合肥高架桥施工组织设计新2.docx

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合肥高架桥施工组织设计新2

目录

一工程概述4

1.1工程位置4

1.2工程下部结构4

二钢梁架设施工的重点、难点控制措施及架设准备工作7

2.1钢梁制造架设的重点、难点分析7

2.2针对以上难点所采取的措施7

2.3钢梁架设的准备工作7

2.3.1现场焊接工艺评定试验7

2.3.2临时支墩的设计7

2.4其他技术准备9

三钢梁架设方案9

3.1钢梁架设总体方案9

3.2钢箱梁的分段10

3.2.1横向分段方案10

3.2.2纵向分段方案10

3.2.3各分段重量11

3.3具体架设流程12

3.3.1横向架设顺序12

3.3.2纵向架设顺序14

3.3.3临时匹配件的选择14

3.4钢梁支座安装15

3.4.1支座质量检查15

3.4.2安装前准备15

3.4.3支座的安装15

3.5梁段的定位与测量16

3.5.1梁段纵向滑移16

3.5.2梁段的定位16

3.6临时支墩的拆除16

四现场吊装方案16

4.1吊具选择16

4.2吊点选择和固定16

4.2.1吊点选择的一般原则16

4.2.2吊耳的设计16

五钢梁现场焊接顺序及焊接方法17

5.1现场焊接顺序17

5.2现场焊接方法17

六质量保证措施17

6.1建立健全的质量管理制度17

6.2制订切实可行的工艺保证措施17

七安全保证措施18

7.1存梁场安全设施18

7.2交叉作业防护设施19

7.3架设安全设施19

7.4其它安全设施19

7.5钢梁架设安全设施使用注意事项19

八架设工期保证措施20

8.1投入人员和设备20

8.1.1设备投入20

8.1.2人员投入20

8.2施工计划安排21

8.2.1工期计划编制说明21

8.2.2总体工期计划安排22

8.3架设工期具体保证措施22

8.3.1从组织管理上保证工期22

8.3.2从计划安排上保证工期23

8.3.3从技术上保证工期23

一工程概述

1.1工程位置

南北高架一号线（中段）及市政配套工程位于合肥市包河区内，线路起点位于长江中路以南约300m处，终点在规划高铁路以南约110m处接至现状已改造好的包河大道，线路全长约6.5km。

全封闭连续钢箱梁结构共设置二段，第一段位于南北高架一号线芜湖路路口南侧，主线里程桩号K0+321～K0+467，共2联，L=146m；第二段位于南一环路口南侧，主线里程桩号K1+319～K1+530，共3联，L=211m。

钢箱梁段均位于地铁站结构上盖结构之上，钢箱梁结构总长357米，总面积8211m2。

钢箱梁区域位置图如图1-1、图1-2。

1.2工程下部结构

主线桥桥墩采用钢筋混凝土矩形墩，中墩和分联墩均为2根1.5×1.8m矩形墩，其中分联墩墩顶尺寸为1.5×2.8m。

墩顶用系梁进行横向连接，对于墩高≥15m的桥墩，在墩中增加一道系梁。

墩柱基础共设2种种类型，其中16#墩、44#墩下接7.5×7.5×2.5m钢筋混凝土承台，桩基采用4根直径为1.8m钻孔灌注桩。

其余墩基础均为扩大基础，基础总高2.5m，分2层设置，上层尺寸为7500×3800×1250mm，下层尺寸为9500×5800×1250mm，下层底面与地铁站顶面结构相接，扩大基础四周设置限位结构。

站、桥共建示意图见图1-3。

图1-1芜湖路站钢箱梁位置区域图

图

图1-2南一环站钢箱梁位置区域图

图

二钢梁架设施工的重点、难点控制措施及架设准备工作

2.1钢梁制造架设的重点、难点分析

1南北一号线钢箱梁架设线形控制：

南北一号线钢箱梁分为为直线段和曲线段两部分，直线段架设相对比较简单，曲线段在架设过程中需要同时保证成桥平面线形和立面线形与支墩上对应的线形重合，按线形架设要求高，架设难度大。

