2022年二环高架桥钢箱梁制造与安装施工组织设计方案.docx

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1、精品学习资源第五章 钢箱梁现场安装方案一.方案概述1.1 总体思路钢箱梁采纳分节段工厂预制,在桥位现场搭设暂时支墩并铺设施工支架,利用履带吊分段吊装架设就位后进行拼装 .焊接.涂装施工 .原就上钢结构梁地施工应待其道口两端地预应力混凝土连续箱梁施工完毕后再施工,以便施工道口钢梁时穿线车辆绕行 ,保证交通运输通畅 .匝道桥钢箱梁截面尺寸小 ,重量轻 ,依据现场条件可先在地面进行二次总拼将运输分段横向连接形成架设节段 ,然后以架设节段为单位进行场内转运架设,在空中仅施焊节段间地环焊缝 .该方案能够大量削减高空地拼焊作业工作量和安装节段地吊装频次,提高现场安装效率 .以下依据主桥钢箱梁地安装方案为主

2、表达,匝道桥钢箱梁仅在工艺流程上增加了二次总拼工序 ,其他方案与主桥钢箱梁类似 .1.2 工程特点及难点钢箱梁线形掌握精度高 .钢箱梁为曲线连续梁 ,在现场拼装时需要同时保证成桥平曲线线形和竖曲线线形 ,按线形制造精度要求高 ,掌握难度大 .钢箱梁安装在市区并既有线路上跨线施工,施工过程要求各主要道口交通运营不能中断,尽量削减各类扰民地因素 ,这对现场安装地施工组织提出了更高地要求.现场场地有限 ,运输节段来料存放数量有限 ,要求严格按架梁次序供梁 ,并尽量削减梁段地存放时间；存梁场地与安装位置有肯定距离,需要水平运输 .同时现场道路比较窄 ,转弯半径小 ,都是水平运输地制约因素 .构件单件长

3、度一般为 12m,重量不超过 40 吨,但钢箱梁顶面宽度为 26m,对于吊装方法地挑选 .吊装机械地站位等 ,均要具体运算考虑 .现场焊接工作包括节段间地纵缝和环缝 ,工作量较大 ,焊接质量要求高 .现场地节点均为焊接 ,将采纳手工电弧焊 .CO2 气体爱护和埋弧自动焊等各种焊接方法 ,焊接位置将有平位焊 .立位焊和仰位焊等各种焊接工位 ,现场焊缝多为熔透焊 ,要求进行超声波 .磁粉及X 射线等无损检测 .欢迎下载精品学习资源高空施工危急性大 .钢箱梁地架设高度一般不超过8m,存在着诸多地高空作业 ,如高空吊装.高空拼装焊接 .高空调整 .高空涂装等 ,高空施工地安全爱护 ,是工程施工地重点

4、.施工防护措施多 .在高空施工要设置施工操作平台,在跨线部分上方施工焊接时 ,在下面既有线路未封闭时 ,要在高空进行防护 ,防止火花 .小物件坠落等 .1.3 施工技术路线依据现场条件和本工程结构特点,采纳工厂内分段预制 ,运输到现场后 ,分段吊装架设地方法.在桥位现场与节段间环缝位置相对应处设置暂时支墩,利用暂时支墩搭设施工支架, 吊装单元均采纳单台履带吊退步法依次吊装各分段上暂时支墩地方法安装.在现场配置一台 100T 履带吊进行吊装作业 .二.现场施工方案2.1 现场安装分段现场安装分段即工厂节段总拼完毕拆分形成地运输节段,分段间通过匹配件连接达到节段工厂总拼完毕地成型状态,节段间环缝位

5、置设置暂时支墩 .2.2 现场吊装机械现场吊装时主要地吊装机械为一台100T 地履带吊 ,吊装时均使用主臂工况 .100T 地履带吊性能参数如下：欢迎下载精品学习资源现场吊车地行走路线及站位位置地地基承载力应能满意吊车需要.吊车地行走路线地宽度应能满意吊车行走需要.2.3 现场安装工艺流程总体施工次序为：先安装主线桥钢箱梁,然后安装匝道桥钢箱梁；在各联钢梁安装 时依据先边跨后中跨地次序施工 ,以保证相应道口地交通运营不受影响；各联钢梁在跨中合龙处设置钢箱梁合龙段 ,长度方向预留足够地余量待现场配切后嵌入安装合龙,完成钢梁地架设 .现场施工总体施工工艺流程如下：构件运输进场存梁欢迎下载精品学习资

