西藏柳梧大桥钢结构制作方案.docx

1、西藏柳梧大桥钢结构制作方案西藏柳梧大桥钢结构制作方案工程名称：西藏自治区拉萨市柳梧大桥制安工程设计单位：重庆市市政设计研究院招标单位：拉萨柳梧大桥建设工程建设指挥部编制单位：日期：1、编制依据：1.1拉萨柳梧大桥建设工程1标段招标文件1.2重庆市市政设计研究院的设计图纸1.3国家颁布的有关标准、规范及有关的法规文件2、工程概况及施工条件2.1工程概况2.1.1工程简介本工程位于西藏自治区拉萨市主城区江心洲，是两座南北方向横跨拉萨河两叉分支河段的钢结构拱桥，既是拉萨市区市政道路建设的标志性工程，也是内地援藏的重点工程之一。该拱桥分南北两座，结构相同均为中承式拱桥。每座拱桥均由主拱、副拱组成。主拱

2、跨径120m，拱度1/4.615；副拱跨径130m，拱度1/4.330。主、副拱肋均为单箱、单室橄榄型截面（八边），等宽等高。横截面高度自拱顶向拱脚沿跨径方向呈线性增加，其中主拱截面宽度1552mm，截面高度自拱顶2200mm向拱脚3440mm增加，副拱截面宽度1192mm，截面高度自拱顶1240mm向拱脚2440mm增加。主、副拱轴线均为二次抛物线。主拱轴线平面为竖平面，副拱轴线平面与竖向倾角30，副拱吊杆最大倾角为38，主副拱间设16道横撑连接，形成空间体系。主拱为交叉双吊杆，每桥72根，副拱为平行双吊杆，每桥72根。桥道分车行道和人行道。车行道由钢中横梁、钢纵梁、纵置R.C连续桥道板组成

3、。人行道平面呈弧线向外侧悬出接钢挂板。桥道将矢高分为上下两部分，其比例为1.5:1。桥拱顶绝对标高为3666.170m，拱脚绝对标高为3637.680m。桥面标高为3649.400m。桥宽27.5m，整桥高28.5m。主副拱肋、横撑、立柱、横梁、纵梁，吊杆系统等，用钢量约5500吨，组成该桥结构的钢结构部分，也是本方案制造、安装的重点。2.1.2制作工程特点（1）对等宽变高截面拱肋的制作精度、焊缝质量及无损检测要求高，分段要按规范、标准要求及吊装条件来控制，制作难度较大。（2）部分拱肋矢高超过3.6m，重量重，且运输路线长，沿途经过海拔高度5800m的高寒地带，运输难度大，费用高。（3）工期长

4、。因西部高寒地区高原气候限制使有效作业时间缩短，效率低。2.1.3工期质量目标本工程为两座钢桥，工期30个月。钢结构制作与运输配合总工期进行。质量全部达到国家现行的工程质量验收标准和业主要求，一次验收合格率100%，优良率达到98%以上。2.1.4施工技术关键及采取措施（1）拱肋制作拱肋截面为（八边）橄榄型，等宽变高，在控制拱肋轴线的抛物线型的同时，要保证截面中段高度自拱顶向拱脚沿跨径方向呈线性增加。拱肋需要逐段预拼，有条件需要单根拱肋整体预拼，条件受限制的情况下，可以采取N+1的方式预拼装，对几何尺寸精度要求高，对焊接质量要求高。采取措施：a、拱肋抛物线依图采用计算机精确建模、出图；b、全部

5、采用数控切割机下料，确保尺寸精度；c、分工序针对性地制作工装胎膜夹具，依据详图和工艺指导书严格组对工艺；焊接工艺按照焊接工艺评定的要求进行。d、零部件制作焊接，对熔透焊缝100%的UT超探和20%的X射线探伤，要求全部合格。e、1：1放大样逐步进行分段拼装。严格按图纸及标准进行质量检查验收。（2）横撑制作按计算机模型空间尺寸进行数控下料。除按拱肋制作的措施进行横撑制作检验外，必须对同主、副拱肋的结合处连接点进行空间体系工厂预拼装，确保现场吊装时主、副拱肋间连接精确无误。（3）车道、人行道钢横梁制作严格在H型钢梁及箱形梁生产线上进行制作，把握住车道横梁端部牛腿、人行道横梁内端竖向支承。3、施工组

