匝道桥钢箱梁吊装施工专项方案[优秀工程方案]

目录

一、工程概况 (3)

1、工程位置 (3)

2、工程概量 (3)

3、钢箱梁结构 (3)

4、工程难度 (3)

5、构制作块体拆分 (3)

6、工作内容 (5)

二、编制依据规范 (5)

三、施工平面图 (6)

四、工程工期计划 (6)

1、工期总体计划 (6)

2、施工进度计划 (7)

五、施工场地规划 (8)

1、道路和吊装场地规划: (8)

2、施工场地回填要求 (9)

六、施工流程 (10)

1、施工总体流程 (10)

2、施工工艺流程 (10)

七、临时支架 (11)

1、临时支架布置 (11)

2、支架材料选型 (12)

八、起重设备 (15)

1、吊车设备选用 (15)

2、绳索、卸扣选型 (19)

九、吊点布置及吊耳设置 (21)

1、吊装重量 (21)

2、吊点布置 (21)

3、吊耳制造采用和遵循规范标准 (22)

4、吊耳结构 (22)

5、吊耳设置部位及数量 (23)

6、吊耳强度验算 (24)

7、吊耳加工与焊接工艺要求 (25)

十、施工安装 (26)

1、整体安装工序与目的 (26)

2、梁段构件安装顺序 (26)

3、施工安装工艺流程图 (27)

4、安装准备工作及人机投入计划 (31)

十一、质量保证体系与保证措施 (32)

1、质量管理保证体系组织架构 (32)

2、关键质量要素控制 (36)

十二、安全保证体系与保证措施 (41)

1、安全保证体系 (41)

2、安全保证措施 (42)

3、环境保护的措施 (42)

4、现场成品保护 (43)

十三、安全应急预案措施 (43)

1、安全组织机构及职责 (43)

2、应急救援人员职责 (43)

3、应急救援预案启动条件 (44)

5、应急救援中资源的配备 (44)

6、预防与预警 (45)

7、应急响应 (45)

一、工程概况

1、工程位置

2、工程概量

匝道第联的钢箱梁共3跨,长度为:23+30+23m,钢箱梁高度为1.3米,宽度为10米；钢结构重量约326t。

匝道第联的钢箱梁共3跨,长度为:28+48+28m,钢箱梁高度为1.3-2.5米,宽度约10米；钢结构重量约512t。

3、钢箱梁结构

匝道桥的截面为单箱双室,结构特点为盖板(顶、底板)包腹板,其中腹板上下主角焊缝要求全熔透。在腹板两侧设有悬臂挑梁,箱型桥面的顶底均设有通长纵向加劲肋,横隔板在箱室内按1500—2021mm间距均布。

