钢箱梁加工制作方案(通用7篇)
钢箱梁加工制作方案 篇1
1.9
钢箱梁制作
1.9.1
适用范围
适用于高速公路与城市桥梁的钢箱梁制作加工,其他公路桥梁钢箱梁制作也可参照执行。
1.9.2
施工准备
1.9.2.1
技术准备
1.详细审查设计加工图纸,进行制作方案设计。
2.设计胎具施工图。
3.由专门的测量人员根据胎具图的要求,进行测量放线。做好详细的胎具测量记录,经质量部门认可后方能上胎具组装施工。
4.进行加工制作技术交底。
1.9.2.2
材料要求
1.钢材:品种、规格必须符合设计要求和国家现行标准的规定,有质量证明书、试验报告单,进场后做探伤试验,合格后方可使用。
2.高强螺栓:螺栓的直径、强度必须符合设计要求和国家现行标准的规定,并有出厂质量证明书,在复试合格后方可使用。
3.焊条、焊丝、焊剂:所有焊接用材料必须有出厂合格证,并与母材强度相适应,其质量应符合国家现行标准。
4.油漆:品种、规格应符合设计图纸要求,并有出厂合格证。
5.剪力钉:应有材料合格证,其质量应符合设计和国家现行标准有关规定。
1.9.2.3
机具设备
机械:双梁桥式起重机、刨边机、摇臂钻、龙门剪、电焊机、卷板机、钢板清理机、切割机、超声波探伤仪、X射线探伤仪、空压机等。
1.9.2.4
作业条件
1.提供的技术文件、加工图必须齐全。
2.原材料经复验合格后方可下料。
3.必须具备胎具搭设及构件加工、存放的场地。
4.操作人员已经过交底培训,持证上岗。
1.9.3
施工工艺
1.9.3.1
工艺流程
翼板、腹板、底板、横隔板、接口板放样→号料→切割→矫正→零部件成型→装配→结构板材焊接
→剪力钉焊接→制孔→预拼装→喷砂、涂装
1.9.3.2
操作工艺
1.翼板、腹板、底板、横隔板、接口板放样
(1)
钢箱梁制作时应按1∶1放样,曲线桥放样时应注意内外环方向和钢箱梁中间的连接关系。
(2)
放样时应考虑到钢箱梁在长度和高度方向上的焊接收缩量。
(3)
根据各制作单元的施工图,严格按照坐标尺寸,确定其底板、腹板、横隔板、接口板的落料尺寸。
(4)
对较难控制的弧形面,根据其实际尺寸放大样,做出铁样板,以备随时卡样检查。
(5)
在整体放样时,应注意留出余量,尺寸应根据排料图确定。
2.号料
(1)
号料前必须对钢板进行除锈、矫平,并确认其牌号、规格、质量,合格后方可下料。
(2)
号料时必须核实来料,注意腹板接料线与顶板接料线错开200mm以上,与底板接料线错开500mm以上,横向接口应错开1000mm以上,筋板焊接线不得与接料线重合。底板、腹板、上翼板和横隔板的号料必须按照整体尺寸号料。
(3)
号料时必须注意钢板轧制方向与桥体方向一致,不得反向。
3.切割
(1)
机械剪切时,其钢板厚度不宜大于12mm,剪切面应平整。剪切钢料边缘应整齐、无毛刺、咬口、缺肉等缺陷。
(2)
气割钢料割缝下面应留有空隙。切口处不得出现裂纹和缺棱。切割后应清除边缘的氧化物、熔瘤和飞溅物等。
4.矫正
(1)
下料后零件必须进行矫正,使其达到质量标准。
(2)
钢料应在切割后矫正。矫正以冷矫为主,热矫为辅。冷矫施力要慢,热矫温控要严。
(3)
热矫温度应控制在600℃~800℃(用测温笔测试),温度尚未降至室温时,不得锤击钢料。用锤击方法矫正时,应在其上放置垫板。热矫后缓慢冷却,严禁用冷水急冷。
(4)
主要受力零件冷弯时,内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍,小于者必须热煨,冷作弯曲后零件边缘不得产生裂缝。热煨温度控制在900℃~1000℃之间。
(5)
杆件矫正时,还应注意冷矫时,室温不宜低于5℃,冷矫总变形率不得大于2%,时效冲击值不满足要求的拉力杆件不得冷矫。
5.零部件成型
(1)
对需接料的零件,根据设计图焊接。接料焊缝必须达到Ⅰ级标准。
(2)
对所有腹板、底板、翼板的接料必须注意其轧制方向,轧制方向应与箱梁长度方向一致。接料焊接时应先焊横缝,后焊纵缝。
(3)
成型零件表面清理干净后进行工序检查,并编写零件号。
(4)
所有零件检查无误后进行部件组装,成型后进行矫正,保证其外部尺寸。
(5)
钢箱梁中的腹板与上翼板组装成一组部件。
(6)
横隔板可将上翼板及其加劲肋和人孔组装成一个独立的部件后进行焊接。
6.装配
(1)
根据施工图搭设组装胎具,起拱高度应考虑在胎具的搭设中。
(2)
对装配件表面及沿焊缝每边30mm~50mm范围内的铁锈、毛刺和油污清理干净。
(3)
在零部件上划出其坐标等分线、定位线和定位基准线以及关键中心线,并打上标记。
(4)
底板整体应对接定位、点焊牢靠,并进行局部处理、调直达到设计要求。
(5)
对底板尺寸进行胎上定位。
(6)
装配中央腹板和横隔板。
(7)
对两侧腹板进行组装时,应注意对准底板上的坐标等分线。
(8)
定位焊所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配。焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3,且不应大于7mm。焊缝长度50mm~100mm,间距400mm~600mm。定位焊缝必须布置在焊道内并距端头30mm以上。
(9)
安装底部纵长筋板及内部筋板。
(10)
钢箱梁组装后,对无用的夹具及时拆除,拆除夹具时不得损坏母材,不得锤击。
7.结构板材焊接
(1)
钢箱梁结构件的所有焊缝必须严格按照焊接工艺评定报告所制定的焊接工艺执行。
(2)
焊工应经过考试并取得合格证后方能从事焊接工作,焊工停焊时间超过6个月,应重新考核。
(3)
焊缝金属表面焊波均匀,无裂纹。不允许有沿边缘或角顶的未熔和溢流、烧穿、未填满的火口和超出允许限度的气孔、夹渣、咬肉等缺陷。
(4)
所有对接焊缝根据设计图纸要求达到设计等级。对于Ⅰ级焊缝要求熔透,咬合部分不小于2mm,腹板与底板双侧贴角焊缝必须达到Ⅱ级焊缝要求,其余小筋板焊接达到Ⅱ级焊缝标准。
(5)
所有焊缝都应进行外观检查,内部检验以超声波为主。
(6)
钢结构制作所使用的切割、焊接设备,其使用性能必须满足要求。
(7)
焊接时,不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳。
(8)
焊丝在使用前应清除油污、铁锈。焊剂的粒度,对埋弧自动焊宜用1.0mm~3.0mm,埋弧半自动焊宜用0.5mm~1.5mm。
(9)
为防止气孔和裂纹的产生,焊条使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙,低氢型焊条经烘焙后应放入保温筒内,随用随取。
(10)
施焊前,焊工应反复检查焊件接头质量和焊区处理情况。当不符合要求时,应经修整合格后方可施焊。
(11)
对接接头、T型接头、角接接头、十字接头等对接焊缝及对接和角接配合焊缝,应在焊缝两端设置引弧板和引出板,其材质和坡口形式应与焊件相同,引弧和引出的焊缝长度,埋弧焊应为80mm,手工焊和气体保护焊为50mm,焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板,并应磨平整,不得用锤击落。
(12)
为防止起弧、落弧弧坑缺陷出现在应力集中的端部,角焊缝转角处宜连续绕角施焊,起落弧点距焊缝端全部宜大于10mm。
(13)
每层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查清除缺陷后再焊。施焊时母材的非焊接部位严禁引弧。
(14)
定位焊接所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配,焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3,且不应大于8mm、焊缝长度为50mm~100mm,间距400mm~600mm,并应在距端部30mm以上。定位焊缝应布置在焊道内。
(15)
焊接完毕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。
(16)
埋弧自动焊焊接时不应断弧,如有断弧必须将停弧处刨成1∶5斜坡后,并搭接50mm再引弧施焊。
(17)
埋弧自动焊焊剂覆盖厚度不应小于20mm,埋弧半自动焊不应小于10mm,焊接后应等稍冷却后再敲去熔渣。
8.剪力钉焊接
(1)
采用专用螺柱焊钉焊机进行施焊,其焊接设备设置专用配电箱及专用线路。
(2)
焊钉必须符合规范和设计要求。焊钉有锈蚀时,须经除锈后方可使用,特别是焊钉和大头部位不可有锈蚀和污物,严重锈蚀的焊钉不可使用。
(3)
采用直流正接。为防止直流电弧磁偏吹,地线尽量对称布置在焊件两侧。
(4)
在施焊面放线,划出焊钉的准确位置。
(5)
对该点进行除锈、除漆、除油污处理,以露出金属光泽为准,并使施焊点局部平整。
(6)
电弧保护瓷环摆放就位且瓷环要保持干燥。
(7)
焊后根部均匀,饱满,用榔头击成15°~30°,焊缝不产生裂纹。
9.制孔
(1)
制孔必须在所有焊缝焊接完毕后,通过专检机构对桥体拱高、侧弯及接口部位进行认真检验合格后方能制孔。
(2)
在接头连接口500mm范围内,必须平整、厚度一致,不得有油漆、划伤现象。预装接口间缝隙10mm,检查所有装配尺寸无误后,安装上接口连接板,分清正反进行点焊固定。根据连接板划线的螺栓孔尺寸进行配钻。
(3)
