斜拉桥工艺模板.doc
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1、1. 工程概述深圳斜拉桥为单索斜拉钢箱梁桥,桥体钢箱梁本身体积大,内部隔板、加劲板很多,在钢箱梁制造过程当中,控制箱体焊接变形是本工程关键,降低焊接变形,提升焊接质量,将直接影响到钢箱梁制作质量和安装质量。桥体钢箱梁宽37.6米,主跨侧为12米一节,副跨为36-42米一节,采取单箱体四室结构,钢箱梁高为4米,顶面桥板板厚为18mm,底板板厚为10mm,腹板板厚为12mm,底板在支点局部加厚为20mm、40mm根,顶板、底板、腹板纵向均采取U型肋加强。依据图纸和实际吊装需要将桥体分为21段,每段单元最大重量为500吨,最小重量为230吨。钢箱梁制作分为顶板、底板单元件、隔板、腹板单元件制做,和桥
2、梁单元(分段钢箱梁)组拼和分段单元整体预拼装。2. 工程特点深圳斜拉桥钢箱梁结构复杂,中部隔板及U型肋比较密集,匹配要求高。为此我们将采取一系列有效工艺方法来确保装焊质量,制订科学严格工艺规程和质量确保体系,强化技术管理、生产管理、质量管理,精心组织生产,努力争取高效保质按时完成任务。2.1 几何尺寸精度控制因为桥体底板和顶板均为U型肋加强,焊接时轻易变形,本企业设计了专用胎架,横向加放预拱度来预防收缩变形,经过多种弹性码板来控制节段整体变形。2.2 板块翘曲变形顶、底板因为U肋集中,焊后将产生较大翘曲变形,过多热矫正会使板内应力增大。本企业依据以往变形规律,设计制作了反变形胎型来确保板块施焊
3、质量。2.3 箱梁防腐严格控制箱梁除锈质量,涂装前保洁工作,涂装房增设烘干除湿系统,并增设了密闭防护帘结构。2.4 锚箱制作 锚箱处因为构件较集中,板厚大,焊接后轻易引发变形,本企业制订专门锚箱制作工艺来确保锚箱制作精度。3. 制作步骤图纸细化原材料采购材料检验材料预处理工艺编制焊接工艺试验放样下料桥体单元板类元件制作尺寸检验焊缝检验桥体单元板类元件拼装单元分段拼装单元预拼装构件运输尺寸检验尺寸检验尺寸检验4. 制作工艺4.1 材料检验及预处理对本工程中所采取材料,指定严格材料采购、检验步骤来控制材料质量,以确保整个工程质量。采购文件准备采购协议准备工程协议商务文件准备技术文件准备审批询 价报
4、价分析报价评审分供方筛选协议洽谈审批分供方评审信息搜集工作计划采购策划材料清单审批采购协议评审采购协议签署采购协议管理材料采购部门、质量检验部门依据材料采购管理步骤,对材料从采购、入库、领料等步骤均进行严格控制。钢板进厂复验合格后,方可投入生产。下料前先将钢板经滚板机滚平后再对钢板进行预处理,钢板在预处理线上进行抛丸除锈、喷涂车间底漆并烘干。对钢板材质、炉批号进行移植,除锈等级为GB8923-88标准要求,喷涂车间底漆一道。对于少数型材,采取手工喷砂、喷漆工艺。4.2 桥体单元板类元件下料全部构件应根据设计施工细化图及制造工艺要求,进行计算机放样,并按工艺要求制作角度样板、槽口样板、胎架等样板
5、。板件下料前,先将钢板经滚板机滚平,控制平面度并经预处理。本桥全部零件优先采取精密(数控、半自动)切割下料,手工气割仅限于工艺特定或切割后仍需加工零件;采取数控切割机下料零件编程时,将依据零件形状复杂程度、尺寸大小、精度要求等要求切入点和退出点、切割方向和切割次序,并合适加放切割赔偿量,消除切割热变形影响。顶底板、腹板、横隔板等直线形零件,在7.550m数控切割机上下料。下料时依据图纸要求使用三割炬同时将坡口开出。板条在7.524m数控切割上下料。形状复杂零件在数控等离子切割机上下料。全部板件下料后必需用压力机或其它机械方法矫平、调直,严格控制平面度和直线度,合格后方转下道工序。4.3 另部件
