钢箱梁架设方案

1、运城市学苑北路立交钢箱梁施 工 方 案中铁宝桥天元实业发展有限公司2011年3月4日目 录一、编制依据3二、编制原则3三、工程概况3四、施工方案4五、安全施工措施16六、设备配备17七、劳动力组织19八、本工程采用的标准、规范、技术文件21 27钢箱梁施工方案一、编制依据1、工程设计图。2、我公司在同类钢结构工程施工中的经验和技术总结。3、和钢结构工程相关的施工验收规范和质量评定标准。二、编制原则本着技术先进，组织合理，操作和适用性强的原则进行编制，作为制作和安装施工、编制具体施工组织设计的纲领性文件。三、工程概况本工程包括C匝道第一联（以下简称C1）和D匝道第二联（以下简称D2）两联钢梁，两

2、联各含主梁、防震挡块、防撞护栏、防抛网。主梁材质为Q345qD,防撞护栏材质为Q235qC（计划用Q235B代用）。C1为2X37米跨连续梁，曲线半径为R=100m。工程量为341.68吨（含防撞护栏62.97吨）。D2为2X58米跨连续梁，曲线半径为R=283m,。工程量为644.02吨（含防撞护栏98.62吨）。本桥为全焊结构，顶、底板、腹板横向对接，均为一级焊缝：纵向加劲肋与顶（底）板、外腹板以及横隔板与顶（底）板、腹板焊缝等均为一般角焊缝；侧挡板的焊缝为三级焊缝。钢箱梁接料应避免十字交叉焊缝或绕梁体一圈的环形焊缝。涂装要求:(1)钢梁内表面涂XBC06-7底面二合一漆，漆膜总厚度120

3、m；（2）钢梁外表面喷锌铝合金，涂层厚度250m，然后涂封闭漆、底漆、面漆。四、施工方案1.制造单元的划分C1全长73.92m，厂内制造时沿横向分为三个块单元。（如下图所示）沿长度方向分块如钢箱梁吊装节段平面布置图所示。D2全长115.84m，厂内制造时沿横向分为三个块单元（如下图所示）。沿长度方向分块如钢箱梁吊装节段平面布置图所示。C1钢箱梁和D2钢箱梁的制造单元即吊装单元，运输至工地后不进行预拼，直接用汽车吊吊装至桥位后进行拼装和焊接。2.架设的总体思路根据对本工程现场实际勘察，经认真分析，我们认为要使本工程能够保质、按期顺利完成，必须搞清楚工程重点、难点，并针对性地选择施工方案。总体思路

4、如下：（1）、安装工艺流程：下部结构检验 支架处地基处理 铺设路基箱 安装临时支架 搭设铁路两侧防护支撑 铁路两侧防护支撑验收 在天窗点内架设跨铁路部分钢箱梁 架设铁路两侧钢箱梁 钢箱梁调整焊接 在天窗点内拆除铁路两侧防护支架 拆除其他支撑 交工验收（2）、单件吊装重量最大为23t，选用75t汽车式起重机3.本工程重点、难点分析 (1) 工程量大，工期短，夏季施工。(2) 本工程第二跨钢箱梁跨越南同蒲铁路，钢梁吊装不能影响桥下列车的正常通行。吊车和运梁车站位位置较小，指挥难度较大，支撑地基沉降不同，给架设工作造成较大困难。 (3)本工程钢结构工程量大，工期短，吊装难度大，焊接要求高，因此钢结构

5、吊装焊接关键技术的质量控制尤为重要，它直接关系到整个工程的质量、进度、工期乃至施工成本。因此，安排在关键工序的关键人员必须是精英、设备必须一流。4.架设方案（1）吊装单元的划分C1钢箱梁和D2钢箱梁的制造单元即吊装单元，运输至工地后不进行预拼，直接用汽车吊吊装至桥位后进行拼装和焊接。最大的吊装单元长度为11.16米，重量为23吨。如钢箱梁吊装节段平面布置图所示。（2）临时支架1)支架简介C1钢梁的第一跨和D2钢梁的第二跨跨越南同蒲铁路，根据现场情况在铁路两侧采用八三式军用桥墩搭设临时支墩，墩顶采用HN400*200的型钢进行横向连接，型钢顶面铺设16mm的钢板，形成全封闭的门洞式支架。钢梁的吊

