宁夏天桥钢结构施工方案

宁夏天桥钢结构施工方案第一章工程概况1.1项目背景本天桥工程位于宁夏回族自治区银川市核心商业区，跨越城市主干道，连接两侧商业综合体。桥梁全长68米，主跨36米，桥面净宽5.4米，采用钢结构桁架式结构体系，设计荷载等级为人群荷载3.5kN/m²，抗震设防烈度8度，设计基本风压0.65kN/m²。1.2气候与地质条件气候特征：工程区域属中温带干旱气候，年平均气温8.5℃，极端高温38℃，极端低温-25℃，年降水量205mm，蒸发量达1500mm以上，最大冻土深度1.0米。施工期需重点应对10-11月的风沙天气（最大风速18m/s）及冬季低温对焊接质量的影响。地质条件：场地土层分布为①素填土（厚0.5-1.2m）、②粉砂（厚2.5-4.0m，松散-稍密）、③粉质黏土（厚3.0-5.0m，可塑性），地下水位埋深6.8-8.2m。地基承载力特征值fak=180kPa，需采用桩基承台基础。1.3结构形式主结构采用Q355B钢材焊接桁架，桁架高4.5米，节间长度3米，上下弦杆采用H350×200×8×12型钢，腹杆采用H200×150×6×8型钢。桥面系采用10mm厚花纹钢板+150mm厚轻质混凝土组合楼板，栏杆采用不锈钢玻璃护栏。第二章施工总体部署2.1施工组织架构设立项目经理部，配置技术负责人、安全总监、质量工程师等12名管理人员，下设钢结构加工厂、吊装作业队、焊接作业队等5个专业班组，高峰期投入劳动力65人。2.2施工分区与流程平面分区：划分三个作业区——①钢结构加工区（位于银川经济开发区工厂内）、②现场拼装区（天桥两侧各设30m×20m临时场地）、③安装作业区（桥面投影区域）。施工流程：工厂加工：材料验收→数控切割→构件组焊→无损检测→防腐涂装→编号出厂（工期45天）现场施工：测量放线→基础施工→临时支架搭设→桁架分段吊装→高空对接→桥面系安装→涂装修补→竣工验收（工期60天）2.3施工进度计划采用Project软件编制四级进度计划体系，关键线路为：桁架工厂加工→主跨桁架吊装→体系转换→桥面系施工。总工期控制在110天，其中钢结构安装阶段日均吊装效率不低于2个桁架节间。第三章主要施工方法3.1钢结构工厂加工3.1.1材料控制钢材进场需提供质保书并见证取样复试，Q355B钢材的屈服强度≥355MPa，伸长率≥20%焊接材料采用E5015焊条（用于主焊缝）和E4303焊条（用于次要焊缝），使用前经350℃×1h烘干，存入80-100℃保温筒高强螺栓采用10.9级大六角头型，摩擦面处理采用喷砂后生赤锈工艺，抗滑移系数≥0.453.1.2加工工艺切割下料：采用数控等离子切割，腹板、翼缘板等重要零件预留3mm切割余量，切割面粗糙度Ra≤25μm。构件组焊：桁架组装在15m×8m钢平台上进行，采用胎架定位，精度控制：轴线偏差≤1mm，节点偏移≤2mm焊接顺序：先焊上下弦杆对接焊缝，后焊腹杆角焊缝；同一节点先焊立缝后焊平缝，采用多层多道焊焊接质量检测：一级焊缝100%UT探伤，二级焊缝20%UT探伤，合格等级分别为Ⅰ级、Ⅱ级防腐涂装：表面处理：Sa2.5级喷砂除锈，表面粗糙度50-80μm涂装体系：环氧富锌底漆（80μm）+环氧云铁中间漆（120μm）+氟碳面漆（40μm），总干膜厚度240μm工厂涂装后粘贴临时保护膜，高强螺栓连接面涂刷防锈油并包裹防潮纸3.2现场基础施工3.2.1测量控制建立三级控制网：①首级控制点（采用GNSS静态测量建立4个控制点）、②二级控制点（采用全站仪测设6个轴线控制点）、③沉降观测点（布设12个观测点，精度±0.1mm）。3.2.2桩基施工采用Φ600钻孔灌注桩，有效桩长22m，单桩承载力特征值1800kN。施工要点：钻进速度：粉砂层≤1.5m/min，黏土层≤2.0m/min清孔后泥浆比重控制在1.15-1.20，沉渣厚度≤50mm钢筋笼分两节吊装，焊接搭接长度10d，焊缝饱满度≥85%混凝土采用C35P8，坍落度180±20mm，导管埋深控制在2-6m3.2.3承台施工承台尺寸4.8m×3.6m×1.5m，采用C40混凝土。预埋M36地脚螺栓，安装时采用钢制定位支架，轴线偏差控制在±2mm，顶面标高偏差±5mm。浇筑后覆盖薄膜+阻燃棉被养护，冬季施工时采用电伴热保温（温度≥5℃）。3.3钢结构吊装工程3.3.1吊装设备选型主吊选用250t汽车吊（36m主臂工况，最大起重量28t），辅助吊装采用50t汽车吊。吊具选用Φ32mm钢丝绳（破断拉力580kN）、10t卸扣及专用吊耳（材质Q355B，厚度20mm）。3.3.2构件分段与运输桁架分5段出厂：主跨2段（每段重22.5t，长18m），边跨3段（每段重15.8t，长12m）。