1.技术交底范围
2.施工工艺
2.1 组装准备
2.1.1 技术准备
认真学习钢箱梁施工技术文件(设计施工图纸、设计规范、技术要求等资料),消化、理解,然后严格按照技术文件的要求,编制钢箱梁装配架。
2.1.2 轮胎骨架准备
拼装架设:框架基础必须具备足够的承载力,保证使用过程中沉降≤1mm,框架必须具备足够的刚度,避免使用过程中变形。按照设计给定的线形制作拼装架(tekla模型已根据已完成桥梁的线形和设计的预拱度作了进一步设计,可根据模型文件进行拼装架设计)。使用前应验收框架。同时,设置定位基准塔。
设置轮胎框架模板:框架模板全部采用数控切割制作,保证部件的定位精度。
胎架验收:胎架高度采用全站仪定位,严格控制其高度,确保误差在0.5mm以内。同时也要注意天气变化带来的误差,在气温相对稳定的情况下进行作业。
2.1.3 材料与设备准备
起重机、起重索具、钢丝绳、导轨链、CO2气体保护焊机、碳弧气刨机、滑轨、垫片、扳手、撬棍、超声波探伤仪、X射线探伤仪、空压机、喷砂枪、储气罐、全自动无尘喷丸机、角磨机、钢丝、砂纸、油漆喷枪、喷漆气泵、油漆刷、滚筒等。
2.2 现场组装流程
①、轮胎架的搭设
轮胎架的设计和制造,根据轮胎架所承受的载荷,设计并校核轮胎架的结构形式和尺寸,保证轮胎架具有足够的刚度,不随着总成重量的增加而变形。
②、轮胎架在侧箱梁上的定位
将边箱梁吊到车架上就位,检查箱体与地面样线的对中情况并进行调整。
③、中段胎架的定位
将中间节吊到架上就位,检查中间节间的对中情况并进行调整。拼装时接头间隙应考虑焊接收缩量,桥梁横向每条焊缝应留1~2mm焊接收缩量,桥梁纵向每条焊缝应留2~3mm焊接收缩量。首块拼装完成后,应重新测量拼装尺寸,测量焊接收缩量,并进行分析总结,为后续钢箱梁拼装提供参考。
④、将轮胎架定位在另一侧箱梁上
将剩余的侧箱段吊到框架上并放置到位,检查箱子和地面样线的对齐情况,并进行调整。
⑤.整体检查
各节段的控制尺寸、端口的控制尺寸及节段间纵向U型筋的尺寸精度。
2.3 现场组装部件
2.3.1零部件装配应符合下列规定
1)装配前应对照图纸、工艺文件检查各零件的几何尺寸、坡口尺寸、方向等,确认无误后方可装配。
2)组装应在框架或平台上进行,首次组装应经检查合格并经监理工程师确认后,方可进行后续组装。
3)装配前必须彻底清除焊接区域的铁锈、氧化铁、油污、水分、预处理底漆等有害物质,使表面显露出金属光泽,清除范围应符合下图的规定。
装配前间隙(单位:毫米)
4)需要测量厚度的零件应按工艺要求装配。
5)采用埋弧焊或CO2气体保护焊焊接的焊缝,应在焊缝端部连接引弧、灭弧板(引发板),引发板的材质、厚度、坡口应与焊接部位相同。埋弧焊引发板长度不小于100mm,引弧、灭弧长度不小于80mm;CO2气体保护焊引发板长度不小于30mm,引弧、灭弧长度不小于25mm。
6)焊缝端部应接产品试板,试板的材质、厚度、轧制方向、坡口必须与焊接对接板相同,其长度应大于400mm,宽度每边不小于150mm。
7)装配完成后,必须记录装配间隙及偏差,检查合格后方可进行装配定位焊接。
8)吊装时对装配合格的构件应轻抬轻放,防止定位焊缝变形、开裂。
9)起吊部件时应使用合适的起重设备,避免部件损坏。
10)露天装配时,工装的设计、装配和测量应考虑日光和温差的影响。
2.3.2 装配允许偏差应符合下表的规定
表1 装配公差
序列号
传奇
项目
允许偏差(mm)
对接高度差△1
0.5(t<25)
1.0(t≥25)
对接间隙△2
1.0
网状平整度△
1.0
装配间隙△
1.0
钢衬垫或陶瓷衬垫对接焊接接头组件
α
±5°
△
0.5
+12.0
+4.0
梁高H
±2.0
