大桥基础底节钢吊(套)箱制造

1.适用范围

适用于大桥主墩基础超大型双壁钢吊 (套)箱的工厂式加工、制造与拼装。

2.作业准备

2 .1 钢吊(套)箱结构介绍

钢吊(套)箱分三节制造安装，其中底节高14.581ｍ，重约3100t；中节高9.3m，重约2100t；顶节高3.2m，重约1000t。详见图1钢吊(套)箱图。

底节钢吊(套)箱由龙骨、底板、外侧板、主隔舱、次隔舱、吊杆、内支撑桁架及上下导环组成。底板龙骨为格构式结构，顶面布置肋板，钢吊(套)箱外壁板和主隔仓板采用双壁结构，顶层内支撑兼起钢护筒导向架和钻孔平台的作用。

图 1 双壁钢吊(套)箱图    （单位：m）

2.2 施工场地布置

钢吊箱施工场地设在桥位上游约 5公里的造船厂。造船厂钢吊箱制造的场地约22亩， 将场地平整、硬化后布置电气管道、材料堆放场、场内道路、单元块件制造胎模、拼装平台、起重设备、简易工棚等，用于钢吊箱底节加工制作（受施工场地和施工工期控制，底节侧板在工厂制造，完成后用汽车或轮船运输至船厂进行拼装）、底节拼装，，拼装完成后采用气囊断缆法下河。

2 . 3 施工组织及劳动力配备

针对本项目的规模、专业性质、施工条件及工期要求，项目部全面负责组织、协调、管理钢吊箱的材料采购、运输、验收、下料、单元件制作、底节（含钢护筒定位导向装置）的拼装、附属结构制作与安装等全部工作。组织专业的作业队伍施工作业，项目经理部建立健全了质量、安全、工期的各项规章制度，利用网络技术，统一协调管理，确保本项目安全、优质、按期完成。

2 .4   施工用电

船厂现有1台250KVA变压器，再配备630KVA变压器1台，另配置250KW发电机2台。

3.技术要求

3.1底节钢吊(套)箱制造一般要求

（1）钢吊(套)箱开始制作前，施工人员应熟悉并校核全部图纸，绘制工艺分解图等,采用适当的焊接工艺和焊接参数。

（2）制作场地的工作台尺寸、平整度等均应满足制作要求。

（3）钢吊(套)箱分爿在胎架上组拼及施焊，设置胎架的场地条件及胎架结构的刚度等应满足制作精度要求。

（4）钢吊(套)箱分爿制成一件后，应丈量单元产品全部尺寸，经检查无误，再制作第二件。两件单元产品经试拼装合格后，方可批量生产。

（5）施工人员应对胎架定期进行检查，丈量主要尺寸，以确保产品质量。

（6）钢吊(套)箱分爿出厂前应严格保证钢吊(套)箱各部焊缝的焊接质量，对关键受力焊缝应做探伤检验，并对钢吊(套)箱外壳焊缝作煤油渗透性试验。观察内外壁板、隔仓板焊接部位是否致密，以确保钢吊(套)箱在浮运、定位、接高及下沉各阶段具有自浮能力。

4.施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程见图2。

4.2 操作要点

4.2.1 钢吊 (套)箱分爿加工

（1）钢吊(套)箱分爿内、外壁板钢板允许接料，但接料焊缝位置与其他焊缝之间距离应不小于100mm。

（2）放样和号料应严格按图纸和工艺要求进行，并按要求预留余量。

（3）号料前应检查钢料的牌号、规格、质量。当发现钢料不平直、有锈蚀、油漆等污物影响号料质量时，应矫正、预处理后再号料。号料尺寸应符合图纸规定。

（4）板材、型钢切割线与边缘垂直度允许偏差应小于2.0mm。

4.2.2 水平桁架组焊

（1）钢吊(套)箱外壁及内部隔仓内设置的水平桁架系由内、外水平板及水平斜撑组焊而成为水平桁架。

（2）水平桁架应在专用平台上组装，专用平台应保持平整，且设有卡固内、外水平板的设施，以保证水平桁架之几何尺寸。

 

