某大桥主塔钢锚箱安装施工方案

1、XX 湾大桥 XX 道桥主塔钢锚箱安装施工方案一、工程概况XX 桥是独塔双索面斜拉桥 , D13 墩主塔连接锚固 20对斜拉索的钢锚箱共 20 个节段，总高度为 47.457m，分布在上塔柱 34#44# 混凝土施工段 （ 标高 148.443 195.9 m） 。钢锚箱通过剪力钉、环向预应力与塔柱混凝土连成整体。钢锚箱每个节段断面尺寸为 6.5m（顺桥向） 2.5m（横桥向），分成主跨侧 及边跨侧两块， 施工图中单块最大吊装重量 15.6t ，单节最大高度 4.6m。侧壁板 （顺桥向）厚度为 40mm，端板（横桥向）厚度为 30mm，3# 20#节段顺桥向增设 一道加劲板（板厚 30mm）。

2、剪力钉规格为 22220mm，高强螺栓规格为 M30 130 和 M30 150 两种。上、下节段间还设置了临时固定连接件。主跨侧和边跨侧钢 锚箱侧壁板通过连接板进行栓接连成整体， 上、下节段间通过全熔透焊接连成整 体。钢锚箱内还包括索导管、 环向预应力管道及操作平台， 索导管主要依靠钢锚 箱进行定位。钢锚箱的节段高度、分块吊装重量、连接板重量统计见表一，钢锚 箱总体构造见图 1钢锚箱部分技术参数表 表节段节段高度边跨节段吊主跨节段吊件 N20件 N21件 N28编号（mm）装重量（ Kg ）装重量（ Kg ）（Kg）（Kg）（Kg）11607833683364 478.92465016152

3、161504 445.44 165.73400015766157634 339.041077.14305013336133344 339.04 904.55270012338123354 339.04 794.16250011749117464 339.04 728.57235011492113094 339.04 683.68240011366113634 313.64 697.49220010803107874 313.64 635.310220011659112514 313.64 635.311200010647106204 313.64 573.112190010285102684

4、313.64 538.6131800989198664 285.34 507.511418001001498234 285.34 507.51518001012097884 285.34 507.51618001020797584 285.34 507.51718201033697874 285.34 514.41817801030396554 285.34 500.61918001041296924 285.34 507.520330014938141834 313.641015.0注：表中分块吊装重量包括剪力钉重量图 1 钢锚箱构造图二、钢锚箱现场安装施工的重点及难点 钢锚箱安装施工过程中

5、的重点及难点有： 钢锚箱在工厂内模拟现场施工条件 进行预拼装、钢锚箱的就位及调整、 焊接变形控制、 安装误差及焊接累计变形的 调整、安装过程中测量定位等。三、钢锚箱安装的整体思路 钢锚箱现场安装之前要做好中塔柱合龙之后的变形观测 （36h或者 72h）、吊 具准备等工作。 由于现场高空作业， 风的影响、 操作空间的限制等等都会给钢锚 箱现场安装带来很大困难。 为了减小现场施工难度， 提高钢锚箱的现场安装精度，2通过武船在工厂内对于提交安装的钢锚箱构件，必须是通过“3+1”立拼装及整体验收合格的产品。厂内“ 3+1”立拼装时按下图所示在 N1、 N2 壁板上作出安 装定位检查线，并作好样冲标记：

6、安装定位检查线布置图1200 1200N1N2N2预拼装时，钢锚箱吊装有两种方案，一种是连接板与一侧的钢锚箱一起 吊装就位， 然后将另一块钢锚箱吊起， 由上向下从两块连接板之间插入， 调整位 之后安装连接螺栓； 另一种是先分别吊装两块钢锚箱， 然后再安装连接板， 调整 位置后安装连接螺栓。 接下来焊接上、 下节段间的水平拼缝， 安装锚箱内操作平 台及爬梯。在钢锚箱现场安装中还要解决安装累计误差及焊接累计变形造成的钢 锚箱偏位问题，其中安装累计误差可以通过工厂内的预拼装及现场的安装精度控 制来解决，而焊接累计变形则难以进行调整和控制，再加之设计要求钢锚箱上、 下两层之间的拼缝不大于 0.2mm，

7、基本上没有调整的余地， 所以必须通过调整段 进行调整，是否需要调整和在哪个节段进行调整要根据现场实测的焊接变形数据 进行设置。四、钢锚箱安装施工方法1、钢锚箱安装施工工艺流程钢锚箱安装施工工艺流程图见图 2图 2 钢锚箱安装施工工艺流程图2、钢锚箱安装主要施工方法（1）、测量准备： 主要是是测量控制点的布设， 以及对主塔偏位的连续观测。 测量控制点的布设：由于钢锚箱位置较高， 若用布设在 D14墩承台上控制点 HCA06 对钢锚箱进 行测量，仪器所测得的数据跳动较大， 一个点需要测量一定量的数据取平均， 精 度才能保证，这样很费时，而且，若要全天候随时观测，还必须通过一定的方法 来消除或减弱塔