顶部和底部半宽B1/2、B2/2
3.0
锚点横向距离B
±2.0
锚固中心距S1
±2.0
隔膜间距
±3.0
膜片垂直度
≤3.0
腹板中心距
±2.0
对角线差 L1, L2
≤3.0
临时吊点中心距
3.0
钢箱梁顶部锚固点与端口控制点相对高差
≤3.0
侧弯 f
≤4.0
2.3.3 管片组装工艺要求及检测要求
(1)进场的段、部品应报总包、监理验收,验收合格后应将构件的毛刺、焊渣、飞溅清理干净。
(2)装配现场应平整、坚固,装配过程中支点不应下沉。
(3)装配前应认真做好各项准备工作。认真检查预装胎架是否完好,所用基准线是否正确,安全设施是否可靠,所用工具、仪表是否完好。
(4)按吊块要求拼装管片,拼装过程中应避免阳光影响,用全站仪监测测量管片主要定位尺寸,用钢尺检查管片尺寸。
(5)钢箱梁拼装应在专用拼装挂篮上进行,各节段应处于无应力自由状态。
(6)钢箱梁节段全部就位后,调整长度、拱度、侧弯等项目,同时检查对接间隙、接口错位等工艺项目,如超出公差,需修整。
(7)钢箱梁经组装检查合格钢结构桥梁安全技术交底,并报监理验收合格后,方可进行焊接。
2.4 焊接工艺
2.4.1 焊前准备
(1)焊前应按焊接工艺要求将对接板面高差调整到允许偏差范围以内。
(2)焊接前应按本规范的要求清除焊接区域的有害物质,露出表面的金属光泽。
2.4.2 焊接
(1)焊接工艺
①根据现场焊接接头形式进行焊接工艺评定试验。
②根据焊接工艺评定试验和现场装配施工情况,制定详细的焊接工艺,确定焊接方法和焊接参数。
(2)焊接现场环境要求
① 横向和纵向对接焊缝要求全焊透。
②施工现场焊接环境环境温度应在+5℃以上,相对湿度应在80%以下,风速不超过5级。雨天不得露天进行焊接。
③露天焊接除采取局部加热、防风措施外,还应采取有效的防雨措施。
(3)焊接顺序及技术措施
为了减少焊接引起的附加应力和焊接残余应力及边部材料的局部应力,消除或减少构件的不规则变形,现场焊接顺序应按下列规定进行:
钢箱梁焊接顺序:
①横向分段焊缝:
首先从下向上、由内向外垂直焊接横隔板对接焊缝;然后从中间向两侧对称同时焊接钢箱梁顶板、底板对接焊缝。
②纵向分段焊缝:
首先,将纵腹板对接焊缝从下至上垂直、从内至外对称进行;
然后将钢箱梁顶板与底板从中间向两侧对称同时对接焊接。
最后进行U肋及加劲肋角接焊接及其他焊缝的焊接。
(4)现场焊接质量及检验
①施工现场焊接接头力学性能合格标准与工厂焊接相同,施工现场焊接产品试板应在与施工现场焊接相同的条件下,由现场同一焊接人员进行焊接。
②现场焊接检验
a) 焊接接头的目视检查
所有焊缝应在冷却至室温后进行外观检查,并填写检查记录以备查。所有焊缝均不得有裂纹、未熔合、焊瘤、烧穿、夹渣、未填满的电弧坑、泄漏等缺陷。
b) 现场焊缝无损检测
现场钢箱梁纵、横向对接焊缝应全熔化,并需做超声波探伤和X射线探伤检查;钢塔的对接焊缝应全熔化,并需做超声波探伤检查。
③现场焊缝缺陷的修复方法与工厂焊缝相同。
(五)其他注意事项
①多层焊应连续进行,并控制层间温度。每层焊缝焊后应及时清理、检查,清除药皮、熔渣、溢流等缺陷后,方可施焊下一层。
②定位焊的焊接应符合下列规定:
a)所用焊接材料品种应与母材匹配。焊前应按施工图及工艺文件检查坡口尺寸、根部间隙等,如不符合要求,应予以纠正。
b) 点焊距设计焊缝端部的距离不小于30mm,其长度为50~100mm,间距为400~600mm。当板厚小于8mm或大于50mm时,点焊间距可调整。点焊的焊脚尺寸不大于设计焊脚尺寸的1/2,且不小于4mm。
