宁波市北环快速路工程主线桥钢箱梁安装方案.doc

一、总体概述
1.1 工程简介
宁波市北环快速路工程施工Ⅱ标段（K2+450.5～K4+808.5）工程范围西起宏图路，东至洪塘中路。全长采用双层高架桥形式，在现有宁波北环线上建造，其中上层为高架主线桥，下层为轨道交通4号线。主线全长2358m，含广元路互通立交（近期实施部分）。
钢桥主要参数如下表所示。
宁波市北环快速路工程施工Ⅱ标段各类钢桥主要参数表
钢桥类别
起始墩号
里程范围（m）
跨径（m）
重量（t）
备注
高架主线钢箱梁
Pm85～Pm88
K2+803.5～K2+984.5
40
3871

注：上表中及本方案中重量数据均为大概值，仅作方案参考使用。
高架主线叠合梁及轨道交通叠合梁成桥效果图如下。

高架主线钢箱梁及广元立交钢箱梁成桥效果图如下。
Psw匝道钢箱梁
高主线钢箱梁

原宁波市北环线为双向六车道通行能力，均为沥青路面。
现由于施工需要，出城方向的车辆行驶至洪塘中路时右转，从江北大道绕道行驶，进城方向的车辆仍在北环线上行驶，在广元路和洪塘中路路口均有车辆穿过施工区域进入北环线。
1.2 工地安装总体思路
在Pm88桥墩处搭设工作平台，并沿Pm88～Pm85方向搭设滑道支撑及滑道纵梁，利用350吨汽车吊在Pm88桥墩外将各分段吊装至工作平台完成各分段间的纵缝焊接形成整体节段，再通过梁段牵引体系将节段牵引到位。同理对后续分段进行吊装、焊接、牵引，待节段到达桥位一定数量后进行节段间环缝的焊接，直至全桥合拢。
1.3 临时支墩及吊车站位处地基处理
各跨内钢梁在工地拼装或安装时，要对相应的地基进行处理：
a、混凝土路面：在基础较好的混凝土路面架设临时支墩时需打膨胀螺栓固定，同时路面不平整的可垫钢板找平；吊车支腿站位时需垫放枕木，路面不平整的也可垫钢板找平，如下图所示：

b、软基路面：遇到软基路面时，需先对基础进行硬化处理，再将路面轧平整，路面有较小弧面的可垫钢板处理。处理完后再架设临时支墩及吊车站位，如下图所示：

1.4 吊索具选用原则
1.4.1 吊耳选用
选用材料材质不低于Q345C的钢板制作吊耳，根据钢梁吊装重量大小，拟选用两种规格的吊耳，详图如下。

吊耳1详图（适用于40t～80t）
σmax=F/As=64.3MPa＜325MPa，满足吊装要求。

吊耳2详图（适用于20t～40t）
σmax=F/As=40.5MPa＜325MPa，满足吊装要求。
1.4.2 钢丝绳选用
根据钢梁分段的重量，现拟选用6×37的钢丝绳，钢梁吊装采用四根钢丝绳的四点吊法。
查表选用直径φ66mm、公称抗拉强度为1870MPa的钢丝绳，其钢丝破断拉力总和为2590kN。
S总＜2590kN，满足吊装荷载要求。
1.4.3 卸扣选用
根据吊耳布置及荷载分布情况，并参照起重用卸扣标准（JB 8112-1999），卸扣的额定起重量拟定为35吨或50吨，并根据具体钢梁重量进行选用。
1.4.4 临时支墩选用
本工程现场用临时支墩，主要由φ426×10mm的钢管通过角钢∠75×6mm、槽钢[20a连接而成的立体钢支墩。详图如下：

图中宽度B及高度H将根据具体所需进行设计、制造。
1.5 工地焊接用材料及主要焊接方法
工地钢梁间的纵缝、环缝，对于板厚≥40mm的对接焊缝处，开制V形坡口，坡口角度为40°，装配间隙为6mm；对于板厚＞40mm的对接焊缝处，开制V形坡口，坡口角度为50°，装配间隙为6mm。其坡口形式如下。

