跨高速公路钢箱梁施工组织设计(支架法吊装)

X XX X 至至 X XX X 港港区区公公路路 X XX X 枢枢纽纽工工程程 S SF FH HT T- -1 1 合合同同段段 （G G 匝道、匝道、H H 匝道钢箱梁）匝道钢箱梁） 施施工工组组织织设设计计 中铁中铁 XXXX 集团第集团第 X X 工程有限公司工程有限公司 二二五年十二月十九日五年十二月十九日 X XX X 至至 X XX X 港港区区公公路路 X XX X 枢枢纽纽工工程程 S SF FH HT T- -1 1 合合同同段段 G G 匝道、匝道、H H 匝道钢箱梁施工组织设计匝道钢箱梁施工组织设计 XX 至 XX 港区公路 XX 枢纽工程 SFHT-1 合同段 包括上跨沪宁高速的主线 桥、 G 匝道桥、 H 匝道桥三座桥梁。其中主线桥跨越沪宁设计为430m 预 制组和小箱梁， H 匝道桥、G 匝道桥跨沪宁均设计为钢箱梁。G 匝道桥钢箱梁采用 20+32+34+25 四跨一联，H 匝道桥钢箱梁采用 28+34+34+28 四跨一联，钢箱梁由专业厂 家负责在厂内将主梁分段加工制作，然后运输至工地现场在钢管支墩上分段拼装， G 匝道、H 匝道钢箱梁的安装严格按照两阶段施工图设计第二册（第七分册）S5-4- 7-51 中的安装方法组织施工，最后完成钢箱梁桥面系施工。 一、工程概况一、工程概况 XX 枢纽互通式立体交叉钢箱梁位于 XX 市东南郊 XX 镇朱家湾境内，分 G 匝道桥及 H 匝道桥两座，G 匝道钢箱梁主梁采用 20m+32m+34m+25m 四跨一联的钢箱梁，H 匝道钢 箱梁主梁采用 28m+34m+34m+28m 四跨一联的钢箱梁。两座桥主结构总重量约为 950 吨。 主梁横断面为单箱单室结构， “T”形截面，中部梁高 1.8 米，下部宽 5.5 米，顶面设 6单向横坡，上部两侧各设 2.5 米宽挑臂，上部总宽 10.5 米。腹板间距为 5.5 米。 箱梁顶板厚 14mm，底板厚 12mm，腹板厚 12mm。顶板下设 T 型加劲肋或板式加劲肋，竖 腹板设板式加劲肋。为了改善箱内防腐条件，钢箱梁两端支点隔板均为全封闭构造， 同时悬臂梁下翼缘之间也采用装饰板封闭。 主梁立面两侧各设纵坡，G 匝道桥左侧纵坡 3.078%，右侧纵坡-4.000%，竖曲线半 径 1850 米，竖曲线顶点位于本联箱梁中间，桥梁各孔跨分别设置 2mm、9mm、11mm 及 6mm 的拱度，拱度线型为圆曲线，起拱点中支点位于支点外 1 米处。H 匝道桥左侧纵坡 3.019%，右侧纵坡-2.744%，竖曲线半径 3400 米，钢箱梁位于右侧纵坡范围，桥梁各 孔跨分别设置 9mm、11mm、11mm 及 9mm 的拱度，拱度线型为圆曲线，起拱点中支点位 于支点外 1 米处。工厂制作时必须加以考虑。 该两座钢箱梁总长分别为 111 米及 124 米，先在工厂内分段预制，再运至现场合 拢成整段钢箱梁。 二、技术标准二、技术标准 1 公路桥涵施工技术规范 JTJ041-2000 2 公路工程质量检验评定标准 JTG F80/1-2004 3 铁路钢桥制造及验收规范 TB10212-98 4 钢结构工程施工及验收规范 GB/50205-2001 5 建筑钢结构焊接规程 JGJ81-91 6 涂装前钢材表面锈蚀和除锈等级 GB/8923-88 7 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级 GB/11345-89 8 焊接用钢丝 （GB1300-77） ； 9 CO2气体保护焊用钢焊丝 （GB8110-87） ； 10 低合金钢埋弧焊用焊剂 （GB12470-90） ； 11 低合金钢焊条 （GB5118-95） ； 12 金属和其他无机覆盖层、热喷涂、锌、铝及其合金 GB/T9793-97 13中交第二公路勘察设计研究院两阶段施工图设计 （2005.12.5） 三、钢箱梁的建造方案三、钢箱梁的建造方案 1 1方案概述方案概述 考虑到钢箱梁厂内制作能力、运输条件以及现场吊装能力，将 G 匝道钢箱梁分为 9 个箱形和 18 个挑臂节段，H 匝道钢箱梁也分为 9 个箱形和 18 个挑臂节段。在工厂胎 架上反装、预制各个节段，即以顶板为基准，先铺设顶板片段，再安装横隔梁板片段， 最后安装腹板、底板片段。两座钢箱梁同时开工，分段制作完成后用平板车将厂内分 段运输到施工现场在拼装支架上组装焊接成整体。 由于该两座钢箱梁横跨沪宁高速，为保证整个沪宁高速公路车辆的行车安全，跨 越沪宁高速施工时采用半幅封闭施工，半幅双向两车道通行交通方案，待半幅施工完 毕，进行交通转换，进行另半幅封闭施工。现场拼装支架采用高支墩支架，吊装采用 200 吨汽车吊。根据现场支墩的进度情况及场地条件，我部拟从沪宁高速南半幅开始， 逐步向北安装，详见图 1跨沪宁高速施工顺序图 。实际施工时需注意两座钢箱梁安 装尽可能同步进行，力争把施工对高速公路的影响降至最低。考虑到支墩偏差，钢箱 梁安装误差及温度影响，最后一段预留 100mm 拼装余量，待最终精确测量后割去合拢 分段余量，进行合拢分段安装。最后进行护栏安装及箱梁表面油漆工作。 2.2.