吴江开启桥制作与安装施工施工方法及工艺要求

6.1方案及技术参数 16.2施工工艺流程 36.3制造与安装施工要点 66.4质量标准 126施工方法及工艺要求6.1方案及技术参数人行桥结构构件主要由刚片单元、上弦连杆、伸缩油缸及连接销节点组成。全桥钢片单元共计12组，采用S22053双相型不锈钢（国标牌号022Cr23Ni5Mo3N），销轴材料采用42CrMo，刚片单元分为A、B、C、D型4类，轴套和垫片采用高力黄铜+石墨，桥台橡胶支座采用四氟滑板橡胶，液压油缸材料采用27SiMn合金结构钢。主要材料的力学性能如下表。表6.1-1材料的力学性能序号材料名称屈服强度MPa抗拉强度MPa执行的国家标准1S22053双相型不锈钢（牌号022Cr23Ni5Mo3N）450620GB/T4237-2015《不锈钢热轧钢板和钢带》242CrMo合金结构钢650900GB/T17107-1997《锻件用结构钢牌号和力学性能》327SiMn合金结构钢835980GB/T3077-2015《合金结构钢》GB/T17396-2009《液压支柱用热轧无缝钢管》人行桥结构件、液压油缸、液压泵站、液压管路及埋件等设备总重15.7t，在工厂内制作完成后整体进行组装和试运行，检测合格后用汽车运输至码头转船运至工地现场，采用30t浮吊进行安装。安装时人行桥整体吊装，人行桥最大外形尺寸为(长)15.625×(宽)2.294×(高)1.505m、重量14.2t。设备的主要技术参数详见表6.1-2，液压泵站和控制柜为一体式的，外设防护罩，详见图6.1-1和6.1-2。表6.1-2主要技术参数序号部件名称数量技术参数备注1A型钢片2件上下弦中心距1200mm，底部固定铰座中心距900mm下弦杆截面140×80×6mm矩形管2B型钢片10件上下弦中心距1200mm，上弦销节点中心距300mm，下弦销节点中心距1300mm下弦杆截面140×80×6mm矩形管3C型钢片10件上下弦中心距1200mm，上弦销节点中心距300mm，下弦销节点中心距1300mm4D型钢片2件上下弦中心距1200mm5桥面梁系12件横梁采用80×80×4mm矩形钢管，每个单元设置三道。纵梁采用80×40×3mm矩形钢管，设置7道6液压油缸22件缸径140mm，壁厚21mm，活塞杆外径60mm，工作最大压力40MPa；油缸安装距1200mm，设计行程600mm7液压泵站1件额定压力40MPa，驱动电机功率15KW，电机防护等级IP55，尺寸长1200×宽900×高1500mm液压泵站和控制柜安装在一个机架上，最大外形为长2100×宽1200×高2000mm，重量1.5t8控制柜1件尺寸长900×厚300×高1500mm图6.1-1一体式液压泵站和控制柜图6.1-2一体式液压泵站和控制柜6.2施工工艺流程ABAB型钢片拼焊CD型钢片拼焊上弦连杆拼焊桥面梁系拼焊钢片、上弦连杆、销轴加工液压启闭机缸筒、活塞杆加工活塞、缸盖加工检查、记录材料复检、入库钢板、型钢校正激光切割机下料无损检测无损检测尺寸检查、记录拼装组焊除锈防腐整体组装厂内试运行出厂验收验收图6.2-1制造工艺流程图6.2.1制造流程1) 人行桥单个零件放样下料(1)按图纸制作尺寸进行放样下料。下料尺寸加焊接收缩余量和铣切端部的金加工余量。