钢护筒制造及拼装方案

1 工程概况

钢围堰底隔舱将3#墩37根桩的钢护筒分为三个部分四个桩群，一根中心独立桩。3#墩钢护筒拟采用护筒群分批整体下放(护筒群3、中心独立桩在桩位处接高下沉)。钢护筒高度为13.5m，各钢护筒群平面布置图如下：

图1-1 钢护筒群平面布置图

钢护筒群的平面尺寸及重量如下表：

表1-1 3#墩基础钢护筒基本数据表

2 施工作业流程

钢护筒群制造及拼装流程如下：

钢板下料→钢板卷制焊接→将单个钢护筒及连接系运至拼装场地→钢护筒定位焊接底层连接系→第二节钢护筒接高并焊接第二层连接系→第三层钢护筒接高并焊接顶层连接系。

3 劳动力及施工机械配置

3.1 劳动力配置

人员配置如下表：

表3-1 钢护筒拼制造及拼装人员数量表

3.2 机械配置

机械配置如下表：

表3-2 机械设备配置表

4 施工方法

4.1 钢护筒制造

钢护筒拟在安庆侧生产区钢结构加工厂制作加工。首先在车间内将每个钢护筒分两段制造，用拖车运至码头和工程铁驳，进行分段接长和连接桁架拼装成护筒群，然后装船运至施工现场。

4.1.1 钢板下料加工

4.1.1.1 划线、号料和切割

划线和号料应根据工艺要求预留制作和电焊收缩的余量、以及切割、开坡口等加工余量。

号料前应验明材料规格，钢材型号。合理排料，提高材料利用率。

气割前应将钢材切割区域表面的铁锈，污物等清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物。

号料时划出检查线及中心线、弯曲线，并注明接头处的字母及焊缝代号等。

4.1.1.2 矫正

在环境温度低于–12℃时不能进行冷矫正和冷弯曲。

矫正时的加热温度控制在700~800℃，矫正后必须缓慢冷却。

矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤。划线痕深度不得大于0.5 mm。

4.1.1.3 钢板边缘加工

钢板边缘加工的切削量不应小于2 mm。

采用数控切割机进行下料、开坡口，边缘加工允许偏差直线度为l/3000且不大于

2mm。

对接接头安装错边量允许偏差为t/10，且不大于3mm，对接接头间隙允许偏差为±1mm。

焊缝坡口的尺寸应按工艺要求进行，坡口角度允许偏差为±5°，留根允许偏差为±1mm，间隙允许偏差为±1mm。

4.1.1.4 卷板工艺

卷板前应熟悉图纸、工艺、精度、材料性能等技术要求。

检查钢板的外形尺寸，坡口的形式与尺度，装配及焊接收缩余量和样板的正确性，以及检查划制的板料中心线、检验线的正确性等。

对中将四面开好坡口的板料置于卷板机上滚弯时，为了防止歪扭，应将板料对中，使板料的纵向中心线与轴轮线保持严格的平行，并用挡板挡紧。

板料位置对中后，一般采用多次进给法滚弯调节上轮（在三轮卷板机上）使板料发生初步的弯曲，然后来回滚动而弯曲。当板料移至边缘时，检查所划的检验线的位置是否正确，然后逐步压下上滚轮并来回滚动，使板料的曲率半径逐渐减小，达到规定的要求。

在卷板时，由于钢板的回弹，卷圆时必须施加一定的过卷量，在达到所需的过卷量后，还应来回多卷几次。

卷弯进程中，应不断用样板检验弯板两端的半径。

4.2 护筒群拼装

首先在安庆侧码头将护筒群拼装成整体，用800t平板驳运输到3#墩处，再用“打捞20号”工程船通过扁担梁吊装于围堰内。

4.2.1 拼装场地

钢护筒在安庆岸钢结构加工厂制造。通过连接桁架拼装成钢护筒群，护筒群1在安庆侧栈桥码头(37.5m×18m)拼装，护筒群2在800t铁驳(47m×12m))整体拼装，“打捞20”号整体吊装安装，护筒群3在围堰内直接接高，中心桩在钻孔平台安装完成后安装护筒。

表4-1 800t铁驳主要参数表

钢护筒群拼装前必须对800t铁驳上碍事的将军柱或其它杂物进行清理，单个钢护筒及连接系通过平板车运至拼装场地进行拼装。平台上拼装配备一辆25t汽车吊，800t铁驳水上拼装配备一艘250t浮吊。

4.2.2 钢护筒接长焊接

每一节段的所有接口同时进行焊接，先焊内缝后焊外缝，内外焊缝均采用手工焊接。内缝焊完，碳弧气刨，清根后方可焊外缝。

5 主要技术标准

5.1 钢护筒制造要求技术标准

5.1.1 管节外形尺寸的允许偏差

表5-1 管节外形尺寸的允许偏差表

偏差部位允许偏差备注

外周长不大于10mm钢尺测量外周长

管端椭圆度不大于5mm 椭圆度指管端两相互垂直直径

之差

管端平整度2mm拉线，吊线和钢卷尺管端平面倾斜2mm

筒顶倾斜（mm）±0.5％d不大于4mm拉线，吊线和钢卷尺

管节对口拼接时,相邻管节管径差不大于3mm。

管节对口拼接时，相邻管节对口的板边高差不大于3mm。

钢护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉压，不漏水。

5.1.2 焊缝外观允许偏差

表5-2 焊缝外观允许偏差表

5.2 护筒群拼装技术标准

护筒群组拼后允许误差：

单个护筒倾斜度：±0.5%

护筒间中心距：±2cm

6 重点控制项目或环节

6.1 钢护筒加工

钢护筒材料、规格、制造工艺必须符合设计和规范要求，材料需具有出厂合格证和检验报告，护筒采用Q235b钢材制造。钢板放样下料时，应根据工艺要求预留切割、磨削、刨边和焊接收缩等加工量；钢板剪切后长度偏差应在±3mm以内，矩形对角线偏差应在±5mm 以内；卷制钢板前，应根据要求将板端开好坡口，在卷管方向应与钢板压延方向一致，卷板过程中应注意管端平面与管轴线垂直；工厂拼装管节应在专门台架上进行，台架应平整、稳定，管节对口应保持在同一轴线上，多管节拼接应尽量减少积累误差；钢护筒制造上转台或存放前要及时加筋，避免局部受力而引起变形。

