北散索鞍设计说明

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散索鞍设计说明S4-3-4-093第1页共5页北散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散索鞍设计说明S4-3-4-093PAGE15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》分册的散索鞍部分内容，包括：散索鞍总成、鞍体、拉杆、隔板、上承板、下承板等。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）《优质碳素结构钢》（GB/T699-1999）（12）《锅炉用钢板》（GB713-1997）（13）《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》（GB/T3274-2007）（14）《焊接结构用碳素钢铸件》（GB/T7659-1987）（15）《一般工程用铸造碳钢件》（GB/T11352-2009）（16）《合金结构钢》（GB/T3077-1999）（17）《优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带》（GB/T711-2008）（18）《金属和其他无机覆盖层·热喷涂·锌、铝及其合金》（GB/T9793-1997）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）《厚钢板超声波检验方法》（GB/T2970-2004）（7）《金属熔化焊焊接接头射线照相》（GB/T3323-2005）（8）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB/T11345-1989）（9）《无损检测焊缝渗透检测》（JB/T6062-2007）（10）《钢制件熔化焊工艺评定》（JB/T6963-1993）（11）《铸件尺寸公差与机械加工余量》（GB/T6414-1999）（12）《碳钢焊条》（GB/T5117-1995）（13）《钢锻件超声波检测方法》（GB/T6402-2008）（14）《锻轧钢棒超声波检测方法》（GB/T4162-2008）（15）《承压设备无损检测》（JB4730-2005）三、主要材料散索鞍鞍槽为铸钢件，材料牌号为ZG275-485H，应符合《焊接结构用碳素钢铸件》（GB/T7659-1987）标准。铸钢件出厂前，需出具合格证明书，证明书应包括：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内容。散索鞍鞍体为组焊件，材料牌号为20g钢板，应符合《锅炉用钢板》（GB713-1997）标准。鞍体摆轴座为锻钢件。2.散索鞍底板和底座材料为ZG20SiMn，拉杆材料为40CrNiMoA。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：北边跨恒载切线角：20.231°北锚跨恒载切线角：44.646°I.P.点标高：北散索鞍：252.35m2.结构设计散索鞍鞍体采用铸焊结合的结构方案。鞍槽用铸钢铸造，鞍体由钢板焊成。为增加主缆与鞍槽间的摩阻力，并方便索股定位，鞍槽内设竖向隔板，在索股全部就位并调股后，在顶部用锌填块填平，在压紧梁下放上垫板，然后上紧压紧梁，再将鞍槽侧壁用拉杆夹紧。散索鞍必须在制造厂技术人员的指导下进行安装，以确保散索鞍各部件配合正确、安装精度满足设计要求。散索鞍底板安装前应先将地脚螺栓装到相应孔中，保证与底板的垂直度要求，并要为底座、螺母、垫圈留出足够的安装长度。由于支墩有较大斜度，底板孔中的混凝土应不溢出至安装面上。鞍体安装时应先放好密封带并设置临时支撑，按“空缆位置”调定初始位置。主缆索股架设安装完毕后，将鞍体上的约束构件拆除。桥面铺装完成后，鞍体应向索塔侧转动一个角度（北鞍1.049°）至“成桥位置”。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。砂型应用干燥型或自硬型。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，退火后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。焊接焊接工艺评定散索鞍鞍槽需与散索鞍鞍体焊接成为整体。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/T6963-1993）的要求进行。焊接工艺评定的评定对象应包括：钢板与钢板的对接焊缝、T形焊缝及角焊缝的焊接工艺评定；铸钢与钢板的对接焊缝的焊接工艺评定。钢板的焊接工艺评定，应保证焊缝的力学性能，达到《锅炉用钢板》（GB713-1997）标准要求，并提供化学成分分析结果。铸钢件与钢板的焊接工艺评定，应保证焊缝的力学性能达到《焊接结构用碳素钢铸件》（GB/T7659-1987）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《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》（GB/T985-2008）或《埋弧焊的推荐坡口》（GB/T985.2-2008）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。应尽量采用自动焊、半自动焊、气体保护焊等可靠的焊接方法。手工电弧焊应尽量采用平焊，避免采用立焊和横焊，不可采用仰焊。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（包括板材焊接件、板材与铸钢焊接件）在焊接过程中应进行多次退火处理，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准确位置。鞍座、底板、隔板等配制件亦应做出标记。鞍槽内定位基准按图纸中的规定做出标记。构件的边缘及螺孔口均需倒角处理。散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。除特殊说明者外，未注尺寸公差按IT12～IT14。除图纸注明外，各部件的主要加工件精度要求如下：平面：包括散索鞍的摆轴平面，底座下平面，中心索槽的竖直平面。平面度：0.08mm/m及0.5mm全平面，两平面的平行度误差＜0.5mm；尺寸精度：边长±1mm，对角线长度±2mm；散索鞍摆轴中心线与索槽中心平面垂直度允差＜φ3mm（允许在加工设备上检测）。高度：散索鞍摆轴的对接面到索槽底面的高度允差±2mm。圆弧半径：鞍槽轮廓的圆弧半径（包括平弯圆弧半径）误差±2/1000。鞍槽内各尺寸：各槽对中心索槽的对称度：0.5mm；加工后鞍槽底部及侧壁厚度的误差：±10mm；散索鞍各槽曲线的平面、立面角度误差：±0.2°；各孔除注明者外，孔径、孔距一律按粗装配要求制作。无损探伤所有厚度大于50mm的20g、Q235A钢板下料前，应按《厚钢板超声波检验方法》（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GB/T7233-1987、GB/T9443-2007、GB/T9444-2007、GB/T5677-2007等标准对规定的部位作无损探伤检查。铸钢件清砂后，去除氧化皮，在铸件边角处进行磁粉探伤，其判定标准为：《铸钢件磁粉检测》（GB/T9444-2007）三级合格。铸钢件的加工面经粗加工后，应进行渗透探伤，其判定标准如下：对鞍座、鞍头、主主缆支承部部的加工面面：《铸钢件渗透检检测》（GB/TT94433-20007）一级级合格。对其他加工面：：《铸钢件渗透检检测》（GB/TT94433-20007）二级级合格。铸钢件加工面，经经粗加工后后，应进行行超声波探探伤。探伤伤按GB/TT72333-19887判定，三三级为合格格，合格率率100%。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/TT56777-20007）标准准判定，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》（GB/TT72333-19887）判定，一一级为合格格。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/TT60622-20007）有关规定定进行检查查，二级合合格。所有有溶透焊缝缝应进行超超声波探伤伤，并按《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/TT113445-19989）二级合合格。铸钢件与钢板的的焊接，在在焊后24小时，按按《铸钢件件超声波探探伤质量评评级方法》（GB/T7233-1987）进行100%超声波探伤，二级为合格。缺陷的修补散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消除应力力处理。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。铸钢件加工后应应进行渗透透探伤，表表面不得有有裂纹和其其他可见缺缺陷，如气气孔、砂眼眼、缩松等等，检查发发现的缺陷陷应按上述述要求进行行修补。非非加工面局局部不超过过5mm的凹凹坑、气孔孔等缺陷可可不补焊。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