6、加工4.3.1 边缘加工零件边缘加工,应优先选择精亲密割;刨边后边缘许可偏差应符合相关标准要求;零件加工后应磨去边缘飞刺、挂渣,使断面光滑。4.3.2 U型肋加工本桥钢箱梁顶底板纵向均用U型肋加劲。全桥所用U型肋数量较大,所以,U型肋交由专业生产厂家制作。要求供给商采取冷轧成形法连续轧制。材质应符合设计要求。供给状态为长度定尺、开出坡口、预处理、喷涂底漆、捆扎发运。U型肋质量控制关键为:拆角处不许可有裂纹,横断面尺寸、焊接坡口、扭曲、端口垂直度、顶面纵横向平面度等指标要符合相关技术要求。4.3.3 制孔 构件上全部螺栓孔应成正圆柱形,孔壁表面粗糙度满足使用要求,孔缘无损伤不平,无刺屑;孔径、孔
7、距均应符合本桥要求。4.3.4 顶底板板块制作由U型肋和钢板组装形成板块,是本桥最基础部件,计有顶底板板块两种。关键控制项:纵横向平面度、板边直线度、四角不平度、U型肋和纵向基准线平行度、U型肋间距值及连接板(如有时)和板面垂直度。拟采取以下加工工艺:钢板经预处理后采取7.524m 数控切割机上精切下料,板块长度方向一端留出二次切割量,其它三边精切下料,下料时关键控制对角线差、板边直线度。利用划线平台划出板块纵横基线及U型肋、连接板(如有时)位置线。U型肋内侧按涂装体系要求喷涂。设计制作能控制U型肋组装精度专用门式组装胎型,在其上组装板块。板块定位拼装胎型简图门架斜铁轨道平台依据板块焊接变形规
8、律,结合其结构形式、热量输入、应力分布及变形趋势,确定反变形量,设计制作焊接反变形胎架。板块反变形焊接胎架简图 在胎架上采取“反变形”技术控制板块焊接变形,板块在胎架上采取机械卡固固定,避免码板定位,施焊时采取线能量较小CO2气体保护自动焊机同向(以预防焊后扭曲变形)对称施焊U肋焊缝,以尽可能减小焊接变形。焊接时关键控制焊丝角度、工艺参数,确保熔深、焊缝外观成型,避免咬边等缺点。我们将在工艺参数选择、焊接位置选择、质量控制上采取严格要求。利用火焰矫正方法,矫正板块残余翘曲变形,关键矫正边缘波浪弯、纵向上拱度,满足对接对平面度要求。以纵横基准线为准组焊连接板(如有时),关键控制连接板和板面垂直度
9、。对被破坏车间漆部位,经二次除锈处理达成St3级,再涂车间底漆。U肋两端用发泡塑料板封严,预防U肋在运输和存放过程中进水。 板块制作步骤图:钢材预处理U肋来料下料矫正修磨划线定位组焊U肋焊接、矫正、探伤组焊连接板焊接、矫正、探伤补涂锈、涂装报检4.3.4 横隔板纵腹板制作隔板是箱形梁组装内胎,它精度直接控制箱梁断面精度。制作中关键控制项:纵横向平面度、板边直线度、四角不平度、各竖向加劲板、人孔圈平面度、面板和腹板垂直度等。针对其结构较多,焊接工作量大特点,拟采取以下工艺:钢材预处理数控下料矫正划线组装加劲材组装人孔镶边和面板组装检验焊接、矫正补涂锈、涂装检验存放焊接、矫正 首先对组成横隔板单元
10、件板及纵向、横向加劲肋等进行尺寸复查,纵腹板、横隔板零件全部采取数控精切下料,用刨边机加工对接边及坡口。制作专用于纵复板横隔板组装专用胎架。以隔板非结构面为基面装焊。隔板划线组装多种劲板、人孔加强圈、角钢等零件,用CO2气体保护半自动焊焊接,焊接时焊接程序十分关键,必需严格实施焊接工艺文件要求合理施焊程序。正确焊接次序是先焊接纵向加劲肋,再焊横向加劲肋。纵向焊接时应多道焊缝同时同方向对称焊接,以降低焊接变形。待构件完全冷却后脱胎,并进行矫正,报验。4.4 顶底板单元二次拼装再桥体单元构件总拼装前,为了降低总拼装工作量,缩短总拼装施工周期,预先将相邻2块顶板(底板)在平面拼装平台上预先拼装,焊接