节段划分节段划分 根据工厂起重能力、运输条件，我部拟将 G、H 匝道两座钢箱梁分别按长度方向分 成 9 个箱形和 18 个挑臂分段，详见图 2H 匝道钢箱梁分段划分图和图 3G 匝道钢 箱梁分段划分图 。该方案需上报业主及设计单位最终认可，确认后方可施工。 根据上述方案，厂内制作的最大节段最大宽度 5.9 米，最大长度 16.4 米，总重量 不超过 45 吨（扣除悬臂重量） ，箱梁分段面板、腹板、底板间工地接缝按要求错开 120mm，详见图 4工地接缝示意图 。 120 底板 腹板 顶板 120 120 腹板 120 图图 4 工地接缝示意图工地接缝示意图 3 3片段划分片段划分 根据本钢箱梁的结构特点，将每节钢箱梁划分为若干个平面片段，主要有顶板分 片（顶板和 T 型加劲肋） 、底板片段（底板和 T 型肋） 、横隔梁片段（横隔板和加强筋） 、 腹板片段（腹板和加强筋） 。制作时先在片段生产流水线上进行片段生产，然后在总装 胎架上拼装成箱体，并进行预拼装。片段生产采用无余量制作，下料时应充分考虑焊 接收缩量。 4 4运输运输 厂内最大分段尺寸为 5.9m（宽）16.4m（长）2.115m（高） ，属于超宽超长 件。为确保钢箱梁安全运输到现场，我部特地对行车线路进行实地勘察，确定行进线 路为：工厂钱胡公路312 国道XX施工现场。 经现场考察，除施工现场两侧便道局部拐弯处需作加宽、加固处理外，其余部分 均能满足运输要求。 四、施工工艺流程四、施工工艺流程 根据钢箱梁的结构特点，尺寸大小等设计要求，以及施工现场的各种条件，结合 工厂的施工经验，编制如下工艺流程： 消化图纸放样采购材料材料理化试验钢材预处理喷涂车间 底漆焊接工艺评定片段焊接变形测试试验确定反变形下料制作 胎架零部件加工拼装片段（顶板、底板、腹板片段）焊接检验 上总装胎架拼装及厂内分段焊接检验划安装线安装吊耳脱胎架 预拼装矫正局部变形喷砂除锈电弧喷铝喷涂封闭漆、中间漆及 一道面漆运输至现场沪宁高速路基以下部分支架搭设吊装 G9、G8 分段及 悬臂（H1、H2 分段及悬臂）沪宁高速南侧封闭搭设南侧安装支架吊装分 段 G7G5 分段及悬臂（H3H5 分段及悬臂）检测调整焊接半幅落梁 拆南幅支架沪宁高速交通转换（沪宁高速北侧封闭，交通转换至南幅）搭设 北侧安装支架吊装分段 G4G2 分段及悬臂（H6H8 分段及悬臂）检测调整 焊接现场精确测量合拢缺口大小吊装合拢分段吊装分段 G1 分段及悬臂（H9 分段 及悬臂）检测调整焊接检验安装护栏拆除临时支架、恢复沪宁 高速交通除锈、补漆喷涂最后面漆验收竣工交验。 五、厂内制作工艺五、厂内制作工艺 1 1材料的采购、化验材料的采购、化验 对于本工程中所采用的材质，需严格把好质量关，以保证整个工程的质量。所有 材料进场前应及时将有关质保资料及复试资料提供给现场监理工程师。 （1）钢材 钢箱梁主要材料为 Q345qD，采购钢材时，要求生产厂家必须提供材质证明书，写 明钢材的炉批号、钢号、化学成分及物理性能。钢材进厂后，应检查钢材的质量保证 书是否与钢材上打印的标记符合，钢材的规格尺寸允许偏差是否符合国标规定，并按 同一炉批、板厚每 10 个炉（批）号抽验一组试件进行理化试验，根据国标 GB/T714- 2000 规定核对钢材的各项指标，合格后方可使用，不合格拒绝接收。 Q345qD 化学试验检验：C、Si、Mn、S、P 含量符合 GB/T714-2000 的规定。 Q345qD 物理试验检验：b、s、弯曲、冲击韧性等力学性能。 （2）油漆 质检部门会同监理部门及业主对油漆进行质保书的核实，并按规定对油漆抽样样 品进行检验，合格后方可使用。 （3）焊条（丝） 、焊剂 焊条（丝） 、焊剂进厂时，要求生产厂家提供质保书，写明焊条（丝） 、焊剂的名 称、型号、化学成分及物理性能，核对无误后方可使用。 2 2放样放样 （1）钢箱梁的放样以 1：1 的比例在计算机放出各节点，放样时需考虑纵向竖曲 线、预拱度以及横坡，核对所有构件的几何尺寸，列出下料清单作为后续加工生产的 依据。对于形状复杂的零件可采用数控下料或制作加工样板，作为后续加工生产的依 据。如发现差错需要更改，必须取得原设计人员签具的设计更改通知单，不得擅自修 改。样板的宽度、长度允许偏差，曲线样板上任意点偏距允许偏差为 1.0mm。 5 . 0 0 . 1 （2）放样时要加放加工余量（由于温度应力引起的） ，焊接收缩量。 3 3钢材预处理钢材预处理 （1）钢材表面预处理前，必须将表面的灰尘污物等清除； （2）钢材表面经喷丸处理，按国标等级为 sa2.5 级执行，表面粗糙度应达到 4075m； （3）喷涂无机硅酸锌车间底漆，干膜厚度为 20m。 4 4号料、下料号料、下料 （1）号料前，仔细检查钢料的牌号、规格、质量，确认无误、合格后，方可号 料； （2）号料时根据下料清单和样板进行套料，尽可能节约材料，号料后作明显标 记，号材外形尺寸允许偏差为1mm； （3）下料：根据板厚和板长选择气割或机械剪切，横隔板上的纵肋缺口采用数 控切割或靠模自动切割机切割。 5 5胎架制作胎架制作 工厂将分别制作两只胎架来保证钢箱梁的线型尺寸。