悬索特大桥钢桁加劲梁、正交异性桥面板施工方案范本

刘家峡大桥钢桁加劲梁、正交异性桥面板专项施工方案中国交通建设临夏折桥至兰州达川二级公路ZD2合同段钢桁加劲梁、正交异性桥面XXXX公司临夏折桥至兰州达川二级公路ZD2合同段2021年9月目 录目 录1第一章 工程概述- 1 -1.1大桥概况- 1 -1.2 桥梁结构特点- 1 -1.3桥梁用材料- 3 -1.4 技术标准- 5 -1.5钢桥施工方案概述- 6 -第二章 施工总体部署- 6 -2.1 项目组织机构设置- 6 -2.2 劳动力组织计划- 7 -2.3 设备、仪器配备- 8 -2.4 施工场地规划- 9 -2.5 施工准备- 10 -2.6 总体计划安排与工期保证措施- 12 -第三章钢桁梁厂内制造及拼装- 13 -3.1 总体制造方案- 13 -3.2 关键制作工艺措施- 14 -3.3 加劲梁制造- 15 -3.4加劲梁试拼装- 27 -3.5正交异性桥面板制造- 30 -3.6桥面板块组装- 36 -第四章 拼装场及桥上施工- 55 -4.1拼装场施工方案- 55 -4.2 钢桁梁组装- 55 -4.3桥面板组装- 60 -4.4 桥上施工- 63 -4.5 高强度螺栓施工要求- 63 -第五章 结构涂装- 66 -5.1 涂装体系- 66 -5.2 涂装施工方案- 66 -5.3 涂装施工流程图- 67 -5.4涂装工艺试验- 68 -5.5 涂装工艺流程- 68 -5.6 涂装施工细则- 69 -5.7 涂装质量要求- 71 -5.8 涂装施工安全及环境保护- 72 -第六章 工程质量控制- 73 -6.1 质量方针及目标- 73 -6.2 质量保证体系- 73 -6.3 质量要素控制- 75 -6.4 制造质量特性控制- 77 -6.5 质量系统的控制- 81 -6.6 质量检测手段- 84 -6.7 现场施工质量控制- 84 -6.8 运输质量控制- 86 -第七章 施工安全控制- 87 -7.1 建立安全生产管理体系- 87 -7.2 安全生产措施- 88 -第八章 构件存放、运输方案- 93 -8.1构件存放- 93 -8.2 出厂装车- 94 -8.3 运输方案- 96 -第一章 工程概述1.1大桥概况刘家峡大桥是临夏折桥至兰州达川二级公路的重点工程,为跨越刘家峡水库黄河支沟而设。桥梁为单跨536米的钢桁梁悬索桥,桥主缆索在设计成桥状态下,跨中理论垂度为48.7m,垂跨比约为1:11,主缆中心距15.6m,吊索标准间距8m。钢桁梁的加劲梁和桥面板等钢结构重约52021。见图1.1刘家峡大桥效果图。图1-1 刘家峡大桥效果图1.2 桥梁结构特点钢桁加劲梁由主桁、横联、上下平联及抗风水平翼板、下稳定板组成。主桁架为带竖腹杆的华伦式结构,由上、下弦杆和腹杆组成。钢桁加劲梁上下弦杆及横联上下横梁均采用整体节点箱形结构,均在节点部位设置焊接节点板,分别与横梁、平联相连,杆件全部采用高强度螺栓连接。弦杆中心高4m,弦杆外缘间全宽16.122m。节间长度4m。一个标准节段长度8m,由2个节间组成,在每节间处设置一道横联。横联由上、下横梁及腹杆组成,吊点和非吊点处由于受力不同而采用不同截面尺寸,桥面板伸缩缝处上横梁在支座处局部加宽。上、下平联均采用K形体系、H形截面,在桥面板固定支座处增设箱型制动撑杆。横联腹杆下平联下横梁上平联上横梁主桁腹杆下弦杆上弦杆图1-2加劲梁结构示意图钢桁加劲梁在两梁端各设置抗风支座4各,竖向支座2个。为满足钢桁加劲梁的抗风需要,在上弦杆每侧设有2米长的水平翼板,在上横梁中间节点处设有下稳定板。全桥共33个加劲梁节段,分边段2个、一般标准节段30个、跨中合拢段1个。桥面采用正交异性钢桥面板结构,由顶板、U型、(板肋)加劲肋、横梁(节点横梁和节间横梁)和5道纵梁组成,桥面横向设2%坡度。正交异性钢桥面板采用钢支座与主桁横联上横梁相连,桥面板不参与主桁整体受力,各跨桥面板采用连续焊接结构,每11跨设置一道伸缩缝。正交异性桥面板块制作长度与加劲梁节段同长(四个节间长)见图1-3。桥面板吊装节段间采用栓焊结合方式,顶板采用对接焊,U型、(板肋)加劲肋、纵梁采用高强螺栓连接。纵梁U肋桥面顶板横梁板肋图1-3桥面板结构示意图桥面板共有4种吊装段,端部2个(A)、桥面伸缩缝处4个(C、D)、跨中段1个(F)、标准段26个(B、E),共33个吊装段。1.3桥梁用材料1.3.1钢材本桥所用钢材的牌号、执行标准和使用部位见表1.1。表1.1牌 号执行标准使 用 部 位Q345D低合金高强度结构钢(GB/T1591-2021)加劲梁的上下弦杆、腹杆,横联的上下横梁、腹杆和上下平联、正交异性桥面板等。Q235C碳素结构钢(GB/T700-2021)加劲梁水平翼板、下稳定板和检修道等。1)钢材进入制造工厂后,除必须具有生产钢厂的出厂质量合格证明书外,并应按合同和有关现行标准进行复验,做好复验检查记录。加劲梁主桁弦杆的腹板、吊杆锚箱处上下盖板、吊杆锚箱大于或等于2021厚的钢板采用Z25Z向性板,钢的含硫量要求不大于0.007%,断面收缩率z不小于25% ,符合厚度方向性能钢板(GB5531-85)Z25的规定。