桥梁钢结构施工组织项目设计方案.docx

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桥梁钢结构施工组织项目设计方案

桥梁钢结构施工组织项目设计方案

第一节钢结构制作施工组织

1.工程概述

拟建的江湾路—中海名都人行过街设施工程位于江湾桥南至仲恺路段上，过街设施工程跨越江湾路。

此路段的两侧均为人口密集的生活区，同时道路东侧的江湾花苑处及道路西侧的中海名都处均设有较大的公交站，整个路段人流量较大。

且江湾路位于海珠区的北部偏西位置，上连江湾大桥，下连南田路，是连接海珠区与越秀区的主要通道之一，交通繁忙。

所建人行过街设施工程给道路两侧居民、行人提供过街安全保障，及有效缓解该路段行人对地面交通的影响。

江湾路—中海名都人行过街设施工程主跨结构采用下承式简支钢桁架，跨度45.9m，主桥总长46.2m，宽度为5.0m（0.7m花槽+3.6m钢桁架+0.7m花槽），桁架高4.0m~5.0m。

桁架杆件采用矩形截面：

上弦杆200mm*450mm，下弦杆200mm*650mm，腹杆200mm*200mm，上横加强杆200mm*450mm，下横中杆300mm*300mm，下横端杆500mm*300mm。

杆件由四块钢板焊接面成，钢板的厚度为12mm与20mm，主桥桁架均采用Q345qC钢。

桁架节点处采用整体节点板，即节点立面内外板采用整体板切割成节点板形式，不得拼板。

桁架杆件与节点的对接焊缝、横梁与下弦杆的连接焊缝、节点各板件与节点立面内外整体板的焊缝必须达到《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）Ⅰ级要求，其余板件拼接焊缝需达到Ⅱ级或Ⅱ级以上要求。

预拼度的设置可通过调整桁架构件与节点板间对接缝宽和夹角实现。

天桥主墩采用钢管砼墩柱,墩柱上方设置盖梁，盖梁与主墩固接，上部钢桁架与盖梁通过支座活连接。

梯道结构采用钢结构，高为0.5m，东侧梯道平面布置为一字型，宽度为4.4m，单边下地；西侧梯道平面布置为折返式，双边下地，宽度为3.1m与4.9m。

梯道墩柱采用钢管砼墩柱，梯道钢结构与墩柱固接。

钢桁架的制作分为厂内分段制造和工地安装两个阶段；本工程尺寸最大和最重的分段为Lmax*Bmax*Hmax=25.0m*5.0m*3.1m，Wmax=约55T。

运输方式采用陆路运输。

2.施工程序

2.1生产准备程序

生产流程程

2.2主要生产流程

工地安装

3.本工程投入的劳动力及厂房设备情况

3.1本工程钢结构量约200吨，厂内制造平均装焊劳动力投入约为:

装配工50人，焊工35人；厂内制造周期为30天。

工地吊装合拢预计需要装配工12人，焊工6人。

如工期必要时，实行24小时轮换制施工来保证工期。

3.2设备及场地投入

3.2.1装焊场地投入18000平方米的制造场地。

其中分段下料场地约为5000平方米，装焊及大型分段中合拢场地约为10000平方米，预拼装场地5000平方米。

3.2.2固定投入本工程的设备使用情况

a）焊接设备：

手工电弧焊接电源：

30台；CO2气体保护焊：

50台；埋弧自动焊设备：

4台；

b）切割设备：

数控切割机3台；半自动切割机4台；

c）冷压设备：

350吨油压机1台；

d）表面打砂处理设备：

钢板预处理生产线1条，临时涂装车间；

e）投入设备设施具体参照以下表格：

投入于本工程设备设施清单：

焊接设备

序号

名称

型号

数量

生产厂

备注

1

可控硅整流弧焊机

ZX5-400

30

国产

手工电弧焊

2

晶闸管CO2焊接

直流电源

YD-500KRIVTA

50

唐山松下

CO2气体保护焊

3

角焊机

8

国产

角焊缝自动焊

4

埋弧自动焊焊机

ZX5-1250

4

国产

埋弧自动焊

5

碳弧气刨机

ZGF-800

4

国产

焊接坡口清根

切割及边缘加工设备

序号

名称

型号

数量

生产厂

备注

1

大型数控门式切割机

WKA-6500GS

3

国产

氧乙炔/等离子

2

半自动切割机

CG1-30B

4

国产

3

型钢切割机

MINI-MANTISⅡ

1

日本

4

液压剪床

1

国产

构件冷热加工设备

序号

名称

主要参数

数量

备注

1

油压机

350吨

1

2

三星滚床

1

钢板表面打砂处理设备

序号

名称

主要参数

数量

备注

1

钢板预处理生产线

10PCS/hsa3.6

1

焊条烘干保管设备

序号

名称

型号

参数

数量

备注

1

焊剂烘箱

DG-1000

1ton

1

2

电焊条烘箱

SYHW-064-9

0.6ton

1

3

电焊条烘箱

YJH-400

0.4ton

1

生产厂房

序号

名称

规格

数量

备注

1

1~4跨生产车间

120m×20m

4

有顶棚

2

5跨生产场地

360m×35m

1

露天

3

6跨低跨生产场地

200m×20m

1

露天

4

6跨高跨生产车间

180m×33m

1

有顶棚

5

7跨生产车间

180m×33m

1

有顶棚

6

涂装车间

60m×22m

1

有顶棚

起重设施

序号

名称

规格

数量

备注

1

5t龙门吊机

起重能力0～5T

12

2

10t龙门吊机

起重能力0～10T

4

3

16t龙门吊机

起重能力0～16T

4

4

20t桥式吊机

起重能力0～20T

5

5

80t龙门吊机

起重能力0～80T

1

6

100t桥式吊机

起重能力0～100T

2

7

100T电动液压千斤顶

100T顶力

4

防腐涂装施工设备

序号

设备名称

型号

产地

数量

1

空气压缩机

V-10/7，

10m3电动

国产

2台

2

空气压缩机

6立方

美国英格索兰

2台

3

大功率除湿机

AD15000

新加坡

1台

4

喷砂缸

自动控制

国产

5台

5

高速电弧喷涂机

DPT-302

国产

2-4台

6

高速电弧喷铝机

国产

2台

7

线材喷枪

国产

4-8支

8

无气喷漆泵

65:

1

长江机械

2台

9

风动打磨机

100型/40型

国产

各10套

10

尾冷却器

4立方

新加坡

1台

11

工业用吸尘机

2台

12

防爆风机

25KW

4台

13

手提式喷吸砂机

EDVCT-OMATIC

美国CLEMCO

4台

防腐涂装检测仪器

序号

名称

型号/规格

产地

数量

1

湿膜测厚仪

不锈钢

英国

6

2

干膜测厚仪

Elcometer

345F0-125μm

英国

2

3

粗糙度样板

Elcometer

E25-2

英国

1

4

粗糙度测量仪

9Vrfron2c10

丹麦

1

5

钢板、焊缝表面处理（样板）

KTA-Tator

丹麦

1

6

露点测量仪

Elcometer

219

英国

1

7

转向检测镜

新加坡

2

8

钢板表面盐度测量仪

Elcometer

英国

1

9

测爆仪

国产

1

10

相对湿度测量仪

Elcometer

英国

1

11

聚光检查电筒

新加坡

2

12

放大30倍聚光检查电筒

National

日本

1

检验设施

序号

名称

型号规格

数量

状态

一

无损探伤设备

1

X射线探伤机

EX300GH59mm

7

良好/新

2

磁粉探伤机

B310S230VAC

6

良好/新

3

超声波探伤仪

CTS-22

4

良好/新

4

超声波探伤仪

PXUT-21

4

新

序号

名称

型号规格

数量

状态

二

实验室设施

1

万能材料试验机

WE-10

3

一般

2

摆锤冲击试验机

JB-30B150/300J

1

良好

3

弹簧拉压试验机

GT-100

1

良好

4

里氏硬度计

HLN-11A

1

一般

5

数显里氏硬度计

ALS-90

1

新

6

红外线测温仪

PT-303

1

新

4.生产组织机构和组织形式

项目经理：

郑晨

第二节总体制作方案

1.工艺标准

钢结构的加工、制造、安装、防腐、检查、验收等严格按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）、《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）、《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）执行。

2.钢结构制作

钢结构的制作要满足图纸和技术规范要求，整个过程包括材料的采购及复验，焊接工艺评定，分段划分，钢材预处理，放样、下料、加工，分段制造，内场分段吊运、翻身，二次除锈、涂装、工厂预组装等过程。

