钢管拱制造工艺
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钢管拱施工方法及工艺(共3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--钢管拱施工方法及工艺1、工艺流程钢管拱施工流程详见下页“钢管拱施工工艺流程图”。
2、拱脚安装拱脚是拱肋线形控制的基础,拱脚节段定位施工应注意其几何尺寸位置及拱肋管的轴线尺寸、纵向仰角、横向垂直度,确保拱肋安装的精度。
另外,由于拱脚是与梁部混凝土一起施工,因此,在浇筑混凝土前,先将拱肋钢管定位好,安装型钢骨架将拱脚进行固定,以防在混凝土施工时移位。
拱脚定位骨架安装线性控制范围±10mm。
钢管拱施工工艺流程图3、拱肋安装支架钢管拱安装采用支架法进行安装,拟采用由钢管、型钢组拼成支架,支架底部与混凝土箱梁上预埋件焊接牢靠,支架顶面安装拱肋调整设施,支架顶部设置操作平台,以方便拱肋安装。
4、拱肋安装在工厂分段加工好的钢构件经检验、试拼装及线形调整合格后运至工地,在现场组拼焊接成吊装节段;焊接无破损探伤检测采用超声波和射线探伤方法进行。
焊缝中发现有缺陷超标现象,根据探伤人员的准确定位,进行返工处理后重新探伤复查,直至符合质量要求。
拱肋分段吊装按左右、两端由拱脚向拱顶依次进行,拼装过程中做好预拱度设置,安装横撑;各部尺寸、线形检查无误,并在设计要求的温度范围内进行焊接,随工检查焊缝质量。
钢管拱安装注意事项:①架设安装测量点标记在工厂制造时就应设置好,测量点放置在分段节点圆管非最高点(每个吊装节段两端均设置),作好标记。
②在拱肋架设过程中,每架设一节拱肋都会对前面架设的拱肋产生影响,因此每架设一节拱肋都应对前面架好的拱肋接口进行复测检查,如发现误差超限则应及时纠偏。
③为了减少温度对拱肋的影响,拱肋控制的放样与验收测量时间一般尽可能安排在早上7~9点和下午16~18点时间段内进行,其他施工验收和施工观测随进度进行。
④合拢段的施工是拱肋拼装的最后一个环节,是拱肋线形控制的重点。
对于钢管拱的合拢段拱肋节段在加工时应预留一定的加工余量,在安装时切割。
下承式钢管拱桥施工工艺一、概况轻纺大桥位于闻名全国的中国轻纺城中心,横跨杭甬运河。
该桥为轻纺城联运河两岸的主要交通干道。
在桥位处水面宽为150米,水深约4米,河床地质上层深约20米为淤泥质粘土。
20米至54米为粘土,54米至56米为卵石,56米以下为凝灰岩,主桥采用跨径为90米钢管拱,钢管拱为下承式系杆拱,系杆为柔性拉杆,引桥上部为20米跨径的预应力空心板,主桥下部为φ1.50米钻孔桩,桩长为54米和53米,桩尖进入风化层,桩尖标高为-55.00(-54.0)米。
引桥采用直径φ1.20米钻孔灌注桩。
跨径:3×20+92÷2×20米,桥梁全长197.04米。
桥面宽:3+22.4+3=28.4米。
设计荷载:汽-20,挂车-100,人群3.5KN/m2。
桥面纵坡:≤2.7%。
桥面横坡:1%。
竖曲线半径:R=1500米。
航道等级为八级。
编制依据:1.交通部《公路桥涵施工技术规范》JTJO41-89。
2.国家建材局《钢管混凝土结构与施工规程》JGJO1-89。
3.建设部《市政桥梁工程质量检验评定标准》GJJ2-90。
二、工艺流程:在4#与5#墩之间安装并张拉临时予拉束。
观察4#墩水平位移后拆除。
钢管拱工地组拼、整体半浮运、定位(合拢)。
灌注拱脚锚固端块混凝土。
安装水平系杆钢束。
张拉竖直粗钢管,水平系杆钢束(分批进行,详见表1)。
钢管拱肋混凝土灌住。
安装横梁。
现浇纵梁混凝土,安装预制纵梁(人行道板)。
安装预制纵梁(人行车道板)。
安装管线、栏杆、桥面铺装。
汽-20荷载动载试验。
锚固端块灌注封端混凝土。
三、钢管拱安装前的准备工作为保证钢管拱安装顺利,安装临时钢绞线束,检验4#墩的水平位移。
1.在4#墩附近古纤道上,桥轴线向西侧(向杭州方向)约60米处,塔建一座临时性的观测站,供上部结构安装期间,对4#墩进行水平位移观测。
2.观测方法:在4#墩侧面粘贴一条水平放置长约30厘米的钢卷尺,将经纬仪十字丝对准尺中部记下初读数,经纬仪固定不动,或在设计院同意的情况下,也可用其他仪器进行测量。
变截面锥形集束钢管拱制作技术摘要:肋拱桥中拱肋一般采用哑铃形断面、横向哑铃形桁拱断面和多肢桁式(格构式)断面的钢管混凝土肋拱形式,芜湖袁泽桥在我国首次采用了变截面锥形集束钢管混凝土肋拱的结构形式。
介绍芜湖袁泽桥钢管拱的制作工艺、大跨径空间变截面钢管拱的线形控制,以及在施工过程中焊接工艺、预拼装工艺的优化措施。
关键词:空间变截面;钢管拱;制造工艺;菱形截面;线形控制;变形控制1 概述芜湖袁泽桥采用带副拱的中承式钢管混凝土拱桥(图1),拱肋由主拱和副拱组成,主梁采用钢格构叠合梁模式。
图1 芜湖袁泽桥效果主拱轴线形采用悬链线,理论拱轴线拱脚水平距离L=135 m,矢高为30 m,矢跨比1∶4.5,拱轴系数m=1.5;两拱肋轴线横向距离为26.75 m。
主拱拱肋采用钢管混凝土结构,共由上、下、左、右4根钢管和腹板组成。
上、下钢管管径及拱肋外形尺寸沿X轴(顺桥向)按1.7次抛物线方程变化;管间采用正交异性加劲双腹板构造,其中内腹板设置于各肢钢管轴心连接线上,外设间距为340 mm、高度为150 mm的U形加劲肋,外侧再设置1道外腹板。
