主橋鋼梁制作
1、主橋鋼梁概況
主橋上部結構連續鋼桁系桿拱,桁寬30.0m,采用三片桁架,變節間布置,除3個(gè)主墩墩頂采用8個(gè)15m節間,其余均為12m節間。
主桁構件材質(zhì)采用新Q420qD鋼和Q370qD鋼,橋面系采用Q370qD鋼,聯(lián)結系、輕軌采用Q345qD鋼,輔助結構采用Q235B。主桁桿件共有1734根,主桁弦桿采用整體節點(diǎn),很大桿件重約111t,全橋鋼梁重約82308t。
由于桁拱相鄰節間存在一定的夾角,主桁軸線(xiàn)為折線(xiàn)桿件。
本橋鋼材焊接材料及涂裝材料品種分別見(jiàn)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(chēng) |
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容
材料采購;鋼桁梁主體結構制造;廠(chǎng)內試拼裝;運輸到現場(chǎng)并配合安裝;現場(chǎng)焊接;附屬結構的橋面焊接和補涂; 涂裝防護
1.2鋼梁制造的特點(diǎn)及要點(diǎn)
(1)特點(diǎn)
①跨度2(2×84)+(108+192+336+336+192+108)m連續鋼桁拱橋,整體節點(diǎn)。
②六線(xiàn)(高速雙線(xiàn)、滬漢蓉雙線(xiàn)、南京地鐵雙線(xiàn))設計,鋼桁橋與拱橋相結合,體系復雜。
③橋節間為變節間長(cháng)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(cháng)桿件27m。
⑥拱桁部分孔群多且系統線(xiàn)夾角都不相同。
(2)制造難點(diǎn)及要點(diǎn)
①Q420qD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(diǎn),如何控制焊接質(zhì)量、減少焊接變形和消除焊接殘余應力至關(guān)重要。 特別是S24整體節點(diǎn),板厚為80mm,要求角接熔透焊,保證焊接后構件尺寸和孔群精度是一大難點(diǎn)。
②工地橋面板安裝采用栓焊結構,如何控制焊接間隙、焊接收縮量、焊接約束應力是本橋的難點(diǎn)。
③由于節間變化和鋼桁拱曲線(xiàn)變化導致每根桿件和節點(diǎn)板的孔位均不相同,構件規格品種繁多,孔群不一致,鉆孔數量巨大,同時(shí)設計大量采用大尺寸節點(diǎn)板,很大節點(diǎn)板尺寸為6633 mm×8250mm,如何保證桿件和節點(diǎn)板平面度、制孔精度是實(shí)現拱桁成形、全橋零間隙合攏和保證橋梁幾何尺寸的關(guān)鍵。
④設計要求全橋在工廠(chǎng)試拼后出廠(chǎng),根據本橋設計特點(diǎn),很大試拼節段達到85m×195m,對試裝場(chǎng)地與設備能力要求非常高。
⑤材料品種多,量大。主桁構件材質(zhì)采用新Q420qD鋼和Q370qD鋼,橋面系采用Q370qD鋼,聯(lián)結系、輕軌采用Q345qD鋼,輔助結構采用Q235B。材料共八萬(wàn)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(cháng)桿件,對桿件的吊裝和翻轉增加了難度,要求起重、運輸能力高。
⑦根據本橋特點(diǎn),如何保證配套發(fā)運,確保滿(mǎn)足現場(chǎng)架設需要至關(guān)重要。
2、關(guān)鍵工藝措施
2.1 Q420qD鋼材焊接將通過(guò)一系列的焊接試驗來(lái)確定焊接參數,選擇合適的焊材、用小線(xiàn)能量、多道焊、預熱及控制層溫的辦法來(lái)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(jìn)行熱處理消除殘余應力。施焊時(shí)用高水平的焊工操作。使用新焊接設備,電源裝置采用穩壓設備。按合理的焊接順序、焊接方向、很佳的焊接工位,嚴格執行規定的坡口及間隙對稱(chēng)施焊。
2.2 本橋設計中桿件棱角坡口焊大都采用了深淺坡口,給機械開(kāi)坡口及焊接帶來(lái)了難度。坡口用刨床加工,坡口深淺處光滑過(guò)渡成斜坡。焊接時(shí)起熄弧在焊道之間錯開(kāi)至少100mm。以上每次均打磨成斜度光順過(guò)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(diǎn),解決辦法:通過(guò)焊接試驗,確定焊接參數,用遠紅外加熱器溫控儀控制預熱,溫度測量?jì)x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,焊接一次連續完成。焊接前采取反變形措施,焊接中隨時(shí)測量變形量并采取措施。焊后在規定時(shí)間內熱處理,消除殘余應力,用檢測手段檢查焊縫質(zhì)量,并檢查有無(wú)層狀撕裂。
鋼材下料前矯平消除應力,下料后再次矯平消除應力,使零件內應力得到充分釋放。橫梁面板采用雙面同時(shí)銑邊、機械開(kāi)坡口,嚴格控制面板的寬度尺寸和直線(xiàn)度,橋面板長(cháng)度制造時(shí)留有余量,待很后再根據實(shí)際尺寸切割,保證橫梁面板與橋面板間隙,施焊時(shí)采用工效高、線(xiàn)能量小、CO
2氣體保護自動(dòng)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(xiàn)技術(shù)。大量節點(diǎn)板、拼接板采用數控鉆孔技術(shù),無(wú)法進(jìn)入數控鉆床的大型節點(diǎn)板,采用精密劃線(xiàn)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)、預防收縮量技術(shù)、單面焊雙面成型技術(shù)、預熱、后熱技術(shù)、切割面倒棱技術(shù)、消除應力捶擊技術(shù)等。
本橋要求主拱上、下平聯(lián),上、下橋面系、橋門(mén)架均需試拼出廠(chǎng),將周密安排試拼輪次,滿(mǎn)足工期需要,提供足夠的場(chǎng)地、牢固的胎架、堅定的基礎、大型汽車(chē)吊來(lái)完成。
本橋同時(shí)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、余料等環(huán)節著(zhù)手加強管理。自行編制鋼板號,下料時(shí)根據排版圖進(jìn)行,鋼板號移植到零件號上,組拼時(shí)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(pán),以示區別。
長(cháng)大件在制造中標出重心及吊點(diǎn),采用先接料后加工的原則,吊裝時(shí)采用磁力吊具,采用鋼繩、夾具吊裝時(shí)防止損傷鋼材表面,桿件翻轉采用2臺起重設備雙鉤空中翻身技術(shù),由專(zhuān)用吊具來(lái)實(shí)施。
3、加工場(chǎng)地及涂裝場(chǎng)地
鋼梁生產(chǎn)分為三條流水線(xiàn)布置,分別在重型鋼構廠(chǎng)、橋梁廠(chǎng)、結構廠(chǎng)生產(chǎn)。
