跨104国道184m钢桁梁施工方案.docx
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跨104国道184m钢桁梁施工方案
跨104国道1-84m钢桁梁施工方案（资料版）.txt明骚易躲，暗贱难防。
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京沪高铁济沪南联络线跨104国道特大桥1-84m钢桁梁工程施工方案
1、工程概况1.1技术标准及设计原则
（一）设计标准：
双线，线间距4.2m，客车最高运行速度160km/h。
（二）线路情况：
位于直线及15000m半径竖曲线上，桥上纵坡为0‰，钢桁梁斜置。
通过调整梁上道砟厚度满足轨面竖曲线要求，轨底至挡砟墙内侧混凝土桥面板顶距离不小于650mm。
（三）桥梁限界：
采用《新建时速300-350公里客运专线铁路设计暂行规定》中客运专线铁路建筑限界，轨面以上净高不小于7.25m。
（四）结构设计使用年限：
结构在正常维护及使用条件下为100年。
（五）设计荷载1）恒载
（1）结构自重：
钢结构128.6kN/m，混凝土桥面板77.2kN/m；
（2）桥面二期恒载：
包括人行道、挡砟墙、线路设施和管线、活动检查车轨道等桥面二期恒载，其重量按150.0kN/m计列。
（3）混凝土收缩的影响：
按降温10℃计。
2）活载：
ZK活载，桥面板横桥向计算采用ZK特种荷载，顺桥向计算采用ZK标准活载。
（六）线性控制1）恒载和静活载挠度：
恒载挠度：
65.9mm；1/2静活载挠度：
16.2mm。
2）预拱度设置：
为保证列车运行平顺，钢梁预设上拱度，跨中预拱度值按恒载和1/2静活载产生的挠度反向设置。
本桥采用下弦杆和腹杆长度不变，通过增加上弦杆拼接缝处的尺寸形成上拱度曲线，拼接板与主桁杆件的连接采用孔群错孔法。
1.2钢桁梁结构钢桁梁主桁采用无竖杆三角桁，桁高12.3m，节间长度12m，主桁中
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京沪高铁济沪南联络线跨104国道特大桥1-84m钢桁梁工程施工方案
心距10.6m。
上下弦杆采用箱形截面，斜腹杆采用箱形截面和H形截面，主桁节点采用整体节点形式，上、下弦杆及斜腹杆均采用全截面拼接，主桁弦杆和斜腹杆的连接采用M27高强度螺栓。
桥面系纵、横梁除端横梁外均为焊接工形截面，端横梁为焊接箱形截面，在纵梁、横梁及上、下弦杆上翼缘焊有剪力钉与混凝土桥面连接。
纵、横梁的连接采用M24高强度螺栓。
混凝土桥面板挡碴墙内侧采用2%双向排水坡，挡碴墙外侧下弦杆顶部设1%排水坡。
上平纵联系统线中心距为10.4m，采用交叉式的腹杆体系，横撑及斜杆均采用工字型截面，与平联节点板的连接形式为M24高强度螺栓对接。
钢桁梁端斜杆上设斜向桥门架，桥门架及横联均采用板式结构。
主桁外侧设净宽0.9m双侧人行道，两侧人行道栏杆内侧设电缆槽。
为方便钢梁检查和维修，上弦设一台防静电钢梁检查维修车。
桥面防水层采用FYT特种防水材料，保护层采用厚4cm的网状聚丙烯纤维混凝土。
钢梁外表面涂装保护采用氟碳涂装配套体系，钢与混凝土结合面采用电弧喷铝+封闭涂层+中间漆涂装体系。
箱形杆件内表面和高强螺栓连接摩擦面采用无机富锌防锈防滑涂料。
支座采用15000KN铰轴滑板钢支座，固定支座设在41#墩上。
2、工程难点工程难1、该桥跨越104国道，该国道交通繁忙，是重要交通干道。
桥梁施工不能对104国道造成长时间通行中断和危及其通行安全。
2、施工期间受地面道路通行净高限制以及铁路坡道限制，增加落梁高度。
3、采用顶推施工，跨越104国道跨度大，受地形条件限制，临时支墩设置困难。
