鋼箱梁跨線橋跨原太高速施工方案

PAGEPAGE17太原樞紐1#跨線橋鋼箱梁跨原太高速施工方案編制：審核：批準(zhǔn)：日期：一、工程概況本工程為太原至陽泉高速公路太原樞紐K119+5551#跨線橋鋼-混結(jié)合簡支梁工程，全橋共五聯(lián)，其中第三聯(lián)跨越原太高速公路。本跨鋼箱梁橫向7片梁，按設(shè)計(jì)要求每片梁分為17m+26m+17m（C段+B段+C段）三個節(jié)段，共21片節(jié)段梁。其中B節(jié)段重約97噸，C節(jié)段重約65噸。節(jié)段間腹板及底板采用高強(qiáng)螺栓連接，頂板部位通過焊接連接。原太高速公路在本工程跨越范圍段為地塹地段，高速公路路面高程為+869.1m，鋼箱梁梁底高程為+886.968m，梁底距離高速公路路面17.868m。二、施工組織（一）施工現(xiàn)場平面布置本跨橋墩分別位于原太高速公路邊坡頂部。為滿足鋼箱梁拼裝要求，需要在鋼梁拼接縫處設(shè)置臨時支架，支架采用門式框架結(jié)構(gòu)，共設(shè)置4排支墩，高速公路兩側(cè)邊溝內(nèi)各1排，高速公路東幅超車道上設(shè)置1排，高速公路西側(cè)邊坡頂設(shè)置1排。施工影響原太高速公路路段約37m。詳細(xì)布置見下頁：施工平面布置圖。（二）施工任務(wù)部署本工程跨越高速公路施工難度較大，本著確保本工程順利實(shí)施，實(shí)現(xiàn)太陽高速公路全線的順利貫通的最終目標(biāo)，項(xiàng)目部進(jìn)行認(rèn)真研究，針對鋼箱梁架設(shè)施工，安排一支具有多年施工經(jīng)驗(yàn)、高素質(zhì)的鋼梁架設(shè)施工隊(duì)及一支拼裝平臺施工隊(duì)，由鋼結(jié)構(gòu)分部直接管理，嚴(yán)格按照項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化管理理念進(jìn)行組織管理，完成施工任務(wù)。（三）主要施工機(jī)械及設(shè)備為滿足施工需要，計(jì)劃使用主要施工機(jī)械設(shè)備見下表，實(shí)際使用可按照施工現(xiàn)場實(shí)際情況做出相應(yīng)調(diào)整。主要機(jī)械、儀器設(shè)備表機(jī)械設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量國別產(chǎn)地制造年份額定功率KVA備注汽車起重機(jī)250t1德國2500t租賃汽車起重機(jī)200t1德國200t租賃汽車起重機(jī)100t2徐州98100t租賃汽車起重機(jī)50t1徐州9850t租賃汽車起重機(jī)25t1徐州9825t租賃汽車起重機(jī)12t1徐州9812t租賃運(yùn)梁車/2///租賃三、具體施工方案（一）交通導(dǎo)改方案跨越高速公路施工前需要對原太高速公路進(jìn)行交通導(dǎo)改，以滿足鋼箱梁架設(shè)需求。具體導(dǎo)改方式根據(jù)施工階段劃分如下：1、導(dǎo)改第一步：封閉高速公路東半幅，車流由分流口匯入西半幅借道行駛。詳見交通導(dǎo)改圖（一）本階段施工內(nèi)容：進(jìn)行高速公路東半幅范圍內(nèi)臨時支架及東側(cè)C段鋼箱梁的安裝。