团泊新桥钢箱梁安装方案22页.docx
《团泊新桥钢箱梁安装方案22页.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《团泊新桥钢箱梁安装方案22页.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
团泊新桥钢箱梁安装方案22页
天津市团泊新城
团泊新桥工程钢箱梁
运
输
吊
装
方
案
团泊新桥钢箱梁
运输安装方案
一、工程概况
团泊新桥坐落于团泊新城西区（水库西侧），为跨越水面宽度达1公里的独流减河的特大桥梁工程，它北起团泊快速西青区段，与独流减河北侧大堤相交，跨越独流减河后与南侧大堤相交，跨越团泊新城西区的规划次干路后终止，桥梁总长度1296米。
本桥采用了两个“彩针形”独塔斜拉桥跨越独流减河两侧的深槽，斜拉桥主跨138米，副跨2x30米。
河中引桥采用两个3x60米预应力连续箱梁连接独塔斜拉桥。
团泊新桥示意图
团泊新桥每侧的钢箱梁长度为160m，钢箱梁宽度45.4m，加工时分成41个箱梁单元段进行制作，其中长度3m的单元段4段，其余37段长度均为4米。
A、C段箱梁断面图
其它箱梁段断面图
各箱梁段重量表：
单元段
A
B
C
D
E
F
G
H
I
钢混段
重量（t）
80
49.2
80.9
60
73.2
78.6
64.5
76.7
46.8
97.2
以上钢梁重量为半幅桥箱梁单元段重量，且不包括悬臂梁重量，对于A和C段箱梁，不包括中间锚箱的重量。
整幅钢梁模型图（含索盒段）
二、钢结构构件运输与组织
本工程钢梁吊运的特点是单件体积大、重量大、钢梁运输超长、超宽，并且吊装作业空间小，因此必须做好施工组织、施工准备、协调工作，确保钢梁吊运万无一失
本段钢梁吊运是在现况社会交通的条件下吊运，因此只能在夜间进行、同时对作业时间限制严格，不能影响白天交通的运行。
吊装运输必须保证连续性，初步拟定为一次连续运输吊装各段钢梁，按GH1、GL1至GL39、GH2的先后顺序进行运输吊装。
钢梁吊运是专业性非常强、机械化程度高的过程。
钢梁制作由天佳公司钢构项目部制作加工，钢梁运输与现场吊装由天佳公司机械队承担。
因此要求三方施工单位必须紧密配合、相互沟通、及时联系、才能高质量、高效率、按时、圆满完成任务。
钢梁吊运作业必须在交通管理部门的指导和配合下进行作业。
1、钢结构构件的出厂
钢结构构件在厂内制造完成并检验合格后，根据现场吊装的需要，分批次发运至工地。
钢结构构件运输出厂前，一定要绑扎牢靠，以防止钢构件前后及左右移动。
钢构件在装车时一定将与运输车接触面垫平，防止运输过程中发生变形。
钢构件运输时根据需要可做限位架进行固定，以便防止其移动。
2、运输车辆的选择
根据构件的外形尺寸和重量等实际情况并依据运输拖车的技术性能参数指标，选用100t平板拖车进行钢构件的运输。
驾驶员在出车前必须检查拖车的各项装置是否完好，保证运输车辆的承载能力。
运梁时要减速慢行，设专人疏导、指挥，保持拖车平稳。
在运梁过程中如遇恶劣天气，应停止运输。
3、运输线路的选择
按照交通部门的规章制度，运输超长、超重构件须向交管部门办理相关手续，并按照指定路线行车。
具体线路由负责运输人员进行勘察的路线来确定。
4、运输中的安全与质量保证
⑴参与该工程钢构件运输的有关人员必须严格遵循“精心组织、安全运输、完整无损、万无一失”的大件运输工作指导方针，在运输过程中实行全程安全管理监督和检查，搞好各个环节运输质量的预控工作。
⑵装卸中要根据钢构件的重量和几何尺寸规格及定位情况，做好枕木铺垫，并认真检查落实。
杆件装车后用钢丝绳绑扎加固，以确保设备装载平衡，防止设备在运输途中移位。
⑶每批次构件运输时指定专业人员负责安全保障工作，执行安全运行规定。
