钢箱梁运输及安装施工方案.docx
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钢箱梁运输及安装施工方案
成都北改B标交大立交改造工程
新建人行天桥钢箱梁运输及安装施工方案
中交二航局成都北改B标段项目经理部
二〇一二年六月
成都北改B标交大立交改造工程
新建人行天桥钢箱梁运输及安装施工方案
编制：
审核：
审批：
日期:
中交二航局成都北改B标段项目经理部
1编制依据1
2工程概况1
2.1建造背景1
2.2天桥设计概况1
3施工环境条件4
4钢箱梁运输及安装5
4.1钢箱梁运输5
4.1.1运输车辆要求6
4.1.2钢箱梁运输要求7
4.2钢箱梁安装8
4.2.1施工准备8
4.2.2安装工艺流程8
4.2.3安装的主控点8
4.2.4主桥钢箱梁安装9
4.2.5坡道及梯道钢箱梁安装21
4.2.6现场焊接21
4.2.7钢箱梁表面粉刷24
5施工组织机构24
6施工进度计划26
7交通组织27
8质量、环境、文明及雨季保证措施27
8.1质量保证措施27
8.2环境保护措施29
8.3文明施工措施30
8.4雨季施工保证措施30
9安全保障32
9.1安全目标32
9.2安全组织机构32
9.3安全保证措施34
9.4安全应急救援预案36
9.4.1触电事故现场应急救援36
应急处置程序36
现场应急处置措施36
9.4.2火灾事故现场救援39
应急处置程序39
现场应急处置措施39
应急资源保障40
9.4.3重大设备事故应急救援40
应急处置程序40
现场应急处置措施40
应急资源保障41
9.4.4高处坠落及物体打击事故应急救援41
应急处置程序41
现场应急处置措施41
应急资源保障41
10资源计划42
10.1材料计划42
10.2机械设备计划42
10.3人力资源计划43
11主要构件受力计算45
11.1临时支墩验算45
11.2吊耳强度验算46
11.3钢丝绳验算48
新建人行天桥钢箱梁运输及安装施工方案
1编制依据
（1）《成都市三环路交大立交改造工程施工图设计第三册人行天桥》
（2）国家和交通部现行有关标准、规范、规程、办法等，主要有：
《城市人行天桥与人行地道技术规范》JJ69-95
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）
《关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知》（建质[2009]87号）
《关于印发《中交二航局危险性较大的分部分项工程安全管理制度》的通知》（二航安监[2010]297号）
《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈型式尺寸与技术条件》GB1228-1231-2006
《市政公用工程设计文件编制深度规定》2004年3月
《公路工程质量检验评定标准》〔JTGF80/1—2004〕
《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88
《建筑施工起重吊装安全技术规范》JGJ276-2012
《重要用途钢丝绳》（GB8918-2006）
《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81－2002）
《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110－1999）
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345－89）
（3）与设计内容有关的各种规范和设计标准