本階段計(jì)劃施工10天。2、導(dǎo)改第二步：封閉高速公路西半幅，車流由分流口匯入東半幅借道行駛。詳見交通導(dǎo)改圖（二）本階段施工內(nèi)容：進(jìn)行高速公路西半幅范圍內(nèi)臨時支架及B段鋼箱梁、西側(cè)C段鋼箱梁的安裝。本階段計(jì)劃施工20天。3、導(dǎo)改第三步：開通高速公路東西半幅，占用東半幅超車道。詳見交通導(dǎo)改圖（三）本階段施工內(nèi)容：鋼箱梁節(jié)段焊接及高強(qiáng)螺栓施工、箱間橫隔安裝施工及橋面各種附屬結(jié)構(gòu)施工。本階段計(jì)劃施工15天。4、導(dǎo)改第四步：同導(dǎo)改第一步本階段施工內(nèi)容：拆除高速公路東半幅范圍內(nèi)臨時支架。本階段計(jì)劃施工7天。5、導(dǎo)改第五步：同導(dǎo)改第二步本階段施工內(nèi)容：拆除高速公路西半幅范圍內(nèi)臨時支架。本階段計(jì)劃施工7天。（二）具體交通導(dǎo)改措施詳見“太原樞紐跨原太高速交通管制方案”。（三）臨時支架施工方案1、臨時支架布置考慮滿足鋼箱梁拼裝需要及對原太高速的防護(hù)，臨時支架為門式框架形式，全覆蓋施工范圍內(nèi)高速公路，兩側(cè)各探出鋼箱梁邊線5m，以保證施工期間無墜落物影響下部交通安全。見下頁臨時支架布置圖及橫斷、縱斷面圖。2、基礎(chǔ)墩施工基礎(chǔ)墩采用C30混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，共分四排澆注，外側(cè)兩排斷面為2m×2m，中間兩排斷面為3.21m×2m,長度為所影響高速公路路面長度?；A(chǔ)墩施工時在柱位預(yù)埋地腳螺栓，與鋼管柱連接。3、鋼管柱施工鋼管柱采用630*16螺旋焊管，邊側(cè)兩排采用單排單個布置，中間兩排為雙排單個布置。柱間距為3米。詳細(xì)布置見臨時支架橫斷、縱斷面圖。鋼管柱使用50t汽車吊進(jìn)行吊裝，與預(yù)埋地腳螺栓進(jìn)行連接，柱底板下部填塞C30微膨混凝土，保證鋼管柱底面與基礎(chǔ)面的密實(shí)接觸。基礎(chǔ)詳圖鋼管柱間設(shè)置[22b槽鋼橫向支撐，以保證柱間穩(wěn)定。4、柱頂梁柱頂梁為連接單排柱子頂部的結(jié)構(gòu)，采用HM600×300雙拼H型鋼進(jìn)行制作，直接焊接在柱頂板上部。5、貝雷架施工平臺根據(jù)結(jié)構(gòu)受力計(jì)算，采用5組貝雷架滿鋪?zhàn)鳛殇撓淞褐纹脚_，每組為單層9片組合，總跨越長度為16片，其中最大跨度為跨越高速公路西半幅18m，經(jīng)計(jì)算，滿足鋼箱梁施工荷載需求。貝雷架上方滿鋪腳手板，并鋪設(shè)三合板對平臺頂面進(jìn)行密封，保證施工期間無墜落物影響交通安全。貝雷架安裝以盡量縮短工期、減少對原太高速公路的影響為原則，按照高速公路導(dǎo)改情況分為三段：高速公路東半幅（A段）、高速公路西半幅（B段）、高速公路西側(cè)段（C段）。每個節(jié)段于地面拼裝，再使用100t汽車吊安裝在柱頂梁上。安裝時隨相應(yīng)的鋼梁依次安裝。6、臨時支撐的拆除鋼梁安裝完成后，進(jìn)行臨時支撐的拆除。拆除次序與安裝次序相反，逐漸進(jìn)行拆除。