型鋼式鋼棧橋工程施工技術(shù)

郭曉萍

(山西省第三建筑工程公司，山西長治 046011)

0 引言

在現(xiàn)代化煤礦選煤廠儲裝運(yùn)系統(tǒng)越來越多投入建設(shè)的今天，帶式輸送機(jī)的支承系統(tǒng)使用鋼結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)非常普遍。其中，鋼結(jié)構(gòu)以型鋼式鋼棧橋形式居多。

型鋼式鋼棧橋以其施工快捷、現(xiàn)場濕作業(yè)少、施工組織靈活、結(jié)構(gòu)安全度高、經(jīng)濟(jì)適用性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢，而獲得業(yè)內(nèi)人士的廣泛認(rèn)可，從而得以推廣與應(yīng)用。

1 工程概況

潞安礦務(wù)局某選煤廠儲裝運(yùn)系統(tǒng)帶式輸送機(jī)鋼棧橋工程，位于長治市屯留縣城東北，共五榀鋼棧橋，均為型鋼式桁架鋼棧橋。

其中共包括:汽車裝運(yùn)倉至精煤筒倉膠帶走廊(一跨)、產(chǎn)品倉至4號轉(zhuǎn)載點(diǎn)膠帶走廊(分高低兩跨)、4號轉(zhuǎn)載點(diǎn)至裝車倉輸煤走廊(分高低兩跨)。

型鋼式鋼棧橋總斜長約260.12 m，總重約268 t，兩端標(biāo)高36.948 m ～17.198 m，總高度差為 18.75 m，鋼棧橋桁架軸線寬5 m，高3 m，棧橋坡度14°2'。屋面為雙坡排水，5%的排水坡度，圍護(hù)采用100 mm厚巖棉夾芯板。

工程單榀桁架噸位大，就位高度高，且安裝現(xiàn)場地形復(fù)雜，為我們制作、安裝造成了不小的困難，在施工中嚴(yán)格控制每道工序，確保工程的整體質(zhì)量與安全。

2 工程特點(diǎn)分析

1)工程位于山西潞安礦務(wù)局某選煤廠區(qū)內(nèi)，現(xiàn)場臨路，交通便利，地理位置優(yōu)越，施工用水、電已接通;

2)工程的鋼結(jié)構(gòu)軸線定位、標(biāo)高作為重點(diǎn)監(jiān)控施工，確保標(biāo)高、位置、質(zhì)量符合要求;

3)工程重點(diǎn)為鋼棧橋的制作、安裝，對于鋼構(gòu)件的下料、除銹、防腐均在工廠內(nèi)完成，半成品運(yùn)至安裝現(xiàn)場后進(jìn)行組裝、吊裝。我們要將此作為重點(diǎn)進(jìn)行合理安排，加快工效;

4)為確保鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，我們在零部件加工、節(jié)點(diǎn)構(gòu)件、桁架拼裝焊接、構(gòu)件吊裝等工序認(rèn)真監(jiān)督施工。

3 工藝流程

型鋼式棧橋鋼結(jié)構(gòu)施工工藝流程見圖1。

4 操作要點(diǎn)

4.1 生產(chǎn)前技術(shù)準(zhǔn)備

1)施工前組織工程技術(shù)、生產(chǎn)及管理人員集中對圖紙的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行審核、校對，對圖紙中存在的問題和疏漏及時與建設(shè)、設(shè)計(jì)單位共同協(xié)商解決，以保證施工質(zhì)量及制作、拼裝的順利進(jìn)行。

2)項(xiàng)目領(lǐng)取圖紙及相關(guān)資料，仔細(xì)消化圖紙技術(shù)要求，做出針對性的制作、安裝工藝卡片;生產(chǎn)前準(zhǔn)備過程中，要做到讀圖準(zhǔn)確，技術(shù)要求理解清晰，生產(chǎn)操作符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖1 型鋼式棧橋鋼結(jié)構(gòu)施工工藝流程圖

