人行天桥钢箱梁施工方案讲课稿.docx
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人行天桥钢箱梁施工方案讲课稿
中交第一公路工程局有限公司
苏州市中环快速路工程
高新区段（西塘河~312国道）三标段
人行天桥钢箱梁施工技术方案
中交第一公路工程局有限公司
苏州市中环快速路工程高新区段（西塘河~312国道）
三标段项目经理部
2014年3月20日
苏州市中环快速路工程
高新区段（西塘河~312国道）三标段
人行天桥钢箱梁施工技术方案
编制：
审核：
中交第一公路工程局有限公司
苏州市中环快速路工程高新区段（西塘河~312国道）
三标段项目经理部
2014年3月20日
一、编制依据
1、宏发路人行天桥工程施工图纸；
2、钢结构工程施工及质量验收规范（GB50205－2001）；
3、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）；
4、钢结构工程质量检验评定标准（GB50221-95）；
5、涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（GB8923－88）；
6、建筑钢结构焊接规程（JGJ81—91）；
7、钢结构设计规范（GB50017-2003）；
8、碳素结构钢（GB/T700—2006）；
9、焊接用钢丝（GB1300-7）；
10、低碳钢及低合金高强度钢焊条（GB981-76）。
二、编制原则
1、执行国家及江苏省政府所制订的法律、法规，并做到模范守法、文明施工；
2、采用科学合理、经济实效的施工组织、施工技术、施工手段及施工工艺、均衡高效、持续快速的组织施工，确保施工安全和工程质量以及本工程按时投入使用；
3、根据现场的施工条件和施工工况的变化，优化施工方案；
4、合理安排工厂制作及现场安装施工，并采取相应的技术措施以减少对周围环境及居民正常生活的影响。
三、工程概况
1、工程概述
苏州市中环快速路工程高新区段（西塘河～312国道）三标段东接沪宁铁路下穿段，西接312国道大同路交叉口。
包括主线快速路、2对快速路出入口、分离式主线（分离式主线A：
AK0+000～AK0+283.23、分离式主线B：
BK0+000～K0+332.01）、立交匝道（E：
EK0+292.96以东段，F：
FK1+356.15以东段）、文昌大桥主辅桥、地面辅路、地面大同桥箱涵（DMK5+252.065）、文昌桥下人非环通辅道、宏发路交叉口人行天桥（DTK3+955）、排水工程等，总长约1.6km，工程造价3.07亿元，工期530日历天。
根据宏发路路口的地形及建筑物分布情况，人行天桥总体平面与道路中心线正交的直线型布置，为二跨等高度连续钢箱梁，在中央分隔带内和两侧人行道处设双柱，按连续带双悬臂结构布置，立柱间距为34.9m，主桥跨径4.1m+34.9m+34.9m+4.1m，全长78m，梁高1.40m，天桥总宽5.0m。
东西两侧直行扶梯一座，扶梯坡度为1：
2，扶梯总宽4.0m。
立面图
平面图
2、钢箱梁概况：
天桥主要结构部件均采用Q345C全焊接钢结构。
箱口截面为2.5mx1.4m，箱梁两侧各悬挑1.25m挑檐结构，箱梁顶板、底板、腹板均采用16mm钢板，并在箱梁中间每隔1.75m设置10mm厚横隔板，顶、底板内侧设置加劲肋。
主桥标准横断面
3、主梁工程数量
根据钢箱梁施工方案要求，对天桥主梁材料数量统计如下：
主梁材料汇总表
编号
名称或位置
厚度
（mm）
单重
（kg）
块数
总重
（kg）
N1-1
面板
16
49372.4
1
49372.4
N1-2
贴角面板
10
59.7kg/m
159.7m
9534.1
N2-1
底板
16
29620.5
1
29620.5
N3-1
