06-钢套箱施工实施细则

鄂黄长江公路大桥B标段钢套箱施工实施细则四川路桥集团鄂黄大桥经理部一九九九年十一月五日１鄂黄长江公路大桥B标段钢套箱施工实施细则一、钢套箱设计1.方案选择钢套箱是5#主墩基础施工的围水结构，是水下砼封底和承台钢筋砼结构的外模板。根据水文调查和地质分析，5#主墩河道水流速度不大(钢套箱计划施工期平均流速为1.4m/s),覆盖层较厚,总厚为22.50~29.65m，采用钢套箱施工是比较切实可行的办法，比钢围堰具有以下优点：①能提前展开施工，有效加快了工期进程。②经济节约，施工方便。根据工程实际情况及以往施工经验，钢套箱将在二航局六公司厂内集中统一制作，单块散件运输到鄂黄桥工地，现场拼接水上平台进行组装，250T浮吊整体吊装每节套箱下沉到设计标高。2.设计依据①《港口工程荷载规范》（JTJ215-98）②《钢结构设计规范》（GBJ17-88）③《水利水电工程闸门设计规范》（DL/T5039-95）④主5#墩基础设计图纸3.设计条件①水位钢套箱下沉时水位：+12.0m（黄海高程，以下同）套箱内抽水水位：+15.50m２套箱内施工最大控制水位：+17.25m②流速套箱使用期设计最大流速：1.4m/s③设计高程套箱底标高：-9.0m套箱顶标高：+22.0m承台顶标高：+3.25m承台底标高：-2.75m封底砼标高：-8.75m套箱下沉时泥面标高：-3.5m4.钢套箱结构本钢套箱为圆形双壁的无底全钢结构，拼装均按二级焊缝要求等强连续满焊。钢套箱设计外径φ33.2m，内径φ30.2m，壁厚1.5m，高度3.1m，设计倾斜度不大于1/600，内、外径允许偏差在(+40mm，-10mm)之间。钢套箱设计分6节，每节分8块，每块中设有隔舱板一道，竖向联系撑一道。套箱内外壁板均为δ6钢板，壁内环板两道，中间用型钢进行联结或加劲，为方便250T浮吊整体吊装每节钢套箱，在各节的节间环板以下第一道水平环板位置布设16个吊耳，每个吊耳设计吊重16t。为使钢套箱在下沉过程中实现自动补水或抽水，在外周的其中8根钢护筒上竖向布置8根导向柱。导向柱用φ800x12钢管连接。为加强导向柱的刚度和整体稳定性，19根钢护筒用φ800x12钢管互相进行连接钢套箱分块示意图见图1.4.1钢套箱分节示意图见图1.4.2钢套箱工程数量表见1.4.3钢套箱工程数量表３编号名称规格单块重量（kg）数量整节重量（kg）1第一节钢套箱部件192728×11541782第二节钢套箱部件169198×11353523第三节钢套箱部件180708×11445594第四节钢套箱部件180708×11445595第五节钢套箱部件163758×11308516第六节钢套箱部件85148×168107合计777606钢套箱吊耳布置示意图见1.4.4钢套箱导向柱及连通器布置示意图见1.4.55．钢套箱设计使用要求①在施工下沉过程中，套箱夹壁内外水位差不能超过6.0m。②套箱封完底抽水前，套箱上连通器应开放以保持堰体内外江水平衡，套箱内抽水时，封闭连通器。③施工时，随着水位上涨，套箱夹壁内水位要进行调整，外壁所能承受的最大水压力为65KN/m2，内壁所能承受的最大水压力为75KN/m2。二、钢套箱制作1.钢套箱制作工艺流程分块制作的工艺流程框图见图2.1.1.1.1钢套箱分块制作工艺流程图→设计图↓有误↓↓图纸复核材料准备←不合格↓无误↓不合格返工←施工放样原材料抽样试验合格↓样板胎架制作合格↓↓结构下料４↓预加工↓不合格分块拼装→校正↓合格焊接↓不合格焊缝试验→焊接返工↓合格分节试拼↓不合格试拼验收→校正↓合格拆散分块装船2.施工前准备1、材料1.1原材料组织进场，按规定的场地分类堆码，并按设计图纸及《钢结构施工及验收规范》的技术要求进行尺度、材质及力学检验。1.2焊接材料、样板用材等辅助材料，加工厂物资部门应在开工前发到车间，木材应干燥，焊接材料应符合施工技术要求。2、场地根据施工规模确定钢套箱制作场地，场地布置应尽量紧凑，同时满足构件在场内运输方便并顺利通行，见下钢套箱制作现场平面布置图2.2.1。