配钻后的孔,除保证其尺寸外,还必须在不损坏其摩擦面的前提下,将肉边、毛刺清理干净。对配钻后的零件,打上钢印编号,并做好记录。配钻的孔的直径比螺栓杆公称直径大1mm~3mm。
(4)
制成的孔应成正圆柱形,孔壁光滑、孔缘无损伤,刺屑清除干净,组装中可预钻小孔,组装后进行扩孔,配钻孔径至少应比设计孔径小3mm。
10.预拼装
(1)
钢箱梁制作完成后应在工厂进行预拼装。预拼装必须在自由状态下完成,不得强行固定。
(2)
预拼装前必须根据施工图坐标尺寸,搭设柱间组装胎进行试装。
(3)
试装时,螺栓要紧固到板层密贴。在一般情况下冲钉不得少于孔眼总数的5%,螺栓不得少于孔眼总数的25%。
(4)
试装平直情况和尺寸须检验合格后,再进行试孔器通过检查。
(5)
试装时,每一节点孔应有85%的孔,能自由通过小于螺栓公称孔径1.0mm的试孔器;100%的孔,能自由通过大于螺栓公称直径0.2mm~0.3mm的试孔器。
11.喷砂、涂装
(1)
在钢桥组装焊接完成后喷漆前进行整体喷砂。喷砂和涂装应在制作质量检验合格后进行。
(2)
构件表面除锈方法与除锈等级应与设计要求相适应。
(3)
涂料涂装遍数、涂层厚度应符合设计要求。
(4)
涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求,当产品说明书无要求时,环境温度宜在5℃~38℃之间,相对湿度不应大于85%,构件表面有冰露时不得涂装,涂装后4h内不得淋雨。
1.9.3.3
季节性施工
1.钢箱梁的拼装、焊接大多在露天的室外作业。在雨季应注意天气情况,电焊机设置地点应防潮、防雨水、防漏电。
2.施焊点不得在有水或直接雨淋的条件下施工。
3.冬季的焊接施工应满足施焊的温度要求。
1.9.4
质量标准
1.9.4.1
基本要求
1.钢梁采用的钢材和焊接材料的品种、规格、化学成分及力学性能必须符合设计和有关技术规范的要求,具有完整的出厂质量合格证明,并经制作厂家和监理工程师复检合格后方可使用。
2.钢梁元件等的加工尺寸和钢梁预拼装精度应符合设计和有关技术规范的要求,并经监理工程师分阶段检查验收签字认可后,方可进行下一道工序。
3.钢梁制作前必须进行焊接工艺评定试验,评定结果应符合技术规范的要求并经监理工程师签字认可,并制订实施性焊接施工工艺。施焊人员必须具有相应的焊接资格证和上岗证。
4.同一部位的焊缝返修不能超过两次,返修后的焊缝应按原质量标准进行复验,并且合格。
5.钢梁梁段必须进行试组装,并按设计和有关技术规范要求进行验收。工地安装施工人员应参加试组装及验收。验收合格后填发梁段产品合格证,方可出厂安装。
6.钢梁元件和钢梁的存放,应防止变形、碰撞损伤和损坏漆面,不得采用变形元件。
1.9.4.2
实测项目
见表1-26。
1.9.4.3
外观鉴定
1.钢箱梁内外表面不得有凹陷、划痕、焊疤、电弧擦伤等缺陷,边缘应无毛刺。
2.焊缝均应平滑,无裂纹、未溶合、夹渣、未填满弧坑、焊瘤等外观缺陷,预焊件的装焊符合设计要求。
1.9.5
成品保护
1.9.5.1
涂装后的构件4h内不得淋雨。
1.9.5.2
运输时采用的吊索、倒链等的固定位置应采用木块支垫,防止涂层被破坏。
1.9.5.3
运输过程中应随时注意钢箱梁的位置,防止在途中被碰撞发生扭曲等变形。
1.9.5.4
钢箱梁在运梁车上应摆放稳定,防止倾覆。
1.9.6
应注意的质量问题
1.9.6.1
为防止焊接出现气孔、夹渣、咬肉和焊件变形等问题,焊工必须持证上岗,应注意焊条的选用;焊口清根、打磨、电流强度和预热等问题,应严格按焊接工艺进行操作。
1.9.6.2
应注意施焊遍数和设计有关焊缝要求,确保焊缝的高度和宽度。
1.9.6.3
为确保钢箱梁整体质量应严格控制胎具的搭设高程,保证钢箱梁的外形和曲度。
1.9.7
环境、职业健康安全管理措施
1.9.7.1
环境管理措施
1.钢材的切割、号料均在厂房内施工,应采取措施降低噪声和浮尘的污染。
2.喷砂作业时,应采取围挡或封闭措施,防止噪声和粉尘污染周围环境。
1.9.7.2
职业健康安全管理措施
1.起重工、焊工、电工、起重机司机必须经专门培训,持证上岗。
2.所有焊接、喷涂、喷砂等施工作业的人员均应佩戴相应的防护用品,防止噪声、粉尘和强光对人体的伤害。
3.吊装作业应指派专人统一指挥,并检查起重设备各部件的可靠性和安全性,应进行试吊。
4.电焊机应安设在干燥、通风良好的地点,周围严禁存放易燃、易爆物品。焊接钢板时,施焊部位下面应垫石棉板或铁板。
5.各种电器设备应配有专用开关,室外使用的开关、插座应外装防水箱并加锁,在操作处加设绝缘垫层。
6.设备、材料和构件要求分类码放,堆放场地必须平整坚实,码放高度要执行有关规定,并有防护措施。
钢箱梁加工制作方案 篇2
平阳高速公路太原枢纽1#桥3×60m钢-混结合简支梁,左幅和右幅桥面分别由4片和3片单箱单室钢箱梁组成,箱间采用钢横梁连结。组合梁截面由预制闭口钢箱梁和现浇混凝土桥面板通过抗剪连接器组成,单片钢箱梁尺寸为60m*3.8m*2.4m,设计分为17m+26m+17m (A+B+C)制作段,断面连接形式为顶板焊接、腹板及底板栓接。由于钢箱梁安装现场地形复杂,运输难度大,钢箱梁的制作工艺是每个制作段加工成8m~9m的小段,60m整体预拼装后运输至施工现场,组对拼装后架设。
1 钢箱梁加工制作工序
钢箱梁加工工序:原材料进场—钢材复验—钢箱梁工装制作—板单元下料—箱梁组装—箱梁焊接—焊接质量检验—制孔—喷砂除锈—防腐涂料涂刷—出厂检验。
2 主要工序施工工艺
2.1 原材料进场检验
钢箱梁所用钢材为Q345qD钢板,材料必须符合设计要求和现行有关标准《桥梁用结构钢》(GB/T 714-2008)、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的规定。
2.2 钢箱梁加工制作工艺
2.2.1 下料板单元采用数控切割及等离子切割下
料,构件下料按放样尺寸号料,并根据工艺要求预留制作时焊接收缩余量及切割边缘等加工余量,号料外形尺寸允许偏差为±1mm。
2.2.2 矫正
零件矫正宜采用冷矫,矫正后的钢材表面不应有明显的凹痕或损伤。零件冷矫时的环境温度不宜低于-12℃。碳素结构钢在环境温度低于-16℃、低合金结构钢在环境温度低于-12℃时,不得进行冷矫正和冷弯曲;热矫温度应控制在600-800℃,矫正后钢材温度应缓慢冷却,降至室温以前,不得锤击钢料或用水急冷。顶紧传力面的粗糙度Ra不得大于12.5μm,顶紧加工面与板面垂直度偏差应小于板厚的1%,且不得大于0.3mm。
2.2.3 钢构件组装
钢梁加工采用整体组对的方法进行组装,在60m胎具上一次性将钢箱梁组对完成。所有板材在场内车间内下料后运至钢梁组对场地进行拼装。
(1) 胎具安装。组装胎具基础通过钢板和化学锚栓连接在硬化后的混凝土地面上,主支撑点4m设一道,利用两根准377mm钢管作为支撑,间距3m在钢管上横担工字钢作为横梁;在主支撑点中间设置副支撑点,副支撑点为两个准159mm钢管,两管间距1.8m。支撑点之间用50角钢作为纵向连接。支撑点高度的设置要充分考虑箱梁的预拱度,按实际放样的标高来调整立柱的高度,误差控制在±5mm以内,再通过横担梁上添加薄钢板来精确控制钢梁的预拱度标高。
(2) 钢梁组装顺序。底板拼对焊接—横隔板单元组装焊接—底板纵肋组装焊接—横隔板单元安装焊接—腹板安装焊接—腹板横肋安装焊接—U型肋安装焊接—顶板安装焊接—顶板上栓钉焊接。
(3) 质量要求。组装前,零部件应经检查合格,连接接触面和焊缝边缘每边30~50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰雪等应清除干净,露出钢材金属光泽。(表1)
2.2.4 钢构件焊接
钢板对接采用双坡口埋弧焊接的方式;顶板、底板及腹板角接焊缝采用双坡口手工电弧焊接;其它角焊缝采用CO2气体保护焊接方式。根据焊接工艺评定,埋弧焊采用H08MnA型焊丝,焊丝直径为Ф3mm、Ф4mm、Ф5mm,焊剂采用HJ431, CO2气体保护焊焊丝采用THQ-50C型,保护气体为CO2,焊丝直径为Ф1.2mm,手工电弧焊采用J5016型。
(1) 钢箱梁对接接头(如图1)。
焊接方法:埋弧自动焊。
技术措施:对坡口及坡口两边20mm处进行焊前清理,去除油污及铁锈,采用碳弧气刨进行背面清根,清理所有夹渣、气孔、裂纹等。
(2) T型接头(图2)。
焊接方式:CO2气体保护焊。(表3)
技术措施:对坡口及坡口两边20mm处进行焊前清理,去除油污及铁锈,层间清理,清除氧化皮。
2.2.5 焊缝检查
(1) 所有焊缝应待焊缝金属冷却后进行外观检查,并填写检查记录。所有焊缝不得有裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣、未填满弧坑及漏焊等缺陷。 (2) 焊缝外观质量必须符合GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》规定。
2.2.6 制孔
钢箱梁采用的卡板钻孔按照施工图核对钻孔样板的尺寸,检查无误后进行钻孔。箱形杆件两竖板水平中线应与样板中线允许偏差1.5mm,有水平拼接时,允许误差为1mm。螺栓孔的允许偏差应符合表4要求。
螺栓孔距允许偏差应满足表5要求。
注: (1) 连接支座的孔群中心距允许偏差; (2) 括号内数值为人检结构的允许偏差.
