钢箱梁组织设计方案.docx

1、钢箱梁组织设计方案钢箱梁制造施工组织设计方案1.工程概况本桥理论桥跨为2x40米，为两跨等截面连续钢箱梁桥，是连接呼和浩特至锡林浩特跨线改建桥，钢桥纵向位于1.6%的上坡及R3500米的凸竖向曲线上，安装时在桥跨中部设置1.625cm预拱度;钢桥横坡由梁段绕中轴线旋转而成.如下图。全桥钢箱梁横断面为单箱单室构造，桥顶面单幅桥宽15.5米，底面宽11.5米，梁高1.8米，主要由顶板、底板、腹板、横隔板、U肋、悬臂板等组成，如下图。2本工程拟采用的标准（1）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）;（2）钢结构工程施工质量验收规范（GB 50205-2001）;（3）铁路钢桥保护涂装（Tb/

2、T1527-2004）;（4）铁路钢桥制造规范（TB10212-2009）;（5）金属拉伸试验方法(GB228-2002)；（6）金属弯曲试验方法(GB232-2002)；（7）金属夏比（V型缺口）冲击试验方法(GB229-1994)；（8）低合金高强度结构钢（GB/T1591-2008）；（9）建筑钢结构焊接技术规程（JGJ 81-2002）；（10）热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量、及允许偏差（GB709-88）；（11）手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸（GB985-88）；（12）埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸（GB986-88）；（13）低合金钢埋弧焊用焊剂（GB12470-90）；

3、（14）钢熔化焊脚接焊缝磁粉探伤（JB/T6061-92）；（15）钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级（GB/T 11345-1989）。（16）金属熔化焊焊接接头射线照相（GB/T3323-2005）；3.施工组织安排根据本工程的特点，我公司将合理设置施工组织结构，配置技术能力强、施工经验丰富的管理人员进行车间和桥位现场管理；配置适合本工程特点的设备进行施工，保质保量的完成合同所涉及到的工程内容3.1 施工组织结构设置3.2 拟投入本工程的主要管理人员序号姓 名职务备注1叶朝清项目经理兼任2肖贵辉项目常务副经理3曾伟项目总工4吴运宏质量技术员5李国远质量主管兼任6熊文全安全主管兼任7唐菱

4、生产安全员8马 梅财务主管兼任3.3 拟投入的劳动力配置计划表拟投入的劳动力配置计划表序 号项 目数 量（人）配置总数板单元制造桥位安装备 注1放样、切割10102装配工2010103气刨工3124焊工3818205涂装工2010106电工2117起重工3128辅助工2010109小计1166155注：人员根据实际生产进度进行动态调整。4 .拟投入本工程的设备及仪器拟投入本合同项目的主要机械设备及仪器清单序号机械设备名称规格型号数量（台/套）备注1数控火焰切割机12半自动火焰切割机103手把切割104CO2保护焊机205埋弧焊机1-46直流电焊机5-107汽车吊25-75吨2-4租赁8龙门吊4

5、-40吨/19M 1自制9角向磨光机若干10喷砂机211空压机412无气喷涂机213冲击试样缺口拉床114手拉葫芦1015水准仪1施工单位配合16全站仪1施工单位配合17长度检测工具若干18测厚仪119202122235.施工总体策划5.1 钢箱梁制作安装总体思路根据现场施工环境及钢箱结构形式，本钢箱梁拟采取“车间板单元+现场节段组拼和安装”的方式进行钢箱梁制造。（1）车间板单元制作本阶段主要完成顶板单元、横隔板单元、底板单元、腹板单元和翼缘板单元等的焊接、单元件表面处理、电弧喷铝和油漆喷涂等工作。（2）现场节段组拼和节段安装（a）本阶段主要完成钢箱节段组装、焊接及油漆喷涂等工作。（b）为配合

