空心板梁吊装施工方案徐涛改.docx
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空心板梁吊装施工方案徐涛改
晋江大桥晋江接线公路鹏青路至省道308线段工程
空心板梁吊装施工方案
编制：
审核：
批准：
中建市政建设有限公司
2011年7月31日
空心板梁吊装施工方案
1.编制依据
1.1编制依据
1、根据总体施工组织设计文件。
2、晋江大桥晋江接线公路鹏青路至省道308线段工程桥梁施工设计图。
3、国家、交通部、建设部和福建省现行工程施工规范、验收标准及安全准则；
4、我单位可投入本工程的资源和类似工程施工中积累的施工、管理经验。
5、对施工现场实地考察情况。
6、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
7、《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95
8、《路桥施工计算手册》
9、《起重机设计规范》GB3811-2008-T
10、《起重机械安全规程》GB6067-85
11、《起重吊运指挥信号》GB5082-85
1.2编制原则
本施工方案依据晋江大桥晋江接线公路鹏青路至省道308线段工程投资建设—回购（BT）项目合同、现场踏勘情况和我单位的类似工程施工经验和施工能力编制。
在编制过程中，我公司将从整体利益出发，积极与质量监督部门、监理单位配合、协调好内外关系及管理，立足于专业化、机械化、标准化施工，重点工程重点安排，尽量做到方案切实可行、经济合理、精心组织施工，以“一流质量、一流服务、一流信誉”，向业主交一个满意工程。
1、遵循与设计、规范和验标保持一致的原则。
在：
编写施工工艺时，严格按设计要求，认真执行现行本工程专用合同条款及施工技术规范和验收标准，确保工程质量达到业主要求。
2、坚持实事求是的原则。
在制定本施工组织设计时，根据我方施工经验和管理水平，坚持高起点、高标准、高质量、高效益，严格要求，严格管理，争创一流的指导方针，确保优质、安全、高效地完成施工任务，创造优质精品工程。
3、坚持施工全过程、全方位严格管理的原则。
在每道工序施工中，加大自检自查力度，严格执行监理工程师的指令，尊重并服从监理的意见，严格管理。
4、坚持专业化作业与综合管理原则。
在工程组织实施过程中，以专业队为基本作业单元，充分发挥专业人员和设备的优势，同时采取综合管理手段合理调配，以达到整体优化的目的。
5、科学合理的施工组织设计，遵循技术先进可行、经济合理、安全可靠的原则。
2．工程概况
本项目全线共有中桥6座，其桥梁上部结构为预制空心板梁，共316片。
具体工程数量、桥梁结构及分布位置见“表-1梁体数量及结构表”。
表-1梁体数量及结构表
序号
桥梁名称
中心桩号
桥梁跨径（孔×m）
桥梁全长（m）
上部构造
梁片数量
1
1#桥
K0+185.282
1×22
22.84
空心板梁
36
2
2#桥
K1+451.000
2×16
32.84
空心板梁
76
3
3#桥
K2+281.000
1×16+1×22+1×16
55.236
空心板梁
108
4
4#桥
K5+252.4995
1×13+1×22+1×13
48.92
空心板梁
30
5
5#桥
K5+272.000
1×13+1×22+1×13
48.92
空心板梁
30
6
6#桥
K6+641.000
1×22
22.84
空心板梁
36
3.施工部署
3.1施工总体安排
为确保吊装工作顺利进行，应在安全、质量、进度等各方面都能达到理想状态，为此作如下部署：
1、编制空心板梁的吊装方案，并报相关单位审定批准。
