钢箱梁制造加工技术总结(杜欣遥) - 图文

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成都中铁二局鑫诚钢结构有限公司 钢箱梁制造加工技术总结

钢箱梁 制造加工技术总结 编 制 复 核 审 核 成都中铁二局鑫诚钢结构有限公司 2016年12月

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目 录

第一章 编制说明 .......................................................................................... 1 一、编制说明 .......................................................................................... 1 二、编制依据 .......................................................................................... 1 三、参考文献 .......................................................................................... 1 第二章 绪论 .................................................................................................. 3 一、钢箱梁桥发展概况 .......................................................................... 3 二、钢箱梁桥的结构特点 ...................................................................... 3 三、钢箱梁桥应用范围 .......................................................................... 4 四、钢箱梁组成构件及结构体系 ........................................................ 4 第三章 施工总体部署 ................................................................................ 5 一、组织机构及人员计划 ...................................................................... 5 五、设备投入 .......................................................................................... 8 第四章 钢箱梁制造工艺流程 .................................................................. 10 一、技术准备 ........................................................................................ 10 二、主要材料 ........................................................................................ 10 三、板单元制造 .................................................................................... 16 四、板单元制造工艺说明 .................................................................... 26 五、梁段制造方法 ................................................................................ 33 六、钢箱梁制造允许偏差、梁段验收条件 ........................................ 43 七、焊接 ................................................................................................ 45 八、涂装 ................................................................................................ 53 九 存放与转运 ...................................................................................... 58 十 运输................................................................................................... 61 第五章 钢箱梁制造加工关键技术 ............................................................ 63

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5.1总拼胎架及测量控制网 .................................................................. 63 5.1.1 总拼胎架基本要求 ...................................................................... 63 5.1.2 测量控制网 .................................................................................. 63 5.1.3 胎架牙板 .................................................................................... 64 5.1.4 总拼胎架检验 ............................................................................ 65 5.2钢箱梁整体组拼测量 ...................................................................... 65 5.2.1 底板、斜底板组装定位测量 ...................................................... 65 5.2.2 中腹板、横隔板横肋组装定位测量 .......................................... 69 5.2.3顶板单元组装定位测量 ............................................................... 70 5.2.4 挑臂块体单元定位测量 .............................................................. 72 5.2.5 梁段成形后的测量及预拼装检测 .............................................. 72 5.2.6 梁段间焊接间隙匹配测量 .......................................................... 73 第六章 工程质量管理 .................................................................... 75 一、质量管理目标 ................................................................................ 75 二、质量保证措施 ................................................................................ 75 第七章 安全生产管理 .................................................................. 79 一、安全管理方针及目标 .................................................................... 79 二、安全生产保证体系 ........................................................................ 79 三、安全应急预案 ................................................................................ 86

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第一章 编制说明

一、编制说明

本技术总结详细介绍钢箱梁的加工制造方法,并结合海秀快速路、沱江二桥、梅汕客专三个工程实例,描述了钢箱梁的制造过程,并重点论述了钢箱梁制造关键技术。说明了钢箱梁制造过程中各细节工序的具体要求和实施方法。阐述了制造技术应用于生产效率高、易操作,且质量容易保证,为同类钢箱梁提供了有利的借鉴。钢-砼组合梁钢结构部分(上翼缘板设臵栓钉)加工方法与钢箱梁基本相同,现按照钢箱梁制造加工工艺总结,不再对钢-砼组合梁单独进行叙述。 二、编制依据

1、海口市快速路网骨干工程海秀快速路(一期)3标高架桥组合梁施工图。 2、国道G321线泸州沱江二桥加宽改造工程北岸高架桥(37.5+55+37.5)m 钢箱梁施工图。

3、梅汕客专(34+160+34)m刚架系杆拱——钢箱连续梁组合桥施工图。 三、参考文献

(1) 《高速铁路设计规范》 (TB10621-2014); (2) 《铁路桥涵设计基本规范》 (TB10002.1-2005); (3) 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》 (TB10002.3-2005);

(4) 《铁路桥涵地基和基础设计规范》 (TB10002.5-2005); (5) 《铁路桥梁钢结构设计规范》 (TB10002.2-2005); (6) 《钢筋混凝土拱桥技术规范》(GB50923-2013);

