(9.5m、18.5m)利民桥钢箱梁吊装施工方案新上报

利民桥钢箱梁吊装施工方案

第一章 工程概况

一、古运河平桥工程概况

本工程线位处古运河河岸宽度约为60米，航道等级为VII级，通航净宽为18米，净高为3.5米，最高通航水位为+2.55米，常水位为+1.25米。本桥上部结构布置为：10m(预制空心板梁)+45m(钢箱梁)+13m(预制空心板梁)，横向分四幅布置:主线高架右侧为一幅,桥宽18.5米;主线高架左侧为三幅,内幅桥宽8.5米,中幅桥宽7米(上桥匝道),外幅桥宽9.5米。基础采用单排桩基础，桩直径取1.2米，墩台帽均采用重力式。

二、气象水文地质条件

该桥项目区内，年平均气温15.6℃，极端最高气温38.9℃，极端最冷气温-12.5℃，年平均雨日126天。常见的气象灾害有台风、暴雨、连阴雨、寒潮、冰雹和大风等。梅雨期常年出现在6月15日至7月10日，以其兼有暴雨和连阴雨的特点，是无锡市最易出现洪涝灾害和防汛最紧张的时期。下部结构施工期间制定雨季施工措施。桥位处工程地质条件均较好，均为粉质粘土层。

三、工程特点（涂装、加工制造、安装）

古运河平桥跨度布置为:(10+45+13)m， 其中中跨采用等高度简支钢箱梁，钢箱梁全长出44.9m，梁端缝5cm。钢箱梁立面处在半径为700m的竖曲线上。钢箱梁横向分三幅，箱梁宽度为：18.5 m 、9.5 m 、8.5 m。钢箱采用工厂分节段制造、工地现场焊接节段缝的形式，单幅主梁的工厂制造节段共17段，边支点附近节段长3.05 m；中间标准节段长2.5m；跨中节段长3.8m。为保证钢箱梁成桥后的线形，分别对四种不同宽度的钢箱梁进行了预拱度设置。

18.5 m宽钢箱梁采用单箱双室截面，底板水平设置，顶板设置2%单向横坡，边腹板采用斜腹板，腹板倾角为1/4，中间腹板采用直腹板。钢箱梁中心线处梁高1.9m。钢箱两侧悬臂长3.55m，南侧悬臂根部高0.7m，端部高0.3 m，北侧悬臂根部高0.8m，端部高0.35m。

9.5 m宽、8.5 m宽钢箱梁采用单箱单室截面，底板水平设置，顶板设置2%单向横坡，边腹板采用斜腹板，腹板倾角为1/4，中间腹板采用直腹板。钢箱梁中心线处梁高1.8m。9.5 m宽、8.5 m宽钢箱两侧悬臂长1.5m。9.5 m宽钢箱梁南侧悬臂根部高0.6m，北侧悬臂根部高0.5m，8.5 m宽钢箱梁悬臂根部高两侧0.6m。

钢箱梁的顶板为正交异性板，板厚为16mm，顶板采用“U”形肋和板式肋两种纵向加劲肋。行车道位置的顶板用“U”形加劲肋，人行道位置的顶板用板式肋加劲；底板板厚16mm，纵向加劲肋采用“T”形肋加劲；腹板板厚16mm，竖向加劲肋采用“T”形肋加劲，腹板水平加劲肋采用“L”形肋加劲。

钢箱梁悬臂采用托架的形式，托架腹板厚12mm，底板厚16mm，底板宽320mm。

钢箱梁纵向每2.5米设一道中间横隔板，中间横隔板采用12mm厚的空腹式隔板，中间开设人孔，隔板采用板式竖向肋加劲。在边支点顶设端横隔板，端横隔板采用16mm的实腹式隔板，并在支点处设板式竖向支承加劲肋和中间竖向加劲肋。端隔板设置过人孔以方便梁端维护，设置水密门进行密封，且密封在端隔板内侧。为改善箱内防腐条件，钢箱梁为全封闭构造，梁端附近的底板进人孔在施工完成后采用水密门封闭。

