上海虹桥枢纽某高架路新建工程某标钢箱梁吊装施工组织设计.docx
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上海虹桥枢纽某高架路新建工程某标钢箱梁吊装施工组织设计
xx高架路新建工程施工xx
钢箱梁吊装施工组织设计
编制人：
审核人：
审批人：
xx股份有限公司
xx
1、工程概况…………………………………………………………………3
1.1、工程概要………………………………………………………………3
1.2、工程范围及设计概况…………………………………………………6
1.3、编制依据………………………………………………………………7
1.4、质量目标……………………………………………………………7
2、总体安装方案……………………………………………………………8
2.1、总体安装工艺流程图…………………………………………………8
2.2、节段划分………………………………………………………………9
2.3、钢箱梁安装……………………………………………………………11
3、施工组织管理……………………………………………………………29
3.1、施工组织机构……………………………………………..…………29
3.2、施工组织流程图...…………………………………………………29
3.3、施工管理...…………………………………………………………30
4、钢箱梁安装进度计划（见附表）………………………………………33
4.1、施工进度计划说明…………………………………………………33
4.2、进度控制措施………………………………………………………33
5、需要总承包单位协助解决的问题………………………………………34
6、雨季施工措施……………………………………………………………34
7、安全生产保证措施………………………………………………………35
8、现场文明施工……………………………………………………………38
9、环境保护措施……………………………………………………………39
10、应急预案……………………………….………………………………40
11、附钢箱梁施工进度计划横道图
12、支架稳定性计算
1、工程概况
1.1、工程概要
本工程为xx高架路新建工程施工xx（xx路-xx中路），立交钢结构桥包括xx高架主线、匝道连续钢箱梁，另有部分人行天桥。
其中，主线桩号为ZXK18+274.05（轴号Pm171）至ZXK18+420.053（轴号Pm174）；pes匝道桩号为ESK0+077.000（轴号pes01）至ESK0+310.704（轴号pes09）。
总计安装重量约为4609t（包括人行天桥约1000t）。
1.2、工程范围及设计概况
1.2.1、主线高架桥：
主线高架钢箱梁桥为三跨连续梁，轴号Pm171～Pm174，长146m,跨径组合42ｍ+62ｍ+42m，梁高2.80m，桥面宽度31.7m，总重量约2650t。
架设高度为地面以上27m。
（具体见结构施工图）。
主线钢箱梁桥为立交中最上层桥面结构，为直线形桥梁，单体重量较大，安装高度较高。
1.2.2、匝道桥
Pes01-Pes09匝道桥共有两联，均为四跨连续钢箱梁，其跨径组合为Pes09-Pes05：
28m+27.7m+40m+29m，Pes05-Pes01：
32m+22m+33.2m+21m，全长232.9m（结构中心长度），宽为8.2～9.3m，桥面2%的横坡在安装时由垫板调节形成，钢箱梁中心线处梁高2.0m，为全焊单箱二室结构。
人行天桥为沿线和跨线桥梁,总吨位在1000t左右。
（具体见结构施工图）。
1.3、编制依据
１3.1、《公路工程技术标准》（JTG B01－2003）
１3.4、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004
