墩柱劲性骨架施工方案.docx

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1、*高速马路第十二合同段墩柱劲性骨架施工方案一, 工程概况*33；桥梁2361m3。本合同跨越永顺县的青坪和石堤两个镇，线路位置地形险峻，地势陡峭，地质困难。本合同以中低山为主，局部地段几乎直立，区内流水侵蚀作用明显，地表切割剧烈，侵蚀地貌发育。三角岩大桥及张家洞大桥作为本合同段限制性工程，施工难度较大，为满意施工及构造受力要求，保证外观质量，薄壁空心墩内加设劲性骨架，由L1001008角钢以及2cm钢板相互焊接拼装组成，设计用钢量每方混凝土58.4Kg,共计用角钢约1931.76t。每2m为一节段，采纳吊装，现场焊接而成。二, 施工质量要求1, 劲性骨架施工质量要求:骨架角钢下料长度, 构造尺

2、寸满意设计要求；2, 角钢和角钢节点板之间，应加焊侧面焊缝和端焊缝13层，焊缝应饱满。3, 从接缝处垫板引弧后应连续施焊，并应使钢筋端部熔合，防止未焊透, 有气孔或夹渣。4, 可停焊清渣一次，焊平后，再进展焊接余高的焊接，其高度应不大于3m。5, 焊缝外表不应有缺陷及减弱现象，焊接时以节点板为辅材，不得损害角钢，在节点板处角钢中心线位移不大于钢板厚度。6, 材料尺寸：角钢100mm100mm8mm。三, 施工工艺及技术措施：1施工焊接措施方案分析依据实践经验可得，应用等边角钢焊接劲性骨架时采纳搭接和对接方式焊接和三面围焊比照有以下弊端：见附件二, 图搭接长度不够，无法保证连接强度；焊接长度不够

3、，在无法保证连接强度的同时还会因为焊缝集中在一很短距离内而引起焊件的应力集中也较大；焊缝长度过小时焊件局部加热严峻，焊缝起落弧缺陷相距太近，加上可能有其他缺陷气孔, 夹杂等，对焊缝的影响必定较为敏感，使焊缝牢靠性降低；1) 劲性骨架中，在节点处几根角钢对接, 搭接的地方最少有四个方向, 最多有八个方向的角钢搭接和对接在一起，这样会引起以下的弊端：1, 在只有短短100mm的角钢边上搭接, 对接这么多角钢位置不够。2, 竖向, 横向角钢对接处只能采纳对接焊缝，然而要保证对接焊缝的质量，就会对母材造成损害，降低角钢的承载实力。3, 节点处的竖钢, 横钢, 斜钢搭接, 对接不在同一平面内，受力就不在

4、同一平面，这样，对焊缝, 角钢的受力很不利，大大减小劲性骨架在节点处的承载力。4由于节点处搭接, 对接位置不够，在施工中会随意变更其在节点处的焊接位置，这样不仅使角钢在节点处的焊接混乱, 对母材的损伤面积增多, 角钢的长度也随状况而变更，更重要的是角钢受力在节点处不能相互抵消而使角钢所受轴力, 剪力力增大并在节点处增加了弯矩，对构造的受力不利。5不能成批, 标准的加工。为了消退和减小以上弊端带来的不利，特对劲性骨架节点处的连接方式进展了改良，在劲性骨架的节点处采纳节点板来连接各方向的构件，构件端部和节点板的连接焊缝采纳三面围焊，如图三角围焊示意图，围焊中有端面直角焊缝和侧面直角焊缝，端焊缝的静

5、力强度较高，刚度较大而侧面角焊缝静力强度较低但塑性较好，所以三面围焊时，构件强度大，破坏时较两面侧焊为突然，且塑性变形较小。对于构件来说，三面围焊使构件截面中的应力较为匀称，和两面侧焊相比，焊缝旁边的构件主体金属疲惫强度较高。图中，焊缝长度方向垂直于力作用方向的焊缝称为正面角焊缝亦称端焊缝；焊缝长度方向平行于力作用方向的焊缝称为正面角焊缝亦称端焊缝。并且都采纳直角焊缝。在干脆荷载正面角焊缝截面形式常采纳坦式, 侧面角焊缝截面形式常采纳凹面式。如下列图所示：焊缝尺寸：1, 最小焊角尺寸：假如板件厚度较大而焊缝过小，那么施焊时焊缝冷却速度过快而产生淬硬组织，易使焊缝旁边主体金属产生裂纹。这种现象在

