實(shí)施型鋼拱架工廠化加工-提升隧道施工安全質(zhì)量管控能力(中鐵22局)

實(shí)施型鋼拱架工廠化加工提升隧道施工平安質(zhì)量管控實(shí)力中鐵22局集團(tuán)滬昆客貴州段工程指揮部我們中鐵22局集團(tuán)滬昆客貴州段工程指揮部擔(dān)負(fù)滬昆客專CKGZTJ-12標(biāo)段48.32km的施工任務(wù)，全線共有隧道13座，總長(zhǎng)32243米，須要3萬(wàn)余榀型鋼拱架。面對(duì)大量的型鋼拱架制作、安裝工序，如實(shí)行傳統(tǒng)的方式在隧道洞口旁邊采納小型設(shè)備進(jìn)行小作坊式加工，往往存在原材料的存放、加工、檢測(cè)、出場(chǎng)等不便于管理；型鋼與連接板采納電弧焊焊接簡(jiǎn)單產(chǎn)生砂眼、夾渣、假焊、焊縫不飽滿等現(xiàn)象；以及加工精度不高，拱架彎曲的弧度、連接板的下料、鉆孔等難以達(dá)到要求等一系列的質(zhì)量平安問(wèn)題。為此，我們仔細(xì)總結(jié)閱歷、依靠技術(shù)、大膽創(chuàng)新，全面落實(shí)“六位一體”建設(shè)管理要求，以機(jī)械化、工廠化、信息化、專業(yè)化“四化”為支撐，實(shí)施型鋼工廠化加工，在生產(chǎn)制作、質(zhì)量限制等方面進(jìn)行嚴(yán)格管控，以達(dá)到提升項(xiàng)目管理水平，確保隧道施工平安和質(zhì)量的目的。加工廠布置方案：依據(jù)全線型鋼拱架的運(yùn)用總量，充分考慮運(yùn)距因素，合理選址設(shè)廠。我們滬昆客專貴州段CKGZTJ-12標(biāo)共設(shè)置3個(gè)型鋼拱架加工廠，擔(dān)當(dāng)全線30502榀型鋼拱架的加工任務(wù)。第一個(gè)型鋼拱架加工廠負(fù)責(zé)加工生產(chǎn)第一項(xiàng)目轄區(qū)內(nèi)全部隧道的型鋼拱架及全線三個(gè)型鋼拱架加工廠的小型構(gòu)配件（法蘭盤、標(biāo)準(zhǔn)件等）的加工制作，加工廠占地8.8畝，加工總量為13570榀。其次個(gè)型鋼拱架加工廠負(fù)責(zé)其次項(xiàng)目部轄區(qū)全部隧道工程的型鋼拱架，加工廠占地3.6畝，加工總量8845榀。第三個(gè)型鋼拱架加工廠負(fù)責(zé)第三項(xiàng)目部轄區(qū)全部隧道工程的型鋼拱架，加工廠占地3.5畝，加工總量為8087榀。加工廠廠區(qū)設(shè)置型鋼拱架加工廠依據(jù)工廠化流水線作業(yè)設(shè)置，實(shí)行全封閉工廠化加工，全部工廠地面全部采納混凝土進(jìn)行硬化處理，廠區(qū)四周設(shè)置圍墻，區(qū)內(nèi)設(shè)置彩鋼加工棚，廠區(qū)面積一般為2000平方米。拱架加工廠由原材料存放區(qū)、冷彎區(qū)、焊接區(qū)、檢測(cè)區(qū)、半成品存放區(qū)、成品存放區(qū)、停車區(qū)、進(jìn)出場(chǎng)便道等8個(gè)區(qū)域部分組成。須要加工連接板、構(gòu)配件的廠區(qū)須要在一般廠區(qū)基礎(chǔ)上增加剪板區(qū)、鉆孔區(qū)兩個(gè)區(qū)域，占地面積一般為4000平米。人員設(shè)備配置每個(gè)加工廠大約須要施工人員23人左右，主要有：管理人員(2人)、質(zhì)檢人員(2人)、彎圓工（4人）、焊工（6人）、電工（1人）、車床工（4人）、龍門吊司機(jī)(2人)、普工(2人)等，施工人員經(jīng)培訓(xùn)合格后，方可上崗。由于三個(gè)加工廠采納相同的設(shè)置及設(shè)備，我標(biāo)段依據(jù)隧道施工支配，對(duì)加工人員進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配，大大節(jié)約了人力資源。施工機(jī)具本著適用、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、高效的原則分區(qū)域進(jìn)行配備，配備見(jiàn)下表。