钢管及腹腔内填C50微膨胀混凝土。
拱肋桥面以上设置了7道人字形风撑。
为了使单幅桥内外侧主拱肋在桥面上、下结构一致,内、外侧主拱肋标高差由带2%横坡的24.45 m水平间距产生,即高差为0.489 m;风撑内侧高、外侧低,实际横向坡度为1.83%。
2 结构特点主桥构造布置如图2所示,主拱拱肋左、右侧钢管为等截面钢管,直径0.7 m,壁厚为20~16 mm。
上、下钢管采用变径截面,如图3所示,拱脚(理论IP点)处直径1.073 m、壁厚25 mm;拱顶截面直径0.7 m,壁厚16 mm;拱脚(理论IP点)处拱肋宽2.2 m、高3.1 m,拱顶处拱肋宽1.7 m、高2.0 m;主拱单拱拱肋划分为11个拱段,全桥共有44个拱段,其中F拱段为合龙段,最大拱段质量约13.5 t。
1—飞燕;2—主墩;3—主拱;4—副拱;5—风撑1;6—风撑2;7—风撑3;8—风撑4。
主拱肋制造工艺大桥主桥(m跨)主拱肋为空间桁架结构。
拱肋钢管主桁架为全焊接结构,其焊接质量和结构空间几何尺寸及线型的要求都很高。
在施工设计图中,将156m跨拱肋分为6个拱肋节段,在现场安装过程中,按拱度坐标要求,逐一将拱肋节段起吊安装,待整体安装完毕,各检查点拱度坐标调整到位后再进行焊接固定,这就决定了各吊装节段制造过程中的高精度要求。
根据设计要求及制造、安装特点,主拱肋制造对其拱形线性精度、节段与节段之间联接的匹配精度、吊杆锚固及横撑安装位置精度和焊接质量等是关键质量要素。
影响这些质量的因素也很多,有下料切割、弦管煨变、相贯线加工、工装胎具制、组装合样和焊接变形控制等,涉及到每道工序。
为保证制造质量,我们将根据各工序的工艺特点,分别制定相应的工艺技术措施,设置关键质量控制点。
因此,针对该桁架的结构特点、质量及精度要求,我厂按精度控制技术、成组制造技术以及工艺相似性和结构相似性原理,将拱肋桁架吊装节段的制造实行多条流水线分道平行作业,其工艺流程如下:一、主拱肋制造工艺简介(1)材料采购及复验钢管拱桁架结构制造用料,如钢管、钢板、焊接材料及涂装材料等应符合设计文件的要求和现行标准的规定。
其中直缝焊接钢管和钢板按规定尺寸要求采购,尽量避免对接焊缝。
材料供应商须经评审合格。
所有材料除必须提供完整的材料质量证明书和产品合格证外,还应进行复验,复验合格者方可办理入库手续。
如果受供应商或运输条件限制,直缝焊接钢管和钢板不能按尺寸供应时,工厂将采用埋弧自动焊对接。
直缝焊接钢管对接在焊接转胎上进行,其内环缝采用CO2气体保护电弧焊封底焊接。
材质复验及直缝焊接管直径控制是该工序质量控制的关键。
(2)零件放样、下料及加工工厂根据设计院提供的设计图和有关文件绘制施工图,并编制制造工艺。
施工者根据施工图和制造工艺对零件进行放样,全部零件应做好标识。
①零件的放样:A、板类零件直接或用样板放样,放样前钢板应进行机械校平处理。
钢管混凝土系杆拱桥施工技术难点及对策钢管拱肋制作工艺流程:放样→下料→零件加工→卷圆→钢管纵缝拼接→校圆→钢管接长→校验→焊拼吊杆锚箱及零部件→阶段预拼报验→整体预拼报验→装焊临时连接件→涂装报验→存放以直代曲、短管划分原则,每节短管长约2m,矢高不超过5mm。
接头不在吊杆位置,纵缝埋弧焊形成钢管,环缝焊接形成钢管拱肋。
短管拱肋制作工艺流程:放样→下料→加工坡口→滚圆→纵缝拼接→校圆喷漆工艺流程:喷砂除锈Sa2.5级→吸砂吸尘→无极硅酸锌底漆→喷涂环氧云铁中间漆→检查油漆干膜厚度、附着力→涂层损坏修补→聚氨酯面漆→检验合格、存放。
拱肋吊装流程:技术交底→定位放样→拱肋临时支撑→微调定位→复测后节段环缝对接质量点:采用高压无气喷漆,厚度240~260μm,环境温度15~30o C,相对湿度不大于85%焊接工艺评定试验,确定合理的焊接工艺,保证焊缝的熔透性,控制焊缝变形每片拱肋做1块进行抗拉、屈服强度、低温冲击韧性、冷弯实验,检验试板焊缝机械力学性能,保证制作中焊缝接头的机械性能质量拱肋纵、环缝对接缝按I级焊缝要求进行100%的超声波探伤、X射线拍片,拱肋缀板熔透角焊按II级焊接要求进行100%超声波探伤,以确保焊接熔透及内在质量。
加强吊装过程拱肋高程、中心以及应力检测,严格以监测指令进行微调。
1/8跨、1/4跨、及拱顶必不可少设应力、应变观测点。
钢管混凝土使用水泥52.5,初凝时间8~12小时,高性能微膨胀砼,2.1支承系统2.1.1功能系杆拱桥支承系统宜选用WDJ齿碗扣型多功能支架,该系统具有支架竖向组合微调功能,主要以工具支架和特制微调座组成。
2.1.2地基处理WDJ齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实地基上,地基须高出原地面0.5~0.8m,做好防水,避免雨季浸泡。
在立杆底部铺设垫层和安放底座,垫层可采用厚度≥20cm的混凝土或厚度≮10cm的钢筋混凝土或厚度≮5cm的木板。
2.1.3预压支架使用前须全程预压,不能以一孔预压取得的经验数据推概全桥。
钢管混凝土拱桥的施工方法钢管砼结构,由于能通过互补使钢管和混凝土单独受力的弱点得以削弱甚至消除,管内混凝土可增强管壁的稳定性,钢管对混凝土的套箍作用,使砼处于三向受力状态,既提高了混凝土的承载力,又增大了其极限压缩应变,所以自钢管砼结构问世以来,是桥梁建筑业发展的一项新技术,具有自重轻、强度大、抗变形能力强的优点,因而得到突飞猛进的发展。