１3.5、工程施工承揽合同、xxxx设计图纸
1.4、质量目标
工程一次验收合格率达100％，优良率达95％以上。
以质量为中心，以精心组织、科学管理为指导思想，全面、合理、有计划地组织施工，做到施工技术全面性、可行性、针对性和先进性，结合工程特点，重点抓好支架搭设精度及上部钢梁安装等关键项目，自始至终坚持对施工现场全过程严密监控、动静结合、科学管理，并实施项目法管理，通过对劳力、设备、材料、资金、技术、方法的优化处置，实现成本造价、工期、质量及社会信誉的预期目标效果。
2、总体安装方案
2.1、总体安装工艺流程图
2.2、节段划分
2.2.1、分块依据
2.2.1.1、块体划分需满足高速公路汽车运输及公路交通管理部门的限制。
2.2.1.2、满足设计院对划分的总体结构的要求。
2.2.1.3、钢结构起吊安装重量较大，需满足现场吊装设备及吊装工况要求。
2.2.2、分块说明
综合考虑构件工厂制作、运输、现场吊装等因素，对各路段钢箱梁进行节段划分。
为了制作的简便，施工图中，匝道钢结构的横坡按平坡设计和制作，安装时，结构通过斜垫板按纵横坡进行调整；钢梁端部横隔板及支座处的支撑横隔板在钢梁安装后为铅垂状态，以满足受力和伸缩缝间隙的要求。
在水平面内按水平投影线形径向划分，在竖直平面内按垂直于顶底板进行划分梁段。
分段接头处的所有纵向、横向构件的连接焊缝，留出200mm不焊，待现场拼装时再焊接。
2.2.2.1、主线高架桥：
主线箱梁总长145.94m，沿纵桥向由10道环缝划分为11个块区，具体纵向尺寸为：
4.47m-12.5m-22.7m-4.6m-18.08m-21.4m-17.92m-4.6m-22.7m-12.5m-4.47m。
端横梁、中横梁横向划分为3个块体，其余钢箱梁每个块区横向均划分为7个块体。
全桥共计61个块体，最大块体长度22.7m，重量65.1t。
2.2.2.2、匝道桥
匝道Pes01-Pes05和Pes05-Pes09两段钢箱梁的分段划分，按纵梁从中间分二块，单块重量最重45t，节段最长20.98m，便于运输和安装。
其中匝道Pes05-Pes01节段划分为（8个分段）：
10.317m-13.440m-13.650m-10.033m-15.050m-16.951m-14.850m-14.210m。
10.791m-13.958m-14.298m-10.465m-15.698m-17.609m-15.498m-15.211m。
匝道Pes09-Pes05节段划分为（9个分段）：
20.980m-15.905m-13.608m-15.018m-15.028m-9.425m-14.038m-10.627m-10.212m。
20.980m-15.920m-13.705m-15.292m-15.463m-9.782m-14.727m-11.025m-10.662m。
2.3、钢箱梁安装方案
根据现场地下、地上工况条件和钢箱梁单体分段重量及安装的高度，钢箱梁的总体安装全部采用SCX2500或CKE2500履带吊为主要起吊设备，分区起吊安装。
所不同的是，主线支架采用钢管格构组合，匝道支架采用贝雷片组合。
2.3.1、支架基础方案
2.3.1.1、基础方案
经过对该地区地质报告的分析和现场的勘察,同时为了避免破坏地下管线，本工程的支架基础全部采用扩大条形基础的方案。
进场后,根据钢箱梁安装吊车、运梁车的需要,在总包方协助下进行现场场地平整及硬化,并准确定出临时支架及基础的具体位置。
主跨支架为钢管格构支架，搭设位置在钢筋砼承台和原华翔路砼路面上两种。
在砼路面上的支架位置处，再浇注C30砼条形基础，尺寸长29m*宽1.5m*高0.3m内配钢筋￠12＠200双向布置。
另外，钢管位置顶部预埋600*600*16mm的钢板，将来与钢管焊接固定。