3.1 生產(chǎn)布置狀況
見(jiàn)附圖081-1:鋼梁制造場(chǎng)地布置圖(一)。
3.2 橋梁廠(chǎng)
見(jiàn)附圖081-2:鋼梁制造場(chǎng)地布置圖(二)。
本工程主要承擔任務(wù):
輕軌及橋面板(19262t)
廠(chǎng)房:21m×150m兩座;10t桁車(chē)5臺。
廠(chǎng)房:24m×100m兩座;32t桁車(chē)2臺;20t桁車(chē)2臺。
桿件存放場(chǎng)地:150m×300m。
起重能力:桁車(chē)10t(6臺)、16t(1臺)、20t(2臺)、32t(2臺)。
龍門(mén)起重機:100t (1臺 )、龍門(mén)起重機50t (3臺)龍門(mén)起重機16t (2臺),門(mén)座吊機: 10t (1臺)
3.3 結構廠(chǎng)
見(jiàn)附圖081-3:鋼梁制造場(chǎng)地布置圖(三)。
本工程主要承擔任務(wù) :
平面聯(lián)結系及輔助結構(14197t)
廠(chǎng)房:21m×100m 4座 32t桁車(chē)2臺、20t桁車(chē)2臺、10t桁車(chē)4臺
起重能力:龍門(mén)起重機50t (3臺 )桁車(chē)10t (6臺) 20t (2臺)
3.4 重型鋼構廠(chǎng)
見(jiàn)附圖081-4:鋼梁制造場(chǎng)地布置圖(四)。
本工程主要承擔任務(wù) :
主桁桿件(47701t)
廠(chǎng)房:30m×200m廠(chǎng)房?jì)勺?br />
起重能力:桁車(chē)20t(4臺)、60t(2臺)、龍門(mén)起重機60t (3臺)
3.5 試拼場(chǎng)地
(1)邊跨:試拼節段16m×96m
結構廠(chǎng)試拼場(chǎng)38m×200m龍門(mén)吊50t×3臺
(2)中支點(diǎn)處:試拼節段77m×183m
重型鋼構廠(chǎng)試拼場(chǎng)120m×250m配100t、50t、30t汽車(chē)吊各1臺
(3)主跨拱肋段:試拼節段35 m×211 m
重型鋼構廠(chǎng)試拼場(chǎng)120m×250m配100t、50t、30t汽車(chē)吊各1臺
3.6 涂裝場(chǎng)地
橋梁廠(chǎng)涂裝區:100m×300m
重構廠(chǎng)涂裝區:40m×300m
涂裝區有3個(gè)噴砂車(chē)間,1座大型涂裝廠(chǎng)房,20m×30m活動(dòng)涂裝廠(chǎng)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
根據大勝關(guān)長(cháng)江大橋設計圖紙、招標文件、合同文件、相關(guān)規范等要求,編制施工技術(shù)文件,并報監理工程師備案批準。
報批文件包括:制造規程或規則;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,編碼規則;各零部件制作工藝、工藝流程、組裝裝配規程、焊接工藝;零部件構件堆放、運輸、保管辦法;胎模架設計與管理辦法;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、考試、儀器儀表校檢、工廠(chǎng)技術(shù)交底、單件試制評審等。
表6.3胎模主要類(lèi)型
序號 |
胎 模 名 稱(chēng) |
序號 |
胎 模 名 稱(chēng) |
1 |
工梁鉆孔胎架 |
13 |
劃線(xiàn)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 |
節點(diǎn)板鉆孔平臺 |
4 |
整體節點(diǎn)附件裝配胎架 |
16 |
⊥梁組拼胎架 |
5 |
整體節點(diǎn)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(xiàn)平臺 |
21 |
橋面板組裝、焊接剛性胎架 |
10 |
整體節點(diǎn)箱梁定位孔鉆孔胎架 |
22 |
橋面板矯正平臺 |
11 |
節點(diǎn)板鉆孔模板 |
23 |
工廠(chǎng)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,應在鋼梁制造開(kāi)工前完成。評定試驗用的母材應與產(chǎn)品一致,盡可能選用碳當量偏高的母材制備完試板。選用的焊接材料應使焊縫的強度、韌性與母材相匹配。試板焊接時(shí),要考慮坡口根部間隙、環(huán)境和約束等極限狀態(tài),以使評定結果具有廣泛的適用性。
②根據大勝關(guān)長(cháng)江大橋設計圖紙和《大勝關(guān)長(cháng)江大橋制造規則》的規定,編寫(xiě)焊接工藝評定任務(wù)書(shū),模擬實(shí)際施工條件,逐項進(jìn)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。
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試驗報告按規定程序批準后,根據焊接工藝評定試驗報告編寫(xiě)各種接頭的焊接工藝指導書(shū)。由焊接技術(shù)人員根據焊接工藝指導書(shū)的內容組織焊接施工。
⑦焊接工藝評定試驗提供階段性報告及很終報告,并根據焊接工藝評定試驗結果編制焊接工藝,送交監理工程師評審批準。未經(jīng)監理工程師同意,不得更改焊接工藝及施工圖對焊接的有關(guān)規定。焊接工藝評定可考慮請專(zhuān)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(jìn)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(wú)余量切割,必須先進(jìn)行相關(guān)工藝試驗,取得工藝參數,并經(jīng)監理工程師批準后方可實(shí)施。
(3)檢查、檢驗設備工具
在這次鋼梁制造前,我們將按照我公司制定的《檢驗、測量和試驗設備控制、校準管理規定》對鋼梁制造中使用的檢查、檢驗設備、工具進(jìn)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,根據試制過(guò)程中出現的問(wèn)題進(jìn)一步完善制造工藝并組織召開(kāi)工藝評審會(huì )。
(6)材料復驗
采購的材料,必須有生產(chǎn)廠(chǎng)家的出廠(chǎng)質(zhì)量證明書(shū),并按現行有關(guān)標準進(jìn)行復驗,并做好復驗檢查記錄備查,用于主要受力部位的40mm及以上厚鋼板,應進(jìn)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(shí)施;試拼出廠(chǎng)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,根據不同的板厚分別采用不同的平板機進(jìn)行校平。保證鋼板平面度,消除鋼板軋制內應力。
