钢箱梁吊装安全专项施工方案按专家意见定稿.docx
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钢箱梁吊装安全专项施工方案按专家意见定稿
表A02施工方案报审表
工程名称：
长春市两横两纵快速路系统工程之南部快速路
（硅谷大街—卫星路）第3段（亚泰大街立交～伊通河桥）编号：
致：
北京铁城建设监理有限责任公司（监理单位）
我方根据施工合同的有关规定完成了长春市两横两纵快速路系统工程之南部快速路（硅谷大街—卫星路）第3段（亚泰大街立交～伊通河桥）小海龟幼儿园人行天桥钢箱梁、梯道吊装安全专项施工方案的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。
附件：
1、危险性较大分部分项工程施工方案专家论证表1份
2、施工方案论证报告1份
3、施工组织设计（方案）审批表1份
4、钢箱梁、梯道吊装安全专项施工方案1份
承包单位（章）：
项目经理：
日期：
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师：
日期：
总监理工程师审查意见：
项目监理机构（章）：
总监理工程师：
日期：
施工组织设计（方案）审批表
年月日施管表3
工程名称
长春市两横两纵快速路系统工程之南部快速路（硅谷大街-卫星路）第3段（亚泰大街立交-伊通河桥）
施工单位
中铁一局集团有限公司
有关部门会签意见
结论：
审批单位
（盖章）
审批人
长春市两纵两横快速路系统工程之南部快速路
（硅谷大街-卫星路）第3段
钢箱梁、梯道吊装安全专项施工方案
编制人：
日期：
审核人：
日期：
审批人：
日期：
中铁一局集团有限公司
长春市南部快速路工程N3标项目经理部
二0一四年九月
1、综合说明
1.1编制依据
⑴小海龟幼儿园人行天桥设计图纸；
⑵《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）
⑶《起重设备安装工程施工及验收规范》（GB50278-2010）
⑷《高处作业分级》（GB/T3608-2008）
⑸《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）
⑹《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
⑺《起重机械安全规程》（GB6067）
⑻《起重吊装用钢丝绳检验和报废实用规范》（GB/T5972-2006）
⑼《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
⑽《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160-2008
⑾《生产过程危险和有害因素分类与代码》GB/T13861-2009
⑿《建设工程施工现场消防安全技术规范》GB50720-2011
⒀《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
⒁《建筑施工起重吊装安全技术规范》（JGJ276-2012）
⒂《重要用途钢丝绳》（GB8918-2006）
⒃《建筑施工临时支撑结构技术规范》（JGJ300-2013）
⒄《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）
⒅国家、吉林省及长春市有关工程质量、安全、文明施工、环保等的法律、法规及相关文件。
⒆现场踏勘、调查资料。
⒇类似桥梁工程积累的施工经验、施工技术总结、工法，拥有的施工机械设备和施工能力。
1.2编制原则
⑴坚持安全第一、预防为主的原则