制作下料及检验样板，编制构件下料明细表，质检人员对各部件放样尺寸及样板检查合格后转下道工序下料。(2)S22053双相型不锈钢板用激光自动切割机或等离子自动切割机下料。(3)坡口的加工采用刨边机来完成。(4)各种材料下料件采用压平机矫正平直，须符合图纸和规范要求。2) 钢片、连杆、桥面梁系、支座的焊接和加工(1)钢片、连杆、桥面梁系、支座的的材质均为S22053双相型不锈钢。(2)焊前进行焊接工艺评定，焊接时焊缝坡口须熔透。(3)零件的焊接在工作平台上进行，焊接方式采用氩弧焊。(4)单个零件焊接完成后，进行机械矫正，完成后对焊缝进行无损检测。(5)检测合格进行轴孔的加工，孔的中心距、粗糙度、同轴度和公差需符合图纸要求。(6)以上各道工序均按图纸及规范的要求进行检验，合格后做好检测记录，转下道工序试组装。6.2.2安装工艺流程图图6.2.2-1人行桥安装工艺流程图6.3制造与安装施工要点6.3.1销轴、垫片和轴套的加工(1)销轴材料为42CrMo锻件，锻造后进行质量检测，合格后进入加工工序。(2)按图纸尺寸粗加工销轴，然后调质处理，之后进行精加工，加工后尺寸、公差、粗糙度均须符合图纸要求。(3)垫片、轴套材料为高力黄铜+石墨，加工后尺寸、公差、粗糙度均须符合图纸要求。6.3.2液压启闭机缸筒的加工(1)缸筒材质采用27SiMn无缝钢管，按工艺长度下料。(2)调质处理，硬度HB230～265。(3)对缸体母材进行100%超声波探伤，质量检验符合JB4730Ⅱ级的规定。(4)加工内孔，留珩磨余量，之后进行珩磨。内表面珩磨后，缸体内径尺寸公差不低于GB1801中的H8，圆度公差应不低于GB1184中7级。(5)焊接缸底，焊接过程采用自动弧焊接技术。整个焊接过程按下述工序进行作业，焊接全过程在严格的监控下进行，保证焊缝质量符合规定要求。工序：预热250～300度→CO2点焊定位作业→自动焊焊接作业→石棉被保温缓冷→焊缝质量检验。(6)焊后检查焊缝质量：焊缝的质量检查中采用100%超声波探伤，或者射线探伤检查，确保符合JB4730标准规定的超声波探伤I级、射线探伤II级的要注。6.3.3活塞杆的加工(1)活塞杆的材质采用27SiMn圆钢，按工艺长度下料。(2)调质处理，硬度HB230～265。(3)对活塞杆进行超声波探伤，探伤范围100%，验收标准：质量检验符合JB4730Ⅱ级的规定。(4)上车床粗加工尺寸至镀陶瓷前尺寸。(5)喷涂陶瓷，活塞杆底层材料为NiCr或NiCrAl，厚度≥100m；陶瓷杆面层喷镀材料为Cr203+Ti02，层厚度≥200m；表面冷却后，按照图纸要求，用镀层测厚仪检查厚度，满足设计要求。用进口封孔剂，对陶瓷涂层进行2道封孔处理。(6)上磨床，两顶磨外圆至尺寸及粗糙度要求倒角，陶瓷杆表面粗糙度≤Ra0.5μm；柱塞外径公差≤e8，圆度公差≤8级，直线度公差≤1000:1。6.3.4活塞、缸盖的加工(1)活塞、缸盖的材质采用27SiMn圆钢，按工艺长度下料。(2)夹外圆校正，参照相应工艺图粗车外圆及内孔留余量单边6mm，粗糙度6.3。(3)满足下道探伤工序对表面粗糙度的要求。调面加外圆校正，按工艺图粗车外圆参留余量单边6mm、粗糙度6.3。(4)在工件表面涂20#机械油缸做耦合剂，用全数字智能超声波探伤仪，对材料进行探伤，并符合规定要求。