钢桁梁施工作业指导书

-133-钢桁梁施工作业指导书1.适用范围适用于xx铁路桥梁工程钢桁梁施工。2.作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规程和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，并考试合格。2.2外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。准备生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活及办公需要。3.技术要求3.1施工图准备充分理解设计图纸，及时与设计部门联系沟通，进行设计图工艺性审查，加深领会设计意图，在贯彻制造方案的基础上采用计算机绘制施工图，对难以确定的零部件，通过计算机放样确定。3.2工艺试验准备做好焊接工艺评定试验，首次试拼装工艺检验，还有涂装工艺性试验,根据图纸要求对各种典型焊接接头进行焊接工艺评定试验，以确定焊接方法、焊接设备、焊接材料、焊接参数、坡口形状及尺寸等。试验使用的母材要和产品相符合，且其化学成份C、S、P含量尽量选用偏上限者。试验焊缝在强度、塑性等方面不低于母材标准，低温冲击韧性满足设计要求。焊接工艺评定分类项目如下：3.2.1采用埋弧自动焊，按照钢板的不同厚度范围进行钢板的对接工艺评定试验，确定厂内钢板对接的焊接工艺参数、焊接坡口形式和焊接材料。3.2.2采用埋弧自动焊，按照钢板的不同厚度范围和焊角大小，对工字梁的T型焊缝及盖、腹板与加劲肋的T型焊缝进行角的焊接工艺评定试验，确定工字梁的T型焊缝及盖、腹板与加劲肋的T型角焊缝的焊接工艺参数和焊接材料。3.2.3采用埋弧自动焊，按照钢板的不同厚度范围和要求的熔深大小，对箱型盖、腹板的棱角焊缝进行焊接工艺评定试验，确定箱型盖、腹板棱角焊缝的焊接工艺参数、焊接坡口形式和焊接材料。3.2.4分别手工电弧焊和CO2气体保护焊，按照钢板的不同厚度范围和焊接位置进行节点T型熔透焊缝的焊接工艺评定试验，确定节点T型熔透焊缝的焊接方法、焊接工艺参数、焊接坡口形式和焊接材料。3.2.5分别手工电弧焊和CO2气体保护焊，按照钢板的不同厚度范围、不同的焊接位置和焊角大小进行节点T型角焊缝的焊接工艺评定试验，确定节点T型角焊缝的焊接方法、焊接工艺参数和焊接材料。3.2.6针对各种形式的杆件，编制详细的焊接工艺规程，明确规定焊接设备，焊接方法，焊接位置，焊前清理的方式方法，预热方式，预热温度，层间温度，焊接材料的型号、规格和焊前烘干方法及温度，焊接电流，电弧电压，焊接速度，焊接道（层）数，焊接过程中出现的问题的处理方法，焊后探伤的时间、方法及合格标准。3.3施工工艺准备及技术培训准备工艺方案、制造规则、焊接返修工艺规程等制造安装过程中所涉及的其他相关工艺文件；对从事本桥钢梁制造的操作工人进行技术培训并安培考试，考试合格者才能有参与此桥制造安装的资格，焊工应取得焊工资格且符合焊工管理要求。4.施工程序及工艺流程4.1施工程序施工程序为：施工准备→预拼杆件→拼装钢桁梁→钢桁梁架设到位、纵横向纠偏正位→支座安装落梁就位→桥面系施工、钢桁梁涂装。4.2工艺流程工艺流程如图所示施工准备施工准备支座安装落梁就位钢桁梁架设到位，纵横向纠偏正位拼装钢桁梁预拼杆件桥面系施工、钢桁梁涂装支座安装图1工艺流程图5.施工要求5.1施工准备5.1.1技术准备钢桁梁拼装架设前，应具有下列主要技术资料：⑴桥梁平面、纵断面设计图及墩台结构设计图；⑵钢桁梁结构设计图、杆件重量表及应力表；⑶桥址地形、地质图；⑷桥址水文、气象资料；⑸钢桁梁制造厂应提供的主要技术资料：产品合格证和钢材质量证明书或检验报告，按杆件编号绘制的施工（制造）图，工地安装螺栓标及拼装简图，杆件发送表及包装清单，钢桁梁试拼记录，栓接板面抗滑移系数试验报告和杆件焊缝检验记录等。