顶、底、腹板均采用陶瓷衬垫单面焊双面成形，其中顶板及有施工条件的底板采用实芯焊丝焊丝CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊盖面的焊接方法，腹板及无施工条件的底板采用实芯焊丝CO2气体保护焊打底、盖面的焊接方法。
高架主线叠合梁中，横梁顶板与横梁腹板的双面角焊缝采用手工电弧焊（E5015焊条，φ3.2mm或φ4.0mm）或实芯焊丝CO2气体保护焊（ER50-6，φ1.2mm）。横梁底板与主梁底板对接焊缝重，横梁底板板厚20mm时，对接焊缝处开制V形坡口，坡口角度为50°，装配间隙为6mm，横梁底板板厚12mm时，对接焊缝处开制单边V形坡口，坡口角度为45°，装配间隙为6mm，采用陶瓷衬垫单面焊双面成形，实芯焊丝CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊盖面的焊接方法。其坡口形式如下。

工地最后一道面漆涂装施工
工地钢梁定位、焊接完毕且整体报检合格后，再进行外表面最后一道面漆的涂装。为便于涂装施工，可搭设简易滑车或门式脚手架。
二、编制依据
l 《宁波市北环快速路施工Ⅱ标段钢结构设计图纸》
l 《宁波市北环快速路施工Ⅱ标段钢结构制造、运输、安装 施工组织设计》
三、工地安装方案
Pm85～Pm88高架主线钢箱梁安装方案
3.7.1 现场场地状况
Pm85～Pm88三跨为高架主线钢箱梁，位于北环线与广元大道的交汇处，该区域内施工时需保证北环线南侧进城方向车辆正常通行。Pm85～Pm88三跨高架主线钢箱梁下方穿行的有Pne10～Pne11(E联)的匝道钢箱梁和Pgy18～Pgy19(N联)的匝道钢箱梁以及下方并行的轨交叠合梁。Pm85～Pm88三跨施工时，下方的匝道钢箱梁与轨交叠合梁均未建设。

6

Pm85～Pm88三跨施工区域平面布置示意图

Pm85～Pm88三跨施工区域立面布置示意图

Pm85桥墩构造示意图 Pm86桥墩构造示意图

Pm87桥墩构造示意图 Pm88桥墩构造示意图

Pm85-1桥墩构造示意图 Pm86-1桥墩构造示意图 Pm87-1桥墩构造示意图
3.7.2 钢梁分段划分情况
Pm85～Pm88三跨的钢结构安装工作内容包括：高架主线钢箱梁所有节段的安装。
钢梁分段划分示意图如下。