同时，车间派员随车监护，保证安全及时到达。
⑷负责运输部门在装运过程中，应有一名主要负责人现场办公，协调好装卸过程中生产组织、杆件及人员的安全事宜。
⑸在杆件运输过程中安全员必须到现场负责相关的安全工作
⑹做好运输全过程的记录，存档备查。
5.钢梁吊装运输安全措施
参加钢梁的运输和吊装的作业人员应进行专业安全技术培训，经考试合格后，须取得主管部门的资格证后，持证上岗。
超长、超高、超宽的大型钢梁运输、吊装，必须到北京市公安交通管理局办理有关审批、备案程序，经其批准后，在指定的时间内、在确定的路线和确定的吊装场地上进行钢梁的运输和吊装。
在高处作业时，必须执行《建筑施工高处作业安全技术操作规范》（JGJ80）有关的规定。
起重吊装作业前应遵守下列规定：
必须对施工现场作业环境、架空电线、地上建筑物、地下构筑物以及钢梁重量和分布等情况进行全面了解。
吊装作业应在平整坚实的场地上进行，起重臂杆起落及作业有效半径和高度的范围内不得有障碍物。
起重机不得支设在各类管线和地下构筑物之上。
对松软土层部位应采取加固处理，加固后的地基必须满足起重要求。
起重吊装作业严禁在高压线下作业，如须在其附近作业时，必须保持与高压线的安全距离。
（不小于5米）
起重机使用的钢丝绳，其结构形式、规格、强度必须符合该机型起重机的要求。
绳卡的规格、型号、数量应与钢丝绳直径匹配。
钢梁吊装前应了解钢梁杆件的重量、重心位置。
钢梁吊点位置必须按设计规定确定。
钢梁采用双机抬吊安装时，吊耳必须进行计算确定。
临时焊接的吊耳必须有足够的联接强度，并有补强措施。
指挥人员应站在起重机司机和起重工都能看见的地方，并严格按规定的起重信号指挥作业。
起重机司机和起重工必须得到指挥人员的明确的指挥信号后，方可进行起重吊装作业。
起重吊装作业时应绑扎平稳、牢固，应先将钢梁吊起10CM后停止起升。
检查起重机的稳定性、制动器的可靠性、重物的平稳性、绑扎的牢固性。
确认无误后方可起吊。
吊装时钢梁上不得站人，起吊钢梁下严禁站人。
与吊装作业无关人员和不直接参加吊装的人员不得进入起吊作业内。
钢梁起吊和降落速度均匀平稳。
严禁忽快忽慢和突然制动。
遇上六级以上（含六级）大风或大雨等恶劣天气停止起重作业。
使用双机抬吊同一钢梁时，吊车臂杆应保持一定距离，必须设专人指挥，双机抬吊作业时，每一单机必须按降效25%作业。
双机抬吊作业时钢丝绳应保持垂直，动作应协调一致，升降应同步。
吊装作业中遇到停电或其他特殊情况，应将钢梁落至地面，不得悬空。
钢梁吊装时，应在距离就位点5~10CM处空间位置停留，及时调整对中。
钢梁吊装就位必须放置平稳牢固并支设临时固定装置，经检查确认安全后，方可松绳、摘钩。
钢梁吊装全过程，应有专人观察支架的强度、钢度、和稳定性，检查钢梁杆件的受力变形情况，如发现问题及时处理。
三、安装前现场准备工作
1、技术准备工作
⑴组织起重安装人员查看熟悉现场情况，进行技术交底，提前检修各种起重设备、材料。
⑵组织施工人员熟悉施工方案，明确现场施工任务，作到分工明确，各司其职。
⑶上梁前，对墩台的横纵轴线、支座位置、高程、跨径进行复核放线，对加工好钢梁的长度、宽度、高度等外形尺寸进行检测，对吊点和焊缝质量进行检查。
⑷上梁前，要先试压帽梁砼试件，强度满足设计要求时方可开始。
2、栈桥及结构布置
根据团泊新桥钢箱梁断面形式，跨河需搭设3道栈桥，栈桥搭设起端为河岸大提，对于一公司侧，栈桥终止位置为12#墩钢混段位置；对于中铁一局侧，栈桥终止位置为19#墩钢混段位置。
根据钢塔安装的需要，需要搭设钢塔安装用栈桥，具体形式将在钢塔安装部分中介绍。
三道栈桥均采用两排φ600*10钢管，其中两侧栈桥钢管中心线横向间距2m、纵向间距4m，中间栈桥钢管中心线横向间距5m、纵向间距4m。