（4）项目相关单位批准的有关文件等
2工程概况
2.1建造背景
由于原人行天桥在跨越三环路段采用与交大路跨线桥合建，本次改造需要对既有跨线桥加宽，故原有人行天桥需要拆除。
由于三环路属城市快速路，为保证车辆的快速运行，提高道路通行能力，需要新建两座人行天桥，满足行人及非机动车通行。
2.2天桥设计概况
新建人行天桥分为A、B两座，分别设置在既有交大立交跨线桥两侧，与既有跨线桥分离设置，距交大路中心线各约40m。
布置位置见图2.2-1。
图2.2-1新建人行天桥位置示意图
新建人行天桥为全钢结构，分为主桥、坡道、梯道及下部结构4大部分。
主跨采用四跨钢箱连续梁，天桥A跨径布置为：
22+22+22+18.25m，天桥B跨径布置为：
22+22+22+16m，桥梁宽度均为5.m（净宽4.5m），桥下净空5.5m。
人行天桥两端均设置一5m宽的弧形坡道与主桥顺接，并与两侧分别设置一2.5m宽的梯步，梯步和坡道下桥点均位于改建后的人行道上。
天桥基础采用扩大基础，在部分与管线较近的地方使用桩基础。
坡道采用三跨连续全焊扁钢箱结构，为方便非机动车骑行跨越三环路，坡道坡度设计为1：
12。
受条件限制，坡道平面布置为圆弧形曲线，最小曲线半径为8m。
坡道宽度为5m。
坡道分为A、B、C三类，A、B类坡道跨度布置为9m坡道+2m平台+9m坡道+2m平台+10.8m坡道+2m平台+10.8m坡道+2m平台+10.8m坡道+2m平台+10.8m坡道，C类坡道跨度布置为11m坡道+2m平台+12m坡道+2m平台+12m坡道+2m平台+12m坡道+2m平台+12m坡道。
坡道与地面交接处以1:
12坡度的素混凝土挡墙填平。
梯步采用三跨连续全焊扁钢箱结构，桥梁宽度为2.5m，纵向布置布置为：
3.6m（梯步）+1.5m（休息平台）+3.6m（梯步）+1.5m（休息平台）+3.9m（梯步）。
梯道分为A、B、C三类，梯道与主桥之间设置结构缝，缝宽2cm，结构缝下部用沥青木丝板填充，结构缝上部采用硅胶填充。
人行天桥梯道断面图
天桥A主梁分为3段加工制作,天桥B主梁分为2段加工制作，分段见示意图1.2-2。
2座天桥钢结构总重约765t，其部分参数见表1.2-3。
图2.2-2人行天桥分段示意图
表2.2-3新建人行天桥部分参数
编号
主桥
旋转坡道
梯道
平台
长（m）
宽（m）
重（t）
结构形式
分段数
重（t）
分段数
重（t）
重（t）
天
桥
A
1段:
26.5
5
36.7
4连跨斜腹式
箱型梁
三环内侧A坡道分
6段制作，外侧A坡道分7段制作
209.5t
1
2个梯道重23.4t
平台A+平台A:
3.95t
2段:
22
30.4
3段：
38.75
53.6
天
桥
B
1段:
48.2
5
66.8
4连跨斜腹式
箱型梁
B坡道分7段制作；C坡道分6段制作
:
206.5t
1
2个梯道重23.4t
平台B+平台C:
4.68t
2段:
36.5
50.3
3施工环境条件
（1）新建天桥位于成都市东北三环与“交大路——沙西线”的交叉口处，三环路为城市快速路，交大路为成都东北面进城主道，双向交通流量均较大。
（2）三环内侧新建人行天桥A桥旋转坡道与原有旧天桥梯步位置相冲突，见图2.2-1，因此，新天桥建设前需提前拆除冲突部位的原有旧天桥，并设置人行钢制楼梯恢复旧天桥行人交通。
（3）新建人行天桥施工区域内地下管线繁多，埋设较深，且位置不明，基础开挖容易损坏地下管线，因此，需对不明地下管线采取人工开挖探坑来确定管线是否影响施工。
（4）新建人行天桥钢箱梁运输路线较长，且主梁超长超宽，运输时应尽可能减小对沿途交通的干扰，因此，运输宜选择在夜间进行，设置信号灯和悬挂信号旗，同时需交警护送，采取限速行驶。