其中 G 匝道钢箱梁的胎架尺 寸为 56m（长）11m（宽）0.65m（高） ；H 匝道钢箱梁胎架尺寸为 45m（长） 11m（宽）0.65m（高） ，具体尺寸参见图 5。 胎架材料采用 20 号工字钢和 18 号槽钢，使胎架具有足够强度和刚度。胎架型值 （支撑高度）采用放样光顺后的型值，胎架上所划的线型与理论线型允许偏差为 2mm，胎架水平度不大于 2mm，对角线之差不大于 5mm。 制作胎架时，先按厂内分段的型值制作厂内分段的胎架。在纵向、横向、高度方 向打好网格线，接缝处打好洋冲线，装焊完毕后再按分段的型值修正胎架，在胎架上 制作厂内分段，以此类推，在胎架上制作各个分段。 6 6零件加工零件加工 零件加工需遵循以下原则： 竖曲线及预拱度 图图 5 5 （1）结构部件的零件，原则上应采用气割切割，并优先考虑精密切割、仿形切割、 数控切割、等离子切割等方法，手工切割只能用于次要零件或手工切割后还要进行加 工的零件。 （2）焊接表面和邻近焊缝表面不应有松散和很厚的氧化皮、漆皮、锈、潮气、油 污或其他杂质，以免妨碍正常焊接作业或产生烟尘。 （3）所有埋弧焊（包括角焊缝）被焊钢板表面，凡焊剂可能接触部位的浮锈，均 应一律去除干净，以防浮锈混入焊剂中。 （4）所有引弧板与熄弧板的表面，均应打磨，彻底去除氧化皮。引弧板及熄弧板 一般应用相应的钢种。 （5）零件边缘加工后，应无杂刺、渣、波纹；崩坑等缺陷应修磨匀顺，刨铣时应 避免油污污染钢板。 （6）零件和部件的矫正和弯曲： 零件和部件可采用机械冷矫正或热矫正； 采用热矫正法时，矫正温应控制在 900以下； 经矫正的零部件表面不得有明显的凹痕或其它损伤，否则还需整形。 （7）有磨光顶紧要求的杆件，端部必须铣头，并打磨尖角、毛刺。 7 7T T 形加劲肋的加工方法形加劲肋的加工方法 T 形加劲肋采用焊接。工厂制作时，先用多头切割机按设计要求进行面板及腹板 切割，装配定位后使用 CO2半自动焊按设计要求进行 T 形贴角焊焊接。为减小焊接变形， 所有的 T 形加劲肋组装焊接需在专用胎架上进行，焊接前采用专用夹具夹紧，焊接采 用双数焊工对称施焊。T 形加劲肋焊后在校直机上矫正焊接变形后用火工弯板的方法加 工弧形弯度。 8 8顶板、底板片段的制作顶板、底板片段的制作 布置顶板片段装配作业线和施焊作业线各一条，制作时，将顶板平置于装配作业 线上，以板中心定位，用螺旋压紧器将顶板压紧，依装配线所定尺寸进行划线，将加 工好的 T 形肋反置于顶板上用靠模初定位，检查确认后，沿 T 形肋长度方向，顺沿靠 模定位并进行定位焊，然后每移位 700mm 定位点焊一次，每次定位焊长度约 40mm。 完成装配后的顶板板片段，应松开压紧器，并将该片段转运至施焊作业线或存贮 区，再进行后续片段的装配。 将装配后的顶板片段平置于无余量反变形胎架上（见图 6） ， 靠模定位，用螺旋 压紧器将片段压紧在反变形弧形胎架上，用 CO2气体保护焊焊机进行施焊。焊接时采用 双数焊工对称施焊。待完全冷却后，将该片段吊至校正平台进行校正。 底板分片的装配及焊接可参照顶板分段进行。 图图 6 6 9 9腹板片段制作腹板片段制作 布置腹板片段装配施焊作业线一条，制作时将腹板置于平台上，划出加强筋装配 位置线，以板中心定位后，用螺栓压紧器将腹板压紧。检查确认后，沿长度方向每移 位 700mm 定位点焊一次，定位焊长度约 50mm。用 CO2气体保护焊焊机进行施焊。焊接 时采用双数焊工对称施焊。 1010钢箱梁节段的拼装钢箱梁节段的拼装 H 匝道钢箱梁的总装在长 42 米、宽 11 米的整体胎架上分段进行（分三次总装， 依次为 H1H3,H4H6,H7H9） ；每加工完 3 个分段需根据设计线型，调整胎架线型， 使其与设计线型相符。 G 匝道钢箱梁的总装在长 56 米、宽 11 米的整体胎架上分段进行（分两次总装， 依次为 G9G5,G4G1） ；每加工完 4 个分段需根据设计线型，调整胎架线型，使其与 设计线型相符。 （1）钢箱梁拼装流程图 吊装顶板片段中间横隔板片段的装焊腹板片段的装焊盖底板片段 拼装调整焊接检验划出安装位置线脱胎架校正焊接变形。 （2）顶板板片段安装要求 顶板片段吊装前需打磨坡口； 先吊装顶板 1#片段，定位后依次装顶板 2#片段、顶板 3#片段；(以 H 匝道钢箱 梁为例) 顶板片段定位后，端口用机械压马压紧，点焊固定； （3）腹板片段安装要求 腹板片段安装前，先用激光经纬仪定位，划出装配线； 采用手工焊或 CO2气体保护焊焊接腹板与顶板之间的焊缝；焊接前先开双面 V 型坡口，先焊接箱梁内侧焊缝，外侧用碳刨清根，再焊外侧焊缝。 （4）横隔板片段安装要求 腹板片段安装前，先用激光经纬仪定位，划出装配线； 采用手工焊或 CO2气体保护焊焊接隔板与顶板之间的焊缝； 1111预拼装预拼装 （1）钢箱梁拼装结束后，检查相邻节段间隙，打好装配线。确保现场拼装一次成 功。 （2）打磨孔边毛刺、电焊飞溅等。 1212钢箱梁合拢段的制造钢箱梁合拢段的制造 箱梁现场安装从一侧向另一侧安装。根据现场条件，将合拢段设在 G1 分段（H9 分 段） 。合拢段的制造时其制作长度要预留 100mm 余量，以便根据实际情况进行调整，待 全桥即将合拢前，在 20温度条件下用全站仪测量合拢区域的长度，在相同的温度下 切割余量。 