(7) 《铁路工程抗震设计规范(2009版)》 (GB50111-2006); (8) 《铁路混凝土结构耐久性设计规范》 (TB10005-2010); (9) 《铁路钢桥制造规范》 (Q/CR 9211-2015);

(10) 《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》 (TB/T 1527-2011); (11) 《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JTT 722-2008); (12) 《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001); (13) 《不锈钢复合钢板和钢带》(GB/T 8165-2008);

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(14) 《不锈钢热轧钢板和钢带》(GB/T 4237-2015); (15) 《不锈钢复合钢板焊接技术要求》(GB/T 13148-2008); (16) 《桥梁用结构钢》(GB/T 714-2015); (17) 《碳素结构钢》(GB/T 700-2006)。

(18) 《钢桥 钢与钢-混组合桥梁概念和结构设计》(Jean-Paul Lebet,Manfred A.Hirt,2014)

(19) 《箱梁桥分析与设计(梁段板元法)》(钱寅泉,倪元增,周良,2015) (20) 《钢箱梁桥设计》(贾高炯,2016)

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第二章 绪论

一、钢箱梁桥发展概况

钢箱梁桥诞生于19世纪中期。在我国的发展起源于20世纪60年代,且多用于铁路桥梁。20世纪90年代,我国才开始大规模使用正交异性钢桥面板箱梁,但发展速度非常快,20年间取得了辉煌成就,令世界瞩目。

二、钢箱梁桥的结构特点

钢箱梁一般由顶板、底板、腹板、横隔板、纵隔板及加劲肋等通过焊接或栓接的方式连接而成。其中顶板为由盖板和纵向加劲肋构成的正交异性桥面板。

钢箱梁主要具有下列特点。

质量轻、节省钢材。由于钢箱梁能有效地发挥钢板的承载能力,不存在冗余构件,比钢桁梁桥节约钢材20%左右,跨径越大越节约。同时由于上部结构的自重减轻,桥梁下部结构的造价也会相应地减小。

抗弯和抗扭刚度大。钢箱梁采用闭合截面,在材料数量相同时,可较其它截面形式提供更大的抗弯和抗扭刚度,故特别适用于曲线桥和承受较大偏心荷载的直线桥。

安装迅速,便于养护。钢箱梁可以在工厂制成大型安装单元,从而减小工地连接螺栓数量。在施工时便于纵向拖拉或者顶推法架设。箱形梁结构简单,油漆方便,且由于内部为闭合空间,更容易抗锈蚀。

适于做成连续梁。这是因为其他截面形式能提供几乎相等的承载正、负弯矩的能力。

有利于提高架设效率。随着大型架设机械的开发和节段架设工法的进步,钢箱梁适合应用于大段架设或者顶推,有利于提高架设效率、缩短工期。

梁高小、适合于立交桥和建筑高度受到限制的桥梁等。采用较小的梁高可以有效地缩短引桥的长度,降低成体工程造价。

箱梁内部可作为桥梁维修管理通道,不需要脚手架即可进行内部检查、涂装、修补等作业。同时,箱梁内部可作为电缆水管气管等附属设施的通道。

如果箱梁内部密封,可切断外部水气等腐蚀介质,有利于防腐蚀或者有利于延长涂装寿命。

横隔板加劲结构等都在箱内,外形简洁、美观。

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尽管钢箱梁在结构、养护、美观上优势明显,但在具体进行钢箱梁的分析时,由于钢箱梁属于薄壁结构桥面板,为典型的正交异性板结构,其在整体荷载、局部荷载作用下的受力行为非常复杂,处于一种弯、剪、扭的复杂受力状态,因此在设计中需对以下问题进行深入的分析。例如,偏心荷载作用下钢箱梁的应力分析,正交异性钢桥面板的强度、刚度和疲劳性能分析,带肋加劲板的屈曲强度和屈曲后性能分析等。此外,在大跨度连续钢箱梁制造和架设过程中,需对以下问题进行研究即钢箱梁制造的合理化、合理架设方案的选择、钢箱梁制造及架设精度标准等。