2隧道车站上方严禁载重汽车站位，使得50T龙门吊对梁段的吊装难度加大。

2.2针对以上难点所采取的措施

1待架梁段必须在厂内做好标记（标记设在支墩的上方梁段底板上，一梁段至少2个标记点），现场用全站仪打出标记在支墩上的相应坐标，这样就保证了梁段架设位置的正确性。

2运梁汽车停放在隧道两旁的地面上，用汽车吊把梁段吊在隧道上方，然后通过50T的龙门吊进行吊装、架设。

2.3钢梁架设的准备工作

2.3.1现场焊接工艺试验

现场工艺试验产品试板与产品同时焊接，其数量应符合下列规定；

1每焊接5条受拉横向对接焊缝或每10条其他对接焊缝应焊接一块产品试板；

2在桥位焊接梁段间对接焊缝时，每两个接口做顶（底）板和腹板产品试板各一块；

2.3.2临时支墩的设计

临时支架横向由立柱梁、大横梁、侧梁、高度调整装置和小分配梁组成（见附图1）。

立柱由φ600、t=15mm的钢管组成，材质为Q235A，其截面特性表如下：

I=πD4（1-α4）/64=3.14X604X（1-0.954）/64cm4=117946.2cm4

α=d/D=570/600=0.95

A=πD2（1-α2）=3.14X602X（1-0.952）cm2=1102.14cm2

i=（I/A）1/2=（117946.2/1102.14）1/2=10.345cm

由于立柱的压杆类型为两端固定的压杆，故ul=0.5l

λp=（π2E/σp）1/2=（3.142X206X103/200）1/2=100.77

λs=（a-σs）/b=（304-235）/1.12=61.6

λ=ul/i=1/2X679.5/10.345=32.842

因为λ＜λs，所以立柱为粗短杆，不会发生失稳。

大横梁由4X45a的工字钢（截面图2-1）组成，材质为Q235A，其截面特性表如下：

先根据纵向支架布置（简图2-2）计算；

Fa=507X103N；Fb=1140X103N；Fc=1487X103N；

图2-1

图2-2

由于支墩的距离很近，可近似看作均布载荷，即

q=Fc/l=1487X103N/13.671m=108770.39N/m

由平衡方程得：

Fc1=977915.2N；Fc2=509301N；

则横梁承受的最大弯矩为Mmax=1334188.97N.m

I=4[I1+（h/2）2XA]=4X（56100+22.52X157.4）cm4=543135cm4

Wx=I/h/2=543135/45cm3=12069.67cm3

σmax=Mmax/Wx=1334188.97/12069.67X10-6N/m2=110.541MPa

因为σmax＜[σ]=σs/1.5=235/2MPa=117.5Mpa

所以横梁的强度满足现场要求

立柱的最大弯矩为:

Mmax=ql2/8+Mc1=108770.39X5.52/8-108770.39X5.52/19.413=241798.3N.m

Wx2=πD3（1-α4）/32=3.14X603X（1-0.954）/32cm3=3931.54cm3

σmax=σ1+σ2=Mmax/Wx2+Fc1/A

=241798.3/3931.54+977915.2/1102.14X10-2=70.37MPa

因为σmax＜[σ]=σs/2=235/1.5MPa=117.5Mpa

所以立柱的强度满足现场要求

2.4其他技术准备

钢梁架设前应具备以下技术资料：

1钢梁施工设计图、梁段重量表、钢梁安装拱度图、钢梁支座安装位置图。

2桥址附近地形图、桥墩结构图及竣工里程、标高、中线测量资料。

3工厂试拼记录，包括钢梁轮廓尺寸、梁段编号及重量、梁段发送表及拼装部位图。

三钢梁架设方案

3.1钢梁架设总体方案

钢梁分为直线段和曲线段两部分，两段钢梁架设均采用从北向南的架设方案，总体施工方案如下：

1直线段和曲线段两段钢梁均采用临时支墩支撑，临时支撑的位置分别在钢管柱和钢筋混凝土柱以及水泥墩承台的上方（如图3-1），为保证临时支墩的稳定性，临时支墩两两之间用30b工钢交叉连接。