(5)在数控车床上一次成型加工，基本流程为：夹大头外圆校正，车外圆，内孔，外槽，内槽等达图，并保证孔槽粗糙度；外圆加工靠近下差，内槽加工靠近上差，实现图纸配合间隙最大化。(6)对架放在专用架上的工件进行整理，达到清洁、无油污。按照图纸要求，用外径千分尺检查各部尺寸，精度满足f8要求，用数显式表面粗糙度测量仪检查各段表面粗糙度，确保满足导向段Ra0.35等要求，圆度、同轴度公差不低于GB1184中8级。(7)整理工件各部表面，表面涂防蚀脂保护并吊放至规定地点。6.3.5吊头的加工(1)吊头的材质采用27SiMn圆钢，按工艺长度下料。(2)夹吊头扁身校正，参照相应工艺图粗车另一端外圆，留余量单边6-8mm，粗糙度6.3，满足下道探伤工序对表面粗糙度的要求。夹吊头扁身校正，参照相应工艺图，粗镗螺纹内孔。(3)在工件表面涂20#机械油缸做耦合剂，用全数字智能超声波探伤仪，对材料进行探伤，并符合规定要求。(4)在数控加工中心上加工成型。(5)对架放在专用架上的工件进行整理，达到清洁、无油污。按照图纸要求，用外径千分尺检查各部尺寸，精度满足要求，用数显式表面粗糙度测量仪检查各段表面粗糙度，确保满足导向段Ra0.35等要求，在三坐标检测仪上检测各形位公差满足图纸要求。(6)整理工件各部表面，表面涂防蚀脂保护并吊放至规定地点。6.3.6油缸总成装配熟悉图纸要求，并按不同的质量要求从五金库、半成品库领取密封件、标准件、外构件和自制件，准备好装配所需的工装器具。检查缸体内孔，去除及修光孔口毛刺，去除法兰内螺孔油污并用丝攻回攻，回攻后清洗切屑、杂物。缸体架放在专用工装上，用高压专用枪清洗缸体内，直到符合清洁度要求为止。其他零件在专用超声波清洗机清洗，经过超声波清洁度符合规定要求，各零件清洗后均用一次性清洁封包待用。在专用的工装架上将活塞与活塞杆按要求组合，组合时先在活塞杆及活塞的倒角处上涂一层润滑脂，以便于密封圈的装配，调整好密封圈的张度，拧紧锁紧螺母和其它锁定装置。缸体、活塞杆组件均水平架放于专用工装架上并调整对中，缸体内孔倒角处涂一层润滑脂，缓慢推进小车，使活塞部分慢慢进入缸体至预定位置。将下盖套装上活塞杆并在倒角上重新涂上润滑脂，将密封件装入下盖并装上密封端盖，依次拧紧连接螺栓。检查并依次拧紧所有连接螺栓，封堵进、出油口，整理装配现场和工具。将油缸总成吊放至规定地点，油缸总成处待检验状态。6.3.7人行桥的组装a.在工作平台上依次将A型钢片、B型钢片、C型钢片、D型钢片及其配套的桥面系进行拼焊组装。b.在工作平台上设置A型钢片固定支座，将A型钢片与支座通过铰轴连接固定。c.依次将B型钢片、C型钢片、D型钢片连接，液压启闭机油缸同时组装，组装时钢片下面垫等高块支撑。d.对组装后的人行桥尺寸进行检查、调整，外形尺寸、定位尺寸等需满足图纸要求，转动部位应灵活。e.厂内试运行的液压管路组装、电气控制柜接线。f.确认人行桥组装、液压管路、电缆接线无误后通电试运行，对人行桥进行卷曲、展开，同时进行尺寸检查。g.试运行过程中运行应平稳，无异常响声。6.3.8堆放、吊装、运输（1）堆放工厂结构车间预留25×5m的场地进行钢桥整体组装及零散件的堆放，钢片、桥面梁系、连杆、油缸、销轴等的堆放要求垫实垫平。（2）吊装工厂内吊装要平稳，轻吊轻放，不能产生变形。现场吊装详见吊装专项方案。（3）运输a.