(2)鋼材預處理
鋼板在預處理流水線(xiàn)上完成拋丸處理和噴涂車(chē)間底漆工作,表面處理等級達到Sa3.0級,噴涂車(chē)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),對鋼桁梁各構件進(jìn)行準確放樣,繪制各構件零件詳圖,作為繪制下料套料圖及數控編制的依據。
②放樣時(shí)按工藝要求預留制作和安裝焊接收縮補償量、加工余量及線(xiàn)形調整量。
③號料前核對鋼材的牌號、規格、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(jìn)行,保證主要構件受力方向與鋼材軋制方向一致。鋼材的起吊轉運采用磁力吊具,保證鋼板及下料后零件的平整度。
⑤形狀復雜的板件采用數控切割機精確下料,直條板件采用多頭精密切割機下料,少量簡(jiǎn)單件采用半自動(dòng)切割機下料。
⑥節點(diǎn)板圓弧部分采用數控切割后,對局部缺陷進(jìn)行修整,并用角向磨光機對切割邊的兩側打磨倒棱。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行,板件達到精密切割要求的可不進(jìn)行邊緣加工,但必須對切割邊的兩側打磨倒棱。
需對接的板件應遵循先對接后加工的原則,因對接產(chǎn)生的旁彎等誤差可采用火工調校的方法矯正。然后劃線(xiàn),按基準線(xiàn)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滿(mǎn)足下表的規定。
板件中坡口深淺不一,機加工開(kāi)坡口時(shí)應設置過(guò)渡段,光順過(guò)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(jìn)行。整體節點(diǎn)桿件的內寬尺寸精度通過(guò)內隔板的精度來(lái)控制,兩端采用臨時(shí)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(shí)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(shí)放余量來(lái)控制。
鋼橋面板的組拼在專(zhuān)門(mén)的組拼胎架內進(jìn)行,實(shí)現無(wú)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(guò)計算和實(shí)際測量焊接和矯正收縮量來(lái)確定鋼橋面板的外形尺寸。
(6)焊接
根據焊接工藝評定試驗的結論編制焊接工藝指導書(shū),指導書(shū)應包括母材、焊接材料、焊接方法、焊接接頭形式、組裝要求及允許偏差、焊接工藝參數和焊接順序、預熱、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容。焊接過(guò)程中應嚴格按焊接工藝指導書(shū)規定的工藝參數和焊接順序施焊。
1)焊條及焊劑使用前應按工藝要求進(jìn)行烘烤。
2)定位焊采用手工焊。
3)多層焊接宜連續施焊,每一層焊縫焊完后應及時(shí)清理檢查,如發(fā)現有影響焊接質(zhì)量的缺陷,應清除后再施焊。焊道層間接頭應平緩過(guò)渡并錯開(kāi)。
4)施焊時(shí)母材的非焊接部位嚴禁引弧,對接、角接及T型接頭焊縫應在其兩端設置引弧板,其材料和剖口形式與主橋構件相同。引弧和熄弧的焊縫長(cháng)度:埋弧焊大于80mm;手弧焊及氣體保護焊大于20mm。焊接完畢應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(shí)內焊接,超時(shí)應重新清理或烘烤,去濕處理后焊接。
6)焊接環(huán)境濕度應小于80%,溫度不低于5℃。
7)埋弧自動(dòng)焊在施焊時(shí)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,焊后應待冷卻后再敲去熔渣。
8)焊縫同一部位的返修次數,不宜超過(guò)兩次。否則應經(jīng)過(guò)技術(shù)負責人核準后,按返修工藝進(jìn)行。
9)焊縫坡口和間隙超差時(shí),不得采作填加金屬塊或焊條的方法處理。焊縫出現裂縫時(shí),焊工不得擅自處理,應查明原因,按修補工藝進(jìn)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(kāi)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(cháng)可為50~100mm、間距400~600mm,焊腳尺寸不得大于設計焊腳尺寸的一半。
⑤定位焊縫應距工件端部30mm以上。
⑥如遇定位焊縫開(kāi)裂,必須查明原因,清除開(kāi)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:焊條按規定的溫度烘干、保溫后方可使用,在使用過(guò)程中必須將焊條放在保溫桶內,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預熱溫度、層間溫度和線(xiàn)能量:
a、Q420qD鋼的特點(diǎn)是既怕冷又怕熱,怕冷就必須在焊接前進(jìn)行預熱,才能有效地防止裂紋,怕熱就需要控制層間溫度和焊接線(xiàn)能量。層間溫度控制范圍:上限不大于200℃,下限不低于預熱溫度。焊接線(xiàn)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不預熱外,其余都進(jìn)行焊前預熱,預熱溫度控制在60~100℃范圍,層溫控制在100~200℃范圍,焊接線(xiàn)能量控制在39KJ/cm以?xún)取?br />
c、Q345qD鋼只有當板厚大于或等于28mm時(shí)才進(jìn)行預熱,預熱溫度控制在60~100℃范圍。
d、對接焊采用電紅外線(xiàn)預熱器預熱,定位焊采用手動(dòng)火焰槍預熱,整體節點(diǎn)鋼梁、箱梁及H型梁主焊縫采用磁力小車(chē)帶動(dòng)火焰預熱器進(jìn)行自動(dòng)預熱。
e、焊接坡口根據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(guò)程中應按相關(guān)規范制作隨橋試板,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)校正與消除殘余應力
桿件焊接后發(fā)生的變形通過(guò)兩種方法進(jìn)行矯正:冷矯,熱矯。
①冷矯
冷矯時(shí)應注意室溫不低于5℃,冷矯要緩慢加力,對于蓋腹板厚度較薄的桿件,加力時(shí)更要注意,以防止薄板失穩。
②熱矯
桿件熱矯溫度加熱范圍為600~800℃,嚴禁過(guò)燒。
(8)制孔工藝