6、装及拼装焊接等工作均在支架顶面进行，不影响到铁路正常通行。（如临时支墩平面布置图所示）。临时支架的计算书附后。对于铁路两侧的支撑所占地面需要进行必要的处理，支撑所占地面各侧放宽1米挖深1米，用2:8灰土夯实至地面，在其上浇注混凝土基础，从而保证支架不会发生不均匀沉降；如果地基表面不平整，且很不坚实，则必须将地面进行平整，并根据实际情况对地基进行处理，甚至在开挖后再打灰土挤密桩，用2:8灰土夯实至地面，然后浇注混凝土基础，再进行支架搭设。由于在雨季施工，施工场地排水措施完善，每个支撑基础侧必须有排水沟，防止雨水浸泡，基础发生不均匀沉降。2）支架搭设先对支架基础所处位置的地面进行处理，然后浇注混凝

7、土基础，同时预埋支墩柱脚锚栓。在铁路线旁空地上（与铁路线保持一定的安全距离）拼装临时支墩。临时支墩拼装至设计高度后，使用汽车吊吊装至混凝土基础顶面，与预埋锚栓进行连接。铁路线两侧的支墩就位并与基础固定后，吊装门架横梁，同时与临时支墩进行连接。临时支架沿铁路线方向划分为若干立柱单元，搭设时按照立柱单元门架横梁下一立柱单元门架横梁的程序逐步向前推进，最后吊装支架顶面防护钢板。门架横梁和防护钢板的吊装在行车间隙进行，不影响列车正常通行，故不需要封闭点。(3)钢梁的吊装C1钢梁的2C、3A、3B、3C节段和D2钢梁的9A、10A、10B、10C、11B、11C节段处于铁路线的上方，吊装在铁路部门的天窗

8、点内施工，每次吊装需要2个小时。C1钢梁和D2钢梁同时吊装，按照图示分段分块情况，总共需要6个天窗点，即需要六天时间，每天在两个小时内，完成C1钢梁和D2钢梁的吊装和调整。每次吊装需要提前做好吊装的各项准备工作，然后通知铁路部门，接到铁路部门可以吊装的信号时开始吊装，必须在天窗点内完成施工，如需延长需要报铁路部门批准。钢箱梁的焊接及微调可以在铁路通行时进行(安全防护措施需得到铁路部门的验收并同意)。本工程钢箱梁吊装时要求保证钢梁的拱度和中心线，对吊装时钢箱梁的稳定性要求很高，采用1台75t汽车抬吊吊装，完全能够满足子块段的吊装。要求吊装时充分考虑施工场地的吊车和运梁车的站位位置，吊装时尽可能平

9、稳，一次吊装到位，保证吊装位置偏差尽可能小，减小吊装完成后用千斤顶调整的幅度，提高工作效率，保证施工工期。 （4）钢箱梁拱度和中心线调整钢箱梁吊装到位后，在全站仪配合下，用50T千斤顶和斜铁、垫铁做准确调整。根据设计图纸要求的钢箱梁的拱度、相对坐标把各钢箱梁单元块调整到位，并预留沉降量，军用83#墩在铁路两侧时预留沉降量5mm，在铁路上时预留沉降量1mm。调整完成后记录各点的观测数据，并用全站仪在相同的观测点上每3小时观测一次，记录好原始数据，连续观测3天，并对数据做比对，若每天的沉降量变化大于1mm，继续观测。直到消除沉降后再做细微调整，调整完成后在相同的观测点上每8小时观测一次，记录好原始