三、钢箱梁桥应用范围

由于钢箱梁桥有上述特点,钢箱梁常用在一些特殊的情况下,了解钢箱梁的特点才能合理确定其应用范围。

(1)大跨度连续钢箱梁多用于基础条件较差,水上施工条件差时。 (2)大跨度连续钢箱梁。自重小、抗风稳定性好、抗扭刚度大、施工养护方便,抗风要求高。

(3)市政高架桥、匝道桥钢箱梁。多用于道路曲线半径小、上跨交通量大的既有道路、异性结构、梁高受限、施工期间交通组织需要等。

(4)人行桥钢箱梁。等梁高、主要由自振频率、景观控制设计。 四、钢箱梁组成构件及结构体系

钢板箱型梁是钢桥中采用的结构方式。钢箱梁一般由顶板、底板、腹板、横隔板、横肋、纵隔板及加劲肋等通过全焊接的方式连接而成。其中顶板是由盖板、纵向加劲肋和横肋构成的正交异性桥面板。

钢箱梁是由带纵横肋的上、下翼缘和腹板组成的“薄壁”钢箱结构。主要断面形式有:单箱、双箱或者多箱及梯形断面箱梁。

钢箱梁有三个受力体系,其分别为:

(1)第一体系。钢桥面板额纵向加劲肋作为主梁的上翼缘与主梁一同构成主要承重构件——主梁体系。

(2)第二体系。由纵肋、横肋和桥面板组成的桥面系结构,其中桥面板被看作纵肋和横肋的共同上翼缘。

(3)第三体系。仅指桥面板,它被视为支撑在纵肋和横肋上的个向同性的连续板——盖板体系。

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第三章 施工总体部署

一、组织机构及人员计划

1、组织机构

为确保项目顺利实施,公司抽调钢箱梁制作经验丰富的技术、管理人员,负责组织落实制造、加工、涂装、运输等本合同段的全部工作。组织机构如下图所示:

总经理 总工程师 副经理 物资主管 质量主管 技术主管 生产主管 检 验 员 材 料 员 库 管 员 装 配 质 检 员 焊 接 质 检 员 涂 装 质 检 员 结 构 工 艺 员 涂 装 工 艺 员 焊 接 工 艺 员 安 全 员 施 工 员 计 调 员 下料车间 零件下料 加工车间 单元件制造 总成 车间 涂装车间

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2、管理人员职责分工 (1)总经理职责:

1)总负责人,主持全面工作;

2)对生产、经营、安全、质量等方面负全责;

3)在总经理的领导下,是本工程施工方面的指挥和协调中心,对内主要协调厂内职能部门、主制单位关系,对外协调与业主、设计、监理及政府管理部门的关系。

(2)副经理职责:

1)重点负责工地钢箱梁、桥上环缝焊接的管理工作;

2)组织做好生产前的准备工作,加强生产调度,均衡生产力量,认真分析生产中存在的薄弱环节,掌握资金、材料、人员及生产设备的状况,确保施工作业计划如期进行;

3)组织贯彻国家劳动保护方针、政策、法令和上级有关安全生产方面的指示,对管理人员、工程技术人员和员工进行经常性的安全生产教育,定期组织专业性质量检查,召开质量分析会议;

4)正确贯彻执行国家和各监督部门的有关产品质量方面的法律、法规和条例。领导全员遵守交通、航道、水利、电力、通讯、公用事业、环境保护等部门及市的有关规定,协调好指挥部、监理工程师和协作单位的关系;

5)负责工程的安全生产工作,领导编制和组织实现安技措施计划,监督劳动保护费用的使用,确保安全管理体系正常运行;

6)领导编制施工作业计划和生产报表,组织均衡生产,合理调配使用生产设备和生产力量,积极协调各施工队、组的工作,以确保正常施工的合理运行;

7)领导管理人员、工程技术人员进行经常性的检查、考核工作,认真抓好工程质量和工程进度;

(3总工职责:

1)全面负责技术管理工作;

2)领导和组织施工图纸的会审工作,对提出的问题要组织研究和解决; 3)负责施工技术准备及组织编制施工组织设计;

4)组织解决施工生产中的技术问题,主持召开技术会议,审批重大技术方案;

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5)督促有关部门和各分包商认真做好工程质量的检查验收工作,组织工程竣工验收;

6)负责重大安全技术方案的审批,参加安全大检查,解决施工中存在的安全技术问题;