c) 定位焊缝不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷,电弧坑应填平。对有裂纹的定位焊缝,应先查明原因,清理开裂的焊缝,在保证构件尺寸正确的前提下,进行附加定位焊缝。
d) 定位焊不应在焊缝交叉处或焊缝方向急剧变化处进行,焊缝起弧点应距焊缝交叉处或转角处50mm以上。
③埋弧焊应在距设计焊缝末端80mm的引弧板上起弧和熄弧,手工焊和气保焊应在距设计焊缝末端30mm的引弧板上起弧和熄弧,引弧板的坡口和厚度应与母材相同。
④U型肋与顶板、底板焊接过程中,应保证焊缝的连续性。
⑤在箱梁等狭窄空间进行焊接时,应采取有害气体检测、通风等安全措施。
(6)钢箱梁U肋板单元加工工艺
零件下料→U型肋制作→U型肋加工成型→打标→板材组装→板材焊接→校正
(7)钢箱梁腹板单元加工流程
零件切割→胎架定位及组装→结构标记→板材组装→板材焊接→检查及校正→贴标及入库
(8)钢箱梁横隔板单元加工流程
零件下料→隔板定位→结构标记→纵筋及人孔环装配→焊接→检查校正
2.5 吊装作业技术说明
(1)结构吊装人员进入施工现场时,必须佩戴安全帽、安全带、穿工作服、工作鞋。高空作业必须系好安全带。专业人员必须佩戴专职标志,信号工必须携带旗帜、哨子或对讲机。
操作人员必须持有与其本人相符的操作证件。
(2)起吊构件前,起重机操作员必须确认构件的重量,选择合适的起重吊索,并检查吊索的安全性。
(3)起重机严禁超载,必须遵守“十不吊”原则。
(4)作业时,起重机臂架的最大仰角不得超过工厂规定。
(5)起重臂长度变换应缓慢平稳,在起重臂未完全停止前严禁换档,当起重机载荷达到额定起重量的90%以上时,严禁放下起重臂。
(6)当起重载荷达到额定起重量的90%以上时,起升动作应缓慢进行,严禁同时进行两个或两个以上的动作。构件起升速度不宜过快。
(7)起吊构件时,严禁站在构件上或放置未装入容器的松散构件。
(8)构件下方或起重机臂架旋转区域内,严禁人员停留或行走。
(9)构件就位时,应拉动绳索辅助定位,此时人员应站在构件两侧。
(10)钢构件就位后,应缓慢下放。下放时,人员应手握构件外侧,不得将手放在构件与地面或构件之间的连接面上。放斜铁时,手应握住垫铁两侧,不得深入构件下面。
(11)使用撬棍矫正时,禁止将撬棍插入后再松开,防止其飞出伤人。
(12)确认部件已对准、放好、并临时固定好后,稳定后才可取下挂钩。
(13)人员上梯脱钩时,必须佩戴防坠落装置,上、下梯子时手中不得持有任何物品。
(14)高空作业时,应系好安全带,并将其挂在安全帽上。随身携带的工具应登记或放入工具包内。
(15)高空作业时,工具上下传递时应用绳索捆扎,严禁抛掷。
(16)在高海拔地区,任何松散的部件、物品、工具或容器均不得放置在建筑物边缘。应将其悬挂或放置在容器内,并将容器固定好。
(17)一切安全人员严禁酒后作业。
(18)施工中使用的一切电动工具及电源线的安装、拆除必须由电工完成。
2.6 钢梁拼装架设要点
(1)分段运输:在运输、装卸、预组装过程中,对损坏的漆面应及时除锈,并重新涂刷钢梁底漆。
(2)捆扎吊装:捆扎前应检查预装场送来的构件是否符合组装顺序,预装的垫板是否安装正确。捆扎时应注意吊带的组成、质量、承载力是否相配,检查吊带是否符合使用要求,挂板上螺栓数量是否符合设计要求,螺栓是否紧固,钢丝绳直径及断丝情况,夹圈承载力,钢梁绑扎点与重心位置是否匹配。
(3)钢梁吊装:钢梁在吊装过程中必须保持水平,防滑绳必须安装正确。装配式脚手架应预先在节点或连接点处挂好,并固定牢固,与构件一起吊装。吊装前,应在离地面10厘米处停车观察,有无异常后方可起吊。
(4)定位:利用摆臂调整钢箱梁位置,水平移动到支架上方,调整箱梁纵、横向位置至设计位置,完成钢箱梁架设安装,并焊接固定。
2.7 桥面安装要点
