钢沉井制造及安装专项施工方案.docx
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钢沉井制造及安装专项施工方案
一、工程概况
本专项施工方案适用于钢沉井制造及安装,钢沉井平面矩形长
68.3米、宽
52.4米、高8米,重约1230吨。
内设20个11.66M×10.95M射水孔,外侧璧厚2.2M,外壁下端1.9M高范围内为从2.2M变为0.2M的刃脚,内侧隔墙厚1.4M,内隔墙为1.4M~1.16M的变截面结构,高度为8M。
钢沉井所有钢材材质为Q235。
二、编制依据
《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)
《铁路钢桥制造规范》(TB10212—98)
《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1—2004)
《铁路桥涵工程质量检验评定标准》(TB10415—98)
《碳素结构钢》(GB/T700—2006)
《桥梁用结构钢》(GB/T714—2000)
《热扎钢板表面质量的一般要求》(GB/T14977—94)
《热扎等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB/T9787—1988)
《气体保护焊用钢丝》(GB/T14958—94)
《熔化焊用钢丝》(GB/T14957—94)
《碳钢焊条》(GB/T5117—95)
《碳素钢埋弧焊用焊剂》(GB/T5293—85)
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》(GB/T11345—89)
《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》(GB/T985—88)
《焊条质量管理规程》(JB3223—83)
《对接焊缝超声波探伤》(TB1558—84)
三、工程范围
按照图纸要求,将钢沉井钢壳分为9种规格计43块制造。
钢沉井符合总体工程需要,并满足相关的技术要求。
四、施工总体布置
针对本项目的规模、性质、施工条件及结构特点,钢沉井钢壳单元件的制造由我公司组织实施。
钢沉井安装由项目部完成。
我们在实施过程将进行钢沉井的单元件制造、运输和现场块单元件组装等工作。
为了确保每一步工作的顺利开
-1-
展,我们将建立健全质量、安全环保等各项规章制度,从而确保本项目的质量、
安全、工期三大要素。
1、施工人力资源配置
钢沉井制作作业队设作业队长一名、技术质量负责人一名、质量员一名、技术员二名、安全员一名、一线生产工人70名。
人员的主要职责如下:
1)、作业队长负责钢沉井制造的总体部署及安全环保,人员调配、定位等各
项工作。
2)、技术质量负责人负责钢沉井制造及安装全过程的总体技术质量工作,组
织图纸会审、技术交底、工艺及方案编制等工作。
3)、质量员负责钢沉井制造及安装全过程的工艺方案、相关规范的执行情况检查,及工序质量检查、质量记录的填报等工作。
4)、技术员负责生产一线的技术工作,指导生产班组按工艺、规范进行作业,
及时解决生产中出现的问题,对于不能解决的问题及时向上级汇报。
5)、安全员负责钢沉井制造及安装全过程的安全环保工作,负责组织设备、用电、持证上岗等检查,对违章行为进行制止,同时还要对生产安全的设备进行例检,安全事故及时上报,组织事故安全分析会等。
6)、材料员负责钢沉井所使用的主、辅材料的采购,组织对各种材料供应商的信誉、供应能力等进行评价,组织技术、质量等部门对采购的材料进行验收评价,看是否满足工程需要。
7)、一线生产工人在作业队长及班组长的组织领导下进行生产,服从作业队
的各项规程,在生产过程中严格按工艺规程进行工作,严禁违章违规作业。
8)、人员汇总表
序号
工种
数量
序号
工种
数量
1
作业队长
1
8
电工
2
2
技术负责人
1
9
钳工
1
3
技术员
2
10
冷作工
8
4
质量员
1
11
起重工
5
5
班长
4
12
焊工
30
6
普工
20
13
材料员
1
-2-