7)督促有关部门做好原始资料的积累,负责组织竣工资料的整理移交; 8)负责组织开展新技术、新工艺、新设备的研究和推广工作。 3. 劳动力计划表(加工2000T钢箱梁)

按工程制作阶段投入劳动力情况 序号 工种 厂内制造及加工 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12 14 15 16 组装工 划线工(含测量) 剪冲工 切割工 钻工 刨工 电焊工 修整工 铣工 喷砂工 打磨工 涂装工 起重工 吊车司机 检查工 探伤工 辅助工 20 5 2 5 4 1 30 5 3 6 12 12 4 4 8 3 20 7

4.2.2 焊接材料

1)焊接材料应根据焊接工艺评定试验结果确定。 2)选定焊接材料,必须符合表4.2-4的规定。

表4.2-4 焊接材料标准

名 称 焊条 焊条 焊丝 焊丝

型 号 碳素钢 低合金钢 碳素钢、合金钢 低碳钢、低合金钢、合金

钢 碳钢、低合金钢

标 准 《碳钢焊条》 《低合金钢焊条》 《熔化焊用钢丝》 《气体保护焊用钢丝》 《气体保护电弧焊用碳钢、低

合金钢焊丝》

《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》 《低合金钢埋弧焊用焊剂》

标 准 号 GB/T5117-1995 GB/T5118-1995 GB/T14957-1994 GB/T14958-1994

焊丝 焊剂、焊丝 焊剂

GB/T8110-1995

碳素钢 低合金钢

GB/T5293-1999 GB/T12470-1990

3)焊接材料除进厂时必须有生产厂家的出厂质量证明外,并应按现行有关标准进行复验,做好复验检查记录。

4)焊接材料如有变化,应重新进行焊接工艺研究和评定,并经监理工程师批准后,方可投入使用。 4.2.3 涂装材料

1)涂装材料应兼有耐候、防腐蚀、美化结构等多种功能。防腐使用期应满足图纸要求。

2)禁止使用过期产品以及不合格产品和未经试验的替用产品。

3)本桥钢结构的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。涂装材料未经设计批准不得改变。

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4.2.3 焊接工艺评定

焊接工艺评定流程:

1)焊接工艺评定是编制焊接工艺的依据,应在拱肋制造开工前完成。评定试验用的母材应与产品一致,尽可能选用C.S.P含量上限制备试板。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。焊缝力学性能等方面和母材匹配。焊缝(包括焊缝与热影响区)的冲击韧性指标原则上与母材相等,按GB/T 714—2015、GB/T 1591—1994标准执行。

2)根据设计图纸和《制造验收规则》的规定,编写《焊接工艺评定任务书》,呈报监理工程师审批。根据批准的焊接工艺评定任务书,模拟实际施工条件,逐项进行焊接工艺评定试验。

3)为检验钢材及焊缝的韧性储备,我们在本桥焊接工艺评定中增加系列温度冲击试验。

4)针对构件的接头形式,初步拟订焊接工艺评定方案。

5)焊接工艺评定试验提供最终报告,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。如生产过程中某焊接工艺产生不稳定低于质量要求时应立即终止使用。

6)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。焊接工艺指导书经监理工程师批准后,根据焊接工艺指导书的内容组织施工。 4.2.4 工艺文件编制

按照招标文件和设计文件的要求,编制制造验收规则来指导和控制钢箱梁及钢管拱制造的全过程,并对制造验收规则进行分解细化,编制工序工艺文件共39个,用于控制施工质量。

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汇总焊接位置及焊缝坡口类型 编制焊接工艺评定指导书 组织焊工焊接评定试板 编制焊接工艺规程 试板作力学性能及宏观硬度试验

表4.2-2 工艺文件清单

序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

4.2.5 材料采购

在材料采购过程中按照设计图纸上的相关技术要求执行。 4.2.6 材料复验

1)按技术要求,采购Q345qD和Q370qD钢板、Q370qD+321不锈钢复合钢板、Q235钢板,其材质和规格应满足《桥梁用结构钢》(GB/T 714—2015)、《不锈钢复合板和钢带》(GB/T 8165-2008)、《不锈钢热轧钢板和钢带》(GB/T 4237—2015)、《碳素结构钢》(GB/T 700-2006)的要求。