图 2     施工工艺流程 图

4.2.3 钢吊 (套)箱分爿组焊

（1）钢吊(套)箱为巨大圆端形钢结构，为便于制作、运输、下河及拼装，钢吊(套)箱根据设计图纸要求、结合制作和接高场地的施工条件，钢吊(套)箱在高度方向共分为两节段，即底节14.0ｍ，顶节为12.5ｍ。底节竖向一节，水平分为58块，底节每爿重不超过10吨。钢吊(套)箱单元件由内、外壁板、隔仓板及水平桁架及竖肋等部件组焊成型。

（2）为保证外廊尺寸的准确性及控制焊接质量和变形，借助胎架组拼及施焊，胎架应具有足够刚度，以防止单元构件在组焊过程中变形，胎架数量应根据制作周期及施工工期由现场自行确定。

（3）胎架的精度应力求一致，以保证不同胎架组焊出来的产品其尺寸具有一致性。

（4）分爿安装顺序：胎架平台制作→拼板及框架制作→铺设外围壁板→安装外围壁纵骨→安装水平结构→安装内隔舱板→安装内围壁纵骨及结构→铺设内围壁板→焊接内部构件

（5）分爿焊接顺序：内外围壁正反面焊缝焊接→内结构焊接→内结构与外围壁焊接→翻身→内结构与内壁焊接

（ 6）钢吊(套)箱制造质量要求详见表2 及表 3 。

表1    钢吊 (套)箱分爿组焊尺寸允许偏差

表2    钢吊(套)箱主要尺寸允许偏差

4.2.4 底节段合拢

为了保证钢吊(套)箱外形尺寸的准确性，减少各分爿合拢的误差，将检验合格的分爿运至拼装区，按照合拢顺序及分爿位置线，依次合拢。钢吊(套)箱两端分成两个圆弧段进行小合拢，然后再将两个圆弧段进行合拢，最后将两端圆弧段分段与直线段分段进行大合拢，完成钢吊(套)箱的整体合拢。具体顺序如下：

（1）按位置线依次合拢，左端D1～D4直线段分爿；

（2）按位置线依次合拢，左端D1、D2， D5～D11圆弧段分爿；

（3）右端顺序同左端；

（4）合拢直线段分段与两端圆形分段。

4 . 2.5 钢材的矫正工艺

钢吊(套)箱使用的钢板和型钢，由于在轧制时压延不均，轧制后冷却收缩不均，以及运输、储存过程中各种因素的影响，常常产生波浪形，局部凹凸和各种扭曲变形。这些变形将影响号料气割及其它加工工序的正常进行，降低加工精度；而且在焊接时还产生附加应力，使构件失稳而影响构件的强度。因此，在号料前需对变形的钢板、型钢进行矫正处理，消除变形。

