北渎桥钢箱梁吊装施工方案.docx
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北渎桥钢箱梁吊装施工方案
南水北调中线一期工程总干渠邢石界至古运河南段红旗大街桥（北渎桥）K46+867.924跨南水北调大桥
钢箱梁吊装施工方案
编制：
审核：
批准：
中铁建钢结构有限公司
2012年11月
一、工程概况
1.1桥梁简介
本工程位于石家庄红旗大街南延工程与南水北调中线一工程总干渠交叉处，交叉点桥梁桩号K46+867.924，路线方向与总干渠右夹角为117度，需设置上跨总干渠的桥梁工程。
本桥平面位于LS=110的缓和曲线、R=300m的右偏圆曲线上，墩台径向布置。
桥梁左、右分幅错孔布置，桥跨布置均为55+85+55m钢-混组合连续箱梁结构，桥跨长195m；主桥根部梁高4.7m，跨中梁高2.5m，其中钢梁根部高度4.28m，跨中梁高2.08m，按2次抛物线变化；桥面板0.32m，在钢梁上翼缘板处设置0.1m混凝土承托。
左、右两幅各分13个制作段，两幅共计26个制作段，长度分别为：
A、M段17.5m、B、G、L段18m、C、E、I、K段12m、D、J段15m、F、H段14m；
桥梁横向为单箱双室结构，钢梁采用开口槽形截面，腹板间距5.0m，两侧悬挑1.5m，桥面横坡由钢箱梁腹板不等高实现。
钢箱梁每个板对应的上翼缘宽800mm，厚40mm；钢箱梁底板中支点两侧各17m范围内为40mm，其余范围内为30mm；钢箱梁腹板中支点两侧各14m范围内为25mm，其余范围内均为20mm。
钢箱梁与桥面混凝土板通过φ22*220的栓钉连接。
1.2分段情况和工程量统计
根据设计图纸，本工程共分为左、右2幅共2条钢箱梁，每条钢梁分为A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M，13个节段，
2条共26个制作段，分段情况及如下所示：
由于本桥钢箱梁相对较宽，最宽为10.8ｍ，故工厂制作时将桥横方向分成左右两片进行制作，如下图所示：
左右两幅共计两条钢箱梁在工厂制作时即分成26*2＝52段。
在工厂横向分段制作完成后，运至施工现场后进行吊装，吊装完成后在支架上就位，测量无误后，方可进行两部分的拼接施焊；
2幅钢箱梁横向分段后平面如下图所示：
横向分段后各段工程量统计
梁段
编号
长（m）
高（m）
宽（m）
重量（T）
数量
吊装时间
左幅钢箱
A左
17.5
2.113
10.8
69.9
1
A右
17.5
2.113
10.8
58.4
1
B左
18
2.772
10.8
56.6
1
B右
18
2.772
10.8
69.3
1
C左
12
3.683
10.8
61.8
1
C右
12
3.683
10.8
50.6
1
D左
15
4.480
10.8
90.9
1
D右
15
4.480
10.8
108.3
1
E左
12
3.683
10.8
62.1
1
E右
12
3.683
10.8
50.6
1
F左
14
2.772
10.8
44.5
1
F右
14
2.772
10.8
55.0
1
G左
18
2.186
10.8
66.5
1
G右
18
2.186
10.8
54.5
1
H左
14
2.772
10.8
44.6
1
H右
14
2.772
10.8
55.0
1
I左
12
3.683
10.8
62.0
1
I右
12
3.683
10.8
50.6
1
J左
15
4.48
10.8
90.9
1
J右
15
4.48
10.8
108.3
1