2钢桥横向由中间向两边架设，先架设中间的梁段，再对称架设两边的梁段。

3钢桥纵向由北向南架设，长5.5m、6.5m及7.5m的梁段利用临时匹配件及马板承力架设，其中5.5m、7.5m梁段用汽车吊架设。

4悬挑梁段待横向所有梁段都架设完成后用汽车吊进行架设。

5.架设钢梁时，钢梁由50t平板车从预拼场运至隧道两边的混凝土地面上，利用汽车吊将钢箱梁吊至桥下，然后通过50t龙门吊机吊装、架设；

图3-1

3.2钢箱梁的分段

3.2.1横向分段方案（运输节段截面）

图3-2横向分段截面图

图

图

分段钢箱梁后钢箱梁为了防止在运输和吊装得过程中发生变形，在箱体内部都必须装焊刚性支撑。

3.2.2纵向分段方案（运输节段长度）

7-10号墩分为6.5米+4X15米+5.5米72米

10-16号墩分为6.5米+4X15米+7.5米74米

44-47号墩分为6.5米+16米+16.5米+15米+13米67米

47-50号墩分为6.5米+4X15米+5.5米72米

50-53号墩分为6.5米+4X15米+5.5米72米

3.2.3各分段重量（见表3-1，单位：

kg）

各分段重量表（kg）表3-1

分段

节段

H1

H2

H3

H4

H5

H6

H7

7~10

1

10506

12344.1

21493.5

26316

21886.2

14524.8

10573.3

7~10

2

18339.6

19339.2

28482.5

36472.2

29841.1

24371.9

18492.6

7~10

3

19247.4

22703.2

36162.1

45568.5

38565.2

28312.2

19901.3

7~10

4

19247.4

22703.2

36162.1

45568.5

38565.2

28312.2

19901.2

7~10

5

18339.6

19339.2

28482.5

36472.2

29841.2

24371.9

18492.6

7~10

6

9764.5

10550.9

18354.9

22542

18747.6

12731.6

9832.8

10~16

1

10662.1

13319.2

22225.8

26316

21828

14349.4

10588.6

10~16

2

18713.9

20502

30299.1

36162.1

28919.1

23358

18558.9

10~16

3

20112.4

24765.6

39079.3

45568.5

36644.5

27.035

19481

10~16

4

20112.4

24765.6

39079.3

45568.5

36644.5

27035.1

19481

10~16

5

18714

20502

30299.1

36472.2

28919.1

23358

18559

10~16

6

12003.4

15368.4

25644.9

30192

25194

16554.6

12162.5

44~47

1

10603

12522.5

21689.3

26316

21689.3

14371.8

10602.9

44~47

2

22638.9

24886

40131.9

48858

40131.9

29485.2

22638.9

44~47

3

20396

21477.1

31427.2

39528.1

31427.2

26188.5

20396

44~47

4

19699.3

23202

36772.1

45568.5

36772.1

27486

19699.3

44~47

5

18551.8

21139.5

35116.6

42471

35116.5

24852.3

18551.8

47~50

1

10602.9

12522.5

21689.3

26316

21689.3

14371.8

10602.9

47~50

2

18541.6

19524.9

28570.2

36027.4

28570.2

23807.8

18541.6

47~50

3

19699.3

23202

36772

45568.5

36772.1

27586

19699.3

47~50

4

19699.3

23202

36772

45568.5

36772.1

27586

19699.3

47~50

5

18541.6

19751.3

28934.4

36472.2

28934.4

24034.3

18541.6

47~50

6

9864.4

10729.4

18550.8

22542

18550.8

12294.1

9864.4

50~53

1

10602.9

12522.5

21689.3

26316

21689.3

14371.8

10602.9

50~53

2

18541.6

19524.9

28570.2

36027.4

28570.2

23807.8

18541.6

50~53

3

19699.3

23202

36772

45568.5

36772.1

27586

19699.3

50~53

4

19699.3

23202

36772

45568.5

36772.1

27586

19699.3

50~53

5

18541.6

19751.3

28934.4

36472.2

28934.4

24034.3

18541.6

50~53

6

9864.4

10729.4

18550.8

22542

18550.8

12294.1

9864.4

3.3具体架设流程

架设顺序总原则为“先横向后纵向”，即先架设横向的七个节段，再沿桥长方向纵向架设，基本施工流程为预埋连接螺栓→临时支墩位置放样→用预埋螺栓把临时支墩固定→按设计标高进行调整；由于下部为地铁站，承载能力有限，所以在地铁站宽度22.1m，长度整个钢箱梁投影范围内严禁进行吊机打腿等过载行为；

3.3.1横向架设顺序

横向架设顺序为先架设横向中间段即H4梁端，再对称架设两边的梁段。

1先架设H4梁段，用50T龙门吊吊装、架设，使H4节段中心线标记线对准现场总装支架中心线就位（如图3-3）

图3-3

2分别吊装H3、H5节段（见图3-4），利用节段端口处匹配连接件匹配安装，端口连接处误差调整≤2mm；

图3-4

3把临时支墩的侧梁通过法兰板连接在主梁上，分别吊装H2、H6节段（见图3-5），利用节段端口处匹配连接件匹配安装，端口连接处误差调整≤2mm；

图3-5

4用100T汽车吊分别吊装H1、H7节段（见图3-6），利用节段端口处匹配连接件匹配安装，端口连接处误差调整≤2mm；

5横向每一梁段架设完成后需检测梁段上的定位标记与支架上的标记是否对应，待两标记对应后才能架设下一梁段。

图3-6

3.3.2纵向架设顺序

根据现场施工情况和工厂内制作工艺，纵向架设顺序定为2-1-3-4-5-6（见附图2），即先架设第2节段，再利用临时匹配件和马板架设第1节段，最后依次架设第3、4、5、6节段，纵向每一节段架设完成后需检测节段上的定位标记与支架上的标记是否对应，待两标记对应后才能架设下一节段，本节段的焊缝在下一节段定位好后再进行焊接。