4、桁架梁杆件自重大，拼装场地受限，拼装精度要求高，拼装相对困难。
5、钢桁梁拼装和顶推过程中的线形控制精度要求高。
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6、桁架梁顶推，受桁架梁结构受力特点要求，大悬臂状态，部分支点受力相当大且高度集中，部分节点达385吨，上、下滑道设置困难。
7、施工工期紧，施工工序复杂，增加了施工难度。
8、工程处于村镇人口密集区，施工干扰大，环保要求高。
3、总体施工方案3.1总体方案本工程钢桁梁自重大、跨度大，施工时快速安全地跨越104国道公路上跨桥是本工程的重点和难点。
综合各种因素，拟采用长导梁顶推方案。
104国道公路上跨桥上不设临时支墩，仅在公路桥南北两侧各设一个临时支墩减少导梁悬臂长度，完成钢桁梁整体顶推，即先将钢桁梁在41#～45#墩范围内拼装完毕，然后通过顶推设备将其顶推至41#～40#设计墩位。
3.2大临工程3.2.1施工便道该工程上跨104国道公路特大桥，交通便利，104国道是本工程主要运输通道，另外再租用部分村级道路拓宽加固后作为运输辅道和备用通道。
该工程施工便道拟从104国道引入，沿104国道跨越既有津浦线公路桥两侧进入沿全桥布置的贯通施工便道，引入便道长约350m，宽度按5m考虑，路面结构采用铺垫20cm厚山皮土碾压密实后铺撒5cm厚碎石屑面层。
3.2.2施工用电桥位附近电力线路纵横，桥位东侧有党前线10Kv高压电力线路通过。
根据与业主及相关单位的协调，施工用电采用就近接引地方电源为主，小型备用发电机发电为辅的方式解决，在桥位HLDK364+100处设置一台500KVA的变压器，以地下电缆的方式引入钢梁施工场地，满足施工用电需要。
为避免电网停电对施工造成影响，在钢梁预拼场配备1台200kw的发电机备用。
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3.2.3钢梁施工场为保证钢桁梁的施工，本着既经济节约又方便施工生产的原则，根据现场地形条件因地制宜地设置钢梁施工（存放和预拼）场地。
本工程拟利用104国道南侧临时支墩至45#墩拼装平台东侧和45#-47#墩之间的空地，因地制宜布置钢梁施工场，场地面积约2700m2，原地面清表处理之后，先碾压密实，然后碾压一层10cm厚10-20mm规格的碎石垫层，再浇注一层15cm厚C20素混凝土面层。
4、一般工序施工方法及工艺4.1钢桁梁的制作钢桁梁主要由以下杆件组成：
上、下弦杆、斜腹杆、桥面系纵横梁、上平纵联、桥门架及横联等。
钢桁梁纵向标准节段长为12m左右，最大杆件单重约27.2t,长12m,宽900mm，高1500mm。
钢梁构件制作完成后，先在工厂内进行试拼装。
试拼装合格后，进行拆分。
为便于工地正确安装，拆分前应对各个节段和部件进行编号，并在两端标注节点序号，以防现场安装时搞混杆件的位置和方向，保证运输及现场安装顺利进行。
4.2钢桁梁的运输
（1）运输时要求加工厂家对零件进行配置并统一编号，按现场拼装节段顺序配装车，用大型平板车运至施工现场。
由于各杆件较重，大型、重要部位的杆件采用单层装车运输，小型杆件采用多层装运时，层间应垫以木方，并捆绑固定，严禁在运输途中产生滑动造成结构变形和表面油漆损坏。
（2）加工厂家应组织成立一个专门运输小组，负责组织指挥运输事宜。
（3）运输小组根据工程进度计划确定分批的运输时间，运量与要求编队、配载，确认及吊装捆绑加固的发运工作，作好发运批次、批量、数量和到达工地时间要求等交接手续。
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4.3钢梁进场验收杆件进场后，对进场杆件和制造厂提供的技术资料按照设计文件和《钢桥制造规则》进行质量检查，检查的内容包括：