7、安裝及拆除注意事項(xiàng)：（1）高速公路邊溝內(nèi)臨時墩基礎(chǔ)澆注時，應(yīng)通長預(yù)埋Φ200PVC排水管，保證施工期間排水溝能正常使用。（2）C30混凝土基礎(chǔ)澆筑時，分段預(yù)埋鋼筋吊環(huán)，在施工結(jié)束后，基礎(chǔ)采用風(fēng)鎬破碎分段后吊離高速公路。附《跨原太高速鋼箱梁平臺計(jì)算書》（四）鋼梁進(jìn)場運(yùn)輸方案鋼梁按照設(shè)計(jì)分段分為17m+26m+17m，根據(jù)現(xiàn)場交通情況，無法實(shí)現(xiàn)26m梁的運(yùn)輸。計(jì)劃將鋼梁節(jié)段進(jìn)行深化分段，每段約8m~9m，單重約30~35噸，可方便運(yùn)輸及吊裝。東側(cè)C段17m梁分為8m+9m段，8m段由G108國道進(jìn)場，直接吊裝于6#墩頂；9m段由原太高速公路進(jìn)場，于高速公路上支車吊裝。B段26m梁分為8m+9m+9m段，全部于原太高速公路進(jìn)場。西側(cè)C段17m梁分為8m+9m段，8m段于原太高速公路進(jìn)場；9m段經(jīng)由司徒洼村天橋走施工便道進(jìn)場至高速公路西側(cè)。（五）鋼梁吊裝方案1、吊裝區(qū)域劃分及機(jī)具選擇根據(jù)現(xiàn)場情況60米分為小段的鋼梁節(jié)段最重約為35t,考慮預(yù)留1.2~1.3的安全系數(shù)并結(jié)合施工現(xiàn)場的地形情況，計(jì)劃A、B、C區(qū)域采用200t汽車起重機(jī)進(jìn)行小節(jié)段的吊裝，D區(qū)域采用250t汽車起重機(jī)進(jìn)行吊裝。選取的吊機(jī)參數(shù)表見下頁圖：200t汽車起重機(jī)吊裝參數(shù)表250噸汽車起重機(jī)吊裝參數(shù)表2、鋼箱梁吊裝方案A區(qū)域吊裝吊機(jī)于6號墩外側(cè)站位。吊裝參數(shù)：吊車回轉(zhuǎn)半徑12米，提升高度16米，額定起吊重量53t，構(gòu)件單重35t，滿足吊裝要求。吊車由南至北依次吊裝。本區(qū)域梁段由108國道進(jìn)場。如下圖示意：（2）B區(qū)域吊裝：吊機(jī)于半幅封鎖的原太高速公路東半幅上站位。吊裝參數(shù)；吊車回轉(zhuǎn)半徑12米，提升高度30米，額定起吊重量43t，構(gòu)件單重35t，滿足吊裝要求。本區(qū)域梁段由原太高速公路楊家峪收費(fèi)站進(jìn)場。如下圖示意：（3）C區(qū)域吊裝：吊機(jī)于半幅封鎖的原太高速公路西半幅上站位。吊裝參數(shù)；吊車回轉(zhuǎn)半徑12米，提升高度30米，額定起吊重量43t，構(gòu)件單重35（4）D區(qū)域吊裝：吊機(jī)于7#墩外側(cè)站位。吊裝參數(shù)：吊車回轉(zhuǎn)半徑24米，提升高度16米，額定起吊重量46t，構(gòu)件單重35t，滿足吊裝要求。吊車由南至北依次吊裝。本區(qū)域梁段由108國道經(jīng)司徒洼天橋進(jìn)入高速公路西側(cè)施工便道進(jìn)場。如下圖示意：（5）吊裝作業(yè)時，栓捆前檢查由預(yù)拼場發(fā)來的梁體是否符合拼裝順序，栓捆時應(yīng)注意梁體上標(biāo)注的質(zhì)量大小和重心位置。