移动模架造桥机安装方案.docx
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移动模架造桥机安装方案
大西铁路客运专线线下二标
太北跨北同蒲铁路特大桥
(90#墩—89#墩)
移动模架造桥机安装施工方案
批准:
校核:
编制:
水电三局大西铁路客运专线Ⅱ标指挥部六项目部
二0一二年六月七日
目录
一、工程概况-1-
二、移动模架造桥机简介-1-
2.1适用工作范围-2-
2.2适用工作环境-2-
2.3其主要技术参数-2-
2.4主框架总成-3-
2.5吊挂外肋、横移机构及锁定机构-4-
2.6外模系统-4-
2.7内模系统-4-
2.8后主支腿-4-
2.9中主支腿-5-
2.10前辅助支腿-5-
2.11起吊小车-6-
2.12吊挂走道及5吨电动葫芦-6-
2.13液压系统简介-6-
2.14电气控制系统-6-
三、ZQMS900上行式双导梁移动模架(武桥)拼装-6-
3.1武桥移动模架的拼装-7-
3.2主要部件安装细则-8-
四、移动模架安装所需主要吊装机具选择-11-
4.1技术准备-12-
4.2安装机具及现场准备-12-
五、施工人员及投入主要机具-12-
5.1施工人员计划:
-12-
5.2拟投入的主要机具表-13-
六移动模架安装所需周期-13-
6.1、移动模架构件拼装所需时间-13-
七、安全措施及注意事项-14-
7.1起重机安全技术操作规程的一般规定-14-
7.2汽车、轮胎式起重机安全技术操作规程-15-
7.3防止起重机倾翻的主要措施-17-
7.4安全注意事项-18-
八、高强螺栓紧固技术要求-19-
8.1螺栓穿入连接孔规定-19-
8.2高强螺栓的紧固顺序-19-
8.3高强螺栓紧固力规定-19-
8.4高强螺栓紧固后的检查-20-
一、工程概况
太北跨北同浦铁路特大桥,起讫里程为DⅡK247+505.04~DⅡK252+757.41,线路长度5252.37延米。
位于太原市阳曲镇和阳曲县青龙镇境内,跨越原太高速、108国道及司徒洼超限载检查站和北同浦铁路,沿线经过西龙庄村、大碾沟村、河底村、司徒洼村、岗底村和欢咀村。
主要工程包括桩基、承台、墩台身、垫石以及连续梁、连续刚构等主要工程。
主要结构型式为9-24m简支梁+107-32m简支梁+4-(64+64m)T构+(58m+104m+58m)连续刚构+(48m+80m+48m)连续梁+(74m+148m+128m+148m+74m)连续梁+1-27m简支梁。
现由于本桥(74m+148m+128m+148m+74m)五跨连续梁施工的影响,使原计划预制梁架设无法通过架设施工,加之本桥自身施工工期紧、任务量重、施工难度大、施工干扰多、当地社会环境及地型比较复杂等以上施工问题,我项目部为满足总体工期不滞后,拟计划在90#墩—73#墩从大里程往小里程采用移动模架现浇梁施工,起止里程DⅡK250+753.10~DⅡK251+286.02段,共计17孔现浇梁施工,其中(3—24m、14—32m)箱梁。
二、移动模架造桥机简介
ZQMS900上行式移动模架系针对铁路客运专线双线整孔跳梁施工而设计,为上行式结构,能够自行倒装主支腿。
主要有主框架、后行走机构、后支承、中主支腿、前支腿、起吊小车、吊挂外肋、外模及底模系统、端模系统、外肋横移机构、吊挂外肋横向锁定机构、拆装式内模系统、电气液压系统及辅助设施等部门组成。
上行式移动模架的主要特点为:
承重的主梁系统位于桥面上方,外模系统吊挂在承重主梁上,主梁系统通过支腿支撑在梁端或墩顶上。
过孔时外模系统横向开启(或打开)以避开桥墩。
外模系统随主梁系统一同纵移。
支腿可自行向前倒装。