10、数据，连续观测3天，并对数据做比对，确认消除沉降量后并架设完成每幅第一跨三分之二后开始焊接。（5）钢箱梁焊接钢箱梁焊接从中间向两边进行，按腹板、底板、顶板次序对称焊接，钢箱梁应按焊接工艺规定焊接。焊接施工时必须按照图纸设计要求和焊接工艺卡要求的焊接顺序和焊接方法、焊接材料焊接，不得任意改变或更换。必须改变或更换时从新进行焊接工艺评定后征得监理同意方可施工。所有焊接人员必须持相应的焊工上岗操作证，并在现场焊接前进行试焊，射线探伤合格后征得监理同意方可参加本工程的焊接工作。焊接材料必须采用和焊接评定相同批次的焊接材料，使用不同批次的焊机材料必须从新进行焊接评定，焊接评定合格后方可使用在本工程上。按

11、照规范要求的需要对焊条和焊药进行烘干的材料，在现场施工时必须装在保温桶内，确保焊材干燥。焊接底板和腹板采用CO2气体保护焊接，底板焊接时采用陶瓷衬垫，立焊和仰焊采用焊条手把焊接，顶板采用CO2气体保护焊打底，自动埋弧焊焊接，顶板焊接时采用钢衬垫。为确保施工工期，合理安排夏季施工作业时间，必须安排两班作业人员。做好详细计划和安排，每条焊缝必须明确到个人，并做好记录。焊接完成后就进行射线探伤，合格焊缝做好记录和评定，不合格焊缝必须有碳弧气刨刨掉从新焊接，必须保证每条焊缝都是合格焊缝。配合好业主指定的射线探伤人员复检。在拼装完成后，焊接焊缝较大超过规范焊缝宽度时，不得直接焊接，必须按照焊接评定人员针

12、对具体情况确定的焊接方案焊接。（6）支座固定及落位每跨钢箱梁块段对接合拢后，要进行支座固定，在支座固定后，方可进行整体落位。落位在与钢箱梁直接相关的所有焊接工作完成探伤复检后进行。钢箱梁落位是指钢箱梁脱离安装支承状态，变成设计支承状态的过程。多跨连续钢箱梁落位是多跨连续钢箱梁施工的一个很重要的步骤，必须有组织有秩序地进行。每跨钢箱梁落位时宜在相邻跨钢箱梁焊接完成后进行。多跨连续钢箱梁落位时应从每跨中间向两边缓慢逐点落位，支撑处用千斤顶顶起后扯掉钢垫板，多个千斤顶同步缓慢卸力，直到千斤顶不受力为止。用全站仪测量落位过程桥面变化，并做好记录。（7）测量a、对基础轴线及预埋件标高必须进行复测。b、在

13、安装前对钢梁子块段检测应按有关规定进行外形尺寸的检测，安装过程中，对子块段安装就位和对接位置和标高进行监测控制。c、在安装结束后，对结构进行验收测量。除按一般规范内容进行外，应增加检测分段顶端标高和支座的水平位移。具体可用全站仪测量控制。d、纵、横向轴线测量根据全站仪确定定位点，控制点采用J2经纬仪测放轴线。e、标高测量根据土建提供标高控制点，采用水准仪测试水平标高，要求在每个区间设置二个标高控制点。f、测量工具的统一：涉及到钢结构制作与安装两方面，以及土建与钢箱梁之间的测量工具必须统一。5.焊接工艺方案焊接在门架顶面进行，门架顶面铺设有16mm钢板，整个焊接过程中不影响铁路运营。、焊接施工方

14、案的基本原则以自动焊接为主，尽量以机械代替手工操作，确保焊接质量的稳定。CO2气体保护焊接在几座大桥中已广泛应用，并已证明了是可靠的焊接方法，本桥中将大量采用CO2气体保护焊接，在保证需要焊接质量的同时，减小焊接变形，提高生产效率。选择焊接材料中的优质材料，确保焊接接头各项技术指标与母材相匹配，全面满足设计标准。选择合理的焊接顺序及焊接工艺参数来控制焊接变形。、焊接材料在该桥的焊接中，为了降低成本和提高劳动生产率，采用埋弧自动焊和CO2气体保护焊，定位焊采用手弧焊。焊接材料分别为：埋弧自动焊对接：焊丝为H08A、H08MnA+HJ431埋弧自动焊角接：焊丝为H08A+HJ431坡口角接：焊丝为