鋼梁鉆孔將直接影響到整橋線(xiàn)型及架設中的零間隙合攏,是整個(gè)橋梁制造與安裝是否成功的關(guān)鍵。由于線(xiàn)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(wèn)題。
利用以前我公司制造的整體節點(diǎn)長(cháng)東黃河二橋、長(cháng)江長(cháng)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定了機床轉速和進(jìn)刀量參數,必須嚴格執行,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(shí),將“樣板”覆蓋在模板上蓋住多余孔,以免出差錯。
鋼梁進(jìn)三維鉆床鉆孔須根據三維鉆床定位要求,首先劃出定位校正線(xiàn)。
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(xiàn)與桿件中心線(xiàn)的橫向偏移 1.5mm ;
同一桿件不同平面孔群中線(xiàn) 1.0mm;
3)箱形桿件鉆孔
圖6.1三維數控鉆孔胎架
①箱形桿件鉆孔由三維數控鉆床在箱梁兩端上、下、左、右各鉆出二個(gè)定位孔,然后用模板鉆出其它孔群。
②三維數控鉆床由機械式滑臺、數控滑臺座、縱向調節裝置、橫向調節裝置、高度調節裝置、鉆削動(dòng)力頭等裝置組成。
③一套裝置固定在一端,另一套裝置可根據桿件長(cháng)短分檔調整位置。
④橫向進(jìn)給→利用機械式滑臺;
⑤縱向進(jìn)給→利用數控滑臺座;
⑥用覆蓋式模板在桿件上打定位銷(xiāo)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(chē)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,沖釘數量不得少于2個(gè),沖釘直徑為栓孔直徑的φ0 -0.05mm。
d、模板就位時(shí)注意對線(xiàn),即模板系統線(xiàn)與桿件系統線(xiàn)允差為≤0.5mm。
e、因為桿件板厚不一樣,鉆孔時(shí)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(shí),根據不同的板厚差,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。
根據要鉆的桿件找出相對應的模板,安裝甩孔樣板。孔位和孔數應準確無(wú)誤,堅決杜絕多鉆孔和孔位鉆錯現象。
g、鉆孔進(jìn)刀量0.15mm/轉;轉速180rmp。鉆孔時(shí)不得使用冷卻液,不得隨意變更機床參數。
h、松夾,拆除覆蓋式模板,清掃平臺上內、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(shí)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6.2二維數控鉆孔胎架
采用二維數控鉆孔胎架在桿件兩端左、右各鉆出二個(gè)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
①箱形桿件的吊裝、翻轉
桿件在吊裝、翻轉過(guò)程中,為避免對鋼材的損傷,應采用專(zhuān)門(mén)的夾具及吊具進(jìn)行桿件的吊裝。我公司在多年的鋼梁生產(chǎn)中,自行設計了一套桿件吊裝及翻身工具。針對整體節點(diǎn)鋼桁梁,采用的吊裝、翻轉方法大致如下圖所示:
圖6.3 吊裝、翻轉方法示意圖
②其它桿件的吊裝、翻轉
其它桿件的吊裝、翻轉主要采用夾具直接進(jìn)行。
③節點(diǎn)板的吊裝、翻轉
節點(diǎn)板的吊裝、翻轉直接采用相應型號的磁吸吊進(jìn)行。
(10)桁梁桿件加工工藝
①桁梁桿件結構分類(lèi)
梁桿件由主桁、縱向聯(lián)結系、橫向聯(lián)結系構成。
主桁包括:上弦桿、下弦桿、中弦桿、系桿、節點(diǎn)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;主桁節點(diǎn)為整體節點(diǎn)。
縱向聯(lián)結系: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)結系:下層橋面平縱聯(lián),為交叉型設置,桿件為焊接“工”形構件,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(chēng) |
說(shuō)明 |
圖例 |
H
型
桿
件 |
1)鋼板校平
2)放樣、劃線(xiàn)編號
3)蓋板多頭精密切割下料、腹板數控切割下料
4)板料校正
5)不等厚蓋板對接邊銑斜面、開(kāi)坡口、對接、內側焊縫刨削成型、打磨、檢查;
6)腹板銑邊,蓋板倒棱
7)焊線(xiàn)打磨 |
|
8)在胎架上組拼成H型并點(diǎn)固焊。
|
|
9)埋弧自動(dòng)焊焊接 |
|
10)探傷
11)割引弧板
12)鏟磨
13)工梁校正機校正
14)火焰調校 |
|
|
15)劃線(xiàn)
16)用三維數控鉆床鉆定位孔 |
|
17)用覆蓋式模板鉆其余孔(模板與桿件用不少于2個(gè)定位銷(xiāo)定位,用不少于2個(gè)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 |
箱
型
桿
件 |
1)鋼材整平
2)放樣、劃線(xiàn)編號
3)豎板和加勁肋多頭精密切割下料,頂(底)板、隔板數控精密切割下料
4)豎板對接邊銑斜面、開(kāi)坡口、對接、內側焊縫刨削成型、打磨 |
|
5)豎板銑邊、隔板銑邊
6)頂(底)板刨坡口
7) 焊線(xiàn)打磨 |
|
8)組拼
①劃線(xiàn)組拼頂(底)板與加勁肋成頂(底)板單元
② CO2氣體保護自動(dòng)焊焊接
③ 調校
④劃線(xiàn)
⑤底板單元在組拼胎架上定位
⑥按線(xiàn)組拼端隔板及中間隔板,并在箱體兩端加設工藝隔板。 |
|
⑦組拼一側腹板 |
|
⑧ 組拼另一側腹板
9) 焊接隔板、打磨、檢查
10) 調校 |
|
11) 組拼頂板單元檢查 |
|
12) 取下工藝隔板,焊端隔板外箱體內四條角焊縫。
① 棱(坡口)角焊縫埋弧自動(dòng)焊
②探傷
③校正 |
|
13)劃線(xiàn)
14)三維數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(gè)定位銷(xiāo)定位,用不少于2個(gè)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
19)編號\包裝、發(fā)運 |
|
③節點(diǎn)板 |
節
點(diǎn)
板 |
1)鋼材整平
2)數控精密切割下料
3)編號 |
|
4)劃線(xiàn)
5)數控鉆床鉆定位孔(每處孔群很少4個(gè)) |
|
6) 用覆蓋式小模板套鉆每一處孔群(定位銷(xiāo)與夾緊螺栓各不少于2個(gè))
7)噴砂
8)噴鋁、編號
9)包裝、發(fā)運 |
|
表6.4整體節點(diǎn)桿件制造工藝流程(以S24節點(diǎn)為例工藝流程)…….