6、织3.1工厂制作生产部署3.1.1原则（1）配合拉萨施工现场总工期安排，考虑路途运输时间，现场组对、吊装、焊接的周期。对工厂制作的生产周期安排要有提前量，约15天左右。（2）材料采购、图纸深化阶段的完成时间也要同时提前生产周期20天左右。（3）工装胎具在生产图纸下达后，材料进场前完成，约5天。以上三点同时考虑，正常生产后，第一批构件进场按要求提前准备二十天，后续构件进场仅考虑路途运输，须每批提前8-10天左右，完成构件成品出厂。3.1.2人员配置（1）工厂制作在工厂生产管理系统下，指派各有关部门人员成立柳梧大桥工程项目部。项目部配设项目经理1名，执行项目经理1名，项目技术负责人1名。下设质安员

7、、材料员、施工员兼生产调度、资料员，对该项工程具体负责。从质量、工期、安全三个方面全过程进行控制，在工厂内部各部门、车间进行协调、督促、检查，确保该项工程的圆满完成。（2）工厂生产机构人员安排示意图工厂工程部拉萨柳梧大桥工程项目部4、主要设备机具一览表（见附表）主要施工机具一览表序号设备名称数量规格型号产地1绘图软件及设备1套X-steel设计软件等芬兰TaklaOyj公司2多头直条切割机1台龙门式9+1无锡3龙门式数控切割机2台SKG-3A（3）、B哈尔滨4钢管相贯线切割机2台六轴网络数控北京/哈尔滨5仿形切割机2台无锡6数控剪板机1台QH12Y马鞍山7带锯机2台750mm、1000mm美国

8、Peddinghaus8端面铣床1台1.5m1.8m南昌9三维数控钻孔机1台BDL-7603美国Peddinghaus10三维数控钻孔机1台6BH-1200T日本AMADA11H钢坡口开铣机1台HS-38MW通过式日本HATALY12数控平面钻床1台双平台PD16型济南FINCNC13摇臂钻床3台40、50沈阳中捷14卧式弯管、矫直机1台4.5米可调弯矩徐州锻压15压力机1台500吨徐州锻压16H型钢组对机1台Z12型Panasonic、无锡17龙门式埋弧焊机2台DC-1000美国LINCOLN/无锡18埋弧焊机12台1250A成都19二氧化碳保护焊机30台RF500日本Panasonic20

9、碳弧气刨焊机6台600A日本Panasonic21硅整流焊机18台300A以上日本Panasonic22电弧喷枪4台德国23栓钉焊机2台美国Nelson24焊材烤箱2台无锡25焊材保温箱1台无锡26焊剂烤箱1台500无锡27焊药回收器8个成都28抛丸机1台2.42.8，12抛头台湾29卷板机3台36mm2500mm等长治30空压机2套BA-100G德国BAUER31高压无气喷漆设备3套面漆、底漆各一套德国32室内桥式吊车2台16吨南京33室内桥式吊车4台10吨南京34龙门吊1台20t/5t30m南京35电动平车7台16吨、25吨常熟36联动液压折弯机1台1600吨/15米黄石37链条翻转机1套

10、20吨无锡检验、测量器具需用量计划序号名称型号规格单位数量1激光经纬仪JD-JS台22水准仪S3BZ台23柜式水平仪2002000.02台14钢卷尺5m把55水平尺1000mm2mm/m把16钢卷尺30m把17塞尺100170.02个28焊缝检验尺把49磁力线坠只410全站仪JTS-3台111超声波探伤仪GTS-22台312X射线探伤仪台25、资源需要量计划5.1人力资源计划序号工种人数（单班）备注1下料工202焊工35持证上岗3铆工204机修55电工26起重工10持证上岗7油漆15含抛丸除锈8探伤工2持证上岗9铣工210钳工10含钻工11辅助工20含成品包装发运12检验员4持证上岗5.2主要

11、材料计划全部钢材材质为Q345C，其性能查验质保书及检验标准，按GB/T1591-94执行。钢板厚度10mm-46mm不等，无缝钢管168*9-299*12不等，型钢L125*12-L200*14，I钢63a。用钢量约5520吨。序号名称单位（吨）数量备注1钢主拱拱肋t1696按设计图估算2钢副拱拱肋t13653立柱t104车行道纵横钢梁t17955人行道纵钢梁t1226人行道横钢梁t2767横撑t2565.3主要焊接材料序号品种牌号规格标准1埋弧焊丝H08MnAH10Mn2，4.0GB/T14957-19942焊剂HJ431GB/T5923-19993CO2焊焊丝ER50-6，1.2GB/T

