菏泽松花江路桥工程桥塔吊装方案.docx
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菏泽松花江路桥工程桥塔吊装方案
菏泽松花江路桥工程桥塔吊装
施
工
方
案
编制：
校审：
批准：
山东中通钢构建筑股份有限公司项目部
2010年12月07日
一、编制依据3
二、工程简介3
三、吊装方案4
1、场地处理及平整4
2、吊装方案4
3、吊装的数据分析及吊车参数5
4、作业人员及主要措施用料12
5、吊装方法10
6、钢结构安装测量定位技术22
7、现场焊接22
8、现场管理26
9、脚手架施工26
四、安全措施27
1、施工人员安全措施27
2、桥塔吊装安全措施27
3、吊车操作安全措施28
4、脚手架施工安全措施28
五、发生意外事故及处置预案29
六、附图29
一、编制依据：
1、菏泽松花江路桥工程设计图纸。
2、《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）
3、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
4、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）
5、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
6、本项目主要使用起重机技术性能手册。
7、机械设计手册（第2卷）之起重机钢丝绳直径的选择（GB3811-83）。
二、工程简介：
1、本工程松花江路桥位于山东省菏泽市中心区东北角，是跨越城市景观河道赵王河的重要桥梁，也是菏泽城市入口处的重要景观建筑。
松花江路桥位于规划松花江路上，道路等级为城市次干路。
松花江路西起城市主干道人民路，跨越赵王河，东至规划桂陵路。
松花江路桥的建成对于提高城市景观、完善菏泽市中心区东北角路网以及推动菏泽区域经济的发展意义重大。
松花江路桥桥梁受力结构为连续梁，跨径为26+3*40m，全长146m，工程起讫点桩号为K0+228.654～K0+392.654，桥梁起讫点桩号为K0+237.654～K0+383.654。
该桥通过设置装饰性桥塔，桥梁外形仿鹿特丹天鹅桥，景观效果较好。
第1孔～第3孔桥宽19m，桥梁横断面为1.5m（锚索区）+3m（人行道）+10m（机非车道）+3m（人行道）+1.5m（锚索区）=19m；第4孔桥宽19m，桥梁横断面为1.5m（绿化带）+3m（人行道）+10m（机非车道）+3m（人行道）1.5m（绿化带）=19m。
主桥采用预应力混凝土箱梁，桥塔采用A字形斜塔，塔高59m，桥面以上桥塔采用钢箱截面，桥面以下为混凝土结构。
2、桥塔
桥塔高59m，塔柱柱脚为钢筋混凝土结构，柱脚高9.6m。
桥塔外侧立面线型由两条折线构成，横桥向为A字形。
桥塔上共设置斜拉索13对，中跨11对，锚跨2对。
（1）桥塔节段划分及构造
塔柱节段的断面尺寸沿横桥向为2.0m，顺桥向桥塔尺寸渐变，为2.646～4.027m。
塔柱段断面为矩形截面形式，塔顶段断面纵桥向设中腹板一道，为单箱双室结构。
塔顶段壁板及中腹板厚16mm，其它节段壁板厚20mm。
塔柱节段及塔顶节段的侧壁板及前、后壁板加劲肋规格均为12mm×120mm。
每个桥塔节段设置横隔板,横隔梁厚均为12mm，横隔梁间设横向加劲肋，板厚均为12mm。
其中ZT05和ZT06节段横隔梁较密集，不设横向加劲肋。
为保证人能够顺利到达桥塔的任一部位，桥塔在横隔梁上设置有长为900mm，宽为600mm的圆端形人洞及相应的人行楼梯；且人洞四周设有8mm厚的加劲肋。
（2）下塔柱构造
塔柱柱脚为实体混凝土。
塔柱柱脚在主梁梁顶至承台顶的9.6m范围内，横桥向尺寸为2.5~4.35m，顺桥向尺寸由6.526m变至7m。
（3）桥塔斜拉索钢锚箱构造
本桥斜拉索与桥塔的锚固是采用钢锚箱。
桥塔ZT04～ZT06为斜拉索锚固区，采用耳板锚固形式。
耳板厚30mm。
（4）塔脚段
塔脚段钢节段与砼结构之间采用剪力钉和端部传力钢筋作为传递荷载的主要构件。
b、焊接材料
焊接材料采用与母材相匹配的焊丝、焊剂和手工焊条，且应符合相应的国际标准。
C、吊装塔节情况：
桥面以上分5节吊装,第二节高7.28米,重约18T,已吊装完毕;第三节高约9.36米,重约21T;第四节高约12.62米,重约28T;第五节高约7.06米,重约36.4T;第六节高12.15米,重约46T,根据现场情况和实际情况,采用一车主吊和两车抬吊的方式吊装.
