最新高架橋鋼箱梁制造與安裝施工組織設(shè)計(jì)

1、鋼箱梁制作安裝工程 投標(biāo)文件第五章 鋼箱梁現(xiàn)場(chǎng)安裝方案一、方案概述1.1總體思路鋼箱梁采用分節(jié)段工廠預(yù)制，在橋位現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)臨時(shí)支墩并鋪設(shè)施工支架，利用履帶吊分段吊裝架設(shè)就位后進(jìn)行拼裝、焊接、涂裝施工。原那么上鋼結(jié)構(gòu)梁的施工應(yīng)待其道口兩端的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工完畢后再施工，以便施工道口鋼梁時(shí)穿線車輛繞行，保證交通運(yùn)輸通暢。匝道橋鋼箱梁截面尺寸小，重量輕，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件可先在地面進(jìn)行二次總拼將運(yùn)輸分段橫向連接形成架設(shè)節(jié)段，然后以架設(shè)節(jié)段為單位進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)架設(shè)，在空中僅施焊節(jié)段間的環(huán)焊縫。該方案能夠大量減少高空的拼焊作業(yè)工作量和安裝節(jié)段的吊裝頻次，提高現(xiàn)場(chǎng)安裝效率。以下按照主橋鋼箱梁的安裝方案為主表

2、達(dá)，匝道橋鋼箱梁僅在工藝流程上增加了二次總拼工序，其他方案與主橋鋼箱梁類似。1.2工程特點(diǎn)及難點(diǎn)鋼箱梁線形控制精度高。鋼箱梁為曲線連續(xù)梁，在現(xiàn)場(chǎng)拼裝時(shí)需要同時(shí)保證成橋平曲線線形和豎曲線線形，按線形制造精度要求高，控制難度大。鋼箱梁安裝在市區(qū)并既有線路上跨線施工，施工過程要求各主要道口交通運(yùn)營(yíng)不能中斷，盡量減少各類擾民的因素，這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝的施工組織提出了更高的要求?，F(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地有限，運(yùn)輸節(jié)段來料存放數(shù)量有限，要求嚴(yán)格按架梁順序供梁，并盡量減少梁段的存放時(shí)間；存梁場(chǎng)地與安裝位置有一定距離，需要水平運(yùn)輸。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)道路比擬窄，轉(zhuǎn)彎半徑小，都是水平運(yùn)輸?shù)闹萍s因素。構(gòu)件單件長(zhǎng)度一般為12m，重量不超過40噸，

3、但鋼箱梁頂面寬度為26m，對(duì)于吊裝方法的選擇、吊裝機(jī)械的站位等，均要詳細(xì)計(jì)算考慮?，F(xiàn)場(chǎng)焊接工作包括節(jié)段間的縱縫和環(huán)縫，工作量較大，焊接質(zhì)量要求高?，F(xiàn)場(chǎng)的節(jié)點(diǎn)均為焊接，將采用手工電弧焊、CO2氣體保護(hù)和埋弧自動(dòng)焊等各種焊接方法，焊接位置將有平位焊、立位焊和仰位焊等各種焊接工位，現(xiàn)場(chǎng)焊縫多為熔透焊，要求進(jìn)行超聲波、磁粉及X射線等無損檢測(cè)。高空施工危險(xiǎn)性大。鋼箱梁的架設(shè)高度一般不超過8m，存在著諸多的高空作業(yè)，如高空吊裝、高空拼裝焊接、高空調(diào)整、高空涂裝等，高空施工的平安保護(hù)，是工程施工的重點(diǎn)。施工防護(hù)措施多。在高空施工要設(shè)置施工操作平臺(tái)，在跨線局部上方施工焊接時(shí)，在下面既有線路未封閉時(shí)，要在高空進(jìn)