3.3.3临时匹配件的选择

芜湖路站上部钢箱梁仅146米且横坡超高带平面曲线和纵向曲线，为保证线形尺寸在加工场地上设置146米通长胎架整体拼装，南一环路站钢箱梁长度211米，在加工场地上设置80米长胎架进行梁段连续匹配拼装，即为第一轮次拼装完成后留下最后一段作为下一轮次拼装用基准梁。

多梁段匹配安装完毕后，在不受日照影响的条件下，精确调整和测量线形、长度、端口尺寸、直线度等，检验合格后组焊工地临时连接件（工地架设端口匹配用，见图3-7）、支座垫板、临时吊耳，做好工地架设测量用的各种标识、标记。

图3-7钢梁临时连接件构造图

图

3.4钢梁支座安装

3.4.1支座质量检查

支座材质和制造精度符合设计要求，同时在现场做外观检查和对组装后的轮廓尺寸进行复核。

3.4.2安装前准备

安装盆式支座前，需在水泥支墩上锚固螺栓，从而把盆式支座和水泥支墩连接起来。

3.4.3支座的安装

把盆式支座用锚固螺栓连接在水泥支墩上，再把支座垫板放在盆式支座上，然后梁段落在支座垫板上。

钢梁和支座与设计线路中线和高程容许偏差表

内容

项目

允许偏差

钢梁中线与设计中线和高程的关系

1、墩台处横梁中心线对设计线路中线偏移

10mm

2、两孔间相邻横梁中线相对偏差

5mm

3、墩台处横梁顶与设计高程偏差

±10mm

4、两联（孔）相邻横梁相对高差

5mm

支座尺寸偏差＜2000mm

1mm

支座与设计线路中线关系

6、固定支座十字线中点与全桥贯通测量后墩台中心线纵向偏差

20mm

7、辊轴位置纵向位移

±3mm

8、支座底板四角相对高差

2mm

3.5梁段的定位与测量

3.5.1梁段纵向滑移

考虑到日照对梁段的影响，临时支墩垫板采用50mm钢板+聚四氟乙烯板+20mm钢板的组合，即临时支墩可以补偿纵向滑移以避免立柱受到弯矩。

3.5.2梁段的定位

梁段的架设定位严格按照梁段定位点与临时墩上的对应点重合，即首先在梁段上做出十字经纬线（经线为梁段中心线、纬线为隔板线），然后用全站仪在临时支墩上打出对应经纬线，架设时两经纬线重合即可。

3.6临时支墩的拆除

临时支墩拆除遵循先中间后两边的原则，先把中间的立板拆除，这样梁段的重力就落在了水泥支墩上，那边就可以安全的拆除两边的立板。

四现场吊装方案

4.1吊具选择

钢梁吊装利用钢丝绳作为吊具，应选择适合钢梁外形尺寸和重量的钢丝绳:

吊装30t～60t构件采用Φ52的钢丝绳,吊装15t～30t构件采用Φ40的钢丝绳,吊装5t～15t构件采用Φ28的钢丝绳,吊装5t一下的构件采用Φ16的钢丝绳。

吊装梁段时，可以根据梁段的重量，利用卸扣、吊钩等工具通过梁段的吊耳孔进行吊装，但不能损坏吊耳孔。

4.2吊点选择和固定

4.2.1吊点选择的一般原则

吊装梁段一般情况设置4个吊点，为了防止钢丝绳在吊装的过程中受力不均匀，从而要求对吊点的布置进行设计、计算，一般过程为先对梁段重心进行计算，然后让吊点关于重心对称布置。

4.2.2吊耳的设计

现场吊装吊耳采用T40的板子制作而成，强度满足最重梁段吊装强度要求，吊耳内孔必须倒圆角，以免钝边对钢丝绳的损坏，吊耳与梁段顶板采用开坡口溶透焊接，从而提高了焊接强度。