1313梁体翻转梁体翻转 为了使焊缝熔深及成形更好，提高焊接质量，梁体在焊接过程中需要翻转。翻转 装置由 20# #H 型钢制作。为防止梁体在翻转过程中变形、破坏，梁体需要包脚并在支撑 点处加钢垫板。 1414制作中的防变形措施制作中的防变形措施 钢箱梁的厂内及现场制作过程中，为防止产生各种变形，特采取如下防变形措施： （1）零部件的防变形措施： a顶板、底板片段装焊过程中严格按照预先制定的反变形量及焊接工艺参数进 行施焊，确保片段的变形符合规范要求。 bT 型加劲肋的组焊应在专用焊接模上进行，严禁在自由状态下施焊，最大程度 减小弯曲及扭转等焊接变形。焊接完毕经外观检验，对于弯曲及扭转变形超出规范要 求的需经过火工校正符合要求才能转入下一道工序。 （2）分段的防变形措施 a分段的装焊应在总装胎架上进行，总装胎架按图纸要求设置预拱度。 b根据钢箱梁的焊接特点，顶板与腹板采用全熔透的角焊缝，故顶板处悬臂部 分焊接变形较大，焊接前需作临时加强处理，焊后校正焊接变形。 （3）吊装、运输中的临时加强 为了防止分段在吊装、搁置、运输等情况下的变形及损坏，特在分段一端（无横 隔板）设置假框架，假框架结构由 18#槽钢和 L755 角钢组成。 （4）现场焊接过程中防变形措施 现场焊接前需对各轴线处的标高作进一步复验，保证整个钢箱梁纵曲线符合图纸 设计要求。 装配支架有足够的强度及刚度。 1515安装吊耳安装吊耳 在每个节段上安装四个吊耳，吊耳必须设在横隔板与腹板相交处，以避免钢箱梁 产生局部变形，吊耳用 D 型吊耳，每只吊耳允许负荷 20 吨（见图 7） 。 图图 7 7 吊耳吊耳 1616除锈、油漆除锈、油漆 （1）除锈 分段装焊完毕，焊接质量符合规范要求后，转入油漆工序。油漆前先进行喷砂除 锈处理，要求除尽表面上的油污、焊接飞渣、氧化皮、铁锈，并打磨焊缝和尖角。喷 砂后钢材表面达到 Sa2.5 级，表面粗糙度控制在 90120m。对于工地现场局部除锈 采用手工除锈，手工除锈等级为 St3 级。除锈后应在 2 小时以内进行涂装作业，否则 应重新进行喷砂除锈处理。 （2）油漆 油漆体系见下表。 涂装部位 内 容 油漆名称涂装地点漆膜厚度 第一层电弧喷铝工厂130m 第二层环氧云铁封孔底漆工厂（一道）20m 第三层环氧云铁中间漆工厂（二道）230m 外表面 （除钢桥 面板顶面） 第四层脂肪族聚氨脂面漆 工厂（两道） 现场（一道） 340m 内表面第一道 T-541Q 无溶剂环氧厚浆 涂料 工厂（一道）200m 钢桥面板 顶面 第一道 无机富锌底漆 (耐热 400) 现场（一道）75m 工厂只留一道面漆不涂，并在拼装焊缝处留 3050mm 暂不涂装（到工地焊接后补 刷） ，涂层的漆膜厚度采用漆膜侧厚检测，干膜厚度允许偏差为-25m，每层干膜厚度 允许偏差为-5m，涂装应均匀，无明显起皱、流挂，附着情况良好。 六、焊接工艺六、焊接工艺 Q345qD 为常用的焊接母材，本年度钢箱梁加工厂家在沪宁扩建工程 HN-C4 标段杨 家圩钢箱梁（1650 吨） 、包头北出口 K7、K24 钢箱梁（300 吨、500 吨）及兴源路-金城 路立交钢箱梁(165 吨)等四座钢箱梁上使用，焊接工艺成熟、稳定。本桥焊接工艺可参 照类似桥梁工艺执行。 主要工艺如下： 1 1焊接方法：焊接方法：手工焊、埋弧自动焊、CO2气体保护焊。 （1）埋弧自动焊： 主要用于厂内焊接的顶板、底板及腹板的对接缝；其他拼板的对接焊。 （2）CO2 气体保护焊+埋弧自动焊： 主要用于工地焊接的顶板、底板的对接缝。 （3） CO2 气体保护焊： 用于各类角焊缝的焊接。包括：T 形肋与顶板、扁肋与顶板、T 形肋与底板、T 形 肋面板与腹板、水平加劲肋与腹板、腹板与顶（底）板、横隔肋与顶（底、腹）板、 支承垫板与底板。 （4） 手工焊： 主要用于工地焊接的腹板的对接缝；腹板与顶板、底板之间的角焊缝；T 形肋、水 平肋对接焊缝；纵肋与横隔板的角焊缝；其他不能采用埋弧自动焊、半自动焊的焊缝， 均可采用手工焊。 2 2焊条（丝）焊条（丝） 、焊剂的选用、焊剂的选用 由于钢箱梁主要材料为 Q345qD，按照焊条选用原则，手工焊焊条选用 E5015，埋 弧自动焊焊丝及焊剂为 H10Mn2+SJ101，CO2气体保护焊焊丝为 TWE-711（或 CHW-50C6） 。 3 3手工焊工艺手工焊工艺 （1） 焊条：E5015，直径为 3.2，5； （2） 电极：直流反接； （3）坡口形式如图 8： 图图 8 8 （4）先用 3.2 焊条打底，电流为 110A150A，电压 20V22V； （5）再用 5 焊条盖面，电流为 170A230A，电压 20V22V; （6）用碳刨刨反面焊缝； （7）用 3.2 焊条打底（反面焊缝） ，电流 110A150A，电压 20V22V； （8）再用 5 焊条盖面（反面焊缝） ，电流 170A230A，电压 20V22V。 4.4. 