在桥梁方面,已以各种拱桥发展到桁架梁等结构形式,并发展到钢管混凝土作劲性骨架拱桥。
其施工方法发展很快,已经应用的有无支架吊装法,支架吊装法,转体施工法等。
1 拱肋钢管的加工制作拱肋加工前,应依理论设计拱轴座标和预留拱度值,经计算分析后放样,钢管拱肋骨架的弧线采用直缝焊接管时,通常焊成 1.2-2.0m的基本直线管节;当采用螺旋焊接管时,一般焊成12.0~20m弧形管节。
对于桁式拱肋的钢管骨架,再放样试拼,焊成10m左右的桁式拱肋单元,经厂内试拼合格后即可出厂.具体工艺流程为:选材料进场材料分类材质确认和检验划线与标记移植编号码下料坡口加工钢管卷制组圆、调圆焊接非坡口检验附件装配、焊接单节终检组成10m左右的大节桁式拱肋焊接无损检验大节桁式拱肋终检 1:1大样拼装检验防腐处理出厂。
当拱肋截面为组合型时,应在胎模支架上组焊骨架一次成型,经尺寸检验和校正合格后,先焊上、下两面,再焊两侧面(由两端向中间施焊).焊接采用坡口对焊,纵焊缝设在腔内,上、下管环缝相互错开。
在平台上按1:1放样时,应将焊缝的收缩变形考虑在内。
为保证各节钢管或其组合骨架拼组后符合设计线型,可在各节端部预留1cm左右的富余量,待拼装时根据实际情况将富余部分切除。
钢管焊接施工以“GBJD05-83、钢结构施工和施工及验收规范”的规定为标准.焊缝均按设计要求全部做超声波探伤检查和X射线抽样检查(抽样率大于5%)。
焊缝质量应达到二级质量标准的要求。
2 钢管混凝土拱桥的架设2.1无支架吊装法2。
1。
1缆索吊机斜拉扣挂悬拼法具体做法与其他拱肋的架设相似,只是钢管混凝土拱肋无支架架设方案用于较大跨度,它可根据吊机能力把钢管拱肋合成几大段进行分段对称吊装,并随时用扣索和缆风绳锚固,稳定在桥位上,最后合拢。
钢管拱形梁制作方法
钢管拱形梁是一种常见的钢结构材料,常用于各种建筑和工程项目中。
以下是制作钢管拱形梁的基本方法:
1. 设计:首先需要根据具体的工程需求,进行钢管拱形梁的设计,包括尺寸、材质、承载力等方面的考虑。
2. 制造钢管:根据设计要求,选择合适的钢管材料,并进行切割、弯曲、钻孔等加工工艺,制造出符合设计要求的钢管。
3. 焊接:将制造好的钢管进行排列,通过焊接的方式将其连接在一起,形成完整的钢管拱形梁。
4. 补强:为了增强钢管拱形梁的承载能力,可以对其进行一些加强措施,如在关键部位增加加强板、加厚管壁等。
5. 表面处理:对钢管拱形梁进行防腐处理和刷漆等表面处理,以保护钢管不受腐蚀和氧化。
以上就是制作钢管拱形梁的基本方法,需要注意的是,在制作的过程中要保证钢管的精度和质量,确保其安全可靠,以满足工程项目的需要。
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钢管拱制造运输方案一、简介钢管拱是一种常见的构造形式,广泛应用于桥梁、隧道等工程中。
钢管拱制造和运输是整个项目中至关重要的环节,本文将探讨钢管拱制造和运输的方案。
二、钢管拱制造方案钢管拱的制造工艺可以总结为以下几个步骤:1. 材料准备钢管拱的材料主要是钢管,需要按照设计要求选择合适的钢管规格和材质。
此外,还需要准备焊接材料、螺栓等配件。
2. 钢管加工首先,对钢管进行切割,根据设计要求将钢管切成相应的长度。
然后,对钢管进行加工,如倒角、打孔等,以便后续的连接和安装工作。
3. 部件制作除了钢管,钢管拱还包括其他配件,如横梁、连接板等。
这些部件需要根据设计要求进行制作和加工,并确保其质量和精度。
4. 焊接和装配将钢管和其他部件进行焊接和装配。
焊接工作需要严格按照相关标准和规范进行,确保焊缝的质量和强度。
5. 表面处理对已经装配完毕的钢管拱进行表面处理,如除锈、喷漆等。
这一步骤可以提高钢管拱的防腐性能和美观度。
三、钢管拱运输方案1. 运输准备在运输前,需要进行充分的准备工作,包括制定运输计划、选择合适的运输工具和设备,确保路线畅通。
此外,还需要考虑运输过程中的安全和保护措施。
2. 运输工具选择根据钢管拱的尺寸、重量和数量,选择合适的运输工具。
常见的运输工具包括平板卡车、低平板车等。
在选择运输工具时,要考虑到钢管拱的尺寸是否符合道路交通规定,以及运输工具的载重能力等因素。
3. 装载和固定将钢管拱装载到运输工具上时,需要使用合适的装载设备,如起重机、叉车等。
在装载过程中,要确保钢管拱的稳定和安全。
装载完毕后,还需要使用钢索等固定设备固定钢管拱,以防止在运输过程中发生意外。
4. 路线选择选择合适的运输路线是确保钢管拱安全运输的重要环节。
在选择路线时,要考虑到道路的荷载能力、交通状况、坡度、弯道等因素。
同时,还要注意规避一些特殊路段,如封闭道路、施工路段等。
5. 运输过程中的安全措施在运输过程中,要注意采取一系列的安全措施,确保钢管拱和参与运输的人员安全。