五钢梁现场焊接顺序及焊接方法

5.1现场焊接顺序

现场焊接顺序为下一节段拼装线形检验合格后，把第一节段内隔板与顶、底板的环焊缝补齐，再进行横向节段的纵向焊缝对接，然后进行纵向节段间环形焊缝焊接，最后焊接面、底板纵肋嵌补段焊缝的焊接，先焊纵肋嵌补段间的对接焊缝、后焊纵肋与面、底板间的组合焊缝，焊接时在施工区域设挡风屏、遮雨棚等装置以保证焊接质量，后续节段流程相同（芜湖路南侧从里程桩号K0+321往K0+467方向架设；南一环路口南侧钢箱梁架设从主线里程桩号K1+319往K1+530方向施工）；

5.2现场焊接方法

现场焊接方法分为3类：

埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊，手工电弧焊。

1埋弧自动焊：

对接焊缝采用H08Mn2E（φ5.0）焊丝，熔透角焊缝采用H08MnA（φ5.0）焊丝，均配合SJ101q焊剂。

2CO2气体保护焊：

实芯焊丝选用ER50-6（φ1.2）,药芯焊丝选用KFX-712C（φ1.2），均采用CO2气体保护，气体纯度≥99.99%。

3手工电弧焊：

采用J507（φ3.2、φ4.0）焊条。

4焊接完成后要对焊缝进行打磨以达到焊缝验收标准。

六质量保证措施

质量保证措施的科学制订和有效实施对于提高工程质量至关重要，为此，我们在结合以往钢箱梁架设经验的基础上，进一步优化、完善各种质量保证措施，以确保各项质量目标的有效控制。

6.1建立健全的质量管理制度

1技术准备管理制度；

2梁段存放管理制度；

3梁段架设管理制度；

6.2制订切实可行的工艺保证措施

1现场焊接质量保证措施

a、从事焊接工作的焊工必须进行焊工上岗资质考核，考核合格者发上岗资格证书。

焊工应在资格证规定的范围进行焊接，并且在焊接过程中随时接受质量管理人员、监理工程师的巡视、检查，一旦发现超出自己所能从事范围的焊接或焊接质量达不到规定要求时，取消焊接资格。

b、焊接质量检查人员持证上岗，进行磁粉、超声波和射线探伤的无损检验的工作人员，需持有经监理确认、并且有效的二级以上的合格证件。

检查人员严格履行自己的职责，检查工作必须认真、细致，发现问题要及时、正确处理。

c、焊接材料的存放、管理、发放、使用必须按有关规定进行，焊接材料用于焊接时一定要达到工艺规定的烘干温度、烘干时间和保温温度的要求，同时严格按照焊接材料管理规定使用。

d、焊接工作的环境温度不小于5℃，相对湿度不超过80%，当环境条件不满足需要时，缝口40～50mm范围内应采取适当加温措施；板厚大于24mm时，缝口50～80mm范围内应采取适当加温措施，使其温度达到80～120℃。

e、当CO2气体保护焊时周围风速超过2米/秒和手工电弧焊时周围风速超过8米/秒时，采取有效的防风措施。

f、现场焊接采用防风棚进行局部防护，雨天时一般停止焊接，如若进度需要除采取局部加热和防风外，将采取防雨棚，使整条焊缝处于防雨棚的保护下进行焊接。

g、焊接时焊缝两侧30mm范围内必须彻底清除铁锈、氧化皮、油污、水份等对焊缝有害的杂质。

h、CO2气体保护焊使用的气体纯度必须大于等于99.5%，必要时使用前进行半小时的倒置，然后排出瓶内的水份。

i、现场焊接工艺根据焊接工艺评定的结果编制，焊接工艺的评定结果要经过监理工程师审核批准。

j、焊接时焊缝两端使用引板以避免引弧、息弧出现在焊缝端部。

2架设工艺保证措施

a、临时支架具有足够的刚性，不发生不均匀沉降；

b、采用独立的测量控制网保证测量基准的可靠性；

c、第一节段完成后，召开专家评审会评审，评审通过后方可进行架设方案的全面实施。

3现场涂装工艺保证措施

a、梁段发运时采用发泡塑料封堵U形肋两端口，防止运输过程中雨水进入。

b、现场除锈采用抛光机打磨，钢桥的涂装应在防护层内进行。

七安全保证措施

7.1存梁场安全设施

根据实际情况对钢梁存放场地进行合理布局，把钢梁存放在隧道侧边，在隧道侧边垫上5cm厚的木板，以减小梁段对隧道盖的压强。

7.2交叉作业防护设施

按照目前进度计划要求，考虑到钢梁架设和混凝土施工的立体交叉作业，因此必须对作业面进行安全防护。

为保证双作业安全，我们在两作业面间中位置设置一道安全防护平台，起到阻挡的