高架主线钢箱梁分段划分立面示意图

高架主线钢箱梁分段划分顶平面示意图
各分段参数统计表如下：
序号
节段编号
分段编号
最大外形尺寸(mm)
数量
分段重量（t）
节段重量（t）
1
L1
L1T1
3545×2750×7890
1
28
341
2
L1X1
3545×3900×7890
1
32
3
L1X2
3545×3900×7890
1
35
4
L1X3
3545×4100×7890
1
41
5
L1X4
3545×3900×7890
1
35
6
L1X5
3545×5550×7890
1
45
7
L1X6
3545×5850×12290
1
68
8
L1X7
3545×5650×12290
1
57
9
L2
L2T1
707×2750×9425
1
8
176
10
L2X1
3545×3900×9425
1
21
11
L2X2
3545×3900×9425
1
22
12
L2X3
3545×4100×9425
1
31
13
L2X4
3545×3900×9425
1
22
14
L2X5
3545×4000×9425
1
22
15
L2X6
3545×3069×9425
1
21
16
L2X7
3545×4220×9650
1
21
17
L2T2
707×2920×9840
1
8
18
L3
L3T1
707×2750×10900
1
9
197
19
L3X1
3545×3900×10900
1
28
20
L3X2
3545×3900×10900
1
29
21
L3X3
3545×4100×10900
1
36
22
L3X4
3545×3900×10900
1
29
23
L3X5
3545×5283×10900
1
29
24
L3X6
3545×4200×10900
1
28
25
L3T2
707×2900×10900
1
9
26
L4
L4T1
707×2750×10900
1
9
197
27
L4X1
3545×3900×10900
1
28
28
L4X2
3545×3900×10900
1
29
29
L4X3
3545×4100×10900
1
36
30
L4X4
3545×3900×10900
1
29
31
L4X5
3545×4290×10900
1
29
32
L4X6
3545×4060×10900
1
28
33
L4T2
707×2900×10900
1
9
34
L5
L5T1
707×2750×10900
1
10
202
35
L5X1
3545×3900×10900
1
28
36
L5X2
3545×3900×10900
1
30
37
L5X3
3545×4100×10900
1
36
38
L5X4
3545×3900×10900
1
30
39
L5X5
3545×4000×10900
1
30
40
L5X6
3545×3900×10900
1
28
41
L5T2
707×2752×10900
1
10
42
L6
L6T1
707×2750×7650
1
9
199
43
L6X1
3545×3900×7650
1
24
44
L6X2
3545×3900×7650
1
25
45
L6X3
3545×4100×7650
1
31
46
L6X4
3545×3900×7650
1
25
47
L6X5
3545×4000×7650
1
25
48
L6X6
3545×3900×7650
1
24
49
L6T2
707×3150×7650
1
8
50
L6T3
3545×3080×9680
1
28
51
L7
L7T1
707×2750×7525
1
9
209
52
L7X1
3545×3900×7525
1
30
53
L7X2
3545×3900×7525
1
31
54
L7X3
3545×4100×7525
1
39
55
L7X4
3545×3900×7525
1
31
56
L7X5
3545×4000×7525
1
30
57
L7X6
3545×3900×7525
1
30
58
L7T2
707×2750×7525
1
9
59
L8
L8T1
707×2750×10900
1
9
207
60
L8X1
3545×3900×10900
1
30
61
L8X2
3545×3900×10900
1
31
62
L8X3
3545×4100×10900
1
38
63
L8X4
3545×3900×10900
1
31
64
L8X5
3545×4000×10900
1
29
65
L8X6
3545×3900×10900
1
30
66
L8T2
707×2750×10900
1
9
67
L9
L9T1
707×2750×10900
1
9
207
68
L9X1
3545×3900×10900
1
30
69
L9X2
3545×3900×10900
1
31
70
L9X3
3545×4100×10900
1
38
71
L9X4
3545×3900×10900
1
31
72
L9X5
3545×4000×10900
1
29
73
L9X6
3545×3900×10900
1
30
74
L9T2
707×2750×10900
1
9
75
L10
L10T1
707×2750×10900
1
9
207
76
L10X1
3545×3900×10900
1
30
77
L10X2
3545×3900×10900
1
31
78
L10X3
3545×4100×10900
1
38
79
L10X4
3545×3900×10900
1
31
80
L10X5
3545×4000×10900
1
29
81
L10X6
3545×3900×10900
1
30
82
L10T2
707×2750×10900
1
9
83
L11
L11T1
707×2750×10900
1
9
207
84
L11X1
3545×3900×10900
1
30
85
L11X2
3545×3900×10900
1
31
86
L11X3
3545×4100×10900
1
38
87
L11X4
3545×3900×10900
1
31
88
L11X5
3545×4000×10900
1
30
89
L11X6
3545×3950×10900
1
29
90
L11T2
707×2820×10900
1
9
91
L12
L12T1
707×2750×10900
1
10
220
92
L12X1
3545×3900×10900
1
32
93
L12X2
3545×3900×10900
1
33
94
L12X3
3545×4100×10900
1
39
95
L12X4
3545×3900×10900
1
33
96
L12X5
3545×3164×10900
1
32
97
L12X6
3545×3950×10900
1
31
98
L12T2
707×2780×10900
1
10
99
L13
L13T1
707×2750×7650
1
9
228
100
L13X1
3545×3900×7650
1
29
101
L13X2
3545×3900×7650
1
30
102
L13X3
3545×4100×7650
1
39
103
L13X4
3545×3900×7650
1
29
104
L13X5
3545×2178×7650
1
16
105
L13X6
3545×3950×7650
1
29
106
L13T2
707×3150×7650
1
8
107
L13T3
3545×3080×10170
1
39
108
L14
L14T1
707×2750×7675
1
7
133
109
L14X1
3545×3900×7675
1
22
110
L14X2
3545×3900×7675
1
23
111
L14X3
3545×4100×7675
1
29
112
L14X4
3545×5360×7675
1
23
113
L14X5
3545×3950×7675
1
22
114
L14T2
707×2780×7675
1
7
115
L15
L15T1
707×2750×10900
1
9
181
116
L15X1
3545×3900×10900
1
30
117
L15X2
3545×3900×10900
1
32
118
L15X3
3545×4100×10900
1
39
119
L15X4
3545×4707×10900
1
32
120
L15X5
3545×3950×10900
1
30
121
L15T2
707×2800×10900
1
9
122
L16
L16T1
707×2750×10900
1
9
175
123
L16X1
3545×3900×10900
1
29
124
L16X2
3545×3900×10900
1
31
125
L16X3
3545×4100×10900
1
37
126
L16X4
3545×4050×10900
1
31
127
L16X5
3545×4050×10900
1
29
128
L16T2
3545×2840×10900
1
9
129
L17
L17T1
707×2750×10900
1
9
175
130
L17X1
3545×3900×10900
1
29
131
L17X2
3545×3900×10900
1
31
132
L17X3
3545×4100×10900
1
37
133
L17X4
3545×3900×10900
1
31
134
L17X5
3545×3900×10900
1
29
135
L17T2
707×2750×10900
1
9
136
L18
L18T1
707×2750×10900
1
9
175
137
L18X1
3545×3900×10900
1
29
138
L18X2
3545×3900×10900
1
31
139
L18X3
3545×4100×10900
1
37
140
L18X4
3545×3900×10900
1
31
141
L18X5
3545×3900×10900
1
29
142
L18T2
707×2750×10900
1
9
143
L19
L19T1
3545×2750×7890
1
29
235
144
L19X1
3545×3900×7890
1
32
145
L19X2
3545×3900×7890
1
35
146
L19X3
3545×4100×7890
1
41
147
L19X4
3545×3900×7890
1
35
148
L19X5
3545×3900×7890
1
34
149
L19T2
3545×2750×7890
1
29
合计
149
3871