K左
12
3.683
10.8
62.2
1
K右
12
3.683
10.8
50.7
1
L左
18
2.772
10.8
56.7
1
L右
18
2.772
10.8
69.5
1
M左
17.5
2.112
10.8
70.5
1
M右
17.5
2.112
10.8
59
1
右幅钢箱
A左
17.5
2.113
10.8
57.2
1
A右
17.5
2.113
10.8
68.8
1
B左
18
2.772
10.8
67.5
1
B右
18
2.772
10.8
55.1
1
C左
12
3.683
10.8
49.2
1
C右
12
3.683
10.8
59.9
1
D左
15
4.480
10.8
105.3
1
D右
15
4.480
10.8
88.7
1
E左
12
3.683
10.8
49.2
1
E右
12
3.683
10.8
60.0
1
F左
14
2.772
10.8
53.1
1
F右
14
2.772
10.8
43.2
1
G左
18
2.186
10.8
52.7
1
G右
18
2.186
10.8
64.2
1
H左
14
2.772
10.8
53.1
1
H右
14
2.772
10.8
43.6
1
I左
12
3.683
10.8
49.2
1
I右
12
3.683
10.8
60.0
1
J左
15
4.48
10.8
105.4
1
J右
15
4.48
10.8
88.9
1
K左
12
3.683
10.8
49.2
1
K右
12
3.683
10.8
60.0
1
L左
18
2.772
10.8
67.1
1
L右
18
2.772
10.8
55.0
1
M左
17.5
2.112
10.8
57.2
1
M右
17.5
2.112
10.8
68.2
1
钢模板
164.265
784
1.3 现场情况
现场情况良好，便于钢箱梁的安装，无不利条件及障碍物；
二、编制依据及原则
2.1编制依据
1、《公路桥涵施工技术规范》（JTGF50-2011）
2、《公路工程技术标准》（JTJB01-2003）
3、《公路桥涵设计通用规范》（JTJD60-2004）
4、《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）
5、《施工设计图纸》
6、《起重机械安全规程》（GB6067.1-2010）
7、《起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》（GB/T5972-2006）
8、《重要用途钢丝绳》（GB8918-2006）
9、《钢丝绳表国家标准》（GB/T5976-2006）
10、吊车技术参数
11、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）
12、危险性较大的分部分项工程安全管理办法841号文件
13、对现场的勘察
2.2编制原则
1.2.1坚持“安全第一、预防为主”方针，尽可能减少对既有线（既有桥梁正常营运以及桥梁结构的安全）及周围环境的影响，确保运营和行车安全，施工时配备所需要的劳动力、材料和机械设备。
1.2.2坚持以人为本的原则，合理配置生产要素，坚持以机械化施工为主，人工辅助的总体指导思想，投入精良的机械设备和足够的人员进场，提高机械化作业程度，加强劳动保护，降低施工人员的劳动强度。
1.2.3编制科学合理的施工组织设计，进行周密的施工安排，遵循技术先进可行、经济合理、安全可靠的原则。
