最新跨沪太路钢箱梁安装.docx
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最新跨沪太路钢箱梁安装
上海市中环线跨沪太路
钢箱梁制作和安装
一、工程概况：
中环线A2.7-1标钢箱梁工程是大跨度的全封闭截面的钢结构。
工程包括LK51钢箱梁和RK51钢箱梁两段独立的简支梁。
LK51钢箱梁桥宽15.2米，桥长47米，截面最大高度约2.3米，单向2%横坡，桥面顶标高约24.6米。
RK51钢箱梁桥宽15.2米，桥长43米，截面最大高度约2.3米，单向2%横坡，桥顶标高约24.6米。
钢箱梁沿汶水路方向跨越沪太路高架，形成近十字交叉状。
钢箱梁典型剖面为全封闭箱形结构，钢板厚度6~25毫米。
纵梁顶底板14毫米，腹板12毫米；柱顶横梁顶底板厚度均为20毫米，腹板16~25毫米；纵梁横向加劲为焊接T型钢，厚度为10毫米，跨中布置一道实心隔板，厚度16mm；桥面纵向加劲为压制槽形钢，厚度为6毫米；桥底纵向加劲为16a球扁钢。
钢板材质为Q345q（D）,球扁钢材质为Q235q（C）。
典型剖面图示意如下：
典型剖面图
二、整体施工方案
根据中环跨沪太路钢结构工程的特点，我们将整个钢结构制作工程分为施工准备、构件整体制作、构件运输和安装四个阶段。
（1）在工厂施工准备阶段，完成材料的统计采购、工艺的编制（详细编制制作工艺、焊接工艺、涂装工艺、包装运输工艺、安装工艺等）、工装图的设计（设绘施工所需的工装、夹具、套模、胎架、支架等工艺图）、验收项目及测量表格的编制、焊接工艺编制、结构的放样、零件下料及坡口切割、工装设备的制造、制作场地的准备、全部施工计划的编制；
（2）在构件制作阶段，设置制作所需的胎架模板，进行单元组件、主梁分段、纵梁分段构件的制作，进行构件的除锈涂装；单孔箱梁整体制作，翻身前进行预拼装检查；
（3）在构件运输阶段，安排构件的堆放场地，准备包装材料，根据安
装要求，安排运输车辆，将分段构件分批，直接从公路，用平板车运至安装现场，直接吊装就位安装。
（4）在现场安装阶段，与交通部门协调，制定构件进场路线、运输车停放位置和吊车停放位置，进行分段的安装。
三、.钢结构制作
1原材料
本工程主要材料为Q345q（D）的钢板和Q235q（C）的16a球扁钢。
本工程所用材料，包括钢材、焊接材料等，均应完全符合设计图纸文件及有关技术规程的要求，采购的所有材料，应具有钢厂和焊接材料厂等出具的质量证明书或检验报告；其化学成分、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准规定。
2制作准备
2.1放样
（1）放样、切割、制作、验收所用的钢卷尺，经纬仪等测量工具必须经市、部级以上计量单位检验合格；
（2）钢卷尺的长度测量张紧力为5kg拉力；
（3）所有构件应依照工艺设计图纸及制造工艺的要求，预放焊接收缩余量。
宽度方向焊接收缩余量每米1mm每米，长度方向按每米0.5mm，并注意纵梁和横梁收缩变形的差异；
（4）放样检验合格后，按工艺要求制作必要的角度、槽口、制作样板。
2.2钢板预处理
（1）根据工艺要求，对钢板、型钢进行喷砂除锈，除锈等级达到Sa2.5级，表面粗糙度为Rz40～70μm，并喷涂一度车间底漆，漆膜厚度15μm。
（2）根据工艺要求，对U形槽形加劲，进行喷砂除锈，除锈等级达到Sa2.5级，表面粗糙度为Rz40～70μm，槽内喷EX-500涂改性环氧防锈漆，漆膜厚度50μm。
2.3下料
（1）钢板、型钢，切割前应事先排料，避免长料短用；
（2）钢板、型钢的切割优先采用自动或半自动切割；
（3）切割前应将切割区域表面的铁锈、污物等去除干净，切割后应去除毛刺、飞溅物；
（4）气割零件尺寸允许偏差应符合下列规定：
精密切割±1.0mm
自动或半自动切割±1.5mm
手工气割±2.0mm
2.4加工
（1）大钢板坡口的切割采用半自动切割，小钢板、型钢坡口的切割采用手工切割，并用模板进行检查。
（见下图）
（2）弧形板加工
箱梁底板圆弧板的卷制示意图
（3）板厚差大于4mm的对接缝，厚板按照1：
8进行削斜过渡。
（4）槽形加劲外购成品。
3钢箱梁制作
3.1制作分段划分
钢箱梁共2孔，分别为LK51和RK51箱梁。
箱梁截面为全封闭月牙形。
LK51箱梁长度47米，宽度15.2米；RK51箱梁长度43米，宽度15.2米。
结合结构构造、吊装方案和运输条件，LK51箱梁分为2个横梁分段和6个纵梁分段。
分段示意图如下：