2)对于碳当量Ceq超过0.44%的钢板,必须通过焊接工艺试验另行选定适当的焊接材料和焊接方法。碳当量可根据出厂证明书记载的化学成分含量或制造厂抽检得到的化学成分含量,用下式计算: Ceq(%)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/143 )钢材进厂后其表面应采用抛丸或喷丸(砂)除锈,必须将表面油污、氧化皮和铁锈及其他杂物清除干净。再用干净的压缩空气或毛刷将灰尘清理洁净。除锈等级要满足涂装方案的要求及涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(GB/T8923-1988)标准的规定。1.3.2 焊接材料1)焊接材料应根据焊接工艺评审试验结果确定。应采用与母材相匹配的焊条、焊丝和焊剂,且符合相应的国家标准。2)焊接材料除进厂时必须有生产厂家的出厂质量合格证明外,并应按现有关标准进行复验,做好复验检查记录。3)选定焊接材料应符合设计图纸的要求,按规定标准选择与所焊接材质相匹配的焊接材料。表12焊接材料选用表焊接方法焊接材料名称焊接材料的牌号或型号标准名称标准号手工电弧焊焊条E5015低合金钢焊条GB/T5118-1995气体保护焊实芯焊丝ER50-6气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-1995气体保护焊药芯焊丝E501T-1碳钢药芯焊丝GB/T17493-2021埋弧自动焊焊丝焊剂H08MnAH10Mn2SJ101q埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T52931999 1.3.3 高强度螺栓1)钢桁加劲梁及钢桥面系的连接用高强螺栓应符合下列规范的要求:钢结构用高强度大六角头螺栓(GB/T1228-2021)钢结构用高强度大六角头螺母(GB/T1229-2021)钢结构用高强度垫圈(GB/T1230-2021)钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件(GB/T1231-2021)2)高强度螺栓的材质应符合图纸要求及合金钢结构(GB/T3077-1999)的规定。1.3.4涂装材料1)涂装材料应根据图纸要求选定,以确保预期的涂装效果。禁止使用过期产品、不合格产品和未经试验的替用产品。2)对钢桁加劲梁、桥面板应进行专门的涂装工艺设计,钢桁加劲梁的不同涂层应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。3)涂装材料应兼用耐候、防腐蚀、美化结构等多种功能。使用期应满足图纸要求年限。如须改变涂装设计,则变更的涂装材料应符合本款的要求,并报监理人会同发包人、设计单位研究批准后,方可实施。1.4 技术标准桥梁制作、拼装依据标准如下:JTG/T F50-2021 公路桥涵施工技术规范 TB10212-2021 铁路钢桥制造规范 YB 9254-95 钢结构制作安装施工规程 GB 5020212021 钢结构工程施工质量验收规范GB/T1591-2021 低合金高强度结构钢 GB/T3077-1999 合金结构钢技术条件 GB/T699-1999 优质碳素结构钢技术条件 GB/T6478-2021 冷镦和冷挤压用钢 GB/T5118-1995 低合金钢焊条GB/T8110-1995 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T5293-1999 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T12470-2021低合金钢埋弧焊用焊剂TB 1558-84 对接焊缝超声波探伤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GB/T1031-1995 表面粗糙度参数及数值GB/T1228-2021 钢结构用高强度大六角头螺栓 GB/T1229-2021 钢结构用高强度大六角头螺母 GB/T1230-2021 钢结构用高强度垫圈GB/T1231-2021 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件JGJ 82-1991 钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 JGJ81-2021 建筑钢结构焊接技术规程 JT/T722-2021 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件 1.5钢桥施工方案概述加劲梁采用在厂内完成杆件的制作及加劲梁的试拼装,以杆件型式发运到现场。在工地桥塔后的拼装场,拼装成桁片,然后运输到桥塔前的拼装场,拼装成整体节段吊装。吊装采用缆索吊从跨中向两端完成架设。正交钢桥面板采用在厂内完成桥面板板块单元的制作,在桥址的拼装场地拼装成整体桥面板,与加劲梁节段同步顺序安装。