2、对审定后的吊装方案，在方案实施的施工准备和吊装过程中，必须严格执行。
3、吊装前必须完成施工区域的场地清障工作。
4、吊装前准备好各类吊索具，并确认符合方案规定的要求。
3.2工期计划安排
1#桥（K0+185.282）：
2011年8月20日——8月30日
2#桥（K1+451.000）：
2011年10月10日——10月30日
3#桥（K2+281.000）：
2011年11月1日——11月20日
4#桥（K5+252.4995）：
2012年3月1日——3月15日
5#桥（K5+272.000）：
2012年3月15日——3月30日
6#桥（K6+641.000）：
2011年9月10日——9月30日
3.3人员配备
1、现场组织机构
根据项目特点和工程情况，桥梁工程施工设置技术负责人、物资、测量、并建立梁场试验室等相关部门，保证有效地进行现场施工管理。
梁场主要工程技术和管理人员由项目部选派，抽调曾参与过国内大型工程建设、具有丰富施工经验、专业技术能力强、综合素质高的工程技术和管理人员承担梁板预制及架设施工任务，确保预制梁的施工质量及架设安全。
管理人员组织机构见“图3.3-1现场组织机构框图”。
图3.3-1现场组织机构框图
2、技术管理人员的投入
根据工程实际情况和我公司以往施工经验，我项目部投入一批现场工作经验丰富、业务能力强、技术过硬的专业技术人员。
具体管理人员见“表3.3-2拟投入管理人员一览表”
表3.3-2拟投入工程管理人员一览表
序号
姓名
职务
负责事项
1
朱小洪
项目经理
全面负责工程施工
2
胡龙生
项目总工
负责工程技术
3
郭志平
副经理
负责工程生产与协调
4
郭红瑞
项目副经理兼试验室主任
负责工程试验与材料检测
5
詹晓东
测量队长
负责工程测量
6
黄培清
工区长
负责桥梁工程现场管理
安全
质检
7
黄龙
工程部长
负责现场技术
8
柯荣峰
技术员
负责现场技术
技术员
3、吊装施工班组岗位职责
在吊装施工作业时，施工班组人员必须有明确的岗位分工和岗位职责。
各岗位作业人员必须遵守纪律，坚守岗位，服从指挥，各负其责。
岗位分工和指责见表3.3-3所示。
表3.3-3设备吊装岗位职责表
序号
岗位名称
岗位职责
人数
备注
1
吊装指挥
执行吊装总指挥的命令，具体指挥设备吊装全过程工艺操作直至设备顺利就位。
随时向吊装总指挥通报吊装情况。
1
高级起重工
2
吊车机组
执行吊装指挥的命令，准确、平稳操作吊车并由专人观察吊车地基情况。
4
司机4人
3
监测
监测吊车吊钩的垂直度并及时向吊装指挥报告。
2
测量员
4
机动组
执行命令，传递信息，排除故障，协助就位。
9
起重工
3.4机械设备准备
表3.4-1机械设备准备情况一览表
序号
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
吊车
80t
辆
2
2
运输平板车
60t
辆
2
4．施工准备
4.1技术准备
1、桥台台帽、盖梁、支座垫块等养护期达到设计及规范要求，且验收合格。
2、空心板梁砼及封端砼养护期达到设计及规范要求，且验收合格。
3、在吊装施工作业前，对施工班组作业人员进行安全、技术交底工作，确保梁板吊装施工安全及质量。
4.2施工现场准备
1、确定梁板运输的行驶路线，对施工便道进行维修、加固处理，确保梁体运输过程中的安全及质量。
机械行驶及作业时，应与桥台保持不小于1m的距离。
2、作为运输及吊装部位的路基，首先要根据梁体运输及吊装时的重量，计算出所需地基承载力不小于5.3Mpa，对不满足的部位立即进行处理，以满足要求为止，保证运输及吊装安全。
其次在吊装时吊车支脚用23×14×150cm厚垫木加钢板（1m×1m×0.02m），来分散支脚支撑点应力。
