抚顺某钢拱桥施工方案

抚顺某钢拱桥施工方案
第一章工程概况
建荣某跨线桥工程位于抚顺市高湾经济技术区，该桥跨越沈抚公路和沈吉铁路，全桥跨度为110m，拱顶矢高27.5m，断面结构为亚铃型。

每个拱肋下设15根吊杆，吊杆间距5.5m。

纵梁及拱肋在吊杆位置均设有预留孔，以保证吊杆的锚固。

单侧拱肋为上下直径1米的钢管焊接连接而成，其拱轴线为正置悬链线，拱桥横向共设11根钢管横撑，以加强拱的横向刚度。

拱肋钢管材质为Q345E钢管。

拱肋钢管内灌注C50无收缩混凝土。

第二章总体施工工期及施工方案
一、总体施工工期:
年12月15日～年1月20日钢管卷制、焊接、煨弯及接长制作；
年01月11日～年1月27日各节段厂内拼装、打砂除锈、热喷涂铝加工和油漆施工；
年2月05日～年2月08日第一节钢拱肋现场吊装；
年2月09日～年2月11日第二节钢拱肋现场吊装；
年2月12日～年2月14日第三节钢拱肋合拢吊装；
年2月15日～年2月20日曲率调整、接口焊接及探伤；
年3月份防腐施工。

总工期68天。

该工程施工工期十分紧张,为保工程的顺利完成,对于需要监理
或业主进行验收的项目我单位将提前3~5天提出申请,以确保工程顺利进行.
二、总体施工方案
1、各节段主拱肋钢管的制做在武汉专业加工厂进行,主拱肋钢管的节段拼装、钢横撑、拱上横梁及立柱的加工均在锦州厂内进行，按1～3节段的顺序整榀汽运到现场，利用汽车吊进行对称安装。

2、厂内制作时铺设钢板作业平台，平台宽度4米。

3、主拱肋钢管在钢板平台上进行组焊。

且严格按照设计给定的悬链线尺寸进行组对。

考虑到Q345E钢材对低温焊接的敏感性很强，焊接前应采用陶瓷加热带或热风机对钢管进行预热，同时焊接作业区处设置可推动走行式保温棚，以减少钢管热量的散失。

通过保温棚内的温度计监测棚内的温度变化，当棚内温度达到5度以上时即可进行钢管的焊接作业。

4、单榀拱肋制作完成后按图一进行分节切割。

分节尺寸按设计图纸要求进行，共切割成五节，同时安装钢管接口内部的四片组装连接板并进行焊接。

5、将5节拱肋钢管按悬链线尺寸进行螺栓连接，复测各部曲率和尺寸，无误后按图开设吊杆铆具孔，并安设补强护管。

6、焊接拱脚加劲板和承压板，安装钢横撑连接管等附件。

7、依此方案制作第二．三榀拱肋。

8、拱肋制作完成后进行打砂除锈，合格后进行热喷涂铝施工。

二次组焊焊口两侧50毫米范围应做好防护，不允许进行热喷涂铝涂
装。

9、运输。

采用大件运输车运输，每次运输2节拱肋，分5次运完。

10、吊装。

采用三台50吨汽车吊进行1，2节段的吊装，第3节段的吊装采用一台160吨汽车吊进行吊装。

第1节段拱肋吊装时首先由两台50吨吊将第一片拱肋钢管吊装到位并插入拱脚预埋钢管，吊点位于上方的吊车负责拱肋钢管的稳定性保护，维持吊装状态不变，然后，吊点位于下方的吊车移位到对面配合第三台50吨吊车将对面的1节段拱肋管吊装到位。