3.7.3 工地安装系统
1、工地安装系统概述
工地安装系统主要包含：下部支撑体系，滑道纵梁体系，梁段牵引体系等。
下部支撑体系用以支撑滑道纵梁及钢箱梁节段的重量，梁段牵引体系用以牵引钢箱梁节段至桥位。
28

高架主线钢箱梁工地安装系统平面布置示意图

高架主线钢箱梁工地安装系统立面布置示意
A、下部支撑体系
下部支撑体系主要由钢管支墩、箍紧装置、柱间支撑、上部横梁及连接件等构成。

如上图所示，钢管支墩通过连接件与箍紧装置相连，箍紧装置则与桥墩立柱环抱，为保证箍紧装置不损伤或尽量少损伤桥墩立柱，箍紧装置与桥墩立柱间设置橡胶层。钢管支墩顶部设上部横梁用于搁置滑道纵梁。
如左图所示，在非支墩处的钢管支墩在地面使用膨胀螺栓固定，并在两支墩间用圆钢管横向连接以保证横向稳定性。

如左图所示，在永久支墩的墩顶设置钢板，钢板与永久支墩捆绑固定，钢管支墩组与钢板固定，在两横向及纵向支墩间用圆钢管横向连接形成整体。

B、滑道纵梁体系
滑道纵梁体系主要由双滑道纵梁（单侧）、平联、横联及连接件等构成。

双滑道纵梁采用工字型杆件（1600mm×300mm×12mm×20mm）通过上、下平联（∠90 mm×6 mm）连接而成，本项目每侧各设一根双滑道纵梁，两侧共两根。双滑道纵梁上翼板上铺设P43钢轨以供船台小车行走。
C、梁段牵引体系
梁段牵引体系主要由船台小车、穿心千斤顶(2.4米/小时)及滑轮构成。
船台小车

穿心千斤顶

为确保两侧船台小车同步行走，在钢箱梁上设置两个定滑轮，两台穿心千斤顶共用一条拉索，工作时即可自行调节速度以达到两侧小车同步行走的目的，如下图所示：

D、环缝焊接移动平台及挑臂焊接挂架

钢箱梁
如上图所示，在承轨梁内侧设置有滑移小车，每跨均设置有滑移小车(即PM85—PM86、PM86—PM87、PM87—PM88各设置一台小车，全桥共3台小车)，小车可沿顺桥方向来回滑移，在对应环缝处贴衬垫及后续清磨、涂装作业。
在挑臂分段处设置有挑臂焊接挂架，挑臂挂架可在顶板上沿桥长方向移动，用于挑臂及箱梁腹板的环缝贴衬垫、U肋嵌补装焊以及后续清磨、涂装作业。
2、工地安装系统架设
工地安装系统架设的思路为：由Pm88桥墩向Pm85桥墩顺序安装。安装时选用350吨汽车吊进行吊装，首先吊装下部支撑体系并同时做好下部支撑体系与相应桥墩的箍紧连接以及下部支撑体系间的柱间支撑等，控制下部支撑体系的顶部标高，然后吊装滑道纵梁体系，控制滑道纵梁体系顶部标高在可控范围之内。
下部支撑体系及滑道纵梁体系架设的吊装示意图如下。