原材料堆放区平原材料堆放区角钢下料区板隔舱板制作区壁板刨边区环板下料区车水平框架装焊区分块装焊区分块装焊区通水平框架堆放区分块装焊区５环板调校及堆放区道内外壁板拼焊区分块翻身区内外壁板堆放区沿江大堤分块堆放口装船区长江3、设备检查切割机、剪板机、自动和手动电焊机、滚床、刨边机、电器电路设施、起重设备等开工前进行检查，以保证生产正常进行和产品质量及安全。4、人员培训对所有参加钢套箱制作的施工人员、管理人员进行技术交底，使其熟悉图纸及技术规范，要求做到人人心中有数，树立质量第一的观念。§3钢套箱分块制作1、放样及样板、胎架制作放样在加工厂车间进行，其目的是为制作样板及胎架，以保证产品外形尺寸的精确性，水平框架样板应尽量做成整体，并符合图纸要求。胎架按图制作。见图3.1-1组装胎架图。2、下料按设计图纸要求，型材采用锯床或联合冲剪床下料，板材直线下料采用半自动切割机或剪板机下料，板材曲线下料采用氧气、乙炔气割下料或半自动切割机下料。无论采用何种形式下料，其边缘应平整光洁、无氧化物、缺棱等现象。下料时须进行构件编号，并用漆笔书写清楚。3、滚圆６内外壁板应在小滚床上按图纸规定的直径滚圆。4、拼装4.1内外壁板应分别在胎架上拼装，壁板应与胎架自然贴合，然后按定位线安装竖杆。4.2水平框架由环板及斜杆组成。先在平台上放出框架大样及安装线，然后将环板、斜杆按大样拼成框架，拼完后应按图纸进行施焊。4.3隔舱板在平台上拼装，拼装完后应划出开口线，以便组装时开口。5、分块组装分块组装在胎架上进行，组装时先将外壁板吊上胎架找平定位后，吊装水平框架找正并加临时支撑，最后吊装内壁板及刃脚板，组装工艺流程见下图3.4.13.4.1钢套箱分块组施工工艺流程图外壁板↓↓↓刃脚板外壁竖肋↓水平桁架↓隔舱板↓内壁次肋↓内壁板↓刃脚加强板↓斜杆↓刃脚斜壁板↓吊耳７§4焊接组装完毕后，先在胎架上进行外壁板及构件的焊接，然后用10t行车与50t轮胎吊配合翻身，再进行内壁板及构件的焊接。4.1自动焊接选用H08A焊丝配431焊剂，手工焊一般构件选用E4303焊条。4.2基本要求4.2.1焊缝应清除油污、氧化物等杂物。4.2.2所有对接焊应有封底焊，以确保全厚度焊透。4.2.3角焊缝焊件的端部，应进行加强焊，其长度不小于75mm。4.2.4环板开口处的角焊缝应进行大于50mm的包角焊。4.2.5环板对接接头处与壁板的连接，其两侧应有一段对称的角焊缝，其长度应大于100mm。4.2.6焊缝坡口手工焊按GB985-88先取，自动焊、半自动焊按GB986-88选取。4.2.7施焊人员应有焊接许可证，并能按技术要求、操作规程熟练施工。4.3焊接程序4.3.1外壁板拼接缝4.3.2竖杆与外壁角焊缝4.3.3隔舱板与外壁板角焊缝4.3.4环板与外壁板及竖杆角焊缝4.3.5环板与隔舱板角焊缝4.3.6内壁板拼接缝4.3.7竖杆与内壁板角焊缝4.3.8隔舱板与内壁板角焊缝4.3.9环板与内壁板及竖杆角焊缝4.3.10环板与隔舱板角焊缝三、钢套箱检验与试拼装８§1检验要求及规范1、钢套箱材料应符合设计要求σ235–A材质，进场时应具有合格证、商检、材质证明书，同时报经监理工程师签认。2、每批材料进场后，经理部质检处派员现场进行随机取样做机械性能试验，监理旁站。3、量具经检合格方可使用。4、工序检验在制品交下一道工序时须进行工序自检，严格做好正规的检验记录。5、套箱的块件制作按下列规范实施。5.1《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）5.2《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50211-95）5.3《鄂黄长江公路大桥施工技术规范》6、检验的过程、手段以及结果需要监理工程师认可。§2煤油渗透试验（水密性试验）1、目的为了检验钢套箱焊缝的水密性能，确保施工安全，采用煤油渗透的试验方法进行检查验收。