北主索鞍设计说明

重庆市南川至涪陵高速公路涪陵青草背长江大桥C4-3-001PAGE15第15页共9页重庆市南川至涪陵高速公路第LJ16合同段涪陵青草背长江大桥北主索鞍设计说明S4-3-4-065第1页共5页北主索鞍设计说明重庆市南川至涪陵高速公路第LJ16合同段涪陵青草背长江大桥北主索鞍设计说明S4-3-4-065PAGE15第5页共5页一、设计范围本部分为涪陵青草背长江大桥施工图设计《缆索系统、索鞍》分册的主索鞍部分内容，包括两部分：第一部分为主索鞍构造，包括北主索鞍总成及其零部件等内容。第二部分为格栅构造等内容。二、设计依据1.设计依据（1）重庆市交通委员会下达的涪陵青草背长江大桥初设批复；（2）涪陵青草背长江大桥初步设计文件。2.设计遵循的相关标准及规范主要有：（1）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）（3）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）（4）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）（5）《机械制图》（GB/T4457.4-2002H）（6）《极限与配合标准公差等级和孔、轴的极限偏差表》（GB/T1800.4-1999）（7）《几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》（GB/T1182-2008）（8）《产品几何技术规范(GPS)技术产品文件中表面结构的表示法》（GB/T131-2006）（9）《焊缝符号表示法》（GB/T324-2008）（10）《碳素结构钢》（GB/T700-2006）（11）《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》（GB/T3274-2007）（12）《不锈钢棒》（GB/T1220-2007）（13）《不锈钢热轧钢板和钢带》（GB/T4237-2007）（14）《合金结构钢》（GB/T3077-1999）（15）《铜及铜合金衬板》（GB/T2040-2002）（16）《金属和其他无机覆盖层·热喷涂·锌、铝及其合金》（GB/T9793-1997）（17）《一般工程用铸造碳钢件》（GB/T11352-2009）参考标准、规范及相关资料3.参考规范、标准（1）《压铸锌合金》（GB/T13818-2009）（2）《铸钢件磁粉检测》（GB/T9444-2007）（3）《铸钢件超声探伤及质量评级方法》（GB/T7233-1987）（4）《铸钢件渗透检测》（GB/T9443-2007）（5）《铸钢件射线照相检测》（GB/T5677-2007）（6）《厚钢板超声检验方法》（GB/T2970-2004）（7）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB/T11345-1989）（8）《锻轧钢棒超声波检验方法》（GB/T4162-2008）（9）《无损检测焊缝渗透检测》（JB/T6062-2007）（10）《承压设备无损检测》（JB4730-2005）（11）《钢制件熔化焊工艺评定》（JB/T6963-93）（12）《铸件尺寸公差与机械加工余量》（GB/T6414-1999）（13）《碳钢焊条》（GB/T5117-1995）（14）《不锈钢焊条》（GB/T983-1995）三、主要材料1.主索鞍鞍体为铸钢件，材料牌号为ZG270-500，应符合《一般工程用铸造碳钢件》（GB/T11352-2009）标准。铸钢件出厂前，需出具合格证明书，该书应包括：制造厂名称代号、图号或件号（发运号）、牌号、炉号、化学成分及机械性能试验报告，以及合同明确规定的其他内容。2.主索鞍上承板、下承板、格栅及反力架所用钢板材料牌号为Q235A，应符合《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》（GB/T3274-2007）标准和《碳素结构钢》（GB/T700-2006）；四、设计要点1.主要设计参数主缆：钢丝直径：d=5.20mmfpk=1670MPa主缆构成：φ5.20×127×88缆径：608mm(空隙率18.2%)主缆恒载切线角：中跨侧恒载切线角：21.581°（北塔）边跨侧恒载切线角：22.340°（北塔）I.P.