6、源暂时支撑架的安装构件水平运输构件吊装调整及固定欢迎下载精品学习资源2.4 暂时支撑地设置现场暂时支撑位置与节段间环逢相对应,其顶面高程设置与钢箱梁地工厂制造立面线形一样 .现场暂时支撑采纳数个钢管格构柱连成一体形成,单柱采纳四肢钢管格构柱 ,其截面为 1800mm *1800mm,支肢选用 180*8 钢管,腹杆缀条选用 89*4 地钢管 ,所用材料材质均为 Q235B,全部连接均采纳焊接连接 .钢管格构柱为长度分别为0.5m.1m.2m.4m.6m 等长度固定地节段 ,依据现场地实际需要高度 ,选用不同地节段 .单个钢管格构柱地大样图如下：为使得格构柱顶部受力时能匀称地传递到格构柱地各个分

7、肢, 在顶部做不小于 I25a地工字钢等材料做一个顶部刚性平台 , 与格构柱进行焊接连接 .欢迎下载精品学习资源底部与地基接触 , 地基要承担自上而下传递地全部荷载 , 假如竖向荷载足够大 , 就对于地基承载地要求会比较高 . 而假如仅仅以四个主肢作用于地基上 , 接触面积过小 , 对于地基局部压力过大 , 所以考虑在格构柱底部设置一个底部 , 以增大地基地受力面积 .欢迎下载精品学习资源底部一般考虑放置一部厚度为200mm宽,式如下：度为 2000mm长,度大于 2m 地路基箱板 , 形欢迎下载精品学习资源格构柱对接节点可采纳法兰连接 , 这样节点处理便利装拆 , 螺栓可以循环利用 , 节点

8、形式如下图 .欢迎下载精品学习资源相邻两个格构柱如需中间连接 ,可采纳桁架式连系梁和钢梁连系梁 .中间连系梁可采纳桁架式 ,桁架高度同格构柱地节点距 ,在格构柱上焊接连接板 ,然后用螺栓连接中间桁架 ,形式如下图：中间连系梁可采纳钢梁 ,在桁架上焊接一块加强板 ,在加强板上焊接抗剪板 ,用螺栓连接中间连系钢梁 ,形式如下图 .欢迎下载精品学习资源中间连系梁采纳螺栓连接 ,主要是考虑便利拆除 ,假如不考虑拆除也可直接焊接 .格构柱支撑与相邻桥墩结构之间设置系梁,以增强暂时支墩地稳固性 .2.5 现场二次倒运方案2.5.1 场地预备工作2.5.1.1 进出存梁场地地道路及工地运输线路应满意架设节段

9、转运尺寸及载重要求.2.5.1.2 桥位架设前钢梁节段地暂存场地应满意存梁起吊架设地要求.2.5.1.3 钢梁转运吊装时吊机站位点及其地基承载才能应满意起吊方位和起重吨位地要求.2.5.2 二次倒运运输路线二次倒运运输路线是连接存梁场地和架设桥位地纽带,应在满意现场总体场地布置要求和交通组织地前提下力求运输距离最短,以提高运输效率 ,降低现场运输成本 .2.5.3 运输方法二次运输构件长度一般不超过15m,重量不超过 50t, 故采纳一台 60 吨平板车运输即可.2.6 现场安装时应具备地条件在各道路口主线桥和匝道梁安装时 ,现场应具备地条件如下：2.6.1 全部主墩地施工应全部完成 ,不应显

10、现交叉施工现象 ,或相互影响地情形；2.6.2 场地平整 ,需要回填地区域均已压实,或至少在吊车行走和吊装吊位位置回填后,在吊车施工时 ,保证地基承载力达到约11 吨/平方 M；2.6.3 与主线桥或匝道梁相邻跨地混凝土梁暂不架设,防止影响吊车行车和吊装；欢迎下载精品学习资源2.6.4 在主线桥施工时 ,现场道路将暂时改道 ,相关事项和手续需按交通治理部门地要求办理；三.现场焊接3.1 简介3.1.1 原材料本工程主要使用 Q345qC 材质.钢材品牌 .化学成分 .力学性能等必需符合 GB/T714- 2000桥梁用结构钢地要求 .3.1.2 现场焊接主要工作内容包括：(1) 钢箱梁顶板对接

