二环线水东段箱梁安装方案（最终） - 图文

二环线水东段四、五标 安全施工专项方案

二环线水东段（和平大道～中北路延长线） 四、五标钢箱梁及五标人行天桥工程

钢结构运输、吊装

安 全 施 工 专 项 方 案

编制：

审核： 批准：

中交第二航务工程局

2011年3月

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二环线水东段四、五标 安全施工专项方案

1．工程概述 .................................................................... 1

1.1 工程概况 ................................................................................................. 1 1.2 现场平面图 ............................................................................................. 4 1.3 分段划分 ................................................................................................. 5

2．编制依据、原则 .......................................................... 6

2.1编制依据 .................................................................................................. 6 2.2编制原则 .................................................................................................. 6

3．施工总体计划 ............................................................. 7

3.1工程施工内容 .......................................................................................... 7 3.2施工准备 .................................................................................................. 7 3.3工程施工总体计划 .................................................................................. 8 3.4施工场地 .................................................................................................. 8 3.5人力资源配置 .......................................................................................... 8 3.6设备配置 .................................................................................................. 9

4．节段运输 ................................................................... 10 5．安装设计 ................................................................... 11

5.1临时支架设置 ........................................................................................ 11 5.2吊车选型 ................................................................................................ 13 5.3吊索具选择 ............................................................................................ 15

6．安装工艺 ................................................................... 17

6、1安装方案概述 ..................................................................................... 17 6、2钢箱梁吊装 ......................................................................................... 17 6、3天桥主梁吊装 ..................................................................................... 18 6、4施工测量 ............................................................................................. 19 6、5现场焊接 ............................................................................................. 20 6、6工地涂装 ............................................................................................. 23

7、质量保证措施 ............................................................ 25 8、交通组织方案 ............................................................ 26 9、安全措施 ................................................................... 28 10、应急预案 .................................................................. 32 11、文明施工 .................................................................. 37

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1．工程概述

1.1 工程概况

1.1.1二环线水东段五标（和平大道～中北路延长线）红庙立交匝道桥工程

二环线水东段五标（和平大道～中北路延长线）红庙立交为三层互通立交，共设置4条左转匝道及3条右转匝道来实现二环线与中北路延长线的交通转换。4条左转匝道分别为：B、D、F匝道，3条右转匝道分别为：A、C、E、G匝道。除A匝道A6联、A8联采用大跨径钢结构连续箱梁外，其余各匝道均采用基本跨径20m的普通钢筋砼连续箱梁。匝道A6、A8联钢箱梁结构形式如下：

A6跨距31m+36m+31m，合计98m； A8跨距35m+45m+40m，合计120m；

2联计33个分段，其中标准段长10m，最重节段重量控制在45吨以内，分段之间为全焊连接方式。1.44m。钢箱梁由顶板、底板、中腹板、外腹板、隔板、挑臂构造组成。如下图：

其中A6为整体式单箱双室断面；钢箱梁全断面宽7.8m、高1.44m

1）顶板：端头区板厚为40mm，其余为14mm，纵向变化上缘平齐。 2）底板：端头区板厚为40mm，其余为14mm，纵向变化下缘平齐。 3）腹板:均为16mm。

4）横隔板:端头处板厚40mm，其余为14mm。

A8为整体式单箱三室与单箱双室混合变截面；钢箱梁全断面最宽17m、高1.95m。钢箱梁由顶板、底板、内腹板、外腹板、隔板、挑臂构造组成。如下图：

1）顶板：中支座区22mm，其余为16mm，纵向变化下缘平齐。 2）底板：中支座区22mm，其余为16mm，纵向变化上缘平齐。 3）腹板：均为16mm。

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4）横隔板：支座区处板厚为36、20mm，端头处板厚20mm，其余为14mm。 1.1.2二环线水东段四标（和平大道——中北路延长线）主线桥工程L25联