4.2.6   底节钢吊 (套)箱制造工艺

(1) 焊接材料及要求

① 焊接材料

二氧化碳气体保护焊焊接材料：

焊丝：H08Mn2SiA Φ1.0mm Φ1.2mm；

气体：20%CO2+80%Ar。

手工电弧焊焊接材料：

电焊条：结422（3级）结427（3H级）结506（3YH级）CCS认可。

碳弧气刨材料：SS-630。

碳棒：Φ4mm Φ5mm。

恒温自动埋弧焊材料：

焊丝：H08RΦ4mm；

焊剂：HG431。

② 焊接材料的要求。

埋弧焊、CO2气体保护焊材料：

焊丝要求表面干燥、无锈蚀、油渍；

CO2气体纯度应达到99.9%以上。焊剂颗粒均匀，符合指标要求。

手弧焊焊接材料：

手弧焊电焊条应保证干燥，药皮涂药均匀，无脱落，焊芯无锈蚀；

碱性焊条一般不烘烤，受潮严重的可进行70℃～150℃焙烘；

碱性焊条使用前须经300℃～350℃焙烤，保温2小时方可使用；

在施焊现场可配置自热式保温桶（100℃～150℃），存放焊条，以免受潮。

(2) 焊接方法

① 平板结构，如内外壁板、、隔舱板等采用埋弧自动焊。

② 凡能采取 CO2气体保护焊进行焊接的部分，均采用CO2气体保护焊。

③ 不能采取 CO2气体保护焊的各部均采用手工电弧焊。

(3) 焊接规范及工艺参数应按照相关规范执行 。

4.2.7 钢吊 (套)箱钢体焊接总程序

（1）焊接圆弧外壁板、直线外壁板的拼板对接缝。

（2）纵、横舱壁与水平板的角接缝。

（3）纵、横构架的十字焊缝。

（4）纵、横构架与外壁板的角接缝。

5.质量控制及 质量检测

5.1钢板的矫正

板厚在4mm以上的、较大面积的钢板在矫平机上矫正，钢板在矫平机上一次不能矫平时，往复数次，直到满足要求为止。

对于小面积较厚钢板及钢板切割或剪切的零件，由于零件边缘在切割时受高温或机床剪切时受挤压而产生的变形，则采用液压机将板件压平，厚度小于 3mm的钢板则用木质手锤敲击矫平。对于已矫正好的钢板，根据表6 技术标准进行检验。

表3    钢板矫正验收标准

钢板厚度（mm）	3～5	6～8	9～11	12以上
允许翘曲度（mm/m）	3.0	2.5	2.0	1.5

5.2型材的矫正

型材主要是用型钢桥直接进行矫正。小尺寸的型材则利用平台或圆墩手工敲击来矫正，极个别的型材用水火矫正法矫正。

5.3焊接检验

焊接检验是保证钢吊(套)箱建造质量的重要措施，对钢吊(套)箱检验实行自检、互检、专检及最后检验的三检一验制度，做到不合格的原材料不投产，不合格的焊缝必须返工，从而使焊接质量得到可靠保证。

5.3.1 焊前检验：包括基本金属质量检验、焊丝及焊条的质量检验、气体检验、焊工考核、能源和设备检验等。

5.3.2 焊接过程中的检验：包括结构装配质量检验，焊接规范检验，焊缝尺寸及表面检验等。

5.3.3焊缝外观要求：焊缝尺寸及表面检验根据《焊缝质量管理规程》（JB3223-83）焊缝表面质量检验标准执行。检验前，焊缝表面及两侧10mm内必须清除所有熔渣、飞溅及其它污物。检验主要根据肉眼及KL型焊缝检验尺进行，焊缝外形光顺均匀，焊道与焊道、焊道与基本金属之间应平缓过度，不得有截面突变。

5.3.4焊后的检验：焊后的检验包括外观检查和测量、射线探伤和水密性试验等。

外观检查和测量。不但在焊接过程中应进行外观检查和测量，在焊接完工后同样要进行检验，检验方法、施工设备如前所述。发现存在缺陷时，应在焊缝内部质量检查和密封试验之前修补完毕，并重新检验。

探伤按 CB*3127-82和CB*3176-86标准进行，焊缝无损探伤的数量和位置验收等级详见表7 及表 8 。

表4    焊缝无损探伤验收等级

注:内外壁板对接焊缝需做煤油渗透试验，各级焊缝均不允许存在裂缝及未焊透的现象，缺陷累计长度限值≤2mm。

表5    焊缝质量评定标准

小于0.5mm的缺陷可忽略不计。

所探伤片子均应合格，要求二级以上片子占90%。

若底片一端显示出危害性缺陷有延伸时应延伸端作扩大检查，其长度不小于150mm。

被评为不合格的焊缝应予修补，然后再作检查。

5.3.5水密性试验: 水密性试验是钢吊 (套)箱焊缝最后全面的检验，应在焊缝外部检查和X光探伤后进行。试验时，气温应高于5℃，否则必须采取措施，试验前应在各试验水舱下适当增加墩位，保证钢吊(套)箱在试水时不变形。对未作水压水密性试验的焊缝焊缝，考虑到现场的条件和工期的要求，采用煤油渗透试验方式检查焊缝抗渗性。