三、吊装方案：
1.场地处理及平整
1）、桥塔吊装场地处理：
在桥塔北面修筑一块三合土作业场地，长度为20米，分别在桥面两侧，宽度均为10米，现有道路无需处理。
2）、桥塔段运输、及吊车运行路线的坡道，三合土基础宽度为6米，厚度为1.0米,分四层碾压、夯实、平整。
2.吊装方案:
逐节吊装法：
由于本桥梁为景观桥，且钢结构桥塔在桥梁的使用过程中并不起主要受力作用，相应的斜拉索也为景观效果，并不对桥面起到承拉，故钢结构桥塔本身在结构受力分析时为独自稳定体系，并不需要其他外力来维持自身的稳定，通过各方专家的会审，最终形成了逐节吊装的安装方法。
吊索选用：
依据吊索夹角可按下式进行计算，由于钢箱桥塔采用两点起吊，钢丝绳对称绑扎，故计算钢丝绳时，计算一根钢丝绳即可。
取最重构件为ZT05节吨位为46吨，每根钢丝绳分担重量为23吨。
吊车起吊重量约46t，索具所承受力的拉力为
F1＝23÷2/cos20°=12.3T
F1＝23÷2/cos20°=12.3T
又由捆绑吊索钢丝绳的安全系数K=5～6，在本次吊装时采用新钢丝绳，取安全系数K=5计算，所以其所选钢丝绳的破断拉力为:
P1＝12.3×5＝61.5T＝615000N
P1＝12.3×5＝61.5T＝615000N
由P=500d2得钢丝绳的直径d1=36mmd2=36mm
故吊车取钢丝绳的直径为d1＝d2＝36mm
3、吊装数据分析及吊车参数：
A、吊装数据分析：
根据现场实际情况，吊车停放在边梁两侧便道上，吊装第三节时，采用1台150T汽车吊，150T的最大作业半径不超过13米，伸臂39.9米，高于第二节的最高点约21米，额定起重量28.5T，大于第二节的重量21T，满足吊装要求；吊装第四节时，采用1台400T吊车吊装，400T的最大作业半径不超过18米，伸臂46.9米，高于第三节最高点35米，额定起重量39.大于第三节重量28T，满足吊装要求；吊装第五节时，400T吊车作业半径不变，伸臂52.1米，高于第四节的最高点40米处，额定起重量38.7T，大于第四节重量36.4T；吊装第六节时，先用一台300T吊车将第六节吊至桥面，然后两台300T将第六节竖立吊装安装位置即可，将吊点设置在第六节的7米处，300T吊车伸臂56.4米，高于吊点47米处，作业半径最大不超过16米，满足吊装要求。
A字形斜塔的南北两侧各留出14米宽的空地，从A字形斜塔的底、北部往西各留出20米长的空地，并留出通过此地的道路，以用于吊车和配重车辆进出及吊装支车站位。
B、吊车参数
50吨汽车起重机性能表（主表）
不支第五支腿，吊臂位于起重机前方或后方；支起第五支腿，吊臂位于侧方、后方、前方
工作半径（m）
主臂长度（m）
10.70
18.00
25.40
32.75
40.10
3.0
50.00
3.5
43.00
4.0
38.00
4.5
34.00
5.0
30.00
24.70
5.5
28.00
23.50
6.0
24.00
22.20
16.30
6.5
21.00
20.00
15.00
7.0
18.50
18.00
14.10
10.20
8.0
14.50
14.00
12.40
9.20
7.50
9.0
11.50
11.20
11.10
8.30
6.50
10.0
9.20
10.00
7.50
6.00
12.0
6.40