11、和叠合梁顶板对接； 2钢箱梁底板对接和叠合梁底板对接；3钢箱梁腹板对接和叠合梁腹板对接 ,腹板与顶板底板角接； 4钢箱梁内部 U 型肋.板肋对接 ,U 型肋.板肋与顶板底板角接 .3.1.3 现场焊接特点：(1) 本工程现场露天施工 ,必需实行必要地防风 .防雨措施；(2) 焊接工作量大 ,焊接质量要求高 .本工程主要执行规范为铁路钢桥制造规范,全桥现场焊缝不仅要按规定进行超声波探伤,仍要进行肯定比例地射线探伤 .3.2 主要施工方法和技术措施3.2.1 定位焊3.2.1.1 分段钢箱梁定位终止后 ,节点处应进行定位焊；3.2.1.2 订正错位偏差位置置必需定位焊接；3.2.1.3 定位焊焊缝

12、厚度和长度依据对接处地错边量打算,一般情形下定位焊焊缝长度 80100mm,间距不大于 400600mm,定位焊厚度不得大于设计焊缝厚度地1/2,定位焊施焊位置在小坡口一侧 .3.2.1.4 定位焊应由合格焊工施焊；3.2.1.5 定位焊地工艺参数和焊接材料同正式焊缝一样；3.2.1.6 定位焊之前 ,定位焊区域内地铁锈 .水分 .油漆 .油污等杂质应清除洁净 ,密封带掀开长度满意定位焊即可 ,其他地方不答应掀开；3.2.1.7 定位焊终止后应检查焊缝外观,不答应存在气孔 .夹渣等可能熔入正式焊缝之欢迎下载精品学习资源内地缺陷 ,焊缝起弧 .收弧处应平缓过渡以便于正式焊缝地连接；3.2.1.8

13、 定位焊假如显现裂纹时 ,必需在焊接工程师地指导监督下 ,将该定位焊缝全部清除,确认未影响母材时 ,按原工艺重新施焊 .3.2.2 焊前检查定位焊终止正式焊接前 ,应对分段钢箱梁对接节点处地间隙 .错边量.三维坐标进行检查,并做好相关地记录确认工作 ,确认合格后方可进行正式焊接 .3.2.3 焊接3.2.3.1 焊接时地环境要求： 环境温度： 5环境湿度： 80%3.2.3.3 焊接方法及其工艺参数见表四除匝道梁顶板对接焊缝采纳CO2 气体爱护焊打底 .埋弧自动焊填充盖面地焊接方法外,其他焊缝均采纳CO2 气体爱护焊进行焊接.焊缝返修时当返修长度较短（小于400mm）时采纳手工电弧焊进行焊接

14、.焊丝或焊条焊接方法焊接工位爱护气体爱护气体流量电流电压焊速牌号直径CO2气体爱护焊平焊仰焊立焊E501T-11.2E501T-11.2埋弧自动焊平焊H08Mn2E5.0手工电弧焊平焊E5015仰焊立焊E50153.2/4.03.2/4.0表四焊接方法及其工艺参数或焊剂（ L/min）（ A）（V）（ m/h）CO218-20260-28028-30-CO218-20180-20026-28-SJ101q-680-72029-3224-160-19025-28-120-16022-25-3.2.3.4 焊接次序合理地焊接次序和焊接方向对于预防焊接变形和减小焊接应力特别重要,因此本工程全部焊缝施

15、焊时应遵循对称 .匀称.同步.先长后短地原就进行 .（1） 钢箱梁在桥位梁既有顺桥向分段 ,又有横桥向分块 ,为了最大程度地减小焊接应力,掌握焊接变形 ,应遵循先施焊纵向分段内地纵缝将横桥向分块连接形成纵向节段, 再施焊纵向分段间地横桥向焊缝将顺桥向分段连接形成架设节段.同时,要求节段纵横焊缝地施焊相对于分段（块）间地匹配拼装滞后12 个节段 ,以确保梁段间地整体匹配性 .欢迎下载精品学习资源（2） 整节段梁地焊接主要有顶板 .底板纵向（顺桥向）对接 ,横隔板对接及横隔板与腹板 T 型角接 .焊接时先同时同向焊接顶板 .底板对接焊缝 ,再焊横隔板对接焊缝或横隔板与腹板地 T 型角接焊缝 .（3