点标高：北塔：347.85m主索鞍预偏量：北主索鞍：1123mm2.结构设计主索鞍系统主索鞍鞍体采用全铸型结构。鞍体下设不锈钢板-聚四氟乙烯板滑动副，以适应施工中的相对移动。为增加主缆与鞍槽间的摩阻力，并方便索股定位，鞍槽内顺桥向设竖向隔板，在索股全部就位并调股后，在顶部用锌块填平，再将鞍槽侧壁用螺栓夹紧。塔顶设有格栅底座，以安装主索鞍。格栅悬出塔顶以外，以便安置控制鞍体移动的千斤顶，鞍体就位后将格栅的悬出部分割除。为减轻吊装运输重量，将鞍体分成两半，吊至塔顶后用高强度螺栓拼接。半鞍体吊装重量不超过45t。施工中鞍体相对于底座的移动，借助设在塔顶的临时千斤顶分几次有控制地推动。到达规定移动量后，用夹件锁紧。应控制由于加劲梁安装使主索鞍两侧主缆拉力的水平分力之差，不大于主塔所能承受的水平力。格栅系统格栅主要作用是：保证塔顶平面平整，与主鞍的下承板接触良好；使主鞍的垂直反力均匀分布于塔顶平面；与顶推千斤顶的反力架相连作为其传力构件；提高格栅内混凝土的承压能力。构造型式：格栅要求表面平整，与塔顶构成一体并具有足够的竖向弯曲刚度，故采用纵横向以竖直钢板焊成的格构，上、下设格状顶、底板，形成纵横两向均为Ⅰ字形断面的网格，网格内设锚固钢筋并填浇混凝土。施工步骤及要点：格栅应在平台上整体焊接，焊接后，刨平顶面。在格栅顶面划刨出纵横向中心线，安装主鞍下承板，对位后配钻连接销孔。将塔顶混凝土（沿施工缝）表面凿毛，并根据塔基中心，在塔顶混凝土表面设置纵横向中心标志。将格栅整体吊至塔顶就位，并与塔顶标志线对齐。调整楔形垫块，抄平顶面，使格栅顶面高差小于0.5mm/全平面。接长锚固钢筋，填浇混凝土至离格栅顶面10mm处。上部结构安装完成、主鞍就位后，割除千斤顶反力架及格栅悬出部分，补浇塔顶缺口混凝土。五、制造加工要点1.铸造铸造模型应采用整体模型，模型尺寸应考虑到铸件的收缩量（8～24‰）。铸造用砂必须采用优质砂，例如耐高温的铬矿水玻璃砂。要保证铸件表面光洁，不粘砂。砂型应用干燥或自硬型砂。铸造钢水应充分精炼纯净，尽量减少非金属夹杂物，应从炉中取样进行化学成分分析，保证钢水质量。应使用高强度的耐火釉砖做浇口系统，防止浇注系统中的型砂剥落而夹砂。浇注完成的铸件应缓慢冷却，避免由于铸造应力或局部冷却产生的热应力使铸件变形或开裂，拆箱后应全面清砂，去除冒口飞翅等附属物。铸件清砂后，按《铸件尺寸公差与机械加工余量》（GB/T6414-1999）进行尺寸与形状检查，尺寸应符合CT13～CT15级公差，并保证有足够的加工余量。焊接焊接工艺评定主索鞍下承板及上承板、格栅及反力架为大型厚钢板焊接件。焊接施工前，应对母材、焊条及坡口形式，按焊接规范做好焊接工艺评定，以保证最好的焊接接头形式和施工工艺，以及焊缝区的性能。焊接工艺评定按《钢制件熔化焊工艺评定》（JB/T6963-93）的要求进行。焊接工艺评定的评定对象应包括：钢板与钢板的对接接头焊缝的工艺评定；钢板与钢板的T型接头和角接接头焊缝的工艺评定。钢板的焊接工艺评定，应保证焊缝的力学性能，达到《碳素结构钢》（GB/T700-2006）标准要求，并提供化学成分分析结果。工厂的焊接工艺，应按上述条文进行工艺评定后，制定工艺细则，经批准后，按工艺细则施焊。工艺评定的全部文件（包括工艺过程及试验结果）应提供给设计方和业主，作为工程评价的依据。按照《焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》（GB985.1T-2008）或《铝及铝合金气体保护焊的推荐坡口》（GB/T985.3-2008）标准的规定制备各焊缝坡口。坡口制备可用机械加工、气割、气刨或空气碳弧切割方法进行，但应尽量避免使用气割方法。烧割等边缘处痕迹应打磨平整，并进行渗透探伤，不允许有裂纹和分层存在。各焊缝的焊接必须采用图纸规定的、并经验收合格的焊条施焊。超过50mm厚的钢板，焊接前应预热，预热温度不低于100℃，并保证焊接过程中不低于此温度。焊后去除全部焊渣，个别焊瘤、咬肉处应打磨平整。施焊人员必须具有经劳动人事部门确认的压力容器焊接资格和上岗证。可以采用自动焊、半自动焊、气体保护焊施焊的焊缝，必须采用自动焊、半自动焊、气体保护焊。手工电弧焊应尽量采用平焊，避免采用立焊和横焊，不得采用仰焊。热处理铸钢件清砂后，必须经整体退火处理，以消除铸造内应力。并在割除冒口、粗整外形或焊补后再进行正火加回火处理。