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中承式钢管砼提篮拱桥施工方案

某省太平湖大桥工程由某公路勘测设计院设计，主桥采用跨径为336米的中承式钢管砼提篮拱桥，矢高68米，矢跨比为1/4.94，拱轴系数为1.55，拱肋为等宽度、矩形截面的钢管砼行架结构。拱肋截面宽3.0米，拱顶截面高度为7.28米，拱脚截面高度为11.28米，单根拱肋采用4根φ1280㎜钢管组成上下弦管，钢管壁厚自拱顶至拱脚分别为20、22和24㎜，弦管之间采用竖腹管、斜腹管、横缀管，竖腹管和斜腹管采用φ610×12㎜和φ508×12㎜钢管，在分段接头处采用双腹管，横腹管采用φ813×18㎜，腹管之间采用多根φ377×8㎜的小横管连接。全桥拱肋上下弦管之间共设24道横撑，其中桥面以上18道X型横撑，桥面以下5道横撑，下弦管4道横撑为背靠背K型横撑，采用φ920×16㎜钢管。钢管构件制作总重量约5308吨。

太湖大桥位于国家自然风景区，大气环境主要为湿热及日照，结合大桥的地理位置及大气环境，大桥主拱肋选用金属喷涂（铝）防护（涂层厚度150），外涂封闭漆两道（涂层厚度60），中间漆一道（涂层厚度100）和面漆两道（涂层厚度80）的防腐涂装体系，防腐年限25年。桥面系钢横梁、纵梁选用醇溜性无机富锌底漆防护（涂层厚度80）的防腐涂装体系。业主可根据需要选用其它体系的防腐材料，但应得到设计单位的认可。

GB 850-88标准下载《钢混凝土结构设计施工与验收规范》（CECS28:90）

主拱肋φ1280×（20、22、24）约2035吨和风撑等φ500×12~φ920×16约1056吨共计约3091吨钢管均为现场下料制作焊接管，其余为无缝钢管和钢板组成。每肋按图分段进行现场预制。施工周期300天。为确保焊接质量对设计要求的所有Ⅰ级焊缝均作100%超声波探伤。不小于10%X射线探伤。对设计要求的所有Ⅱ级焊缝均作20%超声波探伤。

图1：主拱肋组对作业流程图

在下料作业前，必须进行三查：

①查该材料是否经材料检验部门检验合格。合格材料的标记为“！”，复验合格材料的标记为“F”，无此标记，下料人员应拒绝下料。

②查材料标记是否符合图纸要求。

③查钢板表面质量是否符合规定的技术要求。

①根据图样及工艺流程卡，划出板料切割和加工的边界线，并考虑一定焊接收缩余量。毛坯下料尺寸一般由以下三部分组成：

毛坯下料尺寸=（展开长度（中径）+切割余量+收缩余量），并可参照表一、二进行。

②下料前应根据板料的宽度进行排板，排板时应考虑内件与筒体焊接的焊缝应尽量避开筒节的焊缝。

③划线找直边应以长边为基准线，划线完毕应作好切割印记，打上冲眼标记。

表一板边切割、切削加工和收缩余量（mm）

④在下料作业过程中，应按“标记管理制度”作好标记移植后，再下料。无标记的坯料，检验人员不应检验，下道工序应拒收。

⑤圆形筒体钢板坯料加工（气割）后，尺寸允差见表二。

表二钢板坯料加工尺寸允差（mm），钢板宽度2米，

（3958+5）×2000

（3962+5）×2000

（3945+5）×2000

（3091+5）×2000

（2840+5）×2000

（2497+5）×2000

（1878+5）×2000

（1558+5）×2000

（1533+5）×2000

①板材下料方法采用气割。

②采用气割时应将溶渣、飞溅物等清除干净。

③采用半自动切割机下料、开坡口时，须留出合理的切割余量，并在切割过程中密切观察钢板的热变形情况及其它突发情况，以便及时调整，最终保证切割后钢板的长、宽及对角线误差合乎要求。