15、H08Mn2E+ SJ101CO2气体保护半自动焊用ER50-6O焊丝；手工电弧焊用SH507.01焊条。、焊接方法结合本桥的实际结构特点，并参照以往类似结构焊接方法，对本桥实施以下焊接方案，具体详见焊接工艺卡。、块单元的焊接因箱型顶板、底板被分为单元板块制造，每个块单元有24mm厚的板条加劲肋，考虑生产效率和焊缝质量，优先采用埋弧自动焊进行焊接。、腹板与顶板、底板的焊接腹板与顶板、底板均为坡口熔透焊缝，根据结构形式，拟采用埋弧自动焊和CO2气体保护焊进行焊接。、横隔板对接由于箱型划分为块单元制造，因此隔板在组装时需要对接，隔板厚度为16mm，桥位隔板对接采用CO2气体保护焊进行双面立位焊接。

16、、顶板、底板及腹板的对接工地焊接顶板纵向焊缝对接采用单面焊双面成型焊接，背面贴陶质衬垫，底层用CO2气体保护焊进行打底焊，中上层填充和盖面焊道采用万能式埋弧自动焊平位焊接或CO2气体保护焊焊接。底板纵向焊缝对接采用单面焊双面成型焊接，焊接材料为ER50-6，个别部位采用手工电弧焊进行，焊接材料为SH507.01。、定位焊缝定位焊全部采用手工电弧焊进行，焊接材料为SH507.01。、焊接质量保证措施a.从事该桥焊接的焊工必须持证上岗。b.所使用的焊接材料确保各项指标均满足相关的标准。c.焊接材料的仓储严格按库房标准管理，工作现场认真执行保管、烘干、保温、领用等规定，确保不混料（参照JB3223-

17、83）。d.保证焊接设备的完好，确保工作中正常运转，满足质量要求。e.制作适当的焊接胎架，便于操作、控制变形。f.完善检验程序，优化检验手段，确保每条焊条缝都在受控状态，确保每条焊缝都能达到设计标准，并有完整的检验记录。6.涂装工艺方案钢箱梁在桥位上组装焊成整体后，进行工地焊缝的补涂装和钢箱梁最后一道涂层的整体涂装。补涂装在支架顶面进行，不影响桥下列车的正常通行。7.临时支架的拆除钢箱梁焊接涂装完成后，进行支架拆除。拆除快铁路两侧支架时，需要在铁路列车运行间隙进行，正格拆除过程需要9天时间。拆除过程如下图所示：（1）拆除时先拆除支架与钢箱梁支架的型钢支墩，拆除后利用跨铁路上门型支架上的平台把支

18、墩用人工运到两侧可以吊车可以吊装的位置，用吊车把支墩吊下。拆除支架上支墩用时2天。（2）拆除门型支架上的钢板，用小型卷扬机把型钢上敷设的钢板拖到两侧吊车能吊的位置，然后用吊车吊下。门型支架上的钢板用时3天时间。（3）用吊车拆除支架两侧，吊车能够到位置的H400*200的型钢，然后利用小卷扬把箱梁下的型钢，顺83敦支架上的型钢拖出，然后利用吊车吊下，整个过程需要在铁路运行间隙进行，拆除CD匝道的型钢用时4天时间。8.跨铁路线施工工期计划跨铁路线施工时，C匝道第一联钢梁和D匝道第二联钢梁同时进行，从临时支墩的拼装到临时支墩的拆除共计需要40天时间。（1）支撑搭设 10天（2）钢梁吊装 10天（3）