同样，靠近拱脚吊点的50吨吊车摘钩，吊装该节段内部的钢横撑构件并按预先标识好的位置进行对位，通过倒链拉紧调整，核对尺寸、轴线位置和标高无误后进行点焊固定。

同样方法完成另一端的第1节段拱肋吊装工作。

第二节段吊装方法同第一节段。

就位后与第一节段通过接口连接板进行栓接固定。

第三节段吊装时由1台160吨汽车吊分两次将该节段的两片拱肋管吊装合拢。

11、进行全桥沉降观测，逐点复核悬链线标高尺寸，测量全桥轴线偏差并进行调整。

12、整体焊接。

首先焊接主拱肋分节点对接接口，该焊缝是全桥的关键焊缝，因此采用亚弧焊打底，然后采用半自动CO2焊进行多层多道焊。

这样可以最大限度地减少焊跟部位焊接缺陷的发生，焊后24
小时后进行超声波和X射线探伤。

主拱肋分节点对接接口焊接合格后进行该部位拱肋管缀板焊接，方法为半自动CO2多层多道焊。

节段焊接完成后进行钢横撑的焊接，方法为亚弧焊打底，然后采用半自动CO2焊进行多层多道焊。

顺序为从拱顶最上端横撑向两侧拱脚方向顺序焊接。

由于拱脚为铰支状态，按该顺序施焊可以减少焊接拘束应力的产生。

12、焊接拱脚。

全桥由铰支状态转为固接拱体系。

13、对焊缝处进行打磨除锈，并按要求做好防腐涂装。

保温措施采用局部电取暖配合保温棚实现。

第三章主要工程施工工艺及方法
钢管拱的施工流程如下：
材料采购报验下料拱肋钢管卷制拱肋钢管焊接
拱肋钢管拉弯拱肋钢管管口校圆筒节接长焊接探伤各节段组拼整体焊接探伤附件安装分节段解体打砂除锈热喷涂铝施工防腐施工节段标识出厂运输拱脚安装第一节段吊装第二节段吊装第三节段吊装拱上横梁及立柱安装测量调整
焊接探伤主体验收防腐施工竣工验收
下面对几个关键工序的施工工艺做一下分析:
一、焊接
焊接可以说是本工程的最关键环节。

由于Q345E钢的合金含量较高，焊接的湛硬倾向很大，极易出现焊接裂纹，因此对焊接的环境温度和焊接方法要求很高。

陶瓷加热带的使用可以解决这一问题。

一方面它可以迅速提高钢管的表面温度，达到可焊接状态，另一方面在焊接后起到保温作用，使焊缝缓慢冷却，防止由于快速冷却产生焊缝裂纹。

通过使用保温棚可以将钢管表面的热量散发不至于快速流失，从而提升了棚内的焊接环境温度。

所有钢管与钢管的对接和角接焊缝均采用亚弧焊打底，CO2多层堆焊。

亚弧焊打底可以最大限度地降低热输入量，减少焊接裂纹的产生，且焊缝细腻、质量很高。

CO2焊由于不会产生焊接药皮因此焊缝不会产生夹渣现象，也减少了多层焊的反复清理焊接药皮的工作量。

另外，我们将编制完整的现场焊接工艺文件，对焊接的电流、焊速、焊丝的选用将作出严格的规定，以确保焊接质量。

二、拉弯
拉弯工作是钢管制作过程中的重点,由于本工程的拱肋钢管单位长度弧度变形较小,同时考虑到Q345E钢材湛硬倾向和高温相变倾向较大,我们选择了冷弯加工工艺, 冷弯加工一方面变形较小,另一方面加工过程比较简单,可操作性强,经过这几天的多次冷弯试验均获得了成功,加工质量可以满足设计和规范要求。

三、焊缝探伤
严格按照设计要求进行焊缝的超声波和X射线探伤，现场我门将全程有专人负责这一工作，除了进行正常的探伤外，我们还将对焊接进行焊接24小时后的氢致延迟裂纹检测。

四、工艺指导原则及执行标准
1、工艺指导原则
为保证钢结构的质量，并按期完成，我公司将遵循下列原则认真研究制定施工方案:
a按构件相似原理，将构件分类，配置多条流水线分道作业，进行专业化生产，以取得规模效应。

b运用计算机放样、数控等离子切割、多头自动气割等设备及胎架制作工艺，减少人为误差，实现精密制造。

c在运输条件许可的前提下，尽可能在工厂内制作，充分利用工厂内制作机械化程度高，精度、工效易保证的优点，减少工地施工量，以缩短总工期。

d加强过程控制，严格控制各道工序的制作精度，以保证主桥整体精度。

2、执行标准
a《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
b《市政桥梁工程质量检验评定标准》CJJ2-90
c《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001
d《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221-2001
3、主拱肋制造
主桥拱肋采用双层钢管混凝土叠拱，上、下拱间采用钢板缀板焊接连接。

拱肋为全焊接结构，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，将该桥拱肋分为5个拱肋节段，在现场组拼与安装过程中，按拱度坐标要求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、弦管对接、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。