匝道桥的平面曲线变化范围较小,在宽度方向有等宽节段和变宽节段的区别；箱体底面的横向坡度和匝道纵向(线路长度方向)均有变坡设置。

4、工程难度

4.1、工程安装位置位于立交匝道上方,构件吊装难度大。

4.2、现场施工场地道路进出拥挤,构件进场比较麻烦。

4.3、临时支架难搭设,部分支架搭设的高度高、制作安装均繁琐、工作量大。同时,构件吊装

作业点多,路面回填点也多。

4.4、施工交叉作业点多,现场人机流动负责,施工作业安全措施要求高。

4.5、钢箱梁舱内作业高度有限(1.3米),构件安装和焊接不适人体操作高度,施工难度大。4.6、现场施工均属高空作业,施工安全要求高。

4.7、工程工期紧、质量要求高。

5、构制作块体拆分

5.1、A匝道钢箱梁

A匝道钢箱梁制作分段示意图,如下图所示

A匝道共3跨,分6节段进行制作和安装(L3梁段分成2个节段)。主梁与悬臂梁整体制作然后分开发运和安装,每个节段主箱梁1个块体,悬臂梁2个块体。

5.2、B匝道钢箱梁

B匝道钢箱梁安装与制作分段示意图,如下图所示

B匝道共3跨,分11节段进行制作和安装,主梁单体制作与两侧悬臂梁分开,每个节段主箱梁1个块体,悬臂梁2个块体

6、工作内容

6.1、厂内工作内容

1)、钢箱梁原材料的采购、验收,钢箱梁制作、以及其他材料的采购；

2)、钢箱梁下料、加工、单元件制造、总装匹配制造、厂内转运、涂装、存放；

3)、负责完成钢箱梁的运输及防护；

6.2、桥位安装现场工作内容

1)、临时支架制作、安装、拆除。

2)、钢箱梁的现场安装、焊接及最终涂装。

二、编制依据规范

(1)XX市桥梁设计规范》(CJJ11-2021)

(2)XX市桥梁工程施工与质量脸收规范》(CJJ2-2D08)

(3)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2021)

(4)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2021)

(5)《公路桥涵饭结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)

(6)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2021)

(7)《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)

(8)《公路桥梁杭震设计细则》(JTG/T D60-01-2021)

(9)《公路桥粱坑风设计规范》(JTG/T D60-01-2021)

(10)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2021)

(11)《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1一2021)

(12)《桥梁用结构钢》(GB/T 714-2021)

(13)《铁路桥梁钢结构设计规范》(GB10002.2一2021〕

(14)《铁路钢桥制造规范》( TB10212一2021)

(15)《XX市南三环中州大道立交匝道钢箱梁施工图》(XX市市政工程勘测设计研究院)

(16)《低合金高强度结构钢》(GB 1591-1994)

(17)《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》(GB 10433-2021)

(18)《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JT/T 722-2021)

(19)《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》(GB 8110-1995)

(2021碳钢药芯焊丝》(GB/T10045-2021)

(21)《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》(GB 5293-1999)

(22)《二氧化碳气体保护焊工艺规程》(JB 9186-1999)

(23)《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ 81-2021)

(24)《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276—2021

三、施工平面图

四、工程工期计划

1、工期总体计划

1)、现场开工日期:暂定10月18日开始吊装。实际已甲方通知和现场具备条件为准。

2)、施工工期:暂定:35天。

2、施工进度计划

五、施工场地规划

1.2、B匝道场地吊车站位和构件运输道路规划

2、施工场地回填要求

2.1、宽度要求

1)、所有构件进场道路和汽车吊行走道路须回填并用压路机夯实。回填路面宽度要≧5米,转弯处要﹥9米。构件运输进场道路两侧7米宽度内不得有障碍物。

2)、构件吊装场地吊车站作业区域要求回填﹥16米×10米。区域内回填夯实。同时,经核查吊车站位下XX市政管线或高压线等。

2.2、强度要求

1)、构件进场道路:

构件运输道路须推平回填砂石后夯实处理。回填前道路淤泥或杂物必须清理干净,管沟或线管沟做加强和回填处理。回填时进行分层夯实,每次夯填厚度为30cm～50cm。同时,回填后在道路上方铺设钢板进行保护。

2)、吊车吊装场地强度要求:

吊车吊装时最大压力N=吊车吨位+吊装构件最大吨位=260T+56T=316T。

吊车吊装承载面积(路基箱)S=1.5×1.5×4=9㎡。

吊车吊装场地强度要求﹥P=N/S=316/9=35.11T/㎡。

3)、吊车场地回填后使用前,先对回填场地强度进行试压检测。检测方法为在回填吊车场地面

铺设1.5米×1.5钢板。钢板上方铺设型材,保持钢板各面受力均匀。在型材上方堆放沙袋进行试压。检查场地强度是否满足﹥P=N/S=316/9=35.11T/㎡。如果不满足则继续回填夯实处理,直至满足强度要求为止。

六、施工流程

1、施工总体流程

根据现场实际情况和施工条件,现场施工总体流程为:先进行A 匝道安装/焊接,A 匝道安装结束后再进行B 匝道安装/焊接。

2、施工工艺流程

七、临时支架

1、临时支架布置

A匝道临时支架布置图B匝道临时支架布置图

2、支架材料选型

根据构件分段统计表可知,B 匝道L1梁段安装全部构件安装时的搭接处支架受力为最大部位。G N =77T(含人行走道)。L1梁段构件全部安装时,支架支撑力F= G N /2=77/=38.5T 。L1梁段主要支撑力由2个支撑钢管支撑。则平均每根管抗压力N1=F/2=38.5/2=19.25T 。

