1、實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局集團滬昆客貴州段工程指揮部我們中鐵22局集團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32243米，需要3萬余榀型鋼拱架。面對大量的型鋼拱架制作、安裝工序，如采取傳統(tǒng)的方式在隧道洞口附近采用小型設(shè)備進行小作坊式加工，往往存在原材料的存放、加工、檢測、出場等不便于管理；型鋼與連接板采用電弧焊焊接容易產(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)量安全問題。為此，我們認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗、依靠技術(shù)、大膽創(chuàng)新，全面

2、落實“六位一體”建設(shè)管理要求，以機械化、工廠化、信息化、專業(yè)化“四化”為支撐，實施型鋼工廠化加工，在生產(chǎn)制作、質(zhì)量控制等方面進行嚴(yán)格管控，以達(dá)到提升項目管理水平，確保隧道施工安全和質(zhì)量的目的。一、 加工廠布置方案：按照全線型鋼拱架的使用總量，充分考慮運距因素，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個型鋼拱架加工廠，承擔(dān)全線30502榀型鋼拱架的加工任務(wù)。第一個型鋼拱架加工廠負(fù)責(zé)加工生產(chǎn)第一項目轄區(qū)內(nèi)所有隧道的型鋼拱架及全線三個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。第二個型鋼拱架加工廠負(fù)責(zé)第二項目部轄區(qū)所有隧道

3、工程的型鋼拱架，加工廠占地3.6畝，加工總量8845榀。第三個型鋼拱架加工廠負(fù)責(zé)第三項目部轄區(qū)所有隧道工程的型鋼拱架，加工廠占地3.5畝，加工總量為8087榀。二、 加工廠廠區(qū)設(shè)置 型鋼拱架加工廠按照工廠化流水線作業(yè)設(shè)置，實行全封閉工廠化加工，所有工廠地面全部采用混凝土進行硬化處理，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)、檢測區(qū)、半成品存放區(qū)、成品存放區(qū)、停車區(qū)、進出場便道等8個區(qū)域部分組成。需要加工連接板、構(gòu)配件的廠區(qū)需要在一般廠區(qū)基礎(chǔ)上增加剪板區(qū)、鉆孔區(qū)兩個區(qū)域，占地面積一般為4000平米。三、 人員設(shè)備配置每個加工廠大

4、約需要施工人員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(2人)、普工(2人)等，施工人員經(jīng)培訓(xùn)合格后，方可上崗。由于三個加工廠采用相同的設(shè)置及設(shè)備，我標(biāo)段根據(jù)隧道施工安排，對加工人員進行統(tǒng)一調(diào)配，大大節(jié)省了人力資源。施工機具本著適用、先進、經(jīng)濟、高效的原則分區(qū)域進行配備，配備見下表。施工機具配備表序號加工區(qū)域機具名稱規(guī)格型號功率(Kw)數(shù)量（臺）相關(guān)參數(shù)1.全區(qū)域龍門吊MH-1015210t2.冷彎區(qū)冷彎機350/450221450t3.焊接區(qū)等離子切割機L6K8-100371切割厚30mm4.CO2焊機NB

5、-500KK204焊絲1.6mm5.切割機J3G-SW-4002.21切割厚10mm6.砂輪機250*25*321.11線速度：40m/s7.剪板區(qū)剪板機C12Y-20X2500221剪板厚20mm8.鉆孔區(qū)數(shù)控鉆床ZK5140C34切削速度660m/min四、加工工藝流程及作業(yè)控制要點（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。型鋼彎曲在冷彎機上進行，冷彎機由彎曲模具、彎曲平臺、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；彎曲平臺必須保持水平，否則拱架在加工時容易扭曲變形。加工時，采用龍門吊將檢測合格的工字鋼吊至彎曲平臺，一段與彎曲模具

