E匝道桥钢箱梁运输吊装和安装专项施工方案使用版文档格式.docx
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4、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）
5、《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-2002）
6、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
7、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
8、《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB50212-2002）
9、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）
10、《建筑施工安全检查标准J》（GJ59-1999）
11、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
12、《建筑施工高处作业安全技术规范》（GJG80-1991）
13、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004
、编制说明
1、本方案按照业主有关文件的规定和要求进行编制，为工程施工提供较完整的纲要性文件，用于指导钢箱梁施工全过程。
2、若施工过程中出现重大设计变更或其他原因造成的调整，则该方案作出相应的修改和补充。
第三章施工总体部署
、施工部署原则
因钢箱梁制作、吊装和安装工期紧，项目部从前期策划、工料机安排、过程管理、交通组织协调等几个方面入手，集中力量，精心组织，以求在最短的时间内创出最优的产品。
采用先进、合理、适用的新技术、新工艺、新材料，加快工程进度，提高工程质量，组织施工，穿插作业，重点部位抢工；
该工程施工作业量大面广，吊装、焊接、防腐等专业施工必须相互配合相互协调共同开展。
工程施工工期紧迫，在施工期间各专业施工应抢工作业；
各专业和施工段要平行流水作业，以达到构件预制、吊装、校正就位、焊接、防腐和辅助设置搭卸等各环节之间互创施工条件，确保工程按期投入使用。
执行《建筑法》和《建设工程质量管理条例》等各项法律法规和规范性文件的要求，确保施工目标圆满完成。
1、编制施工进度计划
分解工程进度控制计划，编制施工作业计划；
认真落实施工资源供应计划，严格控制工程进度目标；
协调各施工班组之间关系；
收集工程进度信息，做好工程进度跟踪监控工作，采取有效控制措施，保证工期进度目标。
2、编制施工质量控制实施细则
分解施工质量控制目标，建立健全施工质量管理体系；
认真确定分项工程质量控制要点，落实其质量控制措施；
跟踪监控施工质量，分析施工质量变化状况；
采取有效质量控制措施，保证工程质量目标。
3、施工关键节点
⑴、E匝道桥第五联钢箱梁厂内制作加工，已于2015年11月完工，11月20日全部进场。
⑵、E匝道桥钢箱梁节段焊接成型，现场吊装，吊装时间计划2016年1月10日-2016年1月15日。
（3）、钢箱梁现场焊接剪力钉、钢护栏施工、压重混凝土施工、防腐喷漆、桥面铺装施工等附属工程施工完工工期2016年1月25日。
第四章钢箱梁吊装安装施工方案
施工顺序
B节段（14-15#墩）施工
施工准备（拆除护栏、监控设备、电缆线、施工便道、改移道路）地基处理B节段临时基础施工B节段部分钢管桩施工B节段钢箱梁移位至吊装地点起吊B节段钢箱梁临时支撑于墩柱上、固定B节段中支墩钢管桩、分配梁安装道路改移（下高速方向改至B节段桥下）
A节段施工。
A节段（13-14#墩）施工
