钢桁主梁拼装施工工艺作业指导书

钢桁主梁拼装施工工艺作业指导书

10.4.1 工艺概述

本工艺标准适用于斜拉桥上部结构钢桁梁安装施工，在钢桁梁安装方案、安装支架设计、钢梁吊装设备、合拢技术和测量监控的技术措施和工艺措施等方面，可供今后类似大型桥梁钢桁梁安装借鉴。

10.4.2 作业内容

斜拉桥钢桁梁架设的主要作业内容，包括节间钢架设、高强度螺栓施拧、油漆涂装、桥面板铺设。

10.4.3 质量标准及检验方法

《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）

《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》（TB/T 1527-2011）

《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）

《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）

《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）

10.4.4 工艺流程图

施工准备

主塔塔顶布置

墩旁托架及平台拼装

墩顶n 个节间钢梁拼

装

塔梁固结

架梁吊机安装及试吊

对称安装斜拉索

对称伸臂拼装钢梁

主跨合拢钢梁

边跨钢梁拼装直至拼装完

成

吊机拆除及托架拆除、钢梁验收

10.4.5 工艺步骤及质量控制图10.4.4.1斜拉桥钢桁梁施工工艺流程图

一、施工准备及大型辅助设施

1．架梁施工场地

架梁场地内除一般必备设施（另见第二章）外，如果是整体节点，还应设置斜拉桥整体节点的上弦杆的翻身设施，将倒放运来的上弦杆翻身，使节点板朝下，以便预拼。翻身台座示例见图10.4.5.1：

2．主要大型辅助设施 （1）墩旁托架

图

10.4.5.1 整体节点上弦杆翻身台座示意图

墩旁托架根据在钢梁拼装过程中的主要作用的不同分别布置在斜拉桥的塔墩和边墩处。 墩旁托架主要是依附在桥墩一侧（或两侧），利用桥墩自重（或自身）来平衡倾覆力矩的牛腿式结

构。

为了拼装斜拉桥塔墩墩顶无索区节间钢梁和桥面板以及架梁吊机拼装应安装塔墩托架，塔墩托架 在主塔钢梁挂设张拉第一对斜拉索之后，任务即基本完成。托架顶点临时支承应考虑卸载设备。为满 足工期要求，塔墩墩旁托架应在主塔施工完成后、钢梁拼装前即进行安装，托架主桁宽应与钢梁主桁 对应，托架高度和长度应能满足施工要求，托架设计应能满足施工需要。

边墩墩旁托架一是为了迎接拼装到来的钢梁，维持钢梁整体稳定；二是在中跨合龙以后，降低边 墩处支承高程时，使托架支承钢梁的反力达到设计值。

边墩墩旁托架顶临时支点的高程，应根据伸臂端的最大挠度，工厂制造拱度、主跨梁坡度及边墩 墩顶设备高度等因素确定。边墩墩旁托架上临时支点起顶量及顶力大小，应由监控及设计单位提供， 并不得超过托架的安全承载力，确保索梁安装安全。

（2）墩顶布置

墩顶布置包括主塔横梁顶及其托架支点处的临时布置，其作用一是支承钢梁；二是调整钢梁的高 程和纵横向位置。示例示意图见图10.4.5.2。

斜拉桥钢桁梁双伸臂拼装过程中，钢梁由主塔墩顶正式支座和斜拉索支承。横桥向水平抗风由墩 顶永久支座支承。主塔支点处节点板上的临时起顶点作为临时支承点在调整钢梁位移和体系转换时使 用。

斜拉桥钢桁梁架设应从主塔墩向两侧双向全悬臂对称架设，架设过程中同时挂设张拉斜拉索，直 至钢梁跨中合龙，并根据设计要求可同时或滞后铺设桥面板。

二、拼装步骤 1．拼装步骤

步骤一：在墩旁托架上架设无索区节间钢梁和桥面板，然后在桥面上拼装架梁吊机。

步骤二：架梁吊机试吊，检查合格后进行架梁施工。由架梁吊机双向全悬臂对称架设第 1 对斜拉 索对应节间钢梁，调整中线及偏差后挂设并张拉第 1 对斜拉索，并进行钢梁线形、应力及索力监控。

步骤三：继续利用架梁吊机双向悬臂对称架设各节间钢梁及桥面板，并挂索张拉，直至钢梁跨中 合龙，并按设计步骤分段结合钢桁梁与桥面板。

步骤四：按照设计顺序，进行边跨合龙施工，体系转换。 步骤五：按照设计顺序，进行中跨合龙施工，体系转换。 步骤六：安装支座，进行二期荷载的施工。

616

250 1

5

2

1

1

2

2

1

1

2

1

5

2

5

4

5

60 70 840 70 60

10 10 30

40 170 40

250

130 210 210 210 210 130

1100

15/2 15/2

图10.4.5.2 墩顶布置示意图

2．拼装步骤示例示意图，见图10.4.5.3。

M

10. 4. 5. 3

7

Cl

三、拼装顺序

斜拉桥钢桁梁拼装顺序必须符合设计要求，如设计无要求时应按3.2.7条规定进行施工，并满足先主桁后桥面联结系、先主桁后副桁和锚箱、先下平联后上平联的要求，尽快将桁架闭合。