16、） 整节段梁吊装到位后 ,钢箱梁架设节段之间地环缝施焊可依据节段间环缝形成地次序依次施工 ,待各联钢梁环缝施焊完毕再拆除各暂时支架,完成钢梁地体系转换达到成桥使用状态 .每条环缝（横桥向对接焊缝）焊接次序相同.具体如下：a、向上立焊直腹板对接焊缝 , b、向上立焊斜腹板对接焊缝c、从中间往两边焊接顶板 .底板对接焊缝d、以上焊缝探伤合格后拼装焊接U 肋嵌补段及球扁钢嵌补段 .可多点同时焊接,先焊对接焊缝 ,再焊其与顶 .底.腹板地 T 型角接焊缝 .3.2.3.5 焊接采纳多层多道焊 .（1） 多层多道焊地接头应错开 ,每层焊道地高度在 4-5mm 之间；（2） 每道每层之间要求严格清渣,自检

17、前层前道焊缝无裂纹等缺陷后,方可进行下道下层地焊接 ,直至焊接完成；（3） 每层每道宜连续施焊 .3.2.3.6 焊缝清根使用碳弧气刨 ,用磨光机清除渗碳层 ,直至露出金属光泽 ,保证打磨后深度一样 .气刨工艺参数见表五 .表五碳弧气刨工艺参数规范参数8mm电极直径10mm备注电流（ A）280-330380-450使用 I 500A 直空气压力3.5-4.04.0-5.0流焊机, 正接（kg/cm2）弧长（ mm）1-21-23.2.3.7 焊后打磨焊接终止后应将焊缝表面打磨平整 .焊缝地打磨方向应与焊缝受力方向一样,余高应光滑过渡到母材表面 ,过渡区焊缝边缘不得有咬边 .3.2.3.8 焊

18、接检验焊接完毕 , 应按自检 . 互检. 专检程序进行检验 .全部焊缝都必需在冷却后在全长范畴内进行外观检查, 并做好检查记录 .焊缝外观检验合格 , 并待焊缝冷却至室温 24 小时后进行无损检测 . 具体检测方法和欢迎下载精品学习资源检测范畴按焊接工艺执行 .对经超声波探伤检验不合格者, 必需对该梁上地同类焊缝全部进行探伤检查. 并对有超标缺陷地焊缝进行返修 , 返修部位仍需进行 100地无损探伤 , 且符合相关规定 .3.2.3.9 焊缝返修（1） 外观缺陷：焊缝焊瘤 .凹陷.弧坑等表面缺陷 ,应使用打磨 .碳刨等有效方法进行清除后补焊；（2） 内部缺陷：经检测地现场焊缝需返修时应按铁路钢

19、桥制造规范地有关规定进行返修；（3） 焊缝缺陷较长（ L 400mm）时, 采纳 CO2 气体爱护焊或埋弧自动焊按原工艺参数进行焊接 . 焊缝缺陷较短（ L 400mm）时 , 采纳手工电弧焊焊接之后用砂轮打磨匀顺；（4） 返修前应仔细确定返修地范畴,焊缝返修次数不宜超过两次 .3.2.3.10 严格焊接工艺纪律（1） 全部地焊接应依据已批准地焊接工艺进行,假如转变焊接工艺 ,需重新进行评定；（2） 全部焊接地引弧必需使用引弧板或在焊接区域内进行,不答应在母材表面随便引弧；（3） 焊接完成后地焊缝应对名称 .编号.焊工信息 .焊接日期及参数 .质量情形等进行记录；（4） 坡口清理后 ,应在 2

20、 小时之内进行焊接以防坡口被再次污染 .3.3 防风.防雨及安全措施3.3.1 本工程施工季节雨水较多 ,为了保证焊缝质量 ,满意进度要求 ,必需考虑足够有效地防风防雨措施 .3.3.1.1 顶板焊接时需搭设防雨棚 ,在焊缝上部 ,横桥向方向用脚手管子搭设高1.5M,宽 1M 地框架,框架外掩盖三防油布；3.3.1.2 底板焊接时需搭设焊接操作平台,平台宽度 1M, 平台距离底板下平面1.2M,平台栏杆距离底板下平面不大于 100mm,栏杆内侧覆以三防油布；3.3.2 为了保证职工地身体健康 ,钢箱梁内部焊接时需强行通风 ,具体措施为将轴流风机产生地风通过一个安排器 ,然后用通风软管送至每个焊接工位邻近 .欢迎下载