第二章 施工总体部署2.1 项目组织机构设置针对XXXX公司成XX公司抽调钢桁梁工程经验丰富的技术、管理人员组成项目经理部,负责组织落实钢桁梁的工厂制造、运输及工地拼装等本工程的全部工作。项目经理部下设项目一部和二部,项目一部负责钢桁梁构件的制造、厂内涂装；项目二部负责构件的运输、工地整体节段拼装、桥上施工及补涂装。组织机构设置如下:2.2 劳动力组织计划计划投入结构、焊接、机械等各类专业技术人员2021以下为施工人员计划。表21劳动力组织计划序号工 种按工程制作场地投入劳动力情况制 造拼装场桥上施工1组装工444662划线工(含测量)1283切割工16614钻工2425铣工86电焊工802887修整工15818打磨工301269涂装工1882011起重工168212吊车司机10813检查工166214探伤检测44215运输工121616辅助工30164合 计335166522.3 设备、仪器配备表22投入设备、仪器表序号设备单位数量说明1数控等离子切割机、ZC-4000台1工作台长宽:254m2数控切割机ZC-4000台1工作台长宽:254m3直条切割机GZ-4000台1工作台长宽:2021m4便携式数控切割机TZNC120214000台7轨道范围:1.24m5半自动火焰切割小车台106数控钻床、台11.63m7摇臂钻床、Z3732X8台58摇臂钻床、Z3050台59剪板机、QC11Y台12021000 mm10铣边机XBJ-15台111端面铣DX4060台112端面铣DX1512台113端面铣DX1215台114平板矫平机W43台1303000 mm15埋弧自动焊机、ZD5-1250台816手工电弧焊机、ZX7-500台1017气体保护焊机、YM-500KR台2018CO2自动焊车、AWT-1台1019悬臂焊机XMZ-1000台220烘干箱、ZYH-2021台22021g21抛丸机QL6930台122除锈设备台3满足本工程需要23气动砂轮机台10满足本工程需要24高压无气喷涂机台2满足本工程需要25储气罐(1 m3)台21 m326储气罐台36m327龙门吊、 MG60/5t28m台260吨28龙门吊 SMT30t-18台230吨29车间桥吊 QD30/5t28.5米台430吨30龙门吊 MG30/5t30m台230吨31车间桥吊 QD5t/13.5米台25吨32全站仪BTS-802C台133电子经纬仪DJD2-C台134水准仪AE32台135水准仪DS2800台136X射线探伤机XXH-3005台137超声波探伤仪PXUT-320C台238电磁轭马蹄式磁粉探伤仪CJE-2A台139红外线测温仪AE8868个240锚纹仪PCWI0918个141涂层测厚仪QVANIX4200个142涂层测厚仪TT-220个12.4 施工场地规划工厂加劲梁、桥面板钢构件的制作下设预处理、下料、加工、组焊、修整、制孔、预拼装及涂装八个工段。涂装在涂装厂房进行。加劲梁立体试拼装在试拼场地进行,试拼场地为混凝土硬化地面,能够满足承重要求。起重设备选用两台60吨的龙门,即可满足加劲梁立体试拼装的需要。选择在桥址附近,塔台工区现场作为建设拼装场地及施工人员办公和生活区。拼装场分为杆件存放区、加劲梁桁片拼装区、节段拼装区、桥面板节段拼装区。2.5 施工准备2.5.1 材料采购及管理 材料采购本项目所用钢材、焊接材料、涂装材料均招标采购。采购材料的供XXXX公司评定合格方能成为供货方。供货方必须承诺按本工程进度要求供货,以保证钢桥生产的顺利进行。 材料复验所有进厂材料须有生产厂家的出厂质量证明书,并组织对钢板按照现行有关规定进行检测、试验并签发检验报告。钢桁梁的制造及验收,应按照铁路钢桥制造规范(TB 10212-2021)执行。钢材应按同一厂家、同一材质、同一板厚、同一出厂状态每10个炉(批)号抽验一组试件。材料的复验包括:材料的化学成分检验和材料的力学性能试验,钢材进厂复验结果应报监理工程师确认,只有复验合格的材料方可用于本桥钢桥制造。钢桁梁制造用的焊接材料、涂装材料及其他材料必须符合设计图纸的要求和现行标准的规定。除必须有生产厂的出厂质量证明书外,还应按合同和有关现行标准进行复验,并做好复验检查记录,复验合格后方能使用。用于特殊部位的Z向钢板,要求做Z向性能试验,其Z向性能必须满足厚度方向性能钢板(GB5313-85)中Z25级的要求。 材料管理1)进场材料经检验合格后,由质检部门入库编号；不合格材料及时反馈,及时退换。2)本工程材料专料专用,物资部门须妥善保管,在钢板两端侧面做出标识,严格材料领退制度,加强退料管理,以免使用过程中混用。3)所有材料应妥善存放,避免积水,防止腐蚀和变形。4)所有材料须经入厂复验合格、监理工程师同意后方可使用。2.5.2 技术准备技术部门认真研究理解业主提供的钢桁梁技术文件(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。在此基础上制定总体加工工艺方案、安装和拼装方案,完成施工图转化、工装设计、焊接工艺评定、工艺文件编制等技术准备工作。 