2.2.7 喷砂、涂装
钢箱梁桥的防腐目标为25~30年。钢箱表面应喷砂除锈露出金属本色,除锈质量要达到Sa2.5级。然后喷涂罗巴鲁镀锌高性能金属阻锈涂料进行防腐,钢箱外表面的干膜厚度为5mils (125μm),钢箱内表面及横隔板各种加劲肋的干膜厚度为4mils (100μm),分层分次进行涂布,涂层厚度应均匀,第一层干膜厚度不能低于1.5mils (37.5μm),每次干膜厚度不能超过2.0mils (50μm) 。
加工厂内涂装在喷砂处理后于4小时内开始,并在8小时之内完成。在厂内进行两道防腐涂料的涂刷,最后一道涂料在现场安装完成后进行涂刷。
3 结语
钢箱梁作为高速公路桥梁的一种新材料、新工艺,解决了单跨50m以上预制混凝土梁不能满足施工要求的难题。同时,钢箱梁具有生产周期短、环保等优点,在高速公路建设中将得到更广泛应用。
参考文献
[1]GB/T714-2008.桥梁用结构钢.
[2]GB50205-2001.钢结构工程施工质量验收规范.
钢箱梁加工制作方案 篇3
关键词:钢箱梁;制作与加工;节段;新技术
1 匝道桥主梁结构简介
1.1 纵向节段划分及结构顶标高设定
根据设计说明,此匝道钢桥为整体全焊接结构,沿桥长方向(纵向)必须划分成若干制作段,才能避免因超重超长造成无法运输和安装。
匝道钢桥拟以中间墩柱中心为准,墩顶梁段长以每个跨长的四分之一为基本尺寸取墩顶左、右梁段长度之和,并考虑接口焊缝布置,避免出现环形焊缝。
1.2 节段构造
梁体采用整体式主梁形式,箱梁为闭口流线型钢箱。箱梁全宽9.7m,梁高1.5m。
所有节段中,顶、底、腹板间均需全焊透。
1.3 特殊节段构造
墩顶节段墩顶区域填充微膨胀C30填芯混凝土,横隔板为单向加劲,加劲侧为距离中间或边支座较近一侧。施工时,要采取临时支撑,防止钢板变形,预留泄水孔。
1.4 节段和节段之间连接
节段和节段之间顶、底、腹板间均需对接全焊透。不同板厚间的对接,应在厚板一侧做成1:8坡度,同时还应对焊接表面受力方向进行机械加工,使之匀顺过渡。其中顶板、底板、斜腹板外侧对齐。所有加劲均采用嵌补段连接。
梁段间全断面均采用非环缝焊接连接。主体结构材料采用Q345qD钢,全桥钢箱梁重约790t。
2 工程内容及相关安排
2.1 工程内容
A、C、匝道桥钢箱梁制作的工程内容:钢箱梁单元制作及组装区场地规划建设,钢箱梁及其他材料的采购、卸货、验收;钢箱梁单元件制作(含工厂涂装和零配件);钢箱梁节段制作、预拼装、涂装、验收、保管,按设计要求进行钢箱梁吊、拼装及就位工作;负责钢箱梁焊接连接和最终涂装。
2.2 工作安排
(1)钢箱梁段采用现场拼装,根据現场监理和甲方的施工要求和设计要求确定具体制作分片尺寸大小;做好现场拼装的各种施工措施及质量、安全、环境保证措施。
(2)负责将预拼合格的钢箱梁运送至现场,吊至桥位后,按设计及施工监控要求的线型要求进行线型调整。
(3)安装就位后进行其节段间焊接和全桥钢箱梁最终涂装。
(4)根据工程量,按业主、甲方总体施工进度及质量要求配备现场人员、施工机具;各种措施到位。
3 钢箱梁制造工艺方案概述
3.1 制造工艺方案概述
钢箱梁制作是复杂的系统工程。从大的分项来说其工艺流程如下:材料表面处理→下料→单元件制作→梁段整体总装→梁段焊接→梁段匹配→梁段涂装→钢箱梁桥上焊接→工地涂装。
3.1.1 单元件制作部署
所有顶板单元、内底板单元、斜腹板单元、内腹板单元、横隔板单元、外腹板单元的下料加工均在工厂完成,全部工序在车间内进行,确保工期和质量,避免风、雨温度、湿度对工期和质量影响。
3.1.2 钢箱梁节段组装部署
因该钢箱梁截面尺寸过大,无法全截面节段通过公路运输,根据该桥的地理位置和运输状况,我们采用在工厂全桥胎架匹配制作中间主室部分,就近工地现场按桥3d参数节段间搭设柱间胎,进行全截面匹配节段组装制作的方式。减少了运输环节中装运卸可能对钢箱梁的外力损伤和受力变形,有利于保证产品外观质量。
3.1.3 桥位施工部署
将钢箱吊装到位后,逐节段线型调整合格后进行接口连接施工。包括对接错边量调整、接口焊接、U形肋、板条肋的嵌补段的组焊、工地焊缝补涂装及钢箱梁外表面最后一道面漆的涂装。
3.2 关键工艺点
根据钢箱梁的结构特点、受力状况、装配要素,有以下关键工艺点在制造中必须加以严格控制。
(1)单元件几何尺寸精度控制是保证箱体组装精度的基础。
(2)横隔板是钢箱梁的内胎,横隔板单元外轮廓尺寸精度控制是钢箱梁质量的基础,直接影响着钢箱梁的外形尺寸和箱口匹配精度。
(3)钢箱梁质量控制点:
①钢箱梁总拼精度控制是保证桥位接口对接焊缝质量、大桥整体线型的关键。
②箱口尺寸精度。
③箱口匹配连接精度。
④焊接质量控制。
a.单元件间的纵向对接焊缝。
b.内腹板、横隔板间的熔透或坡口角焊缝。
c.顶、底板U形肋焊接。
d.钢箱梁桥位节段间接口焊接质量。
⑤钢箱梁防腐处理质量控制。
⑥剪力钉焊接。
4 钢箱梁制作引进的先进技术应用
4.1 数控CAM技术
(1)对形状不规则的板件在CAD制图后,经计算机编译成等程序文件,再传送给数控切割机,数控切割机在PC机的控制下,实现对板材的实样下料,即下料CAM技术,确保零件的外形尺寸。
(2)对某此后续工序为划线的零件,在数控切割时或切割后,利用该设备的划线功能,在零件上划出基准线或组装线,即划线CAM技术。
4.2 无“马”装配技术
(1)所有单元件在定位组装胎型上定位组装(卡槽定位),避免焊接马板对母材的损伤。
(2)根据零件对接、单元件焊接、箱体焊接、环缝焊接收缩的规律,并考虑弹性压缩量,设置一定的工艺补偿量,对单元件的面板实施一次无余量切割,减少单元件的二次切割和现场工作量。
4.3 焊接反变形应用技术
在反变形胎架上机械卡固定位,CO2气体保护自动焊同向施焊U形肋两侧焊缝、减少焊接变形、确保焊接质量。
4.4 组拼胎架横向设拱技术
由于钢箱梁在总拼胎架上整体组焊时,只能对其内底板、外底板实行弹性约束,无法实现对顶板、腹板的约束,在焊接应力的作用下,上箱口产生收缩变形,使得桥面横坡减小、桥面宽度(即两腹板间距)变小,因此在箱梁预拼装胎架横向预设一定的预拱量,来抵消整体组焊后箱梁断面的变形,确保桥面横坡和桥面宽度。
4.5 单面焊双面成型焊接工艺
箱梁冬季施工方案 篇4
冬季专项施工方案箱梁预制
施工单************************** 编制日期:*********************
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箱梁预制冬季专项施工方案
为加快制梁速度,缩短工期,拆模前采用自动温控蒸汽养护系统进行梁体养护,拆模后进行洒水自然养护。在灌注混凝土收面时养护罩要及时跟进,做到收面与覆盖基本同步。蒸汽管道分别布臵在外模的两侧及内腔,蒸汽不得直接吹向混凝土和模板。
混凝土早期养护,派专人负责,使混凝土处于湿润状态,养护时间应能满足混凝土硬化和强度增长的要求,使混凝土强度满足设计要求。
一、养护
1.1蒸汽养护
梁体混凝土蒸气养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段,静停期间应保持棚内温度不低于5℃,静停时间一般为3-6小时,以防止构件表面产生裂缝和疏松现象,然后开始升温,升温温度不宜过快,以免由于构件表面和内部产生过大温差而出现裂缝,升温速度不应大于10℃/h,恒温养护阶段恒温养护温度不得大于80℃(普通硅酸盐水泥),相对湿度应保持在90%~100%,恒温养护时间一般为3~8h,梁体芯部混凝土温度不超过60℃,降温速度不大于10℃/h。蒸养其间及撤除保温设施时,梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差不超过20℃。蒸汽养护每小时进行一次记录。蒸汽养护结束后,立即进入洒水养护。
