钢结构桥梁制作及安装施工方案.docx

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钢结构桥梁制作及安装施工方案

一工程概况

1.1工程简介

xxx钢结构桥梁工程，位于xxxx；建筑结构形式为钢箱梁结构，抗震设防分类为丁类，设防烈度为7度。

本工程为跨河道人行桥梁，桥梁与河道成90度，主桥总长xx米，宽xx米，箱梁高xx米；钢桥总重量约xx吨，分4个加工段进行吊装，构件最长为xx米，重约xx吨。

1.2施工重点、难点

1、重点、难点分析

（1）钢箱梁制作厂与安装现场距离较远，钢箱梁运输受雨雪天气、交通管制、道理通行等因素影响，可能无法及时运输到施工现场。

（2）本桥线形为直线线形，沿桥纵向方向，中间向两侧为1%坡度，钢箱梁制作及施工时要保证成桥线形。

（3）根据现场施工条件，由于河道较宽、桥东侧高压线、施工道路不顺等，将对钢箱梁运输、吊装等施工造成较大不利影响。

2、应对措施

（1）与加工厂做好沟通工作，提前运输钢箱梁；做好天气预报的关注和协调，满足钢箱梁现场安装需求，保证安装工作能够按期实施。

（2）钢箱梁制作时采用计算机三维放样，按照上述线形尺寸、预拱度尺寸将钢箱梁绘制出三维模型，然后从中提取出各个构件的实际下料尺寸进行下料生产；钢箱梁制作出厂前进行预拼装，检验线形尺寸，如若超差立即进行调整，保证桥梁线形；钢箱梁安装时利用全站仪、水准仪等全程测量，调整钢箱梁，保证成桥线形。

