钢箱梁匝道吊装方案.docx

武汉市卓刀泉立交桥
匝道钢箱梁现场吊装方案
一、概述
武汉市二环卓刀泉道口立交桥工程位于武汉市武昌珞瑜路上。钢箱梁部分全长239.503米，桥线路中心线水平布置为圆曲线加部分样条曲线，纵向按桥面设计有一定纵坡，桥面横截面按曲线方向设计为0.48％～2％横坡。其中C匝道为四跨一联，长34.529米＋34.154米＋34.152米＋38.069米＝140.91米，桥面宽8.2米到7.5米。D匝道为三跨一联，长33.849米＋31.556米＋33.188米＝98.593米，桥面宽8.2米。桥梁在厂内采用小节段顶板朝下盖板朝上反向制作，小节段运至现场翻面单跨拼接。受现场拼装场地的影响，每跨拼成一个大节段用两辆大型汽车吊（200吨和250吨）吊装到位。每跨的重量大约为140吨、126吨、119吨。C匝道有两跨短节段（52吨、80吨），受到主桥下净空的限制，只能用80吨，100吨的吊车。根据甲方墩柱施工计划，C匝道钢箱梁安装顺序为CK4－CK3－CK2－CK1－CK0。D匝道钢箱梁安装顺序为DK3－DK2－DK1。

二、总体施工方案
2.1施工总体方案
根据工程情况及平面布置，结合施工现场地物、地貌及本工程工期要求，安装拟采用搭设临时支墩或支架，在现场将各小节段组拼焊接成吊装用大节段，采用两台200吨和250吨汽车吊直接吊装至桥面支墩和临时支墩上拼装对接的安装方案。根据现场工况确定工程施工拼装场地。由于 C匝道第一跨（CK0-CK1）在卓刀泉立交主桥下方，桥下净空只有13.5米，大型吊车不能施工，故分成两个大节段（节段A 、节段B），分两次吊装。受施工场地限制，每跨分成2个大节段，中间用临时支架过渡。每跨的吊装晚上进行，从晚上11点开始，到第二天早上6点整，大约7个小时。安装时对相应节段钢箱梁在节段空中组拼时在长度方向预留50~100mm的余量以便现场调节，进行支座位置校准，以保证钢箱梁尺寸及位置与实际桥墩支座中心尺寸空间位置确保一致。
2.2场地清理准备
钢箱梁现场制作大节段时采用在节段安装位置附近组装焊接，吊装。所以整个钢箱梁桥墩边约10m宽的地方均需平整、硬化。确保两边预留汽车交通、吊装作业场地、组装场地。
2.3安装支架及工装准备
临时支架采用脚手架制作。为防止焊接火花、杂物从接口位置落至路面，在卓刀泉路面上施工时采用竹跳板上铺设薄钢板厚2mm接住焊接火花、杂物。支架搭设布置的位置、数量均通过专门校核计算，校核计算内容包括强度、刚度、稳定性、牵引力、支反力等，确保整个系统的安全稳定。
2.4钢箱梁现场拼装施工
按钢箱梁水平曲线和上拱曲线制作平台，合格后，用一台80t轮胎吊车将工厂生产的钢箱梁节段吊至平台上，整跨的节段一起组装，组装时用经纬仪和全站仪精确定位，根据工艺尺寸组装钢箱梁，检查合格后吊装护栏，保证焊接后钢箱梁上护栏平划过度。
2.5、钢箱梁吊装施工
2.5.1钢箱梁吊装施工方案
根据钢箱梁拼装的位置，可用一台200吨吊车和一台250吨吊车进行抬吊。
首先用炮车把大节段（即整跨拼好的）从施工场地运到桥墩或临时支墩附近，再两车下脚将钢箱梁向匝道方向平移到靠近桥墩，以减小起吊作业半径。
然后两台吊车分别停车就位于钢箱梁的两端位置，此时200吨吊车停放的位置作业半径可以控制在10米以内，下脚支车后可以完成从地面起吊移位到安装全过程，按200吨吊车的工况，作业半径10米，臂长25米，起吊负荷为95吨，因为是双机抬吊，按85%折算可吊80.7吨左右；250吨吊车停放的位置也可以控制在12米以内，同样可以完成从地面起吊移位到安装就位，250吨吊车的工况，作业半径12米，臂长25米，起吊负荷为105吨，按85%折算可吊89吨左右，根据折算后的起吊重量，两台吊车总和加之两台车目前的技术状况，车况均为良好，可进行抬吊安装钢箱梁。
两车支车就位将钢箱梁吊起后，起吊高度超过匝道支架高度，两车同时向匝道方向旋转安装落位。
2.5.2、吊点选择
由于最大吊装节段为140吨，各节段用吊耳采用板厚不得小于25mm，吊耳宽、高均需计算确定，吊耳与钢箱梁的安装位置必须位于对应腹板与横隔板的交叉对应顶板处，吊耳板焊缝要求达一级焊缝，并进行无损检测。吊点选择在钢箱梁的两端。
吊耳位置简图