11、后并经检验合格后,进行分段单元总拼装工序。二次拼装胎架顶、底板二次拼装时,按制造位置,预先在拼装平面胎架上划出中心线位置,胎架两侧划出测量检验线,用和检验板块边缘直线度,长度方向端面线,用于检验拼装板块总宽度和对角线长度。 组拼方法:用卸船吊将两块片体吊上线下组拼胎架,吊装方法以下图:钢丝绳(2)根据胎架上中心线位置和测量检验线,检验板块边直线度,长度方向上定出端部定位线。首先将其中一块固定,确保其和中心线间距为3mm,测量检验后用码铁固定,然后用倒链调整另一块,确保两板对接间隙62mm。板块之间用“T”码固定,板块周围用“”码固定,码铁数量每米不少于两个,并依据现场情况进行调整,以控制焊接过
12、程中焊接变形。(3)组拼后进行标高测量(标高测量点以下图),允差为2mm,不合格用千斤顶、斜铁调整;300mm300mm300mm300mm焊缝 (4)装配尺寸报检合格后进行焊接。焊接时优异行分段定位焊,定位焊采取CO2保护焊,定位长度500mm到1000mm,间隔1200mm左右。然后再调平间隔处并定位焊缝两端磨成过渡斜面,贴置陶质垫板后进行CO2保护焊打底,用埋弧自动焊盖面焊接;待构件完全冷却后检验外形尺寸及焊接质量,不合格处根据返修工艺文件进行返修作业。4.5 分段单元拼装分段单元拼装采取整体拼装方法,根据桥面线型设置胎架,使分段制作和吊装分段合拢结合起来同时进行。分段拼装步骤中底板上胎
13、架两侧底板对称拼装纵腹板、横隔板拼装顶板拼装分段吊装合拢分段点焊接结构检验运输附件拼装斜腹板拼装4.5.1底板拼装将已拼装成一整体底板吊上胎架定位,定位采取胎架上控制线进行纵、横方向定位,并预留焊接收缩余量。定位尺寸合格后要将片体和胎架间稳固连接,以防改变;(1)在对接焊缝两头安装引、熄弧板及生产试板(当有此要求时),试板应安装在引、熄弧板和产品之间,在没有安装试板空间时可向监理申请试板旁置。(2)尺寸合格以后用码板固定,装配报检;(3)报检合格以后进行焊接,优异行CO2定位焊接,工序和线下拼接基础相同,焊接采取陶质衬垫、药芯焊线C02气体保护焊打底、埋弧自动焊进行焊接。焊后进行焊接收缩量测量
14、,统计测量结果,并对焊缝修正打磨;(4)焊接报检,进行焊缝外观检验和无损探伤检测。4.5.2 角单元安装:(1)将两边角单元吊上胎架和侧板拼装。在焊缝端头安装引、熄弧板和生产试板(当有此要求时)。其控制尺寸和侧板安装基础相同。(2)装配报检合格后进行焊接。角单元和侧板对接焊,全部采取陶质衬垫、药芯焊丝C02气体保护焊;(3)焊缝修正打磨,焊后报检。4.5.3 纵腹板单元拼装(1) 利用经纬仪定位划拼装装配线,采取水平仪控制纵腹板上顶板水平度,采取斜撑类固定装置对纵腹板进行固定,进行尺寸检验无误后点焊固定。(2) 调整完成后,用码铁固定好后进行装配报检。(3)报检合格以后进行焊接,焊接时考虑到焊
