芜湖岸3#墩沉井制造施工技术交底

1、技术交底书表格编号项目名称商合杭铁路芜湖长江公铁大桥第 1 页共13页交底编号工程名称芜湖岸主桥3#墩钢沉井制造施工设计文件图号施工部位芜湖岸主桥3#墩交底日期2015/06/技术交底内容：一、技术交底范围 本技术交底书适用于商合杭铁路芜湖岸主桥3#墩钢沉井制造施工。二、工程概况 主桥3号墩采用圆端型双壁钢沉井基础，钢沉井高19.5m，壁厚2m，平面尺寸为65×35m，采用Q235B钢料，重约2356.5t，钢沉井共分21个井孔，底部0.8m高度范围采用单壁刃脚，钢沉井平面结构布置见：“图2-1：沉井基础平面布置示意图”。沉井在芜湖岸制造、接高、成型。图2-1：沉井基础平面布置示意图

2、三、沉井制造技术方案3.1制造工艺流程沉井制造工艺流程框图见：“图3-1：制造工艺流程图”。施工准备场地处理钢材料验收材料进场下料成型钢镫制安单元片制造托板铺放对接定位架制安单元块组装胎架制安沉井组装焊缝检查结构尺寸检查质量检查3.2主要制造方法钢沉井分块制造，逐块组装，各构件按照设计尺寸下料后制造成单元片（板单元片和桁架单元片），将各单元片在胎架上组装成单元块，吊装单元块按照组装顺序在平台上的定位架内拼装成钢沉井。平台由钢镫和托板组成，按照设计位置布设钢镫，在钢镫上铺设托板，定位架固定在托板上作为单元块平面限位。单元块由中心向两边，由一端向另一端拼装，最后端头合拢。材料进场后存放在材料存放区

3、，检验合格后采用叉车和20t龙门吊机辅助下料成型，50t龙门吊机辅助进行单元片制造，80t龙门吊机单元块组装，组装好的单元块采用60t卡车运输，50t龙门吊起吊拼装钢沉井。3.2.1场地布置芜湖岸沉井制造场地按照作业内容划分为材料存放、下料成型、单元片制造、单元片存放、单元块组装、钢沉井拼装6个区域。3.2.2材料进场检验沉井制作使用的钢板及型钢应符合图纸规定的Q235B钢的技术要求，并均应符合碳素结构钢(GB/T7002006)的规定。钢材进场时，除必须具有生产钢厂的质量证明外，还应按合同和有关现行标准进行进场验收，检查钢材外观质量，测量钢材实际厚度的同时还应做相应的力学试验，检验其力学性能

4、，合格后方可投入使用。3.2.3单元片制造3.2.3.1板单元片制造1）板单元片制造工艺a、板单元片制造按照“数控精确下料零件加工胎型组装反变形焊接局部修整”的顺序进行，其关键工艺为：a 数控精切下料；b弧形板卷圆加工；c单元片外形尺寸控制；d对单侧有纵肋的单元片采用反变形焊接；e优先选用半自动CO2保护焊的焊接方法。b、内壁板采用多嘴精切（含坡口），一端留配切量。其它板件采用数控精切下料。圆弧段按设计线型卷圆加工。用专用的检查样板（分焊前、焊后）检查圆弧线形。c、采用反变形胎型焊接，用CO2自动焊机按合理焊接顺序施焊，焊后控制松卡温度，并进行适当修整，以保证壁板圆弧线形（平面度）。 d、用C

5、O2半自动机在胎架上焊加劲，严格按照焊接工艺参数，焊接顺序施焊，焊后用专用的检查样板检查，必要时进行局部修整，合格后清磨、标号，并按要求存放。3.2.3.2桁架单元片制造1）按图纸设置平整的定位胎架，划出隔墙中心线桁架轮廓线和构件位置地样线，安放构件并焊接。2）在桁架及腹杆上划出桥中心、隔墙中心线。 3）桁架片翻身，安装其余构件，焊接后火工矫正并交付检验。3.2.3.3单元片制造技术要求1）下料前先对型材进行矫正，并按要求开设焊接坡口，坡口尺寸见：“图3-2：钢材坡口尺寸示意图”。图3-2：钢材坡口尺寸示意图2）氧割的零件边缘应去除割渣，切割表面不允许有崩坑，塌角半径R0.5mm。型钢下料端部