⑹高强度螺栓连接附出厂合格证或产品质量保证书。5.1.2工装准备工装准备应有此桥钢梁制造安装过程中所涉及的设备、平台及相应的规格型号和数量。5.2施工工艺5.2.1支座安装墩身浇筑完成后，安装支承垫石剩余钢筋，预埋支座预留孔，立模浇筑支承垫石混凝土。支座与垫石之间必须密贴无空隙，垫层材料质量及强度应符合设计要求，支座配件必须齐全，水平各层之间必须密贴无缝隙。支座锚栓质量及埋置深度和螺栓外露长度必须符合设计要求，支座锚栓固结应在支座及锚栓位置调整准确后进行施工。表1支座安装必须符合以下要求。序号项目允许偏差（mm）检验方法1支座下座板中心与墩台纵向错动量墩台高度＜30m20尺量墩台高度≥30m152支座下座板中心与墩台横向错动量墩台高度＜30m15墩台高度≥30m103同端支座中心横向距离偏差与桥梁设计中心对称时+30-10偏差与桥梁设计中心不对称时+15-104铸钢支座固定支座的上座板与下座板中线的纵横错动量3活动支座的横向错动量3活动支座中线的纵向错动量（按设计温度定位后）3支座下座板中心十字线的扭转1上下座板及摇、辊轴之间的扭转1钢桁梁支座安装还应符合下列规定：使用千斤顶顶梁位置及千斤顶在墩台上安放位置、连续梁支座安装的先后顺序及顶梁升降幅度均应符合设计要求。当设计对落梁顺序及顶落梁幅度无要求时，应采用间隔交替落梁方式施作，始终保持相邻支点的高差不大于5cm，一次落梁高度不大于10cm。落梁时应有保险设施随千斤顶活塞起落及时加高或降低，同一梁端的两侧支点应同步起落，千斤顶行程不应大于有效行程的80%，以确保施工安全。⑶支座安装以高程为主，支座反力作为效核。5.2.2钢桁梁拼装：⑴钢桁梁杆件预拼施工工艺流程图如下：施工准备施工准备预拼单元杆杆件标示重心、编号按杆件预拼图吊拼杆件运送杆件到预拼到位搭设预拼台座、确定拼装吊位按杆件预拼图选取清理杆件预拼单元杆件运离预拼平台图2⑵杆件预拼应符合下列规定：①杆件必须按照钢桁梁拼装顺序和杆件预拼图拼装；②每一预拼单元杆件拼装完成后，应全面检查杆件拼装各部尺寸、缝（间）隙、编号、数量、位置、方向等，符合设计要求和铁道部现行规定方可栓合，并应做好预拼单元杆件吊装重心、拼装顺序编号等标记；③为便于钢桁梁拼装时上、下玄杆等顺利入挡，应安施工工艺保留适量冲钉和高强度暂不安装和柠紧；④应将梁上拼装用的零（配）件与预拼单元杆件一并捆绑发送；⑶杆件拼装应符合下列规定：①栓接板面及栓孔必须保持洁净、干燥、平整。应使用18号钢丝栓、细铜丝刷或干净棉丝清除脏物，除油污应使用汽油或丙酮清洗，消除潮湿应使用高压风吹干，清污后宜涂上防锈油。②对无焊缝的板材或非主要受力杆件边缘局部变形在工地矫正时，应符合铁道部现行《铁路钢桥制造规范》（TB10212）的规定。③杆件拼装摩擦面出现1mm及以上间隙时，必须按铁道部现行《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》（TBJ214）进行铲磨或加垫板处理，保证磨擦面间隙小于1mm。④由板厚不大于32mm板组成的板束，其板间隙使用0.3mm塞尺检查时，深入缝隙深度应不大于20mm；由板厚大于32mm板组成的板束，其密贴标准应符合设计要求；⑤磨光顶紧节点组拼时，必须按照制造厂的编号对号组拼，不得调换、调边或翻面拼装，磨光顶紧处缝隙，使用0.2mm塞尺检查时，不大于0.2mm的密贴面积不应小于75%；⑥高强度螺栓的长度应符合设计要求。当无设计要求时，应根据连接板总厚度和高强度螺栓螺母及垫圈厚度等计算确定。