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，将拱肋吊装节段的制造实行多条流水线分道平行作业，确保工程的施工工期和质量。

⑴主拱肋制造工艺简介
a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，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。

焊接钢管对接在焊接转胎上进行，其内外环缝采用自动埋弧焊进行焊接。

材质复验及焊接管直径控制是该工序质量控制的关键。

b零件放样、下料及加工
工厂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:
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。

B、管类零件用微机制图做出样板放样。

②零件的下料及加工:
A、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，但要剪切后加工剪切边缘，消除因剪切可能产生的微裂纹。

B、连接板或连接法兰钻孔直接用专用钻孔胎具完成。

C、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，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。

c 主拱弦管对接
A根据设计图及计算机计算的相贯线坐标值制作主弦管相贯线展开样板。

B在钢制平台上划出主弦管管节外壁的一条管壁母线(0°线)。

C 在主弦管管节外壁划出相贯线并用氧乙炔焰精密切割完成，然后再按焊接要求制作焊接坡口
D根据设计图在钢制平台上划出主弦管对接控制线，并据此将主弦管管节接长。

E完成焊接工作。

F无损检测。

e、拱肋节段的组拼及焊接
在钢制平台上的钢制胎架内进行拱肋节段的组拼及焊接。

①按图放上、下主弦管的位置线及其它零件的位置线，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安装腹板。

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。

采用埋弧自动焊的方法焊接腹板与弦管之间的连接焊缝。

⑥焊接检验。

⑦合样及校正:上拼装平台合样检验，检查弦管园度、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上锚箱的位置线，并打样冲，作好标识。

⑨安装并焊接吊索上锚箱。

⑩检验。

该工序的关键控制点是:
①、两弦管之中心距精度；
②、吊索上锚箱的准确定位。

③、组焊后拱肋节段单元之扭曲和拱形曲线精度；
④、腹板与弦管之焊接质量。

⑤、节段端口的尺寸精度。

f、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法兰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1－3节段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
①在工作平台上按设计要求放出1:1半孔大样(3个节段)。

将制好的节段按顺序吊装上平台，合样就位。

以首节铰孔轴线为基准，精确定位节段连接接头位置并组焊连接法兰座。

②用吊线方法将横撑位置线、吊杆锚座位置线，组装吊杆锚座。

③焊接采用CO2气体保护电弧焊。

④交验。

⑤编号并作好标识
该工序关键控制点:
1拱圈的拱轴曲线精度；
2端连接法兰座、吊杆锚座的位置精度；
3焊接质量。

g．横撑组件制造(工地)
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 焊接方法及使用范围
根据设计要求和工厂实际情况，本工程拟采用下列三种焊接方法或其组合进行焊接:
1.1手工电弧焊:用于定位焊缝，坡口对接焊缝和不适宜用埋弧自
动焊、CO2气体保护电弧焊焊接的焊缝。

1.2 亚弧焊:用于钢板对接打底焊.
1.3 CO2气体保护电弧焊:用于坡口填充焊缝。

1.4 埋弧自动焊:用于所有的板对接焊缝，工厂内边拱腹板与弦管连接焊缝。

2 焊接材料及其要求
根据焊缝与母材等强原则，拟采用下列焊接材料:
2.1 电焊条:E5Ol6 (J506)，φ
3.2和小
4.Omm。

2.2 电焊条:E4316(J426)，φ
3.2和小
4.Omm。

2.3 焊丝:HlOMn2，φ4.0或小5.0mm，用于埋弧自动焊。

2.4 焊剂:HJ431，φl.0-φ
3.0mm，用于埋弧自动焊。

2.5 焊丝HO8Mn2SiA，φ1.2，用于CO2气体保护电弧焊。

2.6 CO2气体，纯度≥99.5%，用于CO2气体保护电弧焊。

焊接材料的选用须经焊接工艺评定试验确定。

2.7 焊条、焊剂使用前要按产品说明书或焊接工艺评定试验要求进行烘干，重新烘干次数不超过2次。

2.8 焊丝、焊剂均应保持清洁，焊前应清除焊丝上的油污，焊剂中的碴尘等脏物。

3 焊接环境要求
焊接时，环境湿度应小于80%，环境温度不低于5℃，否则应通过工艺评定试验，采取合适的工艺技术措施。

4 接头准备
4.1 所有要求全熔透或部分熔透的焊接接头，将根据设计要求及工厂工艺条件选择合适的接头形式，~般按照U型坡口优先于V型坡口，双面坡口优先于单面坡口，双面对称坡口优先于不对称坡口，横焊接头单边V型坡口优先于J型坡口的原则选取。

