有砟轨道128m双线下承式简支钢桁梁吊装施工方案.docx

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有砟轨道128m双线下承式简支钢桁梁吊装施工方案

第一章编制依据及原则

1.1编制依据

（1）《上海至南通铁路南通至安亭段有砟轨道128m双线下承式简支钢桁梁设计文件》；

《上海至南通铁路南通至安亭段有砟轨道128m双线下承式简支钢桁梁工程施工招标文件》；

（2）本工程建筑场地实地踏勘情况。

（3）本公司的技术、机械设备装备情况及管理制度。

（4）国家和行业现行施工规范及验收规范、技术规程、标准，具体如下：

《铁路钢桥制造规范》TB10212-2009

《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2011

《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB10002.5-2005

《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-2005

《铁路桥梁钢结构设计规范》TB10002.2-2005

《铁路桥涵工程质量验收标准》TB10415-2003

《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10415-2003/J286-2004

《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010

《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ203-2008

《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设［2010］241号

《铁路工程施工组织设计指南》铁建设[2009]226号

《铁路桥涵施工规范》TB10203-2002J162-2002

《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB10303-2009

《铁路工程基本作业施工安全技术规程》TB10301-2009

1.2编制原则

（1）遵循规范和质量验收标准的原则。

在编写主要工程项目施工方法和技术措施中，严格按设计标准、现行规范和质量验收标准执行，正确组织施工，确保工程质量优良。

（2）坚持实事求是的原则。

在制定施工方案中，充分发挥我单位施工专业化、机械化的特点，坚持科学组织、合理安排，均衡生产，确保高速度、高质量、高信誉地完成本合同段的建设任务，确保施工组织的先进性和合理性。

（3）坚持项目法管理原则。

通过与业主、监理工程师和设计部门的充分合作，综合运用人员、机械、物资、方法、资金和信息，实现质量和造价的最佳组合。

（4）坚持文明施工和环境保护原则。

贯彻ISO9002质量标准，坚持对施工现场进行全程有效监控，严格按国家及省有关法律、法规及标准进行文明施工和采取环保措施，创建安全文明标准工地。

（5）贯彻少占耕地、节约施工临时用地的原则。

结合现场实际情况，因地制宜合理规划施工平面布置，充分利用当地既有设施和资源，进行临时工程建设。

第二章工程概况

2.1工程简介

该桥梁跨越通港公路（S227），与线路夹角146°,起始于里程DK060+270.130（61号墩），终止于里程DKDK060+400.330（62号墩）。

钢桁梁设计为双线无竖杆整体节点平行弦三角桁架下承式简支钢桁梁，计算跨度为128m,梁全长130m（两端含端支座中心线至梁端距离为1.0m）,节间长度为16.0m,共8个节间，桁高16.0m。

两片主桁中心距14m，人行道设置于主桁内侧。

本桥主跨梁底标高19.185m，主跨两侧边跨的梁底设计标高均为18.452m，桥下通行净空北侧15.494m，南侧14.148m，满足本项目临时公路净空要求。

主桁杆件（上弦杆、下弦杆及腹杆）均采用Q370qD钢材，上平纵联、横联及桥面系均采用Q345qD钢材，下弦杆内侧腹板或节点板必须为厚度方向性能板，Z向性能等级为Z25，高强度螺栓采用10.9S级高强度螺栓，材质为20MnTiB,螺母及垫圈均采用45号优质碳素钢。

均符合现行国家标准GB/T1228-1231的规定，全桥主要工程数量如表2.1-1所示。

表2.1-1全桥主要工程数量表

序号

名目名称

材质规格

单位

数量

备注

1

主体

结构

Q370qD

t

2514.5

主结构钢材

2

Q370qDZ25

t

73.0

主结构钢材

3

Q345qD

t

178.7

主结构钢材

4

高强

螺栓

M30

t

43.2

共计22960套

5

M24

t

30.3

共计39504套

6

钢梁

支座

GTQZ20000GD

个

1

固定

7

GTQZ20000HX-e10

个

1

横向活动位移量10mm

8

GTQZ20000ZX-e100

个

1

纵向活动位移量100mm

9

GTQZ20000DX-e100

个

1

活动位移量纵向100mm，横向10mm

（1）主桁：

主桁上下弦杆均采用焊接箱型截面，上弦杆内宽1000mm，内高1600mm，板厚32～46mm；下弦杆内宽1000mm，内高1600mm，板厚28～40mm；主桁腹杆采用箱型或H形截面，箱型截面腹板外高850～110mm，翼板外宽1000～1088mm，板厚32～44mm；H型截面腹板外高1000mm，翼板外宽900mm，板厚26～28mm；

