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1、中国水电集团京沪高速铁路土建工程三标段钢箱系杆拱桥钢箱梁制安作业指导书编制人：王江涛审核人：朱奇超中国水电集团京沪高速铁路土建工程三标段项目经理部2008.5.24京沪高速铁路JHTJ-3标段钢箱系杆拱桥钢箱梁制安作业指导书（报批稿）批 准 审 核 编 制 中国水电集团京沪高速铁路土建工程三标段项目经理部 钢箱系杆拱桥钢箱梁制安作业指导书第一章 编制依据及目的1.1新建京沪高速铁路土建工程施工总价承包招标招标文件、补遗（答疑）书、工程量清单、设计图纸等。1.2现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。1.3中国水电集团所拥有的技术装备力量、机械设备、管理水
2、平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验。1.4铁路工程技术规范及国家行业标准、规则、规程。1.5京沪高速铁路土建工程三标段实施性施工组织设计。1.6国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。1.7现行铁路施工、材料、机具设备等定额。 1.8用于指导本标段钢箱梁的施工是编制该作业指导书的目的。第二章 适用范围 本作业指导书适应京沪高速铁路土建三标段范围内钢箱系杆拱桥的钢箱梁制作与安装。第三章 施工方法及工艺要求 钢箱梁的制安的难点是制作减少焊接变形、或者是将焊接变形控制在规范允许的范围内，控制运输变形以及安装保证栓孔准确就位。整体施工方案：工厂制作单元件，在桥轴线延长线上拼装，顶推法
3、就位。1. 制造工艺原则和验收要求TB10212-98 铁路钢桥制造规范 GB/714-2000 桥梁用结构钢GB98588 气焊、手工电弧焊及气体保护电弧焊坡口的基本形式与尺寸GB130077 焊接用钢丝GB/T159194 低合金高强度结构钢GB/T297091 中厚度钢板超声波检验方法GB/332387 碳素结构钢和低合金结构钢热扎厚钢板和钢带GB/511795 碳钢焊条GB/511895 低合金钢焊条GB/529385 碳素钢埋弧焊用焊剂GB/811095 气体保护电弧焊用碳钢低合金钢焊丝GB1004595 碳钢药蕊焊丝GB1134589 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB12
4、47085 低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T1495794 气体保护焊接用钢丝GB8923-88 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级JB322383 焊条质量管理规定TB/155884 对接焊缝超声波探伤TB/213790 铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法TB1527-84 防腐蚀铁路钢桥保护涂装YSJ411-89 防腐蚀产品施工操作规程客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准客运专线铁路桥涵工程施工技术指南 施工图纸及相关设计文件配置调试设备准备复验入库材料准备设计制作安装工装准备焊接工艺工艺流程施工图技术准备施工准备顶板板块制作底板板块制作场内单元件制作斜底板板块制作预处理单元件下料矫正包装运
5、输除锈去油污腹板单元制作横隔板制作纵隔板制作单元制作附属设施制作单元件组装成梁单元拼装高栓施拧线性调整对接面调整梁单元组装运输吊装桥位作业涂装安装附设顶堆嵌补段焊接、探伤大环缝焊接探伤缝口除锈贴衬垫钢箱梁施工工艺流程图 2. 钢箱梁的制作钢箱梁的制作的主要控制点在板单元的制造及梁的整体组装。钢箱梁单元件的划分要考虑施工图纸箱室的布局以及道路运输情况。2.1单元件制造顺序工艺试验 材料预处理 号料 下料 加工 检查 部件组拼 检查 划线定位 检查 焊接（专用工装） 矫正 检查 划系统线 组拼单元件 检查 每孔梁预组装 上定位板 拆解 防腐 入库（所有工序均报监理审核确认后进行下一步工序）2.2工
6、艺试验在板单元下料、拼装前先要进行工艺性试验取得试验参数，通过对试验参数的分析和总结，指导单元件的制作。工艺试验主要包括以下内容1）焊接工艺评定试验2）高强度螺栓连接抗滑移系数试验3）首件板块单元制造工艺试验4）板块单元反变形工艺参数试验5）首节单元件制作工艺检验6）涂装工艺性试验7）设计及监理工程师要求的一切试验 首节单元件制作完成后对首节单元件制作工艺检验进行评判总结，为后续单元件的施工提供技术参数。2.3单元件的制造工艺流程系梁主单单元腹板预处理、多头精切下料（留加工余量）加工两长边横隔板预处理、多头精切下料（留加工余量）开肋孔，倒角铣边后组焊加劲肋支撑座单元下端板预处理、数控切割下料（
