a15公路钢箱梁施工方案

江苏中泰钢结构有限责任公司（一）总体概述1.1工程简介A15公路浦东段为西东走向，西起闵浦大桥，东接浦东机场南进场路。第14标段工程起点里程K65+300，跨来加港(现状/规划)、规划瓦横公路(现状新坦瓦公路)、立新港(现状/规划，区管VIII级航道)、横沥港、糟坊港、五灶港(规划外环运河)、A2高速公路、宜吾港，工程终点里程K69+100，东接第15标段，主线路线全长3.8km(A2立交范围内匝道/辅道总长5.742km)，A2高速公路拓宽改造1.487km。本标段钢结构部分共有ES、NE、SW、WN四联钢梁，长度分别为100m、100m、140m、140m，重量达1200吨。钢箱梁标准横断面见下图。钢箱梁标准横断面图梁段间连接均采用焊接形式。江苏中泰钢结构有限责任公司钢箱梁主体结构采用材质为Q345qD钢，支座垫板为Q345B，全桥用钢量约1200吨。1.2、主要材料1.2.1钢材1）钢箱梁及其零部件制造使用的钢材，必须符合表3.2－1所列标准的要求。表3.2-1钢材标准钢号标准名称标准号Q345qD桥梁用结构钢GB/T714—20002）钢材除必须有生产钢厂的出厂质量证明书外，并按合同和TB10212-98标准进行复验，做好复验检查记录。用于钢箱梁主体构造的30mm及以上厚钢板应购买经过超声波检验合格的钢板，而且进厂后应进行复检，执行标准为《中厚钢板超声波检验方法》（GB/T2970-2004）,质量等级为Ⅱ级。3）制造使用的钢板或型钢，未经监理工程师批准，不得改变其材质或规格。4）Q345qD钢的力学性能和工艺性能应符合GB/T714—2000的要求，并对其化学成分要求如下：钢种部位C，%S，%P，%Ceq，%Q345qD全部≤0.18≤0.025≤0.025≤0.43注：碳当量可根据出厂证明书记载的化学成份含量或制造厂抽检得到的化学成份含量，用下式计算:CeqCMSNCMVniiro(%)6244054145）全部Q345qD钢板均须做冲击韧性试验，-20℃冲击功按GB/T714-2000执行；并按GB/T714-2000标准进行180°冷弯试验，要求不裂。6）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偏差值的1/2。7）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。8）钢板厚度a（mm）的偏差应符合如下规定：5＜a≤8时，允许偏差为+0.8、－0.4mm；江苏中泰钢结构有限责任公司8＜a≤16时，允许偏差为+1.2、－0.5mm；a＞16时，允许偏差为+1.3、－0.6mm。1.2.2、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1.3.2-1的规定。表1.3.2-1焊接材料标准名称型号标准标准号焊条碳钢碳钢焊条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焊丝碳钢、低合金钢气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110－1995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）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。1.2.3、剪力钉采用的圆柱头焊钉，其材料为ML15，技术标准应符合：GB/T10433-2002的规定。焊钉的制造材料成分和力学性能应符合GB10433-89的要求。焊钉出厂前必须通过合格性试验，焊钉、底面金属和焊接磁环的组合体才算是合格的。首次供货的焊接质量检验合格性报告应包含焊钉厂推荐的焊接电压、电流、时间及焊枪提升位置的最佳幅度和焊接设备。1.2.4、涂装材料江苏中泰钢结构有限责任公司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。涂装材料计未经设计批准不得改变。江苏中泰钢结构有限责任公司1.3施工准备1）、钢箱梁制造施工组织流程图技术准备材料采购申请开工批准单元件生产涂装桥位连接竣工验收钢箱梁运输到位最终涂装总预拼装人员设备到场江苏中泰钢结构有限责任公司2）、施工准备框图熟悉合同、设计文件、现场调查制造工艺设计方案工程量计算施工进度计划人员配备计划主辅材料招标采购计划运输计划安全器材购置计划施工设备机具计划劳动力配置计划风水电气氧供应计划技术准备计划工装设计制造计划试验检验计划承包与核算审批拼装场施工计划江苏中泰钢结构有限责任公司3）、施工管理框图项目管理项目总工程师焊接工艺评定试验编制技术文件制造规则质量计划技术交底处理质量问题施工总结技术部编制检验规程检查记录检验产品质量竣工文件整理质检部成本核算编制定额材料供应生活保障对外协作综合部生产计划工艺布局生产组织生产部安技措施计划安全记录安全检查动力提供设安部项目副经理A15高速公路（浦东段）工程钢梁制造江苏中泰钢结构有限责任公司1.4材料采购及管理1.4.1、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。