名稱(chēng) |
說(shuō)明 |
圖例 |
備注 |
1、單元件制造 |
節 點(diǎn) 板 |
板料下料
開(kāi)雙面坡口
平臺上對接
探傷
割除引熄弧板 |
|
鋼廠(chǎng)軋制能力限制,增加對接焊縫以及相應的隨橋試板 |
劃線(xiàn)精密切割下料(底邊預留機加工余量、磨光頂緊正公差、焊接收縮量),在板面劃出系統線(xiàn) |
|
|
模板鉆孔
根據孔位劃出銑邊線(xiàn) |
|
|
底邊銑邊、開(kāi)坡口 |
|
|
隔 板 |
多頭切割機精密切割下料 |
|
|
板邊緣銑邊
部分開(kāi)坡口 |
|
|
橫 梁 接 頭 板 |
多頭切割機精密切割下料 |
|
|
板邊緣銑邊
開(kāi)坡口 |
|
|
模板鉆孔 |
|
|
平聯(lián)連接板 |
數控精密切割下料 |
|
|
邊緣銑邊
開(kāi)坡口 |
|
|
模板鉆孔 |
|
|
底 板 |
數控精密切割 |
|
|
劃系統線(xiàn)、拼裝線(xiàn) |
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|
加 勁 肋 |
多頭切割機精密切割下料 |
|
|
板邊緣銑邊 |
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2、整體節點(diǎn)梁拼裝焊接 |
1 |
平臺上鋪設節點(diǎn)板(N1) |
|
|
2 |
安裝腹板(N5、N6、N7、N8、N9) 裝焊靠模加對系統線(xiàn)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) |
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|
6 |
裝端封板(N10、N11、N12、N13、N14、N15) |
|
|
7 |
裝焊靠模加對系統線(xiàn)輔助拼裝橫梁連接板(N19、N20)
裝焊加勁肋(N17) |
|
|
8 |
拼裝靠模加對系統線(xiàn)輔助拼裝平聯(lián)節點(diǎn)板(N21、N22、N23、N24) |
|
|
9 |
鉆底板支座孔 |
|
|
表6.5整體節點(diǎn)桿件制造工藝流程(以E18節點(diǎn)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,每節間橋面板橫橋向分滬漢蓉鐵路(HR)、京滬鐵路客運專(zhuān)線(xiàn)(GS)2類(lèi),橋面板縱向分為2塊,長(cháng)度分為3740(6740)mm、8260mm。橋面板板厚16 mm,采用板肋、型肋,長(cháng)度為3740(6740)mm的橋面板中間設橫梁一道(橫梁兩側間隔2m各一道橫肋),長(cháng)度為8260mm縱向每3 m設置一道橫肋,橫向布置4道縱梁。
①橋面板制造要點(diǎn)
鋼材首先進(jìn)行預處理后,根據排板圖及工藝放收縮量下料。下料采用數控及多頭精密切割;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(shí),采用橋面板倒裝裝焊胎架組裝,組裝胎設有縱、橫梁栓孔定位裝置。組裝時(shí)將縱、橫基線(xiàn)反到頂板上。
在剛性裝焊胎架內,CO
2氣體保護焊施平角焊。
工地焊接:板面板之間縱向對接,單面陶質(zhì)襯墊下CO
2氣體保護焊打底2道、埋弧自動(dòng)焊蓋面1道。
焊縫缺陷的返修和修磨:縫經(jīng)外觀(guān)檢查和無(wú)損檢測發(fā)現有超標缺陷應及時(shí)返修。凡是局部返修焊,當板厚大于25mm時(shí),返修焊的預熱溫度應高于正式焊縫預熱溫度20~30℃。孔、夾渣、未熔透等超出規定和無(wú)損檢測有超標缺陷,應查明原因,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(jìn)行返修焊。所有返修焊的焊縫應進(jìn)行修磨,并按原質(zhì)量標準要求進(jìn)行復檢,返修焊次數不宜超過(guò)兩次。
②橋面板制造工藝流程圖
(12)工廠(chǎng)試拼
鋼桁梁構件在工廠(chǎng)試拼場(chǎng)地進(jìn)行試裝時(shí),發(fā)現構件尺寸有誤不符時(shí),即可在試拼場(chǎng)地進(jìn)行尺寸修正和調整,避免在高空調整,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。
鋼梁應該按試拼圖進(jìn)行廠(chǎng)內試拼,試拼原則上采用平面輾轉局部試裝法,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)結系、橋門(mén)架及上、下橫向聯(lián)結系等部分,其中主桁(桁拱)全部類(lèi)型桿件參與試拼,主桁節間和上下平聯(lián)及橋面系(除橋面系板單元)進(jìn)行桁片拼裝,拼裝長(cháng)度不小于4個(gè)節間。
試裝用緊固螺栓必須使板層密帖,各聯(lián)結點(diǎn)的沖釘不得少于孔眼總數的15%,螺栓不得少于孔眼總數的25%。
試裝時(shí),必須用試孔器檢查所有工地孔,應有95%的孔能自由通過(guò)較設計孔小0.5mm的試孔器;100%自由通過(guò)較設計孔徑小0.75mm的試孔器,方可認為合格。
試裝過(guò)程中,應檢查拼接處有無(wú)互相抵觸情況,有無(wú)不易施擰螺栓處,螺栓頭、焊縫等是否影響安裝。
試裝結果應有詳細的檢查記錄并由工廠(chǎng)總工程師組織鑒定,合格后方可出廠(chǎng)。
試裝內容、要求和范圍、試裝的檢查標準等均應符合《招標文件》、圖紙設計要求、《鐵路鋼橋制造規范》(TB10212-98)的相關(guān)規定。
①主桁(桁拱)試拼
主桁桁拱試拼選用90m×250m場(chǎng)地,試拼胎架分三次搭設,首次搭設胎架為加勁桁,90m×250m場(chǎng)地可滿(mǎn)足2個(gè)加勁桁同時(shí)試拼,第二次搭設胎架為拱肋試拼胎架,2個(gè)胎架同時(shí)試拼,第3次搭設胎架為拱肋合龍試拼胎架。在試拼場(chǎng)地硬化地面放1:1大樣,按大樣搭設胎架,胎架與基礎預埋件連接,胎架平面操平,根據大樣線(xiàn)形在胎架上設置定位擋塊。
主桁(桁拱)試拼采用100噸汽車(chē)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(gè)單元(或節間)應先行檢查和調整合格后再繼續試拼下一單元。當四個(gè)節間檢驗合格后可拆除前兩節間并轉移到其他試拼項目中(考慮到試拼各項目中構件存在交叉的情況,首批試拼長(cháng)度應大于6節間,以確保2節間保留作下2節間的試拼用,同時(shí)保證其他試拼項目4節間試拼所需構件)。