6、应齐整，倾斜度1，毛刺飞边打磨光顺。3）排料时应注意使内、外壁板对接缝错开30cm以上。接料焊缝位置与其他焊缝距离不小于30cm，每节段水平对接焊缝与竖向加劲肋对接焊缝宜错开30cm，面板对接缝与环向加劲肋不应在同一位置，应错开布置。4）肋板和壁板的组焊要求见：“表3-3：肋板和壁板组焊尺寸允许偏差表”。表3-3：肋板和壁板组焊尺寸允许偏差表编号项目简图允许偏差（mm）1竖加劲肋与壁板缝隙<22环肋板与壁板缝隙<23竖加劲肋间距S±24环肋板间距s壁板环肋板S±23.2.3.4单元片的存放、吊装及运输1）单元片的存放a、单元片存放场地地基应坚实，平整，有排水设施

7、，不得有塌陷。b、单元片码放时最下面一层板单元与地面间应加垫木楞。单元片与板单元片之间如有较长距离的腾空或不能以平面接触时也应加垫木楞，以增强其稳固性，防止板单元发生变形或倒塌。层与层之间的木楞应垫在同一断面处。c、单元片码放时，相同种类、相同规格和形状的单元应码放在一起。码放应按单元片在总拼时的状态码放，如井壁板角钢加劲肋朝上码放，从而减少总拼吊运时的翻身。d、单元片码放高度应适宜，应保证整摞的稳定性，避免倾覆及处于下部的单元片因压力过大产生塑性变形。一般情况下，单元片码放高度不宜超过2米。2）单元片的吊装及运输a、起重人员要严格遵守起重作业的安全操作规程。单元片吊运时要“轻、稳、准”，严禁

8、碰撞和拖拽。b、吊运单元片前要仔细检查吊具的安全性，状况良好方可使用。c、单元片吊运过程中宜使用磁力吊具，如果不能或没有条件使用磁力吊而采用对板边或坡口易造成损伤的钢性吊具时，吊装部位必须加垫保护。d、单元片在吊运过程中应尽量避免永久变形和损伤，如碰伤、勒伤、摔伤等。e、起吊时要找准单元片重心，合理设置吊点，确保节段吊装不发生变形。3.2.4单元块组装单元块在组装胎架上组装，以井壁外围板或隔墙侧板为建造基面，采用框架式建造法制作，即以双层壳之间的水平加劲肋为弦杆，以联系件为腹杆组成片状桁架，以一侧壳板为建造基面，将桁架片立于其上形成框架，在框架上安装另一侧的壳板，从而形成单元块。3.2.4.1

9、胎架制造1）采用型钢作为组装胎架，胎架与地面固定牢靠，尺寸以满足单元片在单元块中的位置、角度要求为原则，胎架制造后需检查其结构尺寸。2）胎架基础必须有足够的承载力，确保在使用过程中不发生沉降。胎架要有足够的刚度，避免在使用过程中变形。3）在胎架上设置纵、横基线和基准点，胎架外设置独立的标志杆以控制块段的位置及高度，确保各部尺寸。胎架外设置独立的基线、基点，以便随时对胎架进行检测。4）块体下胎翻身后，重新设置胎架线型，并进行检测，做好检测记录，确认合格后方可重新上胎，完成隔板与底板及腹板与底板之间角接焊缝的焊接工作。5）胎架结构形式见：“图3-4单元块组装胎架示意图”。图3-4单元块组装胎架示意

