人行天桥钢箱梁综合项目施工专项方案.docx
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人行天桥钢箱梁综合项目施工专项方案
中交第一公路工程局
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
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
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
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
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－）；
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-）；
8、碳素结构钢（GB/T700—）；
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、编制标准
1、实施国家及江苏省政府所制订法律、法规，并做到模范遵法、文明施工；
2、采取科学合理、经济实效施工组织、施工技术、施工手段及施工工艺、均衡高效、连续快速组织施工，确保施工安全和工程质量和本工程按时投入使用；
3、依据现场施工条件和施工工况改变，优化施工方案；
4、合理安排工厂制作及现场安装施工，并采取对应技术方法以降低对周围环境及居民正常生活影响。
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。
包含根本快速路、2对快速路出入口、分离式根本（分离式根本A：
AK0+000～AK0+283.23、分离式根本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。
依据宏发路路口地形及建筑物分布情况，人行天桥总体平面和道路中心线正交直线型部署，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部署，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：
天桥关键结构部件均采取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、腹板均采取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
依据钢箱梁施工方案要求，对天桥主梁材料数量统计以下：
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
累计
134040.6kg
四、施工计划
钢箱梁总体施工方案采取：
工厂整体制作，分段运输，现场搭设临时承重支架，分段吊装，桥位焊接模式进行。
主梁分段依据设计分段要求进行，天桥分成3段制作，断点在桥墩中心偏离4m位置，整体断点形式采取“Z”字断口，即顶板断点和两腹板断点错开300mm，腹板和底板再错开300mm。
主箱分段示意图
五、施工工艺方案
1、钢箱梁架设步骤
现场复测承重支架搭设主箱吊装焊接检验落梁
梯道吊装检验、报验
2、吊车选择
依据钢箱梁梁段划分情况，结合梁段单元重量及现场施工条件，参考汽车吊性能参数（吊车性能表见附件二），充足考虑钢箱梁在吊装过程中和吊车大臂安全距离及一定安全贮备系数，确定选择一台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全部临时支架施工。
依据架设步骤要求，主箱由南向北方向依次进行吊装。
先采取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、安装位置等关键结构尺寸符合设计要求。
待主箱吊装完成后根据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。
依据现场实际情况，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，钢梁吊点中心和理论成桥后吊点中心基础吻合，避免吊车吊起后旋转大臂，降低安全隐患。
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。
考虑采取180t吊钩及4根钢丝绳累计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。
依据现场实际情况，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，立即安装定位匹配件，匹配件连接应确保箱口截面对角线尺寸、焊缝间隙及板面错位符合许可偏差要求，立即加焊码板固定。
满足焊接要求后进行梁段环形焊缝焊接。