二环线水东段四标（和平大道——中北路延长线）工程采取主线桥高架桥方式，第L25联为钢箱梁结构，桥梁中心线平面由直线构成。考虑消除钢梁及上部结构自重作用和部分活载作用引起的梁体下挠，各跨钢梁加工制造时按园曲线设置上拱，其各跨钢梁的上拱园曲线半径分别为Z82~Z83墩为5566685毫米，Z83~Z84墩为6829579毫米，Z84~Z85墩为18174413毫米，在成桥状态下各跨钢梁呈现向上微拱。

钢梁均采用全焊钢箱梁, Z82~Z85段钢梁全桥宽40.8米，钢梁为单箱五室断面，两侧各挑臂5.17米，钢箱梁两侧挑臂根部高0.58米，端部高0.16米；桥梁纵向间距约2.0米左右设置一道横隔板，在两侧对应的位置设置挑梁。为保证外形美观、内部防锈，挑臂梁下翼缘及箱梁底板之间采用4毫米厚的钢板焊接封闭。

钢梁全长为120.4米，钢箱梁的顶板兼做桥面承重结构，按正交异性板设计，顶、底板厚为14mm，中支点范围板厚加至24mm。顶板上的纵向加劲肋采用“U”形肋、“T” 形肋和板式肋；底板的纵向加劲肋采用板式加劲肋。顶板上的纵向加劲肋全桥通长，底板上的纵向加劲肋在支承横隔板处断开。

箱内纵向每2.0米左右设置的横隔板，中间开设人孔，支点处设置有支承横隔板，支承横隔板在支点位置设有竖向承重加劲肋。当横膈板宽度较窄处无设置人口尺寸空间时，隔板不设置人孔。所有的横隔板和支承横隔板均按铅垂布置。为改善箱体内防腐条件，钢箱梁为全封闭构造，结构形式如下图：

1）顶板：中支座两侧各6200mm处板厚为24mm，其余为14mm，纵向变化下缘平齐；挑梁处为T肋与平肋，其余均为U肋。

2）底板：中支座两侧各6200mm处板厚为24mm，其余为14mm，纵向变化上缘平齐；中支座两侧各6400mm处为T肋，其余均为平肋

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3）腹板：六块腹板板厚均为16mm；

4）横隔板：支座中心处板厚为40mm，端支承隔板板厚20mm，封头隔板为12mm，其余隔板均为14mm. 1.1.3五标人行天桥

天桥主桥平面布置呈“工”字形。主梁为全长52m的单跨简支钢桁架拱，矢高5.5m，计算跨径51.6m，主梁宽4.9m，净宽4.1m，桥面两侧各有一片主桁，主桁中线间距4.6m；上弦杆中心线半径为63.263m，下弦杆中心线半径1664.2；上、下弦中心线在支点处相交。主桁上、下弦杆均为500mm*300mm的箱形杆件，腹杆为280mm*300mm的箱形杆件。主桥人行道采用正交异性钢桥面板，现场焊接与两片主桁下弦间。

天桥两侧均设折返式梯坡道，梯道TD1、TD2长度均为8.0m，总宽均为2.8m，净宽2.5m，坡度为1:2；坡道PD1、PD3长度均为28.8m，总宽为2.8m，净宽为2.6m；坡道PD2、PD4长度分别为12.0m，总宽均为4.3m，净宽4.1m，坡道坡度均为1:8。建设人行过街立交，减少人行过街横道、特别是无灯控人行过街横道的数量，实现人车分离，保证行人安全和车流畅通。

桥跨布置见下图：

桁架拱立面图见下图：

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1.2 现场平面图

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C001000-YZ01ZC0199-YZZ99C02C03C052A1-YZ96C06A11Z962A2-ZZ963A2A10-YZ95C07B02Z95-ZZ95C084A2-YZ94Z94C0C190B00A08B01A09-YZ936A2-ZZ94F01F00C11A079A2A30A318F0A32Z89A333E0A34G03G08G07G04G06G05C04E01D01F02E02D00二环线水东段四、五标 安全施工专项方案