钢箱梁划分为17个梁段，采用全焊结构。钢箱梁主材为Q345qD，辅助结构采用Q235B。 设计要求用于该桥的防腐涂料不但具有优良的耐盐雾耐酸碱等防腐性能，还必须具备优异的耐候性，防腐设计年限须达到二十年以上。认真组织施工、全方位严格监理才能确保上述目标的实现。该桥钢箱梁外表面、内表面、桥面顶板表面、维护栏杆及防撞墩四大部位须进行涂装施工。

根据设计说明，针对本桥结构的特殊情况和设计文件的要求，对于钢梁内、外表面喷砂除锈清洁度达到Sa2.5级，再采用底漆——中间漆——面漆喷涂的涂装工艺；本工程涂装是在本梁段桥位拼装前对梁段进行喷涂，必然造成工程后期需要补涂的部位太多，质量难以控制，而且施工时容易

损伤已经涂装好的部位，缺陷修补和为数众多的焊缝补涂会直接影响涂装的外观质量。

1、本工程系全焊钢箱梁，钢箱梁内表面焊有大量的U肋、加劲板，形成喷砂的死角，给涂装前的表面处理、油漆喷涂增加难度。

2、钢箱梁完成吊装和现场焊接后，除了人孔与外界空间相通外，内部形成了一个密空间，使得梁段间横沟环缝的涂装处在密闭空间中，除了增加了涂装作业难度外，还要特别注意作业时的安全防爆措施。

3、底板横沟环缝涂装属高空作业，要在保证作业人员人身安全的前题下确保涂装质量，又要防止高空坠物，保证过往船只安全。

4、本工程涂装施工应注意与钢箱梁拼接和桥位梁段安装、土建工程的配合，并与它们的相互关联，互为交叉，施工方案应编制交叉计划和措施，避免延误工期。要满足设计要求的涂层厚度，必须有相应的、规范喷涂道数、涂膜干燥时间，施工安排工期计划的时候，不应忽视上述因素，否则将使工期计划既缺少周密性，又会影响涂膜质量。

5、本工程最大钢箱梁宽度为18.5m，为保证钢箱梁的安装质量，应采取以下针对性措施：

1）钢梁吊装单元吊点布置在钢梁横隔板位置，减少吊装引起的构件变形。

2）钢梁运输时的支承点布置在节点位置，支承形式必须考虑对节点的保护，避免运输过程中构件产生变形。

第二章 编制依据

1、施工招标文件， 2、古运河平桥施工图，

3、《铁路钢桥制造规范》（TB10212—98） 4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000） 5、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2004）

6、《气焊，手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB985-88）

7、《埋弧焊焊缝破口的基本形式与尺寸》（GB986-88）

8、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T8923-88）； 9、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）； 10、《金属和其它无机覆盖热喷锌、铝及合金》（GB9793-97）；

第三章 施工计划

一、施工准备阶段从8月15日至10月15日结束。 二、施工阶段：

[1] 18.5m宽钢箱梁：2009年10月27日---2009年11月5日 [2] 8.5m宽钢箱梁：2009年11月6日---2009年11月15日 [3] 9.5m宽钢箱梁：2009年11月16日---2009年11月25日 三、机械设备器具供应计划：（详见机械设备进场计划表）

机械设备进场计划

第四章 施工工艺技术

一、吊装设备

根据本工程吊装施工特点，拟投入主要设备如下：

（1）120t/40m、170t/50m架桥机各一台，其中170t/50m架桥机用于18.5m宽幅钢箱梁吊装，120t/40m架桥机用于8.5m、9.5m宽钢箱梁吊装。 （2）φ430mm×6mm钢管桩28根，10m/根，用于水中临时墩搭设桩基。 （3）贝雷片146片，加强弦杆292支，支承架54副，用于临时墩搭设。 （4）φ500mm钢砂桶30只，设计承载能力50t/只。 （5）50t汽车吊1台，用于架桥机拼装、拆卸。 （6）打桩船1艘，用于钢管桩打设。 二、人员组织

吊装施工特种作业人员持证上岗，上岗前做好施工技术交底及安全技术交底，办理相关保险并检查身体，配备人数满足施工需求。 三、施工准备

钢箱梁吊装施工前，两端10m、13m跨预制空心板梁架设完毕，并浇筑铰缝及桥面水泥混凝土铺装。施工现场接通施工用电，布置设备堆场及架桥机拼装场地。

四、架桥机拼装及检测

架桥机拼装按架桥机说明书进行，其前支腿架设于13m跨径空心板梁梁端，中支腿架设于10m跨径空心板梁梁端，后支腿架设于台后路基，所有支腿下铺设20mm钢板分散受力，桁架下口至桥面净空≥2.5m。架桥机拼装完成后向专业检测单位报检，经专业检测单位检验合格，颁发相关证书后方可投入使用。