6、低合金高强度钢中尤为严峻。据此并参考国内外资料，规定：。本例中5mm。公式中，t为较厚板件的厚度，单位mm，计算时小数点以后均进为12, 最大焊角尺寸：角焊缝的焊角尺寸不能过大，否那么易使母材形成“过烧现象，而且使构件产生较大的焊接剩余变形和剩余应力。所以规定：，为较薄焊件的厚度。本例中。综上上可取=8mm。3, 侧面角焊缝的最小长度：侧面角焊缝的焊角尺寸过大而长度过小时，焊件局部加热严峻，焊缝起落弧缺陷相距太近，加上可能有其他缺陷气孔, 夹杂等，对焊缝的影响必定较为敏感，使焊缝牢靠性降低；另外，焊缝集中在一很短的距离内，焊件的应力集中也较大。此外，产生偏心弯矩，假如焊缝长度过小，偏心弯矩影响

7、就较大，使焊缝承载实力降低。所以标准规定侧面角焊缝的计算长度不得小于8和40mm。本例中64mm。4, 侧面角焊缝的最大计算长度：侧面角焊缝在弹性阶段沿长度方向受力不匀称，两端大而中间小， 如左图所示。故一般规定侧面角焊缝的计算长度。本例中480mm。焊缝受力计算及分析：承受轴心力的角钢角焊缝计算，在钢桁架中，弦杆, 腹杆承受中心拉力和压力，这些杆件经常采纳角钢组成，在节点处角钢腹杆和节点板的连接焊缝一般采纳两面侧焊，也可采纳三面围焊，腹杆受轴心力作用，为防止焊缝偏心受力，焊缝所传递的合力作用线应和角钢件的轴心重合，此时应留意，由于截面形心到角钢肢背和肢尖的距离不等，肢背焊缝和肢尖焊缝的受力是

8、不相等的：肢背处受力大而肢尖处受力小，可用内力安排系数量化。查标准可得：对于等肢角钢而言内力安排系数为肢背，肢尖。如右图所示。本设计中，依据角钢的极限抗拉和角钢尺寸先选用厚度为20mm的钢板作为节点板，计算中将角钢的极限抗拉, 抗压, 抗弯强度作为角钢所受的最大轴心力来设计焊缝的长度本例中由附表一-设计用钢材强度值可知N=215N/mm21536mm2=330240N,A=1536mm2为角钢截面积。对于三面围焊,可先计算正面角焊缝所分担的轴心力。式中： 焊角尺寸；本例中=8mm。正面角焊缝的强度增大系数对承受静力荷载和间接承受动力荷载的构造=1.22；角焊缝抗拉, 抗剪, 抗压强度设计值；有

9、附表可查得：=160N/mm2端角焊缝的计算长度；本例中为角钢的直角边长，=100mm。 从而可得：=0.78160100=109312N.对于等肢角钢而言内力安排系数为肢背，肢尖。再通过平衡关系可解得： 解得：N1=176512N； N2=44416N； 由上式可得侧焊缝的长度：245mm。但对于三面围焊，由于在杆件端部转角处必需连续施焊，因而侧面角焊缝实际长度等于计算长度加，在加上焊缝质量有时有缺陷，从而由实践经验可得，两边侧焊缝施焊150mm的角焊缝，即总的侧焊缝长度=300mm245mm。抗剪验算：角钢：抗剪强度设计值由附表一可查的=125 N/mm2, 角钢截面积为A=1536mm2

10、，从而得：=125N/mm21536mm2=192000N。三围角焊缝：抗剪强度设计值，=，=360 mm。从而可得：=160 N/mm2360mm=322560N (满意要求)节点处角钢焊接的布置：1, 两角钢之间的最小净距离为1624mm二倍焊角尺寸三倍焊角尺寸。 2, 腹杆各个方向的角钢中心线轴力线汇交和一点，汇交点可以和主力杆中心线偏离肯定距离。3, 竖向角钢节点处连接两面角钢时，节点板有一处超出肢背长度为节点板厚度，本设计中为了将两块厚20mm的节点板对接处焊透，节点板超出角钢肢背长度为0mm或15mm。由以上角钢尺寸, 角焊缝尺寸, 节点处角钢焊接布置要求可得不同节点板的用料长宽切

11、角。1, 550mm550mm每个空心薄壁墩每2米2个2, 550mm330mm每个空心薄壁墩2米8个3, 400mm400mm每个空心薄壁墩每2米6个4, 330mm330mm每个空心薄壁墩8个5, 600mm330mm每个空心薄壁墩2个详见附图1施工打算用全站仪测出原承台预埋劲性骨架位置施工前后偏差，并依据设计尺寸进展调整。施工前搞好三通一平，平整场地，布置原材料的堆放场地，保证各类材料分类堆码，放置，确保文明施工。2骨架制作所用材料必需符合有关技术标准规定，运用前必需严格审核所选用材料的出厂合格证和试验报告，并送往试验室进展验证，合格材料才可运用，不合格的材料一律去除出场。材料进场后应存