埋弧自动焊工艺埋弧自动焊工艺 （1）焊丝：H10Mn2，直径 4mm，焊剂：SJ101； （2）电极：直流反接； （3）坡口形式如图 9： 图图 9 9 （4）先用手工焊进行封底，焊条为 E5015，直径 3.2mm； （5）用埋弧自动焊焊正面焊缝，电流 630A650A，电压 36V38V，速度约 25m/h； （6）反面清根； （7）用埋弧自动焊焊反面焊缝，电流 600A620A，电压 36V38V，速度约 45m/h。 5 5COCO2 2气体保护焊焊接工艺：气体保护焊焊接工艺： （1）焊丝：TWE-711，直径 1.2mm； （2）电极：直流反接； （3）坡口形式如图 9； （4）用 1.2mm 焊丝焊第一、二层正面焊缝，电流电流 230A280A，电压 25V30V，气体流量 1015L/min，焊接速度 20m/h30m/h； （5）用碳弧气刨刨反面焊缝 （6）焊第一、第二层反面焊缝； 6.6. 焊接原则工艺焊接原则工艺 （1）焊接材料的管理和使用 焊剂的管理和使用，必须按产品说明书及有关规范的要求执行； 埋弧焊用焊剂使用前必须烘干； 焊条、焊丝使用前必须按产品说明书要求在烘箱内烘干并放入保温箱保温，温 度 350左右。在施工现场将焊条放入保温桶内，随用随取； 当天使用不完的焊条必须返还至保管处，E5015 焊条须进保温箱保温，否则第二 天不得使用； 焊材保管仓库对本工程所用焊材，专门堆放，专材专用，并做好进出库登记记 录。 （2）焊接人员要求 焊工应经考试并取得合格证后或在合格证有效期内才能从事本工程相应等级的 焊接工作。本工程钢结构焊接的焊工资质为 ZC 或 YC 认可的焊工。焊接前，提交焊工 合格证复印件给监理备案。 特殊部位的焊接人员，尚需专门培训和补充考核，待取得经验后方能进行焊接。 特殊部位的焊缝，应对应名称、件号、焊接日期，做好焊工记录。 焊工必须严格按焊接工艺评定的要求，进行焊接。 （3）焊接前的准备 焊接前坡口将打磨平顺，清除杂物。 对接或组合焊缝的两端设置引、熄弧板，其材质和坡口与焊件相同，引、熄弧 板的尺寸按有关标准。 本工程中使用的中厚板，施焊前需预热，预热温度按工艺评定的要求，预热的 区域按公路桥涵施工技术规范的要求，平板采用红外加热器、特殊形状的构件可 采用火焰加热的方法进行预热。测温点在加热侧的背面，距焊缝 75mm 处。 工厂构件施焊，一般不允许加固定码，如需临时加码，应经监理工程师批准。 该码拆除时，应距钢板 13mm，火焰切除，然后用砂轮磨光与钢板齐平。 冬季焊接需按标准或工艺评定要求。 （4）定位焊要求 定位焊前应符合与正式焊缝一样的质量要求； 定位焊前，必须按要求检查焊脚坡口尺寸，根部间隙等，不合要求时，不得进 行定位焊； 定位焊的焊缝长度一般为 2550mm，现场顶板接头为 80100mm，定位焊位置 应布置在焊道以内，厚度不超过设计焊缝厚度的 2/3，且不应大于 8mm； 在正式焊接预热前，必须先检查定位焊缝有无裂缝。预热后再次检查，确无裂 缝后才正式焊接； 定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷。凡最后不溶入焊缝的定位焊缝应该清 除。 （5）一般焊接要求 所有的焊接，均按照已批准的焊接工艺评定规程进行，若改变焊接工艺，需重 新进行焊接工艺评定试验； 工厂或现场焊接，将对焊接作业区进行有效保护，配置合适的防风、防潮、预 热去湿设施，否则不得在雨天及母材表面潮湿或大风天气进行露天焊接； 一般用埋弧自动焊和 CO2气体保护焊，以提高焊接质量和焊接速度，小区域采用 手工焊； 焊接方式一般为向下横焊和立焊，以保证质量。特殊区域也可少量采用仰焊； 所有焊接的引、熄弧板一律放在坡口或焊接区域内进行，不允许在母材表面引 弧； 焊接所使用的引熄弧板，应待焊缝冷却后，方可割除，焊缝端面应打磨齐平。 （6） 现场的焊接 现场的焊接质量是全桥的关键，必须提高到压倒一切的高度来认识。 现场的焊接必须采取措施，对母材焊接部位进行有效的保护，配置合适的防风、 防潮设备和预热设施，在符合工艺的条件下，方可进行焊接。严禁在无任何防护措施 下，在雨、雪天及母材表面潮湿或大风天气进行露天焊接。工地焊接环境条件：风力 5 级（施焊部位） ，温度5，湿度85。 现场焊接工艺必须超前进行试验和工艺评定，取得重要参数和经验，指导现场 焊接施工。该工艺必须经监理工程师会同设计、业主、专家审查批准后方可使用，实 际操纵必须严格按该工艺进行，不得任意修改。 工地现场施焊前，应检查对钢结构节段接头焊口状况。包括接头坡口角度间隙 尺寸、焊接高差等是否符合要求，不符合要求必须进行修补和矫正。 对接接头焊缝两侧 50mm 范围内用钢丝砂轮除锈、清理表面，并达到 GB8923 St3 级要求。清理接头后，一般应在 24 小时之内完成焊接，以防接头再次生锈或被污染。 如定位焊缝出现裂缝或其它严重缺陷时，应把缺陷清除，再行焊接。 各类构件节段施焊顺序应对称于桥轴线，并对称于构件自身的对称轴，均匀、 对称、同步协调的实施。 （7） 焊后处理 构件的焊接，应采取自然冷却的方法，不得采用浇水、高压吹风等强制冷却。 所有焊缝的检验，必须在焊缝冷却至自然温度后方可进行，焊缝的无损伤探伤 检验，必须在焊接完成 24 小时以后方可进行。 （8） 焊缝缺陷的修补 经检测的工厂焊缝或工地焊缝，凡无损探伤不合格者，应按 JTJ041-2000 规定的 方法予以返修纠正，并重新检查，直到合格为止。 