梁體的吊裝必須使用專用吊具栓捆進(jìn)行吊裝，而且在起吊前鋼絲繩與梁體接觸部位要安膠皮墊，轉(zhuǎn)角處要墊方木，防止鋼絲繩在吊裝梁體過程中受到不必要的機(jī)械磨損和破壞。鋼絲繩的選配，可根據(jù)公式P=0.1*D∧2,P代表5倍安全系數(shù)下鋼絲繩的許用拉力-單位噸,D代表鋼絲繩的直徑-單位吩,1英寸=8吩(25.4mm)。3、鋼箱梁節(jié)段組拼對位鋼梁小節(jié)段連接處預(yù)制連接法蘭，組裝時用螺栓連接固定，拼裝就位后箱形四邊進(jìn)行定位焊接，固定后拆除法蘭。節(jié)段拼裝時，為保證拼裝拱度，需按孔眼總數(shù)的50%沖釘均勻分布打入和上足30%的螺栓，并作一般擰緊后方能松鉤。松鉤后立即補(bǔ)足剩余孔眼的螺栓，并作一般擰緊。待本節(jié)段就位后將沖釘換成高強(qiáng)度螺栓，并作初擰。一次卸下的沖釘數(shù)量，最多不超過沖釘總數(shù)的20%。將沖釘換成高強(qiáng)度螺栓后，按工藝進(jìn)行初擰。經(jīng)初擰檢查合格后，用相應(yīng)油漆作標(biāo)志。然后從栓群中心向四周進(jìn)行螺栓終擰，以利于板束壓平及減少螺栓之間的相互影響。為保證鋼箱梁橋軸線順直，拱度符合設(shè)計(jì)要求，鋼箱梁橋架設(shè)過程中應(yīng)隨時測量，發(fā)現(xiàn)問題及時矯正。鋼箱梁線形測量：架梁階段，每一段梁拼裝前后需對本段梁的標(biāo)高、軸線進(jìn)行測量并及時調(diào)整。鋼桁梁架設(shè)完成后進(jìn)行關(guān)鍵控制斷面的高程測量，主要在跨中、1/4跨斷面、3/4跨斷面、墩頂處布置測點(diǎn)。主要觀測鋼桁梁橋安裝后的高程變化及成橋線形。4、現(xiàn)場焊接施工箱梁小節(jié)段間為環(huán)形焊縫連接，安裝現(xiàn)場組拼對位后，進(jìn)行定位焊。箱形截面四邊每邊各取兩處作為焊點(diǎn)，左右、上下對稱焊接。定位焊接完成后，測量人員復(fù)測鋼梁線形，節(jié)段間線形無誤后，方可開始正式焊接。正式焊接應(yīng)按左右、上下對稱的方式進(jìn)行焊接，以減少焊接應(yīng)力集中而產(chǎn)生焊接變形，確保焊接過程不影響鋼梁的安裝線形。焊接時應(yīng)注意以下要點(diǎn)：（1）焊接時周圍環(huán)境濕度≤80%，否則不得進(jìn)行焊接作業(yè)；（2）焊接時溫度要求：A3鋼≥0℃，其他鋼≥5℃；（3）主要焊件應(yīng)在組裝完成后24h內(nèi)施焊；（4）在焊接前應(yīng)對桿件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為80~120℃，預(yù)熱范圍為距焊縫50~80mm段。（5）焊接前將焊接位置的雜物清除干凈，焊接完畢后將焊渣清理干凈；焊縫質(zhì)量必須符合鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，焊縫外觀須過渡均勻、成型良好，外觀較差者必須進(jìn)行打磨、補(bǔ)焊。（6）焊接檢查：所有現(xiàn)場對接焊縫均為Ⅰ級焊縫，必須100%進(jìn)行超聲波探傷，探傷評定等級達(dá)到Ⅱ級以上。