（3）采用起重能力更高的吊车进行钢箱梁节段的吊装；如有必要，则对高压线路进行适当保护。

1.3适用范围

本施工方案适用于xxxxxx路桥梁施工。

二编制依据及编制说明

●《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号文）

●《热强钢焊条》（GB/T5118-2012）

●《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110-2008）；

●《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》（GB/T12470-2003）

●《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）

●《城市桥梁工程施工质量验收规范》（CJJ2-2008）

●《钢结构施工质量验收规范》（GB50205-2001）

●《铁路钢桥制造规范》（Q/CR9211-2015）

●《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）

●《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》（GB/T11345-2013）

●《金属熔化焊焊接接头射线照相》（GB/T3323-2005）

●《无损检测焊缝磁粉检测》（JB/T6061-2007）

●《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-2011）

●《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》（JT/T722-2008）

●《工程测量规范》（GB50026-2007）

●《建设工程施工现场环境与卫生标准》（JGJ146-2013）

●《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-2005）

●《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）

●《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）

●《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》（JGJ276-2012）

●《施工合同》

●设计图纸

●钢箱梁分段划分图

●现场实际地形、地貌

以上标准规范为目前现行标准，施工中采用但不限于以上标准规范，且当有新版标准规范发布后，按照更新后的标准规范执行。

三加工制作及进度计划

3.1制作方案

3.1.1、分段划分

综合考虑钢箱梁分段厂内制造、运输、现场安装等因素，并依照设计图纸的要求，

确定以下原则：

（具体分段划分见分段划分图）

1）尽量减少环向焊缝，分段划分采用纵向划分的方式划分节段；

2）分段图见下：

1、单元件分段划分

每一个箱室分为底板、腹板、、隔板、顶板四个单元件

2、总体制造方案

2.1节段采用“正造”方案。

组装顺序：

底板→横隔板→腹板→顶板。

2.2①、②、④节段制作过程中面板、底板、腹板长度方向无余量。

2.3③节段的面板、底板、腹板长度方向留100mm余量，待工地分段架设时根据实际测量长度进行切割。

2.4.底、腹板纵肋现场嵌补长度为300mm。

3.1.2、制造工艺流程

1、零件下料

横隔板、腹板等异形零件采用数控火焰或等离子切割；面板、底板等矩形构件可以数控下料也可以采用半自动火焰切割；加劲肋、檐板采用拉条方式切割。

2、零件校正

1）当采取热矫时，其加热温度应控制在600～800℃；温度降至室温前，不允许锤击钢材；

2）零件矫正允许偏差符合规范要求。

3.1.3、单元件制造流程

1）底板单元件制造流程

序号

工序名称

技术要求

1

零件复查

1.检查来料的零件号、外形尺寸、对角线、坡口、材质及炉批号等。

2

底板划线

1.依据单元件制造图的要求绘制单元件纵横基准线、结构装配线及端口检查线等，划线必须采用在计量有效期内的量具。

特别注意板的方向、支座位置。

3

肋板与底板组装

1.纵肋如纵肋有挠度不直，不能强行组装，应先矫正。

应对线组装，并开制纵肋对接坡口，特别要控制端口、横隔板处的组装精度及坡口朝向。

4

肋板与底板组装

1.纵肋与底板焊接宜采用分段对称焊接，按指定的焊接规范参数施焊，尽可能减小焊接变形

5

矫正

1.火焰矫正温度控制在600℃～800℃，严禁过烧、锤击和水冷。

6

标记、标识

2）腹板单元件制造流程

序号

工序名称

技术要求

1

零件复查

1.检查来料的零件号、外形尺寸、对角线、坡口、材质及炉批号等。

2

腹板划线

1.依据施工图的要求绘制零件纵横基准线、结构装配线及端口检查线等。

3

组装腹板纵肋并开制纵肋对接坡口

1.注意坡口朝向。

4

腹板与纵肋焊接

1.焊接应采取反变形措施，按指定的焊接规范参数施焊，以减少焊接变形。

5

矫正

1.火焰矫正温度控制在600℃～800℃，严禁过烧、锤击和水冷。