3、在吊装作业前做好支座垫石找平，并用全站仪精确放出台帽及盖梁顶面上每孔梁的纵向中心线、支座的中心线、梁端位置横线；在梁端位置横向定出各片梁底部边缘点；在每片梁的两端标出梁的竖向中线；控制永久支座的标高。
4、先按图放出每片梁的边线及橡胶支座位置，橡胶支座用环氧树脂胶于桥台上。
5、
6、准备好控制伸缩缝的木板，及垫平板梁的铁片。
7、在整个施工过程中，要注意对梁体、桥台、台帽、盖梁等成品及半成品的保护。
4.3施工机械准备
1、按施工方案要求进场规定型号的吊车，进场时提供吊车的合格证、特殊操作工人的证件等相关检测证书。
并做好吊机的进场检验工作，确保起重机械各项性能良好。
2、清除吊机转臂空间范围内障碍物，并用警示彩带设定警戒区域，非吊装施工人员严禁靠近。
3、吊装前将起重机械试运转一次，观察各部分及操作系统有无异常，并检查所有起重机具钢丝绳、卡环、吊钩等是否安全，符合要求后才使用。
5．机具选择
5.1作业吊车
考虑六座中桥共有316片空心板梁，而且吊装地点较为分散，故拟选用汽车吊吊装施工。
所有桥梁跨间均在原河道之上，地质条件较好，经处理后能满足汽车吊施工要求。
由于六座桥作业环境差别不大，吊装方法基本一致，综合考虑采用双机抬吊作业。
5.2、作业吊车的选择
1、以22m后张空心板梁边板为验算对象
22米边板的所用混凝土数量为：
C50砼18.4m3，按砼单位重量2.5t/m3计算，
G砼=18.4*2.5=46t
22米边板的所用钢筋、钢绞线数量：
钢筋：
2742.5kg，钢绞线：
644.9kg。
G钢=（2742.5+644.9）/1000=3.39t
G=G砼+G钢=46+3.39=49.39t
（1）本工程22m梁采用双机抬吊机作业。
（Q主+Q副）K≥Q1+Q2
根据设计图纸计算边梁最重按50吨，即Q1=50吨，考虑索具重量Q2＝2.0吨，K为起重机降低系数，取0.75。
即：
Q主+Q副≥52吨。
（2）起重高度计算
H≥H1+H2+H3+H4
式中H——起重机的起重高度（m），停机面至吊钩的距离；
H1——安装支座表面高度（m），停机面至安装支座表面的距离；
H2——安装间隙，视具体情况而定，一般取0.2～0.3m；
H3——绑扎点至构件起吊后底面的距离（m）；
H4——索具高度（m），绑扎点至吊钩的距离，视具体情况而定。
取H1＝4米，H2＝0.2米，H3＝0.95米，H4取3米。
选用起重机的起重高度H≥8.15米，起重高度取9m。
（3）起重臂长度计算：
L≥（H+h0-h）/sinα
式中L——起重臂长度（m）；
H——起重高度（m）；
h0——起重臂顶至吊钩底面的距离（m）；
h——起重臂底铰至停机面距离（m），本工程取1m；
α——起重臂仰角，一般取70°～77°，本工程取70°。
L≥（9-1）/sin（70°）=8.53米。
（4）吊车工作半径取7m，参考80吨汽车起重机起重性能表，可得（Q主+Q副）K≥Q1+Q2，即（35.6+35.6）×0.75=53.4＞52,所有综合考虑
（1）、
（2）、（3）及起重机的工作幅度，选用两台80吨多田野TG-800E-V型汽车吊满足施工要求。
80吨汽车起重机起重性能表
主臂起重性能表
工作半径（m）
吊臂长度（支腿全伸）
吊臂长度
不伸支腿
12.0m
18.0m
24.0m
30.0m
36.0m
40.0m
44.0m
12.0m
2.5
80
45
15
3
80
45
35
15
3.5
80
45
35
15
4
70
45
35
11.7
4.5
62
45
35
27
9.5
5
56
40
32
27
8
5.5
50
37
29.2
27
22
6.8
6
45
34.3
27.2
25
22
5.8
6.5