吊耳示意图

2.5.3、工具准备
由于钢箱梁的最大重量为140吨，两台吊车进行抬吊，按两台平均分力，每台吊车起吊重量为70吨，使用的钢丝绳扣必须符合重力要求，故可选用抗拉强度为1700N/平方MM，直径39MM的钢丝绳作为起吊索具。此钢丝绳破断拉力为95950公斤，取安全系数5，许用拉力为19190公斤，按捆绑方法，双头到吊钩均为4分支受力4×19190起吊负荷为76.8吨＞70吨，能满足吊装要求。
2.5.4吊装方案图如下：

第一步：放置临时支墩

临时支墩位置简图

支架结构受力验算
A 基本参数：（简图如下）

1、最大梁段重： Q1=140000 kg
2、纵、横梁材料： I40b
3、立柱型材： φ529×10×10000
B 立柱受力计算：
a载荷计算：
1、单根立柱上固定载荷P1计算：
横杆重：F1=13.5×73.8×3÷4=747.3kg
纵杆重：F2=15÷2×73.8=553.5kg
P1=747.3+553.5 = 1300.8kg
2、单根立柱上移动载荷P计算(按偏载25%计算)：
P = （500+140000÷4）×1.25÷2= 22188 kg
3、单根立柱上总载荷N计算：
N = P1 + 2P = 1300.8+44376 =45676.8kg
b立柱强度计算：
1、计算公式： σ = N/Aj ≤〔σ〕
2、参数选取：
计算载荷 N=45676.8kg
净截面面积 Aj=163 cm2
许用应力 〔σ〕=1200 kg/ cm2
3、计算σ：
σ = 45676.8/163 =280.3kg/ cm2
∵　　σ　＜〔σ〕
∴ 立柱强度计算通过
c立柱刚度计算：
1、计算公式： λ = l0/rmin ≤〔λ〕
2、参数选取：
计算长度 l0 = μl =1×1000 = 1000 cm
最小回转半径 rmin = 18.35 cm
容许长细比 〔λ〕= 120
3、计算λ：
λ = 1000/18.35 = 54.5
∵　　λ　＜〔λ〕
∴ 立柱刚度计算通过
d立柱整体稳定性计算：
1、计算公式：σ = N/（φMIN A）≤〔σ〕
2、参数选取：
计算载荷 N=33800.8kg
毛截面面积 A =163 cm2
最小稳定性系数φMIN = 0.865
3、计算σ:
σ =45676.8/(0.865×163) = 324kg/ cm2
∵　　σ　＜〔σ〕
∴ 立柱整体稳定性计算通过
e立柱局部稳定性计算：
1、计算公式：D/δ≤ 240
2、参数选取：
立柱外径 D = φ529 mm
壁厚 δ = 10 mm
3、计算:
D/δ = 529/10 = 52.9 ≤ 240
∴ 立柱局部稳定性计算通过
f纵梁强度计算：
1、计算简图：

2、计算公式： σ =（NL）/（4W） ≤〔σ〕
3、参数选取：
移动载荷 N = P = 22188 kg
梁跨距 L =500 cm
梁的截面系数 W = 1140 cm3
许用应力 〔σ〕=2100 kg/ cm2
4、计算σ:
σ =（22188×500）/（6×1140） =1622kg/ cm2
∵　　σ　＜〔σ〕
∴ 纵梁强度计算通过
g临时支墩地基受力校核
边支墩吊装钢箱梁重单根立柱计算知最大受力P=33.8t
取地基比压为0.1Mpa，按受力10t/m2计算，圆管支脚用20X1000X1000钢板下垫枕木长2.5m宽1.5m受力P=10x2.5x2.5=37.5t＞33.8t
符合要求。