如上图所示：下部支撑体系及滑道纵梁体系的吊装作业半径约为10米，吊装高度在26米～28米之间，汽车吊臂长46.3米，单个钢管支墩组重量为10吨～15吨，单个双滑道纵梁重量为20吨左右。
根据350吨汽车吊起重性能参数表可知，此工况下额定起重量为61吨，完全满足吊装作业要求。
3.7.4 分段吊装工艺流程
根据分段外形尺寸、重量以及现场场地状况，待分段运输至桥位后，拟采用一台350吨的汽车吊将同节段内各分段吊装到Pm88桥墩处的工作平台上，焊接分段间的纵缝并装焊嵌补段形成整体节段。
现以L19节段为例进行说明，如下图所示。
1、350吨汽车吊到位，顺序吊装L19X3、L19X2、L19X1、L19T1分段；
2、350吨汽车吊移位，顺序吊装L19X4、L19X5、L19T2分段。
特殊分段采用单独吊装，例：L1X6、L1X7分段，吊装示意图如下。

3.7.5 节段安装工艺流程
单个节段形成后，利用千斤顶将整个节段顶升，然后在节段底部与滑道纵梁之间设置船台小车（小车位置设置在节段纵、横向结构交汇处），在PM85、PM86、PM87墩顶处分别设置一组穿心千斤顶，通过穿心千斤顶对船台小车进行牵引带动梁段前行。首先由PM87墩顶处的穿心千斤顶工作，将梁段拉至PM87墩处暂停，替换由PM86墩顶处的千斤顶工作，将梁段拉至PM86墩处暂停，再替换由PM85墩顶处的千斤顶工作，将梁段拉到位。三个墩顶处的千斤顶依次轮替工作。

船台小车承载梁

钢箱梁节段在总拼区域形成箱梁节段，如上图所示，将船台小车推至箱梁下部指定位置，顶升船台小车使钢箱梁脱离千斤顶，船台小车驮负钢箱梁行走，钢箱梁到达桥位时，在承轨梁对应节段的落位点处设置了加宽部分用于放置调节箱梁的千斤顶，此时船台小车将钢箱梁落位于千斤顶上，小车撤离即完成一个钢箱梁的滑移工作。

1、将L19节段吊至拼装平台区域进行节段组装，组装完成后落至船台小车上，准备滑移。

2、L19节段由PM87墩顶处的穿心千斤顶牵引滑移，同时L18节段开始拼装工作。
3、L19节段替换由PM86墩顶处的穿心千斤顶牵引滑移，同时L18节段开始滑移。
4、L19节段替换由PM85墩顶处的穿心千斤顶牵引滑移到位，其余节段同理操作。
5、节段牵引至桥位后，调整其空中位置，包括大地坐标及高程，待下一个或几个节段到位后进行环缝焊接。

6、同理完成L19～L2节段的环缝焊接，L1节段及两边墩分段采用汽车吊直接吊装到位。

四、相关支持附件
50吨汽车吊主要参数表
50t汽车吊性能参数表
工作半径
(m)
臂 长(m)
10.7
18
25.4
32.75
40.1
7
18.5
18
14.1
10.2

8
14.5
14
12.4
9.2
7.5
9
11.5
11.2
11.1
8.3
6.5
10

9.2
10
7.5
6
12

6.4
7.5
6.8
5.2
14

5.1
5.7
4.6
16

4
4.7
3.9

130吨汽车吊主要参数表
130t汽车吊性能参数表
工作半径
(m)
臂 长(m)
26.7
31
35.4
39.7
44
11
61
61
50
40.5
37.6
12
54
54
46
36.5
35
14
48
48
42
32.7
31.2
16
42
42
38.5
29.5
27.7
18
36.5
36
35
26.5
24.7
20
31.9
31
31.5
24.1
22
22
27
26.8
28
22
20
220吨汽车吊主要参数表
220t汽车吊性能参数表
工作半径
(m)
臂 长(m)
21
25.1
29.2
33.3
37.4
41.5
9
48
48
45.8
37
32.5
26
10
43
43
41
34
30
25
12
38.6
38.5
35.8
30
25
24
14
29
30.7
31.6
26.2
22.8
21.4
16
23
24.7
24.5
24
20
19.4
18
19
19.3
20
20.2
18
17
350吨汽车吊主要参数表
350t汽车吊性能参数表
工作半径
(m)
臂 长(m)
20.9
26
31
36.1
41.2
46.3
51.4
8
126
126
118
100
80
67
58
9
115
115
110
95
76
64
58
10
105
105
105
90
72
61
55
12
88
88
90
80
65
56
52
14
75
74
78
70
56
50
48
16
57
64
68
65
51
45
43