上行式移动模架占用桥下净空小,对低矮桥墩具有很强的适用性,且施工首跨和末跨或跨连续施工更方便(不需拆除主梁),能满足通过高压线等障碍物的净空要求。
短距离转场方便,拆除外模系统可直接通过隧道。
2.1适用工作范围
本移动模架适用于大西客运专线铁路32m跨及24跨简支箱梁原位现浇施工。
2.2适用工作环境
2.2.1环境温度:
-20℃~50℃
2.2.2环境风力:
移位时≤6级,浇注时≤8级,非工作时≤12级
2.2.3电源:
380V、50Hz、4AC
2.2.4支撑移动模架的桥墩顶面、垫石必须平整、现场无易燃、易爆、有毒等危险品及腐蚀性气体。
2.3其主要技术参数
序号
项目
技术规格及特性
1
施工工法
逐跨段原位现浇
2
施工梁跨
32.7m
3
混凝土梁跨重
≤900t
4
适应纵坡
≤2.0%
5
适应曲线半径
≥2000m
6
适应最低墩高
1.65m
7
后支承最大反力
300吨
8
中支承最大反力
370吨
9
后行走最大轮压
40吨
10
前支腿托辊最大轮压
40吨
11
起吊小车走行速度
3m/min
12
5吨电动葫芦起升速度
8m/min,0.8m/min
13
总电容量
约80kw
14
最大件尺寸及重量
12.9m×1.6m×2.9m重量≤22t
15
风力条件
移位时风压小于150N/m2
16
主梁挠度比
小于L/700
17
模架移位速度
1.5m/min
18
前移过孔稳定系数
K>1.5
19
工作效率
13天/单孔(按每天工作24小时)
20
液压系统压力
63MPa/16MPa
21
整机重量
约510t(不含墩顶散模)
22
动力条件
~4AC、380V、50Hz
23
自动化方式
竖向顶落用大吨位分离式千斤顶实现
纵向移位用电机驱动完成
模架横向开、合采用液压油缸完成
2.4主框架总成
主梁系统由并列的2组纵梁+连接梁、挑梁组成、总重232吨。
主要吊挂外模板系统等设备重量及钢筋、混凝土等结构材料重量。
每组纵梁由3节承重钢箱梁(12.8m+12m+12m)+3节导梁(3*11m)组成,全长69.9m,相邻两组纵梁中心距为6m。
浇注状态时,钢箱梁的设计刚度大于1/700。
钢箱梁高2.9米,翼缘板宽1.6米,腹板中心距1.5米。
钢箱梁接头采用螺栓节点板联结。
每节钢箱梁重量小于21.5吨。
主梁连接共9组,挑梁每侧8组。
挑梁与连接系位置对应,便于力的对称传递。
2.5吊挂外肋、横移机构及锁定机构
吊挂外肋共8组,吊挂安装在主梁的挑梁上,用以支撑外模系统;吊挂外肋沿中部可以剖分,携带外模系统在横移机构的作用下可以横向打开和合拢;合拢后由锁定机构锁定,可以避免外肋的横向滑动。
2.6外模系统
外模系统由底模、腹板、翼模、可调支撑系组成,模板通过可调支撑系支撑在吊挂外肋上。
2.7内模系统
32m简支梁液压内模,用于造桥机浇注32m简-支梁。
可以保证箱梁内腔形状及尺寸,并能顺利脱模。
2.8后主支腿
后主支腿1套,位于主梁系统的尾部,支撑于已浇筑号的桥梁端部,主要由后走行机构2个、后支腿(含400吨液压支撑油缸,行程150mm)2个等组成。
后走行机构(ZQMS900-09-00)为轮轨式,电机驱动(4×2.2kw),以实现主梁系统携外模系统纵移过孔。
走行速度0~1.5m/min。
后走行轮共8个,启动时轮压最大为40t,走行至已浇筑梁的跨中时轮压为30t,过孔过程中,最小轮压为20t。
后支承机构(ZQMS900-08-00)竖向支撑油缸用于重载支撑,并有机械锁紧螺母,在浇筑状态下实现机械支撑。
2.9中主支腿
中主支腿共1套,由支撑立柱、下横联和500吨竖向支撑油缸(行程
400mm)等组成。
中主支腿固定于主梁系统的中部,直接支撑在墩顶上,纵向距离墩中心0.75m。