2)钢材首先必须进行质保书检查,即核对质保书和实物的炉批号做到证物相符;其次进行外观检查与板厚检验;最后根据标准要求,按同一厂家、同一材质、同一板厚、同一出厂状态每10个炉号抽检一组试件,作化学成份、力学性能试验,

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编 号 XXX/XX-01 XXX/XX-02 XXX/XX-03 XXX/XX-04 XXX/XX-05 XXX/XX-06 XXX/XX-07 XXX/XX-08 XXX/XX-09 XXX/XX-10 XXX/XX-11 XXX/XX-12 XXX/XX-13 XXX/XX-14 XXX/XX-15 XXX/XX-16 工 艺 文 件 名 称 钢箱梁制造验收规则 原材料管理办法 单元件编号规定 拼装测量工艺 高强栓施拧工艺 存放、转运工艺规程 桥位连接工艺 钢箱梁运输方案 焊接工艺规程 焊缝编号规定 探伤清册 涂装工艺规程 无损检测工艺规程 钢箱梁制造检验规程 原材料检验规程 焊工考试方案

验收标准:GB/T 714—2015、GB/T 700-2006、GB/T 4237—2015。

3)焊接材料首先必须检查质保书,做到证物相符,其次进行外观检验。最后,首批按型号、规格各取一组进行化学、力学性能试验,并按相应的验收标准要求进行。

4)涂装材料进厂后,应检查有关产品合格证和质量说明书,核对生产厂家、涂料名称、牌号、颜色、批号和生产日期,并进行涂料复验。

5)所有材料均应根据验收标准复检合格后方可使用。 2.5.3 材料管理

1)材料检验合格,由质检部在质保书上加盖合格印章,编上序号,作为领料依据,不合格材料反馈给供货单位及时换料。

2)本工程材料专料专用,物资部门必须妥善保管。作明显的标记,严格材料领退制度,严格退料管理,以免使用过程混用。

3)所有材料应妥善存放,避免积水积尘,防止腐蚀。

三、板单元制造

板单元的制造质量直接影响钢箱梁的内在、外观质量,所以采用样板定位组装、船位焊接的工艺,以达到质量稳定、优质、高效的目的。 4.3.1 板单元

所有板单元可按类型在车间内专用胎架上形成流水作业制造,易于实现生产规范化,产品标准化,质量稳定化。

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图4.3-1 板单元划分示意图

4.3.2 关键工艺

板单元制造按照“钢板赶平及预处理→数控精切下料→零件加工(含V型肋制造)→胎型组装→反变形船位焊接→局部修整”的顺序进行,其关键工艺如下:

● 预处理:钢板采用预处理自动生产线进行赶平、抛丸、喷漆、烘干。

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● 下料:板件采用空气等离子及火焰数控切割机下料,切割设备同时完成自动划线和标识喷写,全面提升机械自动化水平。

● V型肋/U形肋加工:钢板下料后用双面铣床加工边缘;V型肋栓孔采用样板钻孔,提高标准化水平;在专用数控铣床上同时加工V型肋/U形肋两边坡口,钝边尺寸精度达到正负0.5毫米以内,坡口角度正负0.5度;最后在数控折弯机上压制成型。

● 板单元组装:板单元组装均在自制的板单元组装胎上进行,胎具有自动定位的功能,保证板单元组装精度。

● 板单元焊接:由于板单元为单侧加劲构造,采用液压传动旋转、锁紧反变形焊接胎焊接,恰恰可以抵消单侧焊接产生的变形。焊接中优先采用自动和半自动CO2焊,可以起到稳定控制焊接质量,减小人工技能差别的影响,提高工效,缩短生产周期,降低制造成本的作用。