1.3 分段划分

根据钢箱梁结构形式对梁段进行分段（分段形式已经设计单位认可）： 1） A6总体分为11个节段，分段形式见图1-1-1：

图1-1-1 A6总体分段图

2） A8总体分为14个节段，24个小段，分段形式见图1-1-2：

图1-1-2 A8总体分段图

3） L25总体分为7x11=77个节段，分段形式见图1-1-3：

图1-1-3 L25总体分段图

4）天桥主梁桁架拱共分3个节段，安装顺序为先中间，再两侧。安装分段

及安装顺序见下图1-1-4

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图1-1-4 天桥主梁分段图

节段参数

部位 L25联 A8联 A6联 天桥主桁 运输节段数量 77小段 24小段 11 6 最大运输尺寸（m） 长*宽*高 13*6.35*2 10*8*2 10*8*1.5 18*5.8*0.4 备注 最大吊装重量为50吨，一般吊装重量为30~35吨 最大吊装重量为11吨

2．编制依据、原则

2.1编制依据

JTJ 041-2000 公路桥涵施工技术规范 JTG F80/1-2004 公路工程质量检验评定标准 JT/T 722-2008 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件 CJJ 2-2008 城市桥梁工程施工与质量验收规范 设计及施工图纸 招投标文件及合同 施工现场实地踏勘资料

建质[2009]87号文《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》 2.2编制原则

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1）安全第一的原则

施工方案的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定。在安全措施落实到位的前提下组织施工。

2）优质高效率的原则

严格执行质量控制程序，加强领导，强化管理，确保质量目标的实现。 3）方案优化的原则

科学组织、合理安排，优化施工方案是工程施工管理的行动指南。对关键工序进行多种施工方案的综合比选，在技术可行，确保安全的前提下选择最优方案。

4）确保工期的原则

根据本工程的工期要求，编制科学合理的施工方案，合理安排工程进度，搞好工序衔接，实施进度监控，实现工期目标。

3．施工总体计划

根据工程情况及平面布置，结合施工现场地物、地貌及本工程工期要求，安装拟采用搭设临时支架，在现场将单元节段梁采用160~200吨汽车吊直接吊装至临时支墩上拼装对接的安装方案（天桥采用80吨汽车吊吊装）。

3.1工程施工内容

将钢梁节段及临时构件在甲方规定时间内运至桥位；现场节段吊装；完成钢结构及临时和永久的工地焊接及焊缝的修补；现场涂装。

3.2施工准备

1、施工方案编制及临时支撑材料的采购 2、临时支撑的制作 3、吊装设备选型

4、安装人员及设备的准备 5、安全文明施工措施

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3.3工程施工总体计划 工序 A8 现场节段安装 A6 L25 天桥安装 3.4施工场地

钢箱梁现场吊装时桥位支架地基为已硬化场地。安装现场预留汽车交通、吊装作业场地及支架堆放、组装场地。临时支架地基要求承载力足够，临时支墩采用直径273mm壁厚8mm的的圆钢管制作。

3.5人力资源配置

人 力 资 源 配 置 表 序号 项 目 工地需求 项目 时间 安装工期1个月 安装工期1个月 安装工期50天 安装工期1个月 备注 2011.4.5可进场安装 2011.4.10可进场安装 2011.4.20可进场安装 2011.4.1可进场安装 备 注 钢结构工程管理人员 1 2 3 4 5 生产、计划 设 备 材 料 质 量 安 全 2 1 1 4 4 钢结构工程技术人员 1 2 3 结 构 焊 接 涂 装 1 1 1

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钢结构技术工人 1 2 3 4 5 3.6 设备配置 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

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起重工 装 配 工 焊 工 电、钳 工 辅 助 工 10 20 40 4 20 设备名称 汽车吊 汽车吊 汽车吊 平板车 货车 叉车 CO2焊机 半自动 埋弧焊机 直流焊机 空压机 千斤顶 手拉葫芦 配电箱 规格与能力 单位 数量 200吨 160吨 25吨 8吨 30KVA 5m3 32吨 10吨 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 个 1 2 2 4 2 2 30 6 2 2 16 10 6 用途 分段吊装 分段吊装 辅助施工 钢箱梁运输 现场倒运 现场倒运 现场焊接 现场焊接 现场焊接 现场焊接 调整 调整 备注 二环线水东段四、五标 安全施工专项方案