10、图3.2.4.2单元块组装1）平直段单元块组装按照内壁板单元桁架隔板单元外板单元的顺序实现立体阶梯形组装方式逐层组装与焊接。先是内壁板单元片按照施工图两两或三个在拼装胎架上采用CO2半自动焊完成整个内壁板的拼焊，以纵横基准线为基准划出桁架位置线，按线组焊桁架隔板单元，然后再按线定位组焊外板单元（外板上总装前先组装成三个板单元）。最后翻身烧焊，避免仰位焊接。2）圆弧段单元块组装按照内壁板桁架隔板单元外板单元的顺序实现立体阶梯形组装方式逐层组装与焊接。将圆弧段内壁板单元片在拼装胎架上逐片采用CO2半自动焊焊成整块圆弧壁板。以纵横基准线为基准划出环板及桁架位置线，按线焊接环板，组焊桁架、隔板单元片，

11、然后再散装外板的加劲肋，将其点焊在桁架隔板上，最后组焊外板。翻身烧焊，避免仰位焊接。单元体组装过程中重点控制单元体的几何形状、尺寸精度、圆弧线形，端口设置临时加强，保证端口尺寸，保证钢沉井连接时的匹配性。卧式制作单元体时为保证单元体的外形和几何尺寸，防止产生过大的内应力，单元体的焊接应分步进行，并遵循先内后外、先下后上、由中心向两边的施焊原则。优先选用CO2焊方法，同时对于设计要求熔透的焊缝尽量采用陶质衬垫单面焊双面成型的焊接工艺。3.2.4.3单元块组装要求：1）制作并安装胎架，检验合格后投人使用。2）在胎架上摊板拼焊井壁外壳板，火工矫正后在壳板上划出桁架位置线、桥中心隔墙中心线、余量切割线

12、、距上口0.5 m的拼装水平对合线等。3）吊装各道桁架片及其余构件，注意将结构对准安装位置线，不允许出现偏差。4）安装内层壳板及其余构件。每张壳板上均应有桁架片安装位置线，以保证桁架片位置准确。装配检验合格后进行焊接。5）根据单元块焊接收缩情况，修正双层壳板上的余量切割线，切割余量。3.2.5钢沉井拼装3.2.5.1准备工作1）场地准备介于钢沉井平面尺寸为35×65m，场地长宽各扩5m，布置40×70m的拼装场地，在场地内布置拼装平台进行钢沉井拼装。拼装场地需整平、压实，必要时当予以换填，以满足气囊支撑对地基的要求。2）拼装平台布置拼装平台由支撑钢镫和托板组成，钢镫作为支撑

13、沉井的结构，其强度、刚度和稳定性必须满足沉井重量的需要。提前规划钢镫放置位置，将钢镫安放在设定的位置上，由于沉井的刃角段下方没有其他的支撑，所以钢镫必须布置合理，不仅位置正确还要求其顶面在同一平面上。将焊接好的单元块吊装到钢镫上的限位架内时，注意不要影响钢镫的位置。若在单元块对接缝处如没有钢镫支撑，可临时用其他的钢支架抄垫，在焊接完毕后，临时支撑必须拆除。 托板拟采用20mm厚钢板，在钢镫上逐块组装，采用焊接接长，托板的焊接应尽量采用焊接变形小的二氧化碳气体保护焊进行焊接，这样可以减少焊接变形和焊接应力，保证钢托板的平整度和焊缝连接的可靠性。拼装焊接完毕后应清除钢托板下表面内所有焊渣和尖锐杂物

14、，防止在下河过程中扎破气囊。3）、测量定位采用全站仪放出块段纵横向定位点，根据定位点用墨斗弹出沉井边线，注意定位点放出后严禁碰撞托板和钢镫，以免定位点产生位移。沿沉井边线焊接限位架，限位架数量至少单块单侧2个，必要时可以增加限位架数量，限位布置见：“图3-5：限位架布置示意图”。图3-5：限位架布置示意图3.2.5.2钢沉井拼装1）拼装总体思路 采用60t卡车运输单元块，50t门吊起吊单元块进行拼装。拼装顺序整体思路为：从十字骨架结构对称向外壁围；两侧直线向圆弧围；最后圆弧段合拢，钢沉井拼装顺序如“图3-6：钢沉井拼装顺序示意图”所示。图3-6：钢沉井拼装顺序示意图2）沉井拼装工艺要求a、合拢