人行桥在工厂内整体组装试验，并经出厂验收合格后，用汽车运输至码头转船运至工地现场，配合浮吊进行安装。b.运输过程要求垫实垫平，捆扎牢固，设备底部设置相应的木质支承，保证运输安全和防止运输过程变形，防止损伤涂层。c.运输的汽车尺寸为长17.5m×宽2.4m，船的尺寸为长35m×宽4.5m。6.3.9埋件安装(1)人行桥埋件包括P0桥台2件抗拉支座预埋件、2件抗压支座预埋件、2件四氟板滑块用埋件、P1桥台2件四氟板滑块埋件，均采用一期混凝土埋设。埋件安装的主要内容有埋件就位、调整、固定、检查、验收、接头焊接、磨平、复测等。(2)采用全站仪设置人行桥中心、高程及里程测量控制点，用红铅油标示。(3)搭设脚手架及安全防护设施。(4)布置电焊机、起吊设备及作业室。(5)埋件按图纸定位尺寸安装。(6)安装后进行检查，尺寸、高程等须符合图纸要求。(7)埋件锚筋与一期钢筋采用搭接筋焊接牢固。6.3.10人行桥安装人行桥在工厂内整体组装试验，并经出厂验收合格后，用汽车运输至码头转船运至工地现场，使用30t浮吊进行安装。先用浮吊吊起人行桥，浮吊再移动到安装位置使人行桥就位，就位后将人行桥与P0桥台的抗拉支座、抗压支座用销轴连接固定。(1)安装前应具备的条件a.人行桥厂内整体组装完成，试运行检查合格。b.埋件安装后现场复测高程、尺寸等，检测合格，并记录齐全。c.人行桥吊装区域内杂物及钢筋头等清理干净，现场水域无影响安装的杂物。d.作业人员须熟悉吊装方案及设计图纸，勘察施工现场，并做好安装前技术交底。e.对所有用于安装作业的工器具进行全面检查，所有安全装置必须齐全可靠。f.作业中使用的安全带、保护器、保险绳应经检验合格。(2)人行桥安装程序：安装准备→现场复测埋件、支座→安装作业区域杂物清理→30t浮吊就位→整体起吊人行桥→使人行桥高于高程5.327m→30t浮吊带着人行桥移动至安装位置→人行桥就位→人行桥固定在抗拉、抗压支座上→液压泵站、控制柜安装→液压管路安装→电缆接线→检查→人行桥卷曲、展开试运行→验收。a.本次吊装的人行桥最大外形尺寸为(长)15.625×(宽)2.294×(高)1.505m，重量为14.2t，工作幅度25m，共设置4个吊点，吊点设于钢桥两端的A型钢片上。30t浮吊工作幅度28m时最大起重量为20t，可以满足本次吊装要求，浮吊特性曲线详见下表。b.浮吊起吊前要复核工作位置和作业半径，对吊点位置、钢丝绳进行检查，清除移动方向的全部障碍物。起吊时，设总指挥1人、监护1人，先起吊离开甲板10cm，静止观察1分钟，复核设备的重量和浮吊的承载率，复核无误后方可继续吊装，浮吊吊装位置如下图所示。(3)人行桥安装的技术要求a.所有主支承面应当调整到同一平面上，其误差不得大于施工图纸的规定。b.安装允许偏差应符合有关规范的规定。c.人行桥安装完毕后，应清除表面的所有杂物，转动部位补充润滑脂。d.人行桥的安装根据中心线找正，其纵、横向中心线偏差不超过图纸规定。e.转动部件的润滑应根据使用工况和气温条件，定期检查、维护。f.液压管路应尽量减少弯头，布局应横平竖直，排列整齐；液压管路安装完毕后，应使用冲洗泵开展油液循环冲洗，使管路系统的清洁度达到图纸和规范要求。g.电气设备的安装应符合图纸及规范要求。