目录第一章编制说明 (3)一、编制说明二、编制依据三、设计规范第二章工程概况…………………………………………………………4~13一、工程综述第三章拱肋架制造方案…………………………………………………14~34一、拱肋制造方案二、拱肋涂装第四章现场施工方案……………………………………………………35~38一、拱肋、风撑的制作运输二、钢管拱桥位作业三、桥上施工准备四、一般要求第五章工程管理及组织机构……………………………………………39~40一、管理目标二、管理原则三、施工管理第六章工程进度计划……………………………………………………41~43一、施工人员组成形式二、施工人员汇总表三、施工管理及后勤人员汇总表四、施工设备汇总表第七章工程进度计划 (44)第八章工程质量管理……………………………………………………45~51一、质量管理方针与目标二、质量保证体系三、质量保证措施四、质检部职责范围五、质检部各类人员的职责范围六、产品质量检验管理七、焊缝质量管理制度第九章安全生产管理……………………………………………………52~61一、安全管理方针及目标二、安全生产管理组织机构三、安全生产管理目标措施四、主要安全防护设施及用品五、拱桥施工安全技术措施第一章编制说明一、编制说明1、本施工组织设计仅针对胜利桥拱肋结构部份。
二、编制依据《胜利桥设计图》三、设计规范1、《钢结构工程施工及验收标准》(GB50205-2001)2、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)3、《热扎钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB/T709—1998)4、《钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差》(GB/T222—1984)5、《碳钢焊条》(GB/T5117—1995)6、《低合金钢焊条》(GB/T15118-1995)7、《碳钢药芯焊丝》(GB/T10045-2001)8、《低合金钢药芯焊丝》(GB/T10045-2001)9、《气焊、手工电弧焊及气体保护焊缝坡口的基本形式尺寸》(GB985-88)10、《桥梁用结构钢》(GB/T714—2000)11、《气体保护电弧焊用碳素低合金钢焊丝》(GB/T 8100—95)12、《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB/T 3323—1987)13、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结构分级》(GB/T 11345—1989)14、《低合金埋弧焊用焊剂》(GB/T 12470—1990)15、《陶质焊接衬垫》(GB/T 3715—1995)16、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB/T 8923—1988)17、《焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级》(GB/T 8923—1988)18、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)19、《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)第二章工程概况一、工程综述采用下承式钢管混凝土系杆拱,计算跨径80.30m,矢跨比1/5,矢高为16.06m,拱轴线为二次抛物线。
舟山新城大桥钢管拱肋制造工艺及精度控制杨元录 郝敬毓 曹国华(中铁宝桥股份有限公司 宝鸡 721006)摘 要 介绍了舟山新城大桥钢管混凝土提篮式系杆拱桥的施工工艺及质量控制,重点阐述了钢管拱肋的制造工艺及精度控制技术,意在为同类桥梁的施工提供参考。
关键词 钢管混凝土 拱桥 拱肋 制造工艺 精度控制FABRICATION P R OCEDURE AN D ACC URA CY CONTROL OF STEEL TUBEARC H RIB FO R Z H OU S HAN NEW C ITY BRID GEY a ng Y ua nlu Hao J ingyu Cao Guohua (China Rai lway Turnout B ri dge Inc 1 B aoji 721006)ABSTRA CT It is introduced that the const ruction technology and quality control of the concrete 2f illed steel tube a rc h bridge with basket tie ba r for Zhoushan New City Bridge ,a nd it is also expounde d t he f abrication procedure and accuracy control of the steel tube arc h rib ,intending to provide refer ence f or the const ruction of si milar bridges 1KEY WO R DS concrete 2f illed steel tube a rch bridge arch rib fa brication proce dure accur ac y control第一作者:杨元录 男 1965年2月出生 高级工程师j yy @63收稿日期68 钢管混凝土结构是将混凝土填充到钢管内形成的一种组合结构,兼有钢结构和混凝土结构的特点,并利用钢管的环箍作用,大大提高结构的抗压能力和抗变形能力。