主桁连接采用整体节点，箱型截面杆件均在节点外四面拼装，H形截面杆件与节点采用插入式连接。

主桁杆件与节点之间采用M30高强度罗双连接，箱型杆件水平板设置手孔，手孔位于拼接缝中心处，宽300mm，拼接板出厂时连接于节点板侧。

（2）桥面系：

钢桥面由桥面板、横梁、纵肋组成，其中钢桥面板纵横向连续，纵向与下弦板伸出肢焊接，横向分段焊接。

钢桥面板顶上锚3.5mm厚MMA防水层，挡砟墙采用钢挡砟墙，墙高为1200mm，通过焊接与钢桥面板连接在一起。

钢桥面板的横梁纵向间距3.2m，端横梁采用箱型截面，截面宽为1000mm，内高为1600mm，腹板厚16mm，底板厚24mm，其他横梁采用倒T形截面，腹板高1600mm，厚16mm，底板宽800mm，厚40mm，上翼缘板与主桁杆件顶板伸出肢焊接。

腹板及底板与主桁杆件伸出肢栓接。

钢桥面板纵向共设置了16道U肋及10道肋板，板厚8mm,间距600mm；板肋高度200mm，厚16mm。

纵肋全桥连接，通横梁腹板侧开孔穿过。

（3）纵向连接系：

本钢桁梁上平面纵向联接系，交叉式结构。

除两端桥门架处支杆采用箱型截面外，上平纵联的斜杆及支杆截面均为工字型截面。

上平联杆件高520mm，翼板宽460mm，厚24mm，腹板厚16mm。

（4）桥门架及横联：

在端斜杆处设置桥门架，在A3、A5、A7、A7’、A5’、A3’节点处设置横联。

桥门架及横联均采用桁式结构，杆件采用工字形截面，翼板宽400mm，厚20mm,腹板厚16mm。

2.2地质条件及水文地质条件

2.2.1气候

本区属北亚热带季风气候区，冬冷夏热，四季分明，温和湿润，降雨量充沛。

常年平均气温15.7度，多年平均降雨量1045mm。

地表河流流速平缓，水位随季节变化。

2.2.2工程地质

勘察揭示项目区域深度内均为第四系所覆盖。

现结合勘察和岩土试验，将岩土层工程地质特征描述如下：

1b（Q4）素填土：

黄灰色，松散，上部含少量植物根茎，下部含少量砖块、碎石，全线基本连续分布。

分布厚度在1.5～3.2m，平均层厚2.24m。

1-1（Q4）粉质粘土:

灰黄色,流塑,韧性及干强度低，中等压缩性，含氧化物质、云母碎片,局部分布，揭露层厚1.9～2.0m，平均层厚1.97m。

推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=110kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=30kPa；

1-2（Q4）淤泥质粉质粘土：

灰色,流塑,韧性及干强度低，高孔隙比,高压缩性，含腐殖物质、云母碎片，为线路浅部主要不良地质土层,分布尚连续,该层层顶埋深一般在1.5～3.5m，层底埋深7.2～14.5m，厚层一般在4.1～9.0m左右，平均层厚5.9m；推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=80kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=20kPa；

1-2c（Q4）粉土:

灰色,湿，稍密，摇振反应迅速，含云母碎片，中偏低压缩性,局部分布，揭露层厚1.7～2.6m，平均层厚2.07m。

推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=100kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=30kPa；

2-1（Q4）粉质粘土：

灰黄色,可塑,干强度高，韧性高，中等压缩性，含少量钙质结核及铁锰质结核，分布尚连续,一般层厚3.6～6.1m，平均层厚4.53m；推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=180kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=45kPa；

2-1c（Q4）粉砂:

灰黄色,饱和,中密状态，局部夹少量粘土团块,局部分布，揭露层厚2.1m。

推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=140kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=40kPa；

2-2（Q4）（淤泥质）粉质粘土：

灰黄色,软塑～流塑,干强度中等，韧性中等，中等压缩性，夹少量粉土薄层，层厚0.1～0.2cm，分布连续，顶板埋深9.6～15.6m，层底埋深17.4～28.6m，一般层厚4.5～10.0m，平均层厚5.09m。

推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=80kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=20kPa；

2-2a（Q4）粘土：

灰色,灰黄色,可塑,韧性及干强度低，高压缩性，含腐殖物质、云母碎片，局部分布，揭露层厚7.0m。

推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=140kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=40kPa；