39.4
31.5
25.3
23.2
22
18
5
7
35.6
29.1
23.7
21.5
20.3
18
4.3
8
27.8
25.4
21
18.8
17.7
15.7
12
3.2
9.5
20.8
20.8
17.8
15.7
14.6
13.2
12
2
10
19.2
19.2
17
15
13.8
12.6
11.4
1.7
11
16.5
15.6
13.5
12.4
11.4
10.4
11.8
14.7
14.7
12.6
11.4
10.6
9.7
12
14.2
14.2
12.4
11.2
10.4
9.5
13
12.5
12.5
11.3
10.2
9.3
8.8
14.6
10
10
10
9
8.5
7.8
15
9.4
9.4
9.4
8.7
8.2
7.6
16
8.1
8.1
8.1
7.7
7.1
17.8
6.2
6.2
6.2
6.8
6.3
20
4.5
4.5
4.5
5.1
5.6
22
3.4
3.4
4
4.4
23
3
3
3.5
3.9
26
1.7
2.2
2.6
27
1.9
2.2
28
1.6
1.9
30
1
1.3
31
1.1
5.3索具、卡环等工具的选择
1、板梁重量计算
计算以22m后张空心板梁边板为验算对象。
22米边板的所用混凝土数量为：
C50砼18.4m3，按砼单位重量2.5t/m3计算，
G砼=18.4*2.5*10=460kN。
22米边板的所用钢筋、钢绞线数量：
钢筋：
2742.5kg，钢绞线：
644.9kg。
G钢=（2742.5+644.9）*10/1000=33.87KN
G=G砼+G钢=460+33.87=493.87KN
2、钢丝绳拉力计算：
梁体采用每端为2个吊钩，以两根钢丝绳进行计算。
N=K1*G/n*1/Sinα≤P/K2
式中：
N—每根钢丝绳索具的受拉力；
G—梁板质量；
n—吊索根数；
α—吊索钢丝绳与板梁水平夹角；
P—吊索钢丝绳的破断拉力；
K1—吊装时动载系数，取1.2；
K2—吊索钢丝绳的安全系数，取6。
梁板质量取G=500KN，α取60°
N=K1*G/n*1/Sinα=1.2*500/4/2*1/Sin60°=86.6KN
拟选用6*37丝，钢丝绳φ43mm，公称抗拉强度1700N/mm2，破断拉力总和1185KN。
SP=ΨΣSi
式中SP——钢丝绳的破断拉力，KN；
ΣSi——钢丝丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力的总和，KN；
Ψ——钢丝捻制不均折减系数，对6×37绳，Ψ=0.82。
SP=0.82*1185=971.7KN
∵N=86.6KN
∴选用6*37丝，钢丝绳φ43mm，公称抗拉强度1700N/mm2，破断拉力总和1185KN。
，钢丝绳满足要求。
3、卡环的选择计算
吊装质量最大支撑时拉力N=86.6KN，卡环的允许荷载[FK]=40d2，拟选用17.5型卡环，查《路桥计算手册》15-15表得知d=64mm
[FK]=40*642=163.84KN>86.6KN满足要求。
因此，采用汽车吊时选用17.5型卡环。
4、抗倾覆验算
为保证汽车吊在吊装过程中的稳定，需进行抗倾覆验算，即需使稳定力矩大于倾覆力矩。
以20m梁为验算对象，查《起重机设计规范》可知：
KGMG-KQMQ-KWMW≥0
式中KG——自重加权系数，取1
KQ——起升荷载加权系数，取1.15
KW——风动载加权系数，取1
MG、MQ、MW为汽车吊自重、起升荷载、风动荷载对倾覆边的力矩，N·m；
汽车吊工作时受力简图
图中：
G——汽车吊自重，取63t；
Q——起升物重量，考虑双机抬吊，取25t；