蒸汽供应采用两台1t的蒸汽锅炉进行。在箱梁两侧及箱梁内部布设蒸汽管道。整个养护过程由专人观测温度,分别对养护棚内和环境温度进行监控,采取合理的养护方案防止因温差造成箱梁开裂。
1.2自然养护
自然养护采用草袋或麻袋覆盖洒水,并在其上覆盖塑料薄膜养护。洒水养护采用自动喷水系统和喷雾器进行,保证养护不间断。洒水次数以能保持混凝土表面充分潮湿为度。当环境相对湿度小于60%时,养护不少于28d;相对湿度在60%以上时,养护不少于14d。当
环境温度低于5℃时,预制梁表面应喷涂养护剂,并采取保温措施,不得对混凝土洒水。
2、拆模
预制箱梁拆模时的混凝土的强度要符合设计要求,混凝土强度应达到设计强度的60%以上方可拆模。拆模时,梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差均不大于15℃;且要保证棱角完整。当环境温度低于0℃,应待表层混凝土冷却至5℃以下方可拆模。
二、蒸汽养护
蒸汽养护法是一种加速混凝土水化反应,在一短时间内提早达到所需之抗压强度,可大幅的减少工期。本文将探讨现地烝汽养护与试验室蒸汽养生法的比较,并就相关强度发展作一讨论。
关于预力及预铸混凝土之蒸汽养护,由于变数甚多且相互影响,对养护后的混凝土品质性能会有差异,而且,烝汽养护有助于大幅提高早期强度的因素通常与提高晚期强度者相互矛盾,所以只有经由尝试才能决定最佳养护流程。在适当养护流程下,只要湿室能保持相对湿度60%以上,理论上的28天强度可在24小时的烝养流程中达到,而且,养护流程的前臵时间若越长,28天的强度损失会约在5%~15%,但未经适当前臵而直接进入高温蒸汽养生流程,28天的强度损失恐会高达50%。
一般试验室之蒸汽养护在温度设定上因处密闭湿室,所以在实际蒸汽养护时的流程可跑出与计算机程序设定温度之下之流程有较近的图形,误差较小。
当养护温度愈高时,所需的前臵时间也较长,可得较高的早期强度,但28天强度会相对较低;而降温速率一般认为对混凝土的强度影响不大,但若构件尺寸较大时有可能会造成表层裂缝,因此,在保守之下,仍建议以较慢速方式降温,确保混凝土品质及耐久性。
相对之下,以现地蒸养方式对整体工程成本而言有较明显的效益,因此在桥梁工程中也普遍允许采用蒸汽养生法;现地蒸养主要是
以锅炉提供所需蒸气,透过适当的蒸汽管路配臵及养护棚盖以养护及保温混凝土,其蒸养流程如同试验室之设定一般,惟最大不同处在于:(1)现地缺乏良好的温控设备,且现地是以控制蒸汽输出量的方式来间接控制现地温度,因此难以有效掌控;(2)现地无法达到密闭空间,所以恒温期间温度大多也仅能介于50~60℃;(3)降温期间在实际现地操作时是以关闭锅炉方式作自然降温,降温速率难以控制。当水灰比较低时,作蒸汽养护较易得到预计设计强度,若在现场以较高水灰比设计混凝土配比时,则以蒸汽养护的效果会有限,本文将就不同水灰比、养生温度等来探讨试验室所得数据与现地的结果作一比较。
现地蒸汽养护中将前臵时间控制在3小时、升温时间控制在2小时、恒温时间控制在12小时、降温时间控制在2小时的蒸汽养护流程下,我们可以相当清楚的发现出现的强度曲线与试验室严格掌控下的曲线雷同,但有较低的现象产生,原因不外乎是现地试验中产生的温湿度变异较大而导致,是相当合理的结果;由这个试验中发现,现地试验所得到的强度值约为试验室中所得数据的九成左右,换句话说,在配比设计时,若时空背景无法用现地试验做设计依据时,可改以试验室之试验作为依据,另外再加一合理的15%安全系数值,设计现地配比。
三、总结
在日益讲求经济与效率的年代中,许多传统的观念及做法已无法应付现在的多元化环境与社会,甚至于像建筑、土木、营造等传统事业也无法避免这种潮流,只有今天比昨天省更多的成本、追求更快速的效率,而明天又要比今天省更多、走更快速的方式,才能应付竞争与日俱增的未来。
从试验发现,若要让成本更为经济有效,0.45以上的水灰比及低于55℃的养护温度不建议采用,宜考虑0.40以下的水灰比及60℃的养护环境方为精简有效的良方;若在经18~22小时恒温养护后仍无法达到设计需求时,以提高设计温度或降低水灰比的方式来做改
善,不可只增加养护恒温时间,成效必定不佳也劳民伤财。另外现地养护时,温湿变异度较大,在密闭性的考量上,以帆布等防水材质作覆盖是最佳的选择;而在构件模具部分,尽量考虑采用木模,隔热保温效果较好,并架高帆布支架高度在20~40公分,也不宜过低,以使蒸汽流通顺利.1、冬季施工准备工作
1.1 气象资料调查冬季施工是指根据当地多年气温资料,室外日平均气温连续5天稳定低于5℃时混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土及砌体工程的施工。符合上述所规定冬季施工的条件,可以确定为冬季施工期。我部由于工期比较紧迫,预制箱梁需要进行冬季施工,根据气温情况和经济的角度着想,-10℃以上进行冬季施工,-10℃以下不再进行施工。
1.2 冬季施工特点冬季施工由于施工条件及环境不利,故为工程质量事故出现的多发季节,质量事故出现多为隐蔽性、滞后性,即工程是冬天干的,而事故在春天才暴露,因而给事故处理带来很大难度。
1.3 冬季施工具体要求:(1)加强计划安排,加紧施工准备工作。其中包括材料、专用机具设备、能源等。(2)制定技术方案,确定主要技术措施,规定单项工程施工方案和主要的技术规定。(3)制定单项工程施工方案。在冬期施工技术措施等文件指导下,针对某单项工程特点,编制单项工程施工方案,内容包括工程进度、施工方法、劳动组织、操作要点、测量监控方法质量要求和试验检测规定等内容。(4)重视技术培训和技术交底工作,保证工程质量,加快工程进度。
1.4 技术准备在进入冬季施工之前,首先编制冬季施工方案。冬季施工生产任务安排及施工部署;冬期施工方法及组织;热源设备计划;保温材料、外加剂材料计划;冬期施工人员技术培训、劳动力计划;工程质量管理控制要点;冬期安全生产及消防要点等。
1.5 物资准备材料部门应按现场需要以及材料计划落实进场材料,冬施期间所需要使用的保温材料应在开工前准备就绪。φ50mm钢管200m、φ50mm软塑料管300m 可以控制蒸汽流量三通及阀门20套。
2、混凝土配制、搅拌、运输及浇注
2.1 混凝土配制、搅拌、运输
(1)拌和物搅拌合成后所需温度不能满足要求时,应首先考虑对拌和用水加热,仍不能满足时,再考虑对集料加热。水泥只保温,不得加热。本项目从成本及工期方面综合考虑,只采取水加热,不考虑对骨料加热。
(2)室外日平均气温连续5 天稳定低于5℃,我项目拟采用对拌和用水采用蒸气锅炉加热的方法,同时对水池采取覆盖保温措施,水温控制在30-50℃之间,最高不超过80℃。
(3)骨料不得带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质,严格控制混凝土的配合比和坍落度,由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。投料前,先用热水冲洗搅拌机,投骨料、水泥、加热水搅拌,搅拌时间比常温延长50%,使水泥颗粒充分分散并和骨料充分包裹,对于掺有外加剂的混凝土拌制时间应取常温拌制时间的1.5倍。注意水泥不与80℃以上的水接触,防止发生假凝现象。