（5）新建人行天桥主桥跨越三环路，三环路为城市快速路、主干道，单向行驶路宽16m（4车道），白天车流量极大，晚上车流量约小，安装作业也应在夜间进行。
安装作业过程中，应对此三环路段进行区域封路。
（6）焊接作业时，应采取适当的措施来保证桥下车辆的正常通行。
4钢箱梁运输及安装
4.1钢箱梁运输
根据钢结构加工厂地理位置以及安装现场地理环境，本工程钢箱梁运输线路确定为：
中国五冶集团钢结构工程分公司——成洛路——下穿绕城高速——东洪路口（右转弯）——东洪路中段（左转弯）——三环路——向北绕三环——交大立交桥工地现场。
在中国五冶集团钢结构工程分公司加工厂内，通过两台75吨龙门吊或两台50吨龙门吊将梁段装车，运至交大立交桥现场共计约25公里，运梁车运至现场共需约50分钟左右。
4.1.1运输车辆要求
以最重梁段B-1#（长×宽×高＝48.2×5×0.9，重70吨）例。
（1）运输牵引车：
奔驰 6×6 3354型 马力540匹。
（2）运输车板：
武汉神骏全液压板，6轴线。
液压板技术参数：
长＝2.5×2+40+2.5×2＝45m
宽＝2500mm
载重量（最大）＝180t
轴荷量＝（70t＋1.75t×6）÷6＝13.42t/轴
（3）运输过程中途径三环路十余座立交桥，经上述计算，轴荷载均满足三环路立交桥主干道的要求。
（4）由于钢结构严重超宽，在通过路段需要交警护送，并采取限速行驶，最高行驶速度：
液压动力额定不大于30km/h。
道路不平路段行驶速度：
不大于5km/h
通过各种障碍时行驶速度：
不大于5km/h
通过弯道时行驶速度：
不大于5km/h
通过桥梁时行驶速度：
不大于3km/h
4.1.2钢箱梁运输要求
（1）根据构件尺寸及重量，运输钢箱梁采用一台大型平板拖车进行，钢箱梁运输应在夜晚进行，由于钢箱梁超长、超宽，因此在钢箱梁完成加工、预拼装及验收合格后，应提前一星期上报业主运输时间及路线，由业主负责协调相关部门办理手续，项目部积极配合并参与实施运输期间的三环路全封闭交通管制，确保钢箱梁安全运抵施工现场。
（2）运输时在车箱上设置枕木，钢箱梁搁在枕木上，设置枕木时应使钢箱梁尾部高于头部，且尾部不应悬挑太长，应控制在6m范围内，为防止钢箱梁侧向移动，还应在其两侧与车箱之间加焊连接板，使其固定在车厢上不能产生位移，然后将用手拉葫芦与车厢绑紧。
（3）钢箱梁运输应在夜晚进行，由于主梁超长、超宽，因此在运输时应设置信号灯和悬挂信号旗，并请交管局协助开道、引车及封路。
钢箱梁运输时间为：
深夜22:
30从中国五冶集团钢结构工程分公司加工厂装梁上车，出发，运至施工现场的时间约为深夜23:
30，因此应在深夜23:
00前完成对施工现场的全封闭交通管制。
主梁吊装时间选择在深夜12：
00-----凌晨5：
00，坡道及梯道吊装时间可选择在白天进行。
凌晨5：
00以后对施工现场解封。
（4）运输中成品保护：
1）、钢构件在装车及运输过程中应采取必要措施进行成品保护。
2）、钢箱梁在运输过程中应支承牢固，防止产生变形，钢箱梁支承点应垫置纸板或胶皮，防止油漆损伤，对临时加固的焊点在安装前应及时打磨及刷油，封车钢丝绳与主梁接触处也应加放胶皮，防止油漆损伤。
3）、运输时钢构件应放置平稳，构件与构件之间应设置方木，并用葫芦将构件固定，防止运输中碰撞损伤油漆及变形，构件运输时堆放层数不宜超过二层，防止产生变形。
4）、安全措施：
构件超长超重，钢箱梁会挑出运输车，防止追尾，在挑出的钢箱梁尾安装警示灯，警示带；运输时，前后派交通疏导车跟随，保持指挥通信顺畅。
4.2钢箱梁安装
4.2.1施工准备
（1）钢箱梁运至现场，确定吊装时间后，由业主负责协调相关部门，项目部积极配合实施对三环路现有主道及辅道进行交通管制，确保主梁吊装安全、顺利完成。