6、钢箱节段组装、板单元卸货和吊装转运，在单幅桥的两侧布置型钢支架，支架上安装架桥机导梁作为龙门吊轨道梁，并在导梁上布置两台2-40T的龙门吊；龙门吊覆盖整个节段组拼区域和部分安装区域。（c）在引桥位置采用型钢焊接组拼胎架，并在抬架上组拼焊接钢箱节段。单幅桥钢箱节段共分两轮，每轮分别组装两个吊装节段，现场基本布置如下图。（d）钢箱第一轮节段组拼完毕后，借用原未拆除的旧桥墩作为钢箱节段安装支架，采用龙门吊依次安装吊装节段2和吊装节段1。然后在原胎架上进行第二轮节段组拼，组拼完毕后，将节段依次吊装至现已安装的钢箱上进行短时间存放，并将靠进呼和浩特组拼区域的架桥机梁拆除并安装至吊装节段3（第三吊）的位置

7、，然后进行吊装节段3安装；吊装节段3安装完毕后，拆除吊装节段1（第二吊）上方的架桥机梁，并安装至吊装节段4（第4吊）位置，然后进行吊装节段4安装。（e）A幅桥安装完毕后，将起吊设备安装至B幅桥，拆除B幅桥，并按照A幅桥的方法制作和安装B幅桥。（f）全桥全部制作安装完毕后，采用移动脚手架进行油漆补涂和面漆喷涂。（4）施工区间交通疏导基本方案为保证施工区间行车安全及不对交通造成大的影响，拟进行以下的交通疏导。（a）将A幅桥车流引入B幅桥，然后拆除A幅桥,拆桥区间根据拆除位置分别对下方高速公路进行封闭和改道处理。（b）封闭开往集宁的高速公路，进行钢箱梁起吊设备支架及起吊设备安装及组拼胎架制作。（c）

8、待A幅桥A1、A2节段安装完毕后,清除A1、A2下方的建筑垃圾,并将车流引入开往集宁的车道,然后进行A3、A4节段安装。（d）A幅桥全线贯通后，将车流引入A幅桥，然后按照A幅桥的交通疏导方法进行B幅桥施工交通疏导。5.2 钢箱梁施工流程5.3 现场布置示意图5.3.1 A幅桥施工现场布置示意图现场平面及立面布置示意图 安装位置横向示意图 节段组装位置横向示意图5.3.2 B幅桥施工现场布置示意图现场平面及立面布置示意图 安装位置横向示意图 节段组装位置横向示意图6.钢箱梁施工工艺方案6.1 钢箱梁施工前准备6.1.1 施工技术文件准备根据本工程施工特点及施工需要进行施工图纸、焊接工艺评定方案等

9、技术资料的准备。钢箱梁制造技术资料主要包括：（1）钢箱梁节段划分图：按照规范及设计的要求进行节段划分，然后报监理及设计进行审核。（2）施工图：按照审核批准后的分段方案进行生产图纸转化，将其转化成满足生产需要的节段总图、部件图、零件图、排料图等。（3）焊接工艺评定方案：按照TB10212-2009及产品接头形式拟定工艺评定方案，并报监理审批。（4）钢箱梁施工组织设计（5）钢箱梁板单元制作工艺（6）钢箱梁桥位组装工艺（7）钢箱梁桥位满堂支架设计及计算6.1.2 工艺评定试验（1）按照TB/T10212-2009 附录C的要求制定“焊接工艺评定方案”,并报监理工程师进行审批。（2）按照审批后的“工艺

10、评定方案”制作工艺试板.并进行相关项目的检验和试验。（3）所有试验均在监理工程师的旁站监督下完成,工艺评定试验通过后，按照工艺评定结果制定焊接、施工工艺规程。焊接工艺评定试验程序见下图。焊接工艺评定流程图6.1.3 主要材料采购及验收（1）钢板进场验收（a）钢板复验程序流程图（b）根据图纸要求，本次工程主体所采用的钢材为Q345D,其材料的化学成分和力学性能应符合低合金高强度结构钢（GB/T1591-2008）的规定。（c）根据设计图纸材料要求及工程量，编制材料统计清单，统计时充分考虑材料的套裁、搭配、消耗率，同时要做到规格尽量要少。（d）材料到场后，积极组织人员进行材料进场验收工作。（e）按