6.3.11人行桥试运行(1)电气设备的试验要求接电试验前应认真检查全部接线并符合图样规定，整个线路的绝缘电阻必须大于0.5兆欧才可开始接电试验，试验中，电动机和电气元件温升不能超过自身允许值，试验应采用该机自身的电气设备，试验中若有触头等元件有烧灼者应予更换。(2)液压启闭机的试验要求液压管路及液压油清洁度应满足规范要求，油泵第一次启动时，应将油泵溢流阀全部打开，连续空转20min，不应有异常现象。(3)人行桥卷曲、展开试验试验进行全行程卷曲、展开三次，检查并调整下列电气和机械部分：a.油泵电机运行应平稳，电气设备应无异常发热现象。b.所有保护装置和信号应准确可靠。c.液压管路、接头无异常，所有机械部分运转时，不应有冲击声和其它异响。试验结束后机构各部分不得有破裂、永久变形、连接松动或损坏，电气部分应无影响性能和安全的问题出现。6.4质量标准6.4.1人行桥焊接的焊缝分为两类，具体分类如下。6.4.2基本技术要求a.人行桥的焊接，除按图纸要求、合同技术条件、国家规范确保各类级别焊缝的内在质量和外观质量符合规定要求外，焊接以控制变形为主要问题，人行桥的焊接均应在工作平台上进行。b.人行桥拼装组对时，各部位间隙均顶紧装配，各组合面的局部间隙均不大于1mm，严禁强行装配。c.人行桥按结构工艺要求整体拼装后，为保证焊接尺寸精度要求，在各节连接部位之间，设置临时加强板，以加强整体刚度。d.焊前检查：人行桥拼组完成后，质检员对组装质量、坡口间隙等进行认真检查，如不合格必须按工艺进行修整，直至合格为止。e.加固焊：人行桥拼组完成后，在正式焊接前，必须对所有焊缝普遍进行一次加固焊。须做到每隔400mm左右必须要有一段长100mm左右的加固焊段（焊脚高不超过设计焊脚或坡口的1/2～1/3），以免在正式施焊过程中，由于焊接叠加应力把“点焊”处拉开，从而造成构件大的变形。工艺性的加固焊要求，是控制焊接变形的一项重要的技术措施，必须执行。f.点焊与加固焊段焊缝，应保证与母材两侧有良好的熔合。不得有夹渣、裂纹、气孔、烧穿等焊缝缺陷。这样在正式焊接时焊缝无须清除。若有缺陷，则必须清除重焊。加固焊段的焊接，由合格焊工施焊。g.一、二类焊缝焊接完成后，焊工先进行自检，然后由班组质检员检查，检查合格后，填写焊缝探伤申请单进行探伤检查。h.焊条、焊剂使用前必须按厂内焊条二级库管理规定进行烘干后方可使用。焊丝、焊缝应清除油、锈、水等污物。施焊时，现场焊条须放在带有电源的保温筒内，随用随取。i.焊接时应加强对施工现场的检测，出现下列任一情况须采取有效防护措施方可施焊，否则不准施焊。①雨天和雪天的露天施焊；②施焊场地风速大于五级；③环境温度低于-5℃；④相对温度大于90%；j.严格执行焊接规范，严禁在非焊接部位的母材上引弧试电流。多层多道焊时，应将每道的夹渣、飞溅物仔细清除干净，再焊下层，层间接头须错开30mm以上。k.一、二类开坡口焊缝均需焊透，坡口采用机械加工。3焊接检查应进行外观检查并填写检查记录，外观质量应符合如下表要求。一类焊缝外观检查焊缝类别I类序号检查项目允许缺陷尺寸1裂纹不允许2表面夹渣不允许3咬边深不超过0.5，连续长度不超过100，两侧咬边累计长度不大于该焊缝的10%4表面气孔不允许5焊缝余高Δh自动焊0～46对接接头焊缝宽度自动焊盖过每边坡口宽度2～7，且平缓过渡7角焊缝厚度不足（按设计焊缝厚度计）不允许8角焊缝焊脚K自动焊K<12+4K>12+5二类焊缝外观检查焊缝类别II类序号检查项目