1.2.4在交通管理部门的指导下做好施工期间的各项安全保障工作，有效落实安全保证措施，确保周围各设施、公路正常安全运营。
三、钢箱梁安装施工方案
吊装流程如下所示
：
3.1现场准备
1）测量方案
①）测量执行国家标准《工程测量规范（GB50023-95）》和设计提出的特殊要求进行。
②）平面控制：
依据工程总包单位元移交的测量资料施测。
③）高程控制：
依据测绘院提供的高程原始点；工程总包单位元移交的二级控制点施测。
④）工程沉降位移观测：
依据工程总包单位元移交的资料进行。
⑤）施工图纸等技术文件。
②准备工作
①）人员配备：
测量工程师1名，负责组织工作、方案编制、测量资料分析和技术问题处理；测量员2名，负责具体施测工作。
②）仪器设备配备：
所用测量仪器和量具，必须经北京市计量监督局受权的检定单位元检定的合格产品，配有合格检定证书，并保证有效期。
③）资料及点线交接：
上道工序要移交的测量资料应进行实地交点。
对移交的测量资料进行全面验收检查，当资料无问题时方可实地进行基准线、轴线、水准点、标高点的复查工作。
其精度应符合规程规范的要求，若不符合应由原施测单位进行调整。
③施测方法
①）轴线、中心测量：
检查土建单位移交的轴线和中心线,经检查符合规定后,投测控制轴线和平面点。
②）标高测量：
依据提供的原始水准点进行测定。
往、返各测2次,所测得的高程之差不大于0.5mm为合格。
③）垂直度的控制：
根据工程的进展情况,使用经纬仪按正交的方法，对支架进行垂直校正。
④技术要求
①）设计有特殊要求的施测项目，按设计要求进行；无特殊要求的，则执行测量规程规范的要求。
②）使用全站仪测距前,必须采用简易复检方法,复检出仪器当时状况下的固定误差,以便测距时减弱误差。
③）使用钢尺丈量距离时,必须根据情况进行尺长改正、高差改正、温度改正和垂直改正,减弱误差。
④）所有测量资料和结果,要随时整理。
做到资料齐全、完整、准确、及时。
2）临时支架搭设
①钢箱梁安装时需要搭设临时承重支架，布设位置示意如下图所示：
②根据工程要求在每幅钢梁接口处搭设的临时承重支架立柱为φ426×8mm的圆管柱，材质为Q235B，钢管柱的底部焊接20*800*800mm的封板,封板与基础部分采用地锚固定；顶部焊接20*600*600的封板，竖向每隔2.5∽3m设置一道【14A槽钢，并采用L75×6角钢斜向连接支撑。
每组支架由支架框架系统和6个砂箱构成。
为确保基础施工过程中对路基本体不造成扰动，基础施工时浅埋（地面下0.3m，地表上0.2m）。
混凝土基础施工完毕后在其顶面进行1.2倍荷载的砂袋预压，消除沉降变形对支架稳定性的影响。
承重支架结构如图所示：
基础处理，其基础处理先挖深1.2米，用山皮石夯填50㎝，然后进行浇筑70㎝厚砼。
采用C30砼。
③钢梁安装预拱度控制措施
钢梁安装前，在支架顶部放置沙箱，沙箱顶面标高控制在与梁底标高一致，考虑支架、基础及沙箱内沙子的沉降，在控制沙箱顶面标高时，应在梁底标高的基础上增加20mm。
钢梁吊装完毕，用水准仪控制梁顶接口处标高，当梁顶标高高出设计时，打开沙箱堵丝，放沙至标高符合要求，将沙箱堵丝堵住，当梁顶标高低于设计标高时，采用千斤顶将钢梁顶起，沙箱顶面垫相应的钢板，使标高符合要求。
④对施工现场进行检查，核对临时支架、桥墩支撑面的尺寸、标高、轴线位置；对跨路线进行全面校对复测。
⑤吊装前，必须对施工现场进行勘察，根据施工现场的实际情况，确定吊车的行进路线。
清理现场障碍物，保证道路畅通；
⑥确定吊车的停放位置，以及运输钢梁的车辆停放位置；根据吊车支立位置的实际情况提前对吊车支撑点进行平整、碾压和夯实，必要时可视情况进行山皮石和二灰土换填，确保吊车支立点密实。