● 自由边棱角打磨:板单元焊接后,采用自动倒棱设备对自由边棱角进行打磨,解决以往人工砂轮打磨效率低、质量差的问题。

钢材预处理自动生产线 电磁吸盘

等离子切割机 火焰切割机

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高精度U形肋自动定位板单元组装胎

4.3.3 板单元制造方法

1)顶板单元 (1)制造工艺

顶板单元是全桥最 多最主要的板单元,其制造精度直接 影响到全桥的质量。

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双台连动数控折弯机

U形肋钻孔胎

液压旋转式板单元反变形船位焊接胎 下 料 ● 顶板采用多嘴精切(含切坡口),在梅州侧

留配切量。V型肋下料后经过矫正、机加工、压制成型。

● 顶板精切下料后用赶板机赶平,严格控制平面度。V型肋采用火焰修整。 ● 采用磁力吊吊钢板,以防产生永久变形。

用板单元组装胎组装,组装胎设有钢板、V型肋定位装置。组装时将纵、横基线返到顶板上,并打上样冲眼。 ● 采用反变形胎,用CO2自动焊机施焊,焊后控制松卡温度,并进行适当修整。

矫 正 组 装 焊 接

单元反变形船位焊接胎 (2)制造工艺流程

不合格品控制程序 〃 不合格品 控制程序 N 检 查 Y 板单元组装 不合格品控制程序 Y 精切下料 N 不合格品控制程序 预处理 V型肋压型 N 复 验 Y 赶 平 制 孔 加工坡口 进 料 存 放 划 线 ● 将顶板单元的纵、横基线返到无V

型肋面,打样冲眼,以备梁段组装用。

修 整 ● 焊后在检测平台上检验、修整,以保证顶板平面度。

赶 平 检 查 检查 Y 焊 接 修 整 ●检查包括 焊缝探伤 N 检 查 19 N 不合格品控制程序 Y 补漆包装 标 记

2)底板单元 (1)制造工艺

修 整 ● 在检测平台上检查板单元。平面度,

保证平面度。

板单元修整检测平台

焊 接 组装U肋 ● 采用磁力吊吊钢板,以防产生永久变形。用

板单元组装胎组装,组装时将纵、横基线返到底板上,并打上样冲眼。

矫 正 ● 底板精切下料后用赶板机赶平,严格控制平面度。

下 料 ● 底板采用多嘴精切(含切坡口),梅州侧留配切量,焊接边留焊接收缩量。

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存 放

(2)制造工艺流程

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进 料 不合格品控制程序 N 复 验 Y 赶 平 加工坡口 预处理 U形肋压型 精切下料 N 赶 平 检 查 Y 不合格品控制程序 N 检 查 Y 板单元组装 组焊钢衬垫 不合格品控制程序 检查 Y 焊 接 N 不合格品控制程序 修 整 ? 检查包括焊缝探伤 检 查 Y 补 漆 N 不合格品控制程序 标记打号

3)横隔板单元

横隔板不仅是钢箱梁的骨架,而且在梁段组装时起到内胎的作用,其制造精度直接影响到梁段的几何尺寸和相邻梁段箱口间的匹配精度;本桥横隔板U形肋插口要直接插入顶、 底板U形肋,因此在横隔板单元制作过程中必须严格控制尺寸精度。根据设计图中横隔板的结构,将各位置横隔板分为 1)实体式横隔板 3块板单元制造。 (1)横隔板制造工艺

为避免焊接收缩对隔板U形肋槽口间距的影响,隔板单元采用先组焊加劲肋后数控切割周边的工艺。

下 料 ● 主板采用数控切割,周边预留50mm二次切头量;肋板、人孔和管线孔围板采用多嘴切割机精切下料。 ● 严格控制平面度和直线度。

数控程切 周边、槽口 修 整 组焊水平肋 及围板 组焊竖肋 矫 正 ● 精确划出上水平肋位置线,所有竖肋均以此线为基准定位组装,其目的在于控制上水平肋至底边的尺寸,便于顶板在梁段组装时确定标高。在反变形胎架上进行焊接,用CO2半自动焊机对称施焊,严格控制焊接变形,以减小修整量。 ● 板边与胎架固定,用CO2半自动焊机对称施焊,严

格控制焊接变形。 ● 指派优秀修整技师代班指导,严格按修整工艺规程规定的顺序进行修整,并严格控制热量的输入,修整全过程在平台上进行。

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4.4.2 板单元零件加工技术要求

板单元件(含V型加劲肋)制作尺寸允许偏差应符合表4.4-5的规定

表4.4-5 板单元件(含V型加劲肋)制作尺寸允许偏差

序号 项目 允许偏差(mm) 上缘宽B: +2.0-1.0 下缘宽b: ±1.5 1 U型(V型)肋 肢高h1、h2:±1.5 │h1-h2│:≤ 2.0 旁弯、竖弯<L/1000,且不大于6 长度L:±2.0 宽度B:±2.0 L为肋长 示意图 说明 校 对 下 料 制造样板 绘制套料图 编数控程序 技术交底 板材预处理 施工图、工艺 2 顶板、底板、腹板W1、W2分别为纵肋和横肋的28