浅谈钢管拱肋及风撑制作施工技术摘要:通过上海浦东区浦东北路跨越赵家沟大桥的工程实例,介绍了钢管拱部件制作、预拼装、焊接方案等控制环节。
关键词:钢管拱;预拼装;焊接1 设计概述赵家沟大桥主桥为下承式三肋系杆拱桥,计算跨径130m。
拱肋轴线为悬链线m=1.167,矢跨比f/l=1/5。
主拱肋采用钢管混凝土桁架拱,上下弦管内灌注混凝土,腹杆为空钢管,拱肋四个小钢管直径均为φ700mm。
钢桥主管材为Q345C,风撑、腹杆为Q235。
拱肋高度3.2m,中拱肋宽度2m,边拱肋宽度1.7m。
中拱肋上下拱圈分别是由两个厚δ=12mm圆形钢管以厚δ=14mm的钢板相连形成哑铃型截面。
边拱肋高上下拱圈分别是由两个厚δ=10mm圆形钢管以厚δ=12mm的钢板相连形成哑铃型截面,上下拱圈间采用厚δ=10mm、直径φ300mm的圆钢管每隔一定间距相联系形成桁架腹杆。
风撑为钢管桁架结构,桁架上下弦杆钢管为δ=12mm圆形空钢管,直径φ500mm,腹杆为δ=10mm圆形空钢管,直径φ300mm,共设三道风撑。
根据设计要求,钢管拱分5段安装。
在施工顺序上,首先要施工拱脚,因而先安排拱脚拱肋的加工,其他段的加工随着进行,整体试拼装完成方可出厂。
2 施工准备材料入场:根据施工计划安排,编制材料采购计划,材料提前进场检验。
材料入库严格按照相关程序进行验收、入库、保管、领料等过程有责任人签字。
预制加工场地:在施工现场附近租用60m×150m场地一处,作为施工材料堆放、预制、组对、存放场地,搭设30m×10m钢平台两个。
3 制作方案3.1 厂内制作内容厂内制作内容包括:钢管拱主拱肋5×3件,风撑3×2件。
3.2 部件制作工艺部件制作包括钢管煨制、型钢下料、连接板加工等内容。
钢管拱制作工艺流程:号料→切割→边缘加工→卷管→焊接纵缝(并超声波检测)→矫圆→拼接(接长,焊接对接环境)→超声波检测及X射线拍片→热弯→组装(焊成分段桁架,超声波检测必要时X射线拍片)→试拼(各吊装段间试拼接,含风撑)→涂装(含弦管、缀板及封端)→起吊装船→运输到桥位处。
钢管拱桥拱肋直管冷弯加工技术摘要:在钢管拱桥施工工艺中,拱轴线线型通常采用“以直代曲”的施工工艺,技术工艺虽然较成熟,但施工中主拱钢管现场焊接工程量较大,焊缝施工质量控制措施较难,施工质量不容易保证;“热弯工艺”使主拱钢管的制作精度、焊接质量得到很大的提高,但热弯制方法在温控、作用力及弯管线型调整方面操作难度大;钢管“直管冷弯”技术在工艺品制作方面已经较成熟,钢管线型圆顺、美观;石门水库特大桥为中承式的钢管混凝土拱桥,主拱钢管线型为悬链线,线型采用了“直管冷弯”技术制作,通过技术革新、工艺改造,先后克服了钢管顶弯过程中的线型的弹性回缩,解决了外力顶弯钢管过程中的钢管变形过大,通过工艺调整保证了主拱顶弯线型的准确等技术难题,将“直管冷弯”技术成功运用于钢管拱桥主拱肋线型加工,大大减少了钢管焊缝数量,施工质量容易得到保证,线型更加优美,希望为同类型桥梁施工起到参考作用。
关键词:以直代曲;冷弯;直管顶弯;钢管拱肋加工一、前言钢管拱桥拱肋的曲线线形传统是“以直代曲”的制作工艺,工艺复杂,施工效率较低;新型的冷弯技术,在多个领域已有着较好的应用推广,但受到钢管拱桥的制造精度高,施工结构庞大等影响不能进一步推广。
“以直代曲”工艺是采用1.5m-2.5m的段节段直钢管代替曲线节段,通过多个直线节段微小角度焊接形成曲线的形式,特点是焊缝较多,增大了无损检测的工作量,过多焊缝对原材的危害性无法估量,线型不够圆顺,安装过程中空间定位点不易准确把握,不能更好的与设计线型相一致。
热弯工艺是在钢管加热后,通过外力将主拱钢管制作成设计线型,减少了焊缝数量和焊接工作量,提高了主拱线型精度和焊接质量;但是无论是火焰喷枪加热煨弯工艺还是采用红外陶瓷片加热弯管机弯制,都需要将钢管预热到700℃以上完成弯制工作,施工难度较大。
冷弯工艺是通过外力将主拱钢管制作成设计线型的方式,线型可以更加贴近于设计线型,焊缝大大减少,降低了焊缝对原材的伤害,减少了无损检测的工程量;由于能更好的接近设计线型,安装过程中能通过定位点合理的矫正安装误差,可以更好的接近设计线型。
目录第一章工程概述 (2)1.1工程简介 (2)1.2 编制依据 (2)1。
3工程量概况 (3)1。
4工期计划 (5)第二章施工组织机构及人员 (7)2。
1工程管理组织机构 (7)2。
2本工程的组织机构及人员 (7)2。
3投入本工程的机械设备 (7)2.4投入本工程的机械设备 (8)2。
5施工保证措施 (9)第三章钢管拱安装方案 (11)3.1总体安装施工方案 (11)3。
2安装方案概述 (11)3.3施工流程 (14)3.4施工准备 (14)3.5钢管拱节段吊装 (18)3.6钢管现场焊接 (22)第四章钢管拱安装测控方法 (26)4。
1钢管拱测控流程 (26)4.2施工控制网的布设及测量 (26)4。
3钢管拱安装前测量准备 (27)4。
4钢管支架的测量定位 (27)4。
5拱肋钢管的安装定位 (27)4.6钢管拱安装测量注意事项 (29)4。
7钢管拱竣工测量 (29)第五章安全生产保证措施 (30)5.1安全保证体系 (30)5。