15、段必须实际测量尺寸进行调整。运至现场的单元件必须先进行外观检查，注意吊耳处的焊缝合格后才可进行吊装。b、按给定的侧板分块图上的编号进行壁板单元的拼装，吊装时垂直度的控制，相邻单元块之间的错位10mm相关尺寸在风力不大的情况下，可以通过吊铅锤的方法进行测量控制，若条件不允许的情况下由专业的测量人员进行测量调整。c、单元块吊装就位测量定位后，应对单元块进行加固，保证其能够抵抗风力和重量等因素的产生的倾斜分力。相邻单元块之间做到有效连接，否则不得松构，首块定位后应采用缆风绳加固，满足抗风能力要求。d、壁板边拼装边焊接，拼装3块后即可进行整体的焊接工作，即加快进度，又可以使其与下部结构形成整体。3.2

16、.6钢沉井质量控制与检验沉井质量验收分为结构尺寸检验和焊缝质量检验。钢沉井各单元块、各节段制造完成后均需层层检验，合格后方可进行下一步施工。3.2.6.1结构尺寸检查结构尺寸以钢沉井设计图纸、铁路桥涵施工及验收规范及铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10415-2003)为检验依据，检验由测量组实地测量。为了更有效的控制沉井制造质量，提高工作效率，避免返工，对每个制造好的单元块进行检验，以合格的单元块作为保证整个沉井尺寸的基础。钢沉井的结构尺寸须符合“表3-7：沉井结构尺寸允许偏差表”的要求。表3-7：沉井结构尺寸允许偏差表偏差名称允许偏差钢沉井平面尺寸长度、宽度±20mm曲线半径&

17、#177;10mm两对角线的差异±30mm钢沉井夹壁净距±6mm上下沉井单元接高错边量2mm桁片桁架片间距±2mm桁架弦杆中心距±2mm结点处杆件轴线错位3mm底兰到桁平联对角线差4mm桁片平整度(扭曲)L/5003mm3.2.6.2焊缝质量控制（1）焊接环境因降雨使母材表面潮湿相对湿度大于80或大风天气，不得进行露天焊接；但焊工及被焊接部分如果被充分保护且对母材采取适当处置时，可进行焊接。当采用CO2半自动气体保护焊时，环境风速大于2m/s时原则上应停止焊接，但若采用适当的挡风措施或采用抗风式焊机时，允许焊接（药芯焊丝电弧焊可不受此限制）。（2）焊接施

18、工引弧和熄弧a）操作时注意防止产生溶合不良、弧坑裂缝、气孔和夹渣等缺陷的发生；b）不得在非焊接区域的母材上引弧和防止电弧击痕；c）当电弧因故中断或焊缝终端收弧时，应防止发生弧坑裂纹，特别是采用CO2半自动气体保护时，更应避免发生弧坑裂纹，一旦出现裂纹，必须彻底清除后方可继续焊剂。d）无论采用何种焊剂方法，焊缝终端的弧坑必须填满。双面对接焊缝a）要求熔透的双面对接焊缝，在一面焊接结束，另一面焊接前应彻底清除焊根缺陷至正面金属后，方可进行反面焊接。但采用埋弧自动焊并能保证焊透的情况下，允许不进行清根。b）采用背面钢垫板的对接坡口焊缝，垫板与母材之间的接合必须紧密，应使焊接金属与垫板完全熔合。c）不

19、同厚度的工件对接，其厚板一侧应加工成平缓过渡形状，当板厚差超过4mm时，厚板一侧应加工成1：2.51：5的斜度，对接处与薄板等厚。完工焊缝的清理焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。现场焊接接头的保护在现场焊接部分及与之相邻的两侧各50100mm范围内，不得进行工厂油漆、喷涂锌、铝等涂料，但若使用对焊接无害的涂料时，无此限制。不良焊接的修补a）焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次，超过两次时，必须经过检验主管核准后，方可按返修工艺进行。b）焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应及时报告焊接技术负责人查清原因，订出修补措施，方可修理。c）对焊缝金属中的裂纹，在修补前用

