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外环快速路道路扩容改建工程（二期）桥梁工程钢结构施工组织设计天津天佳市政公路工程有限公司2013年3月1日一、工程概况外环线快速路道路改建工程B-5标段工程，主要包括W6A匝道Pw6008-Pw6011梁结构。二、编制说明与依据㈠编制说明1.本方案为本桥钢结构部分的加工制作和现场安装而编制的，本着安全、经济、保质量、保工期为前提条件。2.由于本工程中包括几个不同形式的钢结构部分，因此在编制方案时充分考虑到几个分项工程加工制作与现场安装工艺的不同性。3.在本方案中，根据钢结构施工的特点及实际气候状况，亦考虑了文明施工、安全施工、环境保护和冬雨季施工措施。4.钢结构现场安装时配置的设备与机具，以快捷安全施工为主，同时坚固考虑经济性。㈡编制依据1.上海市政工程设计研究总院《外环快速路道路扩容改建工程（二期）桥梁工程》施工图设计。2.交通部颁布标准：《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；3.国家标准：《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；4.《桥梁用结构钢》（GB/T714-2008）5.《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）6.《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）7.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）8.《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）9.《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2-2005）10.其它相关标准规范。本施工方案是以本桥钢结构特点，结合公司目前技术装备、工艺水平及历年来桥梁钢结构制安工程经验为基础而编制的。三、组织管理机构针对外环扩容改建高架桥工程，为确保工程质量和工期，我厂成立项目班子，负责项目施工全面工作，项目班子组织机构如下：项目经理：负责对项目进行资源调配，执行项目承包合同，全面主持项目管理工作。项目副经理：协助项目经理进行工程管理，全面负责物资供应、劳动力安排、工期协调、生产计划的制定、运输、安装及安全保卫等事项。项目总工程师：全面负责项目详图深化设计、加工工艺制定、质量管理、交工数据管理等技术、质量工作。施工负责人：负责工程在加工制造厂的整个生产过程的进度及技术质量等，统筹钢结构加工过程中的具体细节。技术负责人：在施工之前，制定施工技术措施，解决施工过程中的技术问题，负责监督钢结构的施工技术方案执行情况。质量负责人：负责技术资料及交工资料的收集、整理和管理，负责检查施工中各道工序的质量情况，对出厂构件进行严格的检查验收，决不让不合格产品出厂。机械负责人：负责工程施工过程中机械设备的管理工作，负责定期对施工设备进行检验和报验，负责施工过程中机械设备与它工种的配合、协调。材料负责人：负责材料询价，负责所有材料的采购、供应、保管和发放。安全负责人：对各专业安全生产进行监督检查、督促整改；负责检查现场各项安全设施；制定并执行消防保证措施；负责现场文明施工的检查；负责现场保卫工作。四、钢结构加工制作工艺㈠加工工艺流程加工制造主要工艺流程材料复验→量具的标定与统一使用→钢板的预处理→涂饰过程底漆→钢板号料、对接及探伤检查→放样、划线与切割→零部件的标识→组装定位焊接→焊接及探伤检查→钢箱拱、梁的矫正→精矫正→涂漆、标识。㈡板材复验制造主桥钢梁的主要板材（材质为Q345qE），进厂后，除检查其出厂合格证（质量保书）外，并按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）的要求复验其化学成份及力学性能。㈢量具的标定与统一使用钢梁在制造过程中，使用的量具、检测器具，须经公司计量室（具有相应的资质）的标定，并进行统一使用的认定与登记，其中：计量室备有一标准尺，其他所有使用的量具定期与此校对；⑵在测量与校核时应使用相同拉力以保证测量的准确性。