11、照低合金高强度结构钢（GB/T1591-2008）标准规定的试验方法：化学成份按GB223钢铁及合金化学成份分析方法进行，机械性能按照GB228金属拉伸试验方法及GB6397金属拉伸试验试样、GB232金属弯曲试验方法、GB229金属夏比（V型缺口）冲击试验方法进行检测，严格按桥梁用结构钢（GB/T714-2008）标准进行验收。（f）检查钢材表面锈蚀等级是否符合涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（GB8923-88）的规定。（g）检查钢材的外观尺寸偏差是否是允许范围之内。（h）对检验不合格的材料，立即在不合格的材料上做出标识，防止不合格材料进入制作环节。（i）制定严格的材料管理制度，做到分类堆

12、放、标识明确、专料专用、随用随取。（2）焊接材料进场验收（1）根据焊接工艺评定试验结果确定焊接材料，焊接材料的型号应与焊件材质相匹配。（2）焊接材料除进厂时检查生产厂家的出厂质量证明外，还按有关标准进行复验，并做好复验检查记录。（3）选定焊接材料，必须符合下表所列标准的规定。名 称使用钢种标 准标 准 号焊丝碳素钢、合金钢熔化焊用钢丝GB/T 14957-1994焊丝低碳钢、低合金钢、合金钢气体保护焊用钢丝GB/T 14958-1994焊丝碳素钢、低合金钢气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 8110-2008焊条碳素钢碳钢焊条GB/T 5117-1995焊条低合金钢低合金钢焊条GB/T

13、 5118-1995焊丝、焊剂碳素钢埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T 5293-1999焊剂低合金钢低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T 12470-1990（3）防腐材料进场验收（a）根据施工图设计文件要求选定涂装材料，编制采购清单。向大型正归的厂家购买。（b） 涂装材料进厂后，检查出厂的材料质量保证书，并按文件要求进行油漆检查。（c）验收完毕后，按油漆说明书进行油漆的保管，确保油漆质量。6.2 钢箱梁制作分段6.2.1 钢箱纵向分段根据道路运输要求及结构本身的特点，在不改变原设计结构的基础上，对分段位置进行了调整，加长了节段长度，将部分节段进行了合并，全桥左右两幅纵桥向分别分成4个吊装节段，如下图。

14、节段划分示意图（仅示一幅桥）6.2.2 钢箱横向分段综合道路运输规定、钢板供料、及标准化要求，钢箱梁每个制作节段在横向分别分成顶板单元、横隔板单元、底板单元、腹板单元和悬臂板等组成，如下图。横向分段示意图6.3 钢箱梁板单元制作6.3.1 放样、下料基本要求1放样及号料（1） 放样和号料应严格按图纸和工艺要求进行。样板、样杆、样条制作的允许偏差应符合下表的规定。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1.0（2） 对于形状复杂的零、部

15、件，在图中不易确定的尺寸，通过放样校对后确定。（3） 放样和号料严格按工艺要求进行，预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。（4） 号料前检查钢料的牌号、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，对钢材进行矫正、清理后再号料；号料外形尺寸允许偏差为1mm。（5）号料时注意钢材轧制方向与拱、梁受力方向一致。（6） 钢板的起吊、搬移、堆放过程中，保持其平整度。（7）放样流程见图4.3-1流程图说明： 工艺性分析：包括单元件划分和焊接坡口设计等补偿量确定依据：焊接工艺性试验、所承制的其它桥梁实测数据、零件加工要求。成组分析内容：零件下料方式、零件加工方式、单