12、8110-19954CO2纯度99.5%5焊条J507（E5015）3.2、4.0、5.0GB/T5117-19956技术资料及依据规范和标准6.1资料及规范（1）设计施工图（2）制作加工详图（3）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）（4）钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）（5）建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81-2002，J218-2002）（6）钢结构腐蚀防护热喷涂、铝锌及其合金涂层选择与应用导则（JB/T8427-96）（7）涂装前钢材表面预处理规范（ST/T0407-97）（8）铁路钢桥保护涂装（TB/T1527-95）6.2标准（1）低合金高强度结构钢（

13、GB/T1591-94）（2）结构用无缝钢管（GB/T8162-99）（3）一般钢结构用焊接钢管（SY/T5768-95）（4）中厚板钢板超声波检测方法（GB/T2970-91）（5）钢焊缝和超声波探伤方法及探伤结果分级（GB11345-89）（6）钢熔化焊对接接头射线照相的质量分级（GB3323-87）（7）钢熔化焊角焊缝射线照相方法和质量分级（DL/T541-94）（8）钢熔化焊T型接头角焊缝超声波检验方法和质量分级（DL/T542-94）（9）涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（GB/T8923-88）（10）热喷涂金属件表预处理通则（GB11373）（11）钢结构桥梁漆（HG/T3656

14、-99）（12）富锌底漆（HG/T3668-2000）（13）金属和其他无机覆盖层热喷涂锌，铝及其合金（GB/J9793-1997）7主要施工方法：7.1主拱肋、副拱肋主拱拱肋和副拱拱肋的轴线分别为不同的二次抛物线。而其拱肋截面为（八边）橄榄型，等宽、变高。其横截面高度（H）自拱顶向拱脚沿跨径方向呈线性增加，变化为：中腹板高度h拱顶为零，拱脚为最大，上、下斜腹板高度不变，根据其截面特点，工厂制作采用如下工艺流程，以拱肋段为例：7.1.1主拱肋、副拱肋制作工艺流程：原材料定尺采购原材料进厂、分类堆放原材料检验数控下料、直条下料开坡口铣顶紧面开孔抛丸除锈防腐涂装（内外）胎架拼焊腹板1UT焊缝检验胎

15、架拼焊腹板2UT焊缝检验在胎架腹板上组对横隔、加劲肋检验几何尺寸定位焊复验尺寸组对圈肋、锚箱横隔部件检验定位焊装腹板2检查整体几何尺寸腔内定位焊复验组对上下翼板（胎夹具）焊接上下翼板、腹板主缝100%UT，焊缝外观检查焊接内腔横隔板、加劲肋UT、焊缝检查安装外构件预拼装（1:1实地大样）外涂装、补漆、编号、交验标识、包装发运。7.1.2工艺要点根据设计图和详图建模，确定工厂制作内容，编制制作工艺，制作简易可行工装胎具。原材料按Q345C尽可能采用分段双定尺，如果吊装重量限制可再行分段。可考虑短定尺或倍定尺。钢材进厂后，检验质保书、品种、规格尺寸及允许偏差应符合其产品标准，表面外观质量符合国家现

16、行有关标准规定。表面锈蚀、麻点划痕，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2。对钢材端边或断口处进行超声波探伤，不应有分层、夹渣。数控下料针对二次抛物曲线和横隔板等。坡口和开孔依据详图在抛丸工序前完成。对图纸中要求的顶紧面进行划线、端铣。端铣面下料前留端铣余量。考虑到截面尺寸大，部分构件在组对完后无法进入抛丸机除锈，同时设计要求拱、梁内部也要防腐，因而采取先抛丸除锈、涂装，再进行组对焊接的工艺。定位焊是焊缝的重要组成部分，对其焊点长度，部位以及熔透性严加规定，同时操作焊工也必须持证上岗。熔透焊缝100%超声波探伤，并按设计要求及规范进行规定比例的X射线探伤。内腔安装的锚箱、横隔部件应预先制

17、作完成，并经检验合格，方可进工序组对。11预拼装：室外放1:1大样在各分段肋之间、横撑和拱肋之间进行预拼装，并校正和检验其整体线性尺寸和各部分衔接结合精度。7.1.3腹板拼接工装示意图轴线长度上抛物线型用数控切割机下料、并保证橄榄截面腹板的拼装角度。组对时通过专用胎具来保证几何尺寸（如图）。开坡口时注意角度方向，拼接焊缝必须熔透，经UT探伤检验合格。中腹板A其截面边长为二次抛物曲线，其宽度h自拱顶向拱脚沿跨径方向呈线性增加：主拱肋：h主=0.020667X拱顶X=0，拱脚X=60000mm副拱肋：h副=0.01846X拱顶X=0，拱脚X=65000mm主拱肋截面高度为：H主=2160+h主副拱