长节段的吊装以D匝道第三跨为例1：
第一步，放置临时支墩，临时支墩靠近DK2墩柱边，距墩柱大约1米。

临时支墩靠近DK2墩柱边，距墩柱大约1米。

第二步：吊装大节段A。节段A重约140吨，用两台200和250吨汽车吊抬吊。

第三跨整体示意图，由9个小节段组成。用炮车把大节段从拼装场地运到相应的墩柱旁边。

2.5.5后面的大节段也是用炮车把钢箱梁大节段运到桥墩旁边吊车可以起吊的位置。再用吊车吊装。每个接头位置和中间连接处都要设置临时支墩，连接处支墩的要求和D匝道第三跨的一样。

短节段的吊装以C匝道第一跨为例1：
第一步：放置临时支墩，临时支墩在两个节段对接位置，中心在两节段对接位置。临时支墩靠近公路边，要占公路大约2米。临时支墩占道的位置要用护栏围住，防止过往车辆撞上去发生意外。

第二步：吊装节段A。节段A重约55吨，用两台80吨汽车吊抬吊。

第3步，吊装节段B。
由于节段B是在主桥下方制作的，吊车不能一次吊装到位。先用吊车把节段B在原地吊到炮车上，用炮车把大节段运到相应位置。再用100吨和80吨吊车吊装到位。在主桥下如果吊车不能起吊，就用千斤顶把节段B顶到炮车的高度，再把炮车放到节段B下，让节段落到跑车上。用炮车运出主桥下方，再沿珞瑜路右车道倒回到可以起吊的位置，具体方法如图：

2．吊装后把两个节段拼装焊接好，合格后在后半夜拆除临时支墩。再把临时支墩移到下一跨相应得位置。

第一跨吊装完后位置及后一跨吊装时临时支墩位置

4）、安装架设及对位安全防护措施
为了保证中间节段梁在吊装过程中绝对安全，我们采取了如下措施
工厂生产成节段运输至现场后，应安排人员在工地试拼装，处理发现的问题，合格后方可吊上桥面组装对接焊缝，无损检测合格后组装下一节段，桥面组焊时为高空作业，吊装时应有专人指挥，高空作业人员必须系安全带，现场安装时，派专人随时检测临时支架、支墩的刚度和稳定性，以保证临时支架、支墩安全可靠。组装跨线路面上的钢箱梁封闭车道时需派专人指挥交通，夜间设置警示灯，吊装时桥下严禁站人，为防止焊接火花、杂物落至路面，在竹跳板上铺设薄钢板厚2mm接住焊接火花、杂物。保证施工安全，交通畅通。
a）、现场吊装指挥组织体系
指定一人为吊装总指挥，负责各工序操作命令的发步，采用无线电对讲机传递信息，各临时支架及支墩处指定专人监控，配备对讲机，以便联系，设置交通安全员协调交通。
现场总负责人：蔡新国
紧急处理小组负责人：宋汉华
吊装总指挥：胡安友（专业吊装工）
安全负责人：程勇
技术负责：吴远超
现场安全：项目部全体人员
b）、设置预备处理小组
施工中如急需设备工具、起吊设备、材料等多方面事宜，由紧急预备处理小组负责提供。
c)、安全防护措施。设置专门的安全负责部门，吊装现场封闭，不准闲杂人等进入。各交通入口派专人负责不准人员进入。遇到安全隐患及时制止。
三、吊装方案对现有道路交通造成的影响
采用节段吊装安装方案搭设临时支墩只需要对现场路面边进行少量处理。
采用直接在支架上空中组装拼焊，减少了现场占道，对现场设施影响最小。搭设支墩过程中需要对交通进行交通管制。采用吊装安装方案时，这种架设方法可减少钢支架平台用料，效率高，成本低。
四、减少此方案对现有道路影响的措施
1）、施工前，书面向城市交通管理部门提出本阶段施工的内容和施工范围以及可能造成的影响，并采取相应的措施，在取得同意后方可进行下一步施工。
2）、对破坏掉的路面及相关设施施工完后立即恢复
3）、将施工现场与外部通道采用隔离栅全封闭，防止闲杂人等误进入,保证施工安全。
4）、钢箱梁在跨路施工时，采用防护安全网全封闭，确保桥上杂物坠落时不影响行车安全。
5）、配合交通管理部门进行交通管制。
6）、配合交通管理部门完成本方案中未预见的其它工作。`

中铁重工有限公司卓刀泉项目部
2009年7月23日

编制： 审核： 技术总工：

武汉市卓刀泉立交桥匝道钢箱梁现场

吊

装

方

案

编 制：
审 核：
总工程师：

中铁重工有限公司卓刀泉项目部
2009年7月23日