⑦施工临时用电，机具、支架，安全设施等准备就绪。
3.2起重机及运输车辆选择
依据场地条件、构件分段重量和起重机性能选择起重机。
本工程使用机动性好、移动方便的汽车式起重机和吊装速度快、负荷大的履带式起重机配合作业。
主要施工机械设备配置表
机具名称
型号规格
单位
数量
450T汽车起重机
450t
台
1
300T履带式起重机
300t
台
1
130汽车
辆
2
运梁炮车
台
6
工程车
辆
1
25t吊
台
1
钢丝绳
Φ60、Φ95
卸扣
50t
个
4
卡环
50t
个
6
手拉葫芦
10T
台
4
CO2气体保护电焊机
台
10
电弧焊机
台
3
火焰割枪
把
3
千斤顶
50t
个
20
磁力线坠
个
4
附图：
300T履带式起重机参数如下表：
由于履带式起重机对路面要求比较严格，在起重设置进现场之前吊装之前，对现场吊车占位、运梁小车走行线等利用震动碾进行碾压，使地基承载力满足要求即可。
附图：
450T汽车起重机参数如下表：
3.3 劳动力配备
根据工程量和施工设备配置情况，现场施工作业拟配置如下表:
钢箱梁安装人员配备
序号
人员类别
人数
备注
1
现场指挥人员
1
钢箱梁施工过程总指挥
2
安全员
2
安全检查
3
质检员
1
质量检查
4
起重机司机
4
持证上岗
5
起重指挥员
4
持证上岗
6
测量人员
3
持证上岗
7
防护人员
4
安全防护
8
起重工
8
钢箱梁安装
9
施工人员
56
钢箱梁调整与组对
合计
83
3.4 钢箱梁吊装施工概述
钢箱梁现场节段吊装顺序：
从A－B－C－D－E－F－G－H－I－J－K－L－M，左右两幅同时时行。
1）钢箱梁整体安装目标:
根据本工程的总体施工计划要求，钢箱梁安装计划在内完成，具体安装时间以甲方及路政、交管部门批准的施工封锁计划为准。
2）钢箱梁安装前准备:
为缩短钢箱梁吊装时间，吊装段在吊装前运输至施工现场存，按吊装顺序摆放整齐。
（1）清除墩柱盖梁顶部的杂物，并在盖梁顶部或临时承重支架上标设控制轴线、钢箱梁摆放的边线及支座中心线，复测沙箱顶部的标高，使之高出梁底标高20mm。
（2）进场作业的吊装设备必须通过有关部门的检验合格，并附有相关检验合格证书，起重用的钢丝绳完好，无断丝，钢丝绳、千斤顶、卡环符合安全规程要求。
每次正式吊装作业前，在吊车就位进行调试，确定吊车工况良好后，进行试吊工作，只有当起吊的重量与设计重量相符，并由现场监理复核确认后方能进行正式吊装作业，确保施工机械的配合合理和施工安全。
吊车上配备的测风仪保持性能良好，随时测试相关风速，确保在六级或六级以上风速时停止吊装作业。
（3）对所有参加施工人员在前期教育、培训考试合格的基础上，每次施工前都要进行一次工前教育，提高施工人员安全意识。
（4）钢箱梁安装施工前，备足应急救援物资，协调好机具设备，联系好物资供应单位，缩短供应时间。
3）钢箱梁安装施工流程
（1）吊点采用工厂制作时设置的专用钢板制吊耳,每段钢箱梁对称设置4个吊耳,可靠焊接在钢箱梁上。
钢绳选用∮60mm钢绳扣,卸卡选用50t卸卡。
（2）吊耳的设置：
为保证各构件起吊和吊装过程中的稳定，采用工厂制作时设置的专用吊耳，各个吊耳位置及尺寸均严格计算确定。
每段钢箱梁对称设置4个吊耳，焊接在钢箱梁翼缘板上，呈对称分布；该工程所用吊耳如下：
吊耳和构件之间的焊接采用CO2气体保护焊，焊丝用ER50-6，手把焊焊条E5016，hf=14,并且采用围焊。
（3）吊装按线、分段顺序进行,分段调整拱度标高和中心偏移,整体复测。
