钢箱梁架设专项方案.doc

运都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3月4日目 录一、编制根据3二、编制原则3三、工程概况3四、施工方案4五、安全施工办法16六、设备配备17七、劳动力组织19八、本工程采用原则、规范、技术文献21 钢箱梁施工方案一、编制根据1、工程设计图。2、我公司在同类钢构造工程施工中经验和技术总结。3、和钢构造工程有关施工验收规范和质量评估原则。二、编制原则本着技术先进，组织合理，操作和合用性强原则进行编制，作为制作和安装施工、编制详细施工组织设计大纲性文献。三、工程概况本工程涉及C匝道第一联（如下简称C1）和D匝道第二联（如下简称D2）两联钢梁，两联各含主梁、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（筹划用Q235B代用）。C1为2X37米跨持续梁，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米跨持续梁，曲线半径为R=283m,。工程量为644.02吨（含防撞护栏98.62吨）。本桥为全焊构造，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、腹板焊缝等均为普通角焊缝；侧挡板焊缝为三级焊缝。钢箱梁接料应避免十字交叉焊缝或绕梁体一圈环形焊缝。涂装规定:(1)钢梁内表面涂XBC06-7底面二合一漆，漆膜总厚度120m；（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钢箱梁制造单元即吊装单元，运送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.架设总体思路依照对本工程现场实际勘察，经认真分析，咱们以为要使本工程可以保质、按期顺利完毕，必要弄清晰工程重点、难点，并针对性地选取施工方案。总体思路如下：（1）、安装工艺流程：下部构造检查 支架处地基解决 铺设路基箱 安装暂时支架 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某些钢箱梁 架设铁路两侧钢箱梁 钢箱梁调节焊接 在天窗点内拆除铁路两侧防护支架 拆除其她支撑 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，给架设工作导致较大困难。 (3)本工程钢构造工程量大，工期短，吊装难度大，焊接规定高，因而钢构造吊装焊接核心技术质量控制尤为重要，它直接关系到整个工程质量、进度、工期乃至施工成本。因而，安排在核心工序核心人员必要是精英、设备必要一流。4.架设方案（1）吊装单元划分C1钢箱梁和D2钢箱梁制造单元即吊装单元，运送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）暂时支架1)支架简介C1钢梁第一跨和D2钢梁第二跨跨越南同蒲铁路，依照现场状况在铁路两侧采用八三式军用桥墩搭设暂时支墩，墩顶采用HN400*200型钢进行横向连接，型钢顶面铺设16mm钢板，形成全封闭门洞式支架。钢梁吊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。（如暂时支墩平面布置图所示）。暂时支架计算书附后。对于铁路两侧支撑所占地面需要进行必要解决，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本，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，则必要将地面进行平整，并依照实际状况对地基进行解决，甚至在开挖后再打灰土挤密桩，用2:8灰土夯实至地面，然后浇注混凝土基本，再进行支架搭设。由于在雨季施工，施工场地排水办法完善，每个支撑基本侧必要有排水沟，防止雨水浸泡，基本发生不均匀沉降。2）支架搭设先对支架基本所处位置地面进行解决，然后浇注混凝土基本，同步预埋支墩柱脚锚栓。在铁路线旁空地上（与铁路线保持一定安全距离）拼装暂时支墩。暂时支墩拼装至设计高度后，使用汽车吊吊装至混凝土基本顶面，与预埋锚栓进行连接。铁路线两侧支墩就位并与基本固定后，吊装门架横梁，同步与暂时支墩进行连接。暂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程序逐渐向前推动，最后吊装支架顶面防护钢板。门架横梁和防护钢板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)钢梁吊装C1钢梁2C、3A、3B、3C节段和D2钢梁9A、10A、10B、10C、11B、11C节段处在铁路线上方，吊装在铁路部门天窗点内施工，每次吊装需要2个小时。C1钢梁和D2钢梁同步吊装，按照图示分段分块状况，总共需要6个天窗点，即需要六天时间，每天在两个小时内，完毕C1钢梁和D2钢梁吊装和调节。每次吊装需要提前做好吊装各项准备工作，然后告知铁路部门，接到铁路部门可以吊装信号时开始吊装，必要在天窗点内完毕施工，如需延长需要报铁路部门批准。钢箱梁焊接及微调可以在铁路通行时进行(安全防护办法需得到铁路部门验收并批准)。本工程钢箱梁吊装时规定保证钢梁拱度和中心线，对吊装时钢箱梁稳定性规定很高，采用1台75t汽车抬吊吊装，完全可以满足子块段吊装。规定吊装时充分考虑施工场地吊车和运梁车站位位置，吊装时尽量平稳，一次吊装到位，保证吊装位置偏差尽量小，减小吊装完毕后用千斤顶调节幅度，提高工作效率，保证施工工期。 （4）钢箱梁拱度和中心线调节钢箱梁吊装到位后，在全站仪配合下，用50T千斤顶和斜铁、垫铁做精确调节。依照设计图纸规定钢箱梁拱度、相对坐标把各钢箱梁单元块调节到位，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。调节完毕后记录各点观测数据，并用全站仪在相似观测点上每3小时观测一次，记录好原始数据，持续观测3天，并对数据做比对，若每天沉降量变化不不大于1mm，继续观测。直到消除沉降后再做细微调节，调节完毕后在相似观测点上每8小时观测一次，记录好原始数据，持续观测3天，并对数据做比对，确认消除沉降量后并架设完毕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、顶板顺序对称焊接，钢箱梁应按焊接工艺规定焊接。