LK51箱梁分段示意图
3.2钢箱梁制作
（1）钢箱梁分为8只分段，在车间整体制作并试拼装。
（2）箱梁按反造位置进行制作拼装，设1组整体胎架，占地尺寸约16X47米。
（3）胎架横向设置2%横坡，纵向按竖曲线和起拱值要求设置。
在地面上划出结构轮廓线,结构中心线及各个接头的位置线。
（4）将桥面板置于组装胎架上,定位、压紧固定。
（5）在桥面板上划出纵筋、横筋、腹板、横隔板等构件的位置线。
（6）装焊U型肋，装焊时可适当采取反变形措施。
（7）装焊隔板、T形加劲和腹板。
纵腹板、横隔板应事先装焊水平加筋及人孔加筋等构件。
（8）装焊桥底板，应和球扁钢事先装焊完毕。
（9）分段焊接，在胎架完成构件的预拼装检查。
（10）翻身后，完成其它焊接。
（11）矫正后验收，打上分段标记及结构中心线和现场总装时的各种对合线。
（12）钢箱梁制作时，ＬＫ-４、ＬＫ-５、ＬＫ-６分段纵向跨中接头侧放１００mm切割余量。
（13）箱体封闭处，应事先完成内部焊接检查和涂装。
3.3纵向分段加固
由于桥面纵向箱梁边分段，仅有一块腹板和横向筋板，因此在吊装和运输中需要增加多道十字支撑，以提高箱梁的强度和刚度。
图形如下：
纵向箱梁分段十字支撑图
4、焊接工艺
1）焊接材料
材料种类、牌号及规格：
手工焊条：
J507φ3.2、φ4
埋弧焊丝及焊剂：
H10Mn2+SJ101φ4
CO2焊丝:
AT-YJ502Qφ1.2
气体纯度≥99.99%
所有焊接材料进厂应附有质量保证书。
所有焊接材料的管理和使用按产品使用说明书及有关规范执行。
J507焊条使用前必须经300～350℃1小时烘干，并置于保温箱，使用时需置于保温筒内，随用随取，当天未用完的焊条需存放在保温箱内。
2）焊接工艺评定及焊工资格
（1）本工程按TB10212-98规范进行焊接工艺评定。
以前已做的具有相同材质、相同焊接方法并有正式报告的工艺评定，可以覆盖本工程焊接工艺的，由质检部门提交编制完成的工艺评定计划书和焊接工艺评定文件，经监理认可后，方可在本工程中使用。
（2）焊工须经考试合格，并取得相应项目的合格证书才可上岗操作。
质检部门应将合格证书复印件交监理备案。
本公司焊工为船舶、压力容器及劳动局验发的合格证
3）焊接工艺
3.1焊前准备
（1）所有的焊接，均应按照批准的焊接工艺评定试验要求进行，若存在与焊接工艺要求不一致的变化，需重新进行焊接工艺评定试验。
（2）焊工必须熟悉焊接工艺要求，明确焊接工艺参数。
（3）下雨时，露天不允许进行焊接施工。
（4）焊缝表面应清洁干燥，无浮锈、无油漆（车间底漆除外）。
若焊缝区潮湿，应采取措施使焊缝左右75mm范围内干燥。
3.2焊接环境
焊接作业环境应符合以下要求：
（1）.焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s时，应社防风棚或采用其它防风措施。
制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时，也应按以上要求设挡风装置。
（2）焊接作业区的相对湿度不得大于90%；
（3）当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施。
4）焊接接头
以下所列坡口型式为本工程所使用的基本坡口型式。
制造车间可根据设计图纸及相关要求，结合工艺评定，选择采用具体的接头型式。
每一种型式的具体要求如坡口角度、间隙、焊脚高度等，要符合GB985-88、GB986-88规范的规定。
5）钢构件焊接制作过程的变形控制及措施
结合以往工程成功经验，确定以下原则：
（1）在构件长度方向和宽度方向增放焊接收缩量，根据安装顺序在部分分段单侧增放切割余量；
（2）在H型或T型焊合断面，对其翼缘板采取反变形的措施，以消除角变形；
（3）在对称断面的焊接时，采取两面对称同时施焊的方法，减少侧向变形和扭曲；
（4）在复杂构造节点，采取先焊变形大的，后焊变形小，或者采取强制变形的措施；
（5）采用变形小的焊接方法如CO2气体保护焊等；
（6）采取焊后火工矫正的方法等。
●在装配和焊接时注意各相邻板件的定位尺寸准确性，经常检测构件的变形，调整焊接速度和有关参数，确保焊接质量。
●在对构件进行矫正时，要求严格按照工厂施工的规定，先制定合理的矫正方案，再进行构件的矫正。
焊接完毕，所有焊缝必须进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、夹渣、未焊透、弧坑和超相关规范规定的要求。