8、柱受日照等因素引起的变形对测量结果的影响。 为了解决上述问 题，经反复考证，决定将钢锚箱测量控制点（以下简称转点）布设在塔柱劲性骨 架上。点形式为在一铁板中间钻孔，直接焊在劲性骨架上。转点的观测采用全站仪自动监测法。在 HCA06 点设站，后视 D13 墩承台上 的控制点 HCA04 ，在 HCA04、转点上均架设棱镜，测出 HCA04、转点的坐标。 观测 2 次，每次观测 6 测回，取平均作为观测结果。观测时间则安排在早上 6： 00左右，此时塔柱处于平衡状态。 该法另一个优点在于， 由于测站到前 （转点）、 后（ HCA04 ）视的水平距离大致相等，通过后视点的实测坐标与设计坐标差来 修正

9、前视点的坐标， 这样就避免了用现场实测气象数据进行修正， 简化了操作程 序。转点的检查。由于每节钢锚箱控制点（转点）都是从 HCA06 转上去的，为 了保证每节控制点内符合性 （这里也可以理解为精度） 和检查其稳定性， 测量前， 用本节钢锚箱控制点检查上节钢锚箱某轴线点并与上次成果相比较。转点的精度。 从对目前几个节段的测量统计来看， 用施工节段的转点检查上 节钢锚箱位置，坐标最大相差 3mm。说明转点的精度在 5mm 左右。（ 2）、钢锚箱安装前现场准备工作 钢锚箱安装前要做好以下工作：吊具准备，包括吊架、吊索、卸扣以及连接 板专用吊具；焊接平台（也作为安装的操作平台）安装及防风罩材料的准备

10、；焊 接设备的就位；冲钉及螺栓连接工具的准备等。连接板专用吊具见图 3。（3）、钢锚箱厂内预拼装要解决的问题 厂内预拼装的主要目的是全面检查总装后垂直度、节段间隙、错边和累积误差； 全面检查锚板中心空间坐标和偏斜角度误差、 索导管中心线位置误差等与斜拉索 安装有关系的偏差； 在总装后对不满足精度要求的误差应进行调整， 直至满足总 体精度要求。场内预拼装应模拟现场施工工艺， 分块吊装， 通过冲钉、连接件和导向结构 将钢锚箱在空中连成整体。 每次预拼装应尽量多拼装几个节段， 以减小安装的累 积误差。厂内预拼装后要求能够提供索导管轴线、 锚板中心坐标与每节段钢锚箱 轴线相对位置偏差， 以便于钢锚箱现

11、场安装时通过钢锚箱位置偏差来控制索导管 及锚板中心位置偏差。（4）、防止钢锚箱吊装变形的措施由于钢锚箱分成两块，形成了一个“ U”型结构，为了防止钢锚箱倒运及ABB-BA-A图 3 连接板专用吊具吊装过程中变形， 在开口处设置临时连接构件， 待钢锚箱吊装到位后再拆除。 临时连接构件采用型钢制作， 与侧板之间采用法兰连接， 沿高度方向设置三层， 其 中顶口连接构件上设置吊耳，钢锚箱吊装时使用。临时连接构件布置见图4。-图 4 钢锚箱开口处临时连接构件（5）、钢锚箱安装平台由于钢锚箱施工是高空作业， 并且先于塔柱混凝土钢筋、 混凝土施工， 钢锚箱安装时爬架系统无法使用，所以必须在钢锚箱外侧面设置操

12、作平台及其吊耳（位置在每节钢锚箱顶口以下 1.2m处）。吊耳与钢锚箱一起加工， 同时防腐涂装， 钢锚箱安装完成后不再拆除。 安装平台为整体式结构， 吊耳与吊耳采用螺栓连接， 便于拆卸。 安装平台同时兼作焊接平台， 在平台四周围裹帆布作为防风罩。 安装 操作平台见图 5。（6）、钢锚箱安装导向装置及临时固定装置 钢锚箱安装在上塔柱混凝土浇筑之前进行安装， 并且是高空作业， 安装、调整及 定位均比较困难， 为了保证钢锚箱能顺利初就位， 在底节钢锚箱上设置一些导向 装置。导向装置利用在钢锚箱侧壁上焊接的导向块， 导向块利用 20mm 厚的钢板 制作，内外均设置。 为了不破坏钢锚箱的防腐涂层， 导向块