施工图绘制施工图按钢桁梁构件分类绘制,全部采用计算机CAD绘图。内容包括:钢桁加劲梁和桥面板杆件(单元)工厂制作详图、厂内试拼装图、现场吊装段整体拼装图、安装部位图和发送杆件表等。 工装设计为保证钢桁加劲梁和桥面板的制造精度,提高生产效率,需要设计制作或改制一系列工装。如；各种杆件栓孔钻制模板、H形杆件焊接胎、箱型杆件组装胎、焊接平台、桥面板单元组装胎、板单元反变形焊接胎等。 桥址大临设施钢桁加劲梁、桥面板吊装段的整体拼装用胎架,塔区施工平台、拼装用起重设备、安装焊接作业平台等。 焊接工艺评定在钢桁梁制造开工前,根据设计文件的内容及要求,结合钢桁梁的接头形式进行焊接工艺评定试验,焊接工艺评定按照铁路钢桥制造规范(TB10212-2021)标准制定。焊接工艺评定的原则是以可靠的钢材焊接试验为依据,来测定焊接接头满足设计所要求的使用性能,验证施焊工艺的正确性,确保焊接质量。试验要在桥梁正式焊接之前完成。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,焊接工艺指导书经监理工程师批准后XXXX公司决定,对参加本桥制造、安装的管理人员、技术人员和工人进行上岗前全员技术培训和质量意识教育、技术交底和应知应会教育,对于主要工种,如焊工、组装工、划线工、钻工、检查工等进行特殊培训和考核,实行持证上岗制度。其中,电焊工按焊接方法、焊接位置分别进行考试,合格者发给合格证书,不得超越证书范围作业。2.6 总体计划安排与工期保证措施2.6.1总体计划安排加劲梁、桥面板加工工期为2021年09月1日2021年9月31日,计13个月。本工程是折达公路的控制工程,也是我局2021年十大重点工程项目,做好本工程的施工意义十分重大。具体施工安排1、施工准备:2021.09.1-2021.11.2021、加劲梁、桥面板制作:2021.12.12021.9.303、加劲梁桁架安装:2021.7.1202XXXX公司重XX公XXXX公司的重点工程,从设备、人员、资金等各方面给予全力投入,确保本桥按质、按量、如期完工XXXX公司从人员方面全方位的投入。在管理、技术人员保证准时到位,全身心投入本工程工作。根据工期特点,在保证工期要求的前提下,分阶段投入施工人员。材料保证为保证材料满足工期要求,工程启动后我们将在最短时间内开始材料采购,同时进行技术准备、工装准备等相关工作,保证工程能够按时开工。我们将合理规划物资存料场,设置专用场地单独存放本工程钢板,并按照工程的供料情况和进度安排合理堆放,方便原材报验和生产需要。应用先进技术及科学合理的工艺为确保本桥的质量和工期要求,实现制造 “优质、高效”的目标,在生产制造中采用先进工艺、先进技术,并将针对本桥的特点加以优化和完善。设备到位提前对拟用于本工程的关键设备进行全面维护、校核,确保能够正常投入本工程制造中。第三章钢桁梁厂内制造及拼装3.1 总体制造方案3.1.1钢桁梁主要部件组成 加劲梁主要杆件为箱形和H形。其中主桁弦杆及横联横梁采用整体节点箱形,弦杆单杆设置45个整体节点,弦杆间连接采用四面等强拼接,上弦杆箱形在吊点处两块腹板伸出上翼缘作为吊索锚箱。主桁架腹杆采用箱形和H形断面。横联腹杆除边竖杆为箱形外其余全部采用工形断面,平联杆件采用箱形和H断面。大部分H型杆为型钢。桥梁抗风需要增设水平翼板和下抗风稳定板,其结构由型钢和PPS盖板组成。桥面系为正交异性桥面板结构,由顶板、U形肋、板肋、横梁和纵梁组成,顶板横向分成5个板单元制作段。其横梁和纵梁均为形断面。 3.1.2 制造方案 钢板预处理钢板在切割前,采用赶板机进行钢板赶平,以消除钢板内应力,防止进厂的钢板因弯曲、翘曲等因素影响切割质量。对于钢板的表面缺陷,应根据铁路钢桥制造规范(TB10212-2021)的有关规定进行修补和处理。 钢板下料主要零件、异形零件通过数控切割机下料,直条采用多头切割机下料,不仅变形量小,而且效率高。对于重要零件的边缘或焊接边缘应进行机加工(如工形和箱形杆件的腹板、箱型杆件的内隔板、接头板、锚箱承力板等),以保证零件的尺寸和焊接坡口精度,下料时预留加工余量。 零件机加工零件边缘及坡口的机加工采用铣边机等机加工设备,确保加工精度。 组装方案所有杆件均采用胎形或平台组装,并针对不同的杆件确定不同的组装方法和定位基准。采用先孔法的零件组装时,采用样板以孔定位进行组对。焊接方案主要杆件的主焊缝优先采用埋弧自动焊焊接,以便控制焊接质量；其余采用CO2气体保护焊焊接,可减小焊接变形,提高生产效率。焊接时要严格按照焊接工艺中的规范参数、焊接顺序及方向进行焊接。桥面板单元在反变形胎上采用CO2气体自动保护焊焊接。制孔方案根据各类杆件的构造及孔群分布情况,设计制作相应的钻孔样板。3.1.3 试拼装方案根据设计文件和规范要求,为验证工厂制造工艺的合理性,构件的制作精度,确保桥上的顺利拼接,厂内试拼装十分重要。为此,选择具有代表性的加劲梁的第一、二、三吊装节段进行连续立体试拼装,其他节段采用平面试拼装的方案。加劲梁试拼杆件主要包括主桁杆件、横联杆件、平联杆件以及各部分的连接件。桥面板试拼装主要包括桥面系以及各部分的连接件。