匝道支架为贝雷组合支架，如果贝雷支架搭设在承台位置，可以放在承台上（下垫厚16ｍｍ钢板），如果贝雷支架不在承台位置，则采用现浇钢筋砼条形基础，基础为C30砼，长2.5ｍ，宽2ｍ，厚0.3ｍ，底层铺设ф12mm＠250ｍｍ的钢筋网片。
临时支架位置若是在回填土或淤泥上，先用挖掘机挖除回填土和淤泥，用建筑砖石杂土或6%灰土回填并夯实（挖机来回行走压实），然后，按上述标准再浇C30钢筋混凝土条形基础，满足上部荷载的需要。
2.3.1.2、地基承载力计算
主线箱梁块体最大长度为22.7m,宽31.7m,自重为360T；支架为16根￠400*10mm钢管组成，则每根钢管受力为23T，考虑钢管和型钢支撑自重，总承载力为30T；基础为30cm厚条形基础，基础下为30cm厚原砼路面和0.5m的灰土路基，钢管下垫600*600*16mm钢板，考虑应力扩散，砼基础应力扩散角按45度角计算、灰土路基按34度角计算，实际受力面积为2.68*2.68m。
单根钢管格构柱地基受力计算：
30t/（2.68*2.68）=4.2t/m2
小于地基允许承载力6～10t/m2，所以满足上部受力要求。
匝道单座组合支架为1.5m*1.8m（三片贝雷片组合），总承载力考虑40t，地面砼基础为2.0m*2.5m*0.3m，碎砖石杂填土或灰土厚0.5m以上（压实）,满足上部受力要求。
2.3.2、临时支架搭设
2.3.2.1、主线桥
临时支架的设计采用钢管格构柱墩支架，每座临时支架由4组钢管格构柱拼装组合而成。
主线设置12座临时支架,每座支架又由12根钢管组成。
每组格构柱为4根￠400*10mm钢管和槽钢组成4.0m*4.5（或4.0*4.0）m的格构,格构柱之间用16#和20#槽钢,作为水平支撑和剪刀支撑联结，垂直方向间距为6米，后再将四组格构柱水平方向每4.0m用16#和20#槽钢焊接组成更大的格构支架，使其共同支撑着上部钢箱梁的重量。
支架高度根据钢箱梁底面与地面的高度来确定，纵向间距以箱梁制作长度而定。
临时支架的拼装采用50t履带吊和25t汽车吊配合施工，支架结构形式、尺寸详见附图。
支架横梁：
在支架立柱顶端设置32#工字钢（翼缘边两侧需用10mm以上钢板加强，间隔为1米），作为钢箱梁的小立柱支承搁置点，同时也是连接立柱成为整体的主要构件。
小立柱支架设置：
小立柱支架的设置主要是为了调节主立柱支架的高度，同时也便于总支架的拆除。
一般高度控制在0.6m以下。
具体做法是：
钢管格构柱支架全部架设完毕后，支架顶部横向设置一根通长的钢横梁，水平方向搁置。
钢横梁为2根30m长的32#工字钢（一排支架一根，翼缘板需加强），作为钢箱梁搁置的承重横梁，和支架焊接固定牢固；然后在工字钢横梁上安装焊接小立柱支撑架（16-20#槽钢双拼），各节钢箱梁分段的两端各设置二个小支柱。
小立柱顶部以下20cm处，设置斜支撑，并且用型钢（角钢或槽钢）焊接牢固。
（详见支架结构图）
2.3.2.2、匝道桥
匝道桥梁，高度在20m左右，采用定型钢贝雷支架，每组由三片贝雷竖向组装成1.8*1.5m的双立柱支架，每座2组，组装高度视安装高度而定。
考虑竖向刚度和稳定性，一方面，可在高度方向每6ｍ采用16-20#槽钢、10#角钢等型材作为支撑和固定，推拉安装就位的间距适当加密。
另一方面，在贝雷销两侧位置上安装定性的90cm支撑架。
临时支架间距，根据匝道分段长度而定。
临时支墩架设结构形式见附图：
临时支架平面布置图与立面布置图
2.3.3、临时支架验算及稳定性计算
见附件（PKPM计算软件计算书）。
2.3.4、箱梁的运输
2.3.4.1、箱梁的运输
xxxx主线高架桥和匝道高架桥的钢箱梁，全部由陆路运输至吊装现场。
由靖江出厂上高速公路，全高速至上海,后转青平公路至华翔路安装区域，卸车起吊安装就位。
为了防止运输过程中产生变形，起运箱梁前必须按加强方案加固，端口加固后方可运输。
钢箱梁的分块制作方案满足吊装要求，也满足交管部门限高、限宽、限长要求。
2.3.4.2、吊车、运梁车行走道路