(4)试验室定期观测拌和用水加热温度、混凝土出料及入模温度。并观测运输、施工等温度损耗,若入模温度达不到要求,后台调整水温,确保符合规范要求。
(5)取现场养生试块,掌握混凝土强度增长状态。
(6)为减少、防止混凝土冻害,选用较小的水灰比和较低的坍落度,以减少拌合用水量,此时可适当提高水泥标号,水泥标号不低于P.O 42.5。
(7)拌合设备进行必要的防寒处理。我项目采取将拌和站料仓用篷布覆盖,然后在里面烧煤炉子的方法进行骨料加热的办法
(8)混凝土的运输过程快装快卸,不得中途转运或受阻,运送
中罐车覆盖保温防寒。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时,应进行重新调整水的加热温度。
(9)冬季施工运输混凝土拌和物时,尽量减少混凝土拌和物热量损失措施: ①尽量缩短运输距离,选择最佳运输路线,缩短运输时间。②尽量减少装卸次数并合理组织装入、运输和卸出混凝土工作。③现场开盘前必须做好充分的准备工作,减少混凝土在施工现场的停留时间。④精心组织,合理安排,使混凝土运输时间尽可能缩短,保证混凝土运输过程保温蓄热。
2.2 混凝土浇注
(1)混凝土浇注前,清除干净模板和钢筋上的冰雪和污垢,当环境气温低于-5℃时,将整片箱梁用篷布覆盖然后通蒸气加热至5℃。然后从箱梁一端至另外一端边浇注混凝土边覆盖保温。
(2)混凝土的灌注温度按照规范要求,细薄截面混凝土结构的灌注温度不宜低于10℃,混凝土分层连续灌注,中途不间断,每层灌注厚度不大于30cm,缩短施工间隙时间。
3、钢筋工程
施工保证措施在负温条件下,钢筋的力学性能发生变化,屈服点和抗拉强度增加,伸长率和抗冲击韧性降低,脆性增加,加工性能下降。
(1)冬季钢筋焊接时的环境气温不低于0℃。
(2)钢筋提前运入加工棚内,焊接完毕后的钢筋待完全冷却后才能搬运往室外。
(3)冬期电弧焊接或闪光对焊时,有防雪、防风、及保温措施,并选择韧性较好的焊条。焊接后的接头严禁立即接触冰雪。
4、预制箱梁
4.1 冬季施工蒸汽养生设备选择计算根据水利水电出版社出版的《混凝土冬季施工》,采用篷罩法蒸汽养护每方混凝土耗用蒸汽量为300~450kg,我部按每方混凝土耗用蒸汽量375 kg计算,每片箱梁养护3天计算,则每方混凝土每小时耗用蒸汽量为5.21 kg,按照进度要求,由于冬季施工效率较低,每天出1片梁,Ⅰ号40m箱梁场每
天有3片梁需要养护,每片梁按43m3混凝土计算,则每小时需要蒸汽量为672.08 kg,Ⅱ号30mT梁场,按照两天出一片梁,每天有2片梁需要养护,每片梁按29m3混凝土计算,则每小时需要蒸汽量为302.18 kg。根据上述计算结果,Ⅰ号梁场需要生产蒸汽1000 kg/h 的蒸汽锅炉1台,篷布5套,Ⅱ号梁场需要生产蒸汽500 kg/h 的蒸汽锅炉1台,篷布5套。
4.2 冬季施工工艺
4.2.1 施工工艺
(1)准备保温材料:大蓬布、锅炉、煤块。
(2)试验室前后台安排人员值班,及时掌握施工过程混凝土状况,保证混凝土质量(和易性和坍落度)稳定。定期观测拌和用水、混凝土出料及入模温度,并测出混凝土各阶段损耗,便于及时调整确保混凝土入模温度符合规范要求的5℃以上。
(3)如外界气温低于5℃,浇注混凝土前先用大蓬布把整个预制梁模板覆盖,适当的通入一些热蒸汽,使篷布内温度在5℃以上。
(4)混凝土浇筑后,先覆盖蓄热,由于水泥的水化作用释放出的热量使混凝土集料温度上升,先覆盖混凝土面使水化热量蓄保起来,以减少热量的散失。要使混凝土获得抵抗急剧升温、体积膨胀而发生开裂所需的初期结构强度后方可加热养护。一般静放时间4-6h,静放环境温度不宜低于10°c。
(5)混凝土养生采用蒸汽养生,即用锅炉烧水生成热蒸汽,通过预先安装的管道通入预制梁内。通气管道沿梁两侧布设。(养生办法详见下节叙述)
(6)待混凝土终凝时就可通入蒸汽升温进行养生,升温速度不大于8℃/h, 以防混凝土受热急剧膨胀变形开裂。采用低压(小于0.07MPa)饱和(湿度90%-95%)蒸汽以防混凝土产生裂纹。加热时应保持构件均匀受热。并安排专人观测棚内温度,养生时在梁两端悬挂一支温度计,升温过程中观测每小时进行一次,并作好记录。
(7)当升温至20℃左右时应暂停通入热蒸汽,使棚内内温度保持在这个范围内而处于恒温养生阶段。恒温养生阶段每2-4 小时观
测一次,并作好记录。
(8)在棚内温度保持20℃左右的环境下养生,12小时后(也即离浇注完12小时左右)可拆模。拆模前应停止通汽,将棚内温度降下来,使棚内温度与外界温差不大于15℃,降温速度不大于5℃/h, 边拆模边用篷布将箱梁覆盖。具体可根据现场同期养生混凝土试块强度,作为拆模和预应力张拉的依据。
(9)蒸汽养生时间一般不少于3 天,拆模后继续用篷布将箱梁覆盖通蒸汽养护,经过升温、恒温、降温三个过程,升温速度不大于8℃/h,降温速度不大于5℃。
(10)在混凝土达到设计强度90%后就可进行预应力张拉和压浆。张拉时油压表工作环境温度不低于10℃。
(11)压浆前用蒸气对孔道进行预热,使孔道内温度在5℃以上,拌浆用水为40℃-60℃的热水以提高水泥浆的入孔温度,压完浆后用土工布塑料布包裹进行孔道保温。
4.2.2 蒸汽养生
(1)锅炉及管道安装:锅炉安装后必须由劳动部门检查验收后方可投入使用。锅炉安放在合理位臵,用Ф50mm 钢管做主管道沿预制厂铺设,同时分支到每排台座之间,每个台座位臵留两个三通,并安装阀门。每个台座两侧铺设有出气孔的橡胶管,出气孔每1.0m 设一个。
(2)养护过程:将箱梁用蓬布进行覆盖,在蓬布内铺设好管道,并与三通连接好,打开阀门,使饱和蒸汽通入暖棚内,按静臵、升温、恒温、降温四个程序对梁体进行蒸养。
5、质量保证措施
(1)成立冬季施工工程质量专检小组,由项目总工牵头,内部监理工程师带领质检组负责实施。
(2)试验室加大对原材料、半成品抽检频率,保证所用材料及加工件符合规范要求。
(3)试验室每天观测室外实际气温,并在施工中定期观测加热水、水泥、砂、石料等温度,并且做好记录。
(4)测量组做到每个施工控制点有放样必复核,保证定位准确。及时检测仪器,保证低温下正常工作。
(5)执行逐级汇报制度,要求各工区、班组遇到异常情况,及时向项目经理、总工或主管领导汇报。
(6)成立温度测控小组,定期观测混凝土各环节温度,对混凝土温度进行动态控制,并做好记录。
(7)做好施工过程责任档案记录、交接检记录。
(8)完善责任体系,将责任细化、明确到作业班组和作业人身上。
(9)机修部门保证施工期间机械正常运转,不能因机械故障出质量隐患。
6、安全与文明施工
(1)成立安全领导小组,由项目经理为组长,定期进行安全巡视。
(2)施工现场材料码放整齐,钢筋用彩条布覆盖。
(3)提前对所有电器、电线等进行检查,磨损严重的及时更换,同时应确保每个电器都使用漏电保护器。
(4)现场使用明火,注意预防火灾。
(5)避免明火接触结构物表面,引起结构物破坏。
(6)禁止用电炉取暖,注意安全用电。
(7)施工现场配备足量消防器材,并组织人员学习使用方法,做到有火情时能够及时扑灭。
现浇箱梁预压方案 篇5
一、总述
为了确保支架安全,消除非弹性变形和沉降,测定支架弹性变形量,按施工工艺要求和设计图纸的要求,需要对支架进行预压且重量不少于箱梁重量的90%。同时,为对现浇箱梁和预 压有一个总的施工指导意见,故分以下三个方面进行阐述:A线桥的预压,桥宽9.5m及桥宽8.0m的荷载进行预压。
二、预压荷载的计算