在总结、吸取多年钢箱梁吊装施工经验教训的基础上，结合本项目人行天桥钢箱梁吊装特点，，验算并制定出切实可行的施工安全措施和吊装方案，保证钢箱梁、梯道吊装过程中临时支架强度、刚度、稳定性及吊装过程中的安全。
⑵坚持合理利用资源，成本有效控制的原则
结合本工程吊装特点，制定安全、可行的钢箱梁、梯道吊装方案，实现资源优化；节能降耗，实现低投入、减少浪费。
1.3工程概况
1.3.1工程位置
本天桥位于亚泰大街主线桩号YTDJ0+047处，小海龟幼儿园对面，与亚泰大街中心线交角90度。
1.3.2工程现状
小海龟幼儿园人行天桥基础、下部结构已全部施工完成，该天桥横跨亚泰大街，目前亚泰大街西侧半幅慢车道、快车道已双向通车，车辆量较大，东侧半幅进行既有亚泰大街道路翻建，天桥沿途主要建筑物有华侨休闲广场小区、好景山庄小区等。
1.3.3结构形式
主桥共2跨，梁体长度69.5m,全宽5.5m,主桥宽度组成：
0.3m（踢脚）+4.9m（人行步道）+0.3m（踢脚），梯道全宽4.0m,梯道宽度组成：
0.3m（踢脚）+1.45m（人行步道）+0.5m（自行车道）+1.45m（人行步道）+0.3m（踢脚），钢箱梁主要由16mm厚顶板、底板、中腹板、横隔板，14mm厚竖向腹板，20mm厚边腹板及10mm、12mm加劲、加强板组成。
单箱三室结构，详见下图：
1.3.4主要工程数量
根据总体施工方案要求，对天桥主要吊装构件数量统计如下：
表1.1吊装构件数量统计表
序号
构件名称
最大外形尺寸（mm）
重量（kg）
数量（件）
备注
1
主梁A段
5500*1500*12500
35963
1
2
主梁B段
5500*1500*14000
40278
1
3
主梁C段
5500*1500*14000
40278
1
4
主梁D段
5500*1500*14000
40278
1
5
主梁E段
5500*1500*15000
43155
1
6
梯道A
/
14580
1
7
梯道B
/
13300
1
8
梯道C
/
20760
1
9
梯道D
/
25470
1
2.总体施工部署
2.1交通组织方案
小海龟幼儿园人行天桥主梁A、B、C段及梯道A、B吊装过程中，需对亚泰大街西侧半幅通行交通进行导行，首先导行亚泰大街南向北车流，通过东半幅正在施工道路里程YTDJ0+075位置修筑临时导行便道，将南向北车流导行至原亚泰大街东侧慢车道通行。
封闭亚泰大街西半幅快速车道，进行主梁C段吊装施工，完成后在亚泰大街西侧半幅北向南车流较少时间段（凌晨）安装临时支架A，吊装主梁B段,完成后对亚泰大街西侧半幅北向南车流进行导改，将车流从主梁B段下方通过，封闭西侧慢车道吊装主梁A段及梯道A、B，完成后在临时支架上设置警示标志，将亚泰大街西侧半幅交通恢复。
2.2运输方案
2.2.1钢构件运输特点及运输方式
⑴按要求钢构件要运输到的施工现场，工程要求的工期内，完成所有钢材构件要求顺利运输到场，对于运输运能要求较高。
⑵超长运输车辆在运输途中和进入市区需有明显警示标识，在市区运输，车辆引导和警示告知组织工作，显得格外重要，同时进入市区时间段，应选择道路上车辆较少的凌晨。
⑶对于存在“三超”之一的运输，需办理特别通行证，保证顺利运输。
⑷由于我项目加工基地距离长吉北线较近，为减少施工现场工作量，钢结构件由工厂进行整体制作运输（部分钢梁分段运输，现场拼装），并采用汽车公路运输。
2.2.2装车加固及标识
⑴加固装置：
薄木板、3～8吨手拉葫芦、橡胶皮。
⑵装载方法：
装载时，货物的重心投影在箱包（或构件）的纵、横中线的交点上；超长货物前部不超出车板500mm后部不超出车板2500mm，超宽货物超出车板部分应左右均匀，避免车辆不稳。
⑶加固方法：
车板和货物之间铺垫薄木板，货物装到位后用4个手拉葫芦利用货物的加固点在两侧各牵拉两个八字形加固，确保货物在运输途中不产生位移。
捆扎级别表
捆绑级别
设备重量（t）