由于本工程施工安装所用最大吊车为神钢SCX2500型履带吊，查有关技术参数：
占地位置为11.71*7.52m，主臂最长48.8m，自重约203t，接地地压108Kpa。
主线道路，根据以上参数，结合现场地面实际情况，主线中间为砼地面，厚度在30cm以上，能满足SCX2500型履带吊和运梁车的行走。
由于履带吊工作时需占用一定的空间和地面，主线道路（钢箱梁）边线以外留足18m宽的通长道路，其中内侧6m宽进行硬化处理、外侧12m用建筑垃圾回填夯实。
同时，与主线钢箱梁相连的两端外侧跨（Pm170-Pm171跨和Pm174-Pm175跨），砼箱梁跨暂缓施工，钢箱梁安装后，再行施工上部砼结构箱梁。
匝道道路，根据现场地面实际情况，匝道桥的钢箱梁安装时，履带吊只能停靠在匝道的侧面操作。
地面为原有的道路，部分在施工承台时已经被破坏，并且相应的回填了碎石杂填土，需要处理后，方能行走。
吊机与运梁车工作范围，在匝道外侧，匝道边线以外留足18m的履带吊工作和运梁车行走的施工道路。
2.3.5、钢箱梁的吊装
钢箱梁的起吊安装顺序，根据履带吊的行走位置和钢箱梁的重量而定。
每跨先安装钢筋砼墩柱支座处端横梁和中横梁；后安装中间条状纵梁短分段；最后安装条状纵梁的长分段。
2.3.5.1、主线
由于起吊安装能力和交通运输条件的制约，将长145.94m、31.7ｍ宽的箱梁分成61块进行安装。
主线安装流程：
履带吊进场组装－吊装端横梁－吊装中横梁－吊装短节段纵梁－吊装长节段纵梁—进行下一跨吊装—履带吊拆卸退场。
本工程选用SCX2500履带吊，采用主臂长48.75m，接地地压108kpa。
根据主线钢箱梁安装的高度和分段的重量，主线最重分段块体重量为65t，起吊距离为12m，起吊主臂长度为45.7m。
为此，钢箱梁的起吊安装，采用SCX2500履带吊,能满足吊装要求。
在吊装前，应充分考虑吊车的停设位置和地面承载力的要求，吊装前先对地面进行硬化处理或铺垫道基板。
1、Pm171-Pm172轴主线钢箱梁安装：
先安装Pm171轴线端横梁1#、2#、3#，和Pm172轴中横梁4#、5#、6#；校正固定后再安装纵梁。
纵向安装顺序主要考虑履带吊的行走路线，先安装短分段7#-10#分段，履带吊行走到另一侧，安装与之相对应的短分段11#-13#分段；安装结束后，同样依次安装纵向长分段14#-17#，再到另一侧安装18#-20#。
2、Pm172-Pm173主线钢箱梁安装：
先安装Pm173轴中横梁21#-23#分段，纵向分段按照Pm171-Pm172轴钢箱梁安装方法，先安装两边的短分段24#-37#分段，最后用同样的方法安装该跨中间长分段38#-44#段。
3、Pm173-Pm174主线钢箱梁安装：
先安装Pm174轴端横梁45#-47#分段，纵向安装顺序主要考虑履带吊的行走路线，先安装短分段48#-51#分段，履带吊行走到另一侧，安装与之相对应的较短分段52#-54#分段；安装结束后，从一侧向另一侧后退安装55#-61#分段。
其中55#-57#需要内插，需内插的分段安装时，先将临近分块相邻侧用千斤顶顶高20cm，就位后再落下。
对于钢箱梁的微调，主要是微调钢箱梁的左右、前后、高度位置。
微调可采用丝杠千斤顶、油压千斤顶和钢码板、钢垫板等同时进行。
先解开临时固定码板，用油压千斤顶顶升一定的高度后，用丝杠千斤顶和钢码板进行左右、前后的微调；上下高程的微调，可直接用油压千斤顶和钢码板、钢垫板进行。
同时，经监控测量，符合要求后，作最终的码板固定和焊接。
2.3.5.2、匝道桥
1、Pes05-Pes09轴线匝道钢箱梁安装：
按照Pes09轴线向Pes05轴线的顺序由一端向另一端安装，同一分段先安装内弧侧后安装外弧侧。
2、Pes01-Pes05轴线匝道钢箱梁安装：
按照Pes05轴线向Pes01轴线的顺序由一端向另一端安装，同一分段先安装内弧侧后安装外弧侧。