试验前，检验部分不允许油漆，需要试验的箱体表面和焊缝必须打扫清洁，并且对进行检视的一面除要求打扫清洁，对采用煤油渗透试验的，尚需对检视面刷一层石灰浆（凉干），以便观察。

试验中，如发现有水流或渗水（渗油）现象时，需进行修补。修补后必须重新试验。

5.3.6 焊工资格要求

（1）参与本项目焊接工作的操作者，必须持有电焊工操作资格证书。

（2）焊接人员所从事的焊接位置，不得高于资格证书中所规定的位置。

5.3.7 焊接工艺质量要求

（1）焊圆弧外壁板、直线外壁板的对接焊缝，当板缝错开时，应先焊横向缝（端接），后焊纵向缝（边接缝）当采用平列对接时，先焊纵向缝，后焊横向缝。

          图 2   板缝错开对接缝                              图 3   板缝平列对接缝

（2）错开板缝对接缝，其焊接方法大多采用气体保护焊，具体工艺措施如下：拼板要求平整，板装配间隙要小，焊缝表面无锈蚀、油渍，以防止焊缝气孔产生。表面处理方法：钢丝刷清刷；角磨机配圆盘钢丝刷打磨；平焊对接一般采用左向焊法，箱板平焊一般不作横向摆动。

图 4

当进行厚板焊接其焊缝较宽时，可采用多道焊法，亦可作适当横向摆动。

（3）构件中同时存在对接与角接焊缝时。应先焊对接缝，后焊角接缝。

（4）纵横构架间的十字接头，必须待构架安装完毕后方可施焊。

（5）横焊为保证施工进度，调节焊接工作量，在钢吊(套)箱未整体成型前，构架与壳板的焊接，一定要待壁板安装完毕后，方可焊接。

（6）根据分爿制作整体安装工艺的要求，其分爿部分构架与板的焊接，其边缘应留300～400mm暂不焊，待整体装配后再行焊接。

（7）所有骨架的十字焊，构件的角焊缝采取逐格焊接法，遵循由中往左、右，由中往前、后，由下至上，由里及外的施焊程序。长焊缝采取退焊法及分中逐步退焊法，具有对称轴的工作，应尽量采取双人对称焊，以控制焊件变形量。

（8）对接焊缝，手工焊时，材料厚度≤4mm，半自动焊时材料厚度≤6mm，可不开坡口，超过上述规定，应根据不同焊接方法，结合实际，采取碳弧气刨刨槽封底，其刨槽尺寸符合《气焊、手工电弧焊及气体保护焊坡口的基本形式与尺寸》（GB/T985-88）要求。

（9）钢吊(套)箱的各部位的焊接，其电流大、小应严格控制，不得使用同一种电流进行全位置焊接。

5.4结构尺寸验收

钢吊(套)箱底节组拼完成后，必须进行结构尺寸检验。钢吊(套)箱设计图纸和铁路桥涵施工及验收规范是检验的依据，检验由测量组实地测量，尤其是对底节护筒定位结构尺寸验收，以确保水上护筒插打准确性。验收结果必须详记录，作为钢吊(套)箱接高、护筒上口定位架安装参考资料。钢吊(套)箱的结构尺寸须符合“钢吊(套)箱主要尺寸允许偏差”表的要求。

6.安全

6.1项目经理是安全生产第一责任人，全面负责本项目的安全生产工作。为了确保安全管理目标的实现，项目部配备足够的安全管理人员，并建立如下安全管理机构，全面负责本项目的安全生产管理工作。

6.2建立、健全各级安全岗位责任制，建立各项安全生产规章制度和安全操作规程，建立相应的内部考核制度，责任落实到人。充分发挥各级专职安检人员的监督作用，及时发现和排除安全隐患。

6.3开工前制订好安全生产保证计划，根据各施工阶段的特点，开列危险源清单，编制出针对性的安全技术措施。（包括施工用电、脚手架、起重吊装等专项施组）。安全技术措施要周密而有针对性，安全措施方案需经单位有关部门批准，并报安全监理审核。