㈣钢板的预处理经检验合格并做好标记后钢板即可以用抛丸机进行表面抛丸处理，处理等级必须达到国家标准（GB8923-88）规定中的Sa2.5级，同时相应的满足设计要求，并进行检验记录。㈤涂饰过程底漆为防止钢结构在加工过程中生锈，钢板及其他原材料表面处理后在8小时内即涂装一道车间过程底漆（车间过程底漆为一种可防止加工过程中原材料生锈，同时又不影响切割与焊接质量的加工工艺），涂饰底漆之前必须将抛丸处理后的钢板或其他原材料表面吹扫干净。漆膜厚度须达到20～25um。㈥号料板材对接及探伤检查根据设计图纸分段进行加工制造（具体分段见设计图纸），为满足钢桥组装的要求，因此板材需要在长度（横向）方向和宽度（纵向）方向上进行对接。板对接在平台上采用埋弧自动焊进行焊接。坡口的制备、焊接工艺参数的选择须按焊接工艺评定试验确定并通过的参数进行。对接后的焊缝按照规范要求进行探伤检查，在检验合格后并进行调平处理并加以标识。㈦放样（划线）切割放样和下料（主要以火焰切割、剪板机剪切和带锯切割机为主）应根据施工图要求进行，并预留制作和安装时的焊接收缩余量及气割或剪切加工余量。号料前应检查钢材的牌号、规格、质量，其中火焰切割采用多头数控切割机下料，辅助采用半自动切割机下料。对于象U型肋等型材则采用数控带锯切割机进行下料。1、箱体内筋板按照图纸尺寸下料；2、切割前将料面的浮锈、污物清除干净。板料放平、垫稳，割缝下面留有空隙；3、切割线必须准确，号料尺寸允许偏差±0.5mm；4、切割时应根据板厚留切割缝隙3-4mm，需刨边钢板两侧留刨边量3mm；5、切割允许偏差：自动、半自动切割：±1mm；锯切：±1mm；6、切割下料应注意对称，切割后的板料应编号；7、切割完成后，清除切割边缘的飞刺、熔渣；8、调平调直，其中调平调直允许偏差要求须符合《公路桥涵施工技术规范》中相应规定。9、切割缺陷的处理：对于1～3毫米的缺棱缺陷，采用磨光机修磨平整。坡口不超过1/10的缺棱，采用直径3.2的超低氢型焊条补焊，焊后修整平整。断口上不得有裂纹或夹层。㈧切割后板材的矫正切割后的板材，由于切割过程中加热不对称，必然会产生各种变形，诸如凹凸不平，马刀形弯曲等，必须经矫正才能保证箱梁及拱肋的加工质量，根据结构情况辅助采用火焰进行校正。校正后的零部件需要满足下表中的要求：表：零件矫正允许偏差项目允许偏差（mm）钢板平面度每m1.0钢板直线度L≤8m3.0L＞8m4.0型钢直线度每m0.5角钢肢垂直度全长范围0.5角肢平面度连接部位0.5其余1.0工字钢、槽钢腹板平面度连接部位0.5其余1.0工字钢、槽钢翼缘垂直度连接部位0.5其余1.0表：允许偏差表项目允许偏差（mm）名称范围盖板周边长度+2.0，-1.0宽度+2.0，0腹板周边长度+2.0，-1.0宽度①隔板周边宽度B+0.50高H+0.5-0.5对角线差＜1.0垂直度≤H/2000缺口定位尺寸b+2.0h0纵肋与横肋按工艺文件高h1（长l）±0.5（0，-2.0）缺口定位尺寸h200.2冷矫正后钢板表面应无明显的凹面和损伤，表面划痕深度不大于0.5mm。采用热矫正时加热温度应控制在600～800℃，严禁过烧，在热矫正后应缓慢冷却，降至室温以前，不得锤击或用冷水急冷构件。㈨构件的组装1、组装前的零件、部件应检验合格，连接接触面和沿焊缝边缘每边30～50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢应清理干净。2、板材、型材的拼接应在组装前进行。构件的组装应在部件组装焊接、矫正后进行，以便减少构件的残余应力。3、组装时应不断地确认零件和部件加工图的尺寸、编号及材质。4、组装时必须在零件上划出其定位线，定位基准线和关键中心线在自制的专用胎具上进行定位组装。定位焊所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配,焊脚尺寸不宜超过设计焊脚尺寸的的1/2，焊缝长度50～100mm，定位焊缝必须布置在焊道内，并距端头30mm以上，并应由持有合格证的焊工施焊。5、组装的要求：⑴构件组装应在专用胎具上进行，胎具应预先进行测平，设置空位装置，并且牢固可靠。