(1)标准桥面断面横向宽度为13.2m,纵向长度甲级为3.02m、乙级为6m、丙级为4m。除首跨外,钢梁组件应在下弦杆拼装完成后立即拼装首跨桥面,形成平面稳定结构,控制好钢梁平面里程及轴线后,再拼装竖杆、端部斜杆及A1节点。其余跨度钢梁组件安装应先拼装主桁构件,待各主桁三角形闭合后再拼装桥面;焊接桥面横向焊缝,安装连接构件,焊接桥面纵向焊缝。考虑焊缝检查的要求,纵向焊缝可适当延迟1~2跨后再拼装桥面。
(2)钢梁焊接要求:钢梁安装现场焊缝主要为桥面纵、横焊缝,采用单面焊双面成型工艺,保证焊缝熔透。钢梁焊缝特别是坡口熔透焊缝要严格进行探伤检查。主桁节点板与桥面焊接部位及受拉上弦与平行节点板焊接部位等特殊结构细节应进行锤击处理,提高结构抗疲劳性能。焊接人员必须持特种作业证。
(3)焊缝调整:将钢梁各部件按顺序组装,调整好拱度和侧弯,紧固连接件,然后进行定位焊接。各部件组装、检查无误后,方可进行整体焊接。
(4)焊缝清理:现场焊接前,必须彻底清除焊接区域的铁锈、氧化皮、油污等有害物质,露出表面的金属光泽。
(5)现场焊接:应设置防风设施,覆盖所有焊接点。雨天禁止焊接(箱梁内除外)。箱梁内采用CO2气体保护焊时,必须使用通风和安全设施。
(6)焊缝检验:现场焊缝必须按工艺要求进行无损检测。除对所有对接焊缝进行超声波检测外,还应抽样进行射线检测。焊缝缺陷应按现行铁路钢桥制造标准的有关规定进行修复。
2.8 支架安装要点
(1)支座安装前:应检查桥墩的螺栓孔,合格后方可安装。检查桥梁跨度、支座位置及预留锚栓孔的位置和尺寸,以及支座垫石的顶面标高和平整度。支座垫石表面应打毛、整平,再在其上铺一薄层细砂,使其平整,使力均匀传递。支座垫石高度处应预留20~40mm的间隙,以保证灌浆质量。当垫层厚度大于40mm时,应加设钢筋网,水泥砂浆强度等级应符合要求。
锚栓孔内进行压力灌浆,灌浆材料强度不宜低于垫石混凝土设计强度,弹性模量不宜小于30GPa,厚度不宜小于10mm,灌浆压力不宜小于1.0MPa,灌浆灌满并达到强度后方可落梁。
(2)固定支座安装:钢梁各墩跨度调平后,应根据设计里程和固定支座中心里程进行固定支座安装。调整钢梁时钢结构桥梁安全技术交底,应先找正固定支座,上下折边接触部位应贴紧,上折边槽与下折边圆弧的前后沿桥梁方向应一致,误差为±1mm。上下折边间安装铰支座时,圆弧面接触应贴紧,并应设置注油槽。
(3)活动支座安装:钢梁就位后,应根据设计文件和实际测得的梁跨度,以钢梁温度为标准,进行活动支座底板的安装。当钢梁二期恒载不足或施工温度与设计温度不同时,应根据设计图提供的数据,经计算确定滚轮与底板的安装位置。底板沿桥梁方向的安装允许偏差为±3mm,其他部位的偏差按设计文件的规定确定。滚轮与下折边、底板应贴合紧密,间隙不大于0.1mm。滚轮应垂直于桥梁中心线,滚轮位置偏差不应大于1mm。当活动支座上下折边采用钢轴铸钢,运动部分采用MGB板(聚四氟乙烯板)和不锈钢板时,应注意运动部分的防尘和清洁,防止划伤和污染,滑动面应涂硅脂。不锈钢板的滚动方向应与支座沿桥向一致。当有可更换的摩擦副时,应检查是否便于更换。正式支座安装完毕后,应立即安装密封良好、带有推拉门的透明防尘围裙(罩)。
(4)支座底板势能法灌浆:钢梁调整好后,用落链将支座吊在钢梁上,将钢梁向上吊起,使支座略高于设计标高。将钢楔打入支座底座定位(钢楔的支撑面积需计算确定,钢楔用于定位的钢梁重量大部分应由临时支座支撑)。全面检查合格后方可灌浆。砂浆强度达到设计强度后应拆除定位楔,并用水泥砂浆填实。支座底板与支撑垫石之间的缝隙采用势能法灌浆,落差高度应大于3m,水泥砂浆配合比由实验室确定。底板四周封边面板应采用支撑杆固定,并预留进、出水灌浆管。支座锚栓孔内分层灌注细石混凝土或水泥砂浆,锚栓螺母拧紧后,螺栓杆顶端应至少高出螺母顶面25mm,但不大于40mm。锚栓孔内进行压力灌浆,灌浆材料强度不宜低于垫石混凝土设计强度,弹性模量不宜小于30GPa,厚度不宜小于10mm。灌浆压力不宜小于1.0MPa。灌浆料灌满并达到强度后方可落梁。