②主桁之外的試拼項目
主桁之外的試拼項目場(chǎng)地選在結構廠(chǎng)38m跨50噸龍門(mén)天車(chē)(38m×200m)區域試拼。
加勁桁聯(lián)結系、橋門(mén)架、橫聯(lián)全拼,上下拱肋平聯(lián)根據矢高大小,取5~8節間作為試裝分段,按豎曲線(xiàn)搭設胎架,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)結點(diǎn)的沖釘不得少于孔眼總數的15%,螺栓不得少于孔眼總數的25%。
試裝應循序進(jìn)行。每拼完一個(gè)單元(或節間)應先行檢查和調整合格后再繼續試拼下一單元。
試裝時(shí),必須用試孔器檢查所有工地孔,應有95%的孔能自由通過(guò)較設計孔小0.5mm的試孔器;100%自由通過(guò)較設計孔徑小0.75mm的試孔器,方可認為合格。
試裝過(guò)程中,應檢查拼接處有無(wú)互相抵觸情況,有無(wú)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符合表下表的規定。
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(shuō) 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(cháng) |
±5 |
S≤50000 |
±S/10000 |
S>50000 |
4 |
拱度 |
±3 |
當f≤60時(shí)(f-計算拱度) |
±5f/100 |
當f>60時(shí)(f-計算拱度) |
5 |
旁彎 |
±≤S/5000 |
橋面系中線(xiàn)與其試裝全長(cháng)(S)的兩端中心所連接直線(xiàn)的偏差 |
6 |
節間長(cháng)度 |
±2 |
|
7 |
對角線(xiàn) |
±3 |
每個(gè)節間 |
8 |
平聯(lián)節間對角線(xiàn)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(shuō) 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(xiàn)與其試裝全長(cháng)(l)的兩端中心所連接直線(xiàn)的偏差 |
6 |
支點(diǎn)高低差 |
2 |
支座處三點(diǎn)水平時(shí),另一點(diǎn)翹起高度 |
試裝結果應有詳細的檢查記錄并由工廠(chǎng)總工程師組織鑒定,合格后方可出廠(chǎng)。
5、涂裝方案
5.1 鋼桁梁廠(chǎng)內涂裝方案
南京大勝關(guān)長(cháng)江大橋主橋鋼桁梁鋼結構涂裝施工工程,具體涂裝內容包括:鋼梁主桁、主桁腹桿、聯(lián)結系、鋼桁橋面系、人行道部分鋼結構涂裝工程。
(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(chǎng)、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:所有涂料應裝在密閉容器內,容器的大小應方便運輸。每個(gè)容器應在側面貼說(shuō)明書(shū),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(chǎng),當生產(chǎn)日期是編碼的,還應提供編碼解讀方法。
涂料檢驗及試驗:
除非另有規定,為了保證質(zhì)量,每批用于施工的涂料應抽樣送專(zhuān)門(mén)檢測部門(mén)進(jìn)行復檢,合格后方可用于涂裝。油漆抽樣應符合國家有關(guān)規定,并在監理、油漆商、施工方共同在場(chǎng)時(shí)抽取、封樣。
油漆試驗
涂裝前提取“A”樣品作油漆復檢(同一批號油漆總量超過(guò)4000升時(shí)增加一個(gè)),容量2升(不同組分按比例提取總容量為2升),提取“B”樣品封存備查,容量500毫升。樣品B應按不同組分分別密封,在封條(或火漆)上有監理、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”應遵照監理工程師的指示,送至具有一定資質(zhì)的試驗部門(mén)進(jìn)行相關(guān)檢驗。
涂料開(kāi)始使用前,應留有充足的時(shí)間取樣和試驗。除非得到監理工程師允許,涂料作業(yè)(工藝試驗除外)只有在監理工程師確認第一批樣品“A”合格時(shí)才能開(kāi)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(kāi)始前,由總承包單位組織,監理、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(jìn)行各工序工藝試驗,工藝試驗按4-1的涂裝要求進(jìn)行,在試驗過(guò)程中根據施工要求調整參數以很終滿(mǎn)足施工需要,從而確定各施工參數。工藝試驗合格,并在接到總承包單位和監理下達的開(kāi)工令后,方可正式施工。
5.2 鋼結構工廠(chǎng)涂裝
(1)結構處理
二次涂裝前須對構件表面進(jìn)行檢查,并作出標識,采用手動(dòng)或電動(dòng)工具按表中要求進(jìn)行打磨處理,必要時(shí)需先進(jìn)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(guò)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(jiàn)飛濺物;2.鈍角飛濺物可不打磨。 |
目測 |
3 |
焊接咬邊 |
超過(guò)0.8mm深或寬度小于深度的咬邊需采取補焊或打磨進(jìn)行修復。 |
目測 |
4 |
表面損傷 |
超過(guò)0.8mm深的表面損傷、坑點(diǎn)或裂紋必須采取補焊或打磨進(jìn)行修復。 |
目測 |
5 |
手工焊縫 |
表面超過(guò)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(dòng)焊縫 |
一般不需特別處理。 |
目測 |
7 |
正邊焊縫 |
帶有鐵槽、坑的正邊焊縫應按“咬邊”的要求進(jìn)行處理。 |
目測 |
8 |
焊接弧 |
按“飛濺”和“表面損傷”的要求進(jìn)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?lài)娚白鳂I(yè)環(huán)境要求(見(jiàn)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?yè)Q算,或直接用儀器測量空氣濕度 |