规格（t）
捆绑数量（道）
一级
20～30
3
2～3
二级
30～60
5
2～3
三级
60～100
5
4～6
四级
100～300
5
6～8
2.2.3运输路线
运输路线图如下：
工厂-----长吉北线-----洋浦大街-----南三环路-----亚泰大街-----施工现场
2.3现场布置
根据亚泰大街在保证车辆正常通行情况下，施工现场场地条件，拟对小海龟幼儿园人行天桥吊装场地起重设备、运输设备布置如下图：
第一阶段平面布置图
第二阶段平面布置图
第三阶段平面布置图
第四阶段平面布置图
第五阶段平面布置图
2.4项目组织管理机构
本部由制造经验丰富的技术、管理人员组成项目部，负责组织落实钢构件制造、运输、现场拼装、安装等本工程的全部工作。
组织机构设置如下：
2.5设备、人员投入计划
2.5.1劳动力计划说明
由于本工程工期紧，任务重。
为确保钢结构工期，本公司将根据业主的要求，保证所有构件的动抵时间将严格满足要求，所有构件提前完成，做到随叫随到，保证工期要求。
因此将根据实际情况特编制如下的劳动力计划。
2.5.2劳动力计划
职务/工种
人数
出勤率
项目经理
1人
100﹪
项目总工
1人
100﹪
副经理
1人
100%
安全员
2人
100﹪
质检员
1人
100﹪
资料员
1人
100﹪
施工员
1人
100﹪
安装工
10人
100﹪
焊工
10人
100﹪
电工
2人
100﹪
小计
30人
2.5.3现场拼装安装阶段拟投入的主要机械设备
序号
机械或设备
名称
型号规格
数量
产地
功率
（KW）
生产
能力
用于施工
部位
1
70t汽车吊
QY70K
2
国产
70吨
钢箱梁
2
25t汽车吊
QY50K
1
国产
25吨
临时措施吊装
3
CO2焊机
CPX-350
15
浙江
80
350安
焊接
4
直流两用焊机
ZXE1-3*500/400
15组
南通
20
400安
焊接
5
埋弧焊
1台
南通
焊接
6
碳弧气刨
ZX5-630
1
北京
3.5
焊接
7
空压机
DW-9/7ZW-6/7
1
北京
6m3
焊接
8
无气喷漆机
6C
1
上海
6
涂装
9
焊条烘箱
HY704-3
2
吴江
烘干
10
保温桶
20
国产
2.5.4测量设备
序号
设备名称
型号规格
数量
产地
制造
年份
主要性能
先进程度
用途
备注
1
水准仪
DZ-2
1
苏州光学
2010
151
良好
测量
2
激光经纬仪
J2-JDA
1
苏州光学
2010
50
良好
测量
3
全站仪
莱卡S06
1
上海精密
2010
150
良好
测量
3.总体工期安排
小海龟幼儿园钢箱梁、梯道吊装、焊接计划工期15天，具体工序工期安排如下：
交通导改：
2014年9月17日—2014年9月19日
临时支架安装：
2014年9月19日—2014年9月20日
钢箱梁、梯道吊装：
2014年9月22日—2014年10月5日
钢箱梁、梯道焊接：
2014年9月23日—2014年10月6日
临时支架拆除：
2014年10月7日—2014年10月9日
4.总体吊装方案
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，天桥主梁共分成5段制作，断点位于1/3-1/4跨位置，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500mm，腹板与底板再错开500mm，具体分段如图4-1所示。
图4-1主箱分段示意图
梯道的分段根据运输要求及现场拼装需求进行，梯道A、B满足运输及工厂运输要求，因此不做分段，梯道C、D采用工厂整体制作后分段形式，分段点拟选择在二级休息平台与梯道交接处，断口形式为垂直底板的齐口分段方式。
如图4-2所示。
图4-2梯道C、D分段示意图
5.施工方案
