钢拱塔吊装施工方案

钢拱塔吊装施工方案一、工程概况1.1项目背景本项目为城市跨江桥梁工程，主桥采用双塔双索面钢箱梁斜拉桥结构，其中钢拱塔为全钢结构，单塔总高度126.5m，分为下塔柱、中塔柱、上塔柱及拱顶段四个节段。单塔总重约2800t，采用Q355ND低合金高强度结构钢，焊接质量等级要求达到一级标准。1.2结构特点分段划分：下塔柱（2节，高18m/节）、中塔柱（3节，高22m/节）、上塔柱（2节，高25m/节）、拱顶段（1节，高16.5m），共计8个吊装节段连接方式：节段间采用M30高强度螺栓连接（摩擦面抗滑移系数≥0.45），接缝处设置焊接衬板安装精度：轴线偏差≤5mm，高程偏差≤3mm，整体倾斜度≤1/3000二、施工总体部署2.1施工流程施工准备→2.吊装设备进场→3.下塔柱安装→4.中塔柱安装→5.上塔柱安装→6.拱顶段合龙→7.附属结构安装→8.验收2.2施工分区A区：塔座基础施工区（已完成）B区：钢拱塔安装区（半径50m作业范围）C区：构件堆放区（划分8个节段存放位，设置防雨棚）D区：临时拼装区（20m×30m，设置200t龙门吊）2.3资源配置设备类型规格型号数量备注主吊机械300t汽车吊1台36m主臂工况辅助吊装150t履带吊1台带超起装置运输车辆40m低平板拖车3辆含液压转向系统测量仪器LeicaTS60全站仪2台精度0.5mm+1ppm焊接设备CO₂气体保护焊机8台配套除尘装置临时支撑Φ630×10钢管20根材质Q235B三、施工准备3.1技术准备图纸会审：组织设计院、监理、施工单位进行三维模型会审，重点核查节段接口尺寸深化设计：完成每个节段的吊点设计（每个节段设置4个吊耳，承载力≥500t）模拟分析：采用MidasCivil建立吊装工况有限元模型，验算最大应力185MPa（小于Q355ND屈服强度345MPa）3.2场地准备吊装区域地基处理：采用200mm厚C30混凝土硬化，下设300mm级配碎石垫层，地基承载力≥250kPa临时道路：宽度6m，转弯半径15m，坡度≤10%排水系统：设置300m环形排水沟，配备4台Φ150污水泵3.3构件验收进场检验：外观检查：无裂纹、凹陷、变形，表面粗糙度Ra≤12.5μm尺寸复核：节段长度偏差±3mm，对角线偏差≤2mm材料证明：提供每批次钢材的力学性能报告及探伤报告预拼装：在D区进行相邻节段预拼装，检查接缝间隙≤1mm四、主要施工方法4.1下塔柱安装4.1.1吊装工艺吊具配置：采用4点吊装，配备4套100t卸扣+3m长钢丝绳（破断拉力≥500t）吊装参数：起吊重量：180t（含吊具）作业半径：12m起升高度：22m安装步骤：塔座基础面找平（设置8个调节螺栓）第一节段吊装就位，采用4台100t螺旋千斤顶调平全站仪三维定位后，临时固定采用8根Φ32精轧螺纹钢斜拉4.1.2质量控制轴线偏差：使用全站仪进行三维坐标监测，每小时记录一次数据高程控制：采用水准仪配合铟钢尺测量，精度达到±1mm焊接顺序：采用对称焊接法，先焊横缝后焊纵缝，层间温度控制在150-250℃4.2中塔柱安装4.2.1吊装稳定性控制设置临时抗风缆：每个节段安装4道Φ20钢缆（破断力≥200kN），与地面锚碇连接风荷载控制：当风速≥12m/s时停止吊装作业动态监测：在节段顶部安装倾角仪，实时监测偏位值≤30mm4.2.2高强螺栓施工螺栓分类：摩擦型：M30×80，性能等级10.9级承压型：M24×60，性能等级8.8级施工工艺：初拧：扭矩300N·m（电动扭矩扳手）终拧：扭矩650N·m（转角法施工，终拧角度120°）验收：采用扭矩复拧检查，合格率100%4.3上