焊接施工时必要按照图纸设计规定和焊接工艺卡规定焊接顺序和焊接办法、焊接材料焊接，不得任意变化或更换。必要变化或更换时从新进行焊接工艺评估后征得监理批准方可施工。所有焊接人员必要持相应焊工上岗操作证，并在现场焊接迈进行试焊，射线探伤合格后征得监理批准方可参加本工程焊接工作。焊接材料必要采用和焊接评估相似批次焊接材料，使用不同批次焊机材料必要从新进行焊接评估，焊接评估合格后方可使用在本工程上。按照规范规定需要对焊条和焊药进行烘干材料，在现场施工时必要装在保温桶内，保证焊材干燥。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。为保证施工工期，合理安排夏季施工作业时间，必要安排两班作业人员。做好详细筹划和安排，每条焊缝必要明确到个人，并做好记录。焊接完毕后就进行射线探伤，合格焊缝做好记录和评估，不合格焊缝必要有碳弧气刨刨掉从新焊接，必要保证每条焊缝都是合格焊缝。配合好业主指定射线探伤人员复检。在拼装完毕后，焊接焊缝较大超过规范焊缝宽度时，不得直接焊接，必要按照焊接评估人员针对详细状况拟定焊接方案焊接。（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有关所有焊接工作完毕探伤复检后进行。钢箱梁落位是指钢箱梁脱离安装支承状态，变成设计支承状态过程。多跨持续钢箱梁落位是多跨持续钢箱梁施工一种很重要环节，必要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毕后进行。多跨持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，各种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、对基本轴线及预埋件标高必要进行复测。b、在安装前对钢梁子块段检测应按关于规定进行外形尺寸检测，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，对构造进行验收测量。除按普通规范内容进行外，应增长检测分段顶端标高和支座水平位移。详细可用全站仪测量控制。d、纵、横向轴线测量依照全站仪拟定定位点，控制点采用J2经纬仪测放轴线。e、标高测量依照土建提供标高控制点，采用水准仪测试水平标高，规定在每个区间设立二个标高控制点。f、测量工具统一：涉及到钢构造制作与安装两方面，以及土建与钢箱梁之间测量工具必要统一。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。、焊接施工方案基本原则以自动焊接为主，尽量以机械代替手工操作，保证焊接质量稳定。CO2气体保护焊接在几座大桥中已广泛应用，并已证明了是可靠焊接办法，本桥中将大量采用CO2气体保护焊接，在保证需要焊接质量同步，减小焊接变形，提高生产效率。选取焊接材料中优质材料，保证焊接接头各项技术指标与母材相匹配，全面满足设计原则。选取合理焊接顺序及焊接工艺参数来控制焊接变形。、焊接材料在该桥焊接中，为了减少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。、焊接办法结合本桥实际构造特点，并参照以往类似构造焊接办法，对本桥实行如下焊接方案，详细详见焊接工艺卡。、块单元焊接因箱型顶板、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、底板焊接腹板与顶板、底板均为坡口熔透焊缝，依照构造形式，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，因而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。、顶板、底板及腹板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。、定位焊缝定位焊所有采用手工电弧焊进行，焊接材料为SH507.01。、焊接质量保证办法a.从事该桥焊接焊工必要持证上岗。b.所使用焊接材料保证各项指标均满足有关原则。c.焊接材料仓储严格按库房原则管理，工作现场认真执行保管、烘干、保温、领用等规定，保证不混料（参照JB3223-83）。d.保证焊接设备完好，保证工作中正常运转，满足质量规定。e.制作恰当焊接胎架，便于操作、控制变形。f.完善检查程序，优化检查手段，保证每条焊条缝都在受控状态，保证每条焊缝都能达到设计原则，并有完整检查记录。6.涂装工艺方案钢箱梁在桥位上组装焊成整体后，进行工地焊缝补涂装和钢箱梁最后一道涂层整体涂装。补涂装在支架顶面进行，不影响桥下列车正常通行。7.暂时支架拆除钢箱梁焊接涂装完毕后，进行支架拆除。拆除快铁路两侧支架时，需要在铁路列车运营间隙进行，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型钢支墩，拆除后运用跨铁路上门型支架上平台把支墩用人工运到两侧可以吊车可以吊装位置，用吊车把支墩吊下。拆除支架上支墩用时2天。（2）拆除门型支架上钢板，用小型卷扬机把型钢上敷设钢板拖到两侧吊车能吊位置，然后用吊车吊下。门型支架上钢板用时3天时间。（3）用吊车拆除支架两侧，吊车可以到位置H400*200型钢，然后运用小卷扬把箱梁下型钢，顺83敦支架上型钢拖出，然后运用吊车吊下，整个过程需要在铁路运营间隙进行，拆除CD匝道型钢用时4天时间。8.跨铁路线施工工期筹划跨铁路线施工时，C匝道第一联钢梁和D匝道第二联钢梁同步进行，从暂时支墩拼装到暂时支墩拆除共计需要40天时间。（1）支撑搭设 10天（2）钢梁吊装 10天（3）钢梁焊接 8天（4）钢梁补涂装 5天（5）支撑拆除 6天五、安全施工办法1、安全目的：杜绝一切伤亡事故和火灾事故。2、安全保证体系 项目经理 安所有 安全监理 安检工程师 各项目安全员各班组安全员(兼) 3、在施工前必要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，防止为主”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要进行安全三级教诲，订立安全生产合同。