7安全员1合计77
2、机械设备
根据本工程特点、加工手段及施工现场的状况综合考虑配备机械设备及生
产装备。
机械设备及生产装备配备表:
序号
名称
规格、型号
数量
备注
1
龙门吊机
10T
1台
2
龙门吊机
50T
1台
3
履带吊机
100T
1台
4
行车
10T
3台
5
联合剪冲机
QY-35
2台
6
半自动切割机
CG-30
6台
7
CO2气保焊机
NBC-450
16台
8
交流焊机
BX-500
25台
9
空压机
0.9M2
2台
10
配电柜
10台
11
角向磨光机
Φ150
30台
12
直流焊机
ZXG-500
2台
13
龙门剪板机
Q11-20×2500
1台
14
其它工艺装备
1批
五、场地布置及大型临时设施
制造场地分为生产车间和南锚施工现场,生产车间场内共布置10T行车三
台、三辊卷板机一台、联合剪冲机二台等大型设备,配备总配电柜一座,同时布置
2
加工平台三座及原材料堆放区、成品堆放区、运输通道等,总面积约3000M。
施
工现场场内布置50T龙门吊机一台,配备总配电柜一座(电力供给由项目部统筹
安排),同时布置加工平台2座及原材料堆放区、成品堆放区、运输通道等,总面
2
积约2400M。
(详见场地布置图)
六、施工工期及进度安排
6.1工期及进度安排原则
;
-3-
;
;
6.2具体工期进度见工期进度表。
七、制造工艺
7.1钢沉井制造工艺方案
序号工程内容
1片单元件制作、验收
2块单元制作、验收、水密性试验
3钢沉井整体组拼、焊接、验收、水密性试验
钢沉井钢壳分为9类43块进行制造。
(钢沉井分块图如下)
7.2钢沉井制造工艺
根据钢沉井的特点及我们所积累的成熟技术经验,将钢沉井制造分
为三大工艺阶段即:
准备阶段、钢沉井制作阶段、检测检验阶段。
7.3准备
为了保证材料的质量、确保材料从采购到验收工作的顺利开展,材料的采购与验收须按以下流程进行实施。
①所有材料均采用有信誉保证厂家的产品。
②技术负责人或技术员按照施工图要求及合理下料的原则,在适当的损耗的
前提下,编制材料需求清单。
③材料人员根据材料需求清单,编制采购计划并及时报作业队长批准,对于大宗数量及重要的材料还须经项目经理审批。
④材料人员在编制采购计划的同时要会同技术质量等部门对材料供应商进行综合评价,主要评价其供货及时率,质量情况及价格等综合因素。
⑤确定为合格供应商后方能进行材料的招标采购工作.
1)、钢材进场时厂家必须提供出厂质量证明书,质量证明书的内容必须和材料上的标识一致。
2)、用目测及量具检查其几何尺寸是否符合《热扎钢板表面质量的一般要求》
(GB/T14977-94)、《热扎等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB/T9787-1988)3)、焊接材料进场前检查厂家的生产标准,其产品质量应符合GB/T5117-95,
-4-
GB/T14957-94、GB/T14958-94及GB/T5293-85的技术规定。
4)、焊接材料进场时,生产厂家必须提供出厂证明书。
5)、对于本项目涉及到的其它材料通过全数检查,检查产品的质量证明文件,确保其品种、规格、性能等符合国家产品标准和设计要求。
6)、对于检查合格后的材料应按规格、型号、等级、名称等,分类加以堆码、
存放,并做好标识。
(标识应包括品名、规格、数量、材料来源、生产厂、供货
商名、生产及进货日期、用途、检验状态)
7)各种材料均由专人保管及发放。
1)、技术人员认真研究理解项目部技术部门提供的钢沉井技术文件(设计图
纸、规范、技术要求等资料),遇到问题及时和有关部门沟通。
2)、技术负责人组织相关人员进行技术交底,提出制造过程中可能出现的问题及解决问题的方法。
3)、技术负责人组织有关人员讨论钢沉井制造质量保证措施等。
7.4钢沉井制作
根据招标文件要求,将钢沉井钢壳分为
9类43块。
每块钢沉井钢壳分为外
侧板、内侧板、水平支架、隔舱板以及刃脚等片单元。
生产车间负责生产每块钢沉井钢壳片单元件,
然后将片单元件运至施工现场
组拼成单块钢沉井钢壳,最后依据拼装方案拼装钢沉井并进行对接焊缝的焊接。