具体如下：

分段组立和焊接

验收和交货

2.1材料采购及复验

钢结构主要采用Q345qC和Q345C钢材。

钢结构制造所用材料必须要符合设计文件的要求和现行标准的规定，除必须有材料质量证明书外，还应进行复验，复验合格方能使用。

具体按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）、《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）、《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）执行。

2.1.1钢材及复验：

Ø钢材的包装、标志及质量证明书应符合GB2101的规定。

Ø钢厂提供的材质证书必须包括以下内容：

炉批号、机械性能、化学成份。

Ø钢材到厂后，应按同一厂家、材质、板厚、出厂状态每10个炉（批）号抽验一组试件；检查内容覆盖钢厂所提供钢材质量证明书中的内容。

Ø钢材表面质量：

钢材表面麻点深度小于板厚的7%，允许用砂轮打磨光顺后使用；当深度到达板厚的7～20%或大于钢板的允许公差，需进行补焊，并将表面磨平后允许使用；主要零件的伤痕与受力方向垂直时，允许深度＜0.3mm，主要零件的伤痕与受力方向平行时，允许深度＜0.5mm，其它零件的伤痕深度＜0.8mm；钢材的表面损伤，经打磨修整之后，局部厚度削减量不应大于轧制厚度的公差。

2.1.2焊接材料及检验：

焊接材料的选择通过焊接工艺评定来确定。

在焊接工艺评定试验报告完成后，将焊材的选用方案提交甲方、监理、设计院。

手工电弧焊只许选用直流焊条，所选用的焊接材料应分别要满足GB/T5117－85，GB/T1300－1977的规定。

Q345qC及Q345C之间的焊接材料选用H10Mn2（埋弧自动焊）、E5015（手工电弧焊）、YCJ501-1（CO2焊），焊接材料应具有生产厂家的出厂质量证书，并按规定对焊接材料进行抽查检验。