7.50
6.80
5.20
14.0
5.10
5.70
4.60
16.0
4.00
4.70
3.90
18.0
3.10
3.70
3.30
20.0
2.20
2.90
2.90
22.0
1.60
2.30
2.40
钢丝绳倍率
12
8
5
4
3
吊钩重量
0.515
0.215
Ltm1400-400t全液压汽车吊
主臂额定性能表1：
旋转角度=360°、标准配重=120t。
LTM400全地面起重机采用七轴全地面底盘，五节椭圆形截面吊臂，单缸无绳自动伸缩系统，具有可选装的自装卸超起装置、固定加长副臂和可变幅副臂，自装卸组合式自顶式平衡重装置。
作业范围广，是目前国内七轴起重机性能的最大发挥和提升。
起重机行驶状态主要技术参数表
类别
项 目
单 位
参 数
尺
寸
参
数
整机全长
mm
18850
整机全宽
mm
3000
整机全高
mm
4000
轴距
第一、二
mm
1650
第二、三
mm
3200
第三、四,四、五
mm
1650
第五、六
mm
2050
第六、七
mm
1650
轮距
mm
2590
重
量
参
数
行驶状态整机自重
kg
84000
轴荷
第一、二轴
kg
12000
第三、四轴
kg
12000
第五、六轴
kg
12000
第七轴
kg
12000
动
力
参
数
上车发动机
型号
TAD750VE
额定功率
kw/（r/min）
200/2300
额定扭矩
N.m/（r/min）
1050/1500
额定转速
r/min
2300
下车发动机
额定功率
kw/（r/min）
420/1800
额定扭矩
N.m/（r/min）
2500/1080
额定转速
r/min
1800
行
驶
参
数
行驶速度
最高行驶速度
km/h
70
最低稳定行驶速度
km/h
2
最小转弯直径
m
25
最小离地间隙
mm
280
接近角
°
16
离去角
°
14
制动距离（车速为30km/h）
m
≤10
最大爬坡度
%
40
百公里油耗
l
97
400T起重机作业状态主要技术参数表
类别
项 目
单 位
参 数
主
要
性
能
参
数
最大额定总起重量
t
400
最小额定工作幅度
m
3
转台尾部回转半经（平衡重）
mm
6550
最大起重力矩
基本臂
kN.m
12152
最长主臂
kN.m
4882
支腿距离
纵向
m
9.9
横向（半伸）
m
9.5（6.23）
起升高度
基本臂
m
16.6
最长主臂
m
61
起重臂长度
基本臂
m
15.5
最长主臂
m
61
工
作
速
度
参
数
起重臂变幅时间
起臂
s
100
起重臂伸缩时间
全伸
s
600
全缩
s
600
最大回转速度
r/min
1.2
支腿伸缩时间
水平支腿
同时伸
s
50
同时缩
s
40
垂直支腿
同时伸
s
50
同时缩
s
45
主起升机构（最外工作层）
空 载
m/min
150
副起升机构（最外工作层）
空 载
m/min
150
噪声
机外辐射
dB（A）
≤118
司机位置处
dB（A）
≤90
在吊装过程中，成立一个8人的吊装小组，司机1名，指挥1名、挂绳2名、吊装工4名。
1）驾驶员、起吊司机应携带所需证件，应熟练掌握起吊操作规程。
2）起吊前应对吊车进行认真检查，确保吊装状态良好。
3）作业中应有一名专职安全检查进行监督检查。