焊接件焊后必须经整体退火处理，以消除焊接应力。合金结构钢的热处理按国家标准规定进行，并按图纸要求验收。机械加工图纸规定的、用去除金属的方法来达到的表面粗糙度尺寸和精度的各表面，应采用机械加工的方法进行加工。加工机床应能满足图纸对工件规定的精度要求。所有鞍座均应有识别符号和定位标记，以便施工过程和完成后能确定其位置。鞍座、底板等配制件亦应做出标记。构件的边缘及螺孔口均需倒角处理。主索鞍各零部件的主要加工面的精度应满足图纸规定的要求。主索鞍座体分为二块制坯，通过结合面的定位销将两分体合一后再进行加工，以确保槽路的圆顺及底面的平整。无损探伤所有厚度大于550mm的的Q235AA钢板下料料前，应按按《厚钢板板超声波检检验方法》（GB/T2970-2004）标准逐张进行超探，二级合格。成批钢板应抽样进行化学成分和机械性能试验，合格后方可使用。铸钢件应按《铸铸钢件超声声探伤及质质量评级方方法》（GB/TT72333-19887）、《铸铸钢件渗透透检测》（GB/TT94433-20007）、《铸铸钢件磁粉粉检测》（GB/TT94444-20007）、《铸铸钢件射线线照相检测测》（GB/T56777-20007）等等标准对规规定的部位位作无损探探伤检查。铸钢件清砂后，去去除氧化皮皮，在铸件件边角处进进行磁粉探探伤，按《铸铸钢件磁粉粉探伤检测测》（GB/TT94444-20007）有关关规定进行行检查，三三级合格。铸钢件的加工面面经粗加工工后，应进进行渗透探探伤，按《铸铸钢件渗透透检测》（GB/TT94433-20007）有关关规定进行行检查，其其判定标准准为：鞍体、主缆支承承部的加工工面，一级级合格：其他加工面，二二级合格。铸钢件加工面经经粗加工后后，应进行行超声波探探伤，按《铸铸钢件超声声探伤及质质量评级方方法》（GB/TT72333-19887）有关规规定进行检检查，三级级为合格。铸钢件试样须进进行射线探探伤，按《铸铸钢件射线线照相检测测》（GB/T56777-20007）标标准判定，二二级为合格格。对于实实际壁厚大大于射线探探伤能够探探测的最大大厚度的铸铸件，允许许用超声波波探伤代替替射线探伤伤，但需进进行超探工工艺评定，并并按照《铸铸钢件超声声波探伤质质量评级方方法》（GGB/T72333-19987）判定定，一级为为合格。焊接工艺评定试试件焊缝的的无损探伤伤均为一级级合格。钢板构件的角焊焊缝、T型焊缝和和十字焊缝缝应进行渗渗透探伤，按按《无损检测测焊缝渗透透检测》（JB/T66062-20077）有关规定定进行检查查，二级合合格。钢板构件的所有有熔透性焊焊缝应进行行超声波探探伤，按《钢钢焊缝手工工超声波探探伤方法和和探伤结果果分级》（GB/T11345-1989）有关规定进行检查，二级合格。缺陷的修补主索鞍构件中的的铸钢件、组组焊件和钢钢板，如发发现表面、内内部和焊缝缝有超标缺缺陷，应及及时修补。缺陷的修补，应应按以下要要求进行：：补焊前制定严格格的补焊工工艺；用空气碳弧切割割或机械加加工的方法法（尽量采采用机械加加工），去去除缺陷，并并用砂轮打打磨平整去去除面；用渗透探伤的方方法，证实实缺陷已去去除干净；；修补前须将修补补处局部预预热至1000℃以上；采用与母材强度度相当的焊焊条将缺陷陷处焊平；；将补焊处打磨平平整，进行行超声波探探伤和表面面渗透探伤伤；补焊后，须对补补焊处进行行除应力处处理。铸钢件补焊时，为为焊补而准准备的坡口口深度不超超过壁厚的的20%、且不超超过25mmm，坡口口长度不超超过4倍壁厚、且且在1500mm以下下时，可由由制造厂自自行补焊，并并做好补焊焊情况纪录录备查。超超过以上规规定的缺陷陷，在进行行协商后再再处理。铸造表面（包括括机加工后后表面）发发现的缺陷陷，如缺陷陷面积不超超过65ccm2，深度不不超过该处处铸件厚度度的10%，允许补补焊后不进进行热处理理。铸钢件加工后表表面不得有有可见缺陷陷，如气孔孔、砂眼、缩缩松等，检检查发现的的缺陷应按按上述要求求进行修补补。非加工工面局部不不超过5mmm的凹坑坑、气孔等等缺陷可不不补焊。六、表面处理及及涂装各外露不加工面面需经表面面处理，清清除污垢、氧氧化皮、锈锈层。涂改改性环氧耐耐磨漆（125μm）及氟碳碳树脂或脂脂肪簇丙烯烯酸聚氨脂脂面漆一道道（40μm），面漆漆颜色待景景观设计要要求确定。鞍槽内加工表面面及各隔板板表面喷砂砂处理（Sa3..0）后进行行喷锌处理理，锌层厚厚度不小于于200μm。各孔、平面