2.1.3涂装材料：

涂装材料必须具有产品质量证书以及有效期限，具体详见涂装方案。

2.2钢结构节段划分

根据设计院人行天桥钢结构设计图与桥址地形地貌状况，对人行天桥钢结构进行节段划分：

2.2.1桥墩：

主桥主墩有4个，为φ1000钢管砼墩柱,上面加盖梁；梯道桥墩有8个，为φ800钢管砼墩柱。

最重主墩重量约2.6吨，盖梁约6.0吨。

桥墩所有钢结构全部在厂内制作后现场安装。

2.2.2主桥钢桁架：

钢桁架分为二个大节段，又由于钢桁架高度较高（最高处达到5.0m），无法运输，在节段内又分为三个小节段，具体见附图2分段划分示意图，各节段长度与重量见下表：

吊装单元编号

位置

长度（m）

重量（t）

备注

A-1

见分段划分示意图

～25.0

～25.0

A-2

见分段划分示意图

～16.5

～13.0

A-3

见分段划分示意图

～8.6

～5.5

B-1

见分段划分示意图

～22.0

～23.0

B-2

见分段划分示意图

～14.0

～12.0

B-3

见分段划分示意图

～8.6

～5.5

2.2.3梯道钢结构：

梯道钢结构分东侧和西侧梯道。

1东侧梯道钢结构：

东侧梯道平面为一字型形式，为单边下地，根据结构特点与形式，分为二个节段制作，现场吊装合拢，最重约21吨。

2西侧梯道钢结构：

西侧梯道平面为折返形式，为双边下地，根据结构特点与形式，分为四个节段制作，现场吊装合拢，最重约15吨。

2.3钢材预处理

钢材表面预处理抛丸除锈达Sa2.5级，清洁后喷涂车间底漆一道，涂层厚度为20μm（具体油涂配套见涂装方案）。

2.4放样、下料、加工

2.4.1放样：

2.4.1.1放样根据人行天桥钢结构设计施工图、节段划分图和工艺要求进行。

钢结构的放样工作全部采用1：

1电脑放样；内部横向强加劲肋、腹板等零件提供数控切割指令。

2.4.1.2主桥钢桁架的腹板与顶板、底板垂直，横向结构垂直顶、底板设置，桥墩位置的横向结构垂直于水平面。

2.4.1.3余量和焊接收缩补偿量的加放：

a）钢结构纵向结构每米要加放1mm的焊接收缩补偿量；

b）钢结构高度方向、分段横向要求无余量；

c）分段纵向合拢口在先吊装分段口处制作时留50~100mm的余量，在工厂内进行预组装后再切割余量，外场无余量安装。

2.4.1.4钢结构排板时可以采用T形焊缝，但是两T形焊缝交点间距不应小于10倍板厚。

相邻焊缝应错开，错开最小距离应符合下图的规定：

主要构件的对接，钢板的轧制方向与部件主要受力方向一致；盖板和腹板的最小拼接尺寸，长度为1000mm，宽度为200mm。

2.4.1.5放样提供分段制作所需的号料草图、套料图册等。

套料图册上应有炉（批）号、材质及板材规格记录栏。

2.4.1.6样板、样杆、样条制作允许偏差应符合下表规定：

检查项目

允许偏差（mm）

平行线距离

±0.5

对角线差

±1.0

长度、宽度

+0.5、-1.0

孔距

1.0

2.4.1.7样板、样杆、样条应标注：

产品名称、杆号、材料号、规格、数量、孔的直径、孔列轴线与基准面距离等，字迹要整齐、清晰。

2.4.2号料

2.4.2.1号料前检查钢材的牌号、规格和表面质量（双面检查），合格后方可进行号料，号料外形尺寸允许偏差为±1mm。

2.4.2.2零、部件的预留余量按号料草图的要求留放；如为气割分离时，应安钢板厚度及切割方法予留切割余量，一般为2～3mm。

2.4.2.3材料跟踪：

a）钢材预处理前按顺序记录钢板标识：

材质、炉（批）号及规格，并依次转录至预处理后的钢板上；

b）号料后将钢板上标识记录在套料图册上，数控切割的钢板由专人记录，收集整理后妥善保存；

c）余料应标明钢材材质、炉（批）号，以免用错。

2.4.3零件分离和加工

2.4.3.1切割：

a）零件分离优先采用数控切割：

本工程结构全部采用数控切割；坡口均采用半自动机切割；不允许剪切和手工切割。

b）切割边缘与坡口应满足《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）、《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）的有关规定，对切割边缘的质量预以重视；本工程的顶、底、腹板均为中厚板，焊接坡口的精度也应预以重视，所有焊接坡口一律在内场处理完。

c）切割完后零件所有边缘的氧化渣、挂渣和棱角要去除，所有自由边缘均要求打磨成R2mm圆角。

d）切割面质量要满足下表要求，且切割面硬度不超过HV350。

项目

1（主要零件）

2（次要零件）

备注

表面粗糙度

25μm

50μm

崩坑

不允许

1m长度内容许有1处1mm

超限应修补，按焊接有关规定

塌角

圆角半径≤0.5mm

e）零件分离后要对变形进行矫直、矫平，零件矫正要求如下：

项目

允许偏差（mm）

钢板平面度

每米

1.0

钢板直线度

L≤8m

3.0

L＞8m

4.0

型钢直线度

每米

0.5

2.4.3.2加工：

a）坡口加工：

坡口全部采用半自动切割，坡口尺寸及允许偏差由焊接工艺确定，并且坡口角度不得影响焊接施工；

b）边缘加工：

零件的切割边缘应进行打磨修整，紧加工面与板面垂直度偏差不应大于零件厚度的1%，且不应大于0.3mm；零件磨边、磨头、磨弧时，应磨去边缘的飞刺，气割边缘的挂渣及切口棱角的波纹，并应将崩坑等缺陷部位磨修匀顺；