（2）为尽量降低对三环路交通流量影响，主梁吊装安排在夜间进行。
夜间施工确保足够照明，现场操作区域配备8台固定式探照灯，16盏移动式碘钨灯、高亮手电筒及其他辅助照明灯具；
（3）施工所用机械工具、辅助材料等存放在绿化带空地内或路边占道施工区域，规范堆放，不影响全封闭交通管制解除后的车辆通行。
4.2.2安装工艺流程
根据现场情况确定安装顺序如下：
主梁→坡道（梯道）→最后一道面漆。
4.2.3安装的主控点
（1）主梁的纵横坡度；
（2）人行梯道及坡道的坡度；
（3）高强螺栓的穿孔率；
（4）焊缝的焊接质量控制；
4.2.4主桥钢箱梁安装
（1）临时支墩设计及搭设
图4.2.4-2主箱梁临时支墩示意图（单位cm）
临时支墩采用C30砼扩大基础，基础大小4×4×0.6m，，每个基础上设置4根φ800×10mm钢管桩立柱，横联采用I25a。
在每个临时支墩墩顶设置I56a型钢并铺5cm厚木板作为施工操作平台，在钢箱梁腹板及隔板交接位置设置50t三向千斤顶，千斤顶顶面垫2cm厚钢板及10×10cm木方保护梁底，通过三向千斤顶精确调整钢箱梁对接处的标高及位置。
临时支墩扩大基础采用竹胶板支模，基础顶面预埋四块100×100×1.2cm钢板，钢管立柱、横联及型钢梁采用25t汽车吊进行安装。
（2）由于人行天桥主钢箱梁超长超重，最长一段钢箱梁重量约为66.8t，综合考虑现场地形、现有设施及主钢箱梁长度、重量等情况，吊装时选用2台220t汽车吊（徐工QAY220）负责主梁吊装，1台25t汽车吊负责辅助工具吊运。
汽车吊的选择计算：
220t汽车吊臂长在27m时，3m吊幅内为盲区，14m吊幅内可吊46.5t，此时起吊角度为59°，吊高25m。
吊车放样图见图4.10.4-3。
起重参数见表4.10.4-4。
图4.2.4-3吊车放样图
表4.2.4-4220t汽车吊起重参数表
QAY220全地面起重机主臂起重性能表
工作幅度（m）
主臂BOOM
78T配重，支腿全伸，360°作业
0
13.5
18
22.5
27
31.5
36
40.5
3
220
151
141
3.5
165
145
133
118
4
150
135
127.4
116
4.5
140
129
114
113
97.9
5
128
121
108.8
110
93
6
118
109
100
99
90.3
76
7
106
95
88.7
86
83
71
56.8
8
88
85
82
79
73.2
67
53.9
9
78
76
74
73
66.5
60
51
10
69
69
66.3
63.7
60.8
55
47.5
11
45
62.7
61.7
60.2
56.1
51
44.6
12
56.4
55.4
54.1
52.9
47
41.2
14
47
47
46.5
44.1
42.5
36.8
16
39.2
38.7
38.3
36.6
32.3
18
33.4
32.4
32.6
32.5
29.1
20
28.2
28.2
30.5
26.7
22
24.1
24.9
28
24
24
17.4
21.8
24.5
21.9
26
19.2
21.5
19.5
28
14.6
19.6
18.2
（3）吊点设置：
每段主梁设四个吊耳，每个吊耳尺寸为36×250×240mm，吊耳与主梁顶板焊接起来（选择在横隔板处），吊耳开坡口焊接左中右三个加强板，焊缝高度不小于12mm。
吊耳的样式
图4.2.4-5吊耳布置示意图（单位mm）
（4）为满足长跨度吊装的要求，防止不均衡载荷，钢丝绳采用直径52mm的6×37钢丝绳，其公称抗拉强度为1700MPa，破断拉力总和为1705KN。
（5）卸扣的选择：
按构件重量，同时考虑所有吊装天桥的使用，选用T（8）?