涂裝房?jì)炔捎贸凉駲C、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(diǎn)溫度3℃ |
鋼板溫度儀測量 |
空氣露點(diǎn) |
|
露點(diǎn)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(jiàn)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(wú)油、干燥、
無(wú)雜物 |
白布打靶試驗 |
白布應無(wú)油跡、水跡和顆粒 |
壓力 |
≥0.6MPa |
普通壓力表測量 |
全部采用進(jìn)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
壓縮空氣(無(wú)油、無(wú)水) :0.6-0.8MPa;噴距 :120-200mm;噴角:65-70
0(杜絕90
o噴砂)。
④?chē)娚扒皽蕚?br />
根據工藝試驗選用可以滿(mǎn)足規范中清潔度和粗糙度要求的磨料規格;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,應使用除濕、加溫等進(jìn)行環(huán)境控制。噴砂開(kāi)始前開(kāi)啟空壓機,同時(shí)由質(zhì)檢員檢測出氣口壓縮空氣清潔度,并將檢驗結果記錄于鋼結構噴砂除銹質(zhì)量記錄表中。
⑤噴砂
在噴砂過(guò)程中,對內外表面同時(shí)進(jìn)行噴砂處理,噴砂時(shí)嚴格按噴砂工藝參數進(jìn)行施工。在噴砂過(guò)程中,每天至少進(jìn)行一次環(huán)境檢測,并根據實(shí)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(guò)程中定期進(jìn)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(jìn)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(jìn)行真空吸塵,使工件表面徹底清潔;吸塵結束自檢、專(zhuān)檢合格后,報監理工程師驗收。
2)噴漆
①?lài)娖嶙鳂I(yè)環(huán)境及檢測方法(見(jiàn)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(shí)如溫度、濕度不滿(mǎn)足環(huán)境要求,可使用加熱干燥機、鼓風(fēng)機、通風(fēng)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(diǎn)溫度+3℃ |
鋼板溫度儀、露點(diǎn)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(shí)內進(jìn)行涂裝,涂裝前應保護涂裝表面,防止二次污染;
噴涂底漆前應預涂所有焊縫、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(guò)了熟化期方能施工,超過(guò)混合使用期禁止使用,在施工過(guò)程中應根據施工需要調配適量的涂料;
嚴格按涂裝工藝施工,涂層要均勻,不出現流掛、漏噴、干噴等缺陷;
不同漆種選用不同漆泵,噴槍與工作面應保持適當的距離和角度(90°)。為便于噴涂,可對油漆進(jìn)行不超過(guò)規定值的5%的稀釋?zhuān)?br />
為保證涂裝干膜厚度,涂裝時(shí)應用濕膜卡連續自測濕膜厚度(無(wú)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)
按供應商提供的資料,根據施工的實(shí)際溫度、濕度等環(huán)境因素,確定重涂的間隔時(shí)間,并嚴格執行;
正確記錄施工環(huán)境條件、油漆品種、數量、涂裝部位等參數;
待焊接的焊縫處50mm范圍內貼膠帶保護在施工中嚴格按表逐項進(jìn)行檢查。
表6.13噴漆施工的質(zhì)量檢驗
序號 |
檢查內容 |
檢查方法及使用儀器 |
A |
壓縮風(fēng)的清潔檢查 |
濾紙和棉布 |
B |
壓縮風(fēng)的風(fēng)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 |
按施工工藝規范 |
F |
表面處理與涂裝的間隔時(shí)間 |
按施工工藝規范 |
G |
周?chē)蓛舻目諝?/td>
|
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(kāi)始噴涂施工,完工時(shí)間及過(guò)程 |
按施工工藝規范 |
5.3 各部位工廠(chǎng)涂裝作業(yè)細則
(1)鋼梁主桁涂裝
噴砂處理經(jīng)監理工程師確認合格后,首先進(jìn)行無(wú)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(jìn)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(jìn)行第一道環(huán)氧富鋅漆的預涂、噴涂,施工過(guò)程中隨時(shí)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(jìn)行檢查、清理,自檢、專(zhuān)檢合格后報監理驗收。驗收合格后在合適的環(huán)境條件下且在重涂間隔期內進(jìn)行第二道環(huán)氧富鋅漆的預涂、噴涂,施工過(guò)程中隨時(shí)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(jìn)行檢查清理,檢測膜厚;自檢、專(zhuān)檢合格后報監理驗收。驗收合格后在重涂間隔期內進(jìn)行第一道環(huán)氧云鐵中間漆的預涂、噴涂,施工過(guò)程中隨時(shí)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(jìn)行檢查清理,檢測膜厚;自檢、專(zhuān)檢合格后報監理驗收。驗收合格后在重涂間隔期內進(jìn)行第二道環(huán)氧云鐵中間漆的預涂、噴涂,施工過(guò)程中隨時(shí)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(jìn)行檢查清理,檢測膜厚;自檢、專(zhuān)檢合格后報監理驗收。驗收合格后在重涂間隔期內進(jìn)行第一道聚合硅氧烷面漆的預涂、噴涂,施工過(guò)程中隨時(shí)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(shí)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(guān)質(zhì)量和涂層附著(zhù)力(劃格法)。專(zhuān)檢合格后報監理驗收。