(1)A线桥(以A5~A8之间为例)
①翼缘板砼:76.33×0.3×2×2=91.58m翼缘板每m2砼量:0.3m3
②箱梁腹板砼:1252-91.58=1160.42m3
箱梁腹板底面积(13.5+27.5)/2×76=1558m箱梁腹板每m2砼量:1160.42/1558=0.7448m3
③翼缘板每m2预压荷载为0.3×2.5×0.9=0.675t
箱梁腹板每m2预压荷载为0.7448×2.5×0.9=1.676t
(2)9.5m宽桥面(以C桥为例)
①翼缘板,每延米砼量2.25×0.3×1.0=0.675m3
每延米重量0.675×2.5×0.9=1.519t
每平方米重量0.3×2.5×0.9=0.675t
②一联翼缘板砼量:34×3×0.675×2=137.7m3
腹板砼量368.8 m3
每延米砼量3.61m3
每延米重量3.61×0.9×2.5=8.12t
每平方米重量1.62t
(3)8.0m桥面宽桥面(以H桥为例)
①翼缘板砼每延米:2×0.3×1.0=0.6m3
每延米重量:0.6×2.5×0.9=1.35t
每平方米重:0.3×2.5×0.9=0.675t
②一联翼缘板砼量:0.6×2×98.5=118.2m3
一联腹板砼量:437.40-118.2=319.2m3
每延米重量:319.2/98.5×2.5=8.10t
每平方米重量:0.9×8.10/4=1.823t
三、预压袋重量的确定
在预压前对预压袋进行随机取样分别取3×10袋,分10袋称出其重量,得三个10袋预压袋的平均重量,再平均得一袋预压袋的重量,将作为预压袋重量的计算袋重,经实际测定,本次预压袋的重量为35kg/袋。
四、预压每延米(或每平方m)预压袋的袋数
A线桥为:腹板48袋/m2,翼缘板20袋/m9.5m宽桥面为:腹板47袋/m2,翼缘板20袋/m2
8.0m宽桥面为:腹板52袋/m2,翼缘板20袋/m2
五、预压观测点点位布置
预压前在模板上布点,原则上横向布点不少于5个控制点(对A线适当加密至7~9个点),纵向在墩顶,1/2L、1/4L、3/4L处布设5排控制点。
六、预压前的准备
(1)底模侧模翼缘板模板均按要求铺设完成。
(2)按规划好的观测点点位布置变形点,并在加载前对变形点进行观测。
七、预压
用吊车吊运预压袋到指定位置从一端向另一端预压(从低处向高处预压),按每延米(或每平方米)的预压袋的数量堆码整齐(注意在变形观测点处预留空隙,以便竖塔尺)。
从预压袋加载完成后每12小时观测一次,将观测的数值记录到变形观测表内,在变形稳定后,卸载前观察和卸载完成后观测一次。同样记录到变形观测表内。
八、变形观测点的数据处理
在变形观测的数据中,加载前(0%荷载)标高值A,加载完成后(100%荷载)标高位B,卸载完成扣(0%荷载)标高C(其中荷载值为箱梁重的90%)。
总变形=A-B
弹性变形=C-B
非弹性变形=A-C
九、底模调整
通过以上测定底模及支架的弹性变形,(非弹性变形已消除)
对底模标高进行调整,两个测点之间数据用内差法进行处理。故得:
30米箱梁施工方案 篇6
一、施工准备
根据现场情况及箱梁施工要求设立必要的箱梁台座,充分考虑箱梁的运输要求,详细研读图纸,对预制箱梁所需要的模板做磨光除锈处理,制作箱梁内膜及端头模板。
1、模板制作
预制梁模板(外模)采用定型大块组合钢模板,面板厚5mm,龙骨及支撑架采用型钢焊接而成,交由专业生产厂家制作,计划制作2套中梁模板、1套边梁模板和1套边跨端模板。箱梁内外模板、现浇湿接头均采用定型钢模;模板制作要求结构尺寸准确,模板板面之间应平整,接缝严密,不漏浆,保证结构物外露面美观,线条流畅。
2、技术准备
我们已做好目前所需要的一切技术性准备工作,如:砼配合比的选定、油泵、千斤顶、压力表的校验、各种原材的试验和数据的确定、图纸复核和各种施工用计算等等,专业技术负责人员也已到位。此外,针对特别应注意的事项我们也已具体作出部署。
3、其它事项
1)台座施工时应在距台座两端55cm位置预留箱梁吊装用槽口,长16cm,并保持台座底面平整;
2)台座施工时还应根据模板尺寸预留拉杆孔,供固定模板用; 3)预制箱梁长度应从台座中心处向两端量取,并在中心处作好明显牢固的标志,供下次重复使用;
二、箱梁预制 1.1、张拉设备
根据设计张拉力的大小选择吨位、行程适宜的千斤顶及与之配套的高压油泵和油表。因预应力值的准确性对箱梁的质量的影响至关重要,所以张拉施工之前必须校核张拉设备,张拉机具必须由专人操作。
使用次数超过200次或停用时间超过6个月时,须对千斤顶及油表再次校核。1.2、压浆设备
选用准确压力表,压浆泵密封性能好,不漏浆、漏气。1.3、钢筋及预应力钢筋、锚具
预应力钢绞线采用符合设计要求的高强度低松驰钢绞线。非预应力钢筋符合设计和技术规范要求。
施工所用的钢筋及预应力钢绞线,进场时,必须有出厂合格证,并进行外观检查,表面不能有裂纹、毛刺、机械损伤、油污、死弯等缺陷。在外观检查合格后,钢筋、预应力钢绞线进场时按试验规程,进行拉力试验(屈服点、抗拉强度、伸长率)等试验,检测合格后方可使用。钢绞线还应做弹性模量试验求得其实际弹性模量。钢筋及钢绞线应存放在采用砼硬化的场地中,下部垫高距地面30厘米以上,并用防雨布严密覆盖。钢绞线切断采用砂轮锯,决不能使用电弧。锚具选用符合设计和GB/T14370-93要求的锚具。
2、钢筋加工与绑扎
钢筋在加工场集中下料,在台座上先绑扎成型底、腹板钢筋,并按设计坐标调整、固定底板及腹板内波纹管。安装并调整芯模,并调整、固定腹板内波纹管和锚垫板。安装外模并调整各部分尺寸,最后绑扎顶板钢筋。
安装波纹管时应使之穿入锚垫板内,波纹管应位置准确,弯起平顺,固定可靠,管道定位筋在直线段间隔为1m,曲线段为0.5m。施工中为防止波纹管受挤压变形造成后续穿束的困难,拟采用预先在波纹管内穿塑料管,塑料管外径根据波纹管内径确定。在砼浇筑过程中应经常抽拨塑料管,防止漏浆后卡管。波纹管接头采用大1号的同型波纹管作为接头管套接,且搭接长度大于25cm,管两端用胶带裹紧。
3、模板安装
为拆装方便,模板间采用栓接。相对两外模板采用拉杆连接。上层每隔1.5m一道,下层每隔1.0m一道。模板拼装就位后应严格检查,以保证梁体几何尺寸准确。模板间用橡胶带堵塞,防止漏浆。
芯模采用两瓣式组合方管,内焊型钢筋骨架作支撑,相互间栓接。混凝土施工后需要及时拆模;端模用4mm厚钢板制成,上下分成2 块,相互间采用栓接。端模制作时必须保证锚垫板端面与钢绞线方向垂直。
4、梁体混凝土浇筑施工
砼浇筑采用连续浇筑、一次完成、纵向分段、水平分层的施工方法。从一端向另一端浇筑至距另一端头4~6m处,调转方向从端头浇筑,然后汇合。浇筑底板时,以顶板预留钢绞线张拉槽作工作孔,底板混凝土坍落度控制在5~7cm。振捣采用插入式震动棒振捣,注意波纹管位置的下料,防止出现空洞和混凝土离析。混凝土浇筑时按要求做试块,与梁同体养护作为检查混凝土质量和拆模、张拉的依据。浇筑混凝土过程中经常来回抽拉波纹管内的塑料管,防止漏浆堵管。
混凝土开盘前应对各项准备工作进行全面检查,包括水、电、备料及计量、机具设备等。
a.混凝土的拌合及运输:采用桥梁场配置的JS500型强制式拌合机拌制梁体混凝土。严格按施工配合比控制配料比例。拌制的混凝土用混凝土运输车运至现场,通过龙门吊配合吊斗灌筑梁体砼。