4、行防護(hù)，防止火花、小物件墜落等。1.3施工技術(shù)路線根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用工廠內(nèi)分段預(yù)制，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后，分段吊裝架設(shè)的方法。在橋位現(xiàn)場(chǎng)與節(jié)段間環(huán)縫位置相對(duì)應(yīng)處設(shè)置臨時(shí)支墩，利用臨時(shí)支墩搭設(shè)施工支架，吊裝單元均采用單臺(tái)履帶吊退步法依次吊裝各分段上臨時(shí)支墩的方法安裝。在現(xiàn)場(chǎng)配置一臺(tái)100T履帶吊進(jìn)行吊裝作業(yè)。二、現(xiàn)場(chǎng)施工方案2.1現(xiàn)場(chǎng)安裝分段現(xiàn)場(chǎng)安裝分段即工廠節(jié)段總拼完畢拆分形成的運(yùn)輸節(jié)段，分段間通過匹配件連接到達(dá)節(jié)段工廠總拼完畢的成型狀態(tài)，節(jié)段間環(huán)縫位置設(shè)置臨時(shí)支墩。2.2現(xiàn)場(chǎng)吊裝機(jī)械現(xiàn)場(chǎng)吊裝時(shí)主要的吊裝機(jī)械為一臺(tái)100T的履帶吊，吊裝時(shí)均使用主臂工況。100T的履帶吊性能參數(shù)如下：現(xiàn)

5、場(chǎng)吊車的行走路線及站位位置的地基承載力應(yīng)能滿足吊車需要。吊車的行走路線的寬度應(yīng)能滿足吊車行走需要。2.3現(xiàn)場(chǎng)安裝工藝流程總體施工順序?yàn)椋合劝惭b主線橋鋼箱梁，然后安裝匝道橋鋼箱梁；在各聯(lián)鋼梁安裝時(shí)按照先邊跨后中跨的順序施工，以保證相應(yīng)道口的交通運(yùn)營(yíng)不受影響；各聯(lián)鋼梁在跨中合龍?zhí)幵O(shè)置鋼箱梁合龍段，長(zhǎng)度方向預(yù)留足夠的余量待現(xiàn)場(chǎng)配切后嵌入安裝合龍，完成鋼梁的架設(shè)?，F(xiàn)場(chǎng)施工總體施工工藝流程如下：構(gòu)件運(yùn)輸進(jìn)場(chǎng)構(gòu)件運(yùn)輸進(jìn)場(chǎng)存梁構(gòu)件水平運(yùn)輸構(gòu)件吊裝調(diào)整及固定臨時(shí)支撐架的安裝2.4臨時(shí)支撐的設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)支撐位置與節(jié)段間環(huán)逢相對(duì)應(yīng)，其頂面高程設(shè)置與鋼箱梁的工廠制造立面線形一致?，F(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)支撐采用數(shù)個(gè)鋼管格構(gòu)柱連成一

6、體形成，單柱采用四肢鋼管格構(gòu)柱，其截面為1800 mm *1800mm，支肢選用180*8鋼管，腹桿綴條選用鋼管格構(gòu)柱為長(zhǎng)度分別為0.5m、1m、2m、4m、6m等長(zhǎng)度固定的節(jié)段，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要高度，選用不同的節(jié)段。單個(gè)鋼管格構(gòu)柱的大樣圖如下：為使得格構(gòu)柱頂部受力時(shí)能均勻地傳遞到格構(gòu)柱的各個(gè)分肢，在頂部做不小于I25a的工字鋼等材料做一個(gè)頂部剛性平臺(tái)，與格構(gòu)柱進(jìn)行焊接連接。底部與地基接觸，地基要承當(dāng)自上而下傳遞的所有荷載，如果豎向荷載足夠大，那么對(duì)于地基承載的要求會(huì)比擬高。而如果僅僅以四個(gè)主肢作用于地基上，接觸面積過小，對(duì)于地基局部壓力過大，所以考慮在格構(gòu)柱底部設(shè)置一個(gè)底部，以增大地基的受

7、力面積。底部一般考慮放置一部厚度為200mm，寬度為2000mm，長(zhǎng)度大于2m的路基箱板，形式如下：格構(gòu)柱對(duì)接節(jié)點(diǎn)可采用法蘭連接，這樣節(jié)點(diǎn)處理方便裝拆，螺栓可以循環(huán)利用，節(jié)點(diǎn)形式如下列圖。相鄰兩個(gè)格構(gòu)柱如需中間連接，可采用桁架式連系梁和鋼梁連系梁。中間連系梁可采用桁架式，桁架高度同格構(gòu)柱的節(jié)點(diǎn)距，在格構(gòu)柱上焊接連接板，然后用螺栓連接中間桁架，形式如下列圖：中間連系梁可采用鋼梁，在桁架上焊接一塊加強(qiáng)板，在加強(qiáng)板上焊接抗剪板，用螺栓連接中間連系鋼梁，形式如下列圖。中間連系梁采用螺栓連接，主要是考慮方便撤除，如果不考慮撤除也可直接焊接。格構(gòu)柱支撐與相鄰橋墩結(jié)構(gòu)之間設(shè)置系梁，以增強(qiáng)臨時(shí)支墩的穩(wěn)定性。2