）卸卸扣，型号32t/个；
（6）主箱梁均分段吊装，由于运梁车不能驶入三环路内侧，内侧梁段需由外侧挪动到内侧车道。
箱梁挪动过程中，须在底部支垫木方。
主梁吊装施工时，需对施工区域进行车辆导流。
如图4.2.4-7至4.2.4-18所示，在距离安装现场100m处，设置警示标牌、警示灯、防撞锥筒及导流锥筒。
B主桥先安装三环路内侧主梁（B-2#段），再安装外侧主梁（B-1#段），如图4.2.4-6所示。
图4.2.4-6B桥主钢箱梁安装示意图
B-2#段主梁安装时，吊装示意见图4.2.4-7。
图4.2.4-7B桥B-2#主梁安装示意图
B-1#主梁吊装示意图见图4.2.4-8。
图4.2.4-8B桥B-1#主梁安装示意图
A主桥先安装三环路内侧主梁（A-3#段），再依次安装外侧主梁（A-2#、A-1#），如图4.2.4-9所示。
图4.2.4-9A桥主钢箱梁安装示意图
A-3#段主梁吊装示意见图4.2.4-10。
图4.2.4-10A桥A-3#主梁安装示意图
由于A-2#主梁长度为22m，重量为30.4t，采用一台220t吊车直接吊装。
吊装示意见图4.2.4-11。
图4.2.4-11A桥A-2#主梁安装示意图
A-1#主梁长度为26.5m，重量为36.7t，采用一台220t吊车直接吊装。
吊装示意见图4.2.4-12。
图4.2.4-12A桥A-1#主梁安装示意图
主梁吊装时，施工人员在墩柱操作平台上负责箱梁定位，先将箱梁防地震套筒吊到柱顶存放，利用墨线在墩柱上弹画出支座轴线位置，同时在箱梁底部标画好支座轴线及边线投影，操作人员站在平台上配合箱梁就位。
起始段钢箱梁安装用两台经纬仪在纵横十字线上调整主梁的垂直度与水平度，检查各方面的几何尺寸是否符合设计要求，符合要求后吊车松钩，将梁放置在墩柱支座处，复测箱梁安装标高及位置，通过临时支墩上的两台50t三向千斤顶精确就位；然后用同样方法吊安次段钢箱梁，安装到位后利用临时支墩上的三向千斤顶精确对位箱梁拼接缝，并调整箱梁的横向扭曲，确保拼接缝高差一致，最后严格按设计及规范要求现场焊接钢箱梁。
（8）钢箱梁调位：
指挥吊车吊装箱梁安放到位，在接缝处设置临时支墩，通过临时支墩上的三向千斤顶精确就位（示意见图4.2.4-1），以保持钢箱梁安装线形流畅，中心轴线位置满足设计及规范要求。
图4.2.4-1钢箱梁精确调位示意图
（8）主梁安装注意事项
①起吊
起吊前应核实箱梁尺寸是否正确，检查栓接位置有无泥垢等杂物，若有应清除干净。
起吊时应注意箱段上标示的重心位置，应使箱梁尽可能保持水平。
起吊前应进行试吊并离地30cm高时停止起吊，检查汽车吊四支支腿有无沉降、吊具有无严重变形和断丝现象，确保无误后方能继续吊装。
②调整平、立面位置
首节钢箱梁的安装是关键，它是其它各段对位的基准。
在每个临时支墩顶安放两台50t千斤顶来调整钢箱梁对接处的高程。
③现场焊接
桥面临时固定好之后，进行箱段之间的对接。
对接焊缝为I级全熔透焊缝，厂内制造时切出坡口。
焊接施工：
焊接前必须清除焊接区的有害物，对焊接的清除范围是焊缝两侧各500mm范围内的对接钢板的三个面；清除内容包括：
a焊接区及两侧必须清除铁锈，氧化皮等影响焊接质量的赃物。
b清除定位焊的飞溅熔渣。
c熔透焊缝的背面必须清除影响焊透的焊瘤熔渣、焊根等
d多层焊的每一层必须将熔渣缺陷等清除干净，才能继续焊接下一层。
坡口范围内必须用钢丝刷或通过打磨露出表面金属，然后才能按规定的焊接顺序施焊。
焊接工人对保证焊接的质量关系重大，必须经过一定时期的培训，严格按照焊接工艺评定进行施焊，经考试合格后方可持证上岗。
焊接详见4.2.6章节。
4.2.5坡道及梯道钢箱梁安装
坡道及梯道最长一段重量约16t，重量较轻，但长度较大，单台吊车安装难度较大，选用2台70t汽车吊进行对接安装。
通过在φ800×10mm钢管桩（双肢柱柱）支架顶上设置千斤顶来微调其高度，支架基础采用C25扩大基础，尺寸为1m×1m×0.5m。