施工機(jī)具配備表序號(hào)加工區(qū)域機(jī)具名稱規(guī)格型號(hào)功率(Kw)數(shù)量（臺(tái)）相關(guān)參數(shù)全區(qū)域龍門吊MH-1015210t冷彎區(qū)冷彎?rùn)C(jī)350/450221450t焊接區(qū)等離子切割機(jī)L6K8-100371切割厚30mmCO2焊機(jī)NB-500KK204焊絲φ1.6mm切割機(jī)J3G-SW-4002.21切割厚10mm砂輪機(jī)250*25*321.11線速度：40m/s剪板區(qū)剪板機(jī)C12Y-20X2500221剪板厚20mm鉆孔區(qū)數(shù)控鉆床ZK5140C34切削速度6～60m/min四、加工工藝流程及作業(yè)限制要點(diǎn)（一）加工工藝流程拱架加工的工藝流程為：1.型鋼彎曲型鋼彎曲是型鋼拱架成型的關(guān)鍵。型鋼彎曲在冷彎?rùn)C(jī)上進(jìn)行，冷彎?rùn)C(jī)由彎曲模具、彎曲平臺(tái)、千斤頂?shù)炔糠纸M成。其中彎曲模具按拱架不同的單元的弧度加工制成；彎曲平臺(tái)必需保持水平，否則拱架在加工時(shí)簡(jiǎn)單扭曲變形。加工時(shí)，采納龍門吊將檢測(cè)合格的工字鋼吊至彎曲平臺(tái)，一段與彎曲模具的一段對(duì)齊，然后用350t千斤頂頂住工字鋼，再將450t千斤頂向工字鋼緩緩伸出，直至緊貼工字鋼，然后緩緩向模具推動(dòng)，每推動(dòng)5厘米，停止推動(dòng)，測(cè)量彎曲后工字鋼的水平度，如發(fā)覺(jué)工字鋼彎曲超標(biāo)，則剛好糾偏，直至彎曲至所要求的弧度，彎曲完成后將工字鋼吊至半成品加工區(qū)，切割單元多余部分，采納空氣等離子弧切割機(jī)進(jìn)行切割。剪板采納剪板機(jī)進(jìn)行剪板，在剪板機(jī)喂料口搭設(shè)平臺(tái)。先在剪板機(jī)上設(shè)置好連接板的尺寸，用龍門吊吊起整塊鋼板，送至喂料口，啟動(dòng)剪板機(jī)，切下鋼板，形成一塊長(zhǎng)條鋼板；再將長(zhǎng)條鋼板二次切割得到所需的連接板尺寸。采納剪板機(jī)切割的連接板沒(méi)有毛邊，切邊不需人工打磨，比氧割大大提高了功效和標(biāo)準(zhǔn)。3．連接板鉆孔連接板鉆孔采納數(shù)控立式鉆床進(jìn)行鉆孔，鉆孔前先進(jìn)行鉆孔參數(shù)設(shè)置，包括孔徑、孔深、孔間距等參數(shù)，然后安裝鉆頭，再將工件加牢，最終啟動(dòng)鉆床進(jìn)行鉆孔，鉆床會(huì)按事先設(shè)置的參數(shù)在連接板上按要求總動(dòng)鉆孔，一個(gè)連接板鉆孔時(shí)間2分鐘。4.型鋼與連接板的焊接型鋼與連接板的焊接采納CO2氣體愛(ài)護(hù)焊，由于型鋼與連接板接觸面積小，如采納傳統(tǒng)的焊條焊接，存在焊接砂眼、夾渣、假焊、焊縫不飽滿等焊接通病。而采納CO2氣體愛(ài)護(hù)焊有利于提高生產(chǎn)效率、降低焊接成本低、焊接變形又小、電弧可見(jiàn)性又好。CO2氣體愛(ài)護(hù)焊由電源、限制箱、供氣系統(tǒng)、送絲機(jī)構(gòu)、焊槍等組成。焊接前調(diào)整好焊接參數(shù)，左手拿面罩，右手拿焊槍，打開(kāi)氣閥開(kāi)關(guān)，提前送氣。啟動(dòng)按鈕，接通焊接電源，送出焊絲，將焊絲與焊件短路，引燃焊接電弧，使焊機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。將焊縫起始端充分融合后，使焊絲保持肯定的高度和角度，按選定的速度沿接縫前移，焊接時(shí)焊絲沿導(dǎo)電嘴連續(xù)送進(jìn)，二氧化碳按肯定的流量由噴嘴不斷的流出，焊絲末端、電弧、熔池被二氧化碳?xì)怏w包圍，從而使焊接區(qū)與空氣隔離，隨著焊槍絲的移動(dòng)，熔池凝固形成焊縫。焊接結(jié)束時(shí)，留意將弧坑填滿，然后松開(kāi)焊槍手柄后的上的羥基，焊絲停止送進(jìn)，電弧熄滅，但要接著送入二氧化碳?xì)怏w愛(ài)護(hù)熔池，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，再將羥基全部松開(kāi)，關(guān)閉氣閥，停止送氣。5.