20、无损检测方法确定裂纹的界限范围，在去除时，应自裂纹的端头算起，两端至少各加50mm的焊缝一同去除后再进行修补。d）对焊接母材的裂纹，原则上应更换母材，但是在得到焊接技术负责人认可后，可以采用局部修补措施进行处理。主要受力构件必须得到原设计单位确认。3.2.6.3焊缝质量检查焊缝检验包括外观检查、超声波探伤以及水密性试验等。a、焊缝外观质量检查不但在焊接过程中应进行外观检查和测量，在焊接完工后同样要进行检验。发现存在缺陷时，应在焊缝内部质量检查和密封试验之前修补完毕，并重新检验。所有焊缝均进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣、未填满弧坑及漏焊等缺陷，其质量要求 “表3-8：焊接外观质量允

21、许偏差”的要求。表3-8：焊接外观质量允许偏差(mm)编号项目允许偏差1气孔、夹渣直径小于1.0，每米不多于3个，间距不小于202咬 边13焊脚尺寸K4焊 波h2(任意25mm长度内)各级焊缝均不允许存在裂缝及未焊透的现象，缺陷累计长度限值2mm。b、超声波探伤检验焊缝外观检验合格后应进行UT探伤检测、磁粉探伤检测、渗透等无损检测，检查其内在的几何缺陷。无损检测时，应如实填写检测记录检测完成后，形成检测报告。a）车间单块钢板与钢板之间埋弧自动焊对接焊缝进行20%UT探伤检测（按每条焊缝计算百分比）；b）分段总组面板竖向对接焊缝、所有加劲水平环对接焊缝进行100%UT探伤检测；节段接高的水平环向

22、角焊缝100%磁粉探伤检测；c）与分段总组面板竖向焊缝交接处的水平焊缝UT探伤检测范围为：与竖向焊缝交叉点两端各延伸1m；d）所有桁架角钢与节点板（加劲板）之间角焊缝、纵横肋之间连接角焊缝、隔舱板及加劲肋与面板角焊缝等要求进行20%磁粉探伤检测，检测部位重点在纵横焊缝交叉处、焊接应力较大或易于产生应力集中的结构截面突变部位进行检测；c、水密性试验水密性试验是沉井焊缝最后全面的检验，应在焊缝外部检查和超声波探伤后进行。试验时，气温应高于5，否则必须采取措施，采用煤油渗透试验方式检查焊缝抗渗性，试验前，检验部分不允许有油漆和搪水泥，需要试验的箱体表面和焊缝必须打扫清洁，并且对进行检视的一面除要求打

23、扫清洁，对采用煤油渗透试验的，尚需对检视面刷一层石灰浆（凉干），以便观察。经30分钟后，以晾干石灰浆上没有油渍为合格。试验中，如发现有渗油现象时，需进行修补。修补后必须重新试验。钢沉井整体制造完毕后，对沉井的内、外侧板和隔舱板连接处进行煤油渗透检查焊缝质量。不符合要求的焊缝补焊后重新检查，直致合格为止。四、各项保证措施1，质量保证措施（1）建立以总工程师为首的钢沉井制造的质量管理机构，使钢沉井制造全过程均置于有效的组织领导管理之中。（2）严抓过程控制，实行技术、质检跟班作业，特种作业人员持证上岗，进场人员必须全员培训，提高作业人员的质量意识。（3）编制质量控制文件，各工序严格按照文件要求进行检验，合格后方可进行下道工序施工。（4）严把质量检验关，质量检验和试验按检验和试验控制程序的规定执行，严格执行“三检制”。检验和试验覆盖原材料、放样、零件下料、加工、单元件制造、节段拼装、焊接、运输等全过程。生产和检验中使用的计量器具和设备均经公司中心试验室国家二级计量站