试拼装在厂内进行,试拼场设置拼装胎架,配置两台起重设备。3.2 关键制作工艺措施本桥采用整体节点弦杆结构,其制作精度、整体节段拼装质量是本钢桁梁制造控制的重点,也是本钢桁梁制造成败的关键。采用数控切割机等先进设备,在充分利用现有设备、工装的基础上,设计制作包括上弦杆专用组装胎型、下弦杆专用组装胎型、整体节点覆盖式钻孔模样板及各类中小型组焊、钻孔模样板等一系列工装；通过广泛采用焊接自动化技术,保证整体节点弦杆制作精度和整体节段拼装质量。桥面板单元制作采用反变形自动焊接工艺,有效控制焊接变形,保证焊接质量。3.3 加劲梁制造加劲梁主要包括主桁弦杆、主桁腹杆、横联横梁杆件、横联腹杆、平联杆件及连接件等。这些杆件按结构类型分为H形杆件、箱型杆件(普通箱型杆件和带整体节点的箱形杆件)、连接板等。3.3.1 H形杆件制造加劲梁主桁腹杆、横联腹杆、平联等主要为H形杆件,除主桁端部斜腹杆为焊接H形杆件,其它H形杆件采用标准H型热轧型钢,焊接H形杆件的其制作工艺流程如下:3.3.1 H形杆件制造钢板预处理精切下料矫 正腹板机加工胎型组装焊 接修 整划线卡模样板钻孔倒 棱主要工艺流程如下:3.3.2普通箱形杆件制造 普通箱形杆件主要包括主桁端部直腹杆、跨中及固定支座处上的平联杆件。钢板下料、槽型组焊修、箱体组焊修均在胎型上或平台上进行,防止或减少热加工中因杆件自重影响而产生的变形。箱形杆件制作工艺流程为: 钢板预处理精切下料矫 正机加工*组焊槽型箱形扣盖焊 接修 整划线卡模样板钻孔U型样板钻孔倒 棱主要工艺流程如下:3.3.3板件制造钢板预处理精切下料矫 正数控钻床钻孔或采用模板钻孔倒 棱板件主要指拼接板、填板等。其工艺流程为:3.3.4 整体节点弦杆制造整体节点弦杆是本桥制造的一个重点和难点。由于杆件长(最长18380mm)截面小(502522mm)、结构复杂(每根杆件上有45个整体节点),焊接量较大,制孔相对困难。因此,在制造中应重点控制。下面以边上弦杆为例重点介绍典型的整体节点上弦杆的制作过程。边上弦杆是本桥典型的杆件之一,杆件长15290mm,设有4个整体节点,端节点外侧设有抗风支座,在吊点处两块腹板伸出上翼缘作为吊索锚箱板。该杆件制造难度较大,编制详细可靠的制作工艺,用于保证杆件的制造质量符合规范要求。主要工艺流程如下:3.3.5 横联横梁制造横联上、下横梁采用整体节点箱形结构,分别与横联腹杆、平联杆和抗风稳定板连接,横梁分为端横梁、吊点处横梁和非吊点处横梁,其横梁箱形断面(直线段)分别为:513450 mm、507303mm和5052021横梁长14348mm。在桥面系固定支座处和伸缩缝处的上横梁平联节点有所不同,在两端第二节点处的下横梁平联节点也有所不同。下面以吊点处A3节点)上横梁为例说明。横梁长14348mm,箱体内高457mm,内宽223mm,单杆设3个节点板,节点中心距为3900mm,横梁与弦杆采用四面拼接。结构如下图所示:主要工艺流程与弦杆制作基本相同,不再复述。3.3.6气动翼板制造 气动翼板由挑梁和盖板组成,挑梁采用变高度工字型焊接型钢,制造工艺同H型杆件制造工艺。盖板采用PPS板,设置方钢骨架,PPS板和方钢骨架均外购,厂内打孔,采用普通螺栓与挑梁连接成吊装节段,加劲梁桁架吊装完成后安装气动翼板节段。3.4加劲梁试拼装钢桁加劲梁杆件制造完成后,按照设计、制造规范的要求需进行试拼装。通过试拼装来验证施工图纸的正确性、检验制造工艺的合理性、工艺装备的精确性；检查构件拼接处有无相互抵触情况,有无螺栓相碰、不便施拧之处。试拼装发现的问题,可在厂内及时处理,确保全桥钢桁梁的顺利架设。3.4.1试拼装方法钢桁加劲梁厂内制作完成后。按照设计要求厂内要进行整体节段试拼装。经充分解读设计图纸,决定采用前三个吊装段A1A12节点12个节间(一个边段和两个标准段)进行立体试拼装,此三个吊装段基本代表了全桥的结构特点。其它节段采用平面辗转法试拼装,即选择能代表桥梁结构特点的主桁、横联等单片平放试拼装。3.4.2试拼装准备绘制试装图,编制详细的钢桁加劲梁构件试拼装工艺,并报请监理工程师批准。参加试拼装的杆件必须是经单件验收合格的产品,并在涂装之前进行试拼装。试拼装场地应有足够的面积,能满足三个吊装段的试拼装要求。3.4.3试拼装支墩试拼装支墩设计应满足下列要求: 在加劲梁节点部位或拼接口处均设支点,用水准仪检测各支点标高。各支点标高相对差不大于1.0 mm。 支墩基础应有足够的承载力,以保证试拼装过程中不发生沉降。 支墩要有足够的刚度,避免在使用过程中变形。3.4.4试拼装作业立体试拼装在拼装场地胎架上进行,试拼装过程如下: 下平面拼装:按照定位下弦杆下横梁下平联的顺序依次拼装； 第一节段拼装:单节段按照主桁腹杆上弦杆横联边斜腹杆横联中部腹杆上横梁上平联的顺序依次拼装； 第二节段拼装:检测查并调整第一节段的几何尺寸。安装第二节段的主桁腹杆上弦杆横联边斜腹杆横联中部腹杆上横梁上平联,完成第二节段拼装。 第三节段拼装:检测查并调整第二节段的几何尺寸。安装第三节段的主桁腹杆上弦杆横联边斜腹杆横联中部腹杆上横梁上平联,完成第三节段拼装。