,施工過程中隨時用濕膜卡檢測濕膜厚度,使干膜厚度達到40μm;累計干膜厚度達到80μm;
在合適的環(huán)境條件下,對第二道環(huán)氧富鋅進行檢查清理,檢測膜厚;自檢、專檢合格后報監(jiān)理驗收。驗收合格后在重涂間隔期內(nèi)進行第一道環(huán)氧云鐵中間漆的預(yù)涂、噴涂,施工過程中隨時用濕膜卡檢測濕膜厚度,使干膜厚度達到40μm;累計干膜厚度達到120μm;
在合適的環(huán)境條件下,對第一道環(huán)氧云鐵中間漆進行檢查清理,檢測膜厚;自檢、專檢合格后報監(jiān)理驗收。驗收合格后在重涂間隔期內(nèi)進行第二道環(huán)氧云鐵中間漆的預(yù)涂、噴涂,施工過程中隨時用濕膜卡檢測濕膜厚度,使干膜厚度達到40μm;累計干膜厚度達到160μm;
在合適的環(huán)境條件下,對第二道環(huán)氧云鐵中間漆進行檢查清理,檢測膜厚;自檢、專檢合格后報監(jiān)理驗收。驗收合格后在重涂間隔期內(nèi)進行第一道聚合硅氧烷面漆的預(yù)涂、噴涂,施工過程中隨時用濕膜卡檢測濕膜厚度,使干膜厚度達到35μm;累計干膜厚度達到195μm;噴涂時做到涂層表面平整、均勻、顏色基本一致。
全面檢測涂層總厚度、外觀質(zhì)量和涂層附著力(劃格法)。專檢合格后報監(jiān)理驗收。
(2)聯(lián)結(jié)系、主桁腹桿及人行道部分涂裝
噴砂處理經(jīng)監(jiān)理工程師確認合格后,首先進行無機富鋅防銹防滑涂料的噴涂,使干膜厚度80μm 。
摩擦面涂裝后,用白鐵皮、塑料布等進行保護,確保磨擦面在以后的噴涂施工中不被污染。
對主桁外表面進行第一道環(huán)氧富鋅漆的預(yù)涂、噴涂,施工過程中隨時用濕膜卡檢測濕膜厚度,使干膜厚度達到40μm;
對第一道環(huán)氧富鋅漆進行檢查、清理,自檢、專檢合格后報監(jiān)理驗收。驗收合格后在合適的環(huán)境條件下且在重涂間隔期內(nèi)進行第二道環(huán)氧富鋅漆的預(yù)涂、噴涂,施工過程中隨時用濕膜卡檢測濕膜厚度,使干膜厚度達到40μm;累計干膜厚度達到80μm;
在合適的環(huán)境條件下,對第二道環(huán)氧富鋅進行檢查清理,檢測膜厚;自檢、專檢合格后報監(jiān)理驗收。驗收合格后在重涂間隔期內(nèi)進行第一道環(huán)氧云鐵中間漆的預(yù)涂、噴涂,施工過程中隨時用濕膜卡檢測濕膜厚度,使干膜厚度達到40μm;累計干膜厚度達到120μm;
在合適的環(huán)境條件下,對第一道環(huán)氧云鐵中間漆進行檢查清理,檢測膜厚;自檢、專檢合格后報監(jiān)理驗收。驗收合格后在重涂間隔期內(nèi)進行第二道環(huán)氧云鐵中間漆的預(yù)涂、噴涂,施工過程中隨時用濕膜卡檢測濕膜厚度,使干膜厚度達到40μm;累計干膜厚度達到160μm;
在合適的環(huán)境條件下,對第二道環(huán)氧云鐵中間漆進行檢查清理,檢測膜厚;自檢、專檢合格后報監(jiān)理驗收。驗收合格后在重涂間隔期內(nèi)進行第一道脂肪族聚氨酯面漆的預(yù)涂、噴涂,施工過程中隨時用濕膜卡檢測濕膜厚度,使干膜厚度達到35μm;累計干膜厚度達到195μm;噴涂時做到涂層表面平整、均勻、顏色基本一致。
全面檢測涂層總厚度、外觀質(zhì)量和涂層附著力(劃格法)。專檢合格后報監(jiān)理驗驗。
(3)鋼橋面涂裝
噴砂報檢合格后對鋼橋面板上表面進行無機富鋅的預(yù)涂、噴涂,使干膜厚度達到40μm,自檢、專檢合格后報監(jiān)理驗收。
其余部位的涂裝同前聯(lián)結(jié)系、主桁腹桿及人行道部分涂裝
(4)移墩后涂裝