(5)支座安装注意事项:支座上下板螺栓螺母应全部安装完毕并涂黄油,不得有松动现象。支座与梁底、支座与支垫石应紧密配合,不得有间隙。支座地脚螺栓孔应采用压力灌浆,灌浆材料及强度应符合设计要求。
2.9钢梁涂装作业要点
(1)涂装前准备:涂装前两天应将涂料桶密封,并倒置,以减少沉淀和结块;涂料在使用前和涂装过程中应经常充分搅拌,有条件时应采用机械搅拌。涂料各组分应即配即用,以免胶凝变质。中涂、面涂使用前必须熟化30分钟。钢梁组装后,应先对节点进行打底,对可能积水的缝隙应进行填塞密封,缝隙宽度小于0.3m时,应涂刷底漆;缝隙宽度大于0.3m时,应用油性腻子填平。待腻子表面干燥后,方可继续涂装。工厂制造的钢梁杆件运至施工现场后,应及时检查涂装质量和涂装日期。钢梁表面除锈应根据涂装要求和设备情况,采用喷砂、喷丸等方法进行。喷砂或喷丸处理合格后,方可涂底漆。
(2)涂漆前检查:钢梁涂漆前,应用棉纱或抹布将梁表面的灰尘、积水、霜、雪、雨、露水及油脂等清除干净。出厂油漆在运输过程中如有破损、风化、生锈等情况,应彻底清除表面风化层,打磨除尘粉,再按涂漆工艺要求重新涂漆。如发现其它严重缺陷,由制造厂负责处理。应严格保护梁的摩擦面,不得踩踏、碰伤、污染,以免降低摩擦系数。喷砂后,用压缩空气将钢梁表面的砂粒、铁锈清除干净。
(3)绘画过程:当温度低于5°C的温度低于5°C时,不允许使用富含锌的无机抗糊状底漆,酚类油漆,聚氨酯油漆和氟化合物涂料。在涂漆之前,应在涂漆之前对其进行处理。喷洒时,可以使用水平或垂直喷涂,但是每次喷涂的地方都应均匀,并且在必要时可以用刷子填充刷子。
在油漆供应商的技术人员的指导下,应在8小时内涂上施工的绘画。涂漆之前,必须在所有涂漆上进行涂漆超过涂料质量的2%,在特殊情况下不应超过5%。严格禁止使用煤油,柴油和低沸腾的汽油作为钢桥涂层的稀释剂,在各种涂料都被调整为施工粘度,应通过120-200网格的金属筛子过滤,以清除油漆膜和涂漆前的杂质。
(4)钢梁涂层的检查:钢梁涂层后,颜色应均匀,诸如裸露的底部,缺失的涂层,破裂的油漆膜,起泡,刮擦和底部咬合,不应散发涂料的粉刷。在任何平方米内的面积小于3cm×3cm的缺陷;
(5)防火仓库应与装备有足够的燃油量的涂料,并必须在阳光下涂抹,以磨损的范围,将其保存在阳光下。安装期间修复了,以防止发生空板。
3.质量标准
3.1钢梁组件和勃起
(1)复合梁电缆桥梁的钢梁部分的悬臂组件应满足以下基本要求:
①必须检查和接受钢制箱梁部分,倾斜的电缆,锚和配件,然后才能在现场安装和安装;
②应对安装在施工现场的焊缝进行焊接过程评估。
③同一部分中的焊缝不得维修两次以上,并且应根据原始质量标准和资格重新启动修复后的焊缝;
④高强度螺栓连接的摩擦表面的防滑系数应在发送梁的测试板上测试,并且测试结果应满足安装期间的设计,摩擦表面应干燥和清洁,间隙处理应符合相关技术规格;
⑤应校准和使用其他电缆张紧工具千斤顶,石油压力计和其他电缆张紧工具,并不应在校准期之后使用;
⑥在施工过程中,应观察到电缆力,高程,塔式变形和环境温度。
⑦悬臂构造应根据设计要求对称进行。
(2)复合梁电缆固定桥的钢梁截面的悬臂组件测量项目应符合下表:
(3)复合梁电缆固定桥的钢梁截面的悬臂组件的外观质量应满足以下要求:
①电缆的钢丝和链不应纠缠或扭结,电缆和锚保护不应破裂或损坏;