五、临时墩钢管桩打设（详见图G-04）

（1）主线右侧18.5m宽幅钢箱梁下临时墩与老桥桥墩平齐，南长街侧打设两个钢管桩临时墩，塘南路侧打设一个钢管桩临时墩，每个临时墩支承桩由4根φ430mm×6mm钢管桩组成，墩顶采用1200mm×1200mm×10mm钢板焊接相连。南长街侧墩顶标高为2.45m，与老桥1#墩承台顶齐平。塘南路侧墩顶标高为5.7m，与老桥2#墩现有墩顶齐平。入土深度均为5米。 （2）主线左侧8.5m宽钢箱梁借用老桥墩搭设临时墩，不需打设钢管桩。 （3）主线左侧9.5m宽钢箱梁下临时墩与老桥桥墩平齐，南长街侧打设两个钢管桩临时墩，塘南路侧打设两个钢管桩临时墩，每个临时墩支承桩由4根φ430mm×6mm钢管桩组成，墩顶采用1200mm×1200mm×10mm钢板焊接相连。南长街侧墩顶标高为2.45m，与老桥1#墩承台顶齐平。塘南路侧墩顶标高为5.7m，与老桥2#墩现有墩顶齐平。入土深度均为5米。

六、预埋件设置

（1）1#桥墩承台处预埋件设置

1#墩承台前进方向一侧需设置四联贝雷支架（见图），该承台设计外挑长度不能满足要求，为此需预埋36b双拼工字钢。预埋36b双拼工字钢外挑1m，横向间隔3m设置一道，为改善悬臂端受力，每道工字钢下设16#双拼槽钢斜撑，如下图所示。

老桥桥墩预埋件设置

老桥桥墩上需搭设贝雷支架或布置钢砂桶，为保证支架及砂桶的稳定，适量保留老桥墩墩身钢筋，以利用与贝雷架或砂桶焊接。

（3）临时墩预埋件设置

双组临时墩钢管桩平台顶面与老桥承台顶面平齐，便于贝雷架搭设，18.5m宽幅钢箱梁塘南路侧临时墩采用φ600mm×8mm螺旋钢柱筒调节标高，顶面设置钢砂桶，相关预埋件按要求设置。 七、贝雷支架及钢砂桶搭设

贝雷支架在施工现场桥头部位拼装成形，用汽车吊安装到位。钢砂桶按现场实测标高推算高度，装入干燥、洁净的黄砂后用试验压力机压至设计吨位。贝雷支架及钢砂桶安装就位后及时用电焊与各类预埋件相连。 八、钢箱梁的运输：

钢箱梁运输是本工程的重点与难点，也是本工程的关键所在，所以必须对其进行严格的论证和商讨，在此基础上征得交警部门的认同和批准才可以进行运输。由于构件的特殊性，所以运输定于夜间。 1、构件运输

（1）钢箱梁在钢结构加工厂现场分解后，采用大型平板车运输，两台80吨汽车吊装卸，装卸需均衡平稳、捆扎牢固，装卸完毕后，我方派人员押车运至安装现场。

（2）运输前，对运输道路进行勘察，对不利路段进行考察分析。 （3）根据勘察，必要时与交通部门联系和协调，必要路段配合隔段封路，清除路面及拐弯边上的障碍。

（4）钢箱梁运输时，必须用钢丝绳、倒链把钢箱梁在卡车上固定牢靠。 （5）所有运输卡车运行所使用的道路，必须填平、压实、不允许有坑洼。

（6）运输途中需注意各方面突发事件的发生，正确冷静面对实际情况。 （7）关键桥梁的运输：以桥梁最重一段为主，钢梁宽为3.5米，长18.5米，高为2米，图纸重量为29.125吨。采用50吨超长车进行运输，其它桥梁