型鋼拱架的檢測(cè)設(shè)置特地的拱架檢測(cè)模型，拱架各單元加工完成后，在檢測(cè)模型上試拼，合格后，進(jìn)行打包，在成品區(qū)進(jìn)行分類存放6.型鋼拱架的數(shù)量限制各隧道架子隊(duì)提前15日向項(xiàng)目部提報(bào)生產(chǎn)支配，加工廠依據(jù)施工進(jìn)度支配提前3天將檢測(cè)合格的成品拱架運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。生產(chǎn)及領(lǐng)取過(guò)程必需由架子隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、項(xiàng)目部工程部、生產(chǎn)副經(jīng)理簽認(rèn)，生產(chǎn)及運(yùn)用過(guò)程建立出場(chǎng)臺(tái)賬及運(yùn)用臺(tái)賬。指揮部每月對(duì)型鋼拱架生產(chǎn)、運(yùn)用數(shù)量進(jìn)行匯總，比照施工生產(chǎn)進(jìn)度及設(shè)計(jì)圖紙核對(duì)拱架需求量，確保拱架運(yùn)用數(shù)量與設(shè)計(jì)數(shù)量保持肯定一樣，杜絕偷工減料行為。拱架加工循環(huán)作業(yè)時(shí)間拱架加工循環(huán)作業(yè)時(shí)間見(jiàn)下表。序號(hào)作業(yè)項(xiàng)目持續(xù)時(shí)間(min)備注1冷彎5含型鋼起吊就位、冷彎、吊至切割平臺(tái)2切割5單元以外剩余部分的切割3剪板連接板的剪切（與冷彎同步進(jìn)行）4鉆孔連接板鉆孔（與冷彎同步進(jìn)行）5焊接30型鋼與連接板的焊接6試拼檢測(cè)10各單元之間的試拼7吊裝存放10將檢測(cè)合格的拱架移至成品存放區(qū)8合計(jì)60作業(yè)限制要點(diǎn)冷彎彎曲模具要嚴(yán)格按拱架各單元的弧度制作，否則冷彎后的型鋼與設(shè)計(jì)尺寸不符，干脆導(dǎo)致拱架各單元不能精確拼裝。冷彎平臺(tái)要保持水平，彎曲模具嚴(yán)格與冷彎平臺(tái)垂直，否則簡(jiǎn)單導(dǎo)致彎曲后的型鋼扭曲。350t千斤頂頂住工字鋼，不得松動(dòng)，450t千斤頂推工字鋼時(shí)，速度要?jiǎng)蚍Q，行程每達(dá)到5厘米時(shí)，停止頂進(jìn)，測(cè)量工字鋼的水平度，超標(biāo)時(shí)，剛好進(jìn)行糾偏。工字鋼冷彎完成后，收縮450t千斤頂，測(cè)量冷彎型鋼的弧度、水平度等指標(biāo)，即使各項(xiàng)指標(biāo)符合要求，還要進(jìn)行二次頂推，防止型鋼彎曲回彈。剪板剪板機(jī)工作平臺(tái)要保持水平。剪板前在剪板機(jī)上設(shè)置好所剪切板的相關(guān)尺寸。尺寸擋板緊貼鋼板端頭，剪板機(jī)上的壓板圓柱要緊緊壓住鋼板。調(diào)整好板厚與入口間隙，距離為1.2mm。用腳踩住腳踏開(kāi)關(guān)，切刀自動(dòng)向下切割鋼板。鉆孔數(shù)控鉆床操作箱夾件平臺(tái)要保持水平。在數(shù)控鉆床的電腦上按連接板的孔位尺寸設(shè)置好相關(guān)參數(shù)，如孔徑、孔間距等，并運(yùn)用合適的鉆桿。鉆孔前，要將工件夾緊，并確保噴嘴水流正常，方可開(kāi)動(dòng)鉆床。鉆孔完成后，待鉆床自動(dòng)停止工作后，方可取出工件。焊接焊接前調(diào)整好焊接參數(shù)，打開(kāi)氣閥開(kāi)關(guān)，提前送氣。焊縫起始端充分融合后，使焊絲保持肯定的高度和角度，按選定的速度沿接縫前移，焊接時(shí)焊絲沿導(dǎo)電嘴連續(xù)送進(jìn)，送進(jìn)速度要?jiǎng)蚍Q。焊接過(guò)程中，二氧化碳要不斷的流出，焊絲末端、電弧、熔池要全部被二氧化碳?xì)怏w包圍，從而使焊接區(qū)與空氣隔離。焊接結(jié)束時(shí)，焊絲停止送進(jìn)，電弧熄滅，但要接著送入二氧化碳?xì)怏w愛(ài)護(hù)熔池，經(jīng)過(guò)肯定時(shí)間，再關(guān)閉氣閥，停止送氣。