每完成一个梁段安装，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、防雨等保护方法。
钢箱内设置有效通风、除尘及24V低压安全照明设施。
雾天或湿度大于80%时，采取火焰烘烤方法进行除湿。
（3）、焊接工艺
依据焊接工艺评定，制订桥位焊接作业指导书，依据作业指导书进行焊接。
（4）、焊接检验
每个梁段桥位焊接完成后，依据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-）中相关要求，对焊缝进行检验。
检验内容包含焊缝外观质量和内在质量，检验方法采取目测检验、磁粉检验、超声波探伤检验和X射线检验等。
（5）、焊接变形控制方法
焊接过程，不可避免产生一定焊接变形。
为降低焊接变形，拟采取下列方法进行控制：
a、制订合理焊接次序；
b、遵照对称焊接标准，由中间向两侧同时焊接；
c、确保焊接质量前提下，降低焊接热输入量，降低焊接变形；
d、采取刚性固定，控制焊接变形；
e、对适合采取反变形焊缝，采取反变形方法，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，检验成桥线型及结构尺寸是否满足设计要求，待检验合格后，经过调整千斤顶高度进行同时落梁，千斤顶每次调整高度不宜过大，预防钢梁倾斜。
6、桥位防腐涂装
桥位焊接完成后，对焊接区域采取风动或电动工具打磨除锈，除锈等级达成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取电动工具或砂纸打磨，按要求补涂。
7、吊点和吊耳设计和验算
a、计算确定中心位置，用4个板式吊耳，对称于中心位置各部署2个，要求箱梁中心要在两端吊耳中点连线所在垂直面上，误差不超出10mm，以避免箱梁倾斜。
b、本工程吊装采取临时板式吊耳，吊耳材质为Q235A，板厚为28mm，耳孔周围焊接16mm钢板加强。
临时板式吊耳和钢箱梁顶板连接采取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，板式吊耳大样图以下图所表示：
c、单个吊耳板孔强度验算
采取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示式为：
×
≤[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，吊耳板采取双面坡口满焊时，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,临时板式吊耳安全验算满足要求。
8、临时支架专题设计
根据钢箱梁分段要求，吊装前在分段位置处设临时支架，临时支架采取最小截面为Φ180*6mm钢管立柱，顶部采取20#双拼工字钢做横向分配梁，立柱之间采取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。
主梁临时支墩部署图
临时支架调平结构
9、临时支架施工技术要求
（1）依据临时支架专题设计，编制临时支架施工技术交底；
（2）临时支架部署以梁段分段线对称部署为标准；
（3）在专用胎具上制作临时支架，确保支架外形尺寸，纵向、横向间距应符合设计要求，支架垂直度偏差小于L∕400；
（4）临时支架腹杆相贯口可手工切割，确保相贯口曲线光滑；
（5）临时支架顶部横撑（工字钢）经过其下翼缘和钢管立柱顶板焊接，焊脚尺寸8-10mm；
（6）每组支架顶部配置3台20t液压千斤顶调整钢箱标高，钢箱梁底板和支架顶部横梁之间采取斜铁作为支垫，用于钢箱梁找平。
（7）在楼梯未架设前如需上下临时支架及箱梁，可采取铝合金爬梯上下，不得徒手攀爬。
（8）支架制作完成后由专职人员组织验收，合格后方可使用，并在支架上设置沉降观察点。
（9）支架防护：
为预防支架在钢梁吊装过程中碰撞支架使支架倾覆，所以在吊装过程中需安排专员负责监视，预防碰撞。
（10）支架拆除：
单整桥成型后卸载，去除上部调平支点，采取吊车将支架缓慢吊离支护位置。
10、钢丝绳及卸扣选择
（1）钢丝绳选择
本工程中A段钢箱吊装单元为最大吊装单元，梁段重量为45.8t，考虑吊装时冲击系数为1.2，所以在选择钢丝绳规格型号时，吊装载荷按1.2*45.8=54.96t进行计算。
钢箱梁梁段使用4根钢丝绳吊装，依据吊耳位置及钢丝绳竖向角度小于60°标准，单根钢丝绳受力Fg=549.6/（4cos30°）=158.66KN。
查GB/T8918-1996《钢丝绳》中6×37钢丝绳，规格参数表
钢丝绳破断拉力
直径
钢丝绳抗拉强度/MPa
钢丝绳
钢丝
1400
1550
1700
1850
/mm
/mm
钢丝破断拉力总和/KN
8.7
0.4
39.00
43.20
47.30
51.50
55.70
11.0
0.5
60.00
67.50
74.00
80.60
87.10
13.0
0.6
87.80