12、放在仓库或料棚内，不得干脆堆放在地面上，必需用方木或其它方法垫起30cm以上，工地临时保管角钢时，应选择地势高，地面枯燥的场所，依据天气状况，在雨天要时加盖棚布。骨架在制作加工前，为保证骨架线性精度，现场技术人员在平整场地后应放出骨架标准框架样线，待复核确认前方可下料焊接加工。角钢应在加工场统一下料，再倒运至拼装焊接点进展下步施工。在角钢下料过程中，必需对施工图中角钢拼装长度, 数量进展核对，无误前方可进展下料，依据角钢长度和图纸设计长度并结合标准要求，在满意设计, 标准要求的同时，尽量削减角钢的损耗，合理搭配角钢，最终确定其下料长度。角钢搭焊接前，必需依据施工条件进展试焊，合格前方可进展正式

13、施焊。焊工必需持考试合格证上岗，确保施焊质量。劲性骨架在拼装焊接时，应依据先加工标准节的单根桁架柱，再依据图纸供应的数据加工好平联及斜撑角钢杆件，依次进展拼焊接。详细操作过程中，先确定出桁架柱位置，并依据固定桁架柱，然后焊接平联，最终焊接斜撑，组成单块劲性骨架片。每块劲性骨架加工完成后，技术人员对骨架外形尺寸进展复核检查，限制好骨架制作时的每个环节，确保外形尺寸精确。每节劲性骨架分2-3块加工，现场安装形成单节整片骨架，防止在吊装，转运过程造成骨架变形。3骨架安装首节劲性骨架的安装采纳25t吊车协作人工吊装就位，和承台预埋角钢根底连接，并有现场施工技术人员严格限制预埋角钢根底的平面位置及标高，

14、并刚好进展调整。待连接位置确定后，上下劲性骨架之间先点焊试拼连接，经测量精确定位后，再进展焊接连接。劲性骨架的安装即相当于钢筋, 模板位置的确定，所以在劲性骨架安装定位时，必需由施工技术人员现场实时跟踪测量，以免返工。首节劲性骨架定位时，先按设计位置放样出劲性骨架底部边线，同时测出四个角点的标高，然后依据设计要求依次进展骨架的安装焊接。三, 质量限制措施1, 劲性骨架角钢的下料规格尺寸，长度必需符合设计要求，并支配现场技术人员进展复核后，方可投入运用。2, 首节劲性骨架安装时，首先复核承台预埋劲性骨架根底角钢的平面位置及标高，如承台浇筑时造成位移，倾斜，应刚好进展调整。3, 做好钢材防护措施，

15、严禁钢材暴晒，雨天刚好进展覆盖。4, 全部材料经试检验合格之前方可运用，必需经监理工程师验收合格前方可进展焊接拼装。5, 施工过程中设专人对劲性骨架拼装位置及尺寸进展跟踪监控，发觉骨架有变形或偏位时马上进展处理。6, 劲性骨架在拼装焊接前，各个接头位置要前后编号试对接，便利以后吊装时精确安装。6, 劲性骨架焊接质量要求:针对外表焊缝检查，全部构造焊应全部进展检查，其焊缝外表质量要求：1焊缝直线度，任何部位在100毫米内直线度应2毫米。2焊缝过渡光顺，不能突变90过渡角度。3焊缝上下差，在长度25毫米，其上下差应毫米。4焊缝咬边。5焊缝不允计低于工件外表及裂缝不熔合为缺陷存在。6多道焊缝外表堆叠

16、相交处下凹深度应1毫米。7全部焊接缺陷允许进展修补，修补后应打磨光顺。四, 平安保证措施1, 为保证施工平安目标，工程部建立了以工程经理为第一责任人的平安生产组织领导机构，下设安质部，成立工程部专职平安员，作业队兼职平安员位主的监视机构，对生产过程实施平安监控。2, 进入施工现场必需戴平安帽，高空施工系好平安带。3, 施工危急段，应设有标示牌，警告牌。施工过程中，电线路应整齐架设，做到三箱五线电，保证用电平安。4, 施工前，应进展作业人员岗前培训，加强平安意识，对特种工及施工技术人员进展施工技术交底。5, 施工机械，车辆严禁带病作业。6, 骨架片在吊装过程中，应支配专人现场指挥，无关人员不得进

17、入施工现场。五, 环保, 水保及文明施工措施1, 施工现场内道路平整，做好临时排水工作，现场设置各种平安标示牌及平安防护设施；施工管理人员和现场人员必需佩带平安帽和上岗证，施工机械停放应整齐有序。2, 施工便道要设专人洒水养护，在道口穿插道派专人清扫。在施工时，对自然形成的排水系统加以爱护，不得随意变更，必要时修建临时水渠, 水沟等。3, 成立环境爱护领导小组，制定环保方案，定期组织人员进呈现场检查，并做好记录。4, 组织平安员进展环保学习，提高环保意识，每天针对施工现场进展环保检查，填写日志，并刚好进呈现场整改。5, 做好生活环境, 环保工作，对废弃物, 污水要按规定刚好妥当处理。附:节点焊接示意图劲性骨架示意图*高速第12合同段工程经理部 二一年8月12日