4.2 材料進(jìn)場

1)依據(jù)圖紙做出工程詳細(xì)的備料計(jì)劃，落實(shí)廠家進(jìn)行采購。材料進(jìn)場后，嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行理化復(fù)試。

2)鋼材進(jìn)場后項(xiàng)目部應(yīng)首先對其材料合格證進(jìn)行認(rèn)真核對，并做好報驗(yàn)工作，材料的規(guī)格、型號、材質(zhì)、強(qiáng)度、厚度必須符合設(shè)計(jì)要求。各種焊接材料、螺栓、防腐涂料、防火涂料的材質(zhì)應(yīng)符合要求并確認(rèn)材質(zhì)無誤。

3)按照規(guī)范規(guī)定嚴(yán)格對鋼材進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，在取得檢驗(yàn)合格報告后方可正式組織下料。

4.3 圖紙小樣分析

1)根據(jù)圖紙，對構(gòu)件利用計(jì)算機(jī)做出分析表及小樣分析圖，詳化圖紙，明確加工制作精度要求。2)開始施工前，對鋼材質(zhì)量檢驗(yàn)(外觀尺寸、品種、規(guī)格等)，且對所有尺寸進(jìn)行復(fù)核和必要的調(diào)整，包括支座尺寸，制作前要放大樣。3)型材盡量采用機(jī)械下料，長度允許偏差為1 mm，各種桿件應(yīng)盡量采用整長鋼材制作，必要接長時，應(yīng)按規(guī)定加設(shè)拼接板，拼接應(yīng)盡量布置在受力較小的部位，并保證構(gòu)件的平直。

4.4 焊接試件加工制作

按照工藝文件中各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)要求，加工制作焊接試件，測定技術(shù)參數(shù)，指導(dǎo)過程施工。

4.5 操作鋼平臺的搭設(shè)

1)在制作加工現(xiàn)場，搭設(shè)滿足工程要求的操作鋼平臺。鋼平臺的基層處理、整體剛度、平整度等符合工程構(gòu)件加工制作的需要。

2)根據(jù)工程特點(diǎn)，對鋼平臺進(jìn)行調(diào)平。在3 m×15 m的范圍內(nèi)，平面度不大于3 mm，局部不大于0.8 mm/m2，確保構(gòu)件的加工精度及組拼質(zhì)量。

4.6 鋼材下料

1)根據(jù)小樣分析圖表，施工班組進(jìn)行下料，在操作時，結(jié)合材料特點(diǎn)預(yù)留加工余量，一般控制在20 mm～50 mm，保證裝配完成后的整體尺寸要求。

2)下料同時一定要按圖紙要求組織工人徹底清除鋼材表面氧化和銹蝕等污染物，鋼材表面銹蝕、麻點(diǎn)或劃痕的深度不得大于該鋼材厚度負(fù)偏差的一半。

3)下料后應(yīng)設(shè)專人進(jìn)行桿件的編號并注明規(guī)格、尺寸，以便后續(xù)工序的校驗(yàn)。各種零件應(yīng)分類分規(guī)格堆放，做好標(biāo)識，做好成品、半成品的防護(hù)管理。

4)下料尺寸按規(guī)定需增加加工余量及預(yù)加焊接收縮量等。下料時應(yīng)嚴(yán)格控制誤差。完畢后，將構(gòu)件及零件邊緣的毛刺及氧化物清理干凈。

5)下料完畢后，對材料進(jìn)行必要的矯正處理，按1∶1大樣布置并對構(gòu)件進(jìn)行點(diǎn)焊，符合有關(guān)強(qiáng)度規(guī)定要求后，進(jìn)行施焊。

4.7 制作加工胎具

1)在操作鋼平臺上根據(jù)工程技術(shù)數(shù)據(jù)，放設(shè)1∶1制作胎具，并隨不同零部件尺寸的變化而調(diào)整;

