钢箱梁安装专项施工方案.docx
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钢箱梁安装专项施工方案
南京南站综合枢纽
南北高架落客平台联络道工程
北高架联络道
钢箱梁吊装专项施工方案
编制人
审核人
审批人
上海建工集团股份有限公司
上海市第四建筑有限公司
南京南站集疏运道路工程项目经理部
1.工程概况
1.1本联络道工程东西匝道钢箱梁分布平面图（其中阴影部分为钢结构）：
1.2本钢箱梁工程位于南京南站北广场区域，连通高铁站台北高架落客平台东西两侧，由N1和N0二条匝道组成。
二匝道均为四联跨钢结构连续梁，总用钢量设计图示3259t，其中东侧N1匝道钢梁1650.8t，西侧N0匝道钢梁1608.2t。
。
。
。
。
。
1.3本匝道钢箱梁为正交异型多箱体结构形式，两翼下部封闭，平面90°转向呈弧曲形，桥面变宽，并有横坡。
钢箱梁用材采用Q345qD钢板。
1.4本工程钢箱梁现场吊装施工区域部分为南京南站新建工程工地，钢箱梁下方地下为规划宁芜货线和地铁6号、12号线。
由于工程规模大，施工单位多，施工场地较为复杂。
地面标高一般在+12m左右。
1.5钢箱梁典型截面及构造形式如下：
2.工程特点和难点
2.1本钢箱梁安装区域附近有其他专业相邻作业，场内交通流量可变性大。
2.2由于钢梁箱内腹板布局的设计原因，受公路交通车道宽度的限制，相当多的纵梁分段构件只有一块腹板，其另一侧为开口，结构刚性削弱，开口部位须加设临时支撑。
2.3大部箱梁平面呈弧曲形，其外接矩形需要满足运输要求，故分段较多，现场拼装和焊接工作量增加。
2.4工期紧，施工图设计2011年1月初定稿，高铁南京南站6月份竣工启用，施工周期十分紧迫。
3.施工依据和执行标准
3.1设计文件：
上海市政工程设计研究总院关于本工程钢箱梁设计图纸和技术规定。
3.2国家和行业现行专业技术规程、施工规范：
3.2.1公路桥涵施工技术规程（JGJ041-2000）；
3.2.2工程建设安装工程起重施工规范（HG20201-2000）；
3.2.3建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81-2002）；
3.2.4城市桥梁工程施工质量验收规范（DGJ08-117-2005）；
3.2.5建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）；
3.2.6施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）；
3.2.7南京市有关安全和文明施工的规定。
3.3本单位同类工程项目的施工经验。
4.钢箱梁安装施工原则
4.1构件的分段：
4.1.1钢箱梁横向分段须考虑分段后构架的刚性和强度，分段构件尽可能带有两块纵向腹板。
但受构件运输条件限制，宽度尺寸不超过6.5m（弧形段为外接矩形宽度），如分段纵梁只有一块腹板的，出厂前需在其开口处的一侧加设支撑进行临时加固。
横向分段形式如下：
4.1.2钢箱梁顺桥方向的纵向分段，出厂长度一般不超过30m。
钢梁两翼分离后的构件，由于截面高度小，底部开口刚性差，故其分段长度一般为10m左右。
连续梁的合拢段及对接段的一端需在工厂增加10cm左右的装配余量。
4.2弧形构件原则上采取单机吊装，其吊点重心需在深化设计过程中经过计算，并在工厂通过试吊确定。
钢吊索一般对称均长，现场采用加设卸扣的方法对起吊构件进行重心微调。
4.3分段构件吊装顺序：
先吊装墩横梁，后吊装纵梁。
4.4根据现场工况条件，明确钢箱梁各分段构件吊装顺序和进场方向，并确定分段构件出厂装车的方向。
4.5需要工厂在分段钢梁上焊制的搁排、连接件和吊环等，要事先向工厂提交零件图和布置图。
4.6现场安装所需的，在分段构件上的标记和标识，必须在工厂内完成；所有分段构件对接部位（安装焊缝一侧）上的粘着物也须在出厂前清除。
4.7施工过程中的测量定位，采取安装位置角度测距和地面放线垂准同步控制。
4.8所有进场的大型吊装起重机械必须事先按规定做好检测鉴定。
开吊前须明确了解施工区域是否有地下管线和场地密实情况。