97.20
106.50
116.00
125.00
15.0
0.7
119.50
132.00
145.00
157.50
170.50
17.5
0.8
156.00
172.50
189.50
206.00
223.00
19.5
0.9
197.50
218.50
239.50
261.00
282.00
21.5
1.0
243.50
270.00
296.00
322.00
348.50
24.0
1.1
295.00
326.50
358.00
390.00
421.50
26.0
1.2
351.00
388.50
426.50
464.00
501.50
28.0
1.3
412.00
456.50
500.50
544.50
589.00
30.0
1.4
478.00
529.00
580.50
631.50
683.00
32.5
1.5
548.50
607.50
666.50
725.00
784.00
34.5
1.6
624.50
691.50
758.00
825.00
892.00
36.5
1.7
705.00
780.50
856.00
931.50
1005.00
39.0
1.8
790.00
875.00
959.50
1040.00
1125.00
43.0
2.0
975.50
1080.00
1185.00
1285.00
1390.00
47.5
2.2
1180.00
1305.00
1430.00
1560.00
_
52.0
2.4
1405.00
1555.00
1705.00
1855.00
_
56.0
2.6
1645.00
1825.00
.00
2175.00
_
选择6×37系列，公称抗拉强度选择1700MPa，直径Φ56.0mm钢丝绳，许可破断力总和为.00KN。
取不均衡系数
，安全系数K=10。
钢丝绳许可拉力
可见，所选择钢丝绳能满足要求。
（2）卸扣选择
依据钢丝绳受力情况，选择许可荷载17.5t卸扣，重量：
16kg
则：
17.5×4=70t
即：
70t>45.8t,满足要求。
六、施工安全确保方法
项目经理部成立安全领导小组，项目经理担任组长，安保部负责具体安全工作，结合工程实际，制订安全规章、实施细则、检验、指导班组安全工作。
班组建立对应组织和配置有安全专业知识人员负责具体安全业务，做到安全大事有些人抓，人人全部是安全员。
施工作业人员
安全确保体系框图
安全确保方法：
1、施工人员必需经过安全教育培训，并经考试合格后，方准上岗作业。
进入施工现场，必需正确佩戴安全帽。
2、特殊作业人员（电焊工、起重工、起重司机、电工等）必需持证上岗，证件有效。
3、高空作业人员必需体检合格，严禁有高血压、心脏病等不宜登高人员从事高空作业。
高空作业时，要佩戴安全帽，系好安全带，不得在无任何安全防护方法下进行施工。
4、支架安装时将施工区域临时围护起来，严禁非施工人员进入，靠近道路旁支架，应拉警戒绳防护。
5、上下临时支架及箱梁需设置临时铝合金爬梯，在栏杆未安装前箱梁周围需设置临时防护方法。
6、吊装作业区域，挂设显著安全警示标志，设专员加强安全警戒，预防其它人员进入吊装危险区。
7、吊车操作人员和指挥人员必需持证上岗，吊装前应检验吊车产品合格证和年度安全检验合格证是否齐全，吊车性能参数表是否和方案中相一致。
8、吊机司机班前必需首先检验电力、机械、钢丝绳等性能，符合要求后，方能起吊。
多种起重机应装设标明机械性能指示器，用前应进行试吊。
9、吊车站位时，应查清支腿位置地面下有没有阴沟、暗井等，确定无误后在支腿下方使用专用垫块或枕木进行支撑。
吊装前应确定梁段重量、重心位置，并复核吊钩位置。
吊车司机收到明确指挥信号后，方能起吊。
两机或多机抬吊时，必需有统一指挥，配合协调，吊重分配合理，不得超出单机许可起重量80%。
10、碰到下列情况严禁起吊：
a、超出额定负荷不吊；
b、指挥信号不明或乱指挥不吊；
c、工件紧固不牢不吊；
d、吊物上面站人不吊；
e、安全装置失灵不吊；
f、光线阴暗看不清不吊；
11、起吊时起重臂下不得有些人停留和行走，起重臂、物件必需和架空电线保持安全距离。
12、钢箱梁内部做好通风排烟，设置24V安全电压。
13、高空焊接时，其下部须采取防范隔离方法，严禁进行垂直上下交叉作业，严禁施工人员在下方经过。
作业区内不得堆易燃易爆物品。
14、高空作业所用材料要堆放平稳，工具应随手放入工具袋（套）内，上下传输物件严禁抛掷。
15、雨雪等恶劣天气及风力达6级以上时停止施工作业。
16、夜间作业应确保施工照明亮度。
17、钢箱梁安装过程中要做好防雷方法。
18、施工时应注意防火，提供必需灭火设备和消防监护人员。
19、为预防夏季施工工人高温中暑，在现场施工期间，为职员备足饮用水或绿豆水、防中暑药品。
同时降低工人工作时间，合适延长中午休息时间，避开正午高温时间施工，并指导提升发生中暑情况时，职员救人和自救能力。
七、其它技术组织方法
1、施工工期确保方法