中主支腿上桥台或既有桥梁时,需先拆除支撑立柱,500吨竖向支撑油缸直接支撑钢箱梁。
2.10前辅助支腿
前辅助支腿共1套,由托辊机构、上横联和下立柱框架等组成。
前辅助支腿设置在导梁前端,为活动支腿,直接支撑在墩顶,与后走行一起实现模架的纵移过孔。
托辊机构共设8个从动轮,最大轮压为39.5t。
下立柱框架拆除,可以实现上桥台和既有桥梁作业。
2.11起吊小车
起吊小车共1套,可沿导梁顶部的轨道纵向运动,用于起吊前辅助支腿纵向移位过孔及作为辅助吊机的功能使用。
2.12吊挂走道及5吨电动葫芦
在承重跨主梁连接系上设置有两根32米长吊挂工钢,用于2台5t电葫芦的行走。
2.13液压系统简介
ZQMS900上行式移动模架整机共配四套液压系统,每套液压系统由泵站、400t自锁支承油缸(1根)、横移油缸(4根)、液压管路和电气控制系统组成。
2.14电气控制系统
电气系统采用380V三相四线制交流供电,零线与机电连接,电源接线电缆采用四芯3x25+1,容量不得小于250A,由主梁配电柜接入后,分别给4台泵站、后走行、起吊小车和2个5吨电葫芦供电。
三、ZQMS900上行式双导梁移动模架(武桥)拼装
根据现场地形情况,结合施工成本,本桥计划在90#墩—89#墩之间采用主梁整体吊装的方式上桥拼装模架。
(主梁整体吊装示意图)
3.1武桥移动模架的拼装
3.1.1移动模架安装施工工艺(ZQMS900)
(1)、清理现场,特别是桥台、承台及现场主梁堆放区,拼装场地在桥址两侧各22米及顺桥向60米;
(2)、目测检查造桥机零部件,加注润滑油等;
(3)、主梁地面整体组装,检查主梁所有连接螺栓,安装中间连接梁;
(4)、吊装后支腿临时支撑并调平;
(5)、主梁地面整体吊装后安装中、后支腿;
(6)、整体吊装架设主梁,两组主梁开挡略大于底模横联长。
调平,起拱35mm;
(7)、导梁地面组装后整体吊装;
(导梁整体吊装示意图)
(8)、安装两端吊挂梁,安装于两组钢箱梁内、外侧;
(9)、安装吊挂肋;
(10)、安装底模板(散模板)设预拱度;安装外侧模;
(11)、待底、腹板钢筋轧好(或吊装好)后、安装内模系统、安装顶板钢筋;
(12)、安装电气、液压,调平,试动作;
(13)、安装端模;
(14)、梯子平台等附件安装就绪;
(15)、检查、准备投入使用。
3.2主要部件安装细则
3.2.1前支腿安装示意图如下:
前支腿安装后需与墩身抱紧。
3.2.2中支腿安装示意图如下:
3.2.3安装中主支腿下支垫
移动模架中主支腿在浇注状态,单腿最大荷载达370吨,其下支垫的安装质量要求高,影响大,基本原则是保证钢支座与垫石同时均匀承载。
具体操作规程如下:
A、把混合料(细砂:
水泥等于2:
1或3:
1,细砂过筛)摊铺在墩顶相应位置上,再在其上放置一块薄钢板(5×650×400),测量钢板两端到垫石上平面的距离,使两端距离相等,并使钢支座安放后其上平面略高于垫石上平面,约高3~4mm。
B、撤掉薄钢板(5×650×400),安放钢支座。
C、把同样的混合料摊铺于垫石上,用靠尺以钢支座上平面为基准把垫石上的混合料刮平。
D、在钢支座上、垫石的混合料上安放同样厚度的调整钢垫板,钢支座上的调整钢垫板居中放置,垫石上的调整钢垫板边缘距垫石边缘4-5mm,以免把垫石边缘压溃。
E、在两块调整钢垫板上安放硬质橡胶板。
F、启动液压系统,使500吨油缸支撑于硬质橡胶板上。
说明:
铺混合料的目的是保证已浇注的混凝土均匀受力,应尽量薄一些;为防止雨水对混合料的冲刷,可用沙浆在钢支座周边覆盖;若垫得厚些,要用木框混合料围起来。
3.2.4安装中主支腿立柱
吊装中支腿立柱与液压油缸上,用螺栓和500t千斤顶联接,用螺杆顶紧墩身。