表2序号项目允许偏差检验方法1墩台处横梁中线与设计线路中线偏移10mm测量检查2两孔（联）间相邻横梁中线相对偏差5mm3墩台处横梁顶与设计高程偏差±10mm4两孔（联）间相邻横梁相对高差5mm5每孔梁对角线支点的相对高差5mm6固定支座处钢梁支点中心线与设计里程纵向偏差连续梁、梁跨≥60m简支梁±20mm梁跨＜60m简支梁±10mm7钢梁立面玹杆节点对梁跨端节点中心连线的偏移跨度1/5000玹杆节点对相邻两个奇数或偶数节点中心连线的偏移5mm8立柱在钢梁的横断面内的垂直偏移立柱理论长度的1/7009钢梁立面拱度偏差设计拱度≤60mm±4mm设计拱度≤120mm设计拱度的±8%测量检查设计拱度＞120mm按技术文件中规定10两主桁相对节点位置支点处相对高差梁宽的1/1000梁跨中心节点处相对高差梁宽的1/500跨中其他节点处相对高差根据支点及跨中节点高差按比例增减5.2.3钢梁的架设钢梁的架设有支架拼装钢桁梁、纵移法架设钢梁、浮运法架设钢梁、悬臂拼装钢梁四种方法，根据设计要求采用适当的钢桁梁架设方案，同时按《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ203--2008执行。5.2.4钢梁涂装：施工准备⑴钢梁涂装施工工艺流程图：施工准备杆件表面清理杆件表面清理钢表面除锈等级粗糙度检验钢表面除锈等级粗糙度检验底漆涂装底漆涂装面漆涂装底漆涂层厚度及质量检验底漆涂层厚度及质量检验面漆涂层厚度及质量检验面漆涂装底漆涂层厚度及质量检验底漆涂层厚度及质量检验面漆涂层厚度及质量检验图3⑵杆件表面除锈作业应符合下列规定：①杆件除锈应以喷砂除锈为主；②喷砂除锈前，应先对喷枪、砂室、风包、管路和油水分离器等设备进行检查、试验；③喷砂应用砂粒径为1.5～2mm的洁净、干燥、无盐分、无沾污的石英砂，喷枪嘴直径宜为5～7mm，喷射角宜为45°～80°，风压宜为0.4～0.6MPa，喷枪嘴距钢表面宜为150～250mm。④当缺少合格的石英砂时，应使用符合现行标准《铸钢丸》（YB/T5149）和《铸钢砂》（YB/T5150）规定的钢丸或钢砂除锈；⑤喷砂完毕，应用干燥洁净的压缩空气或软毛刷彻底清除钢构表面的积砂、锈屑和灰尘；⑥喷砂除锈时，应按现行国家标准《涂装作业安全规程及涂漆前处理工艺安全及其通风净化》（GB7692）的规定，采取防尘、消尘措施，做好劳动保护和环境保护工作。⑶钢桁梁底漆涂装应符合下列规定：①钢梁杆件涂装前，表面的污泥、油垢、铁锈等必须清除干净；②底漆涂装前应检查杆件表面的除锈情况，钢梁杆件表面除锈应达到现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（ GB/T8923）规定的等级：涂装富锌防锈底漆时应达到Sa3级，涂装红丹醇酸、红丹酚醛或聚氨酯底漆时应达到Sa2.5级，附属钢结构（钢栏杆、人行道托架、墩台吊围篮等）涂装红丹防锈底漆和箱形梁内涂装环氧沥青涂料时应达到Sa2级，附属钢结构的光圆钢涂装红丹防锈底漆时应达到St3级；③底漆涂装前，应检查杆件表面粗糙面情况，钢表面粗糙度应符合现行国家标准《表面粗糙度比较样块抛（喷）丸、喷砂加工表面》（GB/T6060.5）规定的Ra6.3um～Ra12.5um之间的要求，表面粗糙度超过涂装体系干膜厚度的1/3时需加涂一道底漆；④涂装首道底漆应在除锈后8h内完成，当相对湿度大于70%时应在4h内完成，不能在上述规定时间内完成首道底漆涂装时，须用清亚麻仁油、松节油、松香水擦洗洁或重新除锈清理后再涂底漆；⑤下一道底漆必须在上一道底漆实干后方可进行涂装，但暴露时间最长不得大于7d，超过时应先用细砂纸打磨成细微毛面后再进行涂装；⑥对距离水面较近和跨越受污染的河流的钢梁底面，应增加涂装底漆和中间漆各一道。