b.首先灌筑梁体底板混凝土,后开始边模与顶板混凝土浇筑。应严格控制混凝土厚度,分层最大厚度不得超过30cm。混凝土浇注过程中采用插入式振捣器分层对称振实,振捣上层混凝土振动棒应插入下层混凝土5~10cm。振动作业时遵循“先外后内、快插慢拔”的原则,在振动棒自重的作用下,以较快的速度插入到混凝土中,振动时间不可过短或过长。过短时混凝土振不实,过长时混凝土可能产生离析现象。一般情况下振动的适宜时间为20~30s,但任何情况下振捣时间不得少于10s。出现下列现象时,即认为混凝土已振捣密实:
振动时混凝土不再有显著的沉落;不再出现大量的气泡;混凝土表面均匀、平整,并已泛浆;混凝土已将模板边角部位填满充实; 混凝土浇筑完毕后梁顶板表面进行拉毛处理,采用垂直跨径方向划槽,槽深0.5~1.0cm,横贯板顶,每延米不少于10~15道,严防板顶滞留油腻。
混凝土在浇筑过程注意事项: 混凝土应连续浇筑,以免产生薄弱断面。在浇筑混凝土过程中,如发现混凝土表面有泌水现象,应及时用海绵将混凝土表面泌水排除,同时并应采取减小水灰比、适当增加含砂率及延长搅拌时间等措施。砼顶部经常出现砂面现象,为消除此通病,除清除表面浮浆外,还应用海绵将砼表面泌水吸附,或洒一些水泥。避免砼初凝收缩后,多余水沿模板表面下流带走砼表面浆体。砼施工时,应及时将溅到模板表面已干硬的水泥浆清除(特别是夏季气温较高时),防止出现鱼鳞斑。浇筑混凝土期间,应设专人检查模板、钢筋和预埋件的稳固情况,当发现松动、变形、移位时,应及时处理。振动棒与模板应保持50mm~100mm的距离,应避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。
5、拆模
混凝土强度达到2.5Mpa时可拆除侧模和端模,具体拆模时间根据试验数据确定。内模应在保证砼不发生塌陷和裂缝现象时,方可拆除,具体拆除时间应根据混凝土的早期强度增长情况确定。
6、梁体混凝土养生
常温下覆盖洒水法养生。混凝土浇筑完成后,在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护,保持混凝土表面湿润不得少于7天。
7、张拉 根据图纸要求进行箱梁张拉施工。张拉时对称缓慢匀速进行。张拉时采用两端张拉,两端应加强联系,尽量保持同步。
张拉工序严格按设计图纸要求进行,张拉至初始应力、锚固应力值时在钢绞线上画标线,准确测定预应力钢束的伸长量,在达到设计要求锚固应力值时及时锚固。在施工过程中应注意以下事项:
1)采用张拉应力和伸长量双控,以张拉应力控制为主,引伸量校核,实际伸长量与计算伸长量误差不大于6%;伸长量值应考虑锚具回缩量的影响,现场应测定锚具回缩量。
2)两端同步对称张拉;
3)持荷时观察油表,若压力下降,应补足至规定压力,再进行回顶; 4)张拉完一片梁后应立即测量梁的拱度,建立该梁的上拱值档案,测量其自张拉后1天、3天、7天、14天、28天、45天、90天的上拱度,并应符合设计值,否则检查原因,予以处理;
5)施工中应做好施工记录,并经现场监理工程师签认。
8、孔道压浆及封锚
张拉完成后应尽快进行压浆,压浆采用的水泥浆,由精确称量的普通硅酸盐水泥和水配制而成并掺加6%的膨胀剂。水灰比0.42,水泥浆稠度宜控制在14~18s之间。所使用水泥龄期不超过一个月,水泥浆的泌水率最大不超过3%,拌和后3小时泌水率应小于2%,泌水应在24小时内重新全部被浆吸回。水泥浆的拌和应首先将水加于拌和机内,再放入水泥,经充分拌和后,再加入掺加料,拌和时间不少于2分钟。水泥浆自调制至压入孔道的持续时间,不宜超过30至45分钟。
压浆前,吹入无油份的压缩空气清洗管道,接着用含有0.01Kg/L氢氧化钙的清水清洗,直至松散颗粒除去,再用无油的压缩空气吹干。压浆采用活塞式压浆泵,由一端压入,至另一端冒出均匀浓浆时停止,用木塞打紧。压浆须达到饱满,压入端持压0.5~0.7MPa 5分钟,压浆时,不得停止搅拌。压浆设备每天使用结束时应清冼干净。
施工过程中作好详细施工记录(包括管道的压浆日期,水灰比及掺加料、压浆压力等),并由监理工程师现场签认。
立交匝道桥钢箱梁安装方案探讨 篇7
某地互通立交匝道桥钢箱梁为大型板焊接钢结构, 共A、G、H、D四个匝道, 具体跨度及部位见钢箱梁一览表1.1。
2 钢箱梁的总体施工方案
目前国内钢箱梁的施工方法, 基本上都是在厂内分段加工, 再运至现场拼装、安装及整体吊装。在不具备水运条件下, 只能采用陆路运输方式。根据目前公路的路面条件和交通法规要求, 货物运输宽度限制一般在3.5米内, 长度限制在20米内, 纵向分割成7~16.5米长, 3.5米宽度以内的段落。我们确定的钢箱梁总体施工方案是:
钢箱梁采用横向分四大块、纵向分段的方式在厂内加工制作, 采用长车公路运输, 在现场建立与厂内基本一致的加工设施, 将四大组件组装拼接成一个整体段, 采用大型起重设备对整体钢箱梁分段吊装到临时支架上进行整体段对接焊接。本文只从现场拼装及安装方案进行讨论。
3 现场拼装及安装工艺
现场拼装及安装工艺流程见图3.1。
3.1 现场钢箱梁对接
3.1.1 现场拼装设施及施工准备
根据钢箱梁加工要求, 在现场将横向分块组装成整体。为保证焊接质量, 要在工地建立与厂内基本一致的加工条件。
根据现场情况、出厂构件在现场总组装条件和国家相应的规范要求, 本公司计划在工地的钢箱梁位置内侧制作二个长十五米、宽六米的移动式总拼装平台。作为钢箱梁的专用拼装平台, 在每节段内侧边最合适的位置进行拼装焊接, 方便双机抬吊。
在钢箱梁拼装专用平台施焊的地方并搭建可拆卸的作业用棚帐, 要求能挡风防雨、防尘, 棚内要安装取暖或降温设施, 保持棚内温度在10~30℃便于焊接工作能全天候的正常施工, 确保焊接质量。拼装平台在移动和设置时, 自由地段必须按需要尺寸, 作水平调整。在平台移至适当位置时, 平台底部务必铺设100mm厚的砂石作垫平处理, 保证平台在作业受力时平稳。
3.1.2 拼装马板及吊耳
(1) 马板:现场拼装时必须配备足量的马板, 马板的厚度14mm, 置放马板的间距约500~800mm之间, 具体设置根据接口实际情况而定, 但最大不得超过800mm, 以确保接口双边构件板的刚度。
(2) 吊耳:吊耳采用厚度20mm Q345B材料制作。
(3) 吊耳的设置:工厂制作的钢箱梁部件采用2点吊方式, 每个吊点有两块吊耳, 采用龙门吊吊装、移位、装车, 卸车及平台拼装采用单个50t吊车。
现场分段吊点位置是在x=0.214L (L为构件长度) 处 (见下图) , 在实际设置吊耳时, 要移动到理论吊点最近的横隔板处, 不能放在自由顶板处 (见图3.5) 。横向方向布置间距根据构件重心来确定, 保证构件吊起为水平 (见图3.5) 。
现场整段吊装时, 采用双机抬吊, 每个吊点为4块一组, 共8个吊耳, 每组吊耳要朝向吊钩重心方向, 吊钩中心位置设在0.214L位置处, 4个吊耳要设置在前后2个横隔板位置上, 横向布置根据构件重心来确定, 保证吊起为水平。
(4) 吊耳焊缝承载力:查钢结构设计手册, 得贴角焊缝hf=10mm, 每1cm长度焊缝抗拉强度为0.7吨, 每件吊耳承载为35*0.7=24.5吨。钢箱梁采用φ36mm钢丝绳吊装, 吊索与水平面的夹角一般为45°~60°。以15每米长钢箱梁为例, 夹角按照60°, 重量按照75t计算, 则索力为S=Q/8sinα=75/8sin60°=75/ (8x0.866) =10.83T, 可以看出, 吊耳强度满足吊装要求。
3.1.3 现场拼装
(1) 现场胎架上组装。现场组装在专用胎架上进行, 胎架线性要求按照箱梁的实际横坡度、纵坡、预拱度来设置, 采用全站仪测量检查无误后方可进行组装。组装顺序为先箱体后悬挑梁, 在每个节段完全就位后才能安装下一阶段。组装的程序见图3.6“拼装示意图1~5”。