2 相关部门安全生产职责 (30)5。
3工地施工安全生产管理 (31)5。
4环境保护 (34)5.5紧急情况处理 (34)第一章工程概述1.1工程简介本工程位于六安市前进路和干渠南路之间,采用钢管砼提篮拱桥单孔跨越淠河总干渠,桥跨布置为一孔90m。
桥梁起点桩号K3+565.120、终点桩号为K3+660.88,全桥长95。
7m,桥面净宽39m。
主拱肋采用哑铃型钢管砼截面,拱轴线为二次抛物线。
计算跨径90m,计算矢高22。
5m,计算矢跨比1/4,单侧拱肋截面高度采用2.7m,上下炫管均采用直径为1000mm,壁厚为18mm,钢管间净距为700mm,两钢管间腹板高960mm,腹板厚18mm,腹板间距为650mm,钢管及腹板均采用Q345qD。
主拱肋钢管及腹板内填充C50微膨胀砼.主拱肋向微倾10度,拱肋间上部设置三道风撑,一道一字型,两道K字型,风撑采用直径为1500,材质Q345qD 空钢管,钢管壁厚18mm,下部拱脚处设置端横梁连接。
八、钢管拱加工制作方案(一)、概述本工程主桥拱肋为钢管哑铃型拱肋结构,拱肋截面型式为哑铃型截面,中拱肋截面高度为1800mm,单根钢管直径750mm,钢管及缀板厚度14mm;边拱肋截面高度为1600mm,单根钢管直径650mm,钢管及缀板厚度12mm。
钢管拱肋结构制造精度及焊接质量是本工程的关键。
针对本工程的特点,钢管拱肋在工厂加工制作,加工好后运到现场进行安装。
按设计要求,77m跨单肋分5段(包括拱脚段)制造、安装。
(二)、加工流程主桥钢管拱肋节段制作工艺流程为:放样→号料→切割→边缘加工→胎架制作、卷管→焊接(纵缝,并超声检测)→拼接(接长,焊接对接焊缝)→超声检测及X射线拍片→热弯→工装→试拼(各吊装段间试拼接,含风撑)→钢结构防腐处理、涂装(含弦管、缀板及封端)→出厂验收。
钢管拱肋制造采用下列成熟技术:拱肋轴线成型采用火工煨弯技术。
电焊采用CO2气体保护自动焊技术,CO2气体保护单面焊双面成型技术,埋弧自动焊焊接技术,电脑放样,数控切割机下料划线及测量技术,钢管拱肋制造保证措施,由专业、持证、有相关工程施工经验的优秀焊工施焊。
具体详见《钢管拱制作施工工艺流程图》。
钢管拱制作施工工艺流程图(三)、加工方法和步骤1、施工详图绘制在钢管拱肋加工制作前,首先根据设计图的要求绘制施工图详图。
施工详图按工艺程序要求,绘制成零件图、单元构件图、节段构成图及试装图。
为防止失误,明确工艺程序,还需绘制从零件至单元构件至节段单元的加工、组焊、试装工艺流程图。
2、放样加工前首先在现场平台上对1/2拱肋进行1:1放样,放样精度达到设计和规范要求。
根据大样按实际量取拱肋构件的长度,取样下料和加工。
拱肋放样方法采用坐标法放样,使用经纬仪并配以I级钢尺。
量测时考虑温度的影响。
放样应该完成所有零件配套表、下料草图、套料卡的编制工作,提供的配套表、下料草图、套料卡应清楚标明零件的节段号、零件号、零件名称、零件数量、材料牌号、加工符号、尺寸及坡口型式等。
钢管混凝土系杆拱整体吊装施工拼装场地施工本工程主桥施工所需场地主要包括钢管拱肋、劲性骨架等钢构件的存放和组拼场地,以及桥面板的预制场地。
经过前期的充分调查,利用桥位附近河道两侧的区域作为主桥拼装场地。
场地设置横坡,四周设排水沟,以利排水。
场地采用厚度50cm砖渣进基层回填,硬化面采用20cm厚C20混凝土进行浇筑,顶部设0∙5%排水横坡。
混凝土基础厚度为50cm,采用50cm厚C30混凝土进行浇筑。
拼装场地拼装场地验收场内加工钢管拱肋采用以直代曲、短管划分的原则单根长度2m左右,采用纵缝、环缝焊接形钢管拱肋。
钢管拱肋制造分为短管制造、横撑制造、节段制造、单根拱肋预拼、整体预拼。
短管(包括横撑短管)制造在制造车间内完成,节段制造、单根拱肋预拼、整体预拼在胎架完成。
工艺流程如下:放样一下料一首件检验一卷圆一钢管纵缝拼焊f校圆f钢管接长f装焊筋板、吊点部位零件f两两节段预拼f装焊临时连接件及钢衬垫f涂装f存放f运输。
场内加工拱肋、钢骨架场内涂装依据施工图设计说明,主桥拱肋、风撑均采用钢结构,钢结构的防腐采用长效防腐涂装方案,所有直接暴露在大气下的钢结构外表面的防腐寿命要求不小于15年。
拱肋内表面(包括拱肋钢管内部以及腹腔内部)不要求涂装,但要求除锈,保证表面不得有油渍等污物。
施工工艺流程喷砂清理f底漆涂装f封闭漆涂装f中间漆涂装f面漆涂装a.除外表面最后一道面漆待钢管拱安装完毕后涂装外,其他涂装工程均在钢结构加工厂完成。
b.工地焊缝部位清理焊缝至St3.0级,再涂装底漆、封闭漆、中间漆、面漆。
场内喷砂场内涂装拱肋支架搭设该工程钢管拱肋均分成5段进行现场拼装,在拼装平台上搭设钢管拱肋支架用于现场拼装。
支架焊接要求:预埋钢板后锚筋与钢板间需双面满焊,钢筋锚固长度要满足要求,钢管柱脚处采用三角钢板进行补强,焊接采用满焊。
所有支架钢结构的焊接要求达到二级焊缝的要求。
拱肋支架拼装系杆劲性骨架安装由于劲性骨架各构件的重量较轻,可直接采用25T汽车吊进行现场吊装作业。
钢管拱制造工艺
摘要:介绍钢管拱制造一般工艺。
关键词:钢管拱;主拱肋;工艺
Abstract:It introduces the pipeline arch manufacturing process.