塔柱安装4.3.1吊装稳定性计算吊点位置：设置在距离节段顶部1/3高度处（经ANSYS受力分析验证）吊索角度：控制与铅垂线夹角≤30°，避免产生水平分力稳定性系数：按最不利工况计算K=2.8（规范要求≥1.5）4.3.2测量控制网建立独立控制网：设置6个强制对中观测墩测量频率：每安装一个节段进行3次测量（就位后、临时固定后、永久连接后）数据处理：采用最小二乘法平差，确保闭合差≤2mm4.4拱顶段合龙4.4.1合龙工艺合龙温度控制：选择日气温最低时段（5:00-7:00），合龙温度15±3℃合龙间隙调整：竖向：采用4台50t液压千斤顶（行程150mm）横向：设置2台20t水平千斤顶临时锁定：安装16组钢牛腿临时固结，每个牛腿抗剪承载力≥500kN4.4.2合龙监测位移监测：在合龙口两侧设置4个监测点，每15分钟记录一次应力监测：布置12个应变片（采用振弦式传感器），实时传输数据合龙精度：最终偏差控制在竖向2mm、横向1.5mm内五、安全保证措施5.1高空作业防护设置环形安全通道：宽度1.2m，采用Φ48×3.5钢管搭设，满铺防滑脚手板防坠落装置：每个作业面设置双绳防坠系统，配备速差自控器（有效长度5m）临边防护：高度1.2m防护栏杆，张挂密目安全网（网目密度≥2000目/100cm²）5.2吊装安全控制吊装警戒：设置3层警戒区（半径10m/30m/50m），配备8名安全员吊具检查：钢丝绳：每捻距断丝数≤12丝卸扣：无变形、裂纹，销轴保险齐全信号指挥：采用对讲机（频道单独设置）+旗语指挥，配备4套备用电池5.3应急预案台风预警：风速≥15m/s时，所有吊装设备收杆锚固已安装节段增设8道临时缆风绳构件坠落：配置2套应急救援包（含液压破拆工具）现场设置医疗救护点，配备AED除颤仪火灾事故：每个作业面配置2组ABC干粉灭火器（4kg/组）焊接作业办理动火证，配备看火人及接火斗六、质量保证措施6.1焊接质量控制焊工要求：持证上岗，考试合格项目覆盖所有焊接位置焊接材料：焊丝：ER50-6（Φ1.2mm），烘干温度150℃×1h保护气体：CO₂纯度≥99.9%，露点≤-40℃无损检测：超声检测：100%检测，Ⅰ级合格磁粉检测：角焊缝100%检测，Ⅰ级合格6.2测量精度控制仪器管理：全站仪：每季度校准一次，期间核查每月1次水准仪：i角误差≤15″，每两周检校环境修正：温度修正：根据实测温度对钢尺读数进行修正（α=1.2×10⁻⁵/℃）大气折光：采用双向观测法消除影响6.3工序验收分项验收：每个节段安装完成后进行分项验收，共8个分项隐蔽工程：高强螺栓连接面处理、焊接衬板安装等需留存影像资料第三方检测：邀请第三方机构进行3次关键节点检测（下塔柱完成、中塔柱完成、合龙后）七、施工进度计划7.1关键线路下塔柱安装（15d）→中塔柱安装（25d）→上塔柱安装（20d）→拱顶段合龙（10d）7.2进度保障措施资源保障：备用2台焊机、3名焊工，确保连续作业天气应对：编制雨季施工专项方案，配备防雨布（覆盖面积2000m²）夜间施工：配备4套3000W投光灯，照明度≥50lux，设置声光报警装置八、环境保护措施噪声控制：昼间≤70dB，夜间≤55dB（采用低噪声液压剪代替气割）焊接作业设置移动式声屏障（降噪量≥25dB）扬尘治理：场区道路每日洒水3次（采用雾炮车）焊接烟尘收集率≥90%（配备焊烟净化器）固废处理：废焊丝、焊渣分类存放，交由有资质单位处置生活垃圾日产日清，设置4个分类垃圾桶九、验收标准主控项目：轴线位置偏差：允许偏差±5mm（实测≤3mm）高强螺栓终拧扭矩：偏差±10%（采用扭矩扳手检查）焊缝质量：100%Ⅰ