钢护筒由短节拼焊成吊装节，各短节钢护筒的纵向焊缝错开布设，间距不小于300 mm，并不小于1/8周长。钢护筒在工厂内焊接成1节，现场直接拼装，钢护筒接口处均采用V型坡口。纵向焊缝在任一横截面内仅允许采用一条焊缝，管节组拼时，相邻管节的纵缝相距约1500 mm；

为减小钢护筒在运输、施振过程中变形的可能性，保证钢护筒主体结构受力需要，单个钢护筒加工完毕之后应在钢护筒两段加“十”字加劲。

6.2 钢护筒焊接

钢护筒的焊接均采用自动埋弧焊接，钢护筒加工完成后，应进行下列检查：焊缝超声波探伤检查、圆整度（规圆）检查、轴心垂直度检查、直径检查、长度检查，符合验收标准后出厂。

加工过程中除应符合焊接工艺要求外，还应注意下列事项：

管节对口拼接检查合格后，应进行定位点焊，点焊时所用的焊接材料和工艺均应与正式施焊的相同，点焊处如有缺陷应及时铲除，不得将其留在正式焊缝中；

焊接前，应将焊缝上下30mm范围内铁锈、油污、水气和杂物清除干净；

管节拼装所用的辅助工具（如夹具等）不应妨碍管节焊接时的自由伸缩；

焊接定位点和施焊应对称进行。

焊缝完成后要用射线透视和超声波探伤检查焊缝内部质量，不得有裂纹、气泡、夹

渣等缺陷。否则应采用碳弧气刨清除缺陷，重新补焊至合格；

所有纵向焊缝必须打磨至与护筒外壁平齐。

7 现场管理

为使3#墩钻孔桩钢护筒(群)制造及拼装施工有序进行，在施工现场设合理的管理结构，具体情况见下表：

8 安全注意事项

1)浮吊在铁驳上吊装安装属高空作业，现场施工必须戴安全帽，穿救生衣。

2)由于护筒群高13.5m，在拼装时应铁驳抛锚固定，以控制拼装精度，风力超过5级应严禁作业。

9 质量、安全保证措施

9.1 质量保证措施

1)施工技术人员跟班作业，勤交底、勤检查，严格技术交底复核制度，并深入工班检查指导，与工人、技师一道保证各工序质量。

2)施工过程控制：严格执行“三检制”及工程监理制度，接受监理工程师监督、检查和验收，严格执行各项检查签证制度，确保工程质量。实施工序质量检验程序，特别重视施工过程中的控制、质量监察。工序交接必须有班组间的交接检查，上道工序不合格，不准进入下道工序。隐蔽工程在内部检查合格后，再请监理工程师检查，同意并签字后方可进行下一工序施工，对工程监理及设计人员提出的问题，立即组织整改。

3)定期进行质量教育，加强技术培训，特殊工种人员必须持证上岗，同时增强员工质量意识，牢固树立“质量第一”的思想观念。

9.2 安全保证措施

9.2.1 施工用电安全

1)严格按有关规定安装线路及设备，用电设备都安装地线，不合格的电气器材严禁使用。库房严禁烟火，采取防护措施。

2)架空线：架空线必须设在专用电杆(水泥杆、木杆)上，严禁架设在脚手架上，架空线装设横担和绝缘子。架空线离地4m以上，机动车道为6m以上。

9.2.2 机械设备安全

1)所有施工设备和机具在使用时均必须由专职人员负责进行检查、必要的试验和维修保养，确保状况良好。各技术工种必须经过培训并经考核取得合格证，方可持证上岗操作，杜绝违章作业。大型机械的保险、限位装置防护指示器等必须齐全可靠。

2)驾驶、指挥人员必须持证上岗，必须按规程要求进行操作，驾驶员作好例行保护和记录。

3)机械与输电线路(垂直、水平方向)须按规定保持距离。

9.3 防火安全

（1）建立经理部、工区、班组三级防火责任制，明确职责。

（2）重点部位如仓库、木工间配置相应消防器材，一般部位等处设常规消防器材。

（3）施工现场用电，严格执行有关规定，加强电源管理，防止发生电器火灾。

（4）焊、割作业点与氧气瓶、乙炔气瓶等危险物品的距离不得少于10m，与易燃易爆物品的距离不得少于30m。

9.4 作业安全

（1）设置专职安全员，确保现场全天候有人值班。

（2）增强职工安全意识，坚持“安全第一，预防为主"的方针。

10 文明施工及环境保护

1)认真贯彻文明施工的要求，推行现代管理方法，科学组织施工，做好施工现场的各项管理工作。

2)严格遵守国家及地方有关环境的法律规定，防止施工现场的环境污染。

3)妥善处理施工过程中的泥浆、废水、钻渣等工程垃圾，按规定统一排放和处理。

4)施工现场各类工具、材料按类摆放整齐。

5)施工现场显目位置设置安全宣传牌。

宁安城际铁路安庆长江大桥

3#墩钢护筒群

制造及拼装方案

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中铁大桥局股份有限公司宁安城际铁路项目经理部

二○○九年七月