钢沉井片单元件表(暂定,根据来料情况和施工图纸再定)
块号
片单元件
数量/块
块数
总和
外侧面板
11
4
44
内侧面板
11
4
44
A1
水平支架
10
4
40
刃脚
2
4
8
隔舱板
4
4
16
外侧面板
13
2
26
A2
内侧面板
13
2
26
水平支架
10
2
20
刃脚
2
2
4
-5-
隔舱板
2
2
4
外侧面板
10
4
40
内侧面板
10
4
40
A3
水平支架
10
4
40
刃脚
2
4
8
隔舱板
2
4
8
外侧面板
9
4
36
内侧面板
9
4
36
A4
水平支架
10
4
40
刃脚
2
4
8
隔舱板
2
4
8
外侧面板
5
2
10
内侧面板
5
2
10
A5
水平支架
1
2
2
刃脚
1
2
2
隔舱板
0
2
0
外侧面板
10
8
80
内侧面板
10
8
80
A6
水平支架
10
8
80
刃脚
2
8
16
隔舱板
2
8
16
外侧面板
13
4
52
内侧面板
13
4
52
A7
水平支架
10
4
40
刃脚
2
4
8
隔舱板
2
4
8
外侧面板
8
9
72
A8
内侧面板
8
9
72
水平支架
10
9
90
-6-
刃脚
0
9
0
隔舱板
2
9
18
外侧面板
8
6
48
内侧面板
8
6
48
A9
水平支架
10
6
60
刃脚
0
6
0
隔舱板
2
6
12
钢沉井体积庞大,制造采用分块进行,共分为
9类43个单元块。
为了确保
钢沉井制造精度,应根据结构特点设置胎架,胎架设置的质量要求为:
必须有足够的刚度,以满足钢沉井的单元块制造及作业人员在其上工作时,不至于产生变形。
1)、平面胎架的表面不平度应小于2毫米。
2)、胎架平面模的对角线误差不超过±5毫米;竖直方向的靠模对脚线误差不超过±3毫米。
3)、胎架应具有面板定位装置,同时胎架还应具备一定的约束焊接变形的能力,必须含有约束锁定装置,同时预留反变形量,还需在其外围设置测量观测点,以确保单片几何尺寸准确。
4)、胎架制造完成后,必须全面检查以确保使用要求。
5)、不同胎架的精度应力求一致,以保证不同胎架组焊出来的产品的尺寸一
致。
在钢沉井的制作过程中,对于异形工件,包括组装定位的水平肋、隔舱板、节点板、角钢切肢及其它复杂形状的零件,均需进行放样,确保零件尺寸准确,组装出合格的组件。
1)、放样工作必须由技术上较好的冷作工完成。
2)、放样人员要对放样的图纸非常熟悉,熟悉其用途及技术规范要求。
3)、所有用于放样的量具及基准工具均要经过国家计量器具检定部门检定合格,才能使用。
确保所放样的精度,满足制造要求。
放样允许偏差
序号项目允许偏差(mm)
-7-
1
宽度、长度
+1.0,-1.0
2
曲线样板上任意点偏移
1.0
1)、下料前必须了解钢材的型号及规格,检查原材料的外观质量。
2)、划加工线时应留出加工余量,从而保证零件的几何尺寸。
3)、各种加工线必须按标准进行绘制,对加工线、弯曲线、中心线、对合线、隔舱板位置定位线等应用样冲作好标志,同时用油漆标明符号及构件号。
4)、下料必须合理排列及进行套料,充分提高材料利用率。
套料时还应注意不要产生十字交叉焊缝。
同时也要注意不要产生重复焊缝,这样容易产生焊接应力的叠加,不利于结构受力。
5)、对于较大的矩形构件应对下料钢板进行找方,找方后再进行下料。
6)、下料时还应考虑板材的收缩余量,节点焊缝的收缩焊缝余量,从而考虑装配余量。
7)、钢板表面加工中产生的崩坑缺陷应进行修补,修补应符合下列规定:
钢材局部表面的麻坑或伤痕深度为大于1mm时,可磨修匀即可;当深度超过
1mm时,应在补焊后磨修匀顺;钢材局部边缘的层状裂纹深度不超过10mm时,
可清除裂纹后补焊并磨修;当气割边缘的切口或崩坑深度小于2mm时,可磨修匀
顺,当深度超过2mm时,应在铲磨出坡口后补焊与磨修;对于弯曲加工时产生的
边缘裂纹,应在查明原因后按上述规定处理。
8)、剪切仅适用于次要零件或剪切后要进行再加工的零件,剪切的边缘应整齐,无毛刺、反口、缺肉等缺陷。
剪切尺寸允许偏差为±2mm,边缘缺棱不大于
1mm。
9)、精密(半自动)切割后边缘不进行机加工的零件,要符合下表之规定:
切割边缘表面质量要求
项目等级
用于主要零件
用于次要零件
附注
表面粗糙度Ra
50μm
100μm
GB/T1031-1995(用样板
检测)
崩坑
不允许
1米长度内允许
超限修补,要按焊接修
二处1mm
补规定办理
塌角
圆形半径≤0.5mm
-8-
切割面垂直度≤0.05t,且不大于2.0mm
1)、对于由于剪切或自然发生扭曲变形的零件及组件,必须校正。
2)、对于由于热加工及焊接而产生二维变形的零件及组件,采用机械矫正或火焰矫正。
3)、对于校正、矫正的零件或组件,必须符合〈〈铁路钢桥制造规范〉〉
(TB1O212-98)及上述的有关规定范围内。
4)、对于需进行边缘加工的零件,应符合下表的允许偏差。
边缘加工的允许偏差(mm)
项目
允许误差
零件宽度、长度
±1.0
加工边直线度
l/3000,且不应大于2.0
相邻两边夹角
±6′
加工面垂直度
0.025t,且不应大于0.5
5)、对于校正、矫正的零件及组件经检查合格后应按其编号分类堆码整齐并
做好标记。
1、外(内)侧面板制备
①钢沉井外壁钢壳内外侧面板尺寸不同,而内隔壁钢壳内外侧面板尺寸相
同,制作时应根据尺寸调整胎架。
②根据面积来料情况,将面板先拼装成一块整体。
每两块钢板之间进行,
找方后用粉线弹出竖向肋角钢及水平支架定位线(先弹出面板的轮廓线),然后
用样冲对水平支架定位线打孔做记号,要求每间隔500mm,撑三个点每点间隔
30mm。
③将下好料的角钢∠75×50×8按竖向肋角钢定位线安装。
将角钢点焊牢固
后,将面板依次编好号,并将面板钢板断开。
④每块面板与角钢的焊接按照焊接工艺要求进行,原则是由中间向两边,中
心向四周的焊接顺序进行焊接,焊长直焊缝采用断续焊。
⑤面板对接处采用双面坡口,焊接按焊接工艺进行。
⑥面板拼装时应预留焊接收缩余量,每块钢板约1.5/1000的焊接余量。
⑦面板矫正变形可采用火焰调整,运输前加焊槽钢背肋防止变形。
-9-
2、水平支架制备
①由于每层水平支架宽度不等,因此水平支架在每做完一层水平支架后,重
新调整胎架,检查合格后方可组拼另一层水平支架。
②为方便隔舱板的安装,水平支架在隔舱板处断开,因此水平环根据不同的
板块,其分段也不同。
断开位置的确定原则是水平环的断面不在同一截面上。
③制作时先将槽钢固定在胎架靠膜上,然后弹出连接角钢定位线。
④将已经下好料的连接角钢固定在槽钢上,然后点焊牢固。
⑤将水平支架从胎架上取下,按焊接工艺进行焊接,原则是先中间后两边,
对称进行焊接。
⑥水平环槽钢对接采用等强对接,按焊接工艺进行焊接。
⑧焊接变形矫正采用机械和火焰法。
3、刃脚制作
①钢沉井外壁板钢壳的刃脚为坡形,而内隔板钢壳的刃脚为平板。
刃脚可分
为面板(与加劲肋角钢)和连接角钢、加劲板件等部分。
②面板的制备与内外侧面板的制作方法相同。
③连接角钢及加劲板单独制备,按下料工艺进行下料。
④焊接要求与面板相同。
4、隔舱板制备
隔舱板位于两块舱板的对接处,用于加强面板,由加劲肋角钢和面板组成。
①首先组拼隔舱板面板,板料可根据材料情况采用横向拼接和竖向拼接。
将面板点焊牢固后弹出面板的外轮廓线和竖向加劲肋的定位线。
②将竖向角钢按定位线安装在面板上,并点焊牢固。
③面板对接采用等强对接,并开坡口按焊接工艺进行焊接。
④焊接隔舱板时,面板横向拼接的先焊加劲肋角钢,从中间向两边,从中心向四周焊接,依焊接工艺焊75mm空75mm,进行断续焊,然后再焊横向对接焊缝,按焊接工艺要求,每道缝从中间向两边焊。
⑤采用竖向拼接的面板,先焊面板的长直焊缝,按焊接工艺要求从中间向两边对称焊接,以此来减小焊接变形。
⑥面板焊后再焊角钢,方法与面板角钢焊接一样。
-10-
⑦焊后可采用火焰矫正变形。
⑧最后检查面板的外轮廓线,进行切割,并钻钢筋孔。
在单元块组拼前应对组装胎架进行检查,确认无误后方可进行下道工序。
单元件组拼顺序为:
①先组拼外侧面板,将外侧面板按编号依次摆放在组拼胎架上,组拼成整
体,外侧轮廓线及各层水平支架定位线应在同一直线上,相邻两板之间错台应小
于2mm,检查合格后将面板点焊牢固。
②安装水平支架,安装时以水平定位支架为标准,依编号依次将每层水平