2)根據(jù)圖紙及構(gòu)件小樣分析圖，對鋼棧橋在加工制作過程中易發(fā)生扭曲、變形的構(gòu)件，現(xiàn)場制作卡具，合理布置、分配它的具體位置，確保構(gòu)件質(zhì)量。

4.8 零部件的加工制作

根據(jù)圖紙及分析小樣，加工、制作零部件，由專人編號，并做好成品、半成品的分區(qū)管理及保護(hù)。

4.9 零部件裝配定位

1)零部件加工完成后，將對應(yīng)的零件在胎具內(nèi)進(jìn)行擺放、點(diǎn)焊，完成構(gòu)件的裝配定位;

2)零部件點(diǎn)焊固定時要牢固、可靠，以防在出胎、吊運(yùn)過程中焊點(diǎn)開裂，造成事故;

3)在裝配過程中，對于部件干涉處允許修銼，但應(yīng)保證構(gòu)件的整體尺寸要求;

4)鋼棧橋組裝完成并檢查無誤后，在其適當(dāng)位置加設(shè)支撐桿，或?qū)杉晨勘滁c(diǎn)焊在一起，以防止焊接及出胎時變形;

5)部件裝配完成出胎前，由專人編號，出胎后進(jìn)行成品保護(hù)及分區(qū)管理。

4.10 構(gòu)件焊接

1)根據(jù)圖紙及工藝文件中對構(gòu)件焊接的特殊要求，嚴(yán)格按照工藝評定的參數(shù)、技術(shù)措施，進(jìn)行機(jī)具、材料的配置;

2)零件間連接做法圖紙未注明的為角焊縫，未注明的角焊縫焊腳尺寸為6 mm且滿焊。電焊工應(yīng)持有國家勞動部門頒發(fā)的上崗操作證;

3)焊接過程中，應(yīng)注意構(gòu)件的對稱施焊，焊接過程不得中斷，焊接時層間溫度控制在250℃～300℃;

4)本工程焊縫強(qiáng)度等級嚴(yán)格按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求予以檢查，并做記錄存檔，對缺陷焊接，應(yīng)予以補(bǔ)焊或鏟除重焊;

5)焊接開始前，仔細(xì)處理鋼材表面待焊區(qū)域的鐵銹、油污等，保證焊縫的干燥、清潔;

6)構(gòu)件焊接完成后，對所有焊縫區(qū)域進(jìn)行打磨處理，清理飛濺、焊渣，符合探傷要求;

7)工地安裝焊接焊縫兩側(cè)30 mm～50 mm范圍內(nèi)暫不涂刷油漆，施焊完成后進(jìn)行質(zhì)量檢查，經(jīng)合格認(rèn)可并填寫質(zhì)量證明后，方可進(jìn)行涂裝;

8)構(gòu)件焊接完成后，拆分工藝支撐桿，打磨點(diǎn)焊部位，使之與原母材平齊，光滑過渡;

9)根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，對構(gòu)件進(jìn)行火焰配合機(jī)械校形，校形溫度不得大于720℃;

10)焊接工作應(yīng)盡量在地面低空制作，以減少高空作業(yè)量。

4.11 鋼棧橋拼裝

1)清理平整場地，拆除一切臨時障礙物，由建設(shè)單位協(xié)調(diào)解決。

2)鋼桁架零件、半成品運(yùn)輸?shù)桨惭b現(xiàn)場后，分段拼裝，在拼裝前應(yīng)對拼裝場地進(jìn)行處理，將桁架制作區(qū)域地面振搗夯實(shí)，以防止拼裝過程中由于地面下陷引起桁架的變形。

3)汽車裝運(yùn)倉至精煤筒倉主桁架拼裝完后，利用2臺50 t吊車將門架吊起下弦至地面3.5 m作為底拱的拼裝空間。在施工現(xiàn)場，搭設(shè)可移動式拼裝平臺2個～3個，其平面尺寸為長6.8 m，寬6 m，平臺高3.5 m，拼裝平臺采用鋼管制作，扣件連接，上鋪木架板。拼裝平臺的移動采用卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行牽引。