6、的一段對齊，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，然后緩緩向模具推進，每推進5厘米，停止推進，測量彎曲后工字鋼的水平度，如發(fā)現(xiàn)工字鋼彎曲超標(biāo)，則及時糾偏，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，采用空氣等離子弧切割機進行切割。2、 剪板采用剪板機進行剪板，在剪板機喂料口搭設(shè)平臺。先在剪板機上設(shè)置好連接板的尺寸，用龍門吊吊起整塊鋼板，送至喂料口，啟動剪板機，切下鋼板，形成一塊長條鋼板；再將長條鋼板二次切割得到所需的連接板尺寸。采用剪板機切割的連接板沒有毛邊，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

7、孔連接板鉆孔采用數(shù)控立式鉆床進行鉆孔，鉆孔前先進行鉆孔參數(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，最后啟動鉆床進行鉆孔，鉆床會按事先設(shè)置的參數(shù)在連接板上按要求總動鉆孔，一個連接板鉆孔時間2分鐘。4.型鋼與連接板的焊接型鋼與連接板的焊接采用CO2氣體保護焊，由于型鋼與連接板接觸面積小，如采用傳統(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。而采用CO2氣體保護焊有利于提高生產(chǎn)效率、降低焊接成本低、焊接變形又小、電弧可見性又好。CO2氣體保護焊由電源、控制箱、供氣系統(tǒng)、送絲機構(gòu)、焊槍等組成。焊接前調(diào)節(jié)好焊接參數(shù)，左手拿面罩，右手拿焊槍，打開氣閥開關(guān)，提前送氣。

8、啟動按鈕，接通焊接電源，送出焊絲，將焊絲與焊件短路，引燃焊接電弧，使焊機進入正常工作狀態(tài)。將焊縫起始端充分融合后，使焊絲保持一定的高度和角度，按選定的速度沿接縫前移，焊接時焊絲沿導(dǎo)電嘴連續(xù)送進，二氧化碳按一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，熔池凝固形成焊縫。焊接結(jié)束時，注意將弧坑填滿，然后松開焊槍手柄后的上的羥基，焊絲停止送進，電弧熄滅，但要繼續(xù)送入二氧化碳?xì)怏w保護熔池，經(jīng)過一段時間，再將羥基全部松開，關(guān)閉氣閥，停止送氣。5.型鋼拱架的檢測設(shè)置專門的拱架檢測模型，拱架各單元加工完成后，在檢測模型上試拼，合格后，進行打包，

9、在成品區(qū)進行分類存放6.型鋼拱架的數(shù)量控制各隧道架子隊提前15日向項目部提報生產(chǎn)計劃，加工廠按照施工進度計劃提前3天將檢測合格的成品拱架運至施工現(xiàn)場。生產(chǎn)及領(lǐng)取過程必須由架子隊隊長、項目部工程部、生產(chǎn)副經(jīng)理簽認(rèn)，生產(chǎn)及使用過程建立出場臺賬及使用臺賬。指揮部每月對型鋼拱架生產(chǎn)、使用數(shù)量進行匯總，對照施工生產(chǎn)進度及設(shè)計圖紙核對拱架需求量，確保拱架使用數(shù)量與設(shè)計數(shù)量保持絕對一致，杜絕偷工減料行為。(一) 拱架加工循環(huán)作業(yè)時間拱架加工循環(huán)作業(yè)時間見下表。序號作業(yè)項目持續(xù)時間(min)備注1冷彎5含型鋼起吊就位、冷彎、吊至切割平臺2切割5單元以外剩余部分的切割3剪板連接板的剪切（與冷彎同步進行）4鉆孔連

10、接板鉆孔（與冷彎同步進行）5焊接30型鋼與連接板的焊接6試拼檢測10各單元之間的試拼7吊裝存放10將檢測合格的拱架移至成品存放區(qū)8合計60(二) 作業(yè)控制要點1. 冷彎1) 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)計尺寸不符，直接導(dǎo)致拱架各單元不能精確拼裝。2) 冷彎平臺要保持水平，彎曲模具嚴(yán)格與冷彎平臺垂直，否則容易導(dǎo)致彎曲后的型鋼扭曲。3) 350t千斤頂頂住工字鋼，不得松動， 450t千斤頂推工字鋼時，速度要均勻，行程每達(dá)到5厘米時，停止頂進，測量工字鋼的水平度，超標(biāo)時，及時進行糾偏。4) 工字鋼冷彎完成后，收縮450t千斤頂，測量冷彎型鋼的弧度、水平度等指標(biāo)，即使各項