Keywords: pipeline arch, main arch, process
钢管拱桥主拱肋一般为空间桁架结构。
拱肋钢管主桁架为全焊接结构,其焊接质量和结构空间几何尺寸及线型的要求都很高。
根据设计要求及制造、安装特点,主拱肋制造对其拱形线性精度、节段与节段之间联接的匹配精度、吊杆锚固及横撑安装位置精度和焊接质量等是关键质量要素。
影响这些质量的因素也很多,有下料切割、弦管煨变、相贯线加工、工装胎具制、组装合样和焊接变形控制等,涉及到每道工序。
为保证制造质量,将根据各工序的工艺特点,分别制定相应的工艺技术措施,设置关键质量控制点。
因此,针对钢管拱桁架的结构特点、质量及精度要求,按精度控制技术、成组制造技术以及工艺相似性和结构相似性原理,将拱肋桁架吊装节段的制造实行多条流水线分道平行作业,其工艺大致如下:
一、主拱肋制造工艺
1材料采购及复验
钢管拱桁架结构制造用料,如钢管、钢板、焊接材料及涂装材料等应符合设计文件的要求和现行标准的规定。
其中直缝焊接钢管和钢板按定尺要求采购,尽量避免对接焊缝。
材料供应商须经评审合格。
所有材料除必须提供完整的材料质量证明书和产品合格证外,还应进行复验,复验合格者方可办理入库手续。
如果受供应商或运输条件限制,直缝焊接钢管和钢板不能按定尺供应时,工厂将采用埋弧自动焊对接。
直缝焊接钢管对接在焊接转胎上进行,其内环缝采用CO2气体保护电弧焊封底焊接。
材质复验及直缝焊接管直径控制是该工序质量控制的关键。
2零件放样、下料及加工
根据设计院提供的设计图和相关文件绘制施工图,并编制制造工艺。
施工者根据施工图和制造工艺对零件进行放样,全部零件应做好标识。
(1).零件的放样:①板类零件直接或用样板放样,放样前钢板应进行机械校平处理。
②管类零件用微机制图做出样板放样。
(2).零件的下料及加工:①板类零件可以直接用精密数控等离子切割机或多头切割机精密切割下料,对板厚在12mm以下的板零件,也可用剪切方法下料,
但剪切后加工剪切边缘,消除因剪切可能产生的微裂纹。
②连接板钻孔直接用精密数控钻床完成。
③管类零件以钢管中线为基准,用样板划两端相贯线。
允许用氧乙炔焰精密切割完成,或初步切割后再用相贯线组合加工机床加工完成,然后再按焊接要求制作焊接坡口。
本工序对下料精度的控制,特别是对钢管相贯线精度及其坡口尺寸精度的控制是质量控制的关键。
3弦管煨弯
(1)根据设计要求合理分配弦管对接位置,确定对接弦管长度。
(2)用微机制图,计算出各弦管拱形曲线的控制点。
相邻控制点间距不超过1000mm,以保证获得连续的曲线。
(3)在工厂自制的特大型弯管设备,全液压--远红外自动弯管机上,按给定的控制点,调节煨弯工艺拱度曲线、安装弦管及辅件,煨弯弦管。
(4)热煨弯温度应设定在720-780度。
在此温度下,金属处于塑性状态,通过液压顶推装置缓慢地施加一定的外力,使钢管发生弯曲变形。
煨弯加热位置由钢管中间向两端移动,每处煨弯量根据预拱曲线确定,并通过调节钢管夹持装置进行控制。
(5)在工作平台上根据弦管预拱曲线按1:1比例放大样,待煨弯的钢管完全冷却至室温后将其放在平台上合样检查,并辅之以局部火焰矫正,使其精度达到要求,同时做上基准线及编号等标识,以利下步工作。
钢管煨弯工艺的关键在于:①严格控制各点加热温度,过高或过低都不适宜。
②煨弯是渐进的,过程控制必须严格,各点弯曲量及加载速度必须严格控制。
③煨弯后合样检查和调整,是保证弦管拱形曲线符合要求的不可缺少的控制措施。
4胎架制造
根据设计图样及组拼装工艺方法,设计制造主拱肋节段桁架组拼装胎架、“K”形及“米”形横撑组拼装胎架,胎架线型值由计算机提供,胎架必须牢固可靠,各种标记(中心线、检查线、轮廓线等)齐全,并作出明显样冲印记,施工时根据胎架设计图纸进行制造。
5主拱肋节段拱圈桁架组拼装
(1)、拱肋节段桁片的组拼及焊接(小拼)
在钢制平台上的钢制胎架内进行拱肋节段桁片(腹杆与上、下弦管所组成的
平面单元)的组拼及焊接。
①按桁片构造图制作地样,放上、下主弦管的位置线及直腹管的位置线,安装好定位板并确认。