6

标记、标识

3）顶板单元件制造流程

序号

工序名称

技术要求

1

零件复查

1.检查来料的零件号、外形尺寸、对角线、坡口、材质及炉批号等。

2

顶板划线

1.依据施工图的要求绘制零件纵横基准线、结构装配线及端口检查线等。

3

组装顶板纵肋并开制纵肋对接坡口

1.注意坡口朝向。

4

腹板与纵肋焊接

1.焊接应采取反变形措施，按指定的焊接规范参数施焊，以减少焊接变形。

5

矫正

1.火焰矫正温度控制在600℃～800℃，严禁过烧、锤击和水冷。

6

标记、标识

3.1.4、制造流程

序号

工序名称

技术要求

1

划地样线

1.根据《分段总装胎架布置及地样线图》的要求，划制地样线。

2.胎架区用全站仪配合，在地面上划出供各单元件定位的（纵、横向）标记线、板中心线以及梁段中心线、角定位控制线等，这些标记线简称为地标。

2

布置胎架

1.总装胎架采用I16型钢制作，与地面采用膨胀螺栓固定；

2.为了尽可能使胎架模板支撑在分段硬点（横隔板处）上，模板采用边角料下料，规格约为12×50。

模板安装必须先用水准仪扫水平后再焊接模板，严禁采用先焊模板，然后切割模板上边的方法调模板水平。

3

底板上胎架

1.定位底板单元件；

2.底板的纵、横向定位基准线与地样线上对应的线对齐。

面板与胎架模板之间刚性连接固定。

4

组装横隔板单元件

1.根据面板上的横隔板定位线定横隔板单元件的位置。

5

组装支座位置纵向隔板

1.隔板与底板间定位焊

2.纵向隔板上纵肋与隔板焊接

6

组装腹板单元件

7

组装顶板组件

1.顶板安装前应完成全部支座隔板焊缝。

8

组装栏杆踢脚与悬臂侧板及底板

9

矫正

1.火焰矫正温度控制在600℃～800℃，严禁过烧、锤击和水冷。

3.2施工进度计划

3.1.1进度计划

根据目前现场实际情况及下部结构施工计划，钢箱梁制作于xxxx年xxx月xxx日开始，于xxx年xxx月xxx日完成，累计xx天。

钢箱梁安装计划于xxx年xxx月xxx日开始，于xxx年xxx月xxx日完成，累计xxx天。

3.1.2进度保证措施

1、管理保证

（1）推行目标管理。

根据确定的进度计划控制目标，编制钢箱梁制作安装进度计划，并在此基础上进一步细化，将总计划目标分解成为各子目标，进一步分解到月周日并分解到班组和作业面。

以日保周，以周保月的计划目标管理体系，保证工程施工进度满足总体进度要求。

（2）生产例会制度。

每日召开现场碰头会，及时解决生产协调中的问题，不定期召开专题会，及时解决影响进度的重大问题。

（3）根据安装现场需要，及时调整生产及运输计划安排；按时将节段运至指定施工位置，以保证总体施工进度。

2、人员保证

（1）按照工期计划及详细的工作量和设备情况制定详细的用工计划，操作工人必须是有相关类型工程施工经验的熟练工人。

3、设备保证

（1）及时做好设备调配工作，确保本工程的各阶段任务所需的设备及时到位。

（2）所有设备制定详细的维护计划，对设备进行定期和不定期检查、维护，保证设备的正常运转。

（3）安排专人协调汽车吊及运输车辆的通行，确保可以进场吊装施工。

4、材料保证

（1）按照现场安装需要，制定详细的构件进场计划。

（2）提前两天确认所需构件的加工及运输情况，如发现构件无法到货，调整现场安装位置以避免影响总体工期。

5、技术保证

（1）开工前做好焊接工艺评定及必要的工艺性试验。

（2）编制详尽的安装方案并进行技术交底。

6、资料保证

（1）设置专门的资料对接人员，及时与相关方进行沟通与对接，确保项目相关资料符合要求。

（2）在工程竣工验收时，向业主提供符合国家档案部门要求编制成册的工程竣工图及有关的技术档案资料。

四钢箱梁吊装

本方案仅对钢箱梁汽车吊吊装施工进行叙述。

钢箱梁现场拼装主要在桥墩外挑部分进行，作业环境为空中作业。

钢箱梁的安装调整、焊接、检测、涂装均在空中平台或桥面上进行。

本阶段施工主要包括钢箱梁节段的安装、调整、定位和钢箱梁的测量等内容，各施工交叉进行直至钢箱梁线形和结构符合设计要求。

钢箱梁吊装作业时将严格按照《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》（JGJ276-2012）组织施工。

钢箱梁一览表如下：

部位

名称

长度

（m）

桥面宽（m）

箱底宽（m）

钢箱梁高（m）

断面

形式

重量（吨）

材质

主桥

GQL-1

20.00

5.00

3.60

1.00

单箱

双室

44.6

Q345D

主桥

GQL-3

19.00

5.00

3.60

1.00

单箱

双室

43.0

Q345D

主桥

GQL-4

16.00

5.00

3.60

1.00

单箱

双室

32.3

Q345D

主桥

GQL-2

20.00

5.00

3.60

1.00

单箱

双室

44.2

Q345D

4.1.吊车选择及吊索计算

根据吊车性能参数表，结合钢箱梁横向节段的作业半径，以及钢箱梁分段重量分布情况，起吊重量最大的节段约44.6t，共分4段进行吊装，吊车采用300T进行吊装可满足要求。