4.9临时钢支架座落地面需设置混凝土基础。
吊机作业和构件进场区域曾为开挖部位或原绿化地须回填密实，并需铺设钢板或路基箱。
4.10做好分段构件对接部位下方的遮掩措施，防止焊花和熔渣下坠伤人伤物。
5.钢箱梁分段及相关数据
5.1东侧N1匝道：
序号
名称
编号
宽×长
重量
序号
名称
编号
宽×长
重量
1
墩梁
PN1-2
6.4×21.2
83
3
墩梁
PN1-4
5.7×26.3
110
2
墩梁
PN1-3
6.1×21.7
94
4
墩梁
PN1-5
6.0×27.5
119
序号
名称
编号
宽×长
重量
序号
名称
编号
宽×长
重量
5
墩梁
PN1-6
6.4×32.2
152
19
纵梁
KN1-5a
6.5×23.8
56
6
纵梁
KN1-3a
5.8×26.4
51
20
纵梁
KN1-5b
6.5×22.9
60
7
纵梁
KN1-3b
6.0×25.1
54
21
纵梁
KN1-5c
6.3×21.6
49
8
纵梁
KN1-3c
6.2×23.8
59
22
纵梁
KN1-5d
6.5×20.7
51
9
纵梁
KN1-3d
5.9×22.6
49
23
外翼
KN1-5wy
2.0×24.8
15
10
内翼
KN0-9ny
2.0×22.0
13
24
内翼
KN1-5ny
2.0×20.2
12
11
纵梁
KN1-4aa
6.2×19.1
50
25
纵梁
KN1-6a
5.8×19.9
48
12
纵梁
KN1-4ab
6.3×23.3
57
26
纵梁
KN1-6b
6.3×19.6
45
13
纵梁
KN1-4ba
5.8×18.0
43
27
纵梁
KN1-6c
5.9×19.4
46
14
纵梁
KN1-4bb
6.4×20.3
56
28
纵梁
KN1-6d
6.0×19.7
43
15
纵梁
KN1-4ca
5.9×16.7
39
29
纵梁
KN1-6e
6.1×19.9
45
16
纵梁
KN1-4cb
6.4×17.4
43
30
外翼
KN1-6wy
2.0×20.1
13
17
纵梁
KN1-4d
6.3×29.5
57
31
内翼
KN1-6ny
2.0×21.2
12
18
外翼
KN1-4wy
2.0×42.6
27
1651
说明
1、“宽×长”单位“m”,为外接矩形尺寸；2、“重量”单位“t”,为暂估重量；3、翼梁约10m一段。
5.2西侧N0匝道：
序号
名称
编号
宽×长
重量
序号
名称
编号
宽×长
重量
1
墩梁
PN0-8
5.9×30.5
135
2
墩梁
PNO-9
6.0×26.1
115
序号
名称
编号
宽×长
重量
序号
名称
编号
宽×长
重量
3
墩梁
PN0-10
5.8×26.0
108
18
纵梁
KN0-11aa
5.6×21.7
45
4
墩梁
PN0-11
6.1×21.8
96
19
纵梁
KN0-11ab
5.5×18.6
41
5
墩梁
PN0-12
6.2×21.3
88
20
纵梁
KN0-11ba
5.8×19.1
46
6
纵梁
KN0-9a
5.7×17.6
43
21
纵梁
KN0-11bb
5.4×17.5
40
7
纵梁
KN0-9b
5.9×17.6
39
22
纵梁
KN0-11c
6.1×31.9
63
8
纵梁
KN0-9c
6.1×17.8
41
23
纵梁
KN0-11d
6.3×28.8
61
9
纵梁
KN0-9d
6.2×17.9
43
24
外翼
KN0-11wy
2.0×41.6
25
10
纵梁
KN0-9e
6.0×18.0
38
25
内翼
KN0-11ny
2.0×25.8
15
11
外翼
KN0-9wy
2.0×17.6
11
26
纵梁
KN0-12a
6.4×30.9
63
12
纵梁
KN0-10a
5.9×23.2
53
27
纵梁
KN0-12b
6.4×29.3
64
13
纵梁
KN0-10b
6.3×22.7
54
28
纵梁
KN0-12c
6.4×27.7
68
14
纵梁
KN0-10c
6.5×22.0
61
29
纵梁
KN0-12d
6.4×26.0