19、钢梁焊接 8天（4）钢梁补涂装 5天（5）支撑拆除 6天五、安全施工措施1、安全目标：杜绝一切伤亡事故和火灾事故。2、安全保证体系 项目经理 安全部 安全监理 安检工程师 各项目安全员各班组安全员(兼) 3、在施工前必须逐组进行安全技术交底，其交底内容针对性要强，并做好记录，并明确安全责任制。4、树立“安全第一，预防为主”的思想，严格遵守各项操作规程和各项安全生产制度，杜绝违章作业和违章指挥。5、施工人员进入工地都必须进行安全三级教育，签订安全生产合同。6、坚持安全交底，周末安全会，领导安全值班以及安全奖罚制度。7、施工现场必须设置安全警戒标志，危险区禁止非施工人员进入，施工现场设5名安全员，

20、及时检查安全防护设施，监督制止违章作业。六、设备配备1.测量仪器设备序号设备名称型号功能数量1激光经纬仪J2/22水准仪S3/23全站仪GTS-701系列测程2400m，测距精度2mm14钢卷尺5m把105钢卷尺10m把56钢卷尺30m把37钢卷尺50m把38钢板尺0.3m把59钢板尺1.0m把52.运输设备序号设备名称规格及型号数量（台）140吨平板车红岩车板车3210吨载重汽车JN16343.板材加工设备序号设备名称规格及型号数量（台）1油压机1500吨、800吨32三星轧车P-5、25X8500mm33刨边机8000mm、16000mm34门式切割机F.P.9000D35二轴数控切割机S

21、icomatl：10P-A36数控等离子切割机MYNVC-8000D37钢板预处理流水线JN899-29938单柱油压机YHD41-610.9M34主要焊接设备序号设备名称规格及型号数量（台）1直流焊机AX-32022交流焊机BX1（2）-500 23自动焊机BX2-1000 24CO2焊机CPXS-500 105.无损探伤设备序号设备名称规格及型号数量（台）1超声波探伤仪USL-32、CTS-22、UM212射线探伤仪/16.其他设备序号名称用途单位数量备注1汽 车10t载重车台32汽 车生活车台23电焊机交流32KVA台24电焊机直流14KW台25磨光机产品整修打磨用206空压机6m3台2

22、7千斤顶QL32台208千斤顶QL16台109倒 链5t台410倒 链1.5-2.0t台1011电焊条烘箱红外线自控台412焊条保温筒防潮式台1013碳弧气刨套414型 钢t1015钢 轨m12016滚 轮只6217滑 轮30t开口单门只418木 板厚50mmm37519钢 板14-16t2520方 木1501502000mmm357.辅助材料一览表序号名称规格数量1CO2焊丝1.21.6满足施工需要2电焊条SH.J506 3.2、4.0、5.0满足施工需要3CO2氧气乙炔气体满足施工需要4石棉绒满足施工需要5石棉布满足施工需要6碳精棒810满足施工需要7彩条布满足施工需要8白玻璃满足施工需要

23、9黑玻璃满足施工需要10焊工劳保用品满足施工需要8吊装设备序号设备名称规格及型号数量（台）1汽车吊75T 22汽车吊50T2七、劳动力组织劳动力组织序号工种人数作业内容1现场指挥2施工组织与管理2技术人员3技术方案制定，技术交底、指导，作各项施工记录3质检员2施工过程监控、工程质量检验4架子工12膺架搭设5起重工4起吊钢梁6安装工18钢梁预拼、桥上拼装，高强螺栓连接7电焊工4钢梁横梁的焊接11电 工1电力线的安装、日常检修、拆除12测量工2施工测量放样，钢梁就位监控，梁板砼浇筑时支架沉降监控13安全员1安全措施的制定与落实，安全生产检查合计59八、本工程采用的标准、规范、技术文件GB.5020