3.4.5试拼装控制 几何尺寸及线形控制试拼装要在经测平的支墩上进行,杆件处于自由状态,按试拼装图所给拱度线形设置支墩高度。 试拼装要循序进行,每拼装完一个单元进行检测和调整,合格后,再继续拼装下一单元,以免全部拼装完成后误差积累过大难以调整。 栓孔重合率控制试拼装前,将孔边飞刺、板层间铁屑、电焊熔渣及飞溅等清除干净,使板层密贴。组装用冲钉不得少于螺栓孔总数的10%,组装螺栓不得少于螺栓孔总数的2021冲钉打入顺序,应以节点中心开始向周围均匀分布。3.4.6试拼装检查 桥梁线形检查 根据测量坐标系统,用激光经纬仪测量主桁试拼装拱度线形、平联中心线旁弯。 检查几何尺寸、栓孔通过率、板层间隙及有无相抵触情况和螺栓不易施拧处,当发现有问题应及时进行矫正。用钢卷尺、塞尺分别检查几何尺寸、板层间隙。 用试孔器检查所有螺栓孔。钢桁架的螺栓孔应100自由通过较设计孔径小0.75 mm的试孔器；联结系的螺栓孔应100自由通过较设计孔径小1.0 mm的试孔器。 磨光顶紧处应有75%以上的面积密贴,用0.2 mm塞尺检查,其塞入面积不得超过 25%。拼装从端节间依次安装,并调整好节间几何尺寸。 测量用的钢尺在使用前应与被检测工件同条件存放,使二者温度一致,并定期送计量检测部门检定。 测量用水准仪、经纬仪、全站仪等仪器需经二级计量机构检定。使用前应校准,并按要求使用。 操作人员应经专门培训、持证上岗,并实行定人定仪的操作。 钢尺测距所用的拉力计的拉力应符合钢尺说明书的规定。3.4.7 加劲梁试装的主要检查项目(mm)表31加劲梁试拼装检查项目序 号项 目允许偏差说 明1桁 高2上下弦杆中心距离2节间长度23旁 弯l /5000桥面系中线与其试装全长l的两端中心所连直线的偏差4试装全长5l 50000l /10000l 500005拱 度3当f 60时(f 计算拱度)5f /100当f 60时(f 计算拱度)6对角线3每个节间7主桁中心距38平联节间对角线差(mm)33.5正交异性桥面板制造正交异性桥面板由顶板、横梁和纵梁组成,顶板厚16mm,U型加劲肋板厚8mm,高280mm,肋间距600650mm。设有5道纵梁,梁高700、748、826mm不等,通过纵梁不等高布置形成横向2%坡度,纵梁横向间距2425mm(边)和3900mm(中)。在每个吊索处(8m)设置一道横梁,梁高584mm,在两横梁之间加设2道内横梁,梁高484mm。纵梁顺桥向通长设置,横梁横向分为6段。正交异性桥面板宽15000mm,长度与吊装节段等长。桥面板块的制造方案:工厂按照桥面板单元、横梁单元、纵梁单元分别制造,然后采用连续匹配组拼、焊接、试拼装并行的方法在工厂制作成方便运输的桥面板块。 桥面板块在现场组拼成桥面板吊装节段进行吊装。3.5.1 桥面板划分桥面板由于桥面板块宽度为15m,桥面板单元的划分应根据钢厂的轧制能力和工厂的加工能力使板块宽度最大化,以减少板块纵向对接焊缝的数量。 在满足制造规范、设计要求的前提下,经综合考虑钢厂供货、制作能力和运输条件下,桥面板块在厂内横向划分为五个制造单元,宽度方向分为3000+3150+2702+3150+3000mm,见图示。纵梁横梁图31桥面板横向分段示意图(仅示一半)桥面板可划分为:桥面板单元、横梁和纵梁三部分。3.5.2 桥面板单元制造桥面板单元由U形肋(或板肋)和桥面板组成,桥面板为全焊结构,相邻桥面板之间纵、横缝均需对接焊,桥面板边缘均须加工坡口,桥面板单元的制造工艺流程如下:板肋U肋桥面顶板钢板预处理下 料、矫正U肋、板肋制孔组装U肋及板肋修 整划线划纵梁及横隔板组装线3.5.3 横梁制造本钢桁梁桥面板横梁分为两种,即吊点处横梁和两吊点之间内横梁,两者仅高度相差100mm。横梁断面为形结构,腹板上部设U形穿过孔,横梁在与纵梁相交处断开,分割成六段布置。其中间纵梁一侧横梁构造图如图示: 由于切割腹板上的U形穿过孔时,腹板一边受热,很容易产生热变形,影响带U肋面板的组装,为了解决这一问题,我们采用两个横梁配对制作,以中间横梁段为例说明其制造工艺流程:钢板预处理数控切割下料矫 正组 装修整板边倒棱数控切割U肋孔分割修 整焊 接其主要工艺流程如下:3.5.4 纵梁制造纵梁为形结构钢板预处理数控切割下料矫 正组 装焊接修整钻孔其制造工艺流程:3.6桥面板块组装桥面板块组拼与厂内试拼装同时完成,以A段桥面板块(A1A4节间)为例,叙述其拼装工艺流程,A段桥面板块长14600mm,宽15000mm,由5块桥面板单元、5片纵梁、2道吊点横梁、4道内横梁和封头板等组成。3.6.1组装胎架桥面板块组装采用两节段连续匹配组装工艺方案。胎架设计按照3个吊装段布置,组装顺序按照架设供梁顺序进行。桥面板块组装在事先设置好桥面2%横坡的专用平台上进行,为控制桥面板块的装配位置,在胎架两侧设置纵横基线和基准点,同时胎架外设置独立的基线、基点,对胎架进行监控。胎架横断面及平面布置图见32胎架地基要坚固,不得有沉降。图32 桥面板组装胎架布置示意图3.6.2组装工艺流程组装前应熟悉图纸和工艺文件,核对构件编号、外形尺寸和坡口方向,确认无误后方可进行。