58
15
纵梁
KN0-10d
6.5×21.4
52
30
内翼
KN0-12ny
2.0×25.2
15
16
外翼
KN0-10wy
2.0×23.2
14
1608
17
内翼
KN0-9ny
2.0×21.4
13
说明
1、“宽×长”单位“m”,为外接矩形尺寸；2、“重量”单位“t”,为暂估重量；3、翼梁约10m一段。
6.构件运输及运输路线
6.1选用车辆：
6.1.1根据本项目钢构件特点和运输路况条件，选用上海交运大件物流有限公司MAN33-464型牵引车及配套尼古拉斯平板车组，进行本工程中箱梁构件的运输。
尼古拉斯平板车组的后挂车具有自身遥控转向能力，有较小的转弯半径，适合超长超宽构件的装运。
6.1.2运输车辆主要技术参数：
⑴MAN33-464型牵引车结构尺寸：
⑵尼古拉斯平板车组结构尺寸和主要技术参数：
6.2侧翼及其它构件运用一般货运卡车装运。
6.3运输路线：
经勘察，本工程钢箱梁分段构件拟通过312国道运抵南京工地，进江苏省及南京城区的路线和时间须事先向当地政府部门办理相关手续。
6.4同类分段构件装车图片（取构件最长和弧度最大）：
6.5装运作业程序：
6.5.1根据钢构件的外形特征，确定前后托车的位置，安置专用托架；装车时前后托车中心位置保持一直线，中间用钢丝绳进行连接；同时在前后转盘与钢梁之间用厚4cm的橡胶板作填衬。
侧翼构件由于刚性较差，采用长平板装运，防止水平变形。
6.5.2钢构件装车后，两侧前后用铁链及钢丝绳进行捆扎，在与构件接触部位用包角填衬后使用紧绳器或手拉葫芦收紧绳索；并拉设警示绳，悬挂示宽灯。
6.5.3构件运载前向各有关部门办妥一切相关手续；实施运载，严格按规定时间和路线进行。
超长构件（＞30m）钢梁运输时，配备开道指挥车一辆；车辆转弯启用随车遥控自动转向装置。
6.5.4车辆行使转弯时，车速保持5km/h左右，确保构件运输安全。
6.5.5构件运抵吊装区域后，按现场要求，停妥卸车位置，拆解捆扎绳索。
7.吊装方法和所用主要吊机技术数据
7.1吊装方法和吊装机械选用：
序号
作业内容
选用吊机
1
临时钢支架架设和拆除
采用25t汽车吊作业。
2
≥100t钢箱梁分段构件吊装
采用二台150t履带吊双机抬吊装，
或150t履带吊和300t汽车吊双机抬吊装。
3
＜100t钢箱梁分段构件吊装
采用150t履带吊单机吊装。
说明
1、如工期需要，进场二台150t履带吊，东西侧钢箱梁同时吊装。
2、侧翼构件原则上随相邻箱梁同步安装，也可采用25t汽车吊配合吊装。
7.2所用主要吊装机械有关技术数据：
7.2.1KH850-3型150t履带吊主要技术数据：
⑴主臂工况额定起重量（选用30m起重臂）：
⑵外形尺寸：
7.2.2LTM1300/1型300t汽车吊：
⑴主臂作业额定起重量：
⑵外形尺寸：
7.2.3GT250E型25t汽车吊：
⑴主臂作业额定起重量：
⑵外形尺寸：
8.各分段构件典型吊装作业工况图示
8.1吊装顺序安排及钢支架布置：
8.1.1东侧N1匝道：
8.1.2西侧N0匝道：
8.2典型分段构件吊装工况平立面图示：
8.2.1大于100t墩横梁双机抬吊：
⑴平面作业工况（二匝道仅示最重钢梁）：
⑵立面作业工况：
8.2.2单机吊装（取最重钢梁立面图示）：
9.辅助技术设施配置
9.1临时钢支架：
9.1.1临时钢支架采用我公司市政钢桥架设专用钢支架，本工程采用井字形截面规格为1.5m×1.5m。
9.1.2临时钢支架架设底部节点（混凝土规格：
2.5m×2.5m）：
9.1.3同类工程钢支架设置实景照：
9.2吊耳及吊索具：
9.2.1配置一览表：
构件重量
（或抬吊吊点）
吊耳规格及数量
卸扣规格及数量
钢吊索规格
＞100t（抬吊）
50t级×2
50t级×2
D60.5×6×37
＞80t~＜100t
40t级×4
40t级×4
D60.5×6×37
＜80t
30t级×4
30t级×4
D47.5×6×37
9.2.2吊耳规格（为我公司系列定型市政工程专用吊具）：
⑴规格图示及加工尺寸：
吊耳
型号
吊耳
负荷
R1
R2
R3
t1
t2
t3
k1
K2
k3
A-30
30t