5.1钢构件进场验收
5.1.1钢构件进场验收流程
图5.1钢构件进场验收流程
5.1.2钢构件进场验收要求
⑴验收的目的就是将可能存在缺陷的构件在地面进行处理，不使其进入吊装工序。
⑵首先检查构件的规格、数量及编号与发运清单是否一致。
⑶检查构件各项尺寸及焊缝外观是否符合设计审批的深化设计图纸要求，其偏差是否满足规范要求。
⑷检查随车携带的资料是否齐全至少应包括：
原材料质量证明书、复检报告、探伤报告、检查记录、出厂合格证等。
5.2钢结构安装总体思路与流程
本工程钢结构施工安装具有以下特点：
钢桥重量重，施工现场受亚泰大街交通通行影响，场地狭长，因此起重设备吊装作业需较大半径，所需吊装设备较大，安装难度大。
钢结构安装时必须采用临时支撑，且支撑必须经过计算符合要求才可以使用
5.2.1钢结构安装总体思路
⑴本工程施工顺序
①搭设钢箱梁吊装临时支架。
②使用70t吨汽车吊分段吊装钢箱梁。
⑵安装机械
本工程选用两台70t吨汽车吊主要负责安装钢箱梁，使用1台25吨汽车吊进行支架拼装、安装。
5.2.2钢结构分段施工顺序
钢箱梁分为5段进行吊装，梯道4座，其中梯道A、B整体吊装，梯道C、D受运输影响，需分段加工、安装，吊装顺序先主梁C、D段，在主梁B段，主梁A段及梯道A、B，最后吊装主梁E段及梯道C、D。
图5.2吊装顺序图
5.2.3钢结构安装总体流程
⑴吊装要求
正式吊装前首先进行试吊，试吊过程中观察各构件及吊装用具安全，根据亚泰大街既有道路情况，对临时支架下道路采用钻芯法对有无空洞、坏损等进行检查，试吊、地基检查完成后方可进行正式吊装作业。
图5.3吊装流程图
5.3钢箱梁架设方案
结合现场工况，小海龟幼儿园人行天桥施工需保证亚泰大街车辆正常通行，因此各吊装段均选用相同的吊装方案进行钢箱梁架设作业，吊装作业主要包含2个吊装部分，分别为主箱吊装及梯道吊装，在施工过程中按照构件主次结构要求，先进行主箱的吊装，待主箱吊装完成后，再进行梯道吊装。
其中主箱吊装由Z1轴向Z0轴方向依次吊装，既先吊装C段钢箱梁，后依次吊装D、B、A段钢箱梁。
梯道的吊装互不干涉，现场可根据现场施工情况具体确定吊装顺序，与主梁吊装交叉进行，对于分段的梯道吊装应从上至下进行。
5.3.1钢箱梁架设流程
现场复测---承重支架安装---主箱吊装---检验落梁---焊接----梯道吊装---检查、报验。
5.3.2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（吊车性能表见附件一），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，确定选用两台QY70K型汽车吊进行主梁及梯道吊装。
临时支架采用一台QY25K型汽车吊进行安装。
5.3.3钢丝绳选择
钢丝绳选择4根44NAT6×37s+IWR钢丝绳，许拉应力1770Mpa钢芯钢丝绳，长度8m。
钢丝绳参数及验算（参照GB8918-2006《重要用途钢丝绳》）
图5.4钢丝绳与水平面夹角示意图
吊装拉力S。
=（43/4）/Sin（59.61°）=12.5（t）=125KN
查表得：
44NAT6×37s+IWR钢丝绳单根破断拉力1220KN,取不均衡系数
，按照《建筑施工起重吊装安全技术规范》（JGJ276-2012）要求，安全系数取6，钢丝绳的容许拉力
现场采用单根8米钢丝绳吊装，吊装拉力125KN,起重量12.5吨。
允许拉力168KN,起重量16.8吨。
吊装拉力（12.5t）＜允许起重量（16.8t）
即本工程钢丝绳（8股头式）选取完全满足吊装要求，且有较大安全系数。
5.3.4吊耳设计
⑴吊点设置
根据构件实际情况设置吊点，并加装吊耳，吊点设置的原则：
1）在横向、纵向隔板交界处设置；
2）吊耳采取坡口焊形式焊接于上钢箱梁顶板；
