施衛建 張永麗(江蘇中泰橋梁鋼構股份有限公司,江蘇 江陰 214431)
江蘇洋口港LNG項目接收站引橋鋼棧橋設計與施工
施衛建張永麗
(江蘇中泰橋梁鋼構股份有限公司,江蘇江陰214431)
本文詳細介紹了鋼棧橋的加工制造方法,結合江蘇洋口港LNG項目接收站鋼棧橋工程實例,重點論述了箱型和H型桿件制造工藝、預拱度工藝補充量的設置、片體加工、整橋總拼工藝、整體滑移下胎。說明了鋼棧橋制造過程中各細節工序的具體要求和實施方法。闡述了制造技術應用于生產效率高、易操作,且質量容易保證,為同類鋼棧橋提供了有利的借鑒。
H型鋼桿件制作;箱形桿件制作;預拱度;整體組焊;滑移下胎
大跨度鋼棧橋在港口碼頭上的應用較多,江蘇洋口港LNG項目接收站的引橋采用高樁墩式結構,墩與墩之間通過20跨鋼棧橋連接,每跨鋼棧橋重334.5t。單跨鋼棧橋長度為86.80m,寬12.50m,材質為Q345qC鋼。其中上弦桿為拋物線型鋼箱拱;上下平聯、腹桿、通車道橫梁均為H型鋼。
(1)采用整體組焊,整體組焊前先將上下平聯組焊成片體,一般橫聯和門架桿件焊接成片體。
(2)采用等離子數控切割和火焰數控精密切割技術。
(3)采用自動焊接技術,焊接過程使用小電流、多焊道以及采取一定的反變形技術。
(4)采用滾裝和浮吊吊裝相結合的裝船技術,即在工廠碼頭,首先將鋼棧橋滾裝上專用運輸船,然后轉向90°,再使用600t浮吊將鋼棧橋吊裝上船。
3.1總體方案概述
鋼棧橋制作分為三大階段,即桿件制造階段、整跨鋼棧橋整體組焊階段、運輸階段。
3.2施工工藝流程
施工準備→下料→單元件制造→整體組焊→滑移下胎→整體涂裝→裝船發運→橋位吊裝。
3.3H型桿件制作
在流水線式組焊機上完成組裝。腹板厚度兩側對稱的兩條角焊縫要連續完成施焊,焊接時應先施焊下翼緣板2條焊縫,再后施焊上翼緣板2條焊縫。
3.4上下弦桿桿件制作
上下弦桿節段組裝流程:下翼緣板定位→隔板焊接→腹板定位焊接→隔板焊接→上翼緣板定位焊接→側翻對稱焊接翼板與腹板→翻身對稱焊接另一側→矯正→翻身180°→焊接腹桿節點板→探傷。
3.5整體組焊
3.5.1整體組焊胎架改造
鋼棧橋組焊胎架一次可進行8榀鋼棧橋的整體組裝。組焊胎架設有四道滑移橫梁,以滿足鋼棧橋的橫向滑移要求;滑移橫梁除保證有足夠的強度外,還要保證滑移面的平整度。
3.5.2預拱度的放樣
在實際制作中,因上下弦桿與直斜腹板的焊接、上弦桿之間的焊接,各節點的起拱值會變小。根據設計施工圖上的拱度偏差要求:±5f/100(當f>60時,f為計算拱度),本棧橋的起拱值為95mm,計算拱度偏差為±5mm,可在制作按正公差5mm加放起拱值。根據實際施工中的測量數據,各節點的收縮量最大沒有超過5mm,因此,成品鋼棧橋的各節點標高均滿足設計要求。
3.5.3整體組焊前構件片體組焊
在整體組焊前需將上弦桿兩兩組焊、上下平聯兩兩組焊在一起、一般橫聯和門架桿件組焊在一起。
3.5.4整體組焊過程
(1)鋼棧橋各構件制作完成后,并按圖紙組焊成片體后,開始進行全橋的組裝。組裝順序:中心下弦桿節段組焊→組焊中間段橫梁→向兩側組焊下弦桿和下橫梁→組焊端橫梁→安裝焊接下平聯→安裝直腹桿和斜腹桿→安裝上弦桿→安裝門架橫聯片體→安裝上平聯→下胎→安裝通車道片體→轉入涂裝工序。
(2)根據焊接工藝做好焊接前后各控制尺寸,保證鋼棧橋焊接后各尺寸能滿足設計要求。
(3)為減少在整體組焊胎架上的工作量,加快整體組焊進度,在整體組焊前對上下弦桿(除上弦桿中間合攏段外)先切割余量。
(4)按上下弦桿的實測長度進行余量配切。
3.6滑移下胎
鋼棧橋在胎架上完成整體組焊后,由于受場地的影響,待3#鋼棧橋下胎后,4#鋼棧橋必須滑移到其位置才能下胎(如圖4所示)。因此,采用了整體滑移技術,在胎架制作時設置了滑移橫梁,并將鋼棧橋兩側的端橫梁作為受力點。
3#鋼棧橋下胎后,將滑移橫梁上的牙板全部切除,并將滑移面打磨光滑;用4個100t的千斤頂頂起鋼棧橋,在每個端橫梁下方放置4組滾柱,并在滑移接觸面上涂黃油,以減小滑移時的摩擦力;滑移時采用兩個5t的手拉葫蘆,分別在兩端進行拖拉,在滑移中兩個手拉葫蘆保持同步進行拖拉。
國內對鋼箱拱棧橋加工已有成熟工藝,但86.8m跨度的鋼棧橋較罕見,在工期短、質量要求高、工廠施工難度大的情況,采用場內整體制作、橋位整體吊裝的方案,保證了鋼棧橋的按期保質交付,為同類工程提供了有利的借鑒。
[1]鋼結構工程施工質量驗收規范[S].
[2]港口工程質量檢驗評定標準[S].
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