4．节段运输

钢箱梁在工厂制造成节段（最大运输尺寸10m×8m×2m，最大节段重量50吨），采用12.5米平板车运输至现场；天桥主梁分段（最大运输尺寸18m×4.9m×0.4m，最大节段重量11吨）。所有节段均为夜间运输，箱梁四周悬挂警示灯标志。运输线路如下：

1）运输线路：由工厂→临江大道→建设八路→和平大道→八大家→工业大道→中北路延长线→安装现场。

备用线路：由工厂→临江大道→建设八路→和平大道→八大家→工业大道→武青三干道→罗家港路（三标方向）→安装现场。

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2） 加固方案：梁段与车箱用钢丝绳手动葫芦拉紧，钢丝绳与主桥结合部用垫木作为护垫以保护油漆。典型装车示意图如下：

尾 挂 警 示 灯侧 挂 警 示 灯侧 挂 警 示 灯

3）由工厂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。运输过程中车队前后跟车联络。

5．安装设计

5.1临时支架设置 1）支架布置

支架采用Φ273×8钢管作管肢，I32a做上横梁，L90×8角钢做剪刀撑及平联，与路面接触处设置0.5×0.5m的钢底板，梁底高度调整采用150~500mm高短钢管实现。一般支架设计如下图（具体布置见各联示意图）：

向

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二环线水东段钢箱梁 安装方案 2）支架强度校核（L25-2-4及L25-10-4为最不利情况） 按最大纵向节段自重40.4吨计算，考虑安装活载等影响，偏载系数取1.25，则管肢（Φ273×8，A=6660mm2）顶最大压力为12.6吨，计算单个支架自重4吨，则管肢最大应力=13.6x10000=20.4MPa<[σ]=160 MPa，满足要求。取压弯6660稳定系数0.6，则稳定应力=34MPa<[σ]，稳定性满足要求且安全储备较大。 3）地基承载力校核 单根管肢柱底最大反力为13.6吨，柱底板尺寸0.5×0.5米。 地基承载力基本容许值取150kPa。 基础应力扩散示意如下图： 取

表层杂填土最小厚度1.1m，其中上部0.2m硬化面层，下部0.9m碎石类碾压土，基础应力扩散角取45度，则基底面积A为8m2。

Pk=γ×1.1 +136/8=22×1.1+17=41.2kPa

修正后的地基承载力特征值：fa=150/1.25=120 kPa 则有：地基承载力2 Pk=82.4kPa< fa=120 kPa，满足要求。

地基处理：在临时支架外框尺寸扩大一米范围内取土换碎石碾压处理，然后在此范围内满铺20cm厚C20混凝土；支架四角通过膨胀螺栓与地基连接。

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5.2吊车选型

起重量按理论起重量的85%考虑

1)、按照吊装重量最大为50吨，选用200吨汽车吊进行吊装，吊装时尾部回转半径为4.5米。臂长26.8米时，最大幅度可达到10米，起重量58吨（含吊钩1吨）。

200吨汽车吊起重性能表见下表：

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2)、对于一般节段，其吊装重量最大为35吨，选用160吨汽车吊进行吊装。吊装时尾部回转半径为4.35米。臂长26.4米时，最大幅度可达到12米，起重量40吨（含吊钩1吨）。

160吨汽车吊起重性能表见下表：

3)、对于天桥主梁，其吊装节段重量最大约为11吨，选用80吨汽车吊进行吊装。吊装时臂长28.5米，最大幅度可达到12米，起重量15.8吨（含吊钩0.36吨）。

80吨汽车吊起重性能表见下表：

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5.3吊索具选择

最重节段吊装4点起吊，按钢丝绳角度60度，节段最大重量50吨计算，则单绳最大拉力F=吨。

1)、卸扣选择：选用S-DW20型卸扣，额定起重量20吨。

2)、钢丝绳选择：根据最大单绳拉力17.3吨，安全系数取规范上限值8，则钢丝绳破断拉力需大于17.3×8=138.4吨即1384kN。选用抗拉强度为1770N/mm2，直径52mm的钢丝绳（6×37+FC）。此钢丝绳破断拉力为1410kN>1384kN,满足要求。

3)、起吊吊耳设计

吊耳板选用δ28mm钢板，材质Q345。

50=14.4吨，考虑荷载不均衡系数1.2，则最大拉力17.3

4xsin60?