钢管桩顶横向采用28b双拼工字钢连接焊牢，每根钢管桩入土12m。
对应于中间4排纵向钢管桩的桩顶工字钢上布置通长导梁，导梁高0.7m，宽0.4m，两侧两排桩顶纵向采用28b双排工字钢连接牢固。
栈桥及支架结构形式图如下所示：
团泊新桥栈桥布置图（图示为一公司侧）
栈桥布置横断面图
局部大样图
箱梁安装时，在每段箱梁的底板上布置4个快速滚轮，将快速滚轮上顶板与箱梁底板焊接牢固。
并在导梁上布置40a槽钢，作为快速行走轨道，在箱梁内侧斜腹板上布置三角托架，使快速滚轮顶板保持水平，安装时，每段箱梁内侧斜腹板安装焊接两个三角托架，三角托架采用δ20钢板焊接而成，宽0.4m，长1m，形式如下：
三角托架结构图
快速滚轮结构示意图
3、栈桥线形
桥梁制作线型既有竖曲线，又有预拱度，因此栈桥搭设时，应该根据桥梁制作的线形进行搭设。
桥梁线形示意图
如上图所示，桥梁线形对中铁和一公司侧钢箱梁方向均为从河岸侧指向河中方向，河中方向桥梁竖向高程高于靠近河岸侧桥梁的竖向高程，所以栈桥搭设时桩顶高程应该是逐渐提高的。
桥梁线形坐标表：
x（m）
0
0.5
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
6.5
7.5
8.5
y（m）
0
0.005
0.015
0.025
0.035
0.044
0.053
0.062
0.071
0.08
x（m）
9.5
10.5
11.5
12.5
13.5
14.5
15.5
16.5
17.5
18.5
y（m）
0.089
0.097
0.105
0.113
0.121
0.129
0.141
0.154
0.165
0.177
x（m）
19.5
20.5
21.5
22.5
23.5
24.5
25.5
26.5
27.5
28.5
y（m）
0.188
0.2
0.211
0.221
0.232
0.242
0.252
0.262
0.271
0.28
x（m）
29.5
30.5
31.5
32.5
33.5
34.5
35.5
36.5
37.5
38.5
y（m）
0.289
0.298
0.307
0.315
0.323
0.331
0.339
0.346
0.353
0.36
x（m）
39.5
40.5
41.5
42.5
42.574
43.5
44.5
45.5
46.5
47.5
y（m）
0.367
0.373
0.38
0.386
0.385
0.39
0.396
0.402
0.407
0.413
x（m）
48.5
49.5
50.5
51.5
52.5
53.5
54.5
55.5
56.5
57.5
y（m）
0.418
0.424
0.429
0.434
0.439
0.445
0.45
0.455
0.46
0.464
x（m）
58.5
59.5
60.5
61.5
62.5
63.5
64.5
65.5
66.5
67.5
y（m）
0.469
0.474
0.478
0.483
0.487
0.492
0.496
0.501
0.505
0.509
x（m）
68.5
69.5
70.5
71.5
72.5
73.5
74.5
75.5
76.5
77.5
y（m）
0.513
0.517
0.521
0.525
0.529
0.532
0.536
0.54
0.543
0.547
x（m）
78.5
79.5
80.5
81.5
82.5
83.5
84.5
85.5
86.5
87.5
y（m）
0.55
0.553
0.556
0.56
0.563
0.566
0.569
0.572
0.574
0.577
x（m）
88.5
89.5
90.5
91.5
92.5
93.5
94.5
95.5
96.5
97.5
y（m）
0.58