可采用正常运输。 （图解）

（8）在车身四个方向安装警示灯，为明显重物运输可适当加上警示旗帜，运输定于夜间运输，必须设置反光标示，以便后方来车明确我方车辆为重物运输车。 2、构件堆放

成品堆放应防止失散和变形。堆放时注意以下事项：

（1）堆放场地应平整干燥，并备有足够的垫木、垫块，使构件得以放平、放稳；

（2）侧向刚度较大的构件可水平堆放，当多层叠放时，必须使各层垫木在同一垂线上；

（3）大型构件的小零件，应放在构件的空档内，用螺栓或铁丝固定在构件上；

（4）同一安装位置的构件应分类堆放在同一地点，以便吊装； （5）构件装车时应注意保护成品，做好保护措施，比如吊装点用硬纸壳包装好，构件堆放构件上下层之间用方木垫好等。同时构件装车时，构件应分类装车和堆放。 九、钢箱梁梁段分割

（1）18.5m宽幅钢箱梁出厂时分割为每节长度2.5m或3m，自重

362641.7kg/44.9m,约8t/m，根据架桥机安装能力，该幅钢箱梁划分为3大块件：①块件长度18m，由6节3m节段组成，自重约144t；②块件长度16m，由4节2.5m节段、2节3m节段组成，自重约128t；③块件长度10.9m，由1节2.4m节段、1节2.5m节段、2节3m节段组成，自重约87.2t。 （2）8.5m、9.5m宽钢箱梁自重分别为3.8t/m(171496kg/44.9m)、4.3t/m(192927.1kg/44.9m)，梁端分割与18.5m宽幅钢箱梁类似，也划分为3大块件。 8.5米宽：

①块件长度18m，由6节3m节段组成，自重约69t；②块件长度16m，由4节2.5m节段、2节3m节段组成，自重约61t；③块件长度10.9m，由1节2.4m节段、1节2.5m节段、2节3m节段组成，自重约42t 9.5米宽：

①块件长度18m，由6节3m节段组成，自重约78t；②块件长度16m，由4节2.5m节段、2节3m节段组成，自重约69t；③块件长度10.9m，由1节2.4m节段、1节2.5m节段、2节3m节段组成，自重约47t 十、钢箱梁吊装及拼接

（1）18.5m宽幅钢箱梁吊装及拼接

钢箱梁①块件节段装车时轴线方向与运输车辆轴线垂直，节段装车依照桩号从小到大的次序装车。运抵现场后，车辆倒入架桥机内喂梁，架桥机用单台天车通过钢箱梁上吊点吊起节段，天车前行。前行至钢箱梁设计位置时用2只3t倒链葫芦牵引钢箱梁旋转90°，落下钢箱梁，节段落下后与前一节段焊接，焊接完成后，依此方式安装下一节段，直至①块件拼装完毕。

随后③块件节段装车依照桩号从小到大的次序，运抵现场后在①块件上拼装，拼装完毕后用两台天车起吊，天车前行，至钢箱梁设计位置时落下，一端支撑于2#墩，一端支撑于临时墩。

最后②块件节段装车依照桩号从小到大的次序，运抵现场后在①块件上拼装，拼装完毕后用两台天车起吊，天车前行，至钢箱梁设计位置时落下，与①、③块件焊接，连为整体。

（2）8.5m、9.5m宽钢箱梁吊装及拼接 与前述（1）方式类似。

图一

图二

图三

图四

图五

（3）为了确保45m整结段钢箱梁的精确度

1）根据图纸要求我们用H型钢制作磨架三付，分别为18m、16m、10.9m； 2）在贝雷架上面布置18m磨架1付，对18m钢箱进行拼装。18m整结拼装完成进行就位安装：18m结段安装完成后将16mH型钢磨架布置在18m结段上面拼装16m结段的钢箱梁。

3）18m段至10.9m安装完成后，我们在18m至10.9m两端制作相应的操作平台，并且在18m，10.9m箱梁两端下口设置靠山3付，及箱梁两边各设置靠山2付，为了确保16m整段结段的顺利安装必提前对合拢跨度尺寸进行详细检查后，用架桥机吊起16m的合拢段，慢慢的放入预设好的靠山内为不出现合拢段变形歪曲等现象，然后对合拢段进行对点焊接。 （4）焊缝外观检验