8、.5現(xiàn)場(chǎng)二次倒運(yùn)方案場(chǎng)地準(zhǔn)備工作2.5.1.1進(jìn)出2.5.1.22.5.1.3鋼梁轉(zhuǎn)運(yùn)吊裝時(shí)2.5.2二次倒運(yùn) 二次倒運(yùn)運(yùn)輸路線是連接存梁場(chǎng)地和架設(shè)橋位的紐帶，應(yīng)在滿足現(xiàn)場(chǎng)總體場(chǎng)地布置要求和交通組織的前提下力求運(yùn)輸距離最短，以提高運(yùn)輸效率，降低現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸本錢。2.5.3二次運(yùn)輸構(gòu)件長(zhǎng)度一般不超過15m，重量不超過50t，故采用一臺(tái)60噸平板車運(yùn)輸即可。2.6現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)應(yīng)具備的條件在各道路口主線橋和匝道梁安裝時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)具備的條件如下：2.62.6.2場(chǎng)地平整，需要回填的區(qū)域2.6.3與主線橋或匝道梁相鄰跨2.6.4在主線橋施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)道路將臨時(shí)改道三、現(xiàn)場(chǎng)焊接3.1簡(jiǎn)介3.1.1本工程主要使用Q3

9、45qC材質(zhì)。鋼材品牌、化學(xué)成分、力學(xué)性能等必須符合GB/T714-2000?橋梁用結(jié)構(gòu)鋼?的要求。 3.1.2(1)鋼箱梁頂板對(duì)接和疊合梁頂板對(duì)接；(2)鋼箱梁底板對(duì)接和疊合梁底板對(duì)接；(3)鋼箱梁腹板對(duì)接和疊合梁腹板對(duì)接，腹板與頂板底板角接；(4)鋼箱梁內(nèi)部U型肋、板肋對(duì)接，U型肋、板肋與頂板底板角接。3.1.3(1)本工程現(xiàn)場(chǎng)露天施工，必須采取必要的防風(fēng)、防雨措施；(2)焊接工作量大，焊接質(zhì)量要求高。本工程主要執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為?鐵路鋼橋制造標(biāo)準(zhǔn)?，全橋現(xiàn)場(chǎng)焊縫不僅要按規(guī)定進(jìn)行超聲波探傷，還要進(jìn)行一定比例的射線探傷。3.2 主要施工方法和技術(shù)措施3.3.3.3.2.1.3 定位焊焊縫厚度和長(zhǎng)度根

10、據(jù)對(duì)接處的錯(cuò)邊量決定，一般情況下定位焊焊縫長(zhǎng)度80100mm3.3.3.3.3.3.定位焊結(jié)束正式焊接前，應(yīng)對(duì)分段鋼箱梁對(duì)接節(jié)點(diǎn)處的間隙、錯(cuò)邊量、三維坐標(biāo)進(jìn)行檢查，并做好相關(guān)的記錄確認(rèn)工作，確認(rèn)合格前方可進(jìn)行正式焊接。3.3.環(huán)境溫度：5環(huán)境濕度：80%3.除匝道梁頂板對(duì)接焊縫采用CO2氣體保護(hù)焊打底、埋弧自動(dòng)焊填充蓋面的焊接方法外，其他焊縫均采用CO2氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接。焊縫返修時(shí)當(dāng)返修長(zhǎng)度較短小于400mm時(shí)采用手工電弧焊進(jìn)行焊接。表四 焊接方法及其工藝參數(shù)焊接方法焊接工位焊絲或焊條保護(hù)氣體或焊劑保護(hù)氣體流量L/min電流A電壓V焊速m/h牌號(hào)直徑CO2氣體保護(hù)焊平焊E501T-11.2C

11、O218-20260-28028-30-仰焊立焊E501T-11.2CO218-20180-20026-28-埋弧自動(dòng)焊平焊H08Mn2E5.0SJ101q-680-72029-3224手工電弧焊平焊E50153.2/4.0-160-19025-28-仰焊立焊E50153.2/4.0-120-16022-25-3.合理的焊接順序和焊接方向?qū)τ陬A(yù)防焊接變形和減小焊接應(yīng)力非常重要，因此本工程所有焊縫施焊時(shí)應(yīng)遵循對(duì)稱、均勻、同步、先長(zhǎng)后短的原那么進(jìn)行。鋼箱梁在橋位梁既有順橋向分段，又有橫橋向分塊，為了最大程度的減小焊接應(yīng)力，控制焊接變形，應(yīng)遵循先施焊縱向分段內(nèi)的縱縫將橫橋向分塊連接形成縱向節(jié)段，再施