(2)聯(lián)結系、主桁腹桿及人行道部分涂裝
噴砂處理經(jīng)監理工程師確認合格后,首先進(jìn)行無(wú)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(jìn)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(jìn)行第一道環(huán)氧富鋅漆的預涂、噴涂,施工過(guò)程中隨時(shí)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(jìn)行檢查、清理,自檢、專(zhuān)檢合格后報監理驗收。驗收合格后在合適的環(huán)境條件下且在重涂間隔期內進(jìn)行第二道環(huán)氧富鋅漆的預涂、噴涂,施工過(guò)程中隨時(shí)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(jìn)行檢查清理,檢測膜厚;自檢、專(zhuān)檢合格后報監理驗收。驗收合格后在重涂間隔期內進(jìn)行第一道環(huán)氧云鐵中間漆的預涂、噴涂,施工過(guò)程中隨時(shí)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(jìn)行檢查清理,檢測膜厚;自檢、專(zhuān)檢合格后報監理驗收。驗收合格后在重涂間隔期內進(jìn)行第二道環(huán)氧云鐵中間漆的預涂、噴涂,施工過(guò)程中隨時(shí)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(jìn)行檢查清理,檢測膜厚;自檢、專(zhuān)檢合格后報監理驗收。驗收合格后在重涂間隔期內進(jìn)行第一道脂肪族聚氨酯面漆的預涂、噴涂,施工過(guò)程中隨時(shí)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(shí)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(guān)質(zhì)量和涂層附著(zhù)力(劃格法)。專(zhuān)檢合格后報監理驗驗。
(3)鋼橋面涂裝
噴砂報檢合格后對鋼橋面板上表面進(jìn)行無(wú)機富鋅的預涂、噴涂,使干膜厚度達到40μm,自檢、專(zhuān)檢合格后報監理驗收。
其余部位的涂裝同前聯(lián)結系、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(shí),移墩后的支點(diǎn)應讓開(kāi)原擱墩處。對移墩后的原墩位處周邊涂層進(jìn)行保護,用手提式真空噴砂機進(jìn)行噴砂除銹或用打磨機進(jìn)行打磨,周邊涂層打磨出坡度,自檢、專(zhuān)檢合格后向監理報驗。報驗合格后進(jìn)行環(huán)氧富鋅漆的補涂,使膜厚達到40μm;以后隨各道涂層進(jìn)行涂裝,換墩后的墩位部分在現場(chǎng)進(jìn)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(wú)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(chǎng)進(jìn)行,也可在現場(chǎng)進(jìn)行;建議在工廠(chǎng)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(shí)進(jìn)行。
6、桿件存放及保管
⑴鋼桁梁構件的存放場(chǎng)應堅實(shí)、平整、通風(fēng)有排水設施。支承處應有足夠的承載力,不允許在鋼桁梁構件存放期間出現不均勻沉降。
⑵鋼桁梁構件的堆放,按圖紙給定的臨時(shí)支點(diǎn)擱置,多層堆放應符合圖紙要求及監理工程師的指示。正交異性橋面板塊構件的堆放,應使各臨時(shí)支點(diǎn)間受力均勻,吊運時(shí)應采取措施確保板塊構件不變形。
⑶按拼裝順序編號、按吊裝順序安排存放和運輸位置。將先吊裝的構件放在外面,后吊裝的構件放在里面。
⑷鋼桁梁構件運輸時(shí),用鋼絲繩將其牢固固定在運輸車(chē)上,綁扎鋼絲繩時(shí),在與鋼絲繩接觸的邊緣加墊木板,防止損傷構件。
⑸桿件間應留有適當空隙。
7、工地現場(chǎng)焊接施工方案
鋼梁架設后,其中橋面板橫梁、橫肋、接板與主桁橫梁連接板高栓連結。板肋及縱梁采用拼接板高栓連結,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(shí)連接到位,穿入沖釘、螺栓進(jìn)行連接。調整中心線(xiàn),拼裝間隙,確認無(wú)誤后,進(jìn)行相鄰之間的定位,再調整板邊的錯邊量,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:
◇所有焊縫區打磨除銹,焊縫兩測各30mm范圍清理打磨,清理到見(jiàn)金屬光澤。
◇焊縫區清理合格后,粘貼陶質(zhì)襯墊,襯墊粘貼24小時(shí)內完成全部焊接。
◇采用CO2氣體半自動(dòng)藥芯焊打底2道,埋弧自動(dòng)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(chēng)向兩側焊
◇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。焊材應按說(shuō)明書(shū)的要求烘焙與保溫。
◇焊接順序及方向示意圖
4人對稱(chēng)從中間向兩測施焊
⑶焊縫質(zhì)量檢驗
◇外觀(guān)質(zhì)量100%,超聲波100%,全長(cháng)范圍內探傷,焊縫長(cháng)30%X光檢查,具體位置監理工程師定。
◇無(wú)損探傷由持證人進(jìn)行
◇焊接后24小時(shí)無(wú)損檢測
◇按設計規定做產(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(shí)連接件及吊點(diǎn)割除
臨時(shí)連接件及吊點(diǎn)必須采用焰割方法割除,切割時(shí)距面板3mm以上,然后打磨平,用磁粉探傷。