4.2 坡口加工优先采用机加工方法制备，也可采用氧--乙炔焰切割的方法切割而成。

加工后，坡口的角度宜取正差，对部分熔透焊缝，坡口深度也宜取正差。

4.3，坡口面应光滑平整，过深的加工缺棱，应事先修磨平滑或先修磨，再用合格焊材补焊，然后磨平的方法进行处理。

5 接头组装
5.1 组装前应清除焊接区的轧制铁鳞、尘锈、油水等可能影响焊接质量的杂物。

5.2 接头组装间隙除规定者外，均不留间隙。

实际组装误差超过有关技术文件规定时，对部分熔透焊缝，可采取增加熔深或增加焊脚尺寸的方法进行处理；对完全熔透埋弧自动焊缝，可采取先在背面焊封底焊道的方法处理，焊接背面焊缝时，先铲除封底焊道，然后进行埋弧自动焊接。

5.3 对接接头两连接工件要对齐，错边量不超过板厚的0.2倍，即2.8毫米，不等厚板对接则应对厚板进行削薄处理，以保证接头处均匀过渡。

5.4 所有工件在组装前均应调平、调直，以减小装配应力。

5.5 组装定位焊焊接材料应与正式焊接相同，定位焊由合格焊工担任。

定位焊尺寸不大于设计尺寸的2/3，焊缝长度不小于40mm，间隔在500-600mm之间，尽可能采用双面定位焊。

5.6 定位焊后及时清除焊渣，发现气孔或裂纹应及时清除干净.
6 焊接工艺及评定
6.1 焊接所使用的焊接工艺必须经评定合格。

根据设计及结构特点，结合工厂可能采用的焊接方法，初步拟定下列焊接工艺评定工作：
具体焊接工艺试验方案，待设计详图出来后制定，报监理工程师认可后实施。

焊接工艺评定报告经监理工程师认可后生效。

6.2 焊工要求
参加焊接作业的焊工均须经培训合格，并充分了解设计和有关技
术文件的要求，严格按作业指导书操作。

6.3 一般工艺要求
①施焊前应检查待焊部位表面的清理质量和定位焊焊缝是否已发生开裂,如果不符合要求，则应修整至合格。

②焊接工艺参数应事先在非正式工件上调试好，检查所使用的设备，保证充分满足工艺要求。

③焊缝两端应设置引弧板，引、熄弧在引弧板上进行。

引熄弧焊缝长度应保证引熄弧时所产生的缺陷不会过渡到或遗留在正式焊缝上。

焊接完成后用气割的方法将引弧板割除，然后用砂轮磨平，禁用敲击的方法。

④不能设置引弧板的接头，焊接引弧在距离焊缝端部20毫米左右处进行，引燃后再返到端部开始焊接。

熄弧时稍作停顿，以消除熄弧时可能产生的缺陷。

⑤多层焊，焊接过程中熄弧位置应互相错开。

埋弧自动焊施焊过程中若发生断弧，则应将断弧处磨成1：5的斜坡，然后再于坡顶处引弧继续焊接。

⑥需要预热时，预热一定要充分，且预热温度不低于5℃。

⑦焊接层间温度应不低于预热温度。

⑧每道焊缝完成后均需认真清理，否则，后续焊道不得焊接。

⑨手工电弧焊用于定位焊、返修焊、坡口内焊接或在立、横、仰位置焊接时，焊条直径不宜超过3.2mm，进行其它焊缝焊接时，焊条直径则不宜大于5mm。

埋弧自动焊坡口内焊接，焊丝直径选仑血，其
它焊缝焊接，焊丝直径不大于5mm。

⑩焊接宜采用小电流，多道焊的方法，以提高焊接接头的韧性。

8.2 焊缝表面凹坑、咬边或焊缝尺寸不足等缺陷，先将焊缝表面清理干净，再进行补焊。

8.3 过量的气孔、夹渣、未熔合、裂纹等缺陷，采用碳弧气刨和砂轮打磨的方法将不合格焊缝清除，然后补焊。

8.4 焊接裂纹在返修前须查明原因，制定相应的预防措施。

8.5 返修焊应采用强度级别与原焊缝相同的低氢型焊条，焊接工艺应是经评定合格的工艺。

8.6 所有不合格焊缝返修后须重新检验。

9 表面涂装
本桥钢结构防腐工艺方案采用热喷涂铝涂装配套体系
9.1 表面喷砂处理工艺
喷砂工艺参数
表面处理分为净化和粗化两大方面，表面处理的质量是决定防腐效果的主要环节，故必须对物体的各个部位(平面、角梭、焊接缝、破损处、阴角部位等)认真处理。