节段就位按照先平面位置再高程的顺序进行调节。为防止箱梁产生横向位移, 要在梁体两侧及两端的平台上焊接限位板, 用来调节左右位置及固定梁体。钢箱梁位置及标高通过千斤顶来调节, 千斤顶要放置在横隔板处, 千斤顶不能直接接触梁板, 要在液压杆上放置1块20x20x2cm钢板块, 标高调整时要进行精密测量, 达到要求后加入钢垫片及钢楔, 要求在每个隔板处均设置垫片。
拼装后要求拼接精度和总体尺寸要符合设计要求, 高差不超过2mm。
(2) 现场拼装质量要求。钢箱梁节段的长度、宽度及断面尺寸要符合规范要求。其中长度拼装成整体后划线切头, 宽度及断面尺寸通过调整对接间隙、标高达到标准要求。确定钢箱梁的线形, 包括水平曲线、竖曲线和预拱度符合设计要求。通过预拼装胎架设置的控制点确定钢箱梁的整体线形。调整钢箱梁桥上对接接口的焊缝间隙符合焊接工艺要求。提供钢箱梁在桥上定位的临时连接装置 (马板等工夹具) 。
3.2 节段钢箱梁吊装
3.2.1 临时支架设计
(1) 为保证吊装时标高的正确性和桥梁吊装时的稳定性, 在每个节段搁置位置都设立了临时支墩, 用于支撑钢箱梁重量。临时支撑布置在临时纵向分段节点处, 同时支撑两侧钢箱梁重量, 墩柱处用于临时固定支座段箱梁。为保证落架和调整箱梁, 在箱体与支墩相连部位设立4个100t的千斤顶, 临时支架顶设置4台50t千斤顶。每个钢支墩的标高根据现场实际情况进行调整、确定。为保证支架稳定性, 需对支架进行强度和稳定性检算。
(2) 支架基础设计。基础承载力承担支架、钢箱梁、活动荷载的重量, 因此基础及地基的承载力需要满足支架荷载要求。
3.2.2 钢箱梁吊装时的精度控制
(1) 首先建立平面控制网, 要求达到四等导线网的精度, 该平面网要与施工平面网进行联测, 严密平差计算控制点坐标。在安装前在已安装好的临时钢支墩上, 利用精密全站仪在支墩平台上做好桥梁中心轴线、边线的测绘定位, 并工作。
(2) 在已浇捣好的混凝土支墩上或已浇捣好的混凝土桥梁的端部, 用钢板作临时固定点, 做好第一节段后配合全站仪测绘点作为端部临时固定点。
(3) 在第二、第三节段吊装时, 根据设计要求缝口的大小, 用限位码板作好衬垫固定, 专用焊接用码板定位牢固, 确保中心轴线的正确性。
(4) 为防止横向位移, 在临时支墩内侧用支撑三角钢板阻止横向位移。横向位移必须控制在中心线±1~2mm以内。
(5) 纵向位移和小量调节。在吊装时利用已固定的箱体, 用25T的神仙葫芦作小量调整, 调整好后用安装码板定位固定。
(6) 为保证起拱高度的合理性及可靠性, 在支墩顶部箱梁的隔舱板部位底托6米的20#槽钢, 作为千斤顶的顶托支撑箱梁底部的支点, 纵向移时由千斤顶作微量调节。在调整好后焊接时, 用钢板垫块垫实, 千斤顶不受力, 保证施工安全。
(7) 钢箱梁纵向产生顺桥向推力, 为防止箱梁推移, 应在钢箱梁上坡位置加设5T倒链, 向上拉紧钢箱梁。
(8) 在施工中, 钢箱梁因焊接产生纵向和横向变形, 要对焊接变形进行测量, 掌握变形数据及变形规律, 以提高控制精度的准确性, 一般情况下, 环缝焊接产生的纵向收缩为3~5mm, 横向变形为1.5mm。在钢箱梁下料时, 应考虑纵向变形和横向变形, 长度和宽度方向增加3~5mm及1.5mm。
(9) 中心轴线和起拱高度应每天都做好施工记录, 确保符合设计要求和国家规范。全站仪和水准仪应随时进行跟踪检测, 并做好检测记录。
3.2.3 钢箱梁节段吊装、接口匹配
(1) 吊装
钢箱梁安装要求
钢箱梁安装支架在节段钢箱梁两端设置临时支架, 临时支架应有足够的刚度、强度和稳定性, 以防支架变形。
箱梁节段采用2台100吨履带吊吊装, 应对其吊装半径、吊装能力进行检算, 确保安全。
钢箱梁拼接后应调整位置、标高至设计要求, 再进行焊接。在支架处设置操作平台及检测平台, 便于操作, 焊接质量应进行探伤检测。
钢箱梁横向节段在现场拼装平台对接施工完成后, 采用2台吊车抬吊到支架上。履带吊的型号选用按照下表进行选择, 根据现场条件, 选用39米臂长的履带吊, 作业半径控制在10米以内。
根据钢箱梁外形尺寸大、单件质量大的特点, 如选择二组各2个吊点进行吊装作业。由于钢箱梁内部结构复杂, 同一段钢箱梁线性密度不均匀, 必须根据设计图和分段分块尺寸进行计算, 精确定出构件的重心, 然后确定吊点的位置, 比较繁琐。选择二组各4个吊点进行吊装作业。可减少以上繁琐事宜, 一组4吊点就是一个稳定体系。为了尽量减少构件吊装时的变形, 且便于吊装就位, 吊点中心的纵向距离一般在构件两端部, 为构件长度的0.21L (L为构件长度) 左右处, 横向距离为5.7m左右, 且吊点分设在中心吊点两侧横隔与腹板的交汇处 (否则需对吊点进行加固) 。具体吊点布置通过计算确定, 如图5.5-4。
根据前面章节的计算, 吊索最大受力为10.38T, 考虑安全系数为6, 则要求钢丝绳破断力至少为T=6*10.38=72.2吨, 经查路桥施工计算手册得知, Φ39mm的钢丝绳公称抗拉强度为1700MPa,
钢丝绳破断拉力为[T]=1700x564.63x0.82=78.71吨>T=72.2T, 每个吊点选用4根Φ39mm (6x37芯) 的钢丝绳能够满足安全要求。
履带吊机吊装是的位置要根据现场来确定, 具体再制定详细吊装方案。一般有三种形式:第一种是一台站立在箱梁吊点法线位置, 另一台站在箱梁节段的前方或后方, 2台吊车垂直放置, 见履带吊吊装示意图3-7吊装立面图一。第二种是并列式站立, 即站立在箱梁内侧, 两台平行站立在节段吊点法线方向, 吊车中心距离轴线不能大于10米, 第三种是两台履带吊均站立在节段前后方, 要求履带吊中心距离吊点不大于10米, 这种方法适用于第一次安装或短节段安装。
3.3 箱梁支承力释放
3.3.1 支承力释放程序
(1) 支座标高测量。在落架前, 应对支座顶面高程进行测量, 以确定支座高程符合规范要求, 否则应在低于设计标高的支座处加垫不锈钢板, 不锈钢板厚度要与差值一致。
(2) 跨中落梁。每个落梁支墩上布置2台50吨同步千斤顶, 采用一台同步联动液压泵进行控制。跨中部位落梁时, 各临时支墩的落梁距离和支架位置、预拱度大小有关系, 具体数值根据计算确定, 千斤顶落距基本按照等比线性控制, 同时根据监控结果进行调整, 使支座处应力保持基本一致 (连续梁部分) , 如出现非线性变化, 应及时调整行程, 每次落梁的行程最大一般不要超过10mmm, 经过多次次落梁后中间支撑不再受力。
(3) 整体落梁。在桥墩顶安装4台100t千斤顶, 采用同步联动液压泵控制。整体落梁就是使梁体在保持同样高差情况下整体落到支座顶面, 使箱梁临时支座应力逐步转换到梁跨两端支座受力。落梁过程中要控制整体轴线偏差、底部支撑点十字线与支座上摆中心偏差。落梁后应对箱梁的轴线、标高进行检查。每次落距控制在10mm以内, 当梁底距支座顶面50mm时, 停止落梁, 加垫多层钢板 (平面尺寸500mm×500mm) 。通过水平及竖向千斤顶, 进行钢梁纵横向位置调整, 使之符合设计要求, 采用千斤顶进行调整。完成钢梁纵横向位置调整, 继续落梁, 千斤顶落梁同步率控制在5mm, 直到梁底楔形块与支座密贴为止, 如不能密贴, 应加垫不锈钢板, 其厚度要符合高差要求。
3.3.2 应力释放监控
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