c）零件应根据预留加工量及平直度要求，两边均匀加工；

d）边缘加工后，必须将边缘刺屑清除干净；

e）钢箱梁所有永久外露自由边均应把其边缘直角打磨成R2mm圆弧，以便保证热喷涂工艺要求。

f）零件加工尺寸允许偏差如下：

简图

项目

允许偏差（mm）

名称

范围

盖板

长度

+2.0，0

宽度

+2.0，0

腹板

长度

+2.0，-1.0

宽度

+1.0，0

隔板

宽B

+0.5

0

高H

+0.5

-0.5

对角线差

＜1.0

垂直度

≤H/2000

缺口定位尺寸

b

+2.0

h

0

横肋

高h1

（长L）

±0.5

（0，2.0）

缺口定位

尺寸（h2）

0

0.2

2.5分段制造

2.5.1胎架制造：

2.5.1.1钢楼梯在制作胎架时，应能满足预拼装的要求；

2.5.1.2胎架在通用框架平台或型钢平台上制作，胎架尽量简易但要保证有足够的刚性和强度；

2.5.1.3主桥胎架线型要全面考虑桥面的纵向竖曲线并要加上预拱度值。

2.5.2钢桁架节段制造的工艺原则

2.5.2.1一般厂内流程：

放样、下料——零部件拼装——平面分段制作——立体分段制作——脱胎反身（倒装分段）——涂装——预组装并标识——验收发运；

2.5.2.2所有的钢桁架分段在水平胎架上侧装，再上总装胎架上合拢。

2.5.3节段制造：

2.5.3.1划线要求：

按图纸开出节段的中心线和检验线并根据其划出各纵横构件安装线，纵向按每米加放1mm的焊接收缩余量。

2.5.3.2部件拼装：

把上弦杆、下弦杆、腹杆、竖杆、横梁、装饰杆件及顶部上横撑等在平台上先拼装、焊接，焊后矫正变形。

2.5.3.3拼板：

钢板直接上胎架拼接，焊接使用埋弧自动焊，焊接前磨掉坡口及其周围30mm范围内的铁锈、油漆等。

2.5.3.4平面分段装焊：

钢桁架分左右两个平面分段在水平胎架上制作；底部横梁片体在专用胎架上制作：

a）在地面上划出钢桁架的投影线，并制作水平胎架；

b）上、下弦杆节点杆件先上胎架定位；

c）安装上、下弦杆件及腹杆件；

d）安装腹杆与下弦杆之间定位板；

e）平面分段的焊接按《焊接工艺》执行。

2.5.4钢桁架节段组装：

2.5.4.1在调整底部横梁片体的中心线、水平线，如有差异要通知工艺员来处理,待处理完毕后才能转入下道工序。

2.5.4.2将左、右钢桁架小合拢件分别吊上底部平面分段，对齐分段对合线和装配线（特别注意钢桁架与底部横梁片体的角度），并做好临时加强。

2.5.4.3调整、对齐分段对合线和中心线，调整左、右钢桁架的角度以及高度并做好加强。

2.5.4.4安装顶部横撑平面小分段，并做好加强。

2.5.4.5安装其余散装件，并检查组合的完整性和正确性。

2.5.4.6按焊接工艺的要求施焊（具体见焊接工艺）。

2.5.5其它：

2.5.5.1各杆件制作过程中必须作出杆件中心线、十字线等定位基准线，并打上标记。

2.5.5.2所有分段要做好标识，包括分段的编号、方向等；尤其注意结构相似而不能互换的分段。

2.5.5.3所有分段必须经过矫正，经检验合格后方能发运。

2.6节段吊运

先通过工艺计算准确定出吊码位置，并以分段重量来选定合适的钢丝绳和吊码（如下表、图所示）：

表一：

钢丝绳选用

分段重量（t）

钢丝绳根数

钢丝绳直径（mm）

卸扣最小直径（mm）

30

4

26.5

28

40

4

33.0

32

50

4

33.0

32

60

4

33.0

36

70

4

36.0

36

注：

本表的数据以钢丝绳抗拉强度1470N/mm、安全系数为10时得出；

钢丝绳选用D型钢丝绳6*19（股1+6+12）

表二：

吊码选用

允许负荷（t）

吊环尺寸（mm）

δ1

H

B

D1

R

F

δ3

D2

δ2

h

b

30

30

280

280

80

140

160

-

-

12

140

260

40

30

310

310

90

155

175

20

220

18

155

290

50

32

340

340

100

170

190

20

240

22

170

320

60

32

370

370

110

185

205

28

275

22

185

350

δ2

二次除锈、涂装

防腐涂装设计方案具体见涂装方案。

3.精度控制措施

钢桁架质量一个重要方面是建造的精度，精度控制工作贯穿于建造工作的全过程，必须在每一工序中严格把关，层层落实，确保完工精度。

具体如下：

3.1放样、下料、加工

3.1.1放样全部采用1：

1电脑放样，保证放样精度；

3.1.2下