事先应严格确定裂缝和修补的范围，返修的焊缝不得重复两次，必须保证一次修 补成功，确保焊缝工程质量。 7 7焊缝质量要求检验焊缝质量要求检验 （1）本工程钢结构加工过程中，将根据组装前、组装时、焊接时和焊接后的需要， 对焊缝质量进行检查和试验，并及时提交监理验收，以保证材料和加工质量符合制作 技术要求。 （2）本工程检验人员均需持有相应的检测证书，无损探伤人员资格；经中国船级 社（ZC）认可，并取得相应的合格证书，无证人员严禁上岗操作。 （3）本工程使用的焊接设备及检测仪器均是经国家检测部门检测合格的产品，并 在规定使用期限内。 （4）焊缝的外观检验 检查所有焊缝尺寸、长度和位置是否符合技术规定、规范和图纸的要求； 检查焊接材料、品种、规格是否应用正确； 焊缝的目测检验按 JTJ041-2000 中的要求执行； 所有的焊缝在无损探伤前，待焊缝冷却到环境温度后应目测合格后，方可进行 无损探伤。 （5）对焊缝的无损探伤要求 对接全焊透焊缝 a.对于主要受力构件的对接全焊透焊缝，应进行 100%的超声波（UT）探伤。其中 主要受力构件受拉横向对接焊缝的探伤部位为全长，主要杆件受压横向对接焊缝、纵 向对接焊缝探伤部位为焊缝两端各 1000mm。 b.用射线抽探其数量的 10%（并不得少于一个接头） ，探伤范围为焊缝两端各 250300mm，焊缝长度大于 1200mm 时，中部加探 250300mm，当发现裂纹或较多其他 缺陷时，应扩大该条焊缝的探伤范围，必要时可延长至全长。进行射线探伤的焊缝， 当发现超标缺陷时应加倍检验。 主要熔透角焊缝，应 100%超声波探伤。 超声波探伤必须使用化学液剂，以利涂装。 （6）无损探伤的规范要求 主要杆件受拉横向对接焊缝为 B级焊缝。 主要杆件受压横向对接焊缝、纵向对接焊缝及主要熔透角焊缝为 B级焊缝。 超声波探伤的其它技术要求按现行 GB11345钢焊缝手工超声波探伤方法和探 伤结果分级执行。 焊缝的射线探伤应符合国家现行标准 GB3323钢熔化焊对接接头照相和质量分 级的规定。 七、现场吊装七、现场吊装 1、G、H匝道钢箱梁的现场施工拟采用半幅全封闭施工，半幅通行的方案。 具体来说，先对沪宁高速公路南侧（南京至上海方向）实施全封闭，将交通转换 至高速公路北侧（双向各两个车道通行）；进行南侧支架搭设、南侧钢箱梁分段 （G9G5,H1H5分段）吊装、焊接、油漆，施工完毕落梁后拆除支架。将交通转换至 南侧（双向各两个车道通行）。进行北侧支架搭设、北侧钢箱梁分段（G4G1,H6H9 分段）吊装、焊接、油漆。安装步骤示意如图10（以H匝道为例） 。 为缩短钢箱梁支架搭设时间，减少沪宁高速公路的封路时间，经过多次方案论证， 最终确定为高支墩方案。即每段钢箱梁设四个钢管支墩，相临支墩间设纵横向连接杆 及剪刀撑。钢管支墩上设纵横向分配梁。如图11所示。 该支架的优点是：占用路面空间小，承载能力大，架设方便。 2.2.单片支架承载能力计算单片支架承载能力计算 （1）荷载取值： 钢箱梁分段按70吨计，分配到每个钢管支墩上为175KN。 施工冲击荷载按2.5倍钢箱梁重量计，分配到每个钢管支墩上为438KN。 施工活荷载按1KN/mm2计，分配到每个钢管支墩上为37KN。 风荷载按0.5KN/mm2 （2） 支墩所用钢管选取： 取螺旋焊管500*10，材质Q235 步骤2：沪宁高速南侧路面全封闭，搭设支架 步骤1：搭设沪宁高速南侧路面以下支架，吊装分段H1H2 步骤3：吊装南幅H3H5分段及悬臂 6.302535 7.792226 1750 路中临时墩 北侧两车道双向通行 南侧全封闭 0.114592 中央临时墩 北侧两车道双向通行 南侧全封闭 路中临时墩 南侧两车道双向通行 北侧全封闭 步骤4：拆除南幅支架，交通转换至南幅 步骤5：搭设北幅支架 南侧两车道双向通行 北侧全封闭 路中临时墩 南侧两车道双向通行 步骤6：吊装北幅分段H6H9 北侧全封闭 路中临时墩 步骤7：落梁，拆除支架，恢复沪宁高速正常通行 南侧两车道双向通行 北侧全封闭 路中临时墩 北侧全封闭 图图1010 各阶段支架布置图各阶段支架布置图 图图1111 支架立面布置图支架立面布置图 其截面积A=15400mm2 截面扭矩Wt=3697000mm3 按压弯构件验算其强度： 2158 .119 3697*15. 1 500*1000*6 . 0 3697000*15 . 1 4/9000*14*1 . 2*1000*5 . 0 15400 37438175 W M W M A N YX 满足要求。 稳定性验算： 由于相邻4个钢管支架采用纵横向构件连接，故不须验算稳定性。 3.3.构架方案构架方案 每个钢箱梁分段由两片钢管支架支撑，相邻两片钢管支架设三道纵向支撑，保证 整个支架的稳定性。 4.4.支架的加固及地基支架的加固及地基 （1）对于沪宁高速公路路面以下的支架须先对地基进行处理。可用压路机分层压 实，为提高地基的承载能力。必要时在支架下方浇筑混凝土条形基础。 （2）对于沪宁高速公路路面以上部分，基础无需作任何处理。 5.5.