145
110
45
20
10
14
坡口
7
10
A-40
40t
165
130
45
22
10
16
坡口
7
11.5
A-50
50t
185
150
50
26
10
18
坡口
7
13
吊耳
型号
吊耳
负荷
a
b
c
d
e
f
吊耳
自重
备注
A-30
30t
380
140
35
75
240
165
22.05kg
A-40
40t
450
140
35
75
240
165
29.05kg
A-50
50t
500
150
35
90
250
175
40.48kg
9.2.3吊耳加工及焊接技术要求：
⑴吊耳和两侧加强板的材料采用与钢桥相接的同类材料。
⑵吊耳切割后的切割断面打磨光顺，表面不允许有咬口、凹凸不平等现象。
⑶吊耳的吊孔应磨光，孔的边缘必须倒角。
⑷吊耳在分段构件上设置时，原则上应考虑在钢构件的强结构；特殊情况时，应进行加强处理。
⑸吊耳的焊接要求：
a.吊耳开坡口处，坡口焊后，再增加6~8mm焊脚。
b.吊耳不开坡口处的角焊缝，其焊脚为其中薄板板厚的0.7倍（表中K值）。
c.所有吊耳零件间的焊缝都为连续焊缝，如有端头需进行包角焊，其包角焊的焊脚为1.2K。
⑹吊耳所处位置反面的结构焊接要求：
a.吊耳反面的纵、横结构是双面连续焊的，应在距吊耳中心1m范围内的所有纵、横向构架进行加强焊，其加强焊的焊脚高度在原焊脚高度的基础上再增加2~3mm。
b.若吊耳反面的纵横结构在规定加强焊的范围内不连续，其结构端头均应进行包角焊，其包角焊的焊脚高度为加强焊的1.2K（K为加强焊的焊脚高度），同时加设竖向立劲板。
⑺吊耳焊接完成后须进行磁粉探伤。
9.2.4同类吊耳照片：
9.3悬挂操作脚手平台、登高设施：
9.3.1主要技术要求：
⑴脚手吊环均在工厂内焊制完成；
⑵分段构件运抵工地起吊离地1.6m时穿插脚手钢管；
⑶构件就位后再连接脚手管；
⑷纵向连接逐节延伸；
⑸脚手平台底部除铺设竹排外，在焊割区域放置石棉布和接火铁盘，阻止熔渣掉向地面。
⑹脚手平台周边及走道两侧须以密网围护。
9.3.2混凝土立柱的登高脚手利用现场土建脚手。
9.3.3同类工程脚手架实景照：
10.吊装施工程序和准备
10.1施工程序：
10.2会审与钢梁安装相关的土建图纸。
10.3测量仪器和丈量器具要经法定计量检验合格。
吊装施工用的丈量钢卷尺要与土建、制作用尺对照统一。
10.4参加总包吊装作业区域地下管线交底会议，取得地下管线资料。
10.5对吊装作业人员进行施工技术交底。
10.6复测：
10.6.1取得土建混凝土柱墩轴线坐标和标高及混凝土强度等交接资料。
10.6.2复测混凝土柱墩坐标轴线和标高与结构安装的有关尺寸，其结果应符合设计要求。
如有超规范的偏差，及时与有关技术方商讨解决方案。
10.6.3在复测的基础上进行钢梁吊装的定位放线，并对钢梁搁置部位混凝土顶面的预埋板清理干净，并划出定位十字线。
10.7构件出厂前预检：
10.7.1构件的编号及方向标识。
10.7.2构件的轴线或安装定位线。
10.7.3有否变形或受污染的部位（如有，要督促处理）。
10.8起重吊索具、安装机工具、临时登高设施等准备齐全，并经检查完好。
10.9临时钢支架架设：
10.9.1钢支架安置校直后，其底部用钢锲块垫实并焊接固定。
10.9.2钢梁安装前，每个钢支架的竖杆1.5m标高处设置标识，供各分段钢梁安装时观察沉降用。
11.施工测量
11.1依据：
11.1.1总包提供的本高架区间平面设计图的桥墩标注间距；相关桥墩构造图标注的标高及轴线中心；相关橡胶盆式支座规格尺寸图。
11.1.2总包提供的标高基准点。
11.1.3土建已施工完毕的桥墩盖梁纵横轴线和基准标高标识。
11.1.4工厂制作的钢构件纵横轴线和基准标高标识。
11.2测量主要项目和使用测量（丈量）器具：
序号
量测项目
使用器具
备注
1
混凝土桥墩柱顶标高
水准仪
基准点引测。
2
临时钢支架设置位置和标高
水准仪、全站仪
3
橡胶支座面标高复测及纵横轴线
水准仪、全站仪
4
钢梁安装后两端和跨中标高
水准仪
5
钢梁安装后其它几何尺寸
钢卷尺
6
钢箱梁吊装过程及安装后测量
水准仪、全站仪、钢卷尺