腹板
16
12972.5
2
25945.0
N3-2
支座竖加强板
16
56.7
24
1360.8
N4-1
横隔板
10
131
39
5109.0
N4-2
悬臂板
10
34.1
52
1773.2
N4-3
栏杆下内隔板
10
1.5
92
138
N4-4
加厚悬臂板
16
54.5
4
218
N4-5
无孔横隔板
16
424
11
4664.0
N4-6
加长悬臂板
16
147.3
4
589.2
N4-7
纵向加强板
10
186
2
372.0
N4-8
纵向加强板
10
148.2
2
296.4
N4-9
纵向加强板
10
116
2
232.0
N5-1
加劲肋
10
7.85kg/m
613.5m
4816.0
合计
134040.6kg
4、施工计划
主桥A段
主桥B段
主桥C段
钢箱梁总体施工方案采用：
工厂整体制作，分段运输，现场搭设临时承重支架，分段吊装，桥位焊接的模式进行。
主梁分段根据设计分段要求进行，天桥分成3段制作，断点位于桥墩中心偏离4m位置，整体断点形式采用“Z”字断口，即顶板断点与两腹板断点错开300mm，腹板与底板再错开300mm。
主箱分段示意图
五、施工工艺方案
1、钢箱梁架设流程
现场复测承重支架搭设主箱吊装焊接检验落梁
梯道吊装检查、报验
2、吊车选择
依据钢箱梁梁段划分情况，结合梁段单元的重量及现场施工条件，参照汽车吊的性能参数（吊车性能表见附件二），充分考虑钢箱梁在吊装过程中与吊车大臂的安全距离及一定的安全储备系数，确定选用一台180吨汽车吊进行主梁吊装。
3、钢箱梁架设具体步骤及工况分析
在主箱梁架设前完成所有临时支架施工。
根据架设流程要求，主箱由南向北方向依次进行吊装。
先采用汽车吊分别将钢箱梁段吊装到位，在吊装过程中随时监测相关数据，确保钢梁标高、线型、安装位置等主要结构尺寸符合设计要求。
待主箱吊装完成后按照焊接工艺指导书要求，焊接主梁现场对接焊缝。
a、A、C段钢箱梁吊装工况分析
A、C段钢箱梁是本工程中长度最长、单体最重梁段，每段梁段重45.8t，钢箱梁顶面距地面高度为8.53m。
根据现场实际情况，将吊车分别停放在距天桥跨中各13m位置，将梁段运输至成桥下方，钢梁吊点中心与理论成桥后吊点中心基本吻合，避免吊车吊起后旋转大臂，减少安全隐患。
待吊车将箱梁吊起后，运梁车开走，然后吊车起大臂将箱梁吊起，利用揽风绳将钢梁旋转至理论位置后落梁。
883
750
853
1000
2680
吊装立面图
由上图可知，吊机工作半径为10m时；查180吨吊车配重55t平衡重吊车性能参数表，工作半径为10m，吊机大臂高度26.8时，额定载重为58t。
考虑采用180t吊钩及4根钢丝绳共计2t，吊车起重量为1.1×45.8t+2t=52.4t<58t（吊车额定载重）,故1台180t吊车配重55t平衡重时能够满足吊装要求。
b、B段钢箱梁吊装工况分析
B段钢箱梁梁长24.5m，梁段自重42.4t，钢箱梁顶面距地面高度为8.53m。
根据现场实际情况，将吊车及运梁车停放在天桥跨中位置。
吊装方法同A、C段钢箱梁。
吊车起重量为1.1×42.4t+2t=48.6t<58t（吊车额定载重）,故1台180t吊车配重55t平衡重时能够满足吊装要求。
4、焊接要求
（1）、桥位焊接
钢箱梁节段吊装到位后，及时安装定位匹配件，匹配件连接应保证箱口截面对角线尺寸、焊缝间隙及板面错位符合允许偏差要求，及时加焊码板固定。
满足焊接要求后进行梁段环形焊缝的焊接。
每完成一个梁段的安装，复测钢箱梁桥轴线、标高等数据，作为下一梁段安装控制依据。
（2）、焊前准备
焊接前调整焊缝间隙及板面错位，满足焊接工艺要求。
对焊缝区域除锈，清理水、油等污物。
桥位焊接作业采取防风、防雨等保护措施。
钢箱内设置有效的通风、除尘及24V低压安全照明设施。