5、高強(qiáng)螺栓施工（1）施擰工具：擰緊一般采用臂長55cm的套筒扳手或開口扳手施工。（2）高強(qiáng)度螺栓初擰值取終擰值的50%，初擰后對每個螺栓用敲擊法進(jìn)行檢查。終擰采用扭矩法，采用扳手將初擰后的螺栓擰緊到終擰值，考慮到螺栓預(yù)拉力的損失及誤差，實(shí)際使用扭矩，按設(shè)計(jì)預(yù)拉力提高10%確定，扭矩值按下式計(jì)算：M=k.N.d式中：M-扭矩值（N.m）K-扭矩系數(shù)（取每批試驗(yàn)的扭矩系數(shù)平均值）N-螺栓的施工預(yù)拉力（KN）（設(shè)計(jì)預(yù)拉力的1.1倍）d-螺栓的公稱直徑（mm）上式中的扭矩系數(shù)值，隨各種自然及人為因素的變化，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料做相應(yīng)的修改，做好各類螺栓在不同溫度、濕度情況下的扭矩系數(shù)，施工過程中按工藝要求做好施工記錄。（3）螺栓安裝方向高強(qiáng)螺栓的穿入方向以施工方便為準(zhǔn)，并力求方向一致。為便于施擰，全橋所有高強(qiáng)螺栓安裝時螺母方向全部朝向箱體外側(cè)。(4)螺栓施擰次序施擰順序必須從螺栓群中心向外擴(kuò)展逐一擰緊，否則會影響螺栓群的合格率。初終擰完畢即用不同顏色油漆在螺栓端頭逐個做出標(biāo)志，防止重?cái)Q和漏擰。螺栓施擰過程中若出現(xiàn)螺桿隨扳手一齊轉(zhuǎn)動，應(yīng)用扳手卡死螺栓頭部，然后再進(jìn)行施擰操作。對不同扭矩系數(shù)使用不同扭矩值的扳手進(jìn)行施擰。對高強(qiáng)度螺栓應(yīng)加強(qiáng)管理，同一批號的高強(qiáng)度螺栓、螺母、墊圈使用于同一部位，不要混用。（5）施擰工具的校檢與保管施工扳手均需編號，建立記錄表，詳細(xì)登記。施擰隊(duì)?wèi)?yīng)在上班前領(lǐng)取，下班后交回，不得自行保管。施擰扳手要有專人進(jìn)行維修與保養(yǎng)。（6）高強(qiáng)度螺栓施擰人員上崗前必須進(jìn)行技術(shù)交底和相關(guān)技能培訓(xùn)。（7）雨天或螺栓表面霧氣未干時不得施擰。6、高強(qiáng)度螺栓施擰檢查（1）高強(qiáng)度螺栓施擰質(zhì)量檢查設(shè)專職人員進(jìn)行檢查，當(dāng)天擰好的螺栓當(dāng)天檢查完畢。（2）初擰檢查：采用0.3kg小錘敲擊螺母一側(cè)，手按住相對的另一側(cè)，如顫動較大者為不合格，應(yīng)再初擰，同時用0.3mm塞尺插入桿縫，插入深度小于20mm中為合格，合格后劃線。（3）終擰檢查：根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料，采用緊扣法檢查。首先檢查初擰劃線，再檢查終擰后螺母的轉(zhuǎn)動角度，即可判斷是否漏擰，同時也可發(fā)現(xiàn)墊圈、螺桿是否轉(zhuǎn)頂，然后用標(biāo)定好的表盤扳手，再擰緊螺栓讀取螺母剛剛轉(zhuǎn)動時的扭矩值。（4）螺栓的檢查數(shù)目及時間。每一個螺栓群檢查的高強(qiáng)度螺栓數(shù)量為其總數(shù)的5%，但不小于2套進(jìn)行終擰扭矩檢查。