1.4.2、材料复验1）本桥按技术要求，采购Q345qD钢板，其材质和规格应满足《桥梁用结构钢》（GB/T714—2000）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GB/T714—2000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个炉批号抽检一组试件，作化学成份、力学性能试验，验收标准：GB/T714—2000。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。1.4.3、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。1.5、技术准备技术部认真研究理解业主提供的钢箱梁技术文件（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，完成施工图转化、工装设计、焊接和火焰切割工艺评定、油漆工艺试验、工艺文件编制和质量计划编制等技术准备工作。1、施工图绘制施工图按钢箱梁梁段的板单元分类绘制，全部采用计算机完成。内容包括：板江苏中泰钢结构有限责任公司单元施工图、全桥拼装总图、梁段拼装顺序图、梁段施工图、附属设施施工图、材料明细表等。施工图绘制程序如下：梁段组装图附属设施施工图材料明细表板单元施工图梁段拼装顺序图全桥拼装总图设计图工艺性复核施工图绘制（CAD）图纸复核（一核）图纸审定报批图纸复核（二核）图纸发放制造工艺方案论证工艺方案确定设计院技术交底江苏中泰钢结构有限责任公司1.5.2工装设计1）为保证各梁段的制造精度，提高生产效率，将设计制造或改制一系列工装，具体见下表：板单元制造梁段制造桥上作业1．板单元自动定位组装胎2．板单元检测平台3．焊接反变形胎4．横隔板单元组焊胎架5.腹板单元组焊胎架1.板单元拼装胎架2.多梁段匹配组焊及预装拼胎架3.测量坐标系统4.防风防雨棚1.桥上工作车2.施工平台3.防风防雨棚2）工装设计流程图：1.5.3、工艺评定1.5.3.1、焊接工艺评定焊接工艺评定流程：设计文件施工图制作方案车间状况工装设计厂内设计评审报总工审核批准工装验证首件制造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试板作力学性能及宏观硬度试验编制焊接工艺规程江苏中泰钢结构有限责任公司1）焊接工艺评定是编制焊接工艺的依据，应在钢梁制造开工前完成。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/T714—2000、GB/T1591—1994标准执行；剪力钉焊接工艺评定按照设计文件要求进行两组，每组试件各30个剪力钉，焊接后进行外观检验、弯曲试验、反复弯曲试验、拉伸试验，试验标准按照GB/T10433—2002执行。2）根据本桥设计图纸和《主桥钢梁制造验收规则》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）针对本桥构件的接头形式，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。江苏中泰钢结构有限责任公司（二）施工方案一、根据运输、现场起吊设备能力等条件将本桥四联钢梁共划分为88个节段，长度4-5m,中间合拢大节段长23m，小梁段直观图见下图。江苏中泰钢结构有限责任公司钢箱梁标准梁段直观图钢梁制造与安装划分为三个阶段：即单元制造，梁段制造，桥位拼装焊接。根据钢箱梁的结构特点，综合考虑公司的现状和运输等因素，确定板单元在公司的车间内完成；梁段制造在总拼胎架区完成；确定本桥钢箱梁制造与安装采用“板→单元制造→单元拼接→多梁段连续匹配组焊及预拼装→表面涂装→梁段运输→桥上连接→最终涂装”的程序。1）、单元制造在满足《技术规范》和设计要求的前提下，综合考虑供料、运输及批量生产等因素，尽可能将板单元尺寸作大，以减少其种类和数量及拼接工作量。根据我们对设计图纸的理解，初步划分了板单元：江苏中泰钢结构有限责任公司梁段板单元划分示意图每个标准梁段划分成22个单元件，其中顶板单元7块，底板和斜底板单元4块，横隔板单元3块，腹板单元2块，斜翅膀单元6块。单元件在本公司车间内完成制造，在制造中尽量实现单元化，避免零散部件参与梁段组装。这样所有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。2）、梁段制造方案单元制造完成后，在中泰公司拼装场进行梁段的制造。根据本桥钢箱梁的结构特点，采用多节段连续匹配组装、焊接和预拼装同时完成的方案。全桥共88个梁段，为满足架设工期要求，制作一条梁段总拼装线，进行总装，按照架梁顺序及工期要求进行匹配制造。每轮次组拼不少于5个梁段，每轮预拼装合格后，标记梁段号，将最后一个梁段留下，参与下一轮预拼装，其余梁段出胎进入涂装工序。在梁段制造中，按照底板→横隔板→外腹板→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、钢箱梁几何形状和尺寸精度、相邻接口的精确匹配等。2.1、底板单元两拼在底板单元参与梁段组装前，先在专用胎架上将二块底板单元拼焊成一个吊装板单元。拼接时使用预留焊接收缩量的样板控制焊缝两侧相邻T形肋的中心距，且预置反变形，以保证焊后板单元的尺寸精度和平面度。由于采用上述方案，能减少一半需在总拼装胎架上对接的焊缝量。这样，不仅能缩短制造周期，而且易于