钢桁梁支架法施工

1、钢桁梁支架法施工1工艺概述在桥孔内搭设拼装支架，在支架上进行钢桁梁的拼装施工。支架法施工常用于矮墩、浅水、滩地 墩或桥不是很高的各种跨径、各种类型的钢桁梁拼装施工，钢梁支架拼装施工安全性较高，便于进行 快速施工。2作业内容包括施工准备；测量定位；钢梁进场验收、存放、运输及拼装；钢梁横移及顶、落梁等。3质量标准及检验方法铁路钢桥制造规范(TB10212-2009)铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10415-2003)高速铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10752-2010)铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件( TB/T 1527-2011 )4工艺流程图5工艺步骤及质量控制一、施工准备1 .

2、技术准备工作(1)钢桁梁拼装架设前，应具备以下主要技术资料：1 )钢梁结构设计图(注明钢梁设计标准温度)、杆件应力表、杆件质量表、钢梁安装计算资料。2 )桥址和桥头的地形、地质图。3 )桥址水文、气象资料。4 )桥墩、台结构图及竣工里程、高程、中线测量、跨度测量等资料。5 )钢梁制造厂应提供下列资料：钢材质量证明书、主要焊缝检验报告及焊缝重大修补记录；钢梁试拼记