（4）顶面高程的调整，以计算值与实测值对比，通过预设的砂箱调整标高至合格为止。
（5）使用经纬仪，检测钢梁预设中心线,使用千斤顶进行调整至合格并固定。
（6）吊装步骤
初定钢箱梁从一端（A段）往另一端（M段）推进式吊装。
4）总体吊装示意图:
现场分步吊装时，应先吊装靠近设计中线一侧的箱梁即先吊内侧梁，在吊外侧梁，从A-M段依次类推。
A段吊装示意如下图：
A段吊装完成后，按此进行B段的吊装，依次C段，由于D、J制作段重量相对较重，需履带吊与汽车吊配合吊装，如下图所示：
除D、J段外，其它段的吊装同A段。
5）沉降点布置及观测
临时支架在施工过程中需要进行沉降及位移监测。
沉降点布置为：
各支架砂箱上顶板侧面便于观测处布置一点，支架顶部侧面布置一点，支架底部侧面布置一点，支架基础上布置一点。
位移监测点布置为：
各临时支架支撑位置梁底面布置一点。
沉降观测阶段：
（每次观测应在当天清晨同一时间并做好记录工作）
1、架设钢箱梁前；
2、架设钢箱梁后，钢箱梁调整前；
3、钢箱梁调整完毕并完成就位后；
4、浇注桥面板混凝土前；
5、浇注桥面板混凝土后；
6、拆除临时支架前。
位移监测阶段：
（每次观测应在当天清晨同一时间并做好记录工作）
1、架设钢箱梁前；
2、架设钢箱梁后；
3、浇注桥面板混凝土前；
4、浇注桥面板混凝土后；
5、拆除临时支架前；
6、拆除临时支架后；
7、桥面系施工前；
8、桥面系施工后。
6）施工质量要求：
①、安装钢箱梁安装后的允许偏差
项目
规定值或允许偏差（mm）
轴线偏位
钢梁中线
10
两孔相临横梁中线相对偏差
5
梁底标高
墩台处梁底
±10
两孔相临横梁相对高差
5
支座偏位
支座纵、横线扭转
1
固定支座顺桥向偏差
10
活动支座按设计气温定位前偏差
3
支座底板四角相对高差
2
②、运输过程中产生的缺陷和变形应矫正，处理符合要求后方可使用。
吊装前应清除钢梁表面的污物和泥土等。
③、涂装
涂装应在干燥环境下进行，当大风、雨、浓雾及气温-5℃或-5℃以上相对湿度在80%以上时应采取保证涂漆质量的措施。
漆膜厚度用干漆膜测厚仪检查允许偏差为-25um。
④、吊装运输
钢构件在装卸、运输和堆放过程中应保持完好，防止损坏和变形。
卸车、安装时吊车臂起落要平稳、低速，禁止忽快忽慢或突然制动，避免碰撞而引起钢结构变形。
构件支点应设在自身重力作用下构件不致产生变形处。
构件间应留有适当空隙，以便起吊操作及检查。
7）现场钢结构焊接
1、焊接方法及焊接材料
1.1现场焊接均采用手工电弧焊焊接工艺。
Q345qD材质焊接,选用E5016焊条。
2、焊接规范
2.1焊接电流见表下表
焊接电流表
序
焊条直径（mm）
焊接电流（A）
1
∮3.2
130～150
2
∮4.0
180～210
3
∮5.0
200～250
2.2定位点焊电流应比正常焊接电流大15～20％。
3、质量保证措施
3.1焊接作业人员必须持证上岗,不具备条件者不得施焊。
3.2焊道2侧各30mm内的铁锈、水份、油污应清理干净,经质量检查员确认后方可施焊。
3.3不准在母材上任意打火引弧,应在焊道内敲击引弧。
焊接引弧收弧采取回焊法。
3.4对接接头焊缝,两端必须设置引弧板,其材质和坡口形式与被焊件相同。
3.5焊接需由持有《焊工焊接操作证》人员进行。
3.6焊接不得在气温低于5℃、湿度大于80％,风力4级以上环境下施工低于5℃时采取预热措施。
3.7焊材使用及焊接工艺参数按焊接工艺评定执行中规定内容执行。
3.8焊缝质量检测,焊缝外观检测设专职检验员检测检测结果填表。
焊缝无损检测应由具有国家技术监督局颁布Ⅱ级资质以上机构执行并出具检测报告。