吊装时的测量放样吊装时的测量放样 架设钢箱梁时，先在平台外侧选择便于控制和测量钢箱梁位置的观察点，用 1：1 的比例在平台上放出钢箱梁各节段的梁底大样、梁段拼装接缝、箱底中心以及箱底标 高。 6.6.支座设置支座设置 （1）永久支座 在吊装前按设计要求将永久支座准确安装在承台和墩柱垫石上，为防止支座移动， 永久支座采用 1000KN、2500KN、5000KN 三种规格球冠支座。球冠支座与钢箱梁及支墩 采用螺栓连接。 （2）临时支座 临时支座设置在永久支座两侧和中央临时墩上。临时支座由钢筒制作，内装细砂， 落梁时使细砂流出，梁体缓缓落在永久支座上，最后拆除临时支座。 （图 12） 7.7.钢箱梁的现场吊装及安装钢箱梁的现场吊装及安装 经多次方案论证同时考虑经济性，我部最终决定采用 200 吨汽车吊进行现场吊装。 吊机型号为 LT1200S 型，其性能参数可参见相关性能参数表。由其性能参数表可查得 在工作半径 11 米（参见剖面图） 、主臂长度 26.9 米（伸出臂完全伸出）情况下，该 吊机的起吊重量为 51 吨，超过分段最大重量。 临时支座永久支座临时支座 图图 1212 安装的主要步骤（以 H 匝道为例）： （1）搭设沪宁高速南侧支墩、排架； （2）分段运输至现场，吊机就位； （3）依次吊装 H1、H2 分段； （4）移位，调整标高以及箱底中心，使相邻两个分段的安装位置线趋于一致，点 焊固定； （5）焊接，先焊顶板、底板、腹板、纵肋对接缝再焊腹板与顶、底板之间的角焊 缝； （6）再吊装两侧悬臂分段； （7）焊接； （8）检测焊缝质量，同时重新测量箱底中心、箱底标高，检测箱底中心、箱底标 高、箱顶中心及箱顶标高； （9）封闭沪宁高速南幅，搭设沪宁高速南幅支墩、排架； （10）吊装 H3H5 分段； （11）重复上述(4)(8)工序； （12）拆除沪宁南侧、南幅支墩、排架，恢复沪宁高速南幅交通； （13）封闭沪宁高速北幅，搭设沪宁高速北幅、北侧支墩、排架； （14）依次吊装 H6H8 分段； （15）重复上述(4)(8)工序； （16）确定 H9 嵌补段长度，切割余量后吊装 H9 分段； （17）重复上述(4)(8)工序； （18）安装护栏、排水系统； （19）对钢箱梁局部作补充涂装，以及整体涂刷面漆； （20）拆除沪宁北幅支墩、排架，恢复沪宁高速北幅交通。 8 8钢箱梁的定位与微调钢箱梁的定位与微调 钢箱梁的基本定位主要靠吊机调节。待基本定位后进行纵横向的微调。 （1）纵向微调 首分段以支座为基准实现纵向定位，其他分段在靠吊机基本就位后以前一分段为 基准进行纵向微调。纵向微调以 2 台 5 吨手动葫芦同时进行，直到纵向定位参考线趋 于一致，分段间隙不大于 3mm 为止。 （2） 横向微调 横向微调的主要实施方法是在钢箱梁底配置横向滑道及横向千斤顶，靠横向千斤 顶实现横向微调，微调需在全站仪观测下进行。微调后各分段横向定位线应趋于一致。 9 9钢箱梁安装的允许偏差钢箱梁安装的允许偏差 钢箱梁安装后的允许偏差应符合 JTG F80/1-2004 中的表 8.9.3 的规定。 八、施工周期计划八、施工周期计划 工期目标：确保 2006 年 5 月 15 日前完工。各分项工程详细施工计划详见表 1XX 互通 SFHT-1 标钢箱梁施工计划及表 2钢箱梁施工周期计划表 。 主要保证措施如下： 1按进度计划安排设主要控制点； 2人员、机械、材料等按计划到位，做好前后方的组织协调工作，不因前后调度 不当而影响工期； 3加强现场组织协调工作，充分协调好业主、设计部门、监理单位、项目部等各 方面关系及现场交叉作业关系； 4现场人员根据进度需要安排加班加点作业，必要时采取两班制作业； 5严格按计划施工，日计划完不成要及时分析原因，采取有力措施及时弥补； 6做好安全生产和质量管理工作，以此保证施工的顺利进行； 7做好平行立体交叉作业工作，如钢梁装配后应及时进行焊接处的除锈、补底漆 等施工。 九、主要施工机具（九、主要施工机具（详见表 3） 表表 3 3 主要施工机具一览表主要施工机具一览表 序号设备名称型 号数量主要技术性能 1 自动埋弧焊机 MZ-1000R2 2 自动埋弧焊机 MZ-12501 3 气体保护焊机 KFR-35010 4 多头弧焊机 ZX5-6*500/4004 5 可控硅整流焊机 ZX5-400-18 6 自控远红外焊条烘干炉 ZYHC1 7 等离子切割机 GS/Z11-6500D1 8 多头数控切割机 1 9 半自动切割机 CG2-1503 10 数控车床 CKA61501 11 卧镗 T6112 12 数控铣床 XK5032C2 13 端面铣床 350*14001 14 油压机 800t1 15 液压折弯机 WC67Y-1601 16 剪板机 Q12-2040001 17 三辊卷板机 W11NC-25*32001 18 矫直机 HYJ-800 19 横移小车液压 80 吨 8 20 X 射线探伤仪 XXQ-2005B1 21 超声波探伤机 CTS222 22 激光经纬仪 J2-JD 1 23 高压无气喷涂设备 GPQ9C 2 24 超声涂层测厚仪 HCC-24 1 25 气刨机松下 630 型 2 26 柴油发电机 75KW2 27 空压机 3W-1.6/10-2 28 200 吨汽车吊 LT1200S1 29 50 吨液压千斤顶 36 只 十、质量目标及保证措施十、质量目标及保证措施 1 1、目标：、目标：工程质量符合设计要求及验收标准，质量等级为优良。 