W——风动载，按起升物重量的20%考虑；
a——汽车吊重心至支脚倾覆支点的距离，支腿全伸6.6m，故a取3.3m；
R——汽车吊工作半径，最大取7m；
h——风动载合力点高度。
KGMG-KQMQ-KWMW
=1×G×a-1.15×Q×（R-a）-1×W×h
=630000×3.3-1.15×250000×（7-3.3）-0.2×250000×（4+0.2+0.95/2）=2079000-1063750-233750=781500N·m＞0
故稳定性满足要求。
5．、地基承载力验算
汽车吊工作时最不利的情况是3点着地，也就是3个支腿支持着整台吊车的重量（包括自重和荷重），即：
式中：
G—汽车吊自重，取80t吊车验算，为63t
Q—汽车吊最大荷重（额定荷重），为80t。
汽车吊对路基的压强应为：
式中：
S—支腿着点面积
因此，80t汽车吊工作时地基承载力的要求为不小于5.3MPa，而处理后的路基地基承载力设计要求不小于30Mpa，故满足吊装要求。
6．施工方法
6.1工艺流程
图6.1空心板梁架设工艺流程图
6.2预制梁的运输
1、板梁采用梁场2台龙门吊将梁板进行装车。
首先将运梁平板车开到指定的装车位置，然后用龙门吊将存梁区已经编号的待架设梁板吊起，徐徐放到平板车上。
在调放过程中，主要对梁体进行保护，小心轻放的原则。
2、运输车采用两台平板车循环进行，每次运输一片空心板梁，在运输过程中用导链把空心板与平板车绑扎牢固，安全运至吊装场地。
3、路线选择：
因预制梁场距离1#桥、2#桥、3#桥较远，且运输路线需经过市中心道路，因此在运输时必须在当地相关部门的允许及协助下进行，确定运输时间、运输路线（详见附件1）、指导交通，确保运输安全。
运输过程中，运输平板车尽量靠道路右侧慢车道行驶，且前后安排车辆专人进行交通引导以及梁板运输过程中的监测，若因道路颠簸造成梁板有松动的现象时，应立即停车进行处理。
4、施工区域内运输便道事先要经过加固、平整，防止运输过程中产生剧烈振动，运梁板车时速控制在5km/h以内。
5、运梁车除司机外，车上不得坐其他人员，
6.3板梁定位
1、根据实际放出线路中心和桥台中心里程，在桥台上放出每跨梁的纵向中心线，支座横中心线及其轮廓线，在桥台面上定出梁端位置横线及在横线上定出各片梁底部的支座中心线。
2、在每片梁的两个端面上标出梁的竖向中线，同一片梁两个端面上的竖向中线应互相平行。
3、在桥台上标出板梁安装中心线，便于在吊装时与板梁的中心线对齐，提高预制梁安装精度。
4、按图纸要求，用全站仪精确放出每片梁的边线及橡胶支座位置，橡胶支座用环氧树脂胶于桥台上。
6.4板梁安装方法
本工程拟采用两台80T汽车吊双机抬吊安装。
根据实际施工现场作业环境，吊装示意图见图6.4，每座桥的空心板梁安装方法如下：
1、1#桥（K0+185.282）
首先将路基右幅边线外的施工便道进行加固处理，确保运梁车能够到达桥梁跨中位置，两台80T汽车吊进行双吊作业（详见附件2）。
图6.4梁板吊装示意图
架设顺序为边梁、中梁、中梁、边梁进行架设，具体操作步骤按照附件2所编制的吊装顺序依次进行。
吊装步骤：
第1步：
1号吊车就位在Pm1桥台后右幅15#与16#梁板中间位置，2号吊车就位在Pm2桥台后右幅15#与16#梁板中间位置，右幅18#～11#梁板可一次吊装就位；
第2步：
将已吊装好的,梁板进行铰缝施工，并进行加固处理，确保运梁平板车安全行驶至已安装好的梁板上。
两台吊车分别就位在桥台后右幅7#梁板位置，右幅10#～2#梁板可一次吊装就位；
第2步：
按照第2步的操作方法，可将剩余梁板全部吊装完成。
2、2#桥（K1+451.000）
首先将路基右幅边线外的施工便道进行加固处理，确保运梁车能够到达桥梁每跨跨中位置，两台80T汽车吊进行双吊作业（详见附件3）。