（1）组建精干、高效项目组织机构，配足专业技术人员和各专业工种施工人员，确保施工需求。
（2）健全各项管理制度，确保项目施工各步骤、各专业、各工种之间平衡协调，做到工厂加工和现场架设次序一致，确保项目施工按计划实施。
（3）做好物资机械设备供给，确保技术支持及后勤保障，确保工程不间断施工。
（4）杜绝安全质量事故和返工返修，提升一次经过率。
（5）合理安排施工，夜间施工时做好防护、设置警示标志，确保照明亮度满足需要。
2.施工质量确保方法
（1）组建质量管理机构
为确保质量目标实现，成立质量管理机构。
项目经理任组长，常务副经理、项目总工程师、现场副经理、质检工程师任副组长，质量检验员和相关部门责任人参与。
质量管理组织机构
（2）健全质量确保体系
为确保本工程项目顺利实施和实现本工程质量目标，依据企业质量管理体系文件要求，结合类似工程经验，从组织机构、思想教育、技术管理、施工管理和物资设备等五个方面建立符合本工程项目标质量确保体系，确保结构质量。
（3）明确质量管理职责
制订各级、各部门质量管理职责，提升质量意识，建立质量负责制。
分级负责、逐层确保，形成层层包保、全员负责局面，在施工过程中实现工程质量目标。
（4）落实质量管理方法
a、实施质量“三检”制，各级设置专职质检人员，加强施工过程自检、互检、专检，杜绝不合格产品流入到下道工序。
b、施工全过程实施技术指导，实施方案先行，坚持技术交底复核制。
c、加强项目人员岗前培训，坚持特殊工种持证上岗。
d、加强原材料进厂质量检验和半成品、成品质量保护。
e、对关键工序、质量卡控关键点严格把关，做到质量关键人人心中有数，全员参与质量管理。
3、环境保护方法
（1）认真学习并深入落实实施国家及苏州市政府相关环境保护方面法律、法规和施工技术细则要求强制性条款，认真做好向全体施工人员宣传教育工作，提升认识，加强全员环境保护意识。
（2）接收业主、环境保护监督部门检验、指导和监督，定时检验施工范围内环境保护工作实施情况，发觉问题立即整改。
（3）严格根据防噪声、防震、防污染方法组织施工，降低对施工现场干扰，保护施工人员健康。
（4）采取有效方法控制现场多种废气、污水、固体垃圾对环境污染和危害，不在现场燃烧多种有毒有害物质。
（5）完工后环境要做到人走场清，立即清理施工现场，归还施工临时占地，施工垃圾运至指定位置处理。
（6）施工中建筑垃圾、机械油污、生活污水、生活垃圾等事先合理计划排放处理地点，不得污染周围环境。
4、文明生产管理方法
（1）依据施工交叉作业多、施工人员密集等特点，项目部成立现场文明施工管理机构，划分文明施工责任区，并落实到具体人员。
服从环境保护部门监督和指导，创建文明工地。
（2）全部进场施工人员必需按要求戴有本企业标示安全帽及标有照片、姓名、职务或工种、身份及编号胸牌，统一着装、穿劳保鞋；在现场期间应一直佩带在胸前。
（3）施工场地严格按总平面图部署，场内设施部署做到合理、有序。
全部进场机械设备定点摆放；构件、材料堆放整齐，采取一定防雨方法。
（4）建筑垃圾集中堆放，不乱丢弃。
（5）在施工场地内悬挂各类警示牌、标识牌，施工现场出入口悬挂宣传口号横幅。
（6）施工现场必需挂置五牌一图，即：
工程概况牌、安全纪律牌、安全口号牌、文明施工制度牌和施工平面图。
5、职业健康安全保障方法
（1）坚持“预防为主、防治结合”职业健康安全卫生管理方针，实施分类管理、综合治理。
确保项目施工程序符合施工人员职业健康安全卫生要求，保障职员在施工过程中安全和健康。
（2）在施工中，加强行政管理，搞好劳动保护工作。
（3）视施工需要、施工场所中危害原因和劳动安全和卫生要求，合理配置足够、齐全劳保防护用具。
（4）建立劳动保护用具正确使用管理要求，全部些人员进入施工现场必需接收检验，检验内容关键是：
是否穿戴劳动保护用具、穿戴是否正确，是否穿戴足够防护用具。
（5）在施工中采取完善劳动安全卫生设施等预防方法。
6、箱体内焊接安全保障方法
（1）施工时间避开中午高温时段，合理安排作息时间；
（2）在施工中，加强箱体内通风方法；
（3）施工过程中，箱体外应有专员看护，焊工随时确保和看护人员沟通。
（4）严格控制焊接作业时间，注意通风防暑；合适减轻劳动强度，实现小还班制度。
（5）必需时采取冰水对箱体进行降温后施焊；
（6）加强安全教育考评制度，操作职员需了解高温作业带来危害，知道自我防护及应急求援方法。
（7）配置各类防暑降温用具及药品。
八、劳动力安排计划
1、考虑本工程特点，综合考虑工期目标和施工工艺方法等，以结构合理、高效精干、技术素质高、专业对口、施工经验丰富、各工种搭配科学合理标准进行劳动力配置。
2、依据本工程劳动力需求计划，选派施工经验丰富、综合素质高，并经过相关知识培训管理干部、专业技术人员和技术工人投入本工程施工。
钢箱梁架设劳动力资源需求表
序号
工种
桥位施工人数（人）
备注
1
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