2.1、支撑钢管选型

1)、暂选用材质为Q235的φ351×12钢管作为支撑杆。 2)、钢管支撑抗压强度(P)计算

根据现场实际情况,按支撑管件最长为19米计算。根据撑杆抗压常用标准:L/D ≤100(L 为撑杆长度,D 为选用钢构直径)。19000/D ≤100,则计算出钢管直径:D ≥190mm 。因此,暂选现选材质为Q235,φ351x12的钢管可作为支撑强度进行计算。

(1)、钢管支撑抗压力核算:P a = 2

2)(μιπEI

P a 表示欧拉临界力,E 钢材弹性模量,I 计算杆件截面惯性矩,μ杆件计算长度系数与杆端支撑情况有关,l 杆件长度,Α杆件截面面积. (2)、由于λ=

i

μι和λ=L/i x,回转半径i x 由截面特性可查出i x =11.992cm.

(3)、λ=L/i x =1900/11.992=158.44。(L=19米) Q235材质钢管E ＝2.06?1011Pa,A=127.8cm 2。

把A 、E 、λ代入P a =2

2)

(μιπEI =π2EA/λ2=3.14×3.14×2.06*1011(Pa)×127.8(cm 2)

÷202132=3.14×3.14×2.06×107×127.8÷127.82(N)= 103.4t 。 则P a =103.4T 。

P a =103.4T ＞N=19.25T,安全系数为5.37,满足施工要求。现采用材质为Q235,φ351×12的钢管做支撑,以增加施工安全性能。 2.2、横梁型钢选型

选用材质为Q235b,型号为40b 工字钢做横梁,横梁设计长度为3米。横梁上方设置距离900mm 的4个梁段支点,见下方示意图所示:

1)、横梁最大抗弯强度计算

⑴、最大抗弯强度计算公式:Mmax=Wf ⑵、40b 工字钢截面模量W:

W=1/6H[BH 3-(B-b)h 3]=1/6×40[14.4×403-(14.4-1.25)×(40-2×1.65)3] =1810.6cm 3 型钢抗拉强度标准值:f=210N/mm 2

⑶、单根工字钢梁最大抗弯矩:

Mmax=Wf=1810.6cm3×210N/mm2 =380.23KN.m 即40b工字钢最大抗弯强度=38T.m。

B匝道L1安装时最大重量为38.5T,在I40b横梁上设置4个支点,同时保证4个支点同时受力均匀,则每个支点受力为FN=9.63T。各支点与支撑管距离为0.9米。则最大力矩M1= (38.5/4)×0.9(T.m)=8.67T.m＜38T.m。满足施工要求。

支撑钢管间的横、纵向连接件用18b槽钢,斜撑连接件用角钢L75×10。整个临时支撑件焊接成整体组成稳定结构。

19m高支架顶部采用拉缆风绳(两层,每层至少四根)的方法解决其稳定性,底部采用地锚与地面铺设钢板焊接固定。

2.3、支架混凝土浇筑抗压强度要求

1)、最大支架受力点:

B匝道支架有6个支架底部须浇筑混凝土,支架最重压力为B匝道(L4+L2)的支架部位。L4=66T,L2=37T.

⑵、压力N=(37+66)/2 + 支架自身重量(9T)=60.5T.