架设顺序为边梁、中梁、中梁、边梁进行架设，具体操作步骤按照附件3所编制的吊装顺序依次进行。
吊装步骤：
第1步：
1号吊车就位在Pm1桥台后右幅17#梁板位置。
2号吊车就位于Pm2墩右侧施工便道上。
运梁平板车停放在已修筑好的路基右侧施工便道的第一跨跨中位置。
第一跨右幅19#～16#梁板可一次吊装就位；
第2步：
首先将已吊装好的梁板进行铰缝施工，并进行加固处理，确保1号吊车能安全就位于第一跨右幅16#至18#梁板中间位置（距梁端2m位置）。
2号吊车就位在Pm3桥台后右幅17#梁板位置。
运梁平板车停放在已修筑好的路基右侧施工便道的第二跨跨中位置，第二跨右幅19#～16#梁板可一次吊装就位；
第3步：
将已吊装好的,梁板进行铰缝施工，并进行加固处理，确保运梁平板车及吊车能安全行驶至已安装好的梁板上。
两台吊车分别就位在桥台后及梁板上，可将剩余梁板全部吊装完毕。
3、3#桥（K2+281.000）
首先将路基右幅边线外的施工便道进行加固处理，确保运梁车能够到达桥梁每跨跨中位置，两台80T汽车吊进行双吊作业（详见附件4）。
架设顺序为边梁、中梁、中梁、边梁进行架设，具体操作步骤按照附件4所编制的吊装顺序依次进行。
吊装步骤：
第1步：
1号吊车就位在Pm1桥台后右幅17#梁板位置。
2号吊车就位于Pm2墩右侧施工便道上。
运梁平板车停放在已修筑好的路基右侧施工便道的第一跨跨中位置。
第一跨右幅18#～16#梁板可一次吊装就位；
第2步：
2号吊车就位在Pm3桥台后右幅17#梁板位置。
1号吊车就位于Pm2墩墩右侧施工便道上。
运梁平板车停放在已修筑好的路基右侧施工便道的第三跨跨中位置。
第三跨右幅18#～16#梁板可一次吊装就位；
第3步：
首先将已吊装好的梁板进行铰缝施工，并进行加固处理，确保两台吊车能分别安全就位于第一跨、第三跨右幅16#至18#梁板中间位置（距梁端2m位置）。
运梁平板车停放在已修筑好的路基右侧施工便道的第二跨跨中位置，第二跨右幅18#～16#梁板可一次吊装就位；
第4步：
将已吊装好的,梁板进行铰缝施工，并进行加固处理，确保运梁平板车及吊车能安全行驶至已安装好的梁板上。
两台吊车分别就位在桥台后及梁板上，可将剩余梁板全部吊装完毕。
4、4#桥（K5+252.4995）
首先将施工便道及平台进行加固处理，确保运梁车能够到达桥梁每跨跨中位置，两台80T汽车吊进行双吊作业（详见附件5）。
架设顺序为边梁、中梁、中梁、边梁进行架设，具体操作步骤按照附件5所编制的吊装顺序依次进行。
吊装步骤：
第1步：
1号吊车就位在PL1桥台右幅2#～3#梁板之间位置。
2号吊车就位于PL2墩右侧施工平台上。
运梁平板车停放在第一跨跨中位置的施工平台上。
第一跨1#～4#梁板可一次吊装就位；
第2步：
1号吊车就位在PL3桥台后右幅2#～3#梁板之间位置。
2号吊车就位于PL2墩右侧施工平台上。
运梁平板车停放在第三跨跨中位置的施工平台上。
第三跨1#～4#梁板可一次吊装就位；
第3步：
首先将已吊装好的梁板进行铰缝施工，并进行加固处理，确保1号吊车能安全就位于第一跨右幅2#至3#梁板中间位置（距梁端2m位置）。
2号吊车能安全就位于第三跨右幅2#至3#梁板中间位置（距梁端2m位置）。
运梁平板车停放在第二跨跨中位置的施工平台上，第二跨1#～7#梁板可一次吊装就位；
第4步：
将已吊装好的,梁板进行铰缝施工，并进行加固处理，确保运梁平板车及吊车能安全行驶至已安装好的梁板上。
两台吊车分别就位在桥台后及梁板上，可将剩余梁板全部吊装完毕。
5、5#桥（K5+27
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