16、元件对零件的需求、梁段对单元件的需求等材料利用率分析：数控下料零件由数控编程软件自行分析、非数控下料零件以电脑放样面积比例为判断依据，对不符合条件的套料报项目总工批准后实施。2下料（1）钢箱梁的主要零部件原则上采用气割切割，并优先采用精密切割、数控自动切割。手工切割只用于次要零件或手工切割后还须再行加工的零件。（2）气割切割零部件边缘允许偏差规定值为：精密气割边缘： 1.0mm自动或半自动气割边缘： 1.5mm手工气割边缘： 2.0mm（3） 精密切割边缘表面质量应符合下表之规定。精密切割边缘表面质量要求 等 级项 目用于主要零部件用于次要零部件附 注表面粗糙度Ra25m50mGB/T1031

17、-1995用样板检测崩 坑不允许1m长度内，容许有一处1mm超限应修补，按焊接有关规定塌 角圆角半径0.5mm切割面垂直度0.05t，且不大于2.0mmt为钢板厚度。熔渣块状的熔渣虽有散布附着现象，但不残留，易清除（4）对于工艺要求再行机加工的气割零部件，其尺寸偏差可按工艺技术文件或图纸上注明的尺寸执行。或者采用铣刨公差0.5mm。3零件矫正、弯曲（1） 零件采用冷矫正或热矫正；其中冷矫正表面不出现层状撕裂裂纹。（2） 主要受力零件冷作弯曲时，内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍，小于者必须热煨。冷作弯曲后零件边缘不得产生裂纹。（3） 零件矫正后的偏差满足下表的规定。零件矫正允许偏差零 件名 称简

18、 图说明允许偏差(mm)板材平面度每米范围f1直线度全 长范 围L8000f2L8000f3四角不平度0.3（4）冷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。采用热矫时，热矫温度应控制在600-800，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。6.3.2 底板单元制作底板单元主要由底板和U肋组成，如下图。底板单元结构示意图底板单元制作基本流程如下：（1）下料及成型U肋下料及成型：采用半自动火焰切割机划线下料，下料时直接将坡口切割成型。零件下料完毕后，采用折弯机成型。成型时需注意坡口方向均朝外。底板下料：在荒料上划出纵横基准线（在端部打上样冲眼），然

19、后以纵基线为基准，划出底板宽度方向位置线，以横基线为基准，划出底板长度方向的位置线，并采用半自动火焰切割机划线下料及开坡口，长度方向仅切割一端，另外一端待组焊完毕后二次号割和开坡口。如下图需要注意的是，由于底板桥位横向对接是采用陶瓷衬垫进行单面焊双面成型，因此，底板在宽度方向需减去陶瓷衬垫间隙尺寸4*n(n为对接接头数量)，且底板的坡口方向均朝上，如下图。（2）按涂装体系要求对底板顶面U肋覆盖区域喷涂/刷无机富锌底漆。（3）将U肋进行喷砂处理，然后对其内外表面进行防腐处理。（4）底板单元组装 以纵横基线为基准，划线组装U肋。注意：U肋组装时需从一端往另外一端进行点焊固定。组装完毕，将其转至反变

20、形胎架上进行焊接，宽度为1.83米的反变形胎架弦高控制在2060mm之间，如下图。组装完毕结构示意图反变形胎架示意图为保证U肋80%熔透，底板单元焊接时，需将反变形胎架倾斜20度，使其变成船形焊位置。（5）底板单元焊接焊接方法：采用实芯焊丝二氧化碳气体保护焊焊接。焊接顺序：先焊中间U形肋的焊缝，然后对称焊接两侧U肋的焊缝，焊接时，需从焊缝中间往两侧对称施焊，如下图。焊接顺序示意图（6）二次号割：焊接完毕，经矫正处理后，以横基线为基准，划线切割底板另一端至要求尺寸（L-4*n），并按图纸要求切割焊接坡口。（7）防腐处理：板单元尺寸和焊缝质量均检查合格后，转至喷砂涂装工序，按涂装体系要求进行表面处