2-3（Q4）粉土：

灰黄色,饱和,稍密～中密状态，含长石云母碎片，一般层厚3.3～9.7m，平均层厚7.07m。

推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=150kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=45kPa。

第四系上更新统（Q3）

3-1（Q3）粉质粘土：

灰色,可塑,干强度中等，韧性中等，中等压缩性，局部夹少量粉土薄层。

分布尚连续,一般层厚1.0～14.0m，平均层厚7.85m。

推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=220kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=55kPa；

3-1a（Q3）粉质粘土：

灰黄色,流塑,韧性及干强度中等，含氧化物质。

局部分布，揭示层厚2.5m。

推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=100kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=30kPa；

3-3（Q3）粉土：

灰黄色,湿,稍密～中密状态，摇振反应迅速，夹粘土及粉砂薄层；该层层位稳定，分布连续。

一般层厚2.7～22.2m，平均层厚8.31m。

推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=180kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=45kPa；

3-3a（Q3）粉质粘土:

灰黄色,软塑,中部为可塑，干强度中等，韧性中等，中等压缩性，呈透镜体状夹于3-3层之中，局部分布，一般层厚3.7～4.6m，平均层厚4.15m。

推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=140kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=35kPa；

4-2（Q3）粉质粘土：

灰色,软塑,韧性及干强度低，中等压缩性，含腐殖物质及姜石。

分布不连续，一般层厚12.4～17.1m，平均层厚15.5m。

推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=140kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=40kPa；

4-3（Q3）粉砂、细砂：

灰色,灰黄色,饱和,密实状态，含长石、石英、云母碎屑，局部夹粘土团块，局部为细砂，层位尚稳定，分布连续，一般层厚1.0～33.4m，平均层厚14.05m。

推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=200kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=55kPa；

5-1（Q3）粉质粘土：

灰色,可塑,韧性及干强度中等，中等压缩性，含腐殖物质、云母碎片，局部分布，层顶埋深64.0～72.9m，未钻穿。

推荐地基土承载力基本容许值[fa0]=200kPa，钻孔桩桩周土摩阻力标准值qik=50kPa。

不良地质与特殊性岩土

路线区主要不良地质及特殊性岩土为软土，其特点是软土地层变化范围较大，起伏较大，土质差，土层中局部夹有机质层，其中1-2层一般厚度在4.1～9.0m左右，2-2层一般层厚4.5～10.0m。

2.2.3水文

项目区域内水系发达，水网交织，地下水资源丰富，区内各河流湖荡均属太湖水系。

主要河流有花板塘、迈步塘、大王塘、盐铁塘、竹青浜、青才浜、西支河、东支河、常浒河、西支河、东支河、西泾河、东泾河、碧白塘、新徐陆泾等。

2.2.4地质构造

根据《苏通长江公路大桥工程场地地震安全性评价报告》和《江阴至太仓高速公路工程场地地震基本烈度复核报告》：

近场区发育2条断裂，分别是梅李-董浜断裂（F10）、太仓-支塘断裂（F11），均为非全新世活动断裂，可不考虑其对工程项目的影响。

第三章总体施工方案及总体部署

3.1安装总体施工方案

常浒河大桥钢桁梁为沪通铁路站前III标重点控制工程之一，该桥梁跨越通港公路（S227），与线路夹角146°。

充分考虑桥梁结构特点、道路运输、施工场地布置、桥位周边环境、交通状况等因素，为满足安全、工期、技术、经济等方面的要求，该桥钢桁梁采用工厂匹配制造杆件和桥面板单元，在现场搭设14个临时支墩，运用260吨履带吊原位拼装钢梁。

钢桁梁在工厂拼装、涂装完成陆路运至存梁场以后，通过平板车将成品钢桁梁运至桥位处，采用汽车吊将钢桁梁从61#墩向62#墩吊装至临时支墩上进行安装，并将平面位置和高程调整到设计位置后焊接。

3.2工程施工重点及难点

（1）杆件重量较大，外形尺寸大吊装难度高。

钢梁架设施工场地空间有限，线路周边基础差，地基不平整，汽车吊站位困难，受通车条件条件限制，需选择在车流量小的夜间作业。

（2）钢桁梁架设现场跨车流量大的省道，对施工影响较大。

跨线桥因既有线路车流量大不允许完全封道施工，所以现场施工时要充分考虑封路的位置和时间，并需要在确定的时间段完成相应的安装计划，减少对既有线路的影响，同时还需要保证通车要求。