临时基础地基处理A节段临时基础施工（中支墩除外）A节段钢管架安装板车运A节段梁至桥下移动A节段至吊装位置起吊A节段钢箱梁临时支撑于墩子上、固定中支墩钢管桩安装调整预拱、测量复核焊缝对接拆除临时支架对称灌注压载混凝土。
支架及基础施工
1.根据总体吊装方案，支架体系的安装贯穿于钢箱梁吊装前后，即首先安装B节段15#小里程，14#大里程钢管桩支架，待该跨钢箱梁吊装完成后安装该跨中支墩支架体系。
其次安装14#小里程、13#大里程钢管桩，吊装A节段钢箱梁，最后施工第14跨中支墩支架体系。
2.中支墩支架体系为后装，考虑的难度及后期预拱度调整，在分配梁上面预留45厘米，采用4台100吨千斤顶调整标高。
3.临时基础尺寸7**米，采用C20混凝土，底部布设一层Φ12钢筋网片，钢筋间距20*20厘米，平面布置图。
、钢箱梁运输吊装和安装方案
、吊装设备的选择及支腿地基承载力验算
1、吊装设备的选择
为保证吊装平稳及就位方便，每个分段均采用两台500T吊车吊装。
现场桥面离地面高为8m--9m。
经对起重吊机性能研究，并根据分段重量和吊装位置，项目部拟采用两台500T主臂加超起进行吊装。
QAY500T全路面起重机的基本性能参数如下表所示。
注：
R为工作半径，L为吊臂长度。
QAY500T全路面起重机细部尺寸如下图所示。
QAY500T全路面起重机细部尺寸图
2、吊车起吊受力分析及地基承载力验算
吊车起重受力简图
吊车起吊受力分析按一段钢箱梁222T起吊工况受力计算。
根据上表起重吊机主臂取值，起吊半径在0~12m范围内，按最不利半径12m验算；
根据吊车细部尺寸图看出，主臂支点到支腿最短距离（最不利）为；
起吊高度最高在11m时起重主臂与翼缘板边缘净宽为。
吊车起吊时脚下垫板取值×
=6㎡。
因起吊臂O点为铰接，则在该点产生的正负弯矩之和为零，
M1=G×
12mM2=F1×
因M1=M2，所以
F1=222T×
10N/Kg×
12m/=6545KN
每支脚受力为6545KN/2=。
则每支脚产生压强P=6m2=545KPa
经过对翁墩互通区钢箱梁吊装现场调查，起重吊车主要停支在长深高速公路连接线上和物流园水泥路上，经现场试验，吊车停放位置地基承载力≥550，能够满足承载力要求。
现场场地状况如下图所示。
起吊B节段1#吊车位置
物流园道路现场场地状况
起吊B节段2#吊车位置
方案1：
起吊A节段1#2#吊车位置
方案2：
起吊A节段1/2#吊车位置
、工程特点、难点及对策
1、本工程为大跨径连续钢箱梁，大型钢箱梁分段制作、运输、吊装和安装难度均较高，节段起吊最大长度为37m。
同时，现场装配、焊接工作量极大。
为此，钢箱梁从工厂制作开始就控制分段尺寸，确保分段尺寸符合工地安装的要求，并在运输等环节采取措施，保证分段在运输中不变形。
2、钢箱梁吊装时，要拆除长深高速公路三明北连接线一定区域范围内的波形护栏、限速牌及监控设备等。
3、施工现场交通流量大，均存在交通组织难度大，危险性大等特点。
4、移梁距离较远，吊装吨位大，回转半径大等。
、吊装和安装时间安排
根据业主工期要求和目前施工进度情况，预计钢箱梁运输、吊装和安装时间在2016年1月2~2016年1月19日，共18天。
具体时间安排
部位
工序
天数
日期
备注
B节段
施工准备
3
拆除护栏、监控、电缆线、改路
基础施工
节段
钢管桩施工
2
移梁吊梁
同时施工B节段中支墩支架
A节段
运梁至桥下
吊装
中支墩施工
预拱标高调整
合拢焊接
、钢箱梁运输、吊装和安装施工准备
1、技术准备
我部已安排具有多年类似工程施工经验的人员详细审阅图纸，与设计院联系沟通，明确有关问题，做好施工图图审工作。
在开工前编制施工技术方案，编制详细的施工工艺，并向施工技术人员进行技术交底，使其严格按照工艺施工。
2、物资准备
根据工期要求和生产需要，合理进行资源配置，如下表所示。
序号
类别
型号
汽车吊车
500吨
2台
25吨
加500T超起吊垫脚板
钢丝绳