21、理、电弧喷铝及完成除末道面漆外的其他所有油漆喷涂。 注意：焊接部位两侧需各预留至少50mm不喷涂油漆，并将坡口进行保护。6.3.3 顶板单元制作 （1）顶板单元结构与底板单元类似，均由顶板和U肋(或加劲肋)组成，如下图。 顶板单元结构图1 顶板单元结构图2 （2）制作基本流程：下料及成型顶板内表面及U肋内表面处理U肋覆盖区域喷涂/刷无机富锌底漆顶板单元组装焊接校正二次号割防腐处理（3）注意事项：带加劲肋顶板单元可直接进行组装焊接，待组焊完毕后整体进行喷砂防腐处理。顶板段内及段间连接坡口均开成单边V形25度，且均朝箱体上方。下料及二次号割时注意减去因采用陶瓷衬垫工艺而预留的间隙尺寸（L-4*n）

22、。（4）各工序制作要求请参见“6.3.2 底板单元制作”相关内容，此处不在重述。6.3.4 腹板单元制作（1）腹板单元由腹板和加劲肋组成，如下图，结构与靠近悬臂位置的顶板单元相类似，如下图。（2）制作流程：下料组装焊接校正二次号割及开坡口喷砂腹板外露面电弧喷铝涂装（3）注意事项：腹板坡口均在板单元制作完毕后开。腹板与顶面连接坡口为单边V形30度坡口，方向朝箱体外；腹板与底板连接坡口为单边V形30度坡口，方向朝箱体内；腹板段间对接坡口开成单边V形25度，采用单面焊，反面清根工艺。坡口朝向箱体内。（4）各工序制作要求请参见“6.3.2 底板单元制作”相关内容，此处不在重述。6.3.5 横隔板单元制

23、作（1）横隔板单元主要由横隔板、人孔圈、水平加劲肋和竖向加劲肋组成，如下图。横隔板结构示意图（2）制作基本流程：（a）下料及成型：采用数控火焰切割机编程下料，U肋开口尺寸需单侧大于设计尺寸2mm。采用半自动火焰切割机划线切割加劲肋和人孔加强圈采用折弯机进行人孔加强圈成型，人空加强圈从中间一分为二分别进行成型。（b）横隔板组装将横隔板放在平台上，然后以横隔板中心为基准，划线组装水平和竖向加劲肋。组装时，从中间位置依次向两端点焊固定。组装人孔加强圈。（c）焊接焊接方法：采用实芯焊丝二氧化碳气体保护焊焊接。焊接顺序：先焊人孔加强圈与横隔板的贴角焊缝，再焊人孔加强圈对接焊缝，然后焊竖向加劲肋贴角焊缝，

24、再焊竖向肋与水平肋的贴角焊缝，最后焊接水平加劲肋与横隔板贴脚焊缝。焊接时注意对称施焊，长焊缝需从中间往两侧对称施焊。焊接顺序如下图。横隔板焊接顺序示意图（d）焊接完毕，检查外形尺寸及焊缝外观质量，经检查合格后，转入涂装工序，按涂装体系要求进行油漆喷涂。6.3.6 焊接质量检查1 钢箱梁焊接外观质量检查（1）焊缝焊接完毕后，应及时进行焊缝外观检测，并填写检测记录。所有焊缝均不得有裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣、未填满及焊漏等缺陷。检测项目及标准见下表。2 钢箱梁焊接内在质量检查（1）焊缝探伤应在焊接24小时后进行，探伤人员须持证上岗，且探伤设备在检定周期内。（2）焊缝无损检验的质量分级、检验方法、检验