2、部位内外壁板对接焊缝，刃脚焊缝，隔舱板与壁板的焊缝，分节处环板与壁板焊缝等均应作煤油渗透试验。3、试验方法3.1待分块制作成型，质检处派员到制作现场，监理旁站，即可进行煤油渗透试验。3.2在试验部位的下方或外部涂上石灰浆。3.3待石灰浆干后，在其反面涂刷煤油。3.4仔细检查石灰上有无湿痕，有湿痕即进行返工，经检查直至合格为止。§3焊缝无损探伤９为保证钢套箱正常使用的安全性，加工中应严格保证套箱各部位的焊缝质量，对关键受力焊缝应作超声深探伤或磁粉探伤检验，具体主要检验部位为：壁板对接缝，环板对接缝及贴角焊缝，吊点焊缝。对对接缝用超声波探伤检测，对贴角焊缝用磁粉探伤检测，其检验探伤结果应达到《钢结构工程质量检验评定标准》中规定的二级焊缝要求。§4单块检验为保证质量和分节组装顺利，其单块套箱块的外形和几何尺寸须严格进行检验,确保在允许偏差范围内。检验项目及指标见下表3.4.1：钢套箱分块允许偏差表3.1.1编号实测项目允许偏差(mm)1拼板对缝错位≤12围壁板局部不平度35/10003分节围壁板长度L/1000且≯54分节围壁板高度h/1000且≯55分节内壁板对角线≤56分节两端部对角线≤37分节内外壁板间距差≤±28围壁环板间距差≤±2§5分节试拼装1、为确保在水上拼装平台上一次性拼装成功，要求在加工厂内地平台上进行钢套箱第I节的试拼装。地平台铺设图见图3.5.1。1.1地平台沿套箱围长方向4米宽度范围内用水准仪操平测量，低洼处用砂夹石垫平。1.2用16×1500×6000mm3钢板拼成3000×6000mm2，沿套箱围长铺设一周。1.3在钢板上放套箱地样，画出隔舱线位置。1.4每块套箱设置4个垫墩均匀布置，在钢板上放样定位。１０1.5用水平仪详细测量各垫墩位置高程，确定垫墩高度，保证垫墩顶面在同一水平面上。1.6依次吊放各套箱块到垫墩上，使套箱内外圆弧与地样吻合，套箱块隔舱线与地样隔舱线相吻合，并依次点焊各套箱块。1.7各套箱块试拼完毕，按表3.4.1检验套箱试拼质量，并检测其内外径、圆度、外形尺寸、顶口水平。2、试拼注意事项2.1为有效的控制钢套箱的整体尺寸，各套箱块应对称就位。2.2每块套箱试拼前本身做一次测量，修正余量，以此为据确定需补偿的余量大小，以便每块套箱在定位过程中按余量进行调整。调整依据最后合拔的2块套箱隔舱线与地样隔舱线吻合为基准。四、钢套箱运输及堆存§1半成品构件的厂内倒运在车间下料的角钢以及接长、创边的钢板采用铲运车及汽车倒运至制作现场。汽车上用槽钢做成2m×10m框架，以便倒运接长钢板。§2块状成品件的厂内倒运1、块状成品件采用25t平板车运输。2、围堰分块以反装状态于平板车运输胎架上，见图4.2.1。3、套箱块通过平板车从拼装胎架上运输到试拼地平台位置，试拼成功后拆散套箱块，然后再用平板车运各套箱块到堆存场。§3块状成品件的江边堆存1、对江边船台区清理并用石子平整场地以用作套箱块的堆存场。2、在堆存场适当位置布置25t吊机。3、用平板车运套箱块到堆存场，25t吊机卸货堆存。4、成品件按每节8块为单位堆放，以便装船发运，满足桥位现场施工需要。§4成品件的装船发运１１将采用2艘400t方驳从武汉运至鄂黄桥桥位附近，一般在武汉装船，一般在途中运输。400t方驳主尺度：船长：40m型宽：9.3m型深：2.5m满载吃水：1.5m载货量：400t1、考虑到套箱块高度不大，最高为第一节6.7m，在安全稳定之下，确定采用竖立形式装船，以便最大限度的增加套箱块装船数量。1.1套箱块按长度方向排列，以竖立式装船，每条船每次装运8块。(见4.4.1.1钢套立式装船示意图)。1.2制作钢箱垫将甲板垫平，要求高度超过舱口盖。1.3分块装船定位后，用工字钢及角钢制作立柱两边顶死，且用槽钢将四个分块连成整体，并用5t手动葫芦及钢丝绳将其斜拉固定于船。2、钢套箱装卸作业注意事项。2.1装卸套箱块应沿对角线对称装船或卸船，不得同时装满或卸空同舷一侧的4个围堰分块，避免形成较大的横倾力危及船舶安全。2.2装卸作业时，吊车务必缓慢加力，不得突装突卸造成过大的冲