56#
8条
4
起重指挥
1人
5
司索工
4人
吊车机长
辅助人员
10人
⑴、起重机和相应的吊钩、钢丝绳、卸扣必须检验完好。
⑵、临时支墩、脚手架、安全网等搭设并检查合格。
3、场地基础、道路准备
⑴、场地基础
吊车支腿位置达不到要求时要进行加固处理。
场内运输道路提前修复，水沟及地基松软部位采用碎石土回填压实。
⑵、道路准备
钢箱梁运输过程中，由交警部门协助运输，保障钢箱梁运输安全。
因施工位于三明北高速与物流园交叉口，道路车流量极大，现场吊装作业时，车辆进行绕道行驶。
、钢箱梁运输
1、钢箱梁A节段位于架设位置约45米，将箱梁运至桥下有两种方案：
一、通过板车运输（全封闭道路时间较短，约1小时）；
二、吊车倒运（全封闭道路时间较长，需到三次吊车，约6小时）。
2、板车运输
钢箱梁节段运输车宽，箱梁底板宽，因此钢箱梁节段运输时，采用底板下垫方木或木板（竹胶板）；
底板较宽，节段装车时，需在底板下增设横向支撑构件保证运输过程中的稳定性，拟采用14#工字钢作为横向支撑构件，间距。
并在车与横向支撑构件、横向支撑构件与底板间增设木板（竹胶板）。
钢箱梁节段运输前必须采用钢丝绳、手拉葫芦等锚固工具进行封车，保证钢箱梁节段运输过程中的稳定性和安全性。
3、直接采用吊车移梁
、钢箱梁节段吊装
1、运输、起重设备基本参数
设备名称
设备尺寸（m）
500T汽车吊
长×
宽=×
作业宽=~
支腿宽度
钢箱梁节段运输车
差运输车参数
拖板长=
钢丝绳（起吊）
D=56mm，L=10m
有效长度7米
钢丝绳卡环
卡销直径d=140mm
吊耳
厚*2cm
两侧绑焊
（1）、注意：
吊装作业半径不得大于12m，主臂长度为，配重≥165T，起吊过程中支腿全部打开。
⑵、500T汽车吊、钢绞线卡环、吊耳大样图
2、钢箱梁节段吊耳定位
（1）B节段钢箱梁节段采用8个吊耳起吊，吊耳位置选择在梁端约4米位置，焊接在腹板和横隔板交叉位置顶板上。
吊索与水平面夹角45°
~60°
为宜，最小不得小于30°
。
A节段钢箱梁节段采用8个吊耳起吊，吊耳位置选择在梁端约10米位置，焊接在腹板和横隔板交叉位置顶板上。
2吊耳顶板焊接示意图,（在现有吊耳基础上加固，具体加固措施见交底。
材质必须为16Mn）
（3）、E匝道钢箱梁节段吊点布置图
、B节段吊点布置（方案1）
吊点位置横隔板两侧每隔25cm加焊顶板至底板通长的肋板，每侧各加3道，肋板长为顶板至底板高度，宽23cm（腹板和矩形肋间间距，分别与腹板和矩形肋焊接），板厚2cm。
2、A节段吊点布置（方案2）
3、钢箱梁节段起吊受力验算
E匝道37m钢节段验算
吊点布置大样图如下。
因该节段重222T，每个吊耳垂直方向所受力F=222×
10/6=370KN（八个吊点取6个进行验算）如下图所示。
顶板与吊耳受拉验算
因与钢箱梁顶板焊接的吊耳角焊缝长度250*2+280*2=1060mm，角焊缝厚度要求≥12mm，计算取12mm。
吊耳与顶板采用周边通常焊接，起吊状态吊耳存在垂直方向的拉应力σ和沿顶板纵向的切应力τ。
最大正应力σ=F/（hf×
∑lf）=370/×
=
＜[σ]=135MPa。
吊点在一定高度时，吊耳距吊点水平距离越长，S、N越大。
水平距离为时，切应力最大为
τ=N/×
∑lf）=Fcotα/×
∑lf）
=370·
cot[arcos8）]/×
×
=＜[τ]=MPa。
⑵、吊耳受剪强度验算
吊耳受剪示意图如下图所示，受剪板厚24*2cm，最薄边缘8cm。
τ=S/A=F/（sinα·
A）
=370/×
*2）=115MPa＜[τ]=MPa。
⑶、起吊卡环、绳卡受力验算
起吊卡环验算
卡环所受荷载为S=F/sinα=370/=442KN，查《路桥施工计算手册》（周水兴等编）P486表15-14所述知，Qb=40d12，则d1=
取Qb=S代入，横销直径d1=
=。
本次吊装所用卡环撗销直径d=140mm＞，因此验算满足要求。