1）所有焊缝应待焊缝金属冷却后进行外观检查，并填写检查记录备查。所有焊缝不得有裂纹、未熔合、焊瘤、未填满弧坑及漏焊等缺陷，所有焊缝外观质量要求符合下表的规定。 焊缝外观价差允许缺陷

2）外观检查不合格的焊接构件，在未进行处理并满足要求之前，不得进入下一道工序。 焊缝无损检验

无损检测人员必须持有资格证书、经监理工程师确认后方可上岗，且只能从事资格证书认定范围内的工作。

焊缝的无损检测应在焊缝外观检验合格后且在施焊完成后24小时后进行检测。对于厚度大于等于40mm钢板的焊接接头在施焊48小时后进行无损检验。

焊缝的级别、检验方法及检验范围按下表要求执行。

焊缝类别及其超声波探伤范围

钢

焊缝两端各 250-300mm(横向 X 射线 对接焊缝长度大 10% 于 1200mm 时， 中 间加探 250-300mm) 箱梁顶底板、腹板 Ⅰ 超声波 超声波 节段间横桥向对接 焊缝(环焊缝) Ⅰ 100% 100% 焊缝全长 焊缝全长 顶板十字交叉处 X 射线 100% 100%,底板十字 交叉处 20% 腹板间 T 形熔头角 焊缝

箱

纵向对接焊缝

Ⅰ

超声波

100%

焊缝全长

GB11345-89

梁

箱梁顶、底板与腹 板的 T 形熔头角焊 缝 横隔板横向对接焊 缝 Ⅰ 超声波 100% 焊缝全长 GB11345-89

Ⅰ

超声波

100%

焊缝全长

GB11345-89

纵肋对接焊缝

Ⅰ

超声波

100%

焊缝全长

GB11345-89

端横隔板、支座处 横隔板与桥顶底板 坡口角焊缝 Ⅱ 超声波 100%

支座范围全长外 加焊缝两端各 1m GB11345-89

顶板 U 肋坡口角焊 缝

Ⅱ

磁粉

每条焊缝两端各 100% 1m JB/T6061-92

焊缝无损检验等级按下表要求执行

焊缝内部质量超声波探伤质量按下表要求执行。

焊缝内部质量超声波探伤质量要求

对接接头焊缝内部质量还应按下述表格的规定进行射线探伤。射线探伤的焊接接头不得少于总数的10%，并不少于一个接头。如超声波探伤有疑问时，则需作X光射线探伤拍片检查。用于破坏性试验的焊接试板则应全部经过射线探伤。

对接焊缝内部质量射线探伤质量要求（一）

对接焊缝内部质量探伤质量要求（二）

①当Ⅰ、Ⅱ类横向对接焊缝的长度大于1200mm时，还应在焊缝中部加探250-300mm；

②Ⅰ、Ⅱ类焊缝不允许超过直径2.0mm和3.0mm针状气孔；

③检验现场内任意10mm *10mm或10mm*20mm范围内不记点数的气孔数应少于10个，记点数气孔按以下规定：母材厚度小于或等于25mm时，直径小于0.5mm时气孔；母材厚度大于25mm时，直径小于0.7mm的气孔，可定为不记点数的气孔。超过此值的气孔均为记点数的气孔；

④焊缝记点气孔数可用拍片记录气孔实际直径按下表进行换算。点数多者用于厚度上限，少者用于厚度下限，中间厚度的点数按插入法计算取整数；

气孔（包括针孔、点状夹渣）换算表

⑤其它技术要求按《钢熔化焊对接接头射线照相好质量分级》（GB3323-87）的规定。

3）对要求全焊透的角焊缝内部质量按下表规定进行超声波探伤。 角焊缝内部质量超声波探伤质量要求

①超声波一般采用柱孔标准试块，也可采用经过校准的其他孔型试块。 ②如超声波探伤已可准确认定焊缝存在裂纹，则应判定焊缝质量不合格；

③对局部探伤的焊缝，当探伤发现裂纹或其它缺陷时，应连续延伸探伤长度，必要时可达焊缝全长；

④对用超声波不能确认证缺陷严重程度的焊缝，应补充进行X射线探伤拍片，并以拍片结果来评定焊缝缺陷。对接焊缝的内部质量检验与评定也按此要求进行。

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