0.583
0.585
0.588
0.59
0.592
0.595
0.597
0.599
0.601
x（m）
98.5
99.5
100.5
101.5
102.5
103.5
104.5
105.5
106.5
107.5
y（m）
0.603
0.605
0.607
0.609
0.61
0.612
0.613
0.615
0.616
0.618
x（m）
108.5
109.5
110.5
111.5
112.5
113.5
114.5
115.5
116.5
117.5
y（m）
0.619
0.62
0.622
0.623
0.624
0.625
0.625
0.626
0.627
0.628
x（m）
118.5
119.5
120.5
121.5
122.5
123.5
124.5
125.5
126.5
127.5
y（m）
0.628
0.629
0.629
0.63
0.63
0.63
0.631
0.631
0.631
0.631
x（m）
128.5
129.5
130.5
131.5
132.5
133.5
134.5
135.5
136.5
137.5
y（m）
0.631
0.63
0.63
0.63
0.63
0.629
0.629
0.628
0.627
0.627
x（m）
138.5
139.5
140.5
141.5
142.5
143.5
144.5
145.5
146.5
147.5
y（m）
0.626
0.625
0.624
0.623
0.622
0.621
0.62
0.619
0.617
0.616
x（m）
148.5
149.5
150.5
151.5
152.5
153.5
154.5
155.5
156.5
157.5
y（m）
0.614
0.613
0.611
0.61
0.608
0.611
0.614
0.617
0.62
0.623
x（m）
158.5
159.5
160
y（m）
0.626
0.629
0.63
四、钢梁安装工艺
1、钢梁存放与拼接场地
钢梁运至现场应注意防雨、防潮、防止磕碰损坏钢梁。
钢梁应搁置在垫木上，搁置时钢梁应与地面留有10～25cm的净空，防止地基沉落不均而引起构件侧向正向倾倒，对存放钢梁的场地应进行硬化处理。
钢梁运至现场后，采用吊车将各段钢梁直接从运行车上吊起，放到钢梁存放区上。
放置钢箱梁时根据编号按照安装顺序摆放好，以方便以后安装。
钢梁吊装过程索具的选择，根据钢梁的结构形式、重量和吊点位置以及吊装索具的技术参数，在考虑最重结构件的安全系数基础上选择合适的钢丝绳和索扣进行起吊作业。
2、安装顺序
中铁一局和天津城建一公司段钢箱梁安装顺序均为：
先安装靠近河中钢混段，后依次向岸边进行安装，最后安装靠近河堤岸钢混结合段。
3、钢梁安装方式
钢箱梁单元段安装采用拖拉方式进行安装，拖拉动力采用2台5t电动卷扬机，卷扬机座落于河中钢混段位置前面的支架上。
钢梁安装时，通过吊车将单元段吊装至轨道上的快速滚轮上，并将快速滚轮与钢梁底板焊接牢固，后通过操纵卷扬机，拖动钢梁在轨道内移动。
钢梁单元段拖拉至设计位置后，通过放置在支架上的千斤顶精确调节钢梁的横纵位置，精确调节就位后，采用φ300*8的钢管对钢梁进行固定，后撤去快速滚轮，进行下一钢梁单元段的安装工作。
4、中间锚箱的安装
中间锚箱的安装在钢梁全部安装完成后进行，锚箱的安装采用自制的小型龙门吊进行。
锚箱安装示意图
5、悬臂梁的安装
悬臂梁的安装采用吊车来完成，钢梁全部安装完成后，采用20t的吊车座落于箱梁上进行悬臂梁的安装。
五、钢梁安装工艺要点
1、在构件运输到现场检查合格并且所有准备工作就位后，方可进行钢梁的安装。