2 2、质量保证措施、质量保证措施 （1）工程开工前准备 对参加本工程从管理人员、技术人员及施工人员，进行项目交底和质量意识宣 讲，使每个人都认识到本工程的重大责任性，树立“质量第一”的意识。 认真论证本工程的建造方案和施工工艺，充分考虑施工中的可能遇到的困难。 对关键项目或重点部位，必要时成立技术攻关组，群测群力。 采用新技术、新工艺、新设备，方便施工，确保质量。 （2）重视首制节段的建造质量 首制节段是按图纸、工艺进行建造的第一节段，其质量的好坏是对建造方案和施 工工艺的实际检验，为后续节段的建造提供经验和改进措施。因此对首制节段建造质 量安全要全过程检控。对放样、下料、切割、成形、构件安装、焊接、节段胎架制造、 片段制造、节段合拢、火工矫正、焊缝外观和无损探伤、完工检测、吊耳安装等工序， 使其始终在有效的质量保证体系的控制之下。 （3）片段的制造质量控制 在切割加工合格的平面上安装构件，尽可能进行无夹具装焊。为减少焊接变形， 可通过计算预设反变形、对焊缝进行双面同时焊接等工艺措施来实现。制造后堆 放要平、稳，不可堆放过多（一般在 6 块之内） 。 （4）节段组装的质量控制 在坚固的平台上划出节段的外形图样，根据工艺规定制造胎架。 胎架制造后，检查其水平度、垂直度、线型的准确性，胎架刚性。 节段组装后进行焊前测量，重点控制在以下项目： a.两端口的对角线； b.大接头的轴向直线度、平面度； c.长度、宽度、高度、接头处构件尺寸； d.顶、底板线型（与地脚线相比较） ； e.构件的相对距离； f.局部平面度或曲面的和顺程度。 完工测量（节段吊离胎架前） （5）节段预拼装 对各节段在出厂前进行空间预拼装十分必要，它对本工程的质量、进度起着重要 作用。因此，重点从以下方面进行控制。 预拼装的胎架和搁架准确性、钢性。 预拼装节段间的端口情况，包括间隙、错位、坡口、高强度螺栓孔 在验收合格后，弹出对合线、中心线、水平线。 注明节段编号和吊装方向。在节段吊离胎架前进行必要的局部加强，以防变形。 搁置时应放平整、稳妥。 （6）其它需严格控制的方面 某些节点结构复杂的部件和组合件。 受力要求高的部件及关键部位的尺寸偏差和焊接质量。 3 3、质量记录、质量记录 （1）本要素由质检科负责管理，各职能部门和施工单位配合实施。 （2）质量记录是证明产品达到了规定要求和质量体系正在有效运行的证据，是 质量体系文件的重要组成部分。质量记录共分两大类：产品质量记录和质量体系运行 记录。记录表式作为有关程序文件的附录。 （3）质量记录实行分级管理 工程部负责工厂的技术、合同、最终检验和试验等质量记录的档案管理。 其它部门负责本部门的质量记录的档案管理。 （4）质量记录由质检员按规定进行记录，由各有关部门设立的专（兼）职资料 员按规定标识、收集、编目、查阅、归档、贮存、保管和处理。 （5）质量记录，填写记录，填写规范、完整、正确、字迹清晰、贮存环境适宜， 存取方便以防止损坏、变质和丢失，也可用电脑贮存和进行检索。 （6）合同要求时，在商定期内质量记录一般为 5 年，过期的质量记录技术处理， 销毁，要造具清册，经主管领导批准手续齐全。 4 4、质量监督、质量监督 在施工过程中，严格按照图纸、施工工艺及技术文件进行施工。技术人员、检验 人员加强巡回检查和指导及质量监督。 确保施工工艺的贯彻和工艺纪律，施工人员做到自检、互检，加强自主质量管理。 检验人员严格执行检验制度。按照图纸和技术文件及专检项目进行验收，验收合格后 提交业主、监理验收，产品质量确认合格后，出具出厂合格证，产品才能出厂。 十一、施工部署十一、施工部署 1 1、施工组织结构设置、施工组织结构设置(见图 13) 为确保钢箱梁工程的质量、安全和进度，我部成立钢箱梁施工领导小组，由项目 经理担任组长，项目书记、总工程师、副经理担任副组长，项目各业务科室主管担任 成员，实施全方位的保障、服务工作。下设安装队和涂装队，各设队长和技术员、质 检员，质检员对内场制作质量、现场安装质量负责。详细项目部成员名单见图 14。 项目经理为现场的总负责人，对钢箱梁安装的施工、技术、质量、安全等全面 图图 1313 负责，副组长、组内成员、其他人员全面配合项目经理做好施工现场、施工内场的质 量、安全、进度保证工作。 2 2、施工力量安排、施工力量安排 本工程施工力量安排应充分保证工程施工周期与质量。 十二、安全目标及保证措施十二、安全目标及保证措施 项目经理 项目副经理项目书记项目总工程师 装焊工长焊接工长涂装工长 装焊班 焊接班 涂装班 专职安全员 1 1、安全目标：、安全目标：杜绝一切伤亡事故。 2 2、机构设置、机构设置 项目成立以项目经理为组长，项目副经理为副组长的安全特别领导小组。在安全 领导小组的直接领导下，成立现场交通安全执勤小组，由专职安全员担任执勤小组组 长，项目部不定期组织各小组成员进行交通安全教育。现场由专职人员 24 小时值勤， 疏导交通。小组发现重大隐患，及时和交通管理部门联系。 安全责任小组成员名单 姓名项目部职务