4)在桁架的拼裝過程中需用2臺12 t吊車配合拼裝。

5)項(xiàng)目設(shè)定的拼接專業(yè)工長在桁架制作小榀單元前對圖紙進(jìn)行認(rèn)真分析，并進(jìn)行統(tǒng)一編號，在制作完成后按編號進(jìn)行標(biāo)識。

6)制作拼裝要求先點(diǎn)焊，再進(jìn)行尺寸校核，最后進(jìn)行對焊、角焊。

4.12 鋼桁架安裝

1)根據(jù)工程的特點(diǎn)及現(xiàn)場實(shí)際情況，為縮短工期，保證工程施工進(jìn)度，鋼桁架安裝擬采用現(xiàn)場地面拼裝，整體吊裝，運(yùn)用吊車現(xiàn)場吊裝就位。

2)為便于施工，現(xiàn)場應(yīng)保證有足夠的吊裝作業(yè)場地，吊車座車位置按15 m×15 m見方考慮，下做500 mm厚三七灰土夯實(shí)，上鋪150 mm石子。

3)為避免在運(yùn)輸、裝車、卸車和起吊過程中造成自重變形而影響安裝，一些構(gòu)件要設(shè)置局部加固的臨時支撐，以確保安裝。在總體結(jié)構(gòu)安裝完畢后，再進(jìn)行拆除。

4)鋼結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件采用兩臺汽車吊進(jìn)行起吊、就位、安裝，人工配合焊接、安裝、涂裝工作，構(gòu)件安完后及時進(jìn)行防腐油漆施工，以防構(gòu)件下雨生銹。

5)構(gòu)件在運(yùn)輸?shù)跹b時，應(yīng)采取加固措施防止變形和損壞。

6)根據(jù)工程特點(diǎn)，本鋼棧橋吊裝就位計(jì)劃采用機(jī)械吊裝，具體如下:汽車裝運(yùn)倉至精煤筒倉棧橋選用兩臺300 t汽車吊進(jìn)行抬吊;產(chǎn)品倉至4號轉(zhuǎn)載點(diǎn)膠帶走廊兩跨棧橋分別選用兩臺50 t汽車吊進(jìn)行抬吊;4號轉(zhuǎn)載點(diǎn)至裝車倉輸煤走廊棧橋，低跨選用100 t，50 t兩臺汽車吊進(jìn)行抬吊，高跨選用100 t一臺汽車吊進(jìn)行抬吊。

7)鋼結(jié)構(gòu)安裝完成受力后，不得在主要受力構(gòu)件上施焊。

8)焊縫觀感應(yīng)達(dá)到:外形均勻、成型較好，焊道與焊道、焊道與基本金屬間過渡較平滑，焊渣和飛濺物基本清除干凈。焊縫尺寸、強(qiáng)度試驗(yàn)檢驗(yàn)必須合格。

5 結(jié)語

潞安礦務(wù)局某選煤廠儲裝運(yùn)系統(tǒng)帶式輸送機(jī)鋼棧橋工程，制作安裝歷時約兩個月，我們利用本文的方法對工程進(jìn)行組織，在充分利用現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上順利完成了工程。

施工過程中，產(chǎn)品質(zhì)量容易控制，鋼棧橋安裝完成后，一次交驗(yàn)合格，結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合規(guī)范要求，有效保證了工程質(zhì)量要求。

［1］GB 50205-2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］.

［2］GB 50017-2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］JGJ 81-2002，建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程［S］.

［4］中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會.建筑鋼結(jié)構(gòu)施工手冊［M］.北京：中國計(jì)劃出版社，2002.

［5］中國機(jī)械工程學(xué)會焊接學(xué)會.焊接手冊［M］.北京：機(jī)械工 業(yè)出版社，2000.