4）严禁酒后驾驶，及人车分离。
5）起吊时，必须将吊车支腿支撑牢固，并由吊车负责人进行检查确认，确保架塔安全。
4、作业人员及主要措施用料
1）工具车1台。
2）封车倒链10t，12个。
3）起重机支腿垫板及枕木。
4）施工队长1名，施工员1名。
5）每台车辆司机2名。
6）起重工8名。
7）50吨千斤顶4台。
5、吊装方法：
本项目难点主要是桥塔的预拼装及安装精度，钢桥塔的安装技术要求特别高。
根据工程结构特点，经反复比较和论证，桥塔的安装采取工厂拼装、现场逐节吊装的安装方案。
（1）施工总体工艺流程：
①01-06段均在加工厂制作，②两节塔冠考虑运输限制，在加工厂纵向分开制作、现场拼装和焊接成形；③塔体分节运输、④吊装01段柱脚并临时固定，用水准议测量定位，再用箱体钢板与予埋钢筋焊接定位，无须支撑，予埋钢筋焊接完成后完全能够支撑双向斜拉强度，待土建方二次浇灌柱时，钢镆安装后与1#墩用型钢固定，以防振动时箱体的偏移。
⑤需甲方在现场附近平整临时场地，以备吊车进场和起吊。
⑥逐节吊装ZTO2到ZT04段，并应同时自地面满堂脚手架，铺设脚手板，作为临时焊接接口平台。
并在03及04段中间位置设临时支撑。
校正好04段塔顶位置，依次吊装05段与06段，要保证好第05节的安装尺寸。
重点做好接口匹配焊接（角度控制、中轴线控制、焊接顺序选择）；箱体与拼装平台接触面的对接口，采用外坡口，人员脚手架平台上作业，单面焊双面成型。
（2）预拼装要求及拼装技术措施：
A、拼装要求:
根据工程特点，运输时将桥塔分为六部分运输：
塔座、塔身、塔冠等逐节运输，为了保证安装的顺利进行，应根据构件或结构的复杂程序和设计要求，在加工现场进行预拼装；预拼装准确无误后再把箱体连接用耳板焊接固定，采用平面拼装，构件应处于稳定状态，不得强行固定。
预拼装的允许偏差应符合相应规范的规定。
1）、结构预拼装工程钢结构制作检验批划分原则划分为一个或若干个检验批。
2）、预拼装所用的支撑凳或平台应测量找平，检查时要撤出全部临时固定和拉紧装置。
3）、进行预拼装的钢构件，其质量应符合设计要求和相关国家标准的规定。
4）、钢结构制作单位应根据工程的结构特点及预拼装单元的结构特性，编制详细的预拼装方案。
5）、预拼装完成后，经质量检验工程师、安装代表及甲方、监理检验合格后，方可拆除。
6）、预拼装检查合格后，对上、下定位中心线、标高基准线、交线中心点等应标注清楚、准确。
7）、在接头焊接区，搭设防风防雨棚，保证CO2焊机焊接时风速低于2m/s。
B、施工现场安装技术措施
1、拼装变形控制措施
1.1增加拼装预变形
（1）补偿焊接收缩量
由于焊口较多，焊缝金属填充量较大，因此，拼装过程中的焊接收缩量很大。
必须在焊接之前加以补偿,按环焊缝每个接口周长收缩2.0mm预留。
1.2组装技术保证措施
（1）焊接收缩量的补偿措施
在工厂进行无余量预组装，即杆件的下料长度不考虑焊缝根部间隙，此时的控制尺寸为设计尺寸；在吊装现场进行有余量拼装，即留有焊缝根部间隙。
（2）部件组装
1）组装前先检查组装部件的编号、尺寸和加工精度等是否符合图纸和工艺要求，确认后才能进行装配。
2）组装用的平台和胎架应符合构件装配的精度要求，并具有足够的强度和刚度，经验收后才能使用。
3）构件组装要按照工艺流程进行，焊缝处30mm范围以内的铁锈、油污等应清理干净。