由于Pes05轴线两侧的15#-22#块体位于主线钢箱梁的下方，不能一次吊装到位，可从侧面搭设安装平台，在平台上架设轨道，梁底与轨道接触处铺垫不锈钢板滑板，不锈钢滑板两侧附有卡环与轨道配合。
分别将钢箱梁块体吊放在上面，用千斤顶和手拉葫芦将钢箱梁块体滑移至所需安装的位置，然后用千斤顶顶升箱梁一定高度，拆除轨道和滑板装置，落架至临时支架安装的位置上，进行临时固定。
2.3.5.3、人行天桥
人行天桥的施工安装，可采取无支架或少支架施工。
必要时仍然采用搭设临时支架，分段拼装的方法。
由于人行天桥宽度不大，故在制作天桥时，其长度可控制在25—30m，满足运输和吊重能力即可（单块重量控制在20t以内）。
安装时，随同各路段高架钢箱梁桥一起，用履带吊同步进行安装施工。
跨铁路线人行高架天桥的施工，在安装前同铁路部门联系，利用火车经过后，无车通行的空隙时间，抓紧安装就位。
采取无支架，单跨过铁路的方法。
同时，做好稳定天桥的缆绳拉拢收放措施，防止火车经过时产生的风力影响安装。
安装就位后，随即做好焊接固定措施，防止火车风力影响就位的准确性。
必要时可在远离铁路线6米以外搭设临时支架，确保过铁路无支架和焊接接头。
具体视现场情况而定。
跨小涞港人行天桥的安装，可根据河面水面的宽度和水深，在河边搭设临时性支墩，分段安装。
2.3.6、合拢段的施工
合拢段的施工，主要是从两端向中间施工的情况下存在。
对于合拢段的施工，首先要在两端的钢箱梁安装完毕，并且所有接缝的环缝全部焊接完成后进行。
合拢段吊装前，首先确定合拢时间，合拢一般选择在温度偏低的早晨或傍晚。
再根据确定的时间，进行合扰段间距离的数据测量，经多次精确测量后，确定最终的修裁切割余量。
合拢段余量的切割，尽量全部在地面起吊前完成，必要时也可在安装位置处修正。
2.3.7、钢箱梁的测控
高架钢箱梁桥的安装测量监控，特别是轴线、高程、位置的控制，全部采用全站仪和经纬仪，进行测量控制就位；经纬仪、水准仪、卷尺可进行复合检测，以达到符合图纸要求。
高程控制时，可按1/1000～1/1500L设置预拱值，增加一定量的高度，一般为2cm左右，最终以设计和总包方的同意为准。
高程的控制，主要以支架立柱顶小支架立柱高程的控制为准。
在钢箱梁安装前，可先测出直接支承在钢箱梁下部的小立柱支撑的准确高度值，同时进行高度的修正调整，使各分段的钢结构小立柱支架高度准确无误，符合要求后，方能进行钢箱梁的安装。
轴线的控制，主要以全站仪控制钢箱梁的轴线测量点（钢箱梁卸胎架前，布置的轴线控制点）。
钢箱梁起吊安装前，检查测量控制点的位置是否正确符合要求；必要时，也可在测量点上贴上反光测量片，便于仪器的观察测量。
对于曲线段要加密控制点。
钢箱梁安装后，测量钢箱梁的安装位置坐标是否符合要求（也可以用经纬仪进行轴线控制）。
必要时，进行千斤微调即可。
2.3.8、箱梁的落架就位
由于钢箱梁是在现场原跨支墩间临时支架上进行拼装焊接成型的施工方法，落架就位时，只需考虑消除落架后的施工挠度和平面坡度，不必考虑水平和纵向的位移。
钢箱梁落架前，要对已经安装完成的钢箱梁进行精确测量，符合要求后，可采用气割火焰切割法，直接切除小立柱支撑架（高度5cm左右），切割时，先中间后两端的方法进行落架。
钢箱梁落架后观测，无较大的变化量，预拱度在设计的拱值范围内，所有临时支架方可拆除。
2.3.9、钢丝绳强度计算
2.3.9.1、吊重50-60T钢丝绳强度计算（起吊点4个，用4根钢丝绳吊装，为确保安全按2根计算）
根据钢丝绳允许拉力计算公式[Fg]=αFg/K
1）、钢丝绳作吊索使用安全系数K=6-7
2）、换算破断拉力系数α（6×37）=0.82，α6×61=0.80
3）、[Fg]=30T=300KN
Fg=Fg*K/α=300KN*6/0.82=2195KN
查钢丝绳技术表选用以下标准的钢丝绳：
绳6*37（股1+6+12+18），抗拉强度1700Mpa，直径60.5mm的钢丝绳