支架安装在面板上。
每层水平支架与面板之间的夹角误差小于1′,且每两层水平支架间距误差应在2mm,检查合格后点焊牢固。
③安装舱板,根据在水平支架上及面板上的隔舱板定位线,将隔舱板插入水平支架中,且与面板、水平支架相互垂直。
④安装内侧板面板,同外侧面板安装相同,组拼时应保证内侧面板的竖向角钢、水平支架定位线,隔舱板定位线,在外侧面板上的投影应与外侧面板上的各项相对重合,拼装时可用吊线控制,内侧面板净距应小于±4mm安装时用导链拉葫和千斤顶来调整,净距、面板外框尺寸及上下定位线重合,检查后点焊牢固。
⑤安装刃脚,安装刃脚时应先在面板上安装底部角钢,角钢应保持在同直线上,并与水平支架平行,然后安装刃角面板,使面板在同一平面上,以保证两钢壳对接处的刃角的截面相同,并用样板尺检查,以保证钢沉井的最后拼装。
⑥焊接:
钢沉井单元块焊接时,应先焊水平支架,再焊水平支架与隔仓板的连接焊缝,然后焊水平支架与面板加劲肋角钢的连接焊逢,然后焊隔仓板刃角与面板之间的焊缝,最后焊面板对接焊缝。
所有焊缝按照焊接工艺要求进行焊接,焊缝为平焊、平角焊和立焊。
对于没有焊到的部分在一面焊完之后,将钢壳翻身后施焊,方法顺序同上。
⑦所有组拼的点固焊接必须牢固可靠,单个点固焊缝的长度需大于10mm。
组拼前应清除焊缝区及近缝区的铁锈、油污、氧化皮等。
组拼完成后应检查各节钢沉井分片单元组的偏差(偏差应符合下列规定)
序号项目允许偏差(㎜)
1加劲肋间距±2
-11-
2
宽度、长度
±3
3
内外壁间距
+4,0
4
对角线差
4
5
表面不平度
3
⑧钢沉井面板竖向对接焊缝应错开布置,水平高度应控制在1.0m~1.5m交
错;间距以不小于1.0m为宜。
钢沉井单元件之间水平肋连接焊缝亦应间隔交错
布置,焊缝间距以不小于1.0m为宜。
构件制作中要尽量减少临时连接码板,在
焊接码板时,要避免对母材产生咬边及弧坑,拆装夹具或码板时不得伤及母材,
切除码板不准锤击,而应距母材表面1~3mm处用氧气切割(不得伤及母材)后
用砂轮机磨平。
1)、初步确定用C02气体保护焊和手工电弧焊进行焊接,焊接规范参数如下,根据焊接工艺评定进行修正。
CO气体保护焊工艺参数表
2
焊接电流
焊接电压
焊接速度
气体流量
焊缝形式
焊丝直径
(A)
(V)
(m/min)
(l/min)
对接
φ1.2
210-270
27-28
0.55-0.50
10-15
角焊缝
φ1.2
260-280
27-29
0.43-0.47
16-18
手工电弧焊工艺参数以:
I
焊=(30~50)D焊条来进行选定,根据不同的焊接位置
作相应调整。
2)、施焊前必须彻底清理待焊区的铁锈、氧化铁皮、油污、等杂质,焊后必须清理溶渣及飞溅物,图纸要求打磨的焊缝必须打磨平顺。
3)、采用CO2气体保护焊应满足防风、防雨条件,CO2气体纯度应大于99.5%。
4)、定位焊缝应距设计焊缝端部30㎜以上,其长度为50~100㎜,定位焊缝的焊脚小于1/2设计焊脚。
定位焊不允许存在缺陷。
5)、板件的拼接焊缝与结构焊缝的间距应大于100㎜;采用焊接接长的板件,其接长度不得小于1000㎜,宽度不小于200㎜;T型接头交叉焊缝间距不小于
200㎜。
6)图纸规定熔透焊接的构件焊缝焊接不宜采用仰焊。
7)焊接时水平肋板与面板的角焊缝两端各留300mm不焊,留做下道工序若
-12-
有水平环错缝时调整,也可水平环连接部位改为镶补件,镶补长度大于600mm即
可。
1)、钢沉井块焊接完成后将全部的焊缝全数检查,检查焊缝有无漏焊、焊瘤、未熔合等焊接缺馅。
(检查标准见下表)
二级、三级焊缝外观质量标准
项目
允许偏差
缺陷类型
二级
三级
未焊满(指不足设
≤0.2+0.02,且≤1.0
≤0.2+0.04
且≤2.0
T
T
计要求)
每100.0焊缝内缺陷总长≤25.0
≤0.2+0.02,且≤1.0
≤0.2+0.04
且≤1.0
根部收缩
T
T
长度不限
≤0.05T,且≤0.5;连续长度
咬边
≤100.0,且焊缝两侧
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