11、指標(biāo)符合要求，還要進行二次頂推，防止型鋼彎曲回彈。2. 剪板1) 剪板機工作平臺要保持水平。2) 剪板前在剪板機上設(shè)置好所剪切板的相關(guān)尺寸。3) 尺寸擋板緊貼鋼板端頭，剪板機上的壓板圓柱要緊緊壓住鋼板。4) 調(diào)整好板厚與入口間隙，距離為1.2mm。5) 用腳踩住腳踏開關(guān)，切刀自動向下切割鋼板。3. 鉆孔1) 數(shù)控鉆床操作箱夾件平臺要保持水平。2) 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，并使用合適的鉆桿。3) 鉆孔前，要將工件夾緊，并確保噴嘴水流正常，方可開動鉆床。4) 鉆孔完成后，待鉆床自動停止工作后，方可取出工件。4. 焊接1) 焊接前調(diào)節(jié)好焊接參數(shù)，打開氣閥

12、開關(guān)，提前送氣。2) 焊縫起始端充分融合后，使焊絲保持一定的高度和角度，按選定的速度沿接縫前移，焊接時焊絲沿導(dǎo)電嘴連續(xù)送進，送進速度要均勻。3) 焊接過程中，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。4) 焊接結(jié)束時，焊絲停止送進，電弧熄滅，但要繼續(xù)送入二氧化碳?xì)怏w保護熔池，經(jīng)過一定時間，再關(guān)閉氣閥，停止送氣。五、型鋼拱架工廠化加工的優(yōu)勢（一）型鋼拱架集中加工采用了統(tǒng)一的機械設(shè)備，實行流水線作業(yè)，生產(chǎn)工藝先進，每道工序都有專業(yè)技術(shù)人員依照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制加工質(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，使隧道初期支護安全質(zhì)

13、量有了源頭保證。（二）切斷利益鏈，杜絕大包，提升項目安全質(zhì)量管控能力。我們采用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，施工過程管理牢牢掌握在指揮部手中，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)在施工時采取鋼拱架以小帶大、拉大間距等不良行為根本無利可圖，通過施工過程中嚴(yán)格落實質(zhì)量控制措施，能夠有效地保障不良地質(zhì)段支護的施工質(zhì)量，提升了項目安全質(zhì)量管控能力。（三）認(rèn)真落實了標(biāo)準(zhǔn)化管理要求，提升項目標(biāo)準(zhǔn)化管理水平。設(shè)置拱架加工廠，可以進行統(tǒng)籌規(guī)劃，統(tǒng)一配置設(shè)備，實行集中管理，減少臨時設(shè)施和臨時用地，避免對外界產(chǎn)生干擾，保護周邊環(huán)境，促進文明施工，真正落實了滬昆客專

14、“創(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)濟效益優(yōu)勢。傳統(tǒng)的拱架加工位于隧道洞口，場地局限性大，難以進行標(biāo)準(zhǔn)化布局，且占用臨時用地多，人員、設(shè)備重復(fù)投入量大，產(chǎn)能低（每天3-5榀）。采用工廠化加工型鋼拱架占地面積相對小，采用專業(yè)設(shè)備實行工廠化流水線作業(yè)，提高了安全質(zhì)量管理，生產(chǎn)效率高（每天15-18榀）。僅二氧化碳?xì)怏w保護焊一項就比傳統(tǒng)的焊條焊接節(jié)省焊接費用達(dá)40-50%，連接板鉆孔比傳統(tǒng)委托專門廠家節(jié)省成本20-30%。六、存在的不足工藝工法仍需要持續(xù)改進，在設(shè)置加工廠過程中，我們對加工工藝進行了多次改進，冷彎工藝原計劃用三個液壓千斤頂，經(jīng)試驗應(yīng)力無法放散，易發(fā)生扭曲，后采用一大一小兩個千斤頂，目前正在試驗一次冷彎雙排工字鋼，以進一步提高工效。未能全