②将上、下主弦管按地样位置分别定位,复查弦管间的尺寸,复查桁片上、下弦管的预拱曲线。
③直腹管按地样位置分别定位。
④再全面复查桁片各部位的拼装尺寸,确认后做好记录。
⑤焊接:桁片点固后按施焊顺序焊接。
⑥焊接检验。
⑦合样及校正:上拼装平台合样检验,检查弦管椭园度、弦管中心组合误差及对角线误差,矫正达图纸要求,并作好记录。
⑧划线:划上、下主弦管端口的十字中心线及安装吊索扣点的位置线,并打样冲,作好标识。
⑨检验。
⑩编号并作好标识。
该工序的关键控制点是:两弦管之中心距精度;组焊后拱肋节段桁片单元之扭曲和拱形曲线精度;腹杆与弦管之焊接质量。
(2)、拱肋节段组装及焊接(中拼)
拱肋节段的组装及焊接在专用拼装胎架上进行。
①将一片拱肋节段桁片吊入胎架,定位好后固定。
②将节段内上、下弦管单元的上横联盖板、缀板、平联板(或管)吊入并定位。
③将相应的另一片拱肋节段桁片吊入胎架并定位固定,使横联盖板、缀板、平联板(或管)与上、下弦管密贴。
④再全面复查拱肋节段各部位的拼装尺寸,确认后并作好记录。
⑤焊接:点固后在胎模中按施焊顺序对称施焊。
⑥拱肋节段内上、下弦管单元的上盖板、缀板、平联板(或管)拼装完成后,再将拱肋节段翻身并固定在专用拼装胎架上,然后再吊入上、下弦管单元的下盖板并定位,使下盖板与上、下弦管密贴。
焊接方法同上。
⑦校正及检验。
⑧节段端口联接部位的确认。
⑨用手工气割方法修割弦管端部,至符合要求。
⑩节段间联接部位的制备。
⑾交验。
⑿编号并作好标识
该工序控制要点:节段拱形曲线精度;缀板与弦管的焊缝焊接质量;节段端口的尺寸精度。
(3)单拱肋节段接头组装定位(预拼)
为了保证拱肋节段间的精密配合,确保节段的准确定位,达到拱肋总拼后拱轴线符合设计要求,必须进行拱肋节段与节段间的预拼装,预拼装方式为半孔平卧式。
在拱肋节段预拼装阶段,主要完成相邻拱肋阶段配合精度及弦管连接结合精度的调整工作,确保相邻拱肋阶段结合面的配合精度,使弦管弧线正确无误并光顺一致。
预拼在胎架上进行,按半孔拱肋节段为一组进行预拼。
预拼胎架制造→第一节段拱肋上胎架→调整水平拱度等尺寸→定位→检验→第二节段拱肋上胎架→调整水平拱度等尺寸→定位→检验→第三节段拱肋上胎架→调整水平拱度等尺寸→定位→检验→预栓接→相邻节段间的结合焊→检验→打上各种标识→ 双件拱肋预拼准.
该工序关键控制点:主拱圈的拱轴曲线精度;拱脚连接法兰座、横撑、吊杆锚座的位置精度;焊接质量。
(4)、双拱肋试装(大拼)
为了同段拱肋节段间横撑的拼装。
在拱肋节段与横撑总拼装阶段,主要完成拱肋节段弦管与横撑连接管(件)的定位及焊接工作,确保拱肋节段与横撑的结合精度。
预拼胎架制造→ 一件拱肋上胎架定位→“K”型横撑、“米”型横撑、单元上胎架定位→ 相对应的另一件拱肋上胎架定位→调整水平拱度等尺寸→ 横撑座管装焊→ 临时连接试装→检验→ 解体→发运前准备→ 发运.
以钢管十字线为基准,在工作平台上,调整好两拱肋相对距离(确定左右位置)并使相应节段中心线重合(确定前后高低位置),试装横撑,验证、调整横撑座位置并焊接。
二、横撑组件制造
根据设计要求在工作平台上放出1:1大样图,按与主拱肋相似的方法组装焊接。
横撑制造的关键是严格控制与拱肋连接的端口尺寸精度和焊接质量。
1“K”型横撑单元件制造
“K”型横撑组拼装(平面桁片和立体组拼)胎架制造→左横撑主管上胎架定位→桁片平联杆装配→右横撑主管上胎架定位组装成片体→焊接→修磨、校正→检验→ 将四个片体上“K”型横撑组拼装胎架定位斜杆装配定位→焊接→ 检验→吊点及临时支撑装焊→预拼前的准备。
2“米”型横撑单元件制造
“米”型横撑组拼装(平面桁片和立体组拼)胎架制造→ 左横撑主管上胎架定位→ 桁片平联杆装配→右横撑主管上胎架定位组装成片体→焊接→ 修磨、校正→ 检验→ 将一个片体上“米”型横撑组拼装胎架定位→斜杆装配定位→焊接→检验→吊点及临时支撑装焊→预拼前的准备。
三、结束语
终上所述,进一步收集该类型结构的制造工艺,对今后学习具有重要帮助。