②、绳卡验算
绳卡采用骑马式，参数如下所示。
钢丝绳公称直径（mm）
各部尺寸（mm）
螺母（GB52-76）U
A
B
C
R
H
56
M30
查《桥梁施工常用数据手册》（张俊义编）P980表知，钢丝绳直径d=42mm，绳卡数量为6个。
本次吊装采用钢丝绳直径d=56mm，绳卡数量取8个，补加安全弯绳卡共计9个。
绳卡间距为30cm，安全弯满足≥50cm要求，如下图所示。
⑷、钢丝绳受力验算
钢丝绳破坏拉断力Sb==×
562=1568KN
钢丝绳内力S=442KN，因S远远小于Sb，钢丝绳受力满足要求。
⑸、其他
起吊过程中钢箱梁节段整体刚度和稳定性、吊车滑轮组内力等经分析均能满足吊装要求。
4、吊装钢丝绳长度确认
钢丝绳吊装有效长度、总长、起吊角度等必须详细确认，确保各节段吊装钢丝绳均匀受力和吊板水平。
根据吊装需要的钢丝绳长度为，在满足吊装钢丝绳水平角度要求的前提下，各节段按水平投影最长钢丝绳有效长度为8m进行模拟计算。
钢丝绳有效长度、总长如下。
⑴、13#~14#间37m钢箱梁节段吊装如下图所示。
钢丝绳数据如下表所示。
名称
起吊角度
（°
）
有效工作长度
（mm）
总长
57
8000
10000
1、按C钢丝绳（有效最长）有效长度进行计算。
2、钢丝绳弯头等考虑50cm。
3、绳卡考虑单头。
1000
D
5、钢箱梁节段吊装：
方案1A节段板车倒运后起吊，B节段先移动后起吊
钢箱梁分段在施工场地拼装完毕后，通过大型平板车运输至吊装位置。
将吊车钢丝绳一端的卡扣装在分段吊环上，稍微上提使钢丝绳两侧吊点轻微滑移，尽量保证吊点两侧钢绞线均匀承受起吊荷载。
检查确认无误后开始起吊，待整个节段吊离平板车高度10~20cm时，观察吊车和梁的受力情况，确认无误后慢慢起吊并进行横移架设。
测量人员核对标高无误、钢箱梁节段锚固牢固后，吊车才能松钩。
钢箱梁吊装时，先吊装第五联B节段钢箱梁，而后吊装A节段钢箱梁。
节段吊装均先测量放样，定出吊车、运输车停放位置。
（1）先移14~15#跨钢箱梁至起吊位置，再移动吊车至如下图所示位置起吊：
（2）13-14#钢箱梁采用板车通过运梁通道运至桥下起吊位置，移动吊车至下图位置起吊：
方案二：
B节段不变、A节段改变吊点位置及吊车位置：
本方案优点：
可以减小吊车起吊回转半径，增大起吊重量。
缺点：
起吊后方向旋转较困难，需增加牵引设备控制方向。
、工地焊接施工
1、工地焊接作业的主要内容
⑴、钢箱梁接口匹配件连接、接口对接错边量调整。
⑵、钢箱梁接口环缝焊接。
⑶、矩形肋的嵌补段的拼装、焊接。
⑷、翼缘板现场焊接部分。
⑸、钢箱梁的工地焊缝及损伤部位的除锈和补涂装，以及钢箱梁外表面最后一道面漆的涂装。
⑹、护栏、顶板剪力钉、桥面铺装等附属设施安装。
2、钢箱梁工地施工工艺流程
钢箱梁工地施工工艺流程如下图所示。
钢箱梁工地施工工艺流程图
3、钢箱梁节段间接缝拼接
钢箱梁节段吊装就位，先采用吊车进行粗调，使节段间接缝基本吻合；
再利用手拉葫芦和螺栓板精调。
螺栓板吊装前进行定位焊接。
螺栓板大样及安装位置示意如下图所示。
螺栓板大样图
螺栓板安装定位大样图
钢箱梁节段拼接精调立面图
钢箱梁节段拼接精调平面图
钢箱梁节段拼接底板焊接采用安全爬梯搭设简易支架作为作业平台。
5、工地焊接的焊接方法及工艺
焊接部位
焊接方法
工艺措施
顶板
CO2气体保护半自动焊+埋弧自动焊
底部贴陶质衬垫的单面焊双面成形工艺，CO2气体保护半自动焊接，埋弧自动焊填充和盖面焊接。
底板
腹板
CO2气体保护半自动焊
背面贴陶质衬垫，双面焊，第二面焊前清根，采用药芯焊丝ER50-6Ф。
⑴、工地环缝焊接方法和工艺措施
每条环对接缝的焊接顺序：
顶（底）板定位加强焊——顶（底）板、纵腹板对接缝焊接——纵肋（矩形肋）嵌补段对接缝焊接——纵肋与顶（底）板、纵腹板的角焊缝焊接。