当使用一段时间后，钢丝绳断丝根数超过11（同向捻），交互捻超过22根，则不能作为起重主要吊索使用
2.3.9.2、卡环卸甲计算：
考虑起吊钢箱梁单体块段重量在68t，由4根起重钢丝绳吊起，进行计算。
Fg=G/4cosβ=680KN/4*cos36.8=212.5KN
根据卸甲的允许荷载公式
[Fk]≈3.5d2
212.5≈33.5d2
d≈7.79cm≈7.8cm
即取销子为7.8cm以上的卸甲作为吊装联结使用（取30t卸甲）。
3、施工组织管理：
3.1施工组织机构
组建“江苏中泰xxxx钢箱梁吊装项目经理部”，公司委派公司经理孙红卫担任主管领导，宿有为、倪荣华担任技术部主管，勇柳、朱靖担任项目部负责人，项目经理及经理部组成人员选派具有多年大钢结构吊装工程施工经验的人员担任，由马文军担任该项目的现场项目经理，何光明担任现场总工，羊建峰担任该项目技术负责人，直接参与制定和组织该项目施工技术方案的实施，各作业班组施工人员将派遣施工技术水平高、能吃苦耐劳、思想素质较高的人员，以确保该项目顺利进行。
项目部内设现场项目经理1名，项目总工1名，项目技术负责人1名，下设安全组、质检、测量组、起重队、支架队、机电队五个部门，详见项目部组织机构设置附图。
3.2、施工组织程图
3.3、施工管理
3.3.1、施工管理
根据项目管理的特点，制订施工项目管理制度。
对施工项目管理组织、内容、方法、步骤、重点进行预测和决策，形成文件并加以保持。
根据所制定的阶段控制目标和最终目标，从局部到整体进行施工活动和进行施工项目管理，坚持以控制论的原理和理论为指导，进行施工全过程的科学控制，控制施工进度、工程质量、成本、安全等目标，劳动力、材料、设备、资金和技术安全生产要素是施工项目目标得以实现的保证，须对生产要素进行优化配置和动态管理。
在总包单位的的组织下，召开技术交底会，解决施工中遇到的技术问题。
制定切实可行的施工技术方案和主要施工技术措施，调配、落实各种资源。
以项目经理部为核心的施工群体将服从总包单位的领导，积极配合项目监理的工作，严格履行施工承包合同，群策群力，保证该项目能按质量、安全等各项指标顺利完成。
为保证项目施工的顺利进行，拟采取以下管理措施：
1、组织落实施工所需各项资源供应，加强资源管理，减少浪费；
2、做好全体员工的组织、动员工作，让工期、质量的重要性贯彻到每个人；
3、根据总体进度计划要求，研究制定各分部分项工程施工方案，包括施工技术措施、施工进度计划及安全技术措施；
4、建立、完善质量保证体系，强化质量管理工作；
5、建立、健全安全生产制度，做好安全保卫工作；
6、做好生活后勤保障工作，减少施工人员的后顾之忧；
7、坚持“三会”制度，即月生产计划会、日生产调度会、技术交底会制度，使生产能紧张、有序的进行；
8、加强与总包单位、监理的联系，协商处理有关工程的各项事宜，特别是要做好与标段内桥梁施工的相互协调工作使得工程顺利进行。
3.3.2、安装施工质量管理
3.3.2.1、质量保证措施
建立工程质量管理保证体系，实行质量否决制。
发现不符合施工技术要求，不能满足设计意图的施工方法和操作，令其停止作业，并要求其查找原因，提出改进措施，整改后继续施工。
加强施工质量控制，坚持实行“自检、互检和交接检”三级检查制度，按工序填写质量责任卡，将质量责任落实到班组，落实到操作者个人。
做好质量检测仪器使用前的鉴定工作，完善验收制度。
建立工程质量奖罚制度，工作质量与个人收入和分配相挂钩，并建立工程质量追究制。
坚持质量记录制度，以确保质量记录的真实性、准确性、连续性和完整性。
工种时间
2009年5月
2009年6月
2009年7月
2009年8月
2009年9月
中旬
水石工
5
5
5
5
架子工
5
15
15
10
5
起重工
4
10
15
6
2
机电工
2
2
2
2
1
电焊工（支架）
8
8
6
6
2
普工
5
5
5
5
5
合计
升级会员 