雾天或湿度大于80%时，采取火焰烘烤措施进行除湿。
（3）、焊接工艺
根据焊接工艺评定，制定桥位焊接作业指导书，根据作业指导书进行焊接。
（4）、焊接检查
每个梁段桥位焊接完成后，根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）中相关要求，对焊缝进行检查。
检查内容包括焊缝外观质量与内在质量，检查方式采取目测检查、磁粉检查、超声波探伤检查与X射线检查等。
（5）、焊接变形控制措施
焊接过程，不可避免产生一定的焊接变形。
为减少焊接变形，拟采用下列方法进行控制：
a、制定合理的焊接顺序；
b、遵循对称焊接原则，由中间向两侧同步焊接；
c、保证焊接质量前提下，减少焊接热输入量，减少焊接变形；
d、采用刚性固定，控制焊接变形；
e、对适合采用反变形的焊缝，采用反变形措施，抵消焊接变形；
f、对关键焊缝，焊后锤击，释放残余应力，消除焊接变形。
5、主箱落梁
主桥焊接完成后，检查成桥线型及结构尺寸是否满足设计要求，待检查合格后，通过调整千斤顶高度进行同步落梁，千斤顶每次调整高度不宜过大，防止钢梁倾斜。
6、桥位防腐涂装
桥位焊接完成后，对焊接区域采用风动或电动工具打磨除锈，除锈等级达到Sa2.5级标准。
并按技术交底要求进行涂刷。
对桥位现场油漆破损部位采用电动工具或砂纸打磨，按要求补涂。
7、吊点与吊耳的设计与验算
a、计算确定中心位置，用4个板式吊耳，对称于中心位置各布置2个，要求箱梁的中心要在两端吊耳的中点的连线所在的垂直面上，误差不超过10mm，以避免箱梁倾斜。
b、本工程吊装采用临时板式吊耳，吊耳材质为Q235A，板厚为28mm，耳孔附近焊接16mm的钢板加强。
临时板式吊耳与钢箱梁顶板连接采用双面坡口全熔透焊接，按单个临时板式吊耳能承受20t荷载进行受力验算，板式吊耳大样图如下图所示：
c、单个吊耳板孔强度验算
采用拉曼公式来对吊耳板孔进行抗剪强度校验。
拉曼公式板孔校核表达式为：
×
≤[f
]
式中：
K-动载系数，K=1.1；
-板孔壁承压应力，MPa；
P-吊耳板所受外力，N；
-板孔壁厚度，mm；
d-板孔直径，mm；
R-吊耳板外缘有效半径，mm；
r-板孔半径，mm；
[f
]-吊耳板材料抗剪强度设计值，120MPa；
=67MPa,<[f
]=120MPa。
满足要求。
④单个吊耳板焊缝强度验算
当吊耳受拉伸作用，吊耳板采用双面坡口满焊时，可按对接焊缝校核，即：
≤
式中：
-垂直于焊缝方向的应力，MPa；
K-动载系数，K=1.4；
L-焊缝长度，mm；
-吊耳板焊接处母材板厚，mm；
-角焊缝的强度设计值，160MPa；
则：
=46MPa<
=160MPa。
满足要求。
箱梁分段吊装每段设4个临时板式吊耳，按3.5个吊耳承受荷载3.5×20=70t>45.8t,临时板式吊耳的安全验算满足要求。
8、临时支架专项设计
按照钢箱梁分段要求，吊装前在分段位置处设临时支架，临时支架采用最小截面为Φ180*6mm钢管立柱，顶部采用20#双拼工字钢做横向分配梁，立柱之间采用Φ121*5mm钢管设置剪刀支撑。
支架底部焊接φ400柱底板，加大受力面。
主梁临时支墩布置图
临时支架调平构造
9、临时支架施工技术要求
（1）根据临时支架专项设计，编制临时支架施工技术交底；
（2）临时支架布置以梁段分段线对称布置为原则；
（3）在专用胎具上制作临时支架，保证支架的外形尺寸，纵向、横向间距应符合设计要求，支架垂直度偏差不大于L∕400；
（4）临时支架腹杆相贯口可手工切割，保证相贯口曲线光滑；
（5）临时支架顶部横撑（工字钢）通过其下翼缘与钢管立柱顶板焊接，焊脚尺寸8-10mm；
（6）每组支架的顶部配备3台20t液压
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