现以A段桥面板(A1A4节间)为例,介绍桥面板组装工艺流程。胎架检测组装中间桥面板组装两侧桥面板组焊加劲板、封头板修整及修磨焊缝焊 接焊接吊耳焊缝补涂装组装横梁组装纵梁主要工艺流程:3.6.3 组装工艺要求1)考虑到桥面板块焊缝大部分集中在上部,不对称焊接必然引起焊后变形(桥面板两侧向上翘起,纵梁下翼缘板不在同一水平线上),要采取焊前设置反向变形、焊接时桥面板两侧施压的反变形措施。2)每一轮次桥面板纵向由两端向跨中方向、横向从中间向两边依次拼装,桥面板带坡口端朝向端头方向。3)同一节间桥面板横基线对齐,桥面板底面与横梁顶面贴严。4)纵、横梁与桥面板组装中应保持纵、横梁上部的直线度和各自之间距离。5)第一节间板块拼装后,以板块基准端为准划另一端二次切头线,同时应检查与相临板块端的匹配。焰切端头及坡口,检验合格后,配打非基准端U肋、板肋和纵梁螺栓孔,继续安装下一节间。依此类推完成一个轮次桥面板块的拼装。拼装中两节间板块纵向基线应对齐。6)板块间纵向焊缝采用马板临时定位,节间之间U肋和板肋用拼接板连接,冲钉定位,螺栓紧固。7)桥面板块焊接完成后,按照规定进行检查,尤其是纵梁下支点处纵横应在同一平面内。8)桥面板块组装完成后根据运输要求分解成5块,到桥址后再重新组装成整体进行吊装。3.6.4试拼装主要检查尺寸表32正交异性桥面板试装的主要尺寸允许偏差项目允许偏差说明板高h(mm)2h2m跨度l(mm)3支座中心至中心纵梁中心距(mm)2-旁弯(mm)l/5000桥面系中线与其试装全长l的两端中心索连接直线的偏差纵梁倾斜(mm)2-支点高低差(mm)2支座处三点水平时,另一点翘起高度3.7钢桁梁制作要点3.7.1作样、号料1)钢材进厂后应按本标准要求进行预处理,并经监理人现场认可后,方可作样、号料。2)作样和号料应严格按图纸和经批准的制造工艺要求进行。样板、样杆、样条制作的允许偏差应符合表3-3的规定。表3-3样板、样杆、样条制作允许偏差序号项目允许偏差(mm)1两相邻孔中心线距离0.52对角线、两极边孔中心距离1.03孔中心与孔群中心线的横向距离0.54宽度、长度+0.5,-1.05曲线样板上任意点偏离1.03)对于形状复杂的零部件,在图中不易确定的尺寸,应通过作样校对后确定。4)作样和号样应按工艺要求,预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、铣边等加工余量。5)号料前应检查钢样的牌号、规格、质量,当发现钢料不平直、有蚀锈、油漆等污物影响号料质量时,应矫正、清洁后再号料；号料外形尺寸允许偏差为1mm.6)号料时应注意钢材轧制方向与受力方向一致.7)钢板的起吊、搬移、堆放过程中,应注意保持其平整度.3.7.2切割1)切割工艺试验 为了确保切割面的质量,减少对母体金属机械性能的影响,保证切割的精度,选定切割变形小且效率高的切割方法,必须进行切割工艺试验。 单元件制作中如采用反变形工艺、样板下料采用无余量切割,必须先进行相关工艺试验,取得工艺参数,并经监理人批准后方可实施。2)切割方法选用和注意事项 加劲梁的主要零部件应采用精密切割,U肋采用锯切,手工切割只可用于次要零部件或手工切割后还需再行加工的零件。 为了保证工人的操作安全,设置在主桁架上弦杆、下弦杆和主横桁架的上横梁、下横梁的手孔切割边缘必须磨光。 所有杆件的精切外露边缘应倒角R2mm的圆角,确保精切棱边的匀顺。整体节点板圆弧部位在切割后打磨匀顺。 为了确保节点板两端圆弧部位的焊缝质量,可将圆弧部位留出不小于2021宽的工艺余量,组焊、检测完毕后再切出圆弧,并将 圆弧表面顺应力方向打磨匀顺。3)切割偏差要求精密切割边缘表面质量应符合铁路钢桥制造规范(TB10212-2021)的规定。如 表34。手工气割仅用于工艺特定或切割后仍需机加工的零件,切割后不再进行机加工的零件表面质量应符合表35的规定表34精密切割边缘表面质量要求项 目用于主要零件用于次要零件备 注表面粗糙度50100GB/T 1031-1995 用样板检查崩 坑不允许1m长度内允许有一处1mm深度小于2mm时,可磨修匀顺,当深度超过2mm时,应先补焊,然后磨修匀顺塌 角允许有半径不大于0.5mm的塌角切割面垂直度0.05t,且不大于2mmt为钢板厚度表35手工气割切割面质量(切割波纹)要求(mm)项目标准范围(mm)允许极限(mm)构件自由边次要构件手工切割0.501.00焊接接缝边次要构件手工切割0.801.503.7.3零件矫正1)零件矫正适宜采用冷矫,冷矫正时的环境温度低于-12,矫正后的钢料表面不应有明显的凹痕和其他损伤,否则仍需进行整形。也可采用机械矫正或热矫正。2)主要受力零件弯曲时,环境温度不应低于-5,内侧弯曲半径不应小于板厚的15倍,小于者必须热煨,热煨温度宜控制在9001000之间。弯曲后的零件边缘不得产生裂纹。3)采用热矫时,热矫温度应控制在600-800,严禁过烧。矫正后零件温度应缓慢冷却,降至室温以前,不得锤击零件钢材或用水急冷。4)零件矫正允许偏差应符合表36的规定。