序号 项目 允许偏差(mm) 示意图 说明 中心距 L为板件长度 等单元件 对角线相对差:<3.0 平面度: 纵肋:<W1/300 横肋:<W2/500 角变形:δ<b/150 板边直线度:≤2.0 旁弯: L/1000 长度L: ±1 h1、h2:±1 3 横隔板 对角线差:≤2.0 板边直线度:≤2.0 平面度:2/1000 长度L: ±2.0 4 其他零件 宽度B:±2.0 板边直线度:≤2.0 4.4.3 零件矫正技术要求

零件可采用冷矫正或热矫正,矫正后的允许偏差应符合表4.4-6的规定。

表4.4-6 零件矫正允许偏差 零件 钢 板 直线度 名称 简图 说明 允许偏差(mm) f≤1.0 平面度 每米范围 全长范围 L≤8000 f≤3.0 29

零件 名称 简图 说明 L>8000 允许偏差(mm) f≤4.0 直线度 角钢肢垂直度 型 钢 角肢平面度 每米范围 联结部位 其余部位 f≤1.0 Δ≤0.5 Δ≤1.0 Δ≤0.5 Δ≤1.0 Δ≤0.5 Δ≤1.0 Δ≤1.0 Δ≤2.0 联结部位 其余部位 工字钢、槽钢腹板平面度 工字钢、槽钢翼缘垂直度 联结部位 其余部位 联结部位 其余部位 1)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,小于者必须热煨,热煨温度宜控制在900~1000℃之间。冷作弯曲后零件边缘不得产生裂纹。

2)零件矫正宜采用冷矫,矫正后的钢材表面不应有明显的凹痕或损伤,零件冷矫时的环境温度不宜低于-12℃;采用热矫时,热矫温度应控制在600~800℃,严禁过烧,热矫后的零件应缓慢冷却,降至室温以前,不得锤击零件或用水冷却。

4.4.4 高强螺栓孔技术要求

1)高强螺栓孔必须采用钻床钻孔,不得采用冲床冲孔。

2)螺栓孔应成正圆柱形,孔轴线的垂直度应小于板厚的1/20,孔壁表面粗糙度Ra不得大于25μm,孔缘无损伤不平,无刺屑,螺栓孔径允许偏差应符合表4.3-7的规定。螺栓孔距允许偏差应符合表4.3-8的规定;有特殊要求的孔距偏差应符合设计文件的规定。

表4.4-7 螺栓孔径允许偏差

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螺栓直径 螺栓孔径 允许偏差(mm) +0.7 0 +0.7 0 螺栓直径 螺栓孔径 允许偏差(mm) +0.7 0 +0.7 0 M22 24 M26 29 M24 26.5 M30 33 表4.4-8 螺栓孔距允许偏差

项目 两相邻孔距 允许偏差(mm) ±0.5 项目 两组孔群中心距 允许偏差(mm) ±0.8 4.4.5 板单元组装技术要求 钢构件组装尺寸允许偏差应符合表4.4-9的规定。

表4.4-9 板单元组装尺寸允许偏差

序号 项 目 板式肋安装对构 线 U/V肋安≤0.5 横隔板处及端口 除横隔板处≤1 及端口外其它部位 ≤0.5 允许偏差(mm) 示 意 图 备 注 件 装对线 1 组 装 U/V肋安装对线 结构组装间隙a a≤1 31

序号 项 目 允许偏差(mm) 示 意 图 备 注 横隔板安装结构组装垂直度b 结构组装直线度c 对接焊组装偏心 对接间隙a 十字接头组装错位偏差Δ 加强2 结构组装 3 板 面板横单 向翘曲 a≤W1/300 直线度 ≤0.5 垂直度 Δ≤1 δ≤25 δ>25 e≤0.5 e≤1 c≤1 b≤1 处板式肋与板的垂直度≤0.5 包括腹板、底板和面板 Δ≤0.5 指横隔板等 W1—纵肋间距 32