①钢梁试装记录的检查：
要复查95%的孔眼是否能自由通过较设计孔径小0.5mm的试孔器，100%的孔眼能自由通过较设计孔径小0.75mm的和试孔器，对试装记录有疑问时应要求厂方解释；②焊缝重大修补记录的复查：
抽查杆件修补后的焊缝质量是否符合《铁路钢桥制造规则》的规定，如工厂检查焊缝工序是在杆件矫正前，工厂还应提供经冷热矫正后不会再出现裂纹的试验资料，否则应要求厂方补做试验；③主要杆件容许误差的复查：
主桁杆、斜件及纵、横梁的外形容许误差，除设计另有规定外，不得超过《铁路钢桥制造规则》的有关规定；④杆件外观（局部损伤、变形、油漆脱落等）检查：
检查杆件在装卸运输过程中造成的局部损伤、变形、油漆脱落等情况，对损伤严重或有其它可疑情况时，应用放大镜或探伤器检查，大形杆件有扭曲情况应及时处理，对磨光顶紧部件，应检查顶紧面的密贴程度。
检查合格后按厂附杆件清单进行查对验收，并做好点收检验记录，同时安排专人进行清点分类，堆放在指定地点，轻吊轻放，以免碰撞变形。
对杆件因装卸运输而产生的局部变形或缺陷，可在现场采用冷矫或热矫或冷热矫相结合的方式进行矫正，冷矫可采用千斤顶或锤击的方式；热矫温度应控制在600～800℃范围内，并应有测温设备，一般使用“点加热法”或“线状加热法”。
现场不能矫正者应退厂处理。
对小面积油漆破损部位可用刮刀、钢丝刷、砂布清除铁锈，再用软毛刷或压缩空气清除干净后补漆；对于大面积破损部位，则应进行喷砂除锈，再按照规定要求重新补漆。
4.4杆件的存放
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根据该桥情况按每吨钢材堆存面积为1～1.5m2确定，吊卸杆件的机械采用50t汽车吊，杆件存放要分别种类及拼装顺序，绘制杆件存放图，按图上位置堆放整齐，杆件放于枕木或混凝土垫块上，与地面保持10～25cm的距离，支垫地面应有足够承载力，同时应满足以下要求：
杆件的支承点应放在不因自重而产生永久变形的地方，刚度较大的一面应竖向放置，长直杆件下应有足够的支垫，并调整到自重弯矩为最小的位置上，以防挠曲受伤，同类杆件多层堆放时，各层间的垫块应在同一垂直面上，弦杆一般堆三层，竖杆、斜杆堆三至四层，截面较小时可增加堆放层数，但最多不宜超过五层，纵、横梁均应立放，相互间用角钢穿螺栓连结，其组合宽度小于梁高时，应在外侧加设斜撑。
节点板和小部件也应分类堆放整齐，便于选用，高强度螺栓等易锈部件，要分出规格存入库房内。
每堆放杆件四周应设排水沟，防止基底受水浸泡下沉，同时要做好覆盖，防止雨淋，加强保护，防止雨水积存在杆件上，较长杆件可在纵向稍留坡度，以利排水。
每堆杆件之间应留有适当宽度，便于吊装人员操作和查对。
需要预拼的构件，在安排位置时宜靠近预拼台座，并按预拼顺序堆放，同时也应结合使用装吊设置的性能安排杆件存放位置。
4.5钢梁预拼钢梁拼装在钢桁梁存放场进行，拼装好单元体，通过80t龙门吊吊到膺架上进行拼装。
另外，用一台50吨的汽车吊进行钢梁小型杆件的拼装。
（1）、主桁弦杆节点预拼：
首先将大节点板预拼在弦杆上，在打入少量冲钉后，节点板的悬空部分宜用枕木垛或钢制马凳支托，防止产生错孔现象。
下弦节点板可成对地预拼在下弦节点上；上弦节点板为便于桥上安装，可将其中一块附在弦杆上，一块附在斜杆上。
预栓合的范围是在不妨碍膺架上正式拼装原则下多栓，但在大节点板与弦杆预栓合时，为使以后在插入弦杆时还略
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有游动余地，宜从弦杆末端算起，空出四排钉孔不预栓合，只装一部分螺栓和冲钉。
弦杆预拼时应对拱度图中的伸节点和缩节点作调拱处理。