⑷钢桁梁中间漆及面漆涂装应符合下列规定：①第一道中间漆必须在全部底漆实干并清理粉尘、杂质后进行涂装，但底漆暴露时间最长不得超过7d，超过时应先将底漆表面用细砂纸打磨成微细毛面后再涂中间漆；②在水性无机富锌防锈底漆涂层上进行综红云铁环氧中间漆涂装时，应将综红云铁环氧中间漆稀释一倍后涂装首遍漆，待其干燥后再正常涂装综红云铁环氧中间漆到规定的干膜厚度；③下一道中间漆或面漆须在上一道漆实干后再进行涂装，间隔时间为1～7d，超过7d的需用细砂纸打磨成细微毛面后再进行涂装，下一层的涂刷方向与上层的涂刷方向一致。④栓焊钢桁梁螺栓连接部分摩擦面涂装所用材料，当设计无要求时应采用无机富锌防锈防滑涂料。杆件栓接点外露表面与涂料涂层搭接处涂装和栓接点螺栓及螺栓头处涂装，应符合铁道部现行《铁路钢桥保护涂装》（TB/T1527）的有关规定；⑤氟炭面漆涂装时，双组分涂料配漆应严格按照产品说明书要求比例进行调漆，混合搅拌均匀30min后方可使用⑥各种涂料最低干透时间为：醇酸涂料、环氧涂料和聚氨脂涂料24h，油性涂料、酚醛涂料48h，富锌涂料72h。6.劳动组织6.1劳动力组织方式劳动力组织方式采用架子队组织模式。6.2人员配置施工人员应结合施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。表3人员配备表负责人1人技术主管1人生产主管1人专职质检员1人专职安全员1人专职材料员1人工班长3-5人操作工50-60人7.材料要求7.1设计要求钢桥制造所用的材料必须符合设计要求，来料除必有的材料质量证明书以外，钢材还必须经过复验；焊接与涂装材料为抽样复验，但复验合格才能使用。制造厂应制定材料的管理制度，做到存放、使用规范化、保证材料使用的可靠性。7.2验收标准要求符合以下规范要求：GB/T714—2015《桥梁结构用钢》、GB/T699—1999《\o"优质碳素结构钢"优质碳素结构钢》、GB/T700—2006《碳素结构钢》、GB/Tl591—1994《低合金高强度结构钢》、TB/T1527-2011《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》、GB/T2773-1997铁路钢桥用面漆、中间漆供货技术条件、GB/Tl7505—1998钢及钢产品交货一般技术要求。8.设备机具配置8.1配置组织此桥钢梁所用设备配置主要分为钢梁的制造和安装架设两个方面，本作业指导书提供场内制造所需设备，详见表4主要施工设备配置表。8.2主要施工设备配置表4主要施工设备配置表序号设备名称数量（台）型号1数控火焰切割机2BODA50002桥式起重机1QD16/3t-27m3桥式起重机1QD20/3t-27m4桥式起重机1QD40/5t-27m5桥式起重机175/20t-30m6门式起重机175/20t-50m7数控钻床1CDMP20168磁力钻10HC35009气保焊机10NBC-50010埋弧焊机5MZ-1250型11X射线无损探伤机1DJT-XYD451012超声波无损探伤机1CT320+13推式电弧喷涂机1DXT14空压机1W-0.9-715油漆喷涂机2GPQ20C9.质量控制及检验9.1质量控制质量控制主要有下料工序的质量控制，焊接质量控制，这其中重点在于对接焊缝、熔透焊缝的焊接质量及中厚板焊接质量控制，还有制孔精度控制，涂装质量质量控制。该桥的关键杆件单件重量大，焊缝多而集中，控制焊接变形和钻孔、翻身均很复杂。根据该特点，其工艺可采用后孔法与先孔法相结合的工艺方法,弦杆主体拟采用如下工艺：盖、腹板采用数控和门切下料，对接后机加工焊接边及坡口，利用专用拼装胎型组装，焊后变形以热矫为主。再利用专用划线平台划钻孔对向线，在钻孔胎型架上、采用整体覆盖式钻孔样板或组合样板配合摇臂钻床施钻杆件两端四面孔群。