所有环缝全部采用马板定位焊接，顶板、底板和外底板焊缝焊接时焊缝的接头尽量避开十字接头部位，CO2气体保护半自动焊焊接时的道间打磨干净，避免夹渣等缺陷的产生，各部位所采用的焊接工艺如下图所示。
工地环缝焊接方法及工艺工艺流程图
①、底板、顶板对接焊缝采用单面焊双面成型工艺，坡口型式为V形。
CO2气体保护半自动焊配ER50-6Ф电焊焊接，埋弧自动焊配H10Mn2Ф焊丝、SHJ101焊剂焊接。
②、底板对接焊缝采用单面焊双面成型工艺，坡口型式为V形，CO2气体保护半自动焊配ER50-6Ф焊丝焊接。
③、腹板对接焊缝采用X型坡口，CO2气体保护半自动焊焊接，焊接位置为立位，焊接时后焊侧加垫陶质衬垫，后焊侧焊接前清除陶质衬垫，气刨清根并打磨，配ER50-6Ф焊丝焊接，确保熔透。
④、矩形肋肋嵌补段焊缝采用CO2气体保护半自动焊配ER50-6Ф焊丝焊接。
⑤、先焊接矩形肋对接焊缝的拐角处焊缝，焊后将端部打磨成
1：
4斜坡；
⑥、再焊接矩形肋对接的立位和平位焊缝，并将焊缝端部修磨，不影响角焊缝的焊接；
⑦、最后焊接嵌补段矩形肋角焊缝。
⑵、焊接顺序及其他要求
为减少因焊接而产生的附加应力、焊缝残余应力和边缘材料局部应力，消除或减少不规则变形，环焊缝一定按照规定的焊接顺序和焊接方向执行。
①、内底板、外底板横向焊缝从桥轴中心线向两侧对称施焊；
腹板采取从下到上的方向施焊；
顶板从两侧向桥轴中心线施焊。
②、一段有自由端的长焊缝时，可从另一端向自由端施焊。
③、圆形构件沿圆周焊接时，分多段沿圆弧对称施焊。
④、为实现自动焊接，底板肋采用嵌补段的形式，先焊接横向对接环缝，后焊接球扁钢肋嵌补段。
⑤、所有焊缝的焊接先焊横向对接焊缝，后焊接纵向焊缝。
⑥、顶板、底板、外底板的横向焊缝的起弧、息弧均应辟开纵向焊缝200mm以上。
⑦、所有过焊孔或焊接工艺孔部位的焊缝端部，均包头并修磨成圆弧匀顺过渡。
6、其他
工地焊缝及损伤部位要进行二次除锈和补涂装，外表面最后一道面漆涂装，护栏、顶板剪力钉、桥面铺装等附属设施安装。
第五章交通组织方案
钢箱梁吊装和安装过程必须进行统筹考虑，进行合理的交通组织，确保施工作业安全和作业过程中的交通安全。
、运输、吊装概况
翁墩互通立交连接国道205线三明市区过境段的三条匝道分别为E匝道、F匝道、H匝道。
互通采用复合式立交，交叉桩号K0+000.永安往三明北互通连接线及三明大桥方向环形匝道为F匝道，接现有互通A、B匝道；
由现有互通D匝道分流出E匝道左转实现三明大桥通往205过境段永安方向；
三明北互通连接线上接右转H匝道实现三明北互通通往205过境段。
翁墩互通共含两跨钢箱梁，上跨长深高速公路三明北连接线和翁墩物流园厂区道路，如下图所示。
、组织机构及分工
钢箱梁节段运输、吊装过程组织机构及分工如下表所列。
分组
组长
分工
总指挥
宋伟峰
负责运输、吊装过程总体指挥。
交通协调组
牛玉斌
负责吊装过程，道路交通疏解及防护。
吊装组
张华斌
负责运输、吊装过程过程指挥、指导和监督。
后勤组
吉祥
配合现场施工做好后勤保障工作。
通讯医疗组
张文涛
若有事故发生造成人员受伤，负责组织抢救工作。
、现场吊装前准备工作
钢箱梁现场吊装作业前，需提前做好准备工作，保证钢箱梁吊装作业的顺利进行。
1、临时拆除三明北连接线部分附属工程
吊装前14-15#墩需拆除大众4S店门口道路监控杆，改移至靠14#墩路边位置，不影响吊装作业。
13-14#墩道路改移需拆除长深连接线波形防撞护栏、奔驰4S店靠13#墩广告牌，施工电力线路改移。
2、吊装作业场地平整
根据钢箱梁节段吊装作业时，吊车所需作业区域长度和宽度，结合现场场地实际情况，进行相应作业场地平整，如下图所示。
3、道路改移
吊装时A节段时，长深高速连接线上下线车辆临时改移。
4、临时材料准备
材料名称
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