3）吊耳设置的方向按下图方式布置；
图5.5吊点布置图
4）吊耳工作时为铰接，与吊环相连接；
⑵吊耳验算
桥段总重43吨，共四个吊耳，当吊装绳与梁段呈60度角状态，吊耳尺寸如图所示，采用熔透对接焊缝，焊缝等级为Ⅱ级，吊耳板厚32mm，焊缝长度：
320mm，材质Q345B。
⑶吊耳尺寸设计
根据钢箱梁分段方案及吊装方案要求，对不同重量的钢箱梁梁段，在设计时考虑吊耳自身的强度、吊耳与钢箱梁间焊缝强度及安全储备系数，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）计算出吊耳受力情况，选择吊耳与钢箱梁采用坡口熔透焊焊接。
吊耳设计如下图所示。
①计算吊耳强度：
吊绳所受的拉力
（考虑1.5的动力系数）
吊耳破坏截面的截面积：
设计用钢强度值
②计算焊缝连接强度：
焊缝所受的垂直力
焊缝所受的水平力
正应力（作用力垂直于焊缝长度方向）
剪应力（作用力平行于焊缝长度方向）
295/1.732折算应力：
295*1.1
结论：
经验算，吊耳采用32mm厚钢板，耳板焊缝长320mm，其强度是能满足规范要求，实际施工中也是可以方便操作的。
5.3.5吊环选择
根据钢丝绳受力情况，单根钢丝绳最大受力12.5t，取1.5倍安全系数，查《实用五金手册》，选择卡环的型号为弓形卸扣S（6）-M52型（S-BW25-13/4），额定起重重量为25t，大于12.5*1.5=18.75t，满足要求。
吊环形式如图：
5.3.6临时支架设计
5.3.6.1支架构造
钢箱梁为等截面，临时支架结构形式为6个H型钢立柱与角钢腹杆构成的格构式支架，支架立柱纵向间距为3m,横向间距为2m。
立柱顶部设置6m长的40号工字钢顶梁，立柱间采用十字交叉腹杆、及一字型横杆进行连接，距立柱顶下0.5m设置第一道十字交叉型腹杆，往下隔0.5m设置第二道十字交叉型腹杆，第二道十字交叉型腹杆距地面0.5m，横杆与腹杆对应设置。
临时支架用钢材均采用Q345钢材，立柱选用H150*150*10*12mm型钢；腹杆、横杆选用L10*10*12角钢，底脚采用2cm厚直径60cm钢板，临时支架示意见图。
C段钢箱梁由Z2桥墩受力，不作为计算依据，主梁D、E段钢箱梁最重梁段整体吊装重量为43t，考虑吊装重量整体由支架承受，因此临时支架受到荷载为43t。
腹杆
5.3.6.2支架变形分析
通过计算支架最大变形0.3mm,变形满足《钢结构设计规范》（GB50017-2003）的变形要求。
5.3.6.3钢箱梁临时支架验算
临时支架验算考虑如下荷载：
梁段钢箱梁重量、临时支架自重、施工荷载、吊机吊装时冲击荷载、风荷载等。
钢箱梁分段吊装单元中最重为43t，验算时按43t考虑。
每个支架承载43t，每根支架立柱承载
KN，1.1为动荷载系数。
根据现场测量，立柱最大高度为5.5m
总体应力模型如下：
⑴立柱验算
<[
]=215MPa
满足要求。
⑵立柱稳定性验算
⑵腹杆验算
⑶横杆验算
<[
]=215MPa
满足要求。
⑷顶梁强度及稳定性
⑷顶梁验算
<[
]=215MPa
经验算立杆、腹杆、横杆、顶梁强度、刚度、稳定性均满足要求。
5.3.7地基验算
地基基础位于原亚泰大街既有路面结构层，采用原路面结构作为基础，根据施工检测道路结构层二灰碎石承载力可达800KPa。
（参考《建筑施工计算手册》。
底脚地基承载力验算：
≤K·
k
式中：
N——为立柱传至基础顶面轴心力设计值；
Ad——为立柱底座面积Ad=3.14×30cm×30cm=2826cm2；
K调整系数；道路结构层调整系数为0.8
按照每根立柱轴心力设计值：
78.83KN,地基承载力：
，采用道路结构层作为支架基础承载力满足要求。
6.施工安全保证措施
6.1安全保证组织管理体系