2、钢箱梁成桥状态中间3.3m范围内连接箱位置坡度是0％，但两侧箱梁各存在1.5％的坡度，箱梁拖拉时是处于水平状态，因此箱梁就位后，应调解箱梁使其形成1.5％的坡度。
3、桥梁线型既有竖曲线又有预拱度，因此栈桥的搭设线型应该与桥梁的线型保持一致。
4、钢梁到达设计位置后，采用千斤顶精确调整钢梁的横纵向位置及高程。
首先采用四个千斤顶支撑起钢梁，精确调整钢梁高程到位后，然后用四个固定支点（φ300*8钢管）代替千斤顶，最上端铺设四氟板，然后精确调整钢梁横纵向位置，将钢梁精确调整就位后，进行钢梁单元段的对接焊接。
5、钢梁每安装焊接完成一段，必须重新测量焊接成一体后的钢箱梁的高程和横纵位置，及时掌握由于焊接产生的变形偏差和安装偏差情况，对偏差超出允许范围之内的钢箱梁应再次进行调整，调整到准确位置后方可进行下一段钢箱梁的安装焊接作业。
6、中间锚箱安装时，应该根据锚箱在钢箱梁的位置，提前在钢箱梁刻线，以保证锚箱安装位置的准确性。
7、钢梁在滑动过程中，应匀速、平稳前进，不可滑动过快，在前进过程中，如发现异常情况，立即停止滑动，进行检查，至问题完全解决后，方可再进行滑动前进。
8、为改善钢梁运行过程中“起动—加速—减速—停止—再起动”的脉冲式跳跃前进问题，避免钢箱梁拖拉过程中快速滚轮对轨道等造成的冲击，在采用卷扬机拖拉钢梁起动时，应统一指挥，做到两台卷扬机同步操作。
钢梁还未启动时，卷扬机速度应放慢，待钢梁启动后，应快速收绳，后保持卷扬机平稳运行，以此尽量减少钢梁启动时的脉冲跳跃前进问题，同时采用加粗钢丝绳直径，减少滑轮门数的方式来改善脉冲跳跃问题。
六、结构安全性计算
1、栈桥钢管承载力校核
钢梁最重段为钢混段，重97.2t，考虑上部导梁和工字钢重量以10t计算，钢梁拖拉运行过程中钢管桩受力最不不利状态如下图所示：
如上图所示，最不利状态为2根钢管桩受力，承受的最大重量为107.2t，则每根钢管桩承受53.6t的重量，每根钢管桩入土深度为12m，现计算每根桩承载力：
根据地质勘察报告，土层设计参数取值如下表：
土层名称
桩周土极限摩阻力（KPa）
土层厚度（m）
桩端土极限承载力（KPa）
粘土
45
1.4
亚粘土
45
2.6
110
亚粘土
38
7.7
根据《建筑桩技术规范》采用公式为：
QUK=QSK＋QPK=u∑qsikli＋qPKAp
其中：
QSK为桩身穿过不同土层的侧阻力标准值；
QPK为桩身总极限桩端阻力标准值；
u为桩身周长；
qsik为桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；
qPK为桩端土极限阻力标准值；
Ap为桩端面积
单桩竖向极限承载力：
QUK=3.14×0.6×（45×1.4+45×2.6+38×7.7）＋110×3.14×（0.32-0.292）
=892.4KN
取桩基安全系数为1.5，单桩竖向容许承载力=892.4/1.5=595KN=59.5t>53.6t，
单桩实际承载力＜单桩竖向容许承载力，
故钢管桩入土12m满足要求；
2、导梁结构校核
本工程中导梁断面形式图如下所示：
惯性矩Ix=0.0022m4
钢梁拖拉过程中重量全部作用于四个快速滚轮上，可以看作4个支点，考虑钢混段97.2t，加上快速滚轮重量100t进行校核，则每个支点受力25t。
导梁跨度为L=4m，在钢梁运行过程中，一个支点的力全部作用在跨中时为最不利状态，现对导梁的正应力和挠度进行校核。
正应力σ=My/I=25*104*4*0.35/4/0.0022=39.8Mpa<[σ]
因此导梁强度满足要求；
挠度：
f=PL3/48EI=25*104*43/48/210/109/0.0022=0.7mm因此导梁刚度满足要求；
综上所述，导梁结构是安全的。
七、现场焊接
现场焊接由于作业条件相当困难，焊接时必须按照焊接工艺评定要求进行。