（2）、上、下弦杆件预拼：
该桥的节点板和弦杆设计为一个整体。
1）按上、下弦杆节点板的尺寸，搭设预拼台，上弦杆的预拼台高1.8m，下弦杆预拼台高0.6m。
2）将需要预拼的弦杆杆件放在预拼台上，将弦杆节点上的拼接板、填板和间隔撑等，按设计要求联结到弦杆上。
（3）、横梁预拼：
搭设横梁预拼台，高0.4m，将预拼横梁吊放到预拼台上，预装拼联结角钢，为便于安装时测量钢梁中线位置，在横梁正中打样冲眼。
鱼形板装在架梁前进方向的后端。
（4）、纵梁预拼：
搭设纵梁预拼台，高0.4m，将预拼纵梁吊放到予拼台上，两片纵梁拼成一组，并拉对角线检查纵梁预拼的质量，将可以预拼的小件联结到小件所在的节点上。
组拼完的两片纵梁间距尺寸的容许误差为±1mm，平面对角线的容许误差为±2mm。
（5）、主桁上、下平纵联预拼：
上平纵联斜杆与中间的联结板应尽量预拼成一个单元，其两根短杆宜只联一个螺栓以便装运，安装时再拨成交叉形并上足钉栓一次吊装，两端的节点板可根据情况预拼在上弦杆上。
先装下平纵联后装纵梁的节间，下平纵联可同样按上述方法预拼，对先装纵梁后装下平纵联的节间，可分件安装。
平纵联的两根短杆也可用扁担连成整件吊装。
（6）、磨光顶紧节点预拼：
为保证两杆件互相垂直面的光滑平直，组拼时必须按工厂的编号对号入座，不得调边、翻身。
预拼装质量要求：
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预拼部件与设计图相符，无错号或反向。
弦杆、节点板、拼接板预拼定位后，其空孔重合率应满足：
95%的孔能自由通过较设计小0.5mm的试孔器，100%自由通过较设计孔径小于0.75mm的试孔器的规定。
统计钉孔的重合率时，应将冲钉所占据的钉孔计算在内，如不能满足以上要求，并确认工厂制造质量有问题，应退厂解决，不得继续预拼。
支承节点磨光顶紧范围内的接触面积缝隙不得大于0.2mm，且该节点空孔重合要满足上条的规定。
钉栓合的施拧质量和预拼杆件油漆质量应符合有关规定。
预铆合的杆件在预铆前板束必须密贴，板面间隙不得使0.3mm厚的插片插入20mm，检验达到规定后方算合格。
4.6钢梁组拼
（1）拼装钢梁杆件预拼一定量时，钢梁拼架即可进行。
拼装前应复查钢桁梁弦杆、斜杆等杆件两端拼接部分的宽度，如相邻两根弦杆的宽度误差大于2mm时，应加垫经喷砂处理过的薄钢板。
根据设计图和工厂提供的技术资料，逐件校核弦杆、斜杆、节点板等编号是否正确，并特别注意因起拱原因钉孔距不相平行的上弦节点板，分清正常、伸长、缩短等类型。
确定杆件组拼办法，绘制预拼图，做好预拼前的准备工作。
然后根据设计提供的预留拱度值，计算出各节间节点的标高，在支架顶面用型钢和钢板一次垫足。
按拼装顺序在支架上拼装第一个节间的下弦、下平联和纵横梁，形成一个牢固框架，再对已拼好的钢梁轴线和预拱度进行检查，通过测量检查确认其中心位置、标高符合设计和规范要求，如有偏差利用千斤顶调整，确认合格后按规定将高强螺栓全部终拧。
拼装时由吊机将预拼好的杆件按拼架顺序的先后吊放到拼装台上进行拼装。
钢梁的拼装严格按照出场的拼装图纸进行施工，该工程采用竖向分层拼装，先右端后左端，先底盘后桁架，同时对称拼装，具体为：
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下弦杆拼接—横梁安装—下平联安装—纵梁安装—斜杆安装—上弦杆安装—上平联安装—横联安装—员工走道及栏杆安装。
在膺架上拼装钢梁时，应在钢梁大节点下搭设枕木台座承托钢梁，高度在0.6m～0.8m之间，顶面放置几对硬木楔，用以调节各节点的上拱度，台座结构见图2拼梁台座结构图。
箱形截面的弦杆应用较厚的钢板垫在台座顶面上以扩大承压面积，具体见图3硬木楔和下弦杆的承垫
