大桥基础底节钢吊(套)箱制造施工方案

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1、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 14.581，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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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 14.0，顶节为 12.5。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

7、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 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 D1D4 直线段分爿；（2）按位置线依次合拢，左端 D1、D2，D5D

8、11 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 焊接材料 二氧化碳气体保护焊焊接材料：焊丝：H08Mn2SiA 1.0mm 1.2mm；气体：20%CO2+80%

9、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：4mm 5mm。恒温自动埋弧焊材料：焊丝：H08R4mm；焊剂：HG431。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 70150焙烘；碱性焊条使用前须经 300350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（1001

10、50），存放焊条，以免受潮。(2)焊接方法 平板结构，如内外壁板、隔舱板等采用埋弧自动焊。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。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

11、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）35 68 911 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

12、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

13、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

14、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

15、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。（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

16、板平焊一般不作横向摆动。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300400mm 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

17、，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

18、。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

19、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。

20、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

21、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

22、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

23、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。