施焊前应对所有焊件进行检查，焊件是否平整、拼接是否密合、缝隙、坡口是否符合图纸及工艺要求，并检查各种焊接设备是否良好，焊接材料是否符合工艺，焊剂与焊条在使用前须烘干，焊剂中的污物要清除干净，焊丝亦清理干净。
焊接工艺参数以焊接工艺评定试验通过的参数为准，对于施工时经历雨季，应按照国家规范中关于空气湿度等相关规定的要求实施。
施焊时必须加引、熄弧板，严禁在梁体上引吸弧。
完成后气割掉两侧引弧板（不可伤及主材），再修磨顺直。
还应遵照前面焊接工艺进行施焊。
现场焊接顶底腹板的焊接为主焊缝，必须达到国家一级标准，顶板焊接采用埋弧自动焊，在顶板背面贴垫片的单面焊双面成型技术；腹板和底板均采用CO2气体保护焊、双面焊成型工艺。
对于现场U肋和球扁钢等肋板的焊接，应按照设计图纸要求和相关国家规范进行焊接作业。
每安装焊接完成一段箱梁，应按设计文件要求、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）和《钢结构质量验收规范》（GB50205-2001）规定进行焊缝检验。
八、高强螺栓的施工
1、作业前的准备
⑴人员的准备
明确现场管理人员与操作者对栓接施工各工序的责任人。
⑵材料的准备
将质量符合设计要求和国家规范的高强螺栓、螺母和垫片准备齐全；将高强螺栓连接副按不同批次和规格单独存放，在储存、运输和施工过程中轻装、轻放，防止受潮、生锈、沾污和碰伤。
⑶机具的准备
①初拧用电动扭力扳手，终拧亦用电动扭力扳手。
②施工人员应掌握施拧工具的正确使用方法，严格按使用说明书进行操作。
③施拧工具应设专人妥善保管，使用中应轻拿轻放，并且每天使用前都须标定并控制在±3%以内。
2.施拧工艺要点
高强螺栓的检验与复验，以及螺栓连接面的处理，现场高强螺栓的施拧应根据设计的要求，并符合国家行业标准《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ-91）中的相应规定。
⑴施工人员严格按施拧参数所定的数值进行初拧、终拧。
⑵拼接每个节间单元时，应先将节点板、箱梁孔群等部位的油污杂物清理干净，再用冲钉固定板束位置，冲钉数量应为群孔总数的1/3，且冲钉应打在孔群中心附近。
⑶将其余栓孔全部穿人高强螺栓，并进行初拧和终拧，然后用高强螺栓换下冲钉，再进行初拧和终拧。
⑷螺栓应自由穿入栓孔，不得强行打入，当产生个别错孔不能使螺栓自由穿入时，可进行扩孔，但需防止钢屑掉进板层间隙内，可采取将周围螺栓初拧后扩孔的措施。
⑸施拧时将穿入的螺栓先进行初拧，其顺序是从节点中心或螺栓孔群中央向四围边方向逐排拧紧，严防漏拧，初拧的目的是夹紧板束，确保板件密贴。
⑹初拧完成并经检查复拧合格后，螺栓做出标记。
①初拧后即进行终拧，其顺序同初拧，目的是在初拧的基础上，将螺母再加扭矩，使螺栓产生设计要求的预紧力。
②终拧经检查合格后涂做标记。
3.高强度螺栓施工质量检查
⑴设专职螺栓施工质量检查员，负责扳手的标定和螺栓施工质量，并登记造册。
⑵检查员对终拧后的节点逐个检查，以防漏拧。
每个节点抽查数量不少于该节点螺栓总数的30％。
检查方法：
先通过螺栓柱圆心划一细直线至螺母，然后将螺母拧松60°，再用经标定的扭力板手将螺母均匀连续地拧至原来位置，使所划细直线重合，并测扭矩值，该检查扭矩与终拧扭矩的误差小于5％方为合格。
⑶将欠拧的螺栓补拧，超拧的螺栓扭矩的误差超过15％者应报废，重新更换螺栓。
⑷检查合格的节点做出标记，检查结果登记造册。
⑸经检查合格的节点，应彻底清除节点板上的浮锈，及时腻缝和油漆，以防止雨水渗入板缝而引起板面锈蚀和摩擦系数降低，提高拼装质量。
九、钢箱梁安装测量控制
团泊新桥工程根据设计图纸，主桥钢梁分41段加工制作，现场安装除顶板U肋外，全部采用焊接连接，因此在
升级会员 