13、安装的位置在焊缝附 近未防腐涂装的焊接热影响区域内， 待钢锚箱焊接完成后割除。 具体布置见图 6。图 5 钢锚箱安装及焊接平台示意图定位模板定位模板N2A-AN2图 6 导向装置钢锚箱底口开坡口之后与下一节钢锚箱顶口的接触宽度只有3mm，又是分块安装，然后通过连接板连成整体， 所以为了保证已经吊装好的半幅钢锚箱的安 全稳定，在上下钢锚箱的接触面的侧板上设有临时定位固定装置， 利用锚箱内的 定位装置将其临时固定，在钢锚箱焊接完成后割除。临时定位装置见图7。AN1N2A-AN2图 7 临时固定装置（7）、钢锚箱吊装 钢锚箱吊装方案，现场采用先分别吊装主跨和边跨两块钢锚箱，然后再安 装连接板形成整体

14、，整体调整位置达到要求后再进行焊接。a、吊点设置 根据武船提供的钢锚箱重心位置，设置吊点。每块钢锚箱共设置 4 个吊点， 其中两个在 N2 板上，两个设置在“ U”开口处的顶口防止吊装变形内撑上，见图 8、 吊耳内侧加垫橡皮，以防损伤摩擦面。图8 顶口内撑结构图b、起吊由于钢锚箱的重心与形心不重合， 为了防止钢锚箱吊装时倾斜， 在其中两根 吊索上分别设置一只 10 吨的手拉葫芦，通过调整手拉葫芦以便使钢锚箱垂直 钢锚箱起吊见图 9。图 9 钢锚箱起吊示意图c、就位钢锚箱沿导向装置滑入就位于下层钢锚箱顶面， 利用临时固定装置上的螺栓 孔，使用冲钉过孔，检查上下节段之间样冲点是否对齐，同时通过现场

15、测量，检 查钢锚箱的轴线、倾斜度、错台、顶面高程、水平缝宽等是否符合规范要求，合 格后拧紧临时固定装置的螺栓。d、连接板安装吊装连接板之前要求拆除钢锚箱“ U”形开口处的内撑。连接板吊装采用图 5所示的专用吊具，为了防止吊装过程中破坏连接板部位的摩擦面，将连接板从 侧面向钢锚箱靠拢， 在 9个定位螺栓孔内插入螺栓， 然后解扣， 吊装下一个连接 板。下一块连接板仍然要从侧面向钢锚箱靠拢， 人工手扶调整使先穿的螺栓再穿 入该连接板的定位螺栓孔内， 拆除吊具。 由于使用专用吊具吊装时连接板与钢锚 箱之间有 10mm 左右的缝隙，所以要将定位孔内的螺栓拧紧， 使连接板紧贴钢锚 箱，然后再松开螺栓。由于

16、螺栓孔比螺栓直径大 2mm 左右，所以定位孔内穿入 螺栓后并不一定能够让所有的孔都能穿过螺栓。 松开螺栓后， 还要利用冲钉将定 位孔内的螺栓依次换掉，以便使所有的孔都能穿入螺栓。定位孔的布置见图 10图 10 定位螺栓孔布置图e、高强螺栓安装连接板安装完成后， 安装高强螺栓， 经过初拧、 终拧后使其达到规范规定的 扭矩值。f、焊接在钢锚箱焊缝进行焊接之前， 首先要对焊缝进行预热， 焊前预热按以下规定 进行：(1) 两节段对接焊缝两侧 80 100mm区域内按要求进行预热，预热温度为 100150。(2) 经焊接工艺评定试验确定的预热温度按具体要求进行预热。 拟定的焊接方法： 根据厂内焊接工艺评

17、定试验，工地现场钢锚箱分节对接焊采用 CO2 气体保 护焊施工。为控制焊接变形，采用 6 名焊工对称施焊。焊接顺序：预热后安排 6 名焊工同时对称焊接上下节段间的对接焊缝， 按下图所示进行 分段跳焊施工( -表示焊工， 1-5 表示分段的焊接顺序) 。N2 接头、N1 接头 采用双面坡口，双面焊接。内外按同样的顺序进行焊接，焊接过程中对焊缝进 行适当锤击，保持层间温度不小于 100，不高于 150采用多层多道焊接。在 焊接时，协助安装单位对钢锚箱的轴线进行监控，必要时调整焊接顺序。对沿 桥宽方向的 N1 上下段接面坡口中间留根 3mm 按图示分段跳焊。焊至板厚 2/3 处后反面清根打磨光顺。对清根面进行焊接，焊接完成后再焊接没有焊完的另 一面。五、钢锚箱焊