图。
为便于在节点下安放千斤顶，台座从中间断开，分为两个，或将上面几层断开，留出足够的空间，以便在节点的理论交点下设置千斤顶。
千斤顶的作用是将拼装好的钢梁顶起，以便安放滑道设施，供顶推时用。
千斤顶位置见图4千斤顶位置示意图。
45808045
45
80
80
45
300
300
300
端节点拼装台座（a）端节点
中间节点拼装台座（b）中间节点
300
拼梁台座结构图
端节点拼装台座（a）端节点中间节点拼装台座（b）中间节点
拼梁台座结构图
扒锯钉（在调整好楔木高度后用以固定）
支垛顶面
硬木楔和下弦杆的承垫
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图4千斤顶位置示意图在拼装和顶推过程中，需要承受较大安装应力的联结处，例如前导梁与钢桁梁之间用临时杆件连接杆件，都须使用精制螺栓拼装。
拴捆前校对由预拼场发来的杆件是否符合拼装顺序，同时检查接头处有无泥垢冰块等杂物，连接板是否已经上好，和有无防碍安装的螺栓，铆杆存在，以免返工。
拼装单元拴捆起吊时应校对是否符合拼装顺序，必须注意杆件（或吊装单元）上标示的重量及重心位置，使弦杆、纵横梁等尽可能保持水平，斜杆保持40°～50°的倾斜度。
起吊前应严格核实杆件重量是否在相应吊距的额定起吊重量以内，经试吊无意外再提升。
杆件起吊就位后对孔时应在钉孔基本重合的瞬间微微起落吊钩使杆件转动对合其它孔眼，弦杆先对近端孔眼，斜杆宜先成较陡状态，待下端对合后再徐徐降低吊钩对合上端，对合弦杆时可用扁铲式小撬棍引导，用牵引器或练滑车拉入节点板空间内。
冲钉只能用小锤轻敲入钉孔内，禁止用强迫过孔的方法对孔，以免孔边变形，对孔困难时应查明原因，用链滑车或千斤顶牵引或顶移，以至以抬高杆件或钢梁的某一部分使孔眼对合。
对好孔眼后应先在钉栓群四周打入四个定位冲钉，随即安装4～6个安装螺栓，确认板缝间未留有任何杂物时，即拧紧螺栓同时安装其余钉孔的冲钉和螺栓。
钉栓必须按“钉栓布置图”安装，最好事先在节点板
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上用油漆做出明显标志以免装错。
在膺架上拼装钢梁，使用的冲钉和螺栓数量之和应不少于接头钉孔总数的三分之一，其中冲钉占三分之二，螺栓占三分之一，并作均匀布置；孔眼较少的部位，钉栓总数不少于6个或全部上足。
拼装开始后须随时观测钢梁平、立面位置，并及时调整平立面位置及拱度。
竖向分层拼装一般分两次调整，底盘拼完后用小千斤顶按设计拱度酌加一定沉落量调整一次，钢梁全部拼完后再用较大千斤顶调整一次，若遇某一节点多次难于调至设计拱度时，可将前后节点拼装螺栓略为拧松后再顶，拱度调整后尚有可能发生变化，在终拧前须再度复测纠正。
主桁节点螺栓终拧前，需将冲钉全部换为螺栓并达到初拧程度。
在钢梁拼装过程中，应随时测量钢梁中线、水平、拱度等偏差值并采取措施使之保持在允许范围内。
竖向分层拼装，在安装底盘前，可按下图在拼装脚手架上测设钢梁中线及桁架下弦外侧边线A、B、C，及各横梁中线，安装横梁和下弦时只须在横梁两端和下弦外侧挂线对位即可。
图5拼梁中线测量图
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立柱的倾斜程度可用全站仪照准弦杆外侧与钢梁中线平行的观测线，读取平卧在上下弦杆外侧面上的塔尺数，据以计算主体的倾斜度，具体操作见图6横断面测量示意图。
弦杆塔尺上弦杆塔尺位置
立柱
观测基准线
十字丝已照准纵向基准线，此线与钢梁中线平行，其距离为已知定值（b）
横梁上翼缘下弦杆塔尺位置
横梁中线
偏差已照准钢梁中线的十字丝（a）
横断面测量示意图
（c）