五、型鋼拱架工廠化加工的優(yōu)勢(shì)（一）型鋼拱架集中加工采納了統(tǒng)一的機(jī)械設(shè)備，實(shí)行流水線作業(yè)，生產(chǎn)工藝先進(jìn)，每道工序都有專業(yè)技術(shù)人員依照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限制加工質(zhì)量，加工精度又高，焊接質(zhì)量好，集中管理到位，保證了型鋼拱架的本體質(zhì)量，使隧道初期支護(hù)平安質(zhì)量有了源頭保證。（二）切斷利益鏈，杜絕大包，提升項(xiàng)目平安質(zhì)量管控實(shí)力。我們采納了按隧道施工工序簽訂勞務(wù)合同的管理模式，設(shè)置了型鋼拱架加工廠，施工過(guò)程管理牢牢駕馭在指揮部手中，杜絕了大包的可能性，切斷了偷工減料的利益鏈，使勞務(wù)企業(yè)在施工時(shí)實(shí)行鋼拱架以小帶大、拉大間距等不良行為根本無(wú)利可圖，通過(guò)施工過(guò)程中嚴(yán)格落實(shí)質(zhì)量限制措施，能夠有效地保障不良地質(zhì)段支護(hù)的施工質(zhì)量，提升了項(xiàng)目平安質(zhì)量管控實(shí)力。（三）仔細(xì)落實(shí)了標(biāo)準(zhǔn)化管理要求，提升項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化管理水平。設(shè)置拱架加工廠，可以進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，統(tǒng)一配置設(shè)備，實(shí)行集中管理，削減臨時(shí)設(shè)施和臨時(shí)用地，避開(kāi)對(duì)外界產(chǎn)生干擾，愛(ài)護(hù)周邊環(huán)境，促進(jìn)文明施工，真正落實(shí)了滬昆客?！皠?chuàng)新精品綠色和諧惠民興黔以道唯善”的管理理念，提升了項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化管理水平。（四）工作效率高，與傳統(tǒng)加工方式相比具有較大的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的拱架加工位于隧道洞口，場(chǎng)地局限性大，難以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化布局，且占用臨時(shí)用地多，人員、設(shè)備重復(fù)投入量大，產(chǎn)能低（每天3-5榀）。采納工廠化加工型鋼拱架占地面積相對(duì)小，采納專業(yè)設(shè)備實(shí)行工廠化流水線作業(yè)，提高了平安質(zhì)量管理，生產(chǎn)效率高（每天15-18榀）。僅二氧化碳?xì)怏w愛(ài)護(hù)焊一項(xiàng)就比傳統(tǒng)的焊條焊接節(jié)約焊接費(fèi)用達(dá)40-50%，連接板鉆孔比傳統(tǒng)托付特地廠家節(jié)約成本20-30%。六、存在的不足工藝工法仍須要持續(xù)改進(jìn)，在設(shè)置加工廠過(guò)程中，我們對(duì)加工工藝進(jìn)行了多次改進(jìn)，冷彎工藝原支配用三個(gè)液壓千斤頂，經(jīng)試驗(yàn)應(yīng)力無(wú)法放散，易發(fā)生扭曲，后采納一大一小兩個(gè)千斤頂，目前正在試驗(yàn)一次冷彎雙排工字鋼，以進(jìn)一步提高工效。未能全面實(shí)施流水線作業(yè)，受場(chǎng)地限制，半成品運(yùn)至檢測(cè)區(qū)仍須要人工搬運(yùn)。加工過(guò)程中仍有大量人工參加，全面實(shí)施自動(dòng)化、機(jī)械化仍有大量的提升空間。七、結(jié)束語(yǔ)通過(guò)實(shí)現(xiàn)型鋼加工工廠化，我們深深體會(huì)到標(biāo)準(zhǔn)化管理對(duì)提升項(xiàng)目平安質(zhì)量管理的重要性和必要性，我們將以型鋼加工工廠化為切入點(diǎn)，堅(jiān)持“高標(biāo)準(zhǔn)、講科學(xué)、不懈怠”，全面推動(dòng)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化管理，在