6.4施工前，工地负责人必须向全体施工人员进行安全生产总交底，其内容应做到面广，突出重点。

6.5施工现场要有醒目的安全标语，安全警告标示牌和指示牌，消防器材分布图。大中型机具设备包括船舶要有安全操作规程。

6.6现场作业人员必须经过安全培训和岗前教育，合格后方可上岗，特殊工种人员（车辆及船舶驾驶、吊车船司机、电工、焊工、架子工、起重工、指挥等）必须持证上岗。

6.7所有进入施工现场的人员必须戴好安全帽，作业人员必须穿戴与其工作相适应的个人防护用品。高处作业人员必须系好安全带，水上作业人员必须穿救生衣。

6.8施工现场的电气设备必须符合建设部《施工现场临时用电安全技术规范》（JG46-88），输电线路必须采用三相五线制和“三级配电二级保护”。  

6.9所有施工机具设备、施工用船舶、压力容器、机动车辆（包括外借设备）的进场，均要进行认真检查验收，填写验收记录。大型机械的保险、限位装置防护指示器等必须齐全可靠。

6.10高处作业严格执行JGJ80-91《建筑施工高处作业安全技术规范》进行施工，搭设施工脚手架时必须持有经批准的专项施工方案，并已进行过安全技术交底。架子搭设完毕应有专人验收，合格签字，挂牌后方可正式启用。

6.11脚手架操作平台等周边要按规定搭设防护栏杆和踢脚板，外侧和底面要挂设安全网。人行通道要满铺行走道板，并绑扎牢固。登高作业要走扶梯，严禁攀爬，严禁上下抛物。进行两层或多层上下交叉作业时，上下层之间应设置密孔阻燃型防护网罩加以保护。

6.12做好生活区卫生，防止食物中毒事故发生。

6.13 工地设医务室，各工点配备急救药箱，医务室医务人员每周一次巡视工地，做好季节性防病卫生宣传工作。

7.环保及文明 施 工

7.1 文明施工措施

（1）成立文明施工领导小组和检查小组，由项目经理部主要领导和安质部领导组成，负责传达上级有关文明施工管理的会议精神和落实月检制度，检查小组属于机动组，对文明施工进行突击检查。

（2）建立奖罚制度，对文明施工保持好的作业队和个人奖励，对不好的作业队和个人进行处罚。

（3）临时生产、生活房屋如办公室、员工宿舍、料库等房屋排列整齐，统一规划，生活区、生产区分区布置，按区设置围栏、配置门卫。

（4）生产区、生活区各人行道路、运输便道两侧安装照明路灯，各交叉路口安装指示牌。各作业工点根据施工需要配足照明设施。

（5）积极开展文明施工窗口达标活动，做到施工中无重大工伤事故；施工现场地内排水系统通畅，场地平整无积水。

（6）施工现场必须做到挂牌施工、管理人员佩卡上岗，各种材料堆码整齐，生活设施整洁文明；工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想教育工作。

（7）严格按规范施工，施工便道经常洒水清扫，防止尘土飞扬。加强工地施工用水和生活用水、用电的管理工作，按区安装总水、电表及分表，做好各工区用电、用水记录，减少浪费。

（8）在施工过程中，始终保持现场整齐干净，清除所有多余的材料、设备和垃圾，拆除不再需要的临时设施，做好文明施工。

（9）材料仓库用砖砌或拼装结构，进场材料进行分类堆放，并按照有关文件要求进行标识。工地一切材料和设备不得长期堆放在露天，应及时覆盖或搬运至室内，保证施工现场道路畅通，场地整洁。

（10）施工机具统一在确定场所内摆放，并用标识牌标明每一类施工机具摆放地点。

（11）所有施工机具保持整洁，每天进行例行保养。

（12）在运输和储存施工材料时，采取可靠措施防止漏失。

7. 2 环境保护

（1）保持办公室和宿舍等室内环境卫生，做到地上无痰迹、烟头、纸屑等。

（ 2 ）做好生活污水、垃圾的外运和排放工作，严禁直接弃入水中，影响环境。

版权归原作者所有，如有侵权请联系删除