3.2.5后支腿临时支撑及后支腿安装示意图如下:
(1)、制首孔梁时,后支腿不能支撑在梁面上,需增加一副后支腿临时支撑。
(2)、将后支腿临时支撑安装在墩顶处,而后将后支腿油缸安装在后支腿临时支撑上,用螺栓联接。
3.2.6主梁安装就位:
根据配备的起吊能力,主梁在地面整体组装完成后,调平各节钢箱梁,上拱度35mm,并不允许向内旁弯,两组主梁轨道纵桥向应平行。
再拧紧钢箱梁连接螺栓,M24螺栓拧紧力矩为669.6N.m。
全部检查合格后,对主梁进行整体吊装。
导梁同样采用在地面上安装后,用整体吊装的方式进行吊装。
3.2.7吊挂及外模安装:
安装吊挂肋在两端吊挂梁上,将吊挂合拢,用螺栓联接。
吊挂中间联接用M24螺栓拧紧力矩500N·m。
安装吊挂上螺旋千斤顶,螺旋千斤顶伸出量要适当,使之能伸长能缩短。
安装底模板。
底模分段安装,随主梁一起起拱。
安装外侧模及支撑。
调整底、侧模预拱、线型达到制梁的要求。
3.2.8内模安装:
底腹板钢筋扎好后吊装内模板。
先安装小车轨道及支点块,之后安装内模板。
内模板共七个节段,逐段安装并连接。
3.2.9后走行机构的安装:
在制完梁,准备纵移模架前安装到位。
四、移动模架安装所需主要吊装机具选择
根据现场地形情况(本段上桥位置90#墩—89#墩高均为14.5m)、移动模架造桥机图纸结构设计,结合类似工程经验,本段移动模架主要吊装机具拟采用一台300吨、一台240吨汽车吊为主吊装机具,另外配备一台50吨、一台25吨汽车吊配合吊装挂件。
4.1技术准备
4.1.1安装前必须认真审阅相关技术文件,安装图纸及相关资料。
4.1.2技术负责人做好安装前技术交底工作,提出具体安装工艺要求及安装质量措施。
4.1.3参加施工人员进行技术培训,特殊工种持证上岗。
4.2安装机具及现场准备
4.2.1设备进场前,要做好充分的安装施工机具及仪器设备。
4.2.2大型吊车、设备进出场通道及现场设计堆放组装场地,应进行夯实、压实或硬化。
对地基承载力的要求不小于1.18公斤/平方厘米。
场地尺寸要求:
桥墩单侧宽度不小于20m,长度不小于60m。
五、施工人员及投入主要机具
5.1施工人员计划:
主要施工人员配置表
序号
职责分工
人数
1
管理人员
3
2
模板拼装、调试技术人员
24
3
设备操作及现场指挥人员
2
4
专职安全员
1
5
合计
30
5.2拟投入的主要机具表
主要施工机械配置表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
吊车
300t
台
1
吊装主梁所需一天
2
吊车
240t
台
1
3
吊车
50t
台
1
4
吊车
25t
台
1
5
发电机
120KW
台
1
备用电源
6
电焊机
30KW
台
8
7
电动扳手
台
4
8
扭矩扳手
1000N.m
台
1
主梁螺栓检查
六移动模架安装所需周期
根据施工条件、现场地形等因素,拼装一套移动模架所需周期大约为28天
6.1、移动模架构件拼装所需时间
移动模架安装所需时间表
序号
部位
时间(天)
1
主梁地面整体组装
3
2
主梁整体吊装
1
3
电气系统
2
4
液压系统
1
5
外挂(8块)
2
6
底模
3
7
侧模
2
8
翼模
2
9
拉杆安装
2
10
模板调整(同时吊装电动箱葫芦)
2
11
预压
7
12
预拱度设置
1
七、安全措施及注意事项
7.1起重机安全技术操作规程的一般规定
7.1.1起重机作业时,应该有足够的工作场地,起重臂杆起落及回转半径内无障碍物。
7.1.2作业前,必须对工作现场的周围环境、行驶道路、架空电线、建筑物及构件重量和分布情况进行全面了解。
7.1.3操作人员在进行起重机回转、变幅、行走和吊钩升降动作前,应鸣声示意。