11.3施工过程中的测量定位，采取安装位置角度测距和地面放线垂准同步控制。
11.4在对相关项目复测前，先由总包提交土建测量成果的书面资料；复测过程，由监理旁站见证，并办理好书面手续。
12.构件的吊拼装和焊接
12.1构件的吊装：
12.1.1开吊前办妥开吊手续。
12.1.2混凝土墩柱上的盆式橡胶支座原则上由土建安装，如需钢梁吊装作业队安装，该橡胶支座的规格、数量、安装方向及位置均由总包提供书面文件并专人指导。
12.1.3经复测和复核，如土建标高存在偏差，须双方书面确认后，按实配制的调整钢垫板安置在橡胶支座下。
12.1.4钢梁进场前，汽车吊停位，吊机两侧伸出的支腿下部位铺设路基板。
12.1.5钢梁起吊、回转、搁置和吊点转换，以及双机抬吊均由专人统一指挥。
信号传递使用对讲机。
12.1.6抬吊过程中，与双机驾驶员保持密切联系，及时了解钢梁移位过程中两端载荷数据的变化。
12.1.7中箱梁吊装定位后，两端及时加以固定，底部用型钢撑实，并焊接（底部不与盆式支座接触，间隙≮5mm，以后整体落架）。
12.1.8相邻钢梁安装后，立即采用拉结码板和手拉葫芦进行拼接。
12.2现场安装焊缝的焊接：
12.2.1依据本单位以往在市政高架桥钢箱梁安装中所作的焊接工艺评定参数（母材Q345qD）：
焊材牌号
焊接位置
焊条直径
（mm）
焊接条件
焊接电流
（A）
焊接电压
（V）
焊接速度（cm/min）
J507
平焊
3.2
160~220
28±2
37±2
4.0
180~240
30±2
42±2
J507
横焊
3.2
150~210
26±2
36±2
4.0
170~230
28±2
40±2
J507
立焊
3.2
130~190
25±2
34±2
4.0
150~210
27±2
38±2
CHW-50C
气保焊
1.2
290~310
20~24
说明
手工焊均使用于拼装的定位焊。
12.2.2焊接顺序：
先焊隔（腹）板对接焊缝或T型角焊缝（先焊上部1/3，再焊以下2/3），主要受拉焊缝，再焊桥面板的连接对接焊缝，最后焊桥底板的连接对接焊缝。
对接焊缝应两个焊工对称同方向同速进行焊接。
现场安装焊缝的焊接，纵向焊缝从跨中向两端，横向焊缝从中间向两侧对称施焊，以减少焊接变形和焊缝约束应力。
12.2.3焊条的烘焙和保温：
烘焙温度
（℃）
烘焙时间
（min）
保温温度
（℃）
允许存放
时间（h）
回烘温度
（℃）
回烘时间
（min）
允许回烘
次数
300~350
60
100~150
4
300~350
60
2
12.2.4焊剂的烘焙和保温：
烘焙温度
（℃）
烘焙时间
（min）
保温温度
（℃）
允许存放
时间（h）
回烘温度
（℃）
回烘时间
（min）
允许回烘
次数
250~300
120
100~150
2
250~300
120
2
12.2.5建立焊材烘焙和发放台帐。
12.2.6焊工领取焊条一次不超过50根。
领取后立即放入焊条保温筒，用一根取一根，并随手盖好盖子。
12.2.7每个焊接接头应连续施焊一次完成，每层焊道焊完后，应及时清理，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须处理后再转入下层焊接。
12.2.8桥面露天焊接区域须搭设防风防雨施工棚。
12.2.9气温5℃以下焊接部位做好预热和保温。
12.2.10焊缝的最终检查：
⑴焊接结束的焊缝及其两侧，必须彻底清除焊渣、飞溅和焊瘤等。
经自检合格后，打上本人的焊工钢印，作好自己的施工记录。
⑵在自检的基础由质量检验人员进行专检。
检查合格后报探伤检测。
13.施工资源配置
13.1钢梁安装主要用电机械和设备：
序号
机械名称
额定功率
数量
总功率
备注
01
焊机
28kW
40
1120kW
02
焊条烘箱
10kW
2
20kW
03
空压机
6.5kW
2
13kW
04
角向砂轮
0.5kW
10
5kW
05
碘钨照明灯
1kW
10
10kW
06
合计
1168KW
13.2
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