每個栓群或節(jié)點(diǎn)檢查的螺栓，其不合格數(shù)不得超過抽查總數(shù)的20%，超過者則應(yīng)繼續(xù)抽查直至累計(jì)總數(shù)的80%的合格率位置，然后對欠擰者補(bǔ)擰，超擰者更換后重新擰緊。（5）終擰檢查合格的螺栓群，做出規(guī)定的標(biāo)記，并在螺栓、螺母、墊圈的外露部分涂上油漆，然后才允許拆除螺栓施擰腳手架。（六）臨時支架拆除方案鋼箱梁安裝施工完成后，對臨時支撐進(jìn)行拆除。由于鋼梁主體覆蓋于臨時支撐上方，無法用吊機(jī)直接拆除，施工難度較大。為確保施工安全，本次拆除施工以人工為主，小型機(jī)械輔助，全程施工活動均在交通封閉內(nèi)完成。1、臨時支撐卸載鋼梁架設(shè)完成后，全面檢查鋼箱梁節(jié)段連接處的焊縫和高強(qiáng)螺栓連接節(jié)點(diǎn)，確保符合要求后，割除貝雷架與鋼箱梁之間的工28型鋼，使鋼梁脫離臨時支架，完成受力體系的轉(zhuǎn)換2、腳手板拆除腳手板從臨時支撐跨中至兩側(cè)進(jìn)行，使用人工拆除，于兩側(cè)集中栓捆吊下。3、貝雷梁拆除（1）用氣割將連接貝雷架的橫向支撐割斷，將貝雷架分為每3~4組的拆除單元；（2）在柱頂梁外側(cè)焊接限位裝置，以控制貝雷架在拖拉過程中軌跡偏移，保證貝雷架的穩(wěn)定性，確保不發(fā)生貝雷架從柱頂傾覆的情況。在柱頂梁端頭焊接手拉葫蘆固定錨具；（3）用手拉葫蘆將貝雷架單元與柱頂梁連接，將貝雷架單元緩慢拖拉至柱頂梁邊緣（鋼箱梁邊界線外側(cè)）；（4）使用100噸汽車吊于箱梁覆蓋范圍外側(cè)站位，探臂至貝雷架上方，栓鉤、起吊、回轉(zhuǎn)，將貝雷架單元吊裝落地至高速公路路面，使用25噸汽車吊進(jìn)行拆卸裝車運(yùn)離施工現(xiàn)場；（5）拆除順序?yàn)閮蓚?cè)向中間進(jìn)行。如下頁圖示意：4、柱頂梁拆除柱頂梁與鋼管柱頂板為焊接連接，拆除時用氣割將連接處切斷，并將柱頂梁切成5m~6m的節(jié)段。將節(jié)段用12噸汽車吊吊落至高速公路路面后裝車運(yùn)離施工現(xiàn)場。5、鋼管柱拆除用氣割割除鋼管柱與基礎(chǔ)墩連接的地腳螺栓，將鋼管柱用12噸汽車吊沿基礎(chǔ)墩方向（平行于線路方向）放倒，然后用50噸汽車吊裝車運(yùn)離施工現(xiàn)場。6、混凝土基礎(chǔ)墩拆除使用風(fēng)鎬將混凝土條形基礎(chǔ)墩破碎分成3~4米長的小節(jié)段，每段控制在10噸以內(nèi)，使用50噸汽車吊將其裝車運(yùn)離施工現(xiàn)場。四、跨越施工安全保證措施（一）施工前：1、施工前將施工方案報(bào)到原太高速公路管理部門，審批通過后與高速管理單位簽訂施工安全和配合協(xié)議。施工時請配合單位進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)護(hù)，全力保證高速公路行車安全。2、對進(jìn)場的職工和分包隊(duì)伍人員進(jìn)行施工安全培訓(xùn)，培訓(xùn)考試合格后方可上崗作業(yè)。3、起重司機(jī)、吊裝信號工選擇參加過大型吊裝作業(yè)的有經(jīng)驗(yàn)施工人員，所有施工人員必須持證上崗。4、每日施工前召開施工會議，明確當(dāng)日的施工內(nèi)容、施工時間、人