7.1.4起重机的指挥人员必须经过培训,取得合格证,方可担任指挥。
作业时应与操作人员应严格执行操作信号,如信号不清或错误时,操作人员可拒绝执行。
如果由于指挥失误而造成事故,应由指挥人员负责。
7.1.5起重机作业时,重物下方不得有人停留或通过,严禁用非载人起重机载送人员。
7.1.6起重机械必须按规定的起重性能作业,不得超载荷荷起吊不明重物的物件。
在特殊情况下需要超载荷使用时,必须有保证安全的技术措施,经企业负责人批准,有专人在现场监护下,方可起吊。
7.1.7起吊重物时应绑扎平稳、牢固,不得在重物上堆放或悬挂零星物件。
零星材料和物件,必须用吊笼或钢丝绳绑扎牢固后,方可起吊。
标有绑扎位置或记号的物件,应按标明位置绑扎。
绑扎钢丝绳与物件的夹角不得小于30°。
7.1.8起重机不得靠近架空输电线路作业,如限于现场条件,必须在线路近旁作业时,应采取安全保护措施。
起重机与架空输电导线的安全距离不得小于表1-3规定的距离。
表1-3起重机与架空输电导线的安全距离
输电导线电压
1kV以下
1~15kV
20~40kV
60~100kV
200kV
允许沿输电导线垂直方向最近距离
1.5m
3m
4m
5m
6m
允许沿输电导线水平方向最近距离
1m
1.5m
2m
4m
6m
7.1.9钢丝绳采用编结固接时,编结部分的长度不得小于钢丝绳直径的15倍,并不得小于300mm,其编结部分应捆扎细钢丝。
采用绳卡固接时,数量不得小于3个。
绳卡的规格数量应与钢丝绳直径匹配。
见表1-4。
最后一个卡子距绳头的长度不小于140mm。
绳卡滑鞍(夹板)应在钢丝绳工作时受力的一侧,U形螺栓须在钢丝绳的尾端,不得正反交错。
绳卡固定后,待钢丝绳受力在后再度紧固,并应拧紧到钢丝绳直径高度压扁的1/3左右,作业中必须检查紧固情况。
表1-4与绳径区配的绳卡数
钢丝绳直径/mm
10以下
10~20
21~26
28~36
36~40
最少绳卡数
3
4
5
6
7
绳卡间距/mm
80
140
160
220
240
7.2汽车、轮胎式起重机安全技术操作规程
7.2.1要遵守起重机安全技术操作规程规定中的有关规定。
7.2.2起重机进入现场前,应查明行驶路线上的桥梁、涵河的净空和承载能力,保证起重机安全通过。
7.2.3起重机行驶和工作场地应保持平坦坚实,离沟渠、基坑应有必要的安全距离。
7.2.4起重作业前重点检查:
1、各安全保护装置和指示仪表齐全;
2、钢丝绳及连接部位符合规定;
3、燃油、润滑油、液压油及冷却水添加充足;
4、各连接件无松动;
5、轮胎气压符合标准。
7.2.5作业前应全部伸出支腿,并在撑脚板下垫方木,调整机体使回转支撑面的倾斜度在无载荷时不大于1/1000(水准泡居中)。
支腿有定位销的必须插上。
底盘为弹性悬挂的起重机,放支腿前应收紧稳定器。
7.2.6作业中发现支腿沉陷、起重机倾斜等不正常现象时,应立即放下重物,待调整后,才能继续作业。
7.2.7轮胎式起重机需要带载行走时,道路必须平坦坚实,载荷必须符合生产厂规定,重物离地不得超过50cm,并拴好拉绳,缓慢行驶,严禁长距离带载行驶。
7.2.8作业后伸臂式臂杆的起重机应将臂杆全部缩回放妥,挂好吊钩。
桁架式臂杆的起重机应将臂杆转至起重机的前方,并降至40°~60°之间。
各部制动器都应加保险固定,操作室和机棚都要关门加锁。
7.3防止起重机倾翻的主要措施
起重机倾翻不仅给国家财产造成损失,而且有可能造成人身、设备的事故。
所以在吊装作业时,必须采取具体有效的措施。
7.3.1起重机的行驶道路,必须坚实可靠。
工作位置不应在斜坡上、松软土层上和高平处,必要时应采用垫枕木、石子或路基箱板等措施。