⑵、单个支墩钢筋笼基础混凝土浇筑面积为:S=3×3=9㎡.(浇筑厚度根据需要确定厚度)。

⑶、C25混凝土抗压强度值为16.7N/mm2 =1670T/㎡﹥P=N/S=60.5/9=6.8T/㎡。满足施工要求。

2)、混泥土梁抗压承载力

A匝道有5个支架落在混凝土主梁上,B匝道有3个支架落在混凝土主梁上。A、B匝道8个支架中,最大受力点为A匝道的L4与L2环口对接处,受力为60T。

(1)、主梁抗压措施:采用2021板铺装桥梁面,每个支架底部铺设整版钢板面积S=2.5m×

2.5m=6.25㎡,钢板上方用5米的40B工字钢焊接加固,同时用钢板把40工字钢与桥面路面垫平。如下图所示:

⑵、混凝土主梁承载抗压强度要求﹥P1=N/S=60T/6.25㎡=9.6T/㎡。

(3)、经核查原107国道立交桥图纸,(设计图纸C40的抗压强度为26.8N /mm2)因为P2﹥P1,因此混泥土梁抗压承载力满足钢管临时支架施工要求,同时根据评审专家的意见,需要摆放临时支架的桥梁处进行原桥的状态监测预警,例如标高等监测措施等。

八、起重设备

1、吊车设备选用

1.1、吊车站位放样图及综合评估表

1)、A

2)、吊车站位点、作业数据统计、吊车选用综合评估表(主箱梁阶段吊装不含悬臂梁重量)

由上表可见,A匝道选用260T液压汽车吊满足施工现场主梁构件吊装要求。

3)、B匝道吊车站位放样图及综合评估表(主箱梁阶段吊装不含悬臂梁重量)

高度站位放样

4)、吊车站位点、作业数据统计、吊车选用综合评估表(主箱梁阶段吊装不含悬臂梁重量)

吊点构件编号构件重

量(T)

吊车作业

半径(M)

主臂作业

长度(M)

260T汽车起

重能力(T)

是否

满足

安全系

数

1

L2-1主箱梁28.00 14 22.60 61.90 ∨ 2.21 L4主箱梁49.00 15 23.00 54.00 ∨ 1.10

2 L1主箱梁45.00 14 22.60 61.90 ∨ 1.38 L2-2主箱梁28.00 11 22.00 74.00 ∨ 2.64 L3主箱梁33.00 14 22.60 61.90 ∨ 1.88

3 L1主箱梁45.00 1

4 22.60 61.90 ∨ 1.38 L2-2主箱梁28.00 11 22.00 74.00 ∨ 2.64 L3主箱梁33.00 14 22.60 61.90 ∨ 1.88

4

L2-1主箱梁28.00 15 23.00 54.00 ∨ 1.93

L4主箱梁49.00 15 23.00 54.00 ∨ 1.10 由上表可见,B匝道选用260T液压汽车吊,满足主梁吊装要求。

因此、构件吊装起重设备选用260T汽车吊,满足现场整体施工要求。

1.2、260T汽车吊性能表

1.3、悬臂梁构件吊装吊车选型

1)、吊装高度最大约H=16米。

2)、吊车作业半径R=10米。主臂L≥2021

3)、80T汽车吊R=10米,L=22～24米。起重能力F=17T＞11.6T(最重悬臂梁的重量)安全系数为1.46,因此选用80Ｔ汽车吊,满足悬臂梁吊装要求。

80T汽车性能表

2、绳索、卸扣选型

2.1、卸扣选型

主梁构件吊装最重构件为56T。吊装时采用4个卸扣吊装,每个卸扣受力为19.72T。根据卸扣力学性能表,该工程选用4个80T卸扣吊装主梁。,最大破坏拉力=32021安全系数约为16

2．2、吊装绳索选型

主梁构件吊装最重构件为56T 。吊装时采用4均等钢丝绳吊装,吊装角度为60度。如下图所示:

FN

根据吊装绳索示意图示:

每根钢丝绳受力为F(G)=56/4/ sin600=16.17T。根据多跟钢丝绳吊装不平衡系数要求取K=0.82,则每根钢丝绳的受力为F=16.17/0.82=19.72T,选用6×37直径为60mm钢丝绳进行吊装,最小破坏力为:156T,则安全系数为7.91倍,满足吊装施工要求。

以上的卸扣、钢丝绳、吊机须开具合格证,性能参数表等证明书,吊装人员的专业资格证等须俱全(复印件作为方案附件)。