吊绳的计算

吊装绳索的计算如下：

钢丝绳承载能力的计算一般采用安全系数法，按所受最大工作拉力计算选用钢丝绳。

计算公式为：

   F≥Sxn

   式中：

F——所选钢丝绳的破断拉力（N），可查钢丝绳性能手册获取；

   S——钢丝绳最大工作拉力（N）；

   n——钢丝绳的安全系数。

   安全系数实质是安全储备的倍数，根据用途性质确定（见下表），工作级别越高、用途越重要、要求钢丝绳寿命越长的地方，安全系数就越大。

   钢丝绳的安全系数表

用途

起重机工作机构用钢丝绳

其他用途钢丝绳

机构

工作级别

M1～

Ｍ3

M4

M5

M6

M7

M8

支承

动臂

起重机械自身安装

揽风绳

吊挂和捆绑

安全系数

4

4.5

5

6

7

8

4

2.5

3.5

6～10

选用直径φ48mm的3×37钢芯圆股钢丝绳，公称抗拉强度1870MPa，最小破断拉力1370.00KN

取安全系数[K]=8。

吊件最大重量按60吨计，起重时4根钢丝绳同受力，钢丝绳所受的工作拉力为S=50吨/4/Sinα

钢丝绳与钢梁的水平夹角一般为：

α=30度～75度，取夹角值60度，

则：

S=60吨/4xSinα=60吨/4/Sin60。

=17.321吨=169.75KN

Sxn=169.75KNx8=1357.97KN＜F=1370.00KN

安全可靠。

4.2安装顺序

钢箱梁的安装分为横向安装和纵向安装两种。

其安装顺序为：

先横向定位安装，再纵向推进。

纵向安装顺序:

钢箱梁纵向安装顺序见图，安装顺序为：

、一、二、四、三。

钢箱梁纵向吊装顺序示意图

4.3施工过程

依据现场实际情况，在人行桥东侧有10KV高压线，存在较大的不安全因素，因此吊车位置放置在桥西侧2、5轴处，满足吊装需要。

按照钢箱梁的安装顺序——先横向定位安装，再纵向推进。

钢箱梁吊装时，确保吊索与钢箱梁构件成60°夹角，先吊离地面50cm后，检查稳定性，稳定后开始缓慢吊装，两侧用缆风绳进行控制。

首先将桥墩处的节段四吊装至支座上，并调整位置至设计尺寸。

1、利用现场布置的吊车，将节段按照先一后二的顺序吊装，将一段与二段临时焊接牢固。

2、吊车转移位置，先吊装四段，调整到设计位置后，测量三段净长度，现场切割，确保焊缝间隙符合设计及规范要求，然后吊装三段，将三段与二、四段临时焊接固定。

4、调整各段位置及标高，符合设计要求后，在合适时段进行焊接。

5、合拢要点

（1）不同的测量人员同时监测，对采集的数据进行分析、比较，确定合拢点的空间位形变化。

（2）检查合拢点构件端口的加工质量，确保工厂已经经过预拼装。

（3）合拢前，加强技术交底，确保作业人员对合拢步骤熟悉和操作熟练。

（4）针对每道工序，每个合拢点派3～4名技术过硬的作业人员同时操作，确保临时连接固定、焊前预热、焊接等工序能同步展开。

（5）合拢施工时选择在清晨或者傍晚等温度不强烈的时段进行。

吊装流程：

4.4线形控制

钢箱梁安装线形控制点主要为直线。

4.4.1直线

钢箱梁安装时，先安装直线处的钢箱梁。

直线钢箱梁采用全站仪或者经纬仪找出道路中心线，钢箱梁安装该中心直线进行调整。

将全站仪架设在桥头位置，利用全站仪在钢箱梁顶板上打出道路中心线，检查钢箱梁中心是否与设计值相符，若存在偏差，调整钢箱梁至设计位置。

4.4.2温度影响

1、根据温度对安装的影响，钢结构合拢将处于低温季节，因此合拢时间根据实际观测的变形规律和合拢间隙变化情况，选择温差比较小的时段开始合拢。

2、测量垂直度时，充分考虑日照、焊接等温度变化引起的热影响对构件的伸缩和弯曲引起的变化，对测量结果进行预控。

3、尺寸测量、钢箱梁调整时尽量选择在无太阳直射的时段，比如清晨或者傍晚。

五冬季施工质量保证措施

5.1施工现场

1、所有参加吊装人员在入场前进行冬季施工的安装、安全、防火教育。

2、各种作业人员应严格遵守本岗位的操作规程。

3、雪后在钢结构吊装施工前，将构件上的积雪、霜、冰用铁铲除去并扫净方可操作。

4、进入现场人员必须戴好安全帽，系好帽带，穿好防滑鞋，并带好安全带方可高空作业，安全带必须挂在安全绳上。

5、对要起吊的物件应先查看是否和地面或其它物体冻结，如冻结，先用手撬棍使其松动方可起吊。

6、风力大于5级、下雪、浓雾天气，停止高空吊装及安装的配套工序，如焊接、校正等工作。

7、施工区域的马道应设防滑木条等固定牢固，木条间距不大于30cm。

8、进入现场的钢梁堆放时，应堆放整齐，支垫合理，必要时加以覆盖。

9、夜间施工，施工区域内应有良好的照明。

5.2钢结构焊接作业

5.2.1施工准备

1、焊接遇风天施工时，为了保证焊接质量，需搭设一定的防风措施（用编织布绕操作平台四周封闭高1.8m，按安全施工的要求搭设。

），并将平台平面上的洞、缝用石棉布盖严，以便防风及焊渣下落伤人。

主要目的是为了防止保护气体被吹散和防止降温过快。

2、二氧化碳气瓶应倒置24小时后打开阀门把水放尽方可使用,防止冻结。

瓶内气体高压低于1MPa时应停止使用。

焊接前要先检查气体压力表上的指示，然后检视气体流量计并调节气体流量。

3、焊接材料和焊接设备、技术条件应符合国家标准，性能优良，清渣加热，气刨、打磨、焊条保温、温度测量等装置应齐全就手。

5.2.2手工电弧焊及二氧化碳气体保护焊、焊材和设备

1、焊丝包装应完好，如有破损而导致焊丝污染或弯折紊乱时应部分废弃。

2、焊机及电压应正常，地线压紧牢固接触可靠，电缆及焊钳无破损，送丝机应能均匀送丝，气管应无漏气或堵塞

5.2.3焊接工艺参数按照焊接工艺指导书的要求

5.2.4预热

由于冬季大气温度较低，预热一定要保证充分。

具体的预热温度，依据专业的焊接工程师，在焊接操作前给出书面的焊接工艺指导书。

5.2.5安装焊接程序及一般规定

1、程序

焊前检查--预热--装引弧板--测温再预热--焊接--保温或后热--验收--填写作业记录表。

2、预热

焊前用特制烤枪在坡口及其两侧各100mm范围内的母材均匀加热,并用表面测温计测量温度,防止温度不符合要求或表面局部氧化。

3、装焊垫板及引弧板其表面清洁,要求与表面坡口相同,垫板与母材应贴紧,引弧板与母材焊接应牢固。

4、重新检查预热温度,如温度不够应重新加热并测量至符合要求。

5、焊接第一道应封焊坡口内母材与垫板之连接处，然后逐道逐层垒至填满坡口，每道焊缝焊完后都必须清除焊渣及飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补。

6、每道焊接层间母材温度应控制在120--150℃左右，湿度太低时应重新预热温度，太高时应暂停焊接，焊接时不得在坡口处的母材上打火引弧。

7、遇大雪天时应停焊，环境温度低于零度时应按规范预热，后热措施施工，构件焊口周围及上方应有挡风雨设施，风速大于6M/S时则应停焊。

8、一个接口必须连续焊完，如不得已而中途停焊，再焊以前须重新按规定加热；外观检查在焊后冷却到环境温度时进行。

5.2.6安全注意事项

1、氧气、乙炔、二氧化碳的气瓶及胶管冻结时，不能用物体打击或用明火加热办法，应将其放入热水盆或用蒸汽加以解冻。

2、焊机、焊丝、气瓶应放在专用的棚内。

3、夜间焊接，焊接地点应有良好充足的照明。

六安全保证措施

安全保证措施及安全文明施工、环境保护措施等详见《沁阳市总干河三标安全生产保证体系》。

七安全应急预案

7.1应急准备

7.1.1应急领导小组

组长：

xxx电话：

xxx

副组长：

xxx电话：

xxx

组员：

xxx、xxx、xxx、xxx、xxx

职责：

负责领导、指挥、协调安装项目施工中突发的安全和环境事故、事件的应急处置工作。

7.1.2项目部应急救援工作组

应急领导小组成立相应的应急处置工作组。

应急处置工作组在项目部应急领导小组统一指挥下，按要求履行职责，及时组织实施应急措施。

1、综合协调组

负责人：

xxx电话：

xxxxxx

主要职责：

组织协调、调配现场应急救援人员、交通、通讯、装备和救援物资等；汇总信息，报告和通报情况；负责事故发生地的整改监督和督察工作。

2、抢险救助组

负责人：

xxx电话：

xxx

主要职责：

收集事故灾害信息，查明事故性质、影响范围及可能造成的后果；判断事故的变化趋势，预测次生和衍生事故发生的可能，及时向现场指挥部汇报；拟定抢险救援方案并向现场指挥汇报；组织有关专业人员实施经现场指挥部确定的抢险救援方案。