7.3.2避免超载吊装,在某些特殊情况下需要超载时,应采取必要措施。
例如:
在起重吊杆上拉缆风绳或在尾部增加平衡配重等,操作时应缓慢进行,卸载或空载时,吊杆必须落低一些(落到与水平夹角60°以内)。
7.3.3要禁止斜吊,重物应在起重吊钩在下方,防止斜吊造成超负荷及钢丝绳出槽,甚至造成拉断绳索和砸伤人或碰坏其他物体等事故的发生。
7.3.4严禁满负荷行驶。
7.3.5严禁吊重量不明的重大构件或设备。
7.3.6起重机支腿垫设要牢固可靠,支腿垫设枕木或路基箱板。
7.3.7指挥人员要使用统一指挥信号,指挥信号要清楚明了,起重机驾驶人员应听从指挥。
7.3.8禁止在五级及以上风力的情况下进行吊装作业。
7.4安全注意事项
7.4.1在施工人员中牢牢树立安全第一的思想,认识到安全生产,文明施工的重要性,做到每天班前教育、班前检查、班后总结,所有施工人员,必须严格遵守现场条令及公司有关场外作业安全规章制度。
7.4.2所有施工人员要经过严格培训,合格后方可上岗(焊工、起重工、操作工等),进入施工现场遵守要“现场六大纪律”。
7.4.3所用起重吊索具要有5倍以上的安全系数,捆绑钢丝要有10倍以上安全系数。
7.4.4在施工区域拉好红白带。
专人看管,严禁非施工人员进入。
吊装时,施工人员不得在构件,起重臂下或受力索具附近停留。
7.4.5起重人员要遵守“十不吊”原则,指挥人员要口令清晰,指挥正确,操作人员要集中精力认真操作,听从指挥。
7.4.6施工前所有施工人员要对安装方案及工艺进行了解,熟悉操作过程和具体步骤。
在施工过程中,任何人不得随意改变施工方案的作业要求,如有特殊情况进行调整,必须通过一定的程序以保证整个施工过程安全。
7.4.7施工前对所有的链条葫芦、钢丝绳、滑车、卸卡、卷扬机等工器具要仔细检查记录,合格后方可使用。
7.4.8指挥吊机使用时,信号要做到统一清楚。
吊机工作时,除操作人员外,其它无关人员不得进入操作室。
吊机行走区域道路,应采取加固措施,吊机停止工作后,应将吊钩固定在牢固的物体上。
八、高强螺栓紧固技术要求
此要求依据《钢结构高强度螺栓的设计、施工及验收规范》JGJ82-91
8.1螺栓穿入连接孔规定
8.1.1每条螺栓自由状态进入。
8.1.2螺栓穿入连接孔时,不允许锤击进入。
8.1.3大六角头螺栓前、后各一个垫片,第一个穿入的垫片圆弧倒角面与螺栓底面贴合,第二个穿入的垫片圆弧倒角面与螺帽贴合。
8.2高强螺栓的紧固顺序
8.2.1每组螺栓紧固时由中间开始,均匀的向两端放射性的禁固“严禁由外向内紧固螺栓”。
8.2.2每组箱口紧固时,先两侧腹板,后上下翼板。
8.3高强螺栓紧固力规定
8.3.1高强螺栓设计预拉力(KN)
8.3.2第一次初拧螺栓的紧固力及扭矩(10.9级螺栓)
规格等级预拉力
M24
M30
10.9级
225KN
355KN
A、螺栓规格M24M30
B、初拧螺栓的紧固力P110KN177KN
C、初拧螺栓的扭矩327.4N.m669N.m
8.3.3第二次终拧螺栓的紧固力及扭矩(10.9级螺栓)
A、螺栓规格M24M30
B、终拧螺栓的紧固力225KN355KN
C、终拧螺栓的扭矩669.6N.m1342N.m
8.4高强螺栓紧固后的检查
8.4.1联接板与腹板/上、下盖板之间的间隙<1mm,塞尺检查。
8.4.2扭矩扳手,误差控制在±3%。
8.4.3使用扭矩扳手检查终拧紧固力即终拧扭矩时,终拧扭矩达到规定值偏差的±10%即为合格。
8.4.4小捶敲击法
用0.3~0.5kg重的小捶敲击螺母,手按在螺母的一边,按的位置靠近螺母垫圈处。
A、合格——手指感到轻微颤动。
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