测两主桁左右节点的相对高差时，可将塔尺放在每一横梁左右两端顶面。
发现主柱偏斜或主桁相对节点高低不一时，可调整脚手上的垫木高低进行纠正，具体操作见图7高程测量示意图。
塔尺塔尺塔尺塔尺
（a）
（b）
（c）
高程测量示意图
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安装下平联时发现有误差应即用全站仪复核钢梁中线及横梁中线发现误差及时纠正。
设计拱度（即恒载加1/2静活载的拱度）主要依靠严格掌握冲钉直径和拼铆（栓）关系保持正确形状，如拱度曲线匀顺，与设计拱度基本一致，即可认为合格。
在拼装中，为确保钢梁拼装质量，克服钢梁开始拼装定位难的特点，要严格控制施工质量，每节拼装节点的栓孔必须有50%打上冲钉。
安装时严禁强行穿螺栓，对于螺栓不能顺利穿入的个别栓孔，要用与螺栓直径相同的铰刀或钻头进行修整或扩钻，但要防止钢屑落入板缝中（修整前必须将该孔周围的螺栓拧紧）。
对经过铰孔或扩孔的栓孔记录备案。
钢梁拼装过程中，高强螺栓的施工应严格按照高强度螺栓的施工工艺进行施工。
（2）栓合杆件在栓合前应对杆件的接合面进行摩擦系数试验，如不能满足要求，应对接合面进行喷砂打毛处理。
为了验证架梁前的板面摩擦系数值是否满足设计要求，可用工厂试件，试件每端可按2栓、3栓、4栓设计见图8摩擦系数试件样式图，芯板和盖板的厚度也可有所不同，每种每批可作三组，试验时可用测力环串在螺栓的螺母下，或直接用电阻片贴在刨边螺栓上。
试件组装完毕后，可将测力环或刨边螺栓的电阻片接到应变仪上，然后把试件两端夹在1000KN拉力机上，先将螺栓初拧到50KN轴力并在试件上划线，一面用长扳手继续拧紧螺母，一面通过应变仪读取螺栓轴力，到210KN时停止施拧，接着开动拉力机进行张拉，直到试件上端错线时记取拉力机度盘指针数值P上，继续张拉至试件下端错线时记取指钉数值P下，设上下端螺栓轴力之和各为∑N上、∑N下，于是上下端的摩擦系数将各为：
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f上=
PP上f下=下2N下2N上和
式中的2表示该试件的摩擦面数为2。
如复查的摩擦系数小于要求，须在工地对栓合面重新进行处理。
图8
摩擦系数试件样式图
高强螺栓的栓合工具宜选用同时适用于初拧和终拧的工具，为保证栓合质量，扳手应随时标定。
本工程高强度螺栓栓合采用扭矩法。
穿螺栓前，须将螺母内丝口处涂少许黄油，上螺栓时要注意螺栓长度及方向是否正确（主桁节点螺栓向外穿，上下平联等向下穿），雨后拼装须用高压风吹干后再装。
初拧可用人工扳手、风动扳手或电动扳手。
施拧一般只旋转螺母，拧的顺序为由节点中央开始逐渐向四周边缘进行，大节点板应从板的中央顺杆件向外进行，初拧力一般不小于设计轴力的20%。
终拧用示功扳手按规定的额定扭矩施拧。
拧完后应普遍再拧一遍，以防先拧的螺栓轴力降低。
每把扳手均应有专人在使用前进行标定，每次使用完后应复查误差，误差大于5%应停止使用。
终拧并经验收合格后的螺栓，凡外露部分（包括垫圈）应立即涂上油漆。
板层间用腻子腻成流水坡防止雨水浸入。
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如果由于轧制公差等原因使连接板层之间有超过2mm的间隔存在时，必须用填板填充间隙，填板的两个面应按处理接触面的办法处理。
为确保施工质量，高强度螺栓终拧完后，应设专人进行检查验收，当天拧完的螺栓应当天检查完毕，并做好施工记录，检查采用复查扭矩大小的办法来判断轴力是否符合规定。
检查的方法有“退扣检查法”和“不退扣检查法”
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