18、肋截面高度为：H副=1200+h副制作相应组对胎模。随腹板截面不断趋小而变化。两座桥拱肋相同段为八段，从拱脚段做起，八段做完，进行组对横隔、肋板、锚箱、翼板，定位焊固定，形成刚性连接后，吊离胎模施焊。拱肋轴线加工时需要根据设计院的要求加放预拱度，预拱度的大小需由设计院根据施工过程的受力情况分析确定。横撑的制作可参照拱肋工艺进行。8、H型钢横梁制作工艺流程图：原材料进厂分类堆放原材料检验、矫正号料、切割开坡口H型钢组立埋弧焊接翼板变形矫正端部加工二次划线附件组装焊接（加劲肋、牛腿等）修正、起拱成品检验抛丸除锈涂装、编号包装、发运。9、箱型横梁制作工艺流程图：原材料进厂、分类堆放原材料检验、矫正翼

19、板、腹板号料、切割、矫正、划标记线、开坡口零件检验凵型组装加隔板（隔板加工流程附后）隔板角焊缝焊接、UT、矫正型组装四条纵焊缝埋弧焊、UT变形矫正精度检测二次划线柱头加工附件组装焊接（加劲板等）修正成品检验抛丸除锈油漆、编号包装、发运。隔板加工流程：号料、数控切割、矫正开孔装焊衬垫板四周铣边检验。10、加工10.1材料矫正对于设计要求进行内壁喷砂处理的构件，在下料前先进行抛丸除锈并进行初步涂装防护。根据需要，原材料的变形及因加工产生的变形要矫正。材料矫正时原则上采用机械的方法（压力机等），但超过机械能力或用机械无法矫正的材料可采用加热法矫正，热矫正时尽可能局部加热，温度不得超过850，并严禁用

20、强制降温措施。10.2下料下料时要首先确认材质标记，然后根据零件加工清单和排板图在数控切割机和龙门式火焰切割机中进行号料，同时还要核对各零件的规格尺寸和数量，并加以标识，分类堆放。本工程中所有主要钢构件，除设计图上另有规定外，一律不采用拼接，其主要应力方向应与钢板轧制方向保持一致。如遇材料尺寸原因或其它原因需拼接，一律需经技术部门认可。10.3切割钢材种类使用机械钢板数控切割机（NC）、龙门式火焰切割机型钢：工字钢等自动式带锯机钢管数控相贯线切割机、自动式带锯机10.4制孔螺栓孔和锚固螺栓孔原则上都采用数控钻孔机进行制孔，连接板制孔在数控平面钻床上进行。制成的螺栓孔为圆柱状，并垂直于该位置的钢

21、料表面，倾斜度小于0.5mm，孔缘均匀而无破裂或凹凸的痕迹，除设计图上另有规定者外，一般标准孔之孔径较螺栓直径大0.5mm。孔径大小的允许偏差为0-0.5mm，每群螺栓孔中0.5mm的误差，应在10以内。制孔后的孔径允许偏差如下：序号名称示意图允许偏差（mm）1孔的偏心L-0.5L+0.52孔间距偏移P-0.5P1+0.5-1P2+13孔中心至边缘的距离aa1-1a2-110.5组装前的准备和注意事项组装前认真检查组装用零件的编号、材质、尺寸和数量，将连接接触面和沿焊缝边缘3050mm范围内的铁锈、毛刺、污垢等清除干净。H型钢在组装前拼接，加筋板和连接板最后进行组装。10.6焊接连接组装的允许

22、偏差必须按照焊接工艺卡执行，满足GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范的要求。11、焊接工艺规范11.1为了确保能够达到要求的焊接接头，焊接前应认真确定下列内容，并按照下述内容做好焊接工艺评定，将合格的工艺评定报告内容编制焊接工艺卡作为工厂和工地焊接的工艺依据。（1）钢材种类和特性；（2）焊接方法、坡口形状、焊接材料类型及特性；（3）切头表面的切割精度、装配要求及焊接部位清洁和干燥情况；（4）焊接材料的烘焙；（5）焊接条件及工艺。焊接工艺评定方法按照国家现行的建筑钢结构焊接规程（JGJ8191）或钢制压力容器焊接工艺评定（JB470892）的规定进行。焊接工艺评定的试验内容按设计文