筋板的装配处应将松散的氧化皮清理干净。
4）对于在组装后无法进行涂装的隐蔽部位，应事先清理表面并刷上油漆。
5）计量用的钢卷尺应经二级以上计量部门鉴定合格后才能使用，且在使用时，当拉至5m时应使用拉力器拉至5kg拉力，当拉至10m以上时，应拉至10kg拉力。
6）组装过程中，定位用的焊接材料应注意与母材相匹配，应严格按照焊接工艺要求进行选用。
7）构件组装完毕后应进行自检和互检，测量,填妥测量表,准确无误后再提交专检人员验收，若在检验中发现问题，应及时向上反映，待处理方法确定后进行修理和矫正。
8）各部件装焊结束后，应明确标出中心线、水平线、分段对合线等，打上洋冲并用色笔圈出。
9）构件组装精度要求
项次
项目
简图
允许偏差（mm）
1
对接接头的错位e
e≤T/10且
≤3.0
2
对接接头的间隙e
（无衬垫板时）
-1.0≤e≤1.0
3
根部开口间隙△a
（背部加衬垫板）
埋弧焊
-2.0≤△a≤3.0
手工焊、半自动气保焊-2.0≤△a
4
箱型梁横断面对角线差
3.0
5
箱型梁高度h
+2.0,0（h≤2m）
+4.0,0（h﹥2m）
6
箱型梁宽度b
±2.0
7
箱型梁旁弯f
5.0
（3）桥塔基础段吊装
a）用“单吊车整体直吊法”吊装，吊车选用50t汽车吊。
b）第一段吊装，首先测量、放线，给定技术参数，标出吊车的中心线、然后支车。
c）运输拖车停于吊车一侧，起重工拴绳扣，吊车收绳、绷紧，并保持吊钩垂直塔段中心轴线。
d）吊车起吊使基础段离开拖车，然后观察吊车支腿有无变化；若无变化，则将拖车退出。
e）吊车旋转安装位置后，50t吊起钩，使01段倾斜，先在基础四角预埋型钢进行找平，待塔脚与预埋钢板对准后，调整水平度及01段上口四角位置后，底部与¢28钢筋四周焊接，焊接完1/5后方可落钩。
f）待焊接牢固、方位找正、加固后方可摘钩。
g）经计算，01段与与¢28钢筋四周焊接，完全能够控制浇筑砼时的自身稳定。
为防止上口偏移，在01段上端用H200型钢与1#桥墩上预埋件上的型钢焊接固定。
（4）上部塔段拼装、吊装：
1、第二节（ZT02）安装：
第二节安装可直接搁置在ZT01上，通过计算构件在第四节属最不利位置，强度及位移均满足要求，故无需增加揽风绳等附加措施，构件受力情况详见计算书。
2、ZT03、ZT04段安装：
分别在ZT03和ZT04节中间增设连系杆件（2根圆管140x6，Q235B），以防止塔底柱向内侧方向的偏移，并在安装ZT04节时增加后背索，便于调节两个ZT04节之间的间距，便于ZT05节的就位。
后背索采用两根直径25mm钢丝绳，各节段之间缝隙及顶部四角空间坐标采用50T液压千斤顶进行接缝调整。
吊耳选用-135*170*20,材质为Q345B。
吊耳验算：
抗压验算：
孔径30mm，厚度20mm，d*t*fcb=30*10*295=177kN>123kN
抗剪验算：
厚度20mm，长度105mm，d*t*fcb=105*20*170=357kN>123kN
焊缝验算：
全融透焊缝，N=Lw*t*fvw=170*20*170=578kN>123kN
吊耳满足规范要求
节间耳板及千斤顶调节示意图
法兰板详图
吊耳详图
千斤顶调节板详图
3、ZT05、ZT06段安装完毕
ZT05、ZT06节段的拼装地点：
距五号墩向东20米，在引桥上分别拼装05及06段。
.