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吊耳受力按17.3吨计算

Q345许用应力：[σjy]=110 MPa，[σk]=180 MPa σjy=173000/（28×60）=102MPa<[σjy]

σk=17.3×（902+302）/（902-302）=21.6 MPa<0.8[σk] 吊耳板连接焊缝校核：

σf=（173000×sin60°）/（20×200）=37.5 MPa ιf=（173000×cos60°）/（20×200）=20.4 MPa 则：

37.52?20.42?42.7 MPa<180 MPa 满足要求 4)、吊点选择

吊点选择在钢箱梁的两端，在腹板与隔板交叉处，吊耳焊在盖板，吊耳焊缝需探伤检查，Ⅱ级合格。 中交第二航务工程局有限公司 16

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6．安装工艺 6、1安装方案概述

二环线水东段钢箱梁L25联共分77个节段，A8段分24节段，A6节段分11节段。最大重量50吨，一般节段重量30~35吨，现场采用临时支架支撑节段，160~200吨汽车吊由首段向尾段（纵向分段由中间向两边吊装）方向逐节吊装节段，临时支撑安装在吊装该纵向分段前。天桥主梁共分6段，现场采用临时支架支撑，80吨汽车吊由中间相两边逐节吊装节段。

6、2钢箱梁吊装

以 L25联的安装为例： 1）

首先安装靠近Z82墩的首段L25-1-4节段（长度为10275mm）临时

支撑，用全站仪测量好临时支撑的标高及中线；吊装L25-1-4节段。 2）

安装L25-1-3和L25-1-5的支座或者临时支座和临时支架，用全站仪

测量临时支撑标高以及中线。依次吊装L25-1-3和L25-1-5节段。定位后码好焊接纵缝。 3）

安装好节段L25-1-2及L25-1-6的临时支撑，用全站仪测量，调整好

临时支撑的标高及中线；吊装L25-1-2及L25-1-6节段。码好焊接纵缝。 4）

悬臂分段L25-1~11-1和L25-1~11-7在一跨2~6号纵向分段装焊完成

后有布置于箱梁顶的吊车吊装。 5） 6）

依次向后安装余下节段的临时支撑及对应节段；

在安装下一跨节段时，为保证箱梁节段拱度曲线要求，前一安装跨

均布仍应设置不少于3处临时支撑。

注意：节段吊装前支座应安装到位（支座锁死，全桥安装完后解锁）

7）节段定位

节段横向定位采用定位码板定位的方法：在已吊装节段接缝处安装定位码板，保证节段间6mm间隙；节段纵向定位通过测量对应节段控制点，用限位板定位的方法：将吊装节段下底板的安装线在支架上划好，限位板焊接在支撑横梁的上面，使限位板与钢箱梁下底板边缘对齐。 节段水平位置的调整利用对拉螺杆实现。

节段标高定位通过测量确定，采用短管立柱在安装前直接调好高程，

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局部调整利用32吨千斤顶完成。 8）临时支架的拆除

支撑架的拆除在一跨装焊并涂装完成后进行，首先割除支架横梁上短管立柱，箱梁受力转换于墩顶支座上。拆除支架上横梁，支架转换为2米见方独立的井字柱（单个最大重量4吨），利用8吨叉车（自制抱箍）整体转场。

（注意：A6存在压重区，支架拆除必须在压载物装载后进行）

L25、A6、A8节段吊装的临时支撑布置、吊装步骤及吊车站位见附图。

6、3天桥主梁吊装

主梁临时支架布置图

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