3、安全保卫组

负责人：

xxx电话：

xxx

主要职责是负责事故现场的警戒，阻止非抢险救援人员进入现场，负责现场车辆疏通，维持治安秩序，负责保护抢险人员的人身安全。

4、医疗卫生组

负责人：

xxx电话：

xxx

主要职责：

组织制定医疗救治和卫生防疫方案；紧急调集医疗卫生技术人员进入事故发生地，迅速开展医疗救治工作，重点做好重伤员的救护；负责事故发生区域的疾病预防控制和卫生监督工作。

5、事故调查组

负责人：

xxx电话：

xxx

主要职责：

调查事故发生原因，作出调查结论，为事故处理提供依据；评估事故影响、预测事故后果，提出事故防范意见；及时移送相关案件，依法追究责任人的责任。

6、善后安置组

负责人：

xxx电话：

xxx

主要职责：

负责处理事故伤亡人员的抚恤、安置。

7.1.3现场指挥部

安全事故发生后，立即成立现场指挥部，现场总指挥由项目部主要负责同志担任，项目部有关部门参加。

主要职责：

负责现场应急处置的决策和指挥工作；正确判断事故灾情的性质、发生地点、灾害规模、可能波及范围，据此组织制定应急处置方案；协调调配有关力量，开展应急救援工作等。

7.1.4应急反应流程

应急响应的流程分为：

接警、判断、应急启动、控制和救援行动、应急恢复和应急结束7个步骤，见应急响应流程图。

应急响应流程图

7.1.5应急物资设备储备

为保证事故事件发生后快速反应，尽快实施救护，项目财务部必须保证足够的应急救护资金。

主要应急设备储备见表7.11。

主要应急工具和器材见表7.12。

表7.11主要应急设备储备表

序号

名称

数量

规格

现在位置

联系电话

1

汽车起重机

1台

现场或场外

2

小轿车

2台

现场或场外

表7.12主要应急工具和器材表

序号

名称

规格

数量

1

安全帽

20顶

2

灭火器

ABC干粉

5个

3

电焊机

2台

4

小型金属切割机

1台

5

灭火桶

5个

6

手机

各人自备

30个

7

对讲机

3台

8

应急灯

4盏

9

气割工具

1套

10

空气压缩机

1台

11

安全带

15条

12

绳索

150米

7.2危险源辨识及应急措施

7.2.1危险源辨识及现场急救措施

施工现场主要危险源为高空坠落、物体打击、触电事故、机械事故、火灾事故等意外事故造成人身伤害。

施工现场可能发生的伤害形式：

烧伤、出血、骨折或肢体断裂、休克、呼吸及心跳骤停、颅脑损伤、内脏损伤等。

1、现场急救的原则：

及时抢救伤者，抢救方法得当，避免二次伤害。

2、现场急救注意事项：

（1）保持通信畅通，信息及时沟通；

（2）确定事故类型、伤害形式和范围；

（3）确定人员伤害情况；

（4）掌握天气变化情况（电话咨询、气象预报）；

（5）确定现有资源是否满足救援需要（人力、物资和设备），是否需要外援；

（6）根据上述情况实施救援行动。

7.2.2钢箱梁安装时登高设备或构件坍塌倾翻事故的应急措施

1、应立即撤出危险区域，并对受伤人员实施抢救，同时立即向项目负责人报告；项目负责人接报后马上启动项目应急预案，组织抢救，并向应急领导小组报告相关情况。

2、对事故发生前在现场作业的人员进行清点，发现有人员被掩埋时，在保证安全的情况下，立即组织人员进行抢救，必要时可采用起重机械配合。

3、抢救现场设专职人员对现场情况全过程监测，当发现紧急情况时，通知现场作业人员立即撤出危险区域，并封闭现场，待紧急情况消除后再进行作业。

4、当事