表36零件矫正允许偏差(mm)零件名 称简 图说 明允许偏差钢板平面度每米范围f1.0直线度全长范围L8 mf2.0L8 mf3.0其余1.03.7.4边缘加工1)零件刨铣加工深度不应小于3mm,加工面的表面粗糙度Ra不得大于25mm；顶紧加工面与板面垂直度偏差应小于0.01t,且不得大于0.3mm。2)坡口可采用机加工或紧密切割,坡口尺寸及允许偏差应符合图纸要求及焊接工艺要求。3)零件加工的允许偏差应符合表图纸要求及相关标准的规定,如表37。表37零件加工尺寸允许偏差名 称项目允许偏差(mm)弦杆、横梁盖板宽度+2.0+0箱形杆件腹板高度+2.0+0H形杆件腹板高度+2.0+0节点板孔边距2.0拼接板孔至焊接边距离根据焊接收缩量控制箱型杆件及节点处内隔板宽度+0.5+0.3高度+0-1.0垂直度不大于0.5桥面板长度、宽度2.0桥面板横梁腹板a2.0(任意两槽口间距)1.0(相邻两槽口间距)b+2.0+0开口深度h12.0高度h+1.5+0长度l+02.0开口宽度b1+2.01.0底宽度b21.5肢高h1.5旁弯63.7.5制孔1)螺栓孔应成正圆柱形,孔壁表面粗糙度Ra不得大于25um,孔缘无损伤不平,无刺屑。2)螺栓孔的允许偏差应符合表38的规定。表38螺栓孔径允许偏差螺栓直径(mm)螺栓孔径(mm)允 许 偏 差(mm)孔 径孔壁垂直度M1618+0.50板厚t30时,不大于0.3；板厚t30时,不大于0.5,M2022+0.70M2426+0.703)螺栓孔距允许偏差应符合表39的规定,由特殊规定要求的孔距偏差应符合图纸规定。表3-9螺栓孔距允许偏差项目允许偏差主要杆件次要杆件桁架杆件桥面板纵梁两相邻孔距0.30.30.4多组孔群两相邻孔群中心距0.61.21两端孔群中心距0.631.5孔群中心距与杆件中心线的横向偏移(腹板)11任意两面孔群纵、横向错位1.05)使用模板钻孔时,必须按施工图检查零件规格尺寸,核对所用钻孔模板无误后,方可钻孔。对钻孔的杆件,应检查杆件外形尺寸和制作偏差,并将误差均分。并应符合下列要求。 工型杆件腹板中心与样板中心允许偏差1mm。 纵向偏差应以两端部边距相等为原则。 箱型杆件两竖腹板水平中线与样板中线允许偏差1.5mm,但有水平拼接时,其允许偏差为1mm。3.7.6组装3.7.6.1钢板接料必须在杆件组装前完成,应符合下列规定:1)盖、腹板及桥面板接料长度应符合图纸要求。2)盖、腹板接料长度不宜小于1000mm,宽度不得小于2021m,横向接料焊缝轴线距孔中心线不宜小于100mm。3)杆件组装时应将相邻焊缝错开,错开的最小距离应符合设计图纸要求及“图33”的规定。图33焊缝错开的最小距离(mm)3.7.6.2组装准备1)组装前应熟悉图纸和工艺文件,按图纸核对零件编号、外形尺寸和坡口方向,确认无误后方可组装。2)采用埋弧焊、CO2气体(混合气体)保护焊及低氢型焊条手工焊方法焊接的接头,组装前应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。清除范围应符合图34的规定。图34除锈范围(虚线为清除范围)(mm)3)组装时应在对接焊缝和主要角焊缝的端部连接引、熄弧板(引板),引板的材质、厚度、坡口应与所焊件相同。4)产品试板应与其代表的焊缝相连接,试板材质、厚度、轧制方向及坡口应与所焊板材相同,其长度和每侧宽度应分别不小于400mm和150mm。当不能连接时,可采取相同条件就地焊接。5)组装完成后,须对组装间隙与偏差进行记录,检验合格后再进行组装定位焊,组装定位焊应符合规定。6)经检测合格的组装杆件,吊装时应轻起轻落,以防变形和定位焊缝开裂。7)杆件吊装应采取适当的吊具,避免损伤杆件。8)杆件组装允许偏差应符合“表310”的规定。表310杆件组装允许偏差(mm)序号项 目允许偏差简 图1对接高低差T250.5T251.0对接间隙b1.02盖板中心与腹板中心线的偏移1.03腹板的局部平面度1.04盖板倾斜0.55组装间隙0.56高度h (对拼式腹杆)+1.5 0 箱型杆件宽度b1.0(腹板有拼接)箱型杆件对角线差2.07联结系杆件、纵梁、横梁高度h+1.508整体节点节点板垂直度1.59整体节点弦杆节点板内宽B+1.5+0.5 整体节点弦杆两端接口宽度+1.50高度+1.50弦杆中心至横梁、平联接头板栓孔组装尺寸L+1.5012磨光顶紧部位局部间隙0.2(磨光顶紧部位全长的75)13整体节点内隔板的位置与斜、竖杆中心线0.5隔板内距B0.5注: 根据杆件坡口深度、焊脚尺寸及工艺方法可作调整。3.7.7焊接3.7.7.1制定焊接工艺41)制造厂应在钢梁杆件制造开工前,对工厂焊接和工地焊接分别进行焊接工艺评定,焊接工艺评定试验条件与钢梁杆件生产条件相对应,并应采用与实际结构相同的钢材及焊材。2)评定试验报告按规定程序批准后,由制造厂根据焊接工艺评定试验报告编写焊接工艺文件。3.7.7.2焊接质量保证措施制造厂应严格执行下列措施以保证焊接质量；1)焊工须持证上岗,不得超越资格证规定的范围和有效期进行焊接作业。2)施焊时应严格执行焊接工艺文件。3)质量检查人员应检查焊接工艺文件的贯彻执行情况。如现场条件和规定条件不符时,应及时反映、解决。焊接