24、5-95钢结构工程施工及验收规范GB.50221-95钢结构工程质量检验评定标准JGJ81-2002建筑钢结构焊接核技术规程GB10854-89钢结构焊缝外形尺寸GB5118-95低合金钢焊条GB1300-77焊接用钢丝GB1558-84对接焊缝超声波探伤GB/T11345-89钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级GB3323-87钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级JB3223-83焊条质量管理规程GB/T14957-94钢熔化焊用钢丝GB/T8110-1995气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝GB1558-84对接焊缝超声波探伤JTJ07198铁路工程质量检验评定标准JTJ0412000铁路

25、桥涵施工技术规范GB503002001建筑工程施工质量验收统一标准GB502052001钢结构工程施工质量验收规范GB979388热喷锌和锌合金涂层GB979588热喷铝和铝合金涂层GB979488热喷锌和锌合金涂层试验方法GB979688热喷铝和铝合金涂层试验方法临时支架计算书比较C匝道第一联和D匝道第二联的支架布置和支架顶面的荷载分布情况，D匝道第二联的支架受力较大，故对其支架受力进行分析和计算。支架布置见D2钢梁与跨铁路线支架位置关系图。封闭的门洞式支架顶面荷载包括钢梁自重和拼装焊接过程中的施工荷载。1. 钢梁自重D2钢梁自重545.4吨，换算为均布荷载为P=545.4*10/(4.5*

26、115.84)=10.463KN/M22. 施工荷载按8KN/M2计算3. 风压标准值取0.45 KN/M2一、 门架横梁检算如图中所示，钢梁节段10与节段11处的门架横梁承担的荷载最大。偏于安全考虑，假设钢梁横断面中心线处于门架横梁跨中。（一）材料及截面门架横梁选用截面为HN400X200型钢，材质为Q345B,计算跨度取7M.（二） 荷载1. 钢梁重量：q1=10.463X0.5X11.16=58.384 KN/M，作用长度为4.5M；2. 施工荷载：q2=8X0.5X11.16=44.64 KN/M，作用长度为7M；3. 横梁自重（含防护钢板）：2.493 KN/M，作用长度为7M。（三

27、）强度及稳定性验算跨度为 7 M 截面为 HN400x200 截面Ix = 2.37e+008 mm4 截面Wx = 1.185e+006 mm3 面积矩Sx = 642976 mm3 腹板总厚 8 mm 塑性发展系数 x = 1.05 整体稳定系数 b = 1 由最大壁厚 13 mm 得： 截面抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 310 MPa 截面抗剪强度设计值 fv = 180 MPa 剪力范围为 -204.344-204.344 KN 弯矩范围为 -357.602-5.20833e-006 KN.M 最大挠度为 37.386 mm (挠跨比为 1/187) 由 Vmax x Sx / (I

28、x x Tw) 得 计算得最大剪应力为 69.2976 MPa 满足! 由 Mx / (x x Wx) 得 计算得强度应力为 287.404 MPa 满足! 由 Mx / (b x Wx) 得 计算得稳定应力为 301.774 MPa 满足! 受压翼缘外伸宽度与厚度之比为 7.38462 满足!(GB50017-2003 第32页 4.3.8) 腹板高厚比为 46.75 无局部压应力可不配置加劲肋!(GB50017-2003 第26页 4.3.2)二、 支墩检算钢梁安装节段临时支承于支架顶面，钢梁采用两端支承，其重量通过门架横梁传至铁路线两侧的支墩。偏于安全考虑，假设钢梁一个安装节段一端的重量全部分配在一侧支墩顶面。(一) 材料及截面八三式军用桥墩的材料为16Mn，抗拉抗压强度设计值f=310MPa.支墩单肢截面尺寸为200*262，其截面面积为7656MM2,立柱计算单元截面如下图所示。Ix=7656X7502X4=1.7226X1010 MM4ix=1.7226X1010/(7656X4)=750 MMIy=7656X8752X4=2.3447X1010 MM4iy=2.3447X1010/(7656X4)=875 MM（二）荷载1. 钢梁重量：P1=10.463X4.5X11.16=52