6）钢构件涂装
（1）钢材预处理阶段:
号料前，钢板型钢预处理除锈并喷车间底漆；成型加工后的U型肋，喷砂除锈，内部喷涂环氧防锈漆。
（2）钢箱梁分段工厂制作阶段：
分段制作后，整体喷砂除锈，分别喷涂相应的底漆、中间漆及部分面漆；箱梁内部为全部面漆，箱梁两端部为全部面漆，箱梁下部及侧部为一道面漆。
（3）钢箱梁现场安装阶段：
钢箱梁现场安装后，进行涂装修补，并分别喷涂相应的底漆、中间漆及面漆；最后统喷一道面漆；箱梁（桥面）上表面不作任何涂漆。
四、钢支架布置
（1）根据分段情况和现场的道路交通实际状况，吊装时需要设置8个临时安装钢支架。
●根据箱梁底部线形和标高，在钢支架上端平台上设胎架模板，对应于结构的主筋（腹板或隔板）布置，线形应与结构底部吻合；钢支架下端与路基板焊接，路基板接触的土地表面需平整压实；
●两端横梁LH50、LH51下各设置两个钢支架，对应于横梁腹板和隔板相交出布置，间距9.9米。
支架之间通过斜撑连接，并通过斜支撑及围框结构与砼柱连接；
●西侧纵梁三个分段下设的钢支架紧邻汶水路高架，支架上伸出的临时拉钩勾住汶水路高架的防撞墙，以提高支架的单向侧向稳定；支架之间通过斜撑连接，保持支架的整体稳定性。
●钢支架单元为角钢格构柱,尺寸1000X1000X2000，高度方向叠加，柱间并用120X80连接板焊接连接，连接板单面3只，一周12只，防止侧向受力倾覆。
（2）钢支架布置图如下：
横梁钢支架布置详图：
立面示意图
平面示意图
（3）纵梁钢支架布置详图：
五、钢结构的现场交通组织方案及吊装
本工程高架桥钢箱梁位于汶水路、沪太路交叉路口，路况复杂，交通流量大。
因此，如何组织好安装与地面的交通关系，关系到本工程钢箱梁安
装的成功与顺利。
现拟定下述交通方案：
1）钢箱梁的大件吊装安排在夜间进行，辅助设置（支撑架的吊设）、装焊工作、涂装工作安排在日间进行；
2）根据现场的安装方案，对交通影响的区域，分阶段进行区域封闭，封闭区域用围栏圈起，并做好交通标识，同时协助有关方面做好交通的管理；
3）施工安全措施与交通安全措施结合，以确保工程的顺利进行。
现场焊接、涂装施工时搭设防护网；
4）日间吊设支撑架时对道路部分区域封闭。
固定封闭区域要在整个钢箱梁分段焊接完毕后，拆除支架，解除封闭。
临时封闭区域在支架搭设结束后即可解除封闭；详见道路交通布置图；
5）夜间吊装施工时，地面吊装分段LH50、LH51、LK-1需对汶水路部分区域道路临时交通封闭，运输停放在沪太路高架的吊装分段（LK-2~LK-6），需对沪太高架单向临时交通封闭。
吊装分段就位后，即可解除封闭；详见吊装作业平面图
（一）~（四）；
LK51钢箱梁分为8个分段，横梁2只，纵梁6只。
先吊装两端的横梁，再吊装中间的纵梁分段。
吊装分段参数和吊装顺序如下：
构件
名称
分段名称
数量
最大尺寸
（长X宽X高）
重量（吨）
横梁分段
LKH50
1
15.2X2.8X2.7
32
横梁分段
LKH51
1
15.2X2.8X2.7
32
纵梁分段
LK51-1
1
24.4X5.3X2.2
51
纵梁分段
LK51-2
1
22.4X5.4X2.3
52
纵梁分段
LK51-3
1
18.6X5.3X2.1
41
纵梁分段
LK51-4
1
18.2X5.3X2.2
40
纵梁分段
LK51-5
1
20.2X5.4X2.3
46
纵梁分段
LK51-6
1
23.9X5.3X2.1
50
合计重量
344吨
吊装设备
现场安装设备为200吨LTM1200/1汽车起重机，额定起重量表如下：
作业半径（米）
吊臂长度
30.5米
34.8米
8
64t
57t
9
64t
56t
10
59t
54t
11
54t
51t
12
49.5t
48t
14
42.5t
42t
16
36.5t
36t
表中数据为起重机在平坦坚固的地面上的数值，实际吊重为上述重量减去吊具、索夹具重量等（约1吨）。
吊车作业典型立面图
吊车主要技术参数
整车重量60吨，配重69吨；
主钩重约1吨；
两侧支腿全部伸出横向宽度8.3米，纵向宽度8.9米；
行驶状态时车长16.1米，车宽3.0米，车高4米。
吊车平面示意图如下：
吊车作业时两侧支腿全部伸出，每一支腿下铺设9.0X1.8X0.3路基箱，共计两只。
吊装作业图
（一）
吊装作业图
（二）
吊装作业图（三）
吊装作业图（四）
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