25、部位及执行标准应符合下表相关规定.6.3.7 钢箱梁板单元涂装及检验要求1内外面涂装体系2涂装要求及注意事项(1)按图纸规定涂层配套进行喷涂，涂装材料、工艺及性能要求等亦应符合图纸要求。(2) 涂装前仔细确认涂料的种类、名称、质量及施工位置，并对批量油漆的主要性能指标和粘度、附着力、干燥时间等进行检验。(3) 对双组份涂料要明确混合比例，并搅拌均匀、熟化后使用。混合后如超过使用期，则不得使用。(4) 涂料按涂装方法（喷涂或刷涂）、工作温度、湿度，用规定的稀释剂。如变动稀释剂的品种和用量，必须经甲方代表的批准，否则不得使用。(5) 注意留出焊缝处不涂油漆，节段分段边缘（即接头50mm宽）不喷漆，

26、以免影响焊接质量。(6) 根据涂料性能选择正确的喷涂设备，在使用前应仔细检查储料罐、输料管道及喷枪是否干净、适用；检查高压空气压力、管道喷嘴是否符合工艺要求，高压空气中是否有其他油物和水。(7) 在运输和安装过程中，对损坏的油漆及需现场补涂的应进行补涂，对大面积损伤的，必须重新打砂按层修补。局部小面积损伤者用手工打磨，进行修补。 3涂层质量要求和检测(1) 漆膜的外观要求漆膜要求平整、均匀，漆膜无气泡、裂纹，无严重流挂、脱落、漏涂等缺陷，面漆颜色与比色卡相一致。(2) 漆膜厚度的要求与检测（a）用电子涂层厚度仪和磁性测厚仪、横杆式测厚仪等测量漆膜厚度。(b) 每涂完一层后，检查干膜厚度，出厂前

27、检查总厚度。 (3) 漆膜附着力的检验漆膜附着力测试采用划格法按色漆和清漆、漆膜的划格试验(GB/T9286-1988)进行划格评级，并应达到1级以上。6.3.8 钢箱梁板单元存放和运输（1）检验合格的单元件转入专用存放场地存放，单元件转运时加专用托架，存放场地基础具有足够的强度，满足存放承载要求。（2）不同的单元件单独存放，底板单元件最多叠放4 层，横隔板单元件最多叠放5层，腹板单元件最多叠放3 层。层间垫放2002803000 垫木，垫木沿单元件长度方向间距不大于5m，且应摆放整齐平稳，防止堆放变形。（3）根据板单元的实际长度，制定运输方案，必要时对整个运输路线进行现场察看。（4）运输过程

28、中采取捆绑、加垫木等方式对构件进行固定，防止构件扭曲和边缘损伤。6.4.钢箱梁桥位组拼及安装6.4.1 钢箱梁吊装设备立柱设计（1）根据施工需要，在桥的中间隔离带和侧边需要布置2*6=12个立柱，用于安装起吊设备轨道梁。（2）立柱全部采用钢管和工字钢焊接而成；根据不同的安装位置，高度由5.8米-13.5米不等，基本结构如下图。（3）由于桥中间隔离带仅1米宽，因此，隔离带位置中间处于桥位的3个支墩采用变截面结构形式，如下图。（4）立柱支架受力分析详见“呼市东互通L匝道桥起吊设备立柱支架受力分析计算书”。6.4.2 钢箱梁节段组装及安装准备（1）立柱预埋件安装和基础混凝土浇筑：在图纸要求挖出基坑，并进行夯实处理，必须保证其地基容许承载力特征值180kpa/m2;当地基容许承载力达不到要求时,必须进行换土回填夯实处理；立柱平面布置如下图。注意:当立柱安装在倾斜坡面时,在立柱安装完毕后,需采用粘土将其回填覆盖,确保独立基础底面的承载力.（2）立柱制作和安装：先在地面按照图纸进行立柱预制，然后采用汽车吊协助安装立柱。（3）起重设备相关部件安装和调试：采用汽车吊进行轨道大梁安装和龙门吊安装。（4）制作钢箱梁组拼胎架：采用型钢在引桥位置制作组拼胎架，胎架顶部设置调整