项目经理部成立安全领导小组，项目经理担任组长，安质部负责具体安全工作，吊装过程中设专人检查吊装设备、吊装用具及梁体等构件的可靠性，并结合工程实际，制定安全规章、实施细则、检查、指导班组安全工作。
班组建立相应的组织和配备有安全专业知识人员负责具体安全业务，做到安全大事有人抓，人人都是安全员。
安全保证体系框图见图6-1。
图6-1安全保证体系框图
6.2安全保证措施
⑴施工人员必须经过安全教育培训，并经考试合格后，方准上岗作业。
进入施工现场，必须正确佩戴安全帽。
⑵特殊作业人员（电焊工、起重工、起重司机、电工等）必须持证上岗，证件有效。
⑶高空作业人员必须体检合格，严禁有高血压、心脏病等不适宜登高的人员从事高空作业。
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措施下进行施工。
⑷支架安装时将施工区域临时围护起来，禁止非施工人员进入，靠近道路旁的支架，应拉警戒绳防护。
⑸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边需设置临时防护措施。
⑹吊装作业区域，挂设明显安全警示标志，设专人加强安全警戒，防止其他人员进入吊装危险区。
⑺吊车操作人员和指挥人员必须持证上岗，吊装前应检查吊车的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与方案中相一致。
⑻吊机司机班前必须首先检查电力、机械、钢丝绳等性能，符合要求后，方能起吊。
各种起重机应装设标明机械性能指示器，用前应进行试吊。
⑼吊车站位时，应查清支腿位置地面下有无阴沟、暗井等，确认无误后在支腿下方使用专用的垫块或枕木进行支撑。
吊装前应确认梁段的重量、重心的位置，并复核吊钩位置。
吊车司机收到明确的指挥信号后，方能起吊。
两机或多机抬吊时，必须有统一指挥，配合协调，吊重分配合理，不得超过单机允许起重量的80%。
⑽遇到下列情况严禁起吊：
a.超过额定负荷不吊；
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；
⑾起吊时起重臂下不得有人停留和行走，起重臂、物件必须与架空电线保持安全距离。
⑿钢箱梁内部做好通风排烟，设置24V安全电压。
⒀高空焊接时，其下部须采取防范隔离措施，严禁进行垂直上下交叉作业，严禁施工人员在下方通过。
作业区内不得堆易燃易爆物品。
⒁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，上下传递物件禁止抛掷。
⒂雨雪等恶劣天气及风力达6级以上时停止施工作业。
⒃夜间作业应保证施工照明亮度。
⒄钢箱梁安装过程中要做好防雷措施。
⒅施工时应注意防火，提供必要的灭火设备和消防监护人员。
⒆为预防夏季施工工人高温中暑，在现场施工期间，为职工备足饮用水或绿豆水、防中暑药品。
同时减少工人工作时间，适当延长中午休息时间，避开正午高温时间施工，并指导提高发生中暑情况时，职工救人与自救的能力。
7、施工工期保证措施
⑴组建精干、高效的项目组织机构，配足专业技术人员和各专业工种。
⑵健全各项管理制度，确保项目施工各环节、各专业、各工种之间的平衡协调，做到工厂加工与现场架设顺序一致，确保项目施工按计划实施。
⑶做好物资机械设备供应，确保技术支持及后勤保障，确保工程不间断施工。
⑷杜绝安全质量事故和返工返修，提高一次通过率。
⑸合理安排施工，夜间施工时做好防护、设置警示标志，保证照明亮度满足需要。
⑹专款专用，保证资金的及时供给，避免因资金短缺导致的待料停工。
8、施工质量保证措施
8.1组建质量管理机构
为确保质量目标的实现，成立质量管理机构。
项目经理任组长，项目副经理和项目总工程师任副组长，质量检
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