（3）熔透焊缝多，焊接工作量大难度高。

本工程桥面板现场焊接的工作量非常大，需进行纵向焊缝焊接和横向断面焊接，需要采用CO2气体保护和埋弧自动焊等焊接方法，焊接工位多，同时焊接要求高，大多的焊缝要进行超声波、磁粉及X射线等探伤。

（4）施工防护措施多。

在高空施工要设置施工操作平台，在跨线部分上方施工焊接、高拴施拧时，要在高空进行防护，防止火花、小物件等坠落等。

道路两侧需设置安全防撞、减速等标志。

3.3施工总体布置

61#墩附近殷家宅基路北侧布置一个存梁场，总面积约50m×63m=3150m2，作为钢梁主要预拼场，主要用于钢梁预拼、杆件翻身、临时存放，预拼场必须平整，道路畅通，具有良好的排水系统。

存放场和预拼场设存放临时支垫及固定台座，要求支点要牢固，防止不均匀下沉导致杆件扭曲和失稳。

在桥址附近按规定设置项目部办公及生活区、紧固件库房、油漆及工具库等。

根据钢桁梁杆件吨位和吊装要求及起重设备的布置，运输通道宽15米，拟采用130t汽车吊进行钢桁梁杆件倒运、存放、翻身等。

根据上下弦最大杆件重约42.2吨，上下弦杆件存放两排，靠近运输通道的两侧布置，腹杆存放布区布置在存梁场外侧，腹杆存放时叠放两层。

存放的平横联，桥面板板单元可叠放，叠放的层数不超过4层，布置示意图如下图所示。

图3.3-1存梁场布置平面图

图3.3-2存梁场布置立面图

同时在62#墩附近南侧也布置一个，方便钢梁预拼、临时存放，满足预存一两个节间，场地需平整硬化，总面积约20m×51m=1020m2

图3.3-3梁场场地布置图

第四章钢梁安装方案

4.1钢桁梁制造吊装分段

钢桁梁在工厂分节段制造杆件，桥面板单元分块制作，以运输节段为单元进行涂装、存梁和发运工作。

钢梁制造吊装分成弦杆、腹杆、平横联、横梁、桥面板单元。

弦杆最大重量为上弦杆件A5A7重约42.2吨，其尺寸为15.99m×3.06m×1.71m，桥面板块最大尺寸为16m×2.95m×0.27m，重量约为9.8吨。

其余节段大部分吊装梁段小于42.2吨。

全桥主要杆件及桥面板板单元数量表4.1-1所示。

表4.1-1全桥主要杆件及板单元数量表

杆件名称

杆件编号

规格型号

全桥数量

长（mm）

宽（mm）

高（mm）

单重（Kg）

下弦杆

E0（Z）Y、E0'（Z）Y

5100

2950

4140

20677.70

各2

下弦杆

E0E2（Z）Y、E0'E2'（Z）Y

14230

1720

3040

31475.10

各2

下弦杆

E2E4（Z）Y、E2'E4'（Z）Y

15870

1720

3040

37748.10

各2

下弦杆

E4E6（Z）Y、E4'E6'（Z）Y

15970

1720

3040

39633.20

各2

下弦杆

E6E8（Z）Y、E8E6'（Z）Y

11420

1720

1680

26219.60

各2

下弦杆

E8（Z）Y

4520

1720

3040

13741.20

各1

上弦杆

A1（Z）Y、A1'（Z）Y

4200

1710

3134

13217.77

各2

上弦杆

A1A3（Z）Y、A1'A3'（Z）Y

15990

1710

3200

33545.17

各2

上弦杆

A3A5（Z）Y、A3'A5'（Z）Y

15990

1710

3200

38533.87

各2

上弦杆

A5A7（Z）Y、A5'A7'（Z）Y

15990

1710

3200

42149.20

各2

上弦杆

A7A7'（Z）Y

10960

1710

1646

26958.40

各1

斜腹杆

E0A1（Z）Y、E0'A1'（Z）Y

13040

1000

1100

18729.00

各2

斜腹杆

A1E2（Z）Y、A1'E2'（Z）Y

15480

1000

920

19450.50

各2

斜腹杆

E2A3（Z）Y、E2'A3'（Z）Y

15480

1000

920

17133.40

各2

斜腹杆

A3E4（Z）Y、A3'E4'（Z）Y

15480

1000

920

17004.50

各2

斜腹杆

E4A5（Z）Y、E4'A5'（Z）Y

15480

1000

920

14071.50

各2

斜腹杆

A5E6（Z）Y、A5'E6'（Z）Y

15480

850

936

13954.30

各2

斜腹杆

E6A7（Z）Y、E6'A7'（Z）Y

15480

900

944

9310.50

各2

斜腹杆

A7E8（Z）Y、A7'E8'（Z）Y

15480

900

944

9107.10

各2

平联

PLX-1

18980

460

472

4415.00

7

平联