净化和粗化虽然是在施工过程中同时进行的，但两方面的概念是不相同的。

基体表面即使达到无锈蚀、无油物、无其它杂物，露出灰白色金属面，也不见得为合格，特别是纵、横梁连接部位，还必须用检测仪器测量粗糙度是否达到40-80um，若达不到标准，还必须进~步喷射粗化，直到合格为止，必须达到Sa3级然后吹净浮尘，并立即进行喷镀或涂装。

为确保表面处理质量，必须作到以下几点。

A选择磨料
①喷砂时必须选择有棱角的坚硬磨料，选用棕钢玉砂或石英砂，粒度在1-2.5mm之间，硬度为HRC54以上。

②磨料必须清洁干净、无油物、无杂质、无粉尘。

③对磨料的回收要认真过筛，除去杂物，金钢砂全部通过2.0筛孔，不合格的细料彻底清除并即时运走，确保磨料合格再使用。

④严防磨料受潮，如有受潮磨料，必须晒干，必要时也可烘干，杜绝带潮喷射。

B环境测定
喷砂作业时，湿度不大于85 %，否则停止作业。

C喷砂施工
①开车前应先把合格的磨料装入砂罐，检查配套设备的连接性能和压力仪表的准确性能，理顺喷砂管道。

操作人员穿好防护衣，拿好喷
砂枪头，避免冲气后枪头摆动。

等准备工作就绪后，再开动机器，打开喷砂阀门，开始喷砂。

②喷砂枪咀离物件的距离，可视物件形状和现场情况而定，一般控制在100-300mm之间。

若有条件不方便的地方，如现场狭窄处，人体无法靠近的地方等等，要创造条件，待确认能满足施工工艺要求，能确保质量后，方可正常施工。

③喷砂角度应控制在600-750之间。

④喷砂时，喷咀移动的速度，可视物件的腐蚀程度而灵活掌握，对氧化皮、斑锈点、焊接缝等部位移动速度要慢，一般浮锈处移动速度要快，以免造成钢材厚度不必要的损失，也就是说以能达到净化、粗化的标准为原则，应有熟练操作技术和丰富经验的喷砂工人适当掌握。

⑤对焊接缝处应作要点处理，若有焊渣可先由锤等工具敲打除去，然后认真喷砂，除去焊接波纹中的锈蚀，使其净化，粗糙度要达到40-80um为合格，否则重新处理。

⑥处理好的基体表面，要均匀一致，不应有花斑、无油物、无浮尘、无氧化皮、无锈蚀。

否则重新处理。

10 构件运输
10.1 装车时应尽量顺向放置，装好后应捆扎牢固并垫实，以防零件之间相互碰撞。

10.2 由公司运输小组根据工程进度计划，确定分批的运输时间，运量与要求编队，配载确认及吊装捆绑加固的发运工作，做好发运批次、
批量、数量和到达工地时间要求等交接手续。

11 完工交付资料
11.1 钢材材质证明书；
11.2 钢材材质复验报告；
11.3 焊接材料质量证明书；
11.4 焊接工艺评定试验报告:
11.5 涂装材料质量证明书:
11.6 焊接无损检测报告:
11.7 焊接质量检查记录；
11.8 关键项点检测记录；
11.9 钢管材质证明书；
ll.10 钢管焊接检验记录；
11.11 钢管焊缝无损检测报告;
ll.12 钢结构制造施工图及设计更改文件:
ll.13 钢结构产品合格证；
ll.14 监理工程师要求提供的其它资料。

第四章质量保证措施
1钢拱肋及其钢结构加工应严格执行《公路桥梁施工技术规范》(JTJO41-2000).
2 钢管焊接:应有完备的检测手段。

3 焊缝强度:所有焊缝均应按照与母材等强度要求确定。