7、留加工余量）加工底边隔 板预处理、多头精切下料（留加工余量）加工两短边隔板数控精切下料加工三个焊接边支撑座单元弯板预处理、精切下料（留加工余量）弯制支撑单元拼装1组拼底板和隔板2拼装加劲板3模钻各连接孔总拼装1拼装横隔板2拼装腹板3拼装上盖板4拼装支撑座5模钻端部连接孔5拼装加劲肋6拼装弯板7检查合格后待总拼装2.4板单元反变形焊接 U肋与面板角焊缝焊接后，由于焊接热影响，面板会出现焊接角变形。焊接变形的产生不仅影响板单元的制造精度，而且若通过火焰矫正使其达到平面度要求，则需增加相当多的工作量。因而在制造中采用焊接反变形技术。 通过对焊后变形数据的实测，确定变形量，在施焊前对面板施加适当的反变
8、形，以基本消除板单元在焊接中产生的角变形。面板焊接采用效率高、输入线能量少、焊接变形小的CO2气体保护自动, 焊接时采用船位焊接，保证焊缝的熔深及外观成型。2.5单元件生产出来后，要在工厂进行总拼装，经检验符合标准后（根据工艺试验预留焊接收缩量），焊接定位板，将所有单元件编号；拆除单元件之间的连接，分批运送到施工工地。3.钢箱梁单元件的运输为了减少运输变形，能够装箱的单元件要装箱运输；对于不能装箱的单元件在运输前作必要的加固，单元件的下面要用枕木垫平，单元件与车辆用钢丝绳和导链索死。避免由于运输过程移动、倾覆造成单元件的变形。第一车单元件的运输要有带路的车辆。4.钢箱梁的安装4.1安装方案用于
9、跨济兖公路特大桥中的钢箱系杆拱桥位于交通繁忙的济南市经十西路。为了降低施工对交通运输的影响，同时考虑到工期、施工安全等因素，通过对支架法及顶推法的比较，选定在桥轴线延长线上拼装，顶推法就位法。4.1.1拼装平台在14#墩四周用螺焊钢管作临时支墩和14#墩一起搭设一个钢箱梁拼装平台，拼装平台的大小应满足上节梁单元的拼装。临时支墩采用扩大混凝土基础，螺焊钢管安装后应浇筑混凝土，钢管及混凝土基础的大小应在施工图纸到后通过载荷验算后确定。4.1.2道路上加设的临时支墩跨济兖公路特大桥钢箱系杆拱桥弹孔跨度96m,全长共192m,根据施工现场道路状况，拟在每跨梁间加设两组临时支墩，临时支墩采用螺焊钢管内浇
10、混凝土，支墩间用型钢连接，并在上面搭设封闭施工平台，施工平台的高度应满足行车的净空要求。基础采用扩大混凝土基础。钢管及混凝土基础的大小应在施工图纸到后通过载荷验算后确定。4.1.3起吊设备的选择钢箱梁拼装的起吊设备采用门式起重机沿轴线方向布置跨越拼装平台，门式起重机的支臂内侧距拼装平台外边缘的间距应大于1.5m，拼装平台上不应有起吊的死角，起重机起吊量的选择应大于最大起吊量的1.5倍。4.2. 拼装平台的胎架横向设拱技术 由于钢箱梁整体组焊时只能对箱梁的底板、斜底板实行弹性约束，无法实现对顶板、腹板的约束，解马后在焊接应力的作用下，上箱口产生收缩变形，使得桥面黄坡减小、桥面宽度（即两腹板间距）
11、变小，因此在箱梁拼装胎架设计时根据已有的经验，横向斜底板预设一定的预拱量，来抵消整体组焊解马后箱梁断面的变形。4.3 锤击工艺的应用 采用锤击工艺对系杆拱箱承压板与腹板的熔透角焊缝进行锤击，改善焊缝的力学性能，改善焊缝应力峰值。4.4 单面焊双面成型焊接工艺对各种形式的焊缝，如顶板、底板、斜底板的纵向对接焊缝，环形焊缝、横隔板对接焊缝等采用陶质衬垫单面焊双面成型工艺，确保焊缝质量、提高4.4 采用阶梯推进方式总拼对拼装平台的梁段组装采取立体阶梯推进方式组织生产，即按照钢箱梁的组装顺序，从胎架一端向另一端进行施工，使同一工序在相邻梁段上形成阶梯，这样有利于各梁段的匹配，避免上下层同时作业，提高生
12、产安全性，提高工效，缩短工期。4.5 桥位焊接（关键工艺项点）钢箱梁的桥位焊接主要为梁段就位后顶板、腹板、纵隔板、底板和斜底板组成的环焊缝的焊接，其余为底板、斜底板U肋嵌补段、腹板板条肋嵌补段焊缝、总拼现场的预留焊缝和接口部位纵隔板焊缝等。桥位环缝焊接方法和工艺措施序号焊接部位焊接方法工艺措施1顶 板CO2气体保护半自动焊埋弧自动焊底部贴陶质衬垫的单面焊双面成形工艺，CO2气体保护半自动焊打底焊接，埋弧自动焊填充和盖面焊接2底 板CO2气体保护半自动焊埋弧自动焊底部贴陶质衬垫的单面焊双面成形工艺，CO2气体保护半自动焊打底焊接，埋弧自动焊填充和盖面焊接3斜底板CO2气体保护半自动焊采用药芯焊丝
13、4腹 板CO2气体保护半自动焊背面贴陶质衬垫，双面焊，第二面焊前清根，采用实芯焊丝5纵隔板CO2气体保护半自动焊背面贴陶质衬垫，双面焊，第二面焊前清根4.6顶推法施工4.6.1顶推千斤顶每一个支墩上面都要设置一个上顶千斤顶，千斤顶的顶面与滑块相连，千斤顶的大小和安装位置根据施工图纸来选定。每一个墩（包含临时支墩）设置一组顶推液压千斤顶、拼装平台上设置两组顶推液压千斤顶用来顶推钢箱梁就位。顶推千斤顶由一台电脑控制联动。千斤顶的大小和安装位置根据施工图纸来选定。4.6.2第一节梁单元拼装好后，用门式起重机在其北京方向加设一根道梁，道梁的长度应大于两支墩间的距离（包括临时支墩）。顶推移位，拼装第二节梁单元并与第一节梁单元组装，依次类推。4.7 合拢段的组装工艺合拢段的组装工艺与标准段基本相同，只是在箱段组焊完成后，一端留有配切量暂不切除，并在该端箱口拐点处预留一定长度的不焊段。该合拢段在预拼装时作出桥轴线、横基线，作为配切时的放样基准，避免出现“平行四边形”误差。另外，由于合龙段的一个箱口不能参与预拼装，所以配切后用3维激光跟踪仪（API）