④用半自动切割机加工坡口时，应勤用焊检尺或样板检查坡口，使其角度和钝边符合工艺文件的要求。

⑤管材的下料应注意以下几点：

a、对接管子管长应不小于300mm。

b、管端采用半自动坡口机加工端面焊接坡口，其钝边宽度的允差为±0.5mm，角度允差为±2.5°。

c、管端应光滑平整，无飞边毛刺。

⑥对所需各种筋板采用半自动切割，尽量不采用手工气割。

①卷制成型前应详尽了解所用设备的工作原理和使用方法，工作能力范围等，严格按照操作规程进行。

②卷板操作应严格遵照以下各项执行：

a、卷板，一般可采用先预留直边卷成扁圆形，施焊后再校圆的办法。直边长度视卷制筒体直径大小而定，一般为100～150mm。预弯部分的弧长≮300mm。

b、卷板操作时，设备必须保持干净，辊筒表面不得有锈灰、毛刺棱角或氧化皮等硬性颗粒。

c、卷板前必须清除坯料表面的氧化物，卷板过程中应不断吹扫内外剥落的氧化皮。

d、卷板时应采取多次给进滚弯，使弯曲半径逐渐减小至规定尺寸，并适当增加一定的过卷量，以抵消钢板的回弹量。

e、在没有预弯的情况下，卷制小直径筒节，不得低于上辊直径的1.3倍。一次进给压出的弯曲半径不得低于卷板机工艺指针的最小弯曲半径（一般约50倍板厚）。

f、筒体卷圆后必须进行矫圆。具体要求见下表：

筒体检验参数单位：mm

δs≤12b≤δs/412<δs≤40b≤3.0

δs/10+2且E＜5.0

1%DN且e＜25.0

纵缝、环缝对口错边量的控制可采取以下措施：在组对纵缝时，需用板尺保证错边量在允差范围内后方可点焊固定；在组对环缝时，应预先盘取两端口外弧长，计算出端口错边量，然后根据错边量进行点焊固定，每点焊一处都要严格按照这个错边量。为防止点焊的最后阶段错边量超差，应在较大范围内二次确定错边量后再按以上方法继续点焊；当最后出现错边量超差时，须在较大范围内磨开各点焊处，另行确定错边量。

棱角度的控制措施：棱角度过大是组焊缺陷中最严重的一种，而最常出现的是纵缝棱角度。纵缝棱角度是由于卷板时压头弧度超差或焊接方法选择不当造成的。因此在卷制压头时，需为可能产生压头弧度超差的筒节制作适宜的预弯头胎具；或当纵缝组焊完成后，将筒节放入卷板机重新卷制、矫圆。

矫圆工艺可采用如下办法，即加载→滚圆→减载

加载——降下上辊，使筒节在侧辊筒节之间的一段发生弯曲变形；

滚圆——筒节在恒定弯曲半径下回转1～1.5圈；

减载——升起上辊，使辊间那部分筒节变形减少，减载可每0.5转减载一次；

①焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、气体、电极和衬垫等。

②焊接材料应有产品质量证明书，且内容齐全、清晰，并符合相应标准的规定。必要时，焊接材料应复验后方可使用。

本工程焊接材料选用如下：

埋弧焊用焊材：H10Mn2、HJ431

手工电弧焊用焊材：J507

3.2、焊接材料的保管和使用

3.2.1．焊条、焊丝、焊剂应储存在干燥、通风良好的地方，由专人保管。

3.2.2．焊条、焊剂应按规定进行烘干，使用时应置于保温筒中；焊条重复烘干次数不宜超过2次。焊条及焊剂在烘箱内烘干后，放入100～150℃保温箱中储存，焊工领取焊条时必须带上保温筒，随用随取。焊条出保温箱后4h内用完，否则，需重新烘焙，但再烘焙次数一般不应超过两次。使用回收的焊剂，应清除掉里面的渣壳、碎粉及其它杂物，与新焊剂混均后使用。

3.23．焊丝需去除油、锈、水。保护气体应保持干燥。

3.3焊接工艺评定实施方案

3.3.1．工艺评定所用材料：

母材：Q345D板材和管材

3.3.2．工艺评定项目及覆盖范围

表1太平湖大桥焊接工艺评定项目表

H10Mn2,HJ431

φ1280x24(22,20)主弦管纵缝；φ813x18纵缝,φ508x12纵缝,

φ610x12纵缝；φ916x16纵缝

H10Mn2HJ431

φ1280x24(22,20)主弦管环缝

（可转动）；φ610x12环缝；

φ1280x24(22,20)全位置焊缝；

φ508x12、φ610x12全位置环缝；

φ916x16全位置环缝

适用于所有的全焊透及不焊透角接接头

符号说明：1、焊接方法：SAW—单丝埋弧自动焊；SMAW—手工电弧焊；GMAW—实芯焊丝熔化极气体保护焊。

2、焊接位置：F—板平焊；6G—管倾斜固定全位置焊；O—仰焊位置。

3．焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊缝层数等工艺参数见焊接工艺评定指导书表2~表6。

表2焊接工艺评定指导书

导电嘴至工件的距离（mm）

H10Mn2、HJ431

H10Mn2、HJ431

表3焊接工艺评定指导书

500x400x16+500x60x6

第一层多道焊其它单道焊

导电嘴至工件的距离（mm）

医院民用安装施工组织设计(通风空调、给排水及铜管安装等)H10Mn2、HJ431

H10Mn2、HJ431

表4焊接工艺评定指导书

φ400x16L=500垫板60x6

DB22／T 2653-2017 城市轨道交通消防安全检查规程第一层多道焊其它单道焊

导电嘴至工件的距离（mm）

表5焊接工艺评定指导书