PLX-2

18980

460

472

2142.40

14

平联

PLH-1

11730

520

480

3328.40

2

平联

PLH-2

12530

460

472

2914.60

6

桥门架

QMX-1

7770

400

460

1424.90

4

桥门架

QMX-2

3395

400

460

622.50

4

桥门架

QMX-3

3300

400

460

605.10

4

桥门架

QMH-1

12380

400

460

2270.30

2

桥门架

QMH-2

5060

400

460

927.90

2

横联

HLX-1

7770

400

460

1424.90

12

横联

HLX-2

3395

400

460

622.50

12

横联

HXL-3

3300

400

460

605.10

12

横联

HLH-1

12380

400

460

2270.30

6

横联

HLS-1

5060

400

460

927.90

6

桥面板

QB1-1-MB1/Z/Y

5115

2950

284

3131.4

各1

桥面板

QB1-1-MB2/Z/Y

5115

2900

284

3067.6

各1

桥面板

QB2-MB1/Z/Y

14260

2950

284

8691.7

各1

桥面板

QB2-MB2/Z/Y

14250

2900

284

8487.9

各1

桥面板

QB3-MB1/Z/Y

15900

2950

284

9689.1

各1

桥面板

QB3-MB2/Z/Y

15890

2900

284

9460.1

各1

桥面板

QB4-MB1/Z/Y

16000

2950

284

9749.4

各2

桥面板

QB4-MB2/Z/Y

15990

2900

284

9519.4

各2

桥面板

QB5-MB1/Z/Y

16000

2950

284

9749.9

各1

桥面板

QB5-MB2/Z/Y

15990

2900

284

9519.4

各1

桥面板

QB6-MB1/Z/Y

11450

2950

284

6982.8

各1

桥面板

QB6-MB2/Z/Y

11440

2900

284

6882

各1

桥面板

QB7-MB1/Z/Y

15900

2950

284

9689.1

各1

桥面板

QB7-MB2/Z/Y

15800

2900

284

9460.1

各1

桥面板

QB8-MB1/Z/Y

14260

2950

284

8691.7

各1

桥面板

QB8-MB2/Z/Y

14250

2900

284

8487.9

各1

桥面板

QB1-21-MB1/Z/Y

5115

2950

284

3131.4

各1

桥面板

QB1-2-MB2/Z/Y

5110

2900

284

3067.6

各1

4.2钢梁安装架设流程

步骤1

（1）61#及62#主墩施工。

（2）支架安装施工。

支架安装施工时做好省道S227的交通导流措施，临时支架需做防撞，确保在施工中的支架安全。

在吊装个别重型杆件时，吊装时需占用非机动车道，一般选在车流量小的夜间进行。

支架安装前需在存梁场预先将钢管立柱拼装焊接成整体，防护通道也需要预先在存梁场分节段组拼焊接好，到桥位处采用临时封闭部分车道利用50T汽车吊整体进行吊装安装。

支架吊装安装分为四个节段进行。

支架安装步骤分别如下:

①61#墩北侧非机动车道上支架施工，占用原非机动车道，将非机动车道改道到机动车道，机动车道3车道改为2车道。

图4.2-1-1支架施工步骤1

②北侧机动车道上支架施工，机动车道占用2车道。

非机动车道不变，机动车将其中一车道改道到南侧，形成2车道，南侧机动车道3变2车道。

图4.2-1-2支架施工步骤2

③南侧靠隔离带机动车道上支架施工，占用2机动车道。

非机动车道不变，南侧靠路侧机动车道不变，这两个车道在临时支架运输吊装时，非机动车道派人员指挥疏导，机动车道做短暂性封闭。

将南侧1机动车道改道到北侧机动车道，北侧机动车道3车道改为2车道。

图4.2-1-3支架施工步骤3

④南侧靠路边支架施工，占用1机动车道和1非机动车道。

非机动车道改道到机动车道，将南侧1机动车道改道到北侧机动，北侧机动车道改为2车道，完成全部支架及防护通道的施工。

图4.2-1-4支架施工步骤4

步骤2

（1）安装61#墩与62#墩的临时支座，在临时支架上放线定位，弹出钢桁梁系统控制线。

（2）钢梁杆件采用60T的平板车运输至桥位，利用260t