支架顶设置I25a型钢横联1道。
千斤顶将楼梯（或坡道）高程调好后，通过在橡胶支座底垫不同厚度的薄钢板来二次调整橡胶支座高程，使其顶紧梯道底板。
楼梯（或坡道）安装支架示意见图4.2.5-1。
图4.2.5-1楼梯安装支架布置示意图
4.2.6现场焊接
本工程施焊时充分考虑到现场及室外的工作环境和施工操作条件，事先充分作好各种技术准备工作，确保箱梁连接在几何尺村、外形、焊接质量、焊接变形等各方面的技术质量。
（1）质量要求
所有焊缝必须在全长范围内进行外观检验，不得有裂纹、未熔合、未填满弧坑和焊瘤等缺陷，并应符合《铁路钢桥制造规范》对焊缝外观的要求。
经外观检查合格后，所有焊缝均应进行超声波探伤检验，探伤检验应在焊接24小时后进行。
钢板梁的焊缝的超声波探伤内部质量等级应达到Ⅰ级。
超声波探伤方法和检验等级应符合《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）和《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-89）的规定。
当对焊缝进行超声波检查有疑问时，应进行射线检查。
主要杆件受拉横向对接焊缝应按结构数量的10%（不少于一个焊接接头）进行射线探伤。
射线探伤应符合现行国家标准《钢融化焊对焊接接头照相和质量分级》（GB3323）的规定，射线照相质量等级为B级，焊缝内部质量为Ⅱ级。
进行局部超声波探伤的焊缝，当发现裂纹或者较多其他缺陷时，应扩大对焊缝探伤的范围，必要时可延至全长；进行射线探伤的焊缝，当发现超标缺陷应加倍检验。
用射线和超声波两种方法检验的焊缝，必须达到各自的质量要求，该焊缝方可认为合格。
返修焊缝应按原焊缝质量要求检验。
同一部位的返修焊缝不宜超过两次。
（2）焊工
1）参加该工程焊接的焊工都应持有行业指定（如中国船舶检验局、国家劳动部门）颁发的焊工合格证书。
严格持证上岗从事与其证书等级相应的焊接工作，并得到甲方的认可。
2）持证焊工无论何种原因中断焊接工作连续时间超过半年者，该焊工再上岗前应重新进行资格评定。
3）焊工管理由质量检验处归口管理。
（3）焊接材料订购、进库、检验及管理要求
焊接材料的订购、进库、检验及专料专用管理严格执行质保体系规定的程序文件规定，并严格做到：
1）焊材的选用必须满足本桥的设计要求的焊接材料。
根据不同的焊接方法选用相应的焊接材料。
CO2气体保护焊采用的焊丝及手工焊条等，均应按国标复验。
2）焊接材料必须具有材料合格证书，每批焊接材料入厂后应由质检部门按采购要求和检验标准进行检验，合格后方可使用。
3）焊接材料的贮存、运输、焊前处理（烘干、焊丝除锈处理等）、烘焙和领用过程中都要有标识，标明焊接材料的牌号、规格、检验号或生产批号等，焊接材料的使用应符合制造厂的说明书和焊接工艺评定试验结果的要求。
4）焊接材料使用在生产过程中应可以追踪控制，产品施工选用的焊接材料与工艺评定报告一致。
本工程安装采用的焊接材料为：
手工电弧焊：
Q345等强匹配E5016系列
CO2气体保护焊：
ER50-6
CO2气体（纯度≥99.5%）
5）焊条焊剂从烘箱和保温筒中取出在大气中放置四小时以上的焊条或焊剂需要放回烘箱重新烘焙，重复烘焙次数不允许超过两次。
6）焊接材料的管理和发放等规定按质保体系中有关的焊接材料管理方法和发放条例执行。
（4）本工程安装采用焊接方法为手工焊、二氧化碳气体保护焊，其焊接工艺参数如下表：
表4.2.6-1二氧化碳气体保护焊
焊接层次
焊丝
（mm）
电流
（A）
电压
（V）
焊丝伸出长度
（mm）
气体流量（L/min）
焊速（m/min）
首层
φ1.2
220-240
24-27
30
60
400
填充
φ1.2
260-310
30-33
25-30
60
350
盖面
φ1.2
200-220
24-26
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