杆件主体钻完孔后，以主体所钻孔为基准，组焊其余零件。由于整体节点杆件庞大，且不对称、偏心较大，为确保工件吊运、翻身方便和安全，根据该杆件的特点，可制作适合的专用框式吊具，采用空中翻身等。对上弦杆应特别注意保护剪力钉，避免碰撞变形。其中各工序质量控制要点参见于本章5.2中的要求，并严格按照要求实施。其中涂装工序的质量控制主要从以下几个方面加以控制：9.1.1严格控制涂装原材料质量，所有油漆及铝材等涂装材料进厂均必须在具有资格的涂料检测中心复验合格后方可投入使用；9.1.2对除锈磨料的材质、大小、形状、配比、硬度等进行优选，通过工艺试验确定合理的喷砂工艺参数，确保除锈质量满足要求；9.1.3除锈前将构件外露边缘倒圆弧R＝2mm，保证边角部位涂层厚度要求；9.1.4在施工全过程中，对环境温度、相对湿度、露点温度、钢板温度等环境因素进行检测，以满足涂装各工序的施工要求；9.1.5在油漆施工过程中，对高压空气质量、油漆混合、油漆搅拌、油漆熟化、油漆粘度、稀释剂比例、喷嘴压力、枪嘴到工件距离、喷漆角度、预涂以及湿膜厚度等进行巡检，保证每一项都符合要求；9.1.6涂装前对两种涂层过渡区域进行预涂，保证两种涂层体系过渡区域接缝整齐，涂层厚度达到要求；9.1.7涂装时采取遮盖等有效方法对现场预留焊缝部位进行保护，避免油漆污染，影响桥位现场焊接质量；9.1.8高强螺栓孔部位涂装前，先对高强螺栓孔内壁进行预涂，保证孔壁无漏涂，避免孔壁锈蚀物流出污染摩擦面。9.2质量检验在施工过程中应对每个工序所出的杆件进行质量检验，所出杆件必须满足《80米钢桁结合梁制造技术规范》和《铁路钢桥制造规范》的各项要求。9.2.1下料工序中应用观察检查，钢材切割面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱，所下尺寸符合表5钢桁梁杆件尺寸要求表中要求：表5钢桁梁杆件尺寸要求表序号名称项目允许偏差1板梁主梁，桁梁的弦。斜、竖杆，纵梁，横梁，联接系杆件盖板宽度工形±2.0箱形+2.00腹板宽度根据盖板厚度及焊接收缩量确定2节点板，拼接板孔边距±2.03座板长度、宽度嵌入式±1.0其他±2.04拼接板宽度±2.05支承节点板、拼接板、角钢支承边孔边距±0.5±0.36焊接接头板孔至焊接边距离根据焊接收缩量确定7箱形杆件内隔板宽度≤1000±0.5±0.3＞10000高度-1.0板边垂直度隔板尺寸≤1000不大于0.5隔板尺寸＞1000不大于1.09.2.2零件矫正机加工、及组装工序中质量检查的具体要求详相见于本章5.2.2、5.2.3及5.2.4中的要求。9.2.3所有焊缝必须在全长范围内进行外观检测，不得有裂纹、未熔合、夹渣、未填满弧坑和焊瘤等缺陷，并应符合表6钢桁梁焊缝要求表的要求表6钢桁梁焊缝质量要求表序号项目焊缝种类质量标准1气孔横向对接焊缝不允许纵向对接焊缝、主要角焊缝直径小于1.0，每米不多于3个，间距不小于20其他焊缝直径小于1.5，每米不多于3个，间距不小于202咬边受拉杆件横向对接焊缝、桥面板与弦杆角焊缝、竖向加肋角焊缝不允许受压杆件横向对接焊缝及竖加劲肋角焊缝≤0.3纵向对接焊缝、主要角焊缝≤0.5其他焊缝≤1.03焊脚尺寸主要角焊缝hf+2.00其他角焊缝hf+2.009.2.4杆件焊接后，两端的引板或产品试板必须用气割切掉，并磨平切口，不得损伤杆件，垂直应力方向的对接焊缝不许出去余高。9.2.5经外观检查合格的焊缝方能进行无损检测，用射线和超声波两种方法检验焊缝，必须达到各自的质量要求，该焊缝方可认为合格。9.2.6涂装工序中的质量检查参见与本章中5.2.8的要求。10.安全及环保要求10.1安全要求钢梁架设施工过程中的安全注意危险源、危害因素。10.1.1钢梁杆件