序号 项 目 元 面板纵向翘曲 与板的组装间隙a 闭 梁段端部 其它 横隔允许偏差(mm) b≤W2/500且≤3 示 意 图 备 注 W2—横肋间距 ≤1 4 口 中肋 心距S ±0.5 ±1.0 ≤h/250 且≤5 5 隔板 板平面度 f 五、梁段制造方法 4.5.1 梁段拼装胎架

拼装胎架设计应满足下列要求:

1)胎架基础必须有足够的承载力,确保在使用过程中不发生沉降。胎架要有足够的刚度,避免在使用过程中变形,见图4.4-1、4.4-2。

2)在胎架上设臵纵、横基线和基准点,以控制梁段的位臵及高度,确保各部尺寸和拼装线形。胎架外设臵独立的基线、基点,以便随时对胎架进行检测。

3)胎架纵向各点标高按设计给定的线形设计,本桥主跨钢箱梁由吊杆力张拉形成预拱度,在钢箱梁整体拼装时纵向为平直线。

4)胎架设有可拆装横梁,便于拖运梁段安全出胎。

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5)每轮次梁段下胎后,应重新对胎架进行检测,做好检测记录,确认合格后方可进行下一轮次的组拼。

图4.5-1 整体拼装胎架断面图

图4.5-2 整体拼装胎架平面图

4.5.2 梁段制造

梁段拼装在拼装胎架进行,采用多梁段连续匹配组焊和预拼装工艺,即梁段组焊和预拼装在胎架上一次完成。组装采用正装法,以胎架为外胎,以横隔板为内胎控制梁段外形结构尺寸,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件的相互位臵,将顶板、底板、腹板的纵肋端部焊缝留200mm长暂不焊接,在环缝施工时一起施焊。梁段组装按照平底板→斜底板→中室横隔板→腹板→边室横隔板→顶板→边腹板→梁上锚固构造→梁段预拼装→组焊附属结构的顺序进行施工,实现立体阶梯形推进方式逐段组装与焊接。梁段拼装重点控制桥梁的线形、锚固耳板位臵精度、钢箱梁几何形状和尺寸精度、相邻接口的精确匹配等。

现以A1梁段为例对梁段连续拼装工序进行详细说明如下: 1)组焊底板单元

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先将基准梁段中间底板单元臵于胎架上,按照由A侧向B侧的顺序定位,使其横、纵基线与胎架上的基线精确对正,并固定。然后依次对称组焊两侧底板及斜底板板块。 组装时应按设计宽度精确预留焊接收缩量,纵向控相邻制梁段间距和端口垂直度,梁段间预留工艺间隙。

横基线 纵基线

2)组焊中室横隔板单元

以底板的横、纵基线为基准,按照由A侧向B侧的顺序定位,并焊接其与底板的焊缝。

组装定位时,以基准线确定横、纵隔板的位置,并用经纬仪检查各横隔板的端部角度和直线度,焊接时要从梁段中间向两侧对称施焊。 35

3)组焊中腹板单元

以底板的纵基线为基准,刻划中腹板组装线,按照由汕头侧向梅州侧的顺序定位,并焊接其与底板的焊缝。

为方便边室隔板定位,中腹板外侧纵向加劲肋暂时不组装,待边室横隔板组装完成后 再进行中腹板外侧纵向加劲肋的组焊。组装中腹板时重点控制中腹板与底板的垂直度。

4)组焊边室横隔板单元

以底板的横、纵基线为基准,按照由汕头侧向梅州侧的顺序定位,并焊接其与底板的焊缝。

组装定位时,以基准线确定横、纵隔板的位置,并用经纬仪检查各横隔板的端部角度和直线度,重点控制吊杆锚固耳板处横隔板的组装精度。 36

5)组焊中间顶板单元

组装中间两块顶板板块,施焊纵向对接焊缝。

组装顶板时应注意:控制顶板与底板的相对位置,同时兼顾箱体的高度,要求顶板与 横隔板必须密贴。

6)组焊其他顶板单元

从中间向两边依次组焊其它顶板板块,施焊各顶板间纵向对接焊缝及隔板与顶板焊缝。

7)组焊边腹板单元及锚固耳板加劲

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