⑵复杂的构件组装，应制备必要的工装和胎模。⑶组装要按工艺流程的次序进行，组装顺序由结构形式、焊接方法和焊接顺序等因素决定。⑷钢板拼接时，盖、腹板接料长度不宜小于1000mm，宽度不得小于200mm。⑸当采用夹具组装时，拆除夹具时不得用锤击落，应用气割切除，不得损伤母材。切除后应打磨平整。⑹构件的隐蔽部位应预先焊接，并经检验合格后方可封闭，完全密闭的构件内表面不可涂装。⑺本工程中杆件的组装允许误差应符合《铁路钢桥制造规范》（GB10212-98）的标准要求。㈩主桥箱梁的制作与组装根据设计图纸，将主梁分为4m、5m、8m单元段进行工厂内预制。预制完成后将所有块单元进行几何尺寸检查和无损探伤检验，待合格后再进行试拼装。其具体加工制造工艺如下：1、横隔板的加工主桥箱体横隔板采用数控火焰切割机进行下料，周边预留3～4mm的加工量。火焰切割下料完成后，再进行调平调直处理，最后采用铣边机进行板边缘加工。横隔板上用于穿U型肋的槽采用仿型数控火焰切割机进行加工。2、顶、底、腹板的加工每个主桥钢箱梁单元段的顶底腹板的制作采用数控火焰切割机进行下料，下料时预留3～5mm的加工量，采用铣边机进行周边加工，以便消除由于火焰切割而造成的钢板热影响区，下料的具体结构尺寸见施工图。3、加劲肋的加工每个主桥钢箱梁单元段设有U型加劲肋，加劲肋采用厂家定型产品。根据设计图纸，U型加劲肋均与每段钢梁的拼接口错开200mm，后通过400mm的连接段进行连接，连接时，两段加劲肋之间通过衬板进行连接，U型加劲肋的下料根据图纸长度采用数控带锯机进行。图示单元件制作工艺流程如下:（以底板单元件制作为例）1)检查来料（零件号、外形尺寸、对角线、坡口、材质及炉批号）。零件检验划线2)划线工作在专用划线平台上完成。划线平台上设有自动对位装置，板材自动对位后，按平台上的标记点配合钢带绘制单元件纵横向定位线、结构装配检查线及端口检查线。4)单元件置于反变形亚船形焊摇摆机上焊接。3)U型肋装配在液压U型肋装配机上进行无马装配。将底板吊上U型肋装配机装配平台上，用定位装置自动对中固定，摆放U型肋，并将端头对齐。U型肋装配机从U型肋一端向另一端进行装配。U型肋角焊缝焊接5)单元件变形用火焰矫正，矫正温度控制在600℃～800℃，自然冷却，严禁过烧、锤击和水冷。U型肋装配单元件检查及标记6)将单元件吊到专用检验平台上，检查单元件长度、宽度、对角线差、焊接质量和平面度等。合格单元件标记后转入存放。单元件矫正横隔梁板单元件制作横隔梁板单元件结构及单元件划分示意见下图。横隔梁板单元件制作工艺流程2)划线工作在横隔梁板专用装焊胎架上进行，胎架周边设有各加劲板位置线标记。采用磁力吊将板材吊上胎架，调整定位好后，周边用夹具将其与胎架固定，再按各标记点连线绘制加劲肋装配线和单元件定位线、检查线。1)检查来料（零件号、外形尺寸、对角线、坡口、材质及炉批号）。横隔梁板单元件结构示意图零件检查划线孔加劲横向加劲横隔梁板竖向加劲3)对线安装竖向加劲板，测量装配间隙和垂直度。采用CO2气体保护自动焊焊接。横向加劲板、人孔及管线孔加筋圈装焊4)横向加劲板对线安装，测量装配间隙和垂直度。人孔、管线孔加筋圈分两段装配，贴紧孔边。采用CO2气体保护自动焊焊接加劲板，CO2气体保护半自动焊焊接加劲圈。翻身按以上程序装焊另一侧加劲板。3)对线安装竖向加劲板，测量装配间隙和垂直度。采用CO2气体保护自动焊焊接。单元件矫正5)将单元件置于检验、矫正胎架上，检查单元件平面度和板边平直度。变形采用火焰矫正，矫正温度控制在600℃~800℃之间，自然冷却，严禁过烧、锤击和水冷。单元检查及标记6)检查单元件长度、宽度、对角线、焊接质量、不平度等，合格单元件进行标识后转入存放。竖向加劲板装焊横向加劲板、人孔及管线孔加筋圈装焊4、箱体单元的组装（1）工装胎具的搭设钢梁组装需要在工装胎具上进行，工装胎具的搭设精度直接决定了钢梁成型后的线形，因此胎具的搭设十分重要。胎具的搭设在工厂内现有场地上进行，根据设计图纸，在计算机中进行全桥所有主桥钢箱梁进行1：1放样。然后用δ20钢板制造组装工装平台，在工装平台上将钢梁的分段位置进行画出。这样利用工作平台进行放样工作，同时又作为钢梁组装平台，平台组装中随时用