3.9由于季节原因,要严格执行冬雨季施工措施,要有防风、防雨措施。
8）吊装安全保证措施
（1）为确保施工安全，所有进入现场人员必须按规定，配带好安全防护用品和施工用具（安全帽、安全带、防滑鞋、防护罩等）加强自我保护意识。
（2）各种专业人员，要持证上岗，做到操作熟练。
高空作业，周围要设有防护、跳板的塔设，一定要绑扎牢固、不允许有任何物体坠落。
（3）为确保安全吊车的站位，一定要确认好，地面的抗压强度，是否牢固，以防下沉，吊车要有专人指挥，指挥动作要清楚明确。
（4）吊装时应保证起重机作业的安全半径。
起重机起重臂下严禁站人。
（5）各类手持工具使用前应检查，确保安全可靠。
（6）施工人员应从规定的通道上下，在进行攀登作业时，攀登用具必须牢固可靠，使用必须正确。
（7）施工作业前，严禁喝酒。
（8）钢箱梁就位经确认稳固后方可进行下一工序，完工后要做到工完厂清，并将道路上的，防护及所有物件清理干净，使道路恢复原样，以赢得业主满意为止。
（9）大风、下雨时不能进行吊装。
（10）在进行夜间作业时要保证照明。
（11）信号工要严格执行吊装安全操作规程，抵制违章作业的指令。
坚持“十不吊的规定”，
2）安全保通措施
保障车辆正常、安全运行是关键。
必须组织专业维护交通人员和设施来保障交通畅通，确保施工期间京港澳行车的安全畅通和施工安全，制定详细的施工组织计划，严格按计划贯彻落实。
（1）交通控制人员
项目部制定施工路段现场管理方案，落实施工路段管理责任及现场值勤人员，做到职责分明，责任到人。
（2）交通控制设施
用于作业现场交通控制设施有以下4种，结合施工段落和具体施工进程而设。
交通标志：
是图形符号和文字传递特定信息，用以管理交通的安全设施。
分警告标志、禁令标志和指路标志。
警告标志提醒有关人员注意对交通潜在危害的情况，做成等边三角形（顶角朝上），带有黑色符号或者信息，黄色衬底，作为一个普遍规则设置在高速公路的右侧，边长1m，安装高度和侧面净空空隙按有关规定进行，通常设置在护栏上或者临时支柱上由反光材料制作而成。
禁令标志增加对车辆行进的强制限制，做成白底，红圈、红杠、黑图案，图案压杠，形状为圆形和顶角向下的等边三角形，尺寸为直径1m和边长为1m。
安装位置和反光要求同警告标志。
指示标志通常对车辆显示行进信息。
颜色为蓝底，白图案，形状为圆形、长方形和正方形，标准尺寸直径1m。
长方形、正方形尺寸视实际需要而定，安装反光要求同警告标志。
（3）渠化设施
渠化设施是将施工区域与行车路面隔离开来的交通安全设施。
用来警告现场对驾驶员的危险，保护工作人员引导、指示驾驶员通过危险地带，包括锥形交通路标、交通安全带、导向标和路栏等。
颜色为红白相间，间距以使靠近车辆通行的工作路面变得明显为原则。
锥形交通路标分别设置在渐变段（既上下游过渡区）缓冲区或工作面积区，设置在渐变段的锥形交通路标最小间距2m，最大间距7m，设置在缓冲区或工作面的渠化装置，近视于渐变段的2倍，所有锥形标志最低高度达1m，采用反光强度最高的产品。
路栏是设置在区域两端或周围的栏式交通安全设施。
颜色做成红、白相间。
形状为长方形、栏式，通常为1m高，2.5米长，采用反光材料。
导向标是设置在施工路段需改变行车方向处的警告性标志，采用反光材料。
颜色为红白相间，形状为长方形，通常为2.4米长，0.3米宽或1.8米长，0.2米宽。
灯饰是配合施工标志和渠化装置，用来警告车辆、行人的灯光设施。
临时养护和维修作业现场的灯饰是用来补充标志
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