拼装顺序示例见图4.2.2。

1/2无索区1/2有索区

21 22

816

17

15 723 24

27 28

19 20

18

21 22

25 26

4 斜杆 3 19 20

6 5

2

10

9

11

12

13

14

1

9 下平联长斜杆

10 11下平联短斜杆

19 20副桁竖向斜撑19 22 无索区拼装步骤

图4.2.2 芜湖长江大桥钢桁梁节间拼装顺序图拼装顺序：首先安装钢桁梁下弦杆○1 ○2 ，接着安装斜杆○3 ○4 ，使主桁梁形成三角形稳定结构。再

接着安装竖杆○5 ○6 ，再接着安装上弦杆○7 ○8 ，再接着安装下平联○9 ⑩○11，再安装铁路纵梁1○2○13，再安装铁路横梁1○4，再安装公路纵梁及其联结系1○5○16○17，再安装副桁竖向斜撑1○9○20，副桁前后横梁2○1○22，接着安装水平斜杆2○3○24，再安装锚箱2○5○26，最后安装公路外纵梁2○7○28。

四、钢梁涂装

1．钢梁的涂装按《铁路钢桥保护涂装》（TB/T1527 一95）标准中第Ⅳ涂装体系的要求执行。并按《铁路钢桥用防锈底漆供货技术条件》（T B/T2772 一97）和《铁路钢桥用面漆供货技术条件》（T B/T2773 一97）两项技术标准进行涂料质量检查，各项技术指标必须满足标准规定。

2．钢梁工地保护涂装全桥面漆要求使用同一厂家、同一品种的油漆，保证油漆表面颜色一致。栓接点螺栓、螺母、垫片涂装前应水洗皂化膜，用封孔剂进行封孔，然后和钢梁喷铝面一道喷涂油漆。

五、合拢段施工

合拢点通过弦杆竖板上设长圆孔+圆孔连接来实现。长圆孔和圆孔均配锥形销栓，销栓均带有螺母。根据施工实际情况考虑以强迫合拢方案为主（即“第一方案”）。“第一方案”为拼接板、杆件上螺栓孔

眼均按设计尺寸在工厂钻孔发送工地，如个别点合拢困难则可按监控领导小组研究同意后采取备用方案（即“第二方案”），“第二方案”为合拢点处拼接板一端孔眼在工厂按设计要求钻孔，另一端孔眼则

根据现场实测尺寸在工地钻孔。

再圆孔合拢；采用先合下弦后合上弦再合斜杆的顺序。

六、拼装注意事项

1．斜拉桥钢桁梁架设应按设计提供的施工步骤进行。

2．斜拉桥架设过程中应对钢桁梁、桥面板、斜拉索以及主塔应力及变位进行全面监控，监控应以应力、线形双控，在架设过程中，应注意分析研究监控资料，适时进行调整工作。

3．斜拉桥钢桁梁的架设，首先在墩顶及墩旁托架上进行，安装前应按设计高程测量托架顶临时支

座及墩顶起顶支座高程，托架上支座高程应适当考虑支架压缩量。墩顶临时支座应考虑对钢梁的横向 约束，承受风力作用下的横向水平力。

4．斜拉索安装位置必须正确，在索导管中应居中，不得与管壁相碰。 5．斜拉索应对称同步张拉。如不能做到同步，应分级张拉达到设计要求。

6．塔墩墩旁托架上节间的无索区钢梁安装位置要求准确，确保钢桁梁中线、高程偏差满足要求。 7．拼装过程中如发现中线偏移和纵向位置有误差，应用墩顶临时起顶处横移设施、弹性索张拉 或调斜拉索予以调整。如发现支座高程有误差，未挂索前应调整到位，尽量避免挂索后调整支座高程。 索力调整只在设计规定范围内进行，调整时应按设计要求顺序，逐步张拉到位。