15、缝收缩引发侧板标高改变,焊前应将侧板和胎架连接好或用重物压住,焊缝对口同底板; (4)焊接采取C02半自动气体保护焊焊接。焊后进行焊接收缩量测量,统计测量结果,并对焊缝修正打磨。(5)焊后报检,进行焊缝外观检验和无损探伤检测;4.5.4 横隔板单元拼装(1)将横隔板吊上拼装胎架,用螺栓将横隔板和底板、侧板连接好,用定距杆和调整拉杆调整其垂直度,安装时具体统计装配尺寸,安装完成进行装配报检。(2) 配尺寸报检。(3)报检合格以后焊接;焊接方法:手工电弧焊或CO2气体保护焊,焊缝后面气刨清根封底焊。(4)焊缝修正和打磨;(5)焊后报检。4.5.5 顶板单元拼装(1)在完成横隔板和底板下围栏角焊缝以
16、后,先将已拼装成一整体顶板(桥面板)吊上拼装胎架就位,然后依次将其它顶板吊上胎架安装。(2)定位:应确保顶板单元中心线和底板单元中心线重合即和地样线重合。(3) 采取手拉葫芦调整顶板和腹板、横隔板间隙,使之达成设计和规范要求要求。(4) 尺寸检验无误后,点焊固定,并在内侧局部用斜撑支撑,端口设置临时支撑,降低变形。 4.6 焊 接本桥为钢箱梁结构,顶板、底板、腹板及横隔板结构焊缝较多,焊接工作量大,所以,控制好结构焊接工艺,是确保钢箱梁制造质量关键。本工程关键用材料为S355M、S355KL。依据钢箱梁材料确定本工程采取焊接材料为;手工焊条:SHJ507CO2焊丝:TWE711、KFX712埋
17、弧焊丝:H10Mn2G焊剂:SJ101、HJ3314.6.1 焊接工艺要求(1)定位焊接要求定位焊接前,必需检验焊脚坡口尺寸,根部间隙等,不符合要求要求时,不得进行定位点焊。定位焊焊缝长度通常为50100mm,定位焊接位置必需部署在焊道内,厚度不超出设计焊缝厚度1/2,且小于8mm。在正式焊接预热前,必需先检验定位焊缝是否有裂缝,预热后再次检验,确定无裂缝后正式进行定位焊接。定位焊和正式焊缝含有一样质量要求。定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤等焊接缺点,凡最终不溶入焊缝定位焊缝均应清除洁净。(2)通常焊接要求全部焊接工作,均必需根据已同意焊接工艺规程进行,任何工艺改变,全部必需重新进行焊接工艺评定试
18、验。工厂或现场焊接,必需对焊接作业点进行有效防护方法,不得在雨天及母材表面潮湿或大风天气进行露天焊接作业。除特殊位置外,通常均采取埋弧自动焊和CO2气体保护焊,以提升钢箱梁焊接质量和焊接速度,特殊位置和小结构缝采取手工焊。全部焊接引弧一律在坡口、焊接区内进行,不得在母材表面进行焊接引弧。依据工艺要求,设置工地焊接试板,并取样进行焊接质量评定试验,焊接所用引熄弧板,应待焊缝冷却后,进行切割,切割后端面焊缝打磨平整。(3) 焊接坡口要求600600632平板对接焊缝采取埋弧自动焊,同时采取CO2气体保护焊,埋弧自动焊坡口形式将依据不一样板厚,分别采取X型、Y型及V型陶瓷衬垫焊。6008328600
19、钢箱梁顶底板上U型肋,将在专用反变形胎架上采取CO2自动焊进行部分溶透焊。钢箱梁内加劲板、横隔板等构件焊缝,关键采取CO2气体保护焊和手工焊接结合进行焊接。(4) 焊接接头性能要求关键构件对接和角接头机械性能(包含拉伸、弯曲)试验值,应不底于母材标准值。双面全溶透对接焊缝,其根部重合部分应大于2mm,焊缝各项检测指标必需达成要求等级焊缝要求。4.6.2 焊接方法桥体钢箱梁制造所采取焊接方法全部应含有合格焊接工艺评定,并经监理工程师签字认可后才能实施于本桥。焊接方法表焊接方法代 号适 用位 置拟 施 焊 部 位手工电弧焊SMAW平、横、立、仰锚箱焊接、嵌补、隶属设施等CO2半自动焊FCAW-S平
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