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、施工现场必要设立安全警戒标志，危险区禁止非施工人员进入，施工现场设5名安全员，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.运送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Sicomatl：10P-A36数控等离子切割机MYNVC-8000D37钢板预解决流水线JN899-29938单柱油压机YHD41-610.9M34重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.其她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27千斤顶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150150mmm357.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、指引，作各项施工记录3质检员2施工过程监控、工程质量检查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钢梁横梁焊接11电 工1电力线安装、寻常检修、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安全办法制定与贯彻，安全生产检查共计59八、本工程采用原则、规范、技术文献GB.50205-95钢构造工程施工及验收规范GB.50221-95钢构造工程质量检查评估原则JGJ81-建筑钢构造焊接核技术规程GB10854-89钢构造焊缝外形尺寸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办法和探伤成果分级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铁路工程质量检查评估原则JTJ041铁路桥涵施工技术规范GB50300建筑工程施工质量验收统一原则GB50205钢构造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实验办法GB979688热喷铝和铝合金涂层实验办法暂时支架计算书比较C匝道第一联和D匝道第二联支架布置和支架顶面荷载分布状况，D匝道第二联支架受力较大，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。封闭门洞式支架顶面荷载涉及钢梁自重和拼装焊接过程中施工荷载。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*115.84)=10.463KN/M22. 施工荷载按8KN/M2计算3. 风压原则值取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处门架横梁承担荷载最大。偏于安全考虑，假设钢梁横断面中心线处在门架横梁跨中。（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）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 剪力范畴为 -204.344-204.344 KN 弯矩范畴为 -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 / (Ix 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- 第32页 4.3.8) 腹板高厚比为 46.75 无局部压应力可不配备加劲肋!(GB50017- 第26页 4.3.2)二、 支墩检算钢梁安装节段暂时支承于支架顶面，钢梁采用两端支承，其重量通过门架横梁传至铁路线两侧支墩。偏于安全考虑，假设钢梁一种安装节段一端重量全某些配在一侧支墩顶面。(一) 材料及截面八三式军用桥墩材料为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=525.452 KN；2. 施工荷载：P2=8X4.5X11.16=401.76 KN；3. 支墩自重（含防护钢板）：92.8 KN。（三）支墩稳定性计算用于支承钢梁重量各暂时支墩高度均有所不同，处在铁路线处D2钢梁支墩，钢轨顶面至梁底高度为12.426m.比较本工程各暂时支墩，其最大高度为15m，为了简化计算，取立柱计算长度为取L=15000mm，ix=750 mm。x=15000/750=20，依照x(fy/235)=20(345/235)=24，从(GB50017- ) 查得稳定系数=0.957。支墩立柱压应力为=(525.452+401.76+92.8)X103/(7656X4)=33.3MPa*f=0.957X310=297 MPa,支墩稳定性满足规定。三、 地基及基本检算钢梁安装节段暂时支承于支架顶面，钢梁采用两端支承，其重量通过门架横梁传至铁路线两侧支墩。偏于安全考虑，假设钢梁一种安装节段一端重量全某些配在一侧支墩顶面。（一） 地基及基本基本资料对于铁路两侧支撑所占地面需要进行必要解决，地基承载力按150KPa考虑。暂时支墩基本采用C30混凝土基本，厚度0.4m，宽度为3m. （二）荷载1. 钢梁重量：P1=10.463X4.5X11.16=525.452 KN；2. 施工荷载：P2=8X4.5X11.16=401.76 KN；3. 支墩自重（含防护钢板）：P3=92.8 KN。4. 风荷载：P4=0.45X11.16X2.1/2=5.273 KN，作用点距离基本底面为16.45M。P5=0.45 X15.72/2=3.537KN，作用点距离基本底面为7.9M。（三）基底应力验算依照立柱计算单元，取基底计算截面为3MX3 M。竖向总压力Q=P1+P2+P3=525.452+401.76+92.8=1020 KN水平荷载H=P4+P5=5.273+3.537=8.81 KN倾覆力矩M=5.273X16.45+3.537X7.9=114.683 KN*M偏心距e=M/Q=114.683 /1020=0.112 M3/6=0.5M基底最大压应力pmax=p(1+6e/b)=1020/(3X3)X（1+6X0.112/3）=138.7KPa150 KPa