8．斜拉桥架设中，一般塔墩处支点不作起顶操作。如必需起顶时，应该对起顶重量作可行性研 究，制定起顶工艺及相应的各项措施，经审定后实施。

9．架设过程中，应随时核对下锚点相对应的高程和桥梁中线。 10．测试应力及变位，应在气温变化不大的时段进行。

11．双向全悬臂拼装钢桁梁时梁上施工荷载应尽量对称；将梁上荷载位置及重量绘制成图表，以 便监控分析。两悬臂端拼装重量差，必须保持在设计允许范围之内。

12．对于未设置上平联的钢梁，施工应中对上平面节间对角线尺寸进行测量调整，使其偏差控制 在一定的范围之内。

10.4.6 施工机械及工艺装备

施工机械应根据钢梁安装施工特点、工期要求等结合项目和当地资源情况进行合理配备。下面列 出斜拉桥钢桁梁主梁安装的主要机械及工艺装备一览表见表 6.1

表 6.1 钢桁梁安装主要机具设备一览

表

序号 机械设备、工艺装备 规 格 型 号 单位 数量 备 注 1 履带吊 50/3台 4

2 汽车吊 3台 2

3 电动振动桩锤 DZ2台 2

4 龙门吊 12套 2 辅助跨钢梁安装

5 塔吊 160t ．m 台 2

6 桥面吊机 5台 2

7 千斤顶 20个 4

8 油泵 台 4

9 电焊机 BX3—500—2 台 1 1机械千斤顶 5个 8 1装载机 Z 台 2 拌和楼配料和物质转运 1手拉葫芦 5台 2

拉索施工 1高强度螺栓施拧扳手 6922NB 套 2

构件连接 1高强度螺栓检验扳手 0—1000/2000N ．m 套 4 构件连接检查 1PE 管焊机 台 4

拉索施工 *规格、型号及数量仅供参考，具体请根据项目特点灵活选用。

10.4.7 作业组织

（1）施工便道

施工便道的质量及宽度应满足重型车辆、运梁车的要求，并保证雨季的正常通行，并在两侧设置 排水沟。

（2）施工用水

施工用水应满足设计及规范要求。施工用水本着就近、节约、经济的原则，但必须保证水质、对 混凝土无腐蚀性。

（3）施工用电

根据主要机械设备及工地生产生活情况确定电力总需求量，以及变压器最佳安放位置，电力总量 一般不小于 800KV ﹒A 。

(4）人员配置

根据各个阶段施工特点合理调配：

梁段安装包括墩旁托架安装、梁段安装、桥面吊机和梁段的吊装等工作 74 人其中装吊工 4 人、

吊车司机2 人、塔吊司机4 人、油泵工4 人、混凝土工8 人、修理工2 人电工2 人电焊工16 人和杂工

30 人。

其他临时工程比如墩旁托架及合拢段安装根据工程进展灵活安排。 10.4.8 材料消耗

钢桁梁安装施工材料主要为支架安装，钢梁安装施工材料详见施工材料一览表 8.1。

表 8.1 钢桁梁安装施工材料一览表

序号 材 料 名 称 型 号 数 量 备 1 主要材料 各类钢材

具体数量见设计图纸 2 脚手板 5c m 1000 m 3

以实际需要为准

3 安全网

5000 m 2 以实际需要为准 4 型 各类 40龙门、支架

5 钢管 各种规格 400t 龙门、支架

6 钢板 各种规格 10龙门、支架 *材料型号及数量仅供参考。

10.4.9 生产效率

斜拉桥钢桁梁安装施工约需 70~80 人，钢桁梁拼装包括施工准备、墩旁托架平台拼装、主跨 3 个

节间的拼装、爬吊拼装、标准节拼装、边跨支架拼装、主跨合拢钢梁。各项工作各需施工时间分别为：

施工准备约需 15 天，此项工作可以在主塔施工时同时进行；墩旁托架平台拼装约需 45~60 天，如果工

期紧该项工作可在上塔柱施工时同时进行；主跨 3 个节间的拼装及挂索 15 天/节；爬吊安装 25~30 天/

台，爬吊安装施工的时间与使用的机械有关；标准节间的安装 6~8 天/节，其中挂索 1~2 天/节；边跨支

架安装 10 天；主跨合拢钢梁 15 天。

各项工作生产时间仅供参考，在施工时应根据工期安排情况并根据该项目的现场情况灵活安排，

有些工作可以同时进行或在之前提前准备。 10.4.10 安全生产及环境保护

钢梁拼装的关键就是施工的安全，除了保证结构在施工过程中的结构受力的安全、稳定，还应保

证施工作业人员的安全及施工的方便。钢梁安装脚手架应设置如下方案。

钢梁上弦平面主桁的安装脚手架仍采用常规的挂蓝脚手架,在主桁节点处用角钢作吊架，设围栏，

作为架梁、施拧高栓和涂装的脚手架;弦杆和桥面板边缘用钢管和钢筋作围栏；桥面则满铺安全网，由

此形成多层防护体系，确保了架梁的安全。

钢梁下弦平面安装脚手架采用有底、四周围闭的整体移动平台支架，支架吊挂于下弦杆上，靠滑

轮、导梁移动。此种脚手架比过去钢梁拼装脚手架更安全、更方便。

对架梁使用的材料、工具、吊具、移动式吊栏、脚手板、梯子、安全带、安全网等应经有关人员

验收合格后方能使用并应配足、配齐数量。水上应配备救生船和救生设备，航标设备，通行限高设施。

桥上应配备消防器材和通讯设施。夜间作业应有足够的照明设备，手持式工作灯应使用安全电压。