运输采用低平板拖车，车速≤40km/h，转弯半径≥15m，现场堆放时设置200mm×200mm×200mm木垫块。3.3.3吊装施工临时支架：采用Φ609×16mm钢管满堂支架，纵距3m，横距4.5m，扫地杆距地200mm，横杆步距1.5m，每榀桁架下设置4个支点，支架顶部安装50t螺旋千斤顶。吊装流程：边跨第一段吊装：吊点设置在距端部1/3处，起吊角度65°，就位后临时固定主跨第一段吊装：采用双机抬吊（250t主吊+50t辅助吊），吊点间距12m，同步提升至设计位置高空对接：采用全站仪实时监测，轴线偏差≤3mm，标高偏差≤5mm，临时螺栓固定（不少于总数的25%）焊接固定：先焊下弦杆对接焊缝，后焊上弦杆，焊接完成后进行100%UT探伤3.4焊接工程3.4.1焊接工艺评定施工前完成3组工艺评定：①Q355B对接焊缝（板厚20mm，冲击温度-20℃）、②Q355B角接焊缝（焊脚尺寸8mm）、③异种钢焊接（Q355B与Q235B）。3.4.2现场焊接控制环境要求：温度≥0℃，湿度≤80%，风速≤8m/s（否则设置防风棚）预热要求：当环境温度＜5℃时，对厚度≥20mm的构件进行150℃预热（采用电加热片，升温速率≤150℃/h）焊接参数：E5015焊条，电流180-220A，电压28-32V，焊接速度150-180mm/min后热处理：厚板焊接后立即250℃×1h保温，缓冷至室温3.4.3焊缝检测外观检查：表面不得有裂纹、气孔，咬边深度≤0.5mm，余高0-3mm无损检测：一级焊缝UT探伤Ⅰ级合格，二级焊缝UT探伤Ⅱ级合格，T型接头加做MT检测3.5桥面系施工花纹钢板采用螺栓连接（M16×40高强螺栓，扭矩320N·m），板缝焊接采用CO₂气体保护焊（电流200-250A，电压24-28V）。混凝土浇筑分两次进行，第一次浇筑至80mm厚，安装剪力钉（Φ19×100mm，间距200mm）后浇筑剩余部分，采用真空吸水工艺减少收缩裂缝。第四章质量安全与环保措施4.1质量控制要点构件加工：建立"三检制"，重点控制桁架几何尺寸（允许偏差±5mm）、节点板角度（±0.5°）安装精度：主桁架垂直度≤H/2000（H为桁架高度），整体挠度≤L/400（L为跨度）涂装质量：采用磁性测厚仪检测干膜厚度（每10m²测3点），附着力测试≥5MPa（划格法）4.2安全专项措施高空作业：设置双层防护网（网目≤10cm），作业人员使用双钩安全带，攀登设施采用之字形爬梯（踏步间距300mm）吊装作业：设置吊装警戒区（半径15m），配备专职信号工，构件起吊前进行试吊（离地300mm停留10min）临时用电：采用TN-S接零保护系统，配电箱安装RCD（额定漏电动作电流30mA，动作时间≤0.1s）4.3宁夏地区特殊措施防风沙：现场堆放的钢材覆盖防雨布，焊接作业设置封闭式防风棚（风速＞10m/s时停止作业）冬季施工：焊接作业环境温度低于0℃时，采用火焰预热（预热温度120-150℃），混凝土掺加早强防冻剂（掺量3%）扬尘控制：施工现场设置雾炮机（覆盖半径30m），出入口安装车辆冲洗平台，裸土覆盖率100%第五章施工进度计划与保证措施5.1关键线路控制采用Project软件编制四级进度计划，关键节点包括：钢结构工厂加工完成（第45天）主跨桁架吊装完成（第75天）桥面系施工完成（第95天）竣工验收（第110天）5.2进度保障措施资源保障：储备Q355B钢材200t，备用2台CO₂焊机，高峰期投入3个焊接班组技术保障：采用BIM技术进行碰撞检测，提前发现35处管线冲突；对焊工进行专项培训（考核通过率100%）应急措施：针对风沙天气储备2套防风棚，与商混站签订应急供应协议（保证2h内混凝土到场）第六章验收标准与流程6.1验收依据《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205-2020《城市人行天桥与人行地道技术规范》CJJ69-95设计图纸及变更文件6.2验收内容分部分项验收：钢结构加工验收（工厂内进行，监理见证）基础结构验收（混凝土强度、钢筋保护层厚度等）钢结构安装验收（轴线、标高、垂直度等）桥面系验收（平整度、防滑性能等）荷载试验：静载试验：分级施加1.2倍设计荷载，测量跨中挠度（限值L/500）动载试验：采用5人并排行走（步频2Hz），测试结构自振频率（不应低于3Hz）6.3资料归档编制竣工资料8卷，包括：工程管理文件（施工组织设计、技术交底等）质量控制文件（材料复试报告、检测记录等）验收文件（隐蔽工程验收记录、分项工程评定表等）第七章应急预案7.1突发事件处置吊装失稳：立即启动应急电源，采用2台50t千斤顶回顶，用缆风绳临