23、件要求及公路桥涵施工技术规范（JTJ0412000）附录152钢桥制造焊接工艺评定试验执行。11.2焊工资质（1）从事钢结构工程焊接工作的焊工必须经过该工程规定的考核标准考试合格后方能上岗。焊工考核合格的等级应不小于其从事焊接工作内容的对应等级；从事重要钢结构工程焊接工作的焊工，必须是经过劳动部门考核合格并认可的焊工，并有从事同类焊接的经验；（2）焊工至少有六个月从事焊接工作的经历，并在本工厂内至少连续二个月从事焊接工作，焊工停焊时间超过6个月者，应重新考核。11.3焊接设备焊接设备及辅助工具应适合于焊接接头、焊接材料的使用和坡口的尺寸等。所有焊缝采用美国LINCOLN和日本Panasonic

24、焊机焊接，因其具有良好的性能，所以能够稳定连续地进行焊接。11.4焊接材料下表为焊接材料的选用标准：（1）埋弧焊焊丝及焊剂焊丝焊剂制造厂适用钢种H08MnAHJ431上海电焊条总厂锦泰焊接材料厂Q345C、Q235、A572、Cr40、SM490、STE355、300W（2）CO2气体保护焊(自动焊)焊丝制造厂适用钢种ER50-6锦泰焊接材料厂Q235、Q345CA572、Cr40、SM490300W、350W11.5焊接材料控制焊条在使用前应放置烘焙箱内进行烘干，不同的焊条在烘焙箱中标记清楚，分类放置，确保不发生混淆。下表为焊接材料的烘焙标准:（1）焊条焊条种类存放条件烘焙温度烘焙时间E50

25、15J507暴露空气中4小时以上吸潮使用前300-400至少2小时（2）焊剂焊剂种类烘焙时间烘焙时间J431100-150至少1.5小时11.6焊接条件下表为焊接时选用的电流、电压、焊接速度标准：（1）手工电弧焊电流焊条直径SH.J422SH.J427,SH.J506SH.J509,SH507.01SH.OK48.043.29513590-120100-1454.0110190100-180110-1905.0140280130-270140-280（2）CO2气体保护半自动焊焊丝直径mm对接填角焊电流(A)电压(V)速度cm/min电流(A)电压(V)速度cm/minER50-61.2190

26、-34022-3420-60180-32022-3418-65（3）埋弧焊对接板厚(mm)正面焊反面焊电流（A）电压（V）速度（cm/min）电流（A）电压（V）速度（cm/min）8-12470-65029-3337-50550-62030-3337-5013-25500-65030-3435-50570-65030-3535-5026-40520-70030-3732-50570-70030-3732-5040-60550-75030-3732-50570-70030-3732-50（4）埋弧填角焊角长（mm）焊丝直径（mm）电流（A）电压（V）速度（cm/min）53.2380-4502

27、7-2940-6063.2420-50027-2940-6074.0500-57028-3135-5084.0520-62029-3135-5094.0520-65030-3332-47105.0580-67030-3330-45115.0580-67030-3430-45125.0600-68030-3430-45135.0600-68030-3430-4511.7焊接方法（1）埋弧自动焊：a、用于大于8mm的重要构件板的拼接；b、用于拼BH梁填角焊接；c、用于处于平焊位置，且焊缝较长的坡口焊接接头。（2）手工焊及半自动焊：a、筋板、连接板与梁连接的填角焊；b、处于非水平位置的坡口焊；c、受

28、空间位置限制的其它接头。11.8预热和层间温度根据钢材的材质、母材厚度的差异，预热应采用，预热范围为接头四周150mm范围，下列情况应按下表要求进行预热。（1）当钢材的碳当量Ceq大于0.4%时Ceq=C+Mn/6+Si/24+Cr/5+Mo/4+V/4+Ni/40；（2）采用预热的接头硬度（HV）大于350时；（3）当环境温度低于5时。预热按下表进行：板厚材质t1919t3838t64Q345C不预热40-70（1）90-110（1）120-150注：（1）指使用低氢焊条。11.9引弧块（1）引弧块的材料采用Q345C或强度更高的材质，其厚度应等于接头中最薄的板厚。（2）对于对接接头，引弧块坡口的接头要求及准备同母材接头；对于填角焊、T型引弧块侧板应为80-100mm宽。（3）电弧的引弧和熄弧应距正式焊缝50mm以上进行操作。（4）焊接完成后，引弧块应割去并对接口进行打磨。（5）焊工完成焊缝后，需打上本人焊工钢印号，以便检验对照和焊缝追踪。11.10矫正（1）因焊接引起变形的构件，原则上采用机械矫