第三节、第四节钢连系杆件图
6、钢结构安装测量定位技术
针对工程施工的实际情况，钢结构安装的工序交叉多，对测量精度要求非常高，必须建立长期稳定，统一基准的测量控制体系．
钢结构的安装测量，为保证构件安装控制点的相对精度．采用全站仪在原点进行全场逐节各四角控制点的测量。
桥塔吊装过程中需对桥塔安装角度进行观测。
桥塔安装角度的观测采用在桥塔腹板中心线上贴反光片，用全站仪进行观测，通过观测点的坐标来测出桥塔的安装角度。
在每节每个角落里增加2块20mm法兰板，以便于采用千斤顶进行调节上下两节的间隙，用以控制每节上部四角的空间坐标。
7、现场焊接
由于桥塔的拼装采用逐节吊装，而安装间隙小于2mm。
因此，桥塔合拢接口部分能够避免出现较大错位，接口部位设置定位垫板,保证接口的焊缝间隙。
测量桥塔腹板中心线上反光片坐标，调整索塔腹板中心线与水平面夹角满足设计要求后,将合拢接口进行固定。
为确保焊接的质量及精度，把焊口锈及焊渣进行清理，现场焊缝全部采用电焊条和CO2气体保护焊，采用对称施焊法和约束施焊法等控制焊接变形和扭转变形，提高工程效率和焊接质量，确保工期。
及时联系有关检测部门进行现场检测，确保工程质量。
7．1焊接前的准备工作
1）检验焊材、垫板、引弧板。
焊材的牌号必须符合设计要求，保管要妥当，应放在仓库内保持干燥，焊材不得受潮生锈，焊条药皮不得剥落。
垫板和引弧板应按规定的规格制作加工，坡口须符合设计要求。
2）检查焊接操作条件，焊接操作平台、防风、防雨设施等必须落实到位。
3）检查工具设备和电源，焊机型号正确，焊机完好，接线正确，电流表、电压表齐全完好，摆放在设备平台上的设备排列应符合安全要求，电源线安全可靠。
4）焊条使用前应进行烘干、干燥，碱性焊条350-400℃烘干、恒温1.5-2h，酸性焊条150-200℃烘干恒温1小时，烘好后，焊条应放在150℃的干燥箱内，随用随取，取出的焊条放在保温筒内，4小时用完，否则重新烘干，焊条烘干次数不超过两次。
5）焊缝坡口检查，合适的坡口尺寸是保证接头焊接质量的关键因素之一，焊前全面检查坡口尺寸，如果坡口间隙过小，则需要重新开坡口，打磨干净后再进行焊接。
有时为了保证结构整体尺寸的需要，塔段接头的坡口间隙增大，施焊前，先将间隙焊满，再进行正常焊接。
7.2焊接工艺
1）焊接设备
下列焊接设备适用于该工程的焊接工作。
（见下表）
焊接方法
焊接设备
电流和极性
单弧或多弧
手工或机械
手工焊条电弧焊
直流电源
直流反接
单弧
手工
CO2气体保护焊
直流电源
直流反接
单弧
半自动
2）焊工资格
从事本工程焊接工作的焊工（包括定位焊工）采用经业主监理认可的标准考试合格的焊工进行焊接，焊工从事的焊接工作必须具有对应的资格等级。
3）焊接材料
（1）焊接材料的选择（见下表）
焊接方法
母材牌号
焊接材料规范
焊丝或焊条牌号
焊剂或气体
适用场所
手工焊
Q345D
E5015
J507
定位焊，对接
气保焊
Q345D
H08Mn2SI
H08Mn2SI
CO2（100%）
定位焊，对接，
（2）材料的烘焙和储存
焊接材料在使用前应按材料说明书规定的温度和时间要求进行烘焙和储存，如材料说明要求不详，则按下表要求执行。
焊条或焊剂名称
焊条药皮或焊剂类型
使用前烘焙条件
使用前存放条件
焊条：
SH.J507
低氢型
330—370℃；1小时
120℃
4）焊接工艺参数
（1）焊接参数
焊接方法
焊材
牌号
焊接
位置
焊条（焊丝）
直径（mm）
焊接条件
焊接电流
（A）
焊接电压
（V）
焊接速度
（cm/min）
手工焊条
电弧焊
SH.J507
平焊和
横焊
∅3.2
90--130
22--24
8--12
∅4.0
130--180
23--25
10--18
∅5.0
180--230
24--26
12--20
立焊
∅3.2
80--110
22--26
5--8
∅4.0
120--150
24
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