鋼箱梁段在運出涂裝房時,移墩后的支點應(yīng)讓開原擱墩處。對移墩后的原墩位處周邊涂層進行保護,用手提式真空噴砂機進行噴砂除銹或用打磨機進行打磨,周邊涂層打磨出坡度,自檢、專檢合格后向監(jiān)理報驗。報驗合格后進行環(huán)氧富鋅漆的補涂,使膜厚達到40μm;以后隨各道涂層進行涂裝,換墩后的墩位部分在現(xiàn)場進行剩余各道涂層的涂裝。
(5)連接板涂裝
雙面噴砂達到Sa3.0級,Rz:40-60μm;清潔后對磨擦面空氣噴涂無機富鋅防銹防滑涂料,使干膜厚度達到80μm,非磨擦面噴(刷)涂環(huán)氧富鋅涂料,使干膜厚度達到40μm;非磨擦面以后各道涂層的涂裝可以在工廠進行,也可在現(xiàn)場進行;建議在工廠僅做環(huán)氧富鋅一道,剩余各道涂層的涂裝和高強螺栓的涂裝同時進行。
6、桿件存放及保管
⑴鋼桁梁構(gòu)件的存放場應(yīng)堅實、平整、通風有排水設(shè)施。支承處應(yīng)有足夠的承載力,不允許在鋼桁梁構(gòu)件存放期間出現(xiàn)不均勻沉降。
⑵鋼桁梁構(gòu)件的堆放,按圖紙給定的臨時支點擱置,多層堆放應(yīng)符合圖紙要求及監(jiān)理工程師的指示。正交異性橋面板塊構(gòu)件的堆放,應(yīng)使各臨時支點間受力均勻,吊運時應(yīng)采取措施確保板塊構(gòu)件不變形。
⑶按拼裝順序編號、按吊裝順序安排存放和運輸位置。將先吊裝的構(gòu)件放在外面,后吊裝的構(gòu)件放在里面。
⑷鋼桁梁構(gòu)件運輸時,用鋼絲繩將其牢固固定在運輸車上,綁扎鋼絲繩時,在與鋼絲繩接觸的邊緣加墊木板,防止損傷構(gòu)件。
⑸桿件間應(yīng)留有適當空隙。
7、工地現(xiàn)場焊接施工方案
鋼梁架設(shè)后,其中橋面板橫梁、橫肋、接板與主桁橫梁連接板高栓連結(jié)。板肋及縱梁采用拼接板高栓連結(jié),正交異性橋面板之間以及與主桁間采用全熔透焊,焊縫上表面打磨、檢查、驗收合格后補涂油漆。
⑴橋上焊接階段施工項目及主要作業(yè)內(nèi)容
①施工項目
◇ 橋面板單元與主桁連接
◇ 橋面板間連接
◇ 涂裝前處理及涂裝
②主要作業(yè)內(nèi)容
◇ 橋面板橫梁連接裝配
◇ 橋面板縱梁連接裝配
◇ 橋面板與橋面板對接與焊接
◇ 橋面板與主桁面板連接裝配與焊接
◇ 全橋油漆補磨,補涂油漆
◇ 全橋很后一道面漆(標)
⑵裝配與焊接
吊入橋面板單元后,橋面板橫梁與主桁、橋面板縱梁與前一節(jié)間橋面板對位,采用手輪倒鏈和螺栓收緊裝置,配合用撬棒等使其臨時連接到位,穿入沖釘、螺栓進行連接。調(diào)整中心線,拼裝間隙,確認無誤后,進行相鄰之間的定位,再調(diào)整板邊的錯邊量,并對板邊定位。安裝板肋拼接板打入沖釘,上螺栓,安裝縱梁連接板打入沖釘上螺栓。
面板之間的焊接:
◇所有焊縫區(qū)打磨除銹,焊縫兩測各30mm范圍清理打磨,清理到見金屬光澤。
◇焊縫區(qū)清理合格后,粘貼陶質(zhì)襯墊,襯墊粘貼24小時內(nèi)完成全部焊接。
◇采用CO2氣體半自動藥芯焊打底2道,埋弧自動焊蓋面。
◇焊接順序:先焊橋面板與主桁之間對接,再焊橋面板單元之間焊縫。
◇焊接方向:從中對稱向兩側(cè)焊
◇焊接材料采用經(jīng)工藝評定合格的材料,嚴格按焊接工藝施焊。焊材應(yīng)按說明書的要求烘焙與保溫。
◇焊接順序及方向示意圖
4人對稱從中間向兩測施焊
⑶焊縫質(zhì)量檢驗
◇外觀質(zhì)量100%,超聲波100%,全長范圍內(nèi)探傷,焊縫長30%X光檢查,具體位置監(jiān)理工程師定。
◇無損探傷由持證人進行
◇焊接后24小時無損檢測
◇按設(shè)計規(guī)定做產(chǎn)品試板(模擬施工工況)
⑷測量
橋面板拼裝前后的測量采用鋼帶帶及直尺、經(jīng)緯儀
⑸臨時連接件及吊點割除
臨時連接件及吊點必須采用焰割方法割除,切割時距面板3mm以上,然后打磨平,用磁粉探傷。