12、焊縱向分段間的橫橋向焊縫將順橋向分段連接形成架設(shè)節(jié)段。同時(shí)，要求節(jié)段縱橫焊縫的施焊相對(duì)于分段塊間的匹配拼裝滯后12個(gè)節(jié)段，以確保梁段間的整體匹配性。2 整節(jié)段梁的焊接主要有頂板、底板縱向順橋向?qū)?，橫隔板對(duì)接及橫隔板與腹板T型角接。焊接時(shí)先同時(shí)同向焊接頂板、底板對(duì)接焊縫，再焊橫隔板對(duì)接焊縫或橫隔板與腹板的T型角接焊縫。3整節(jié)段梁吊裝到位后，鋼箱梁架設(shè)節(jié)段之間的環(huán)縫施焊可按照節(jié)段間環(huán)縫形成的順序依次施工，待各聯(lián)鋼梁環(huán)縫施焊完畢再撤除各臨時(shí)支架，完成鋼梁的體系轉(zhuǎn)換到達(dá)成橋使用狀態(tài)。每條環(huán)縫橫橋向?qū)雍缚p焊接順序相同。具體如下：向上立焊直腹板對(duì)接焊縫，向上立焊斜腹板對(duì)接焊縫從中間往兩邊焊接頂板、底板

13、對(duì)接焊縫以上焊縫探傷合格后拼裝焊接U肋嵌補(bǔ)段及球扁鋼嵌補(bǔ)段?？啥帱c(diǎn)同時(shí)焊接，先焊對(duì)接焊縫，再焊其與頂、底、腹板的T型角接焊縫。3.21多層多道焊的接頭應(yīng)錯(cuò)開，每層焊道的高度在4-5mm之間；2每道每層之間要求嚴(yán)格清渣，自檢前層前道焊縫無裂紋等缺陷后，方可進(jìn)行下道下層的焊接，直至焊接完成；3每層每道宜連續(xù)施焊。3.表五 碳弧氣刨工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)電極直徑備注8mm10mm電流A280-330380-450使用I500A直流焊機(jī)，正接空氣壓力kg/cm2弧長(zhǎng)mm1-21-23.焊接結(jié)束后應(yīng)將焊縫外表打磨平整。焊縫的打磨方向應(yīng)與焊縫受力方向一致，余高應(yīng)光滑過渡到母材外表，過渡區(qū)焊縫邊緣不得有咬邊。3.

14、焊接完畢，應(yīng)按自檢、互檢、專檢程序進(jìn)行檢驗(yàn)。所有焊縫都必須在冷卻后在全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行外觀檢查，并做好檢查記錄。焊縫外觀檢驗(yàn)合格，并待焊縫冷卻至室溫24小時(shí)后進(jìn)行無損檢測(cè)。具體檢測(cè)方法和檢測(cè)范圍按焊接工藝執(zhí)行。對(duì)經(jīng)超聲波探傷檢驗(yàn)不合格者，必須對(duì)該梁上的同類焊縫全部進(jìn)行探傷檢查。并對(duì)有超標(biāo)缺陷的焊縫進(jìn)行返修，返修部位仍需進(jìn)行100的無損探傷，且符合相關(guān)規(guī)定。3.2.31外觀缺陷：焊縫焊瘤、凹陷、弧坑等外表缺陷，應(yīng)使用打磨、碳刨等有效方法進(jìn)行去除后補(bǔ)焊；2內(nèi)部缺陷：經(jīng)檢測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)焊縫需返修時(shí)應(yīng)按?鐵路鋼橋制造標(biāo)準(zhǔn)?的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行返修；3焊縫缺陷較長(zhǎng)L400mm時(shí)，采用CO2氣體保護(hù)焊或埋弧自動(dòng)焊按原工藝參數(shù)進(jìn)行焊接。焊縫缺陷較短L400mm時(shí)，采用手工電弧焊焊接之后用砂輪打磨勻順；4返修前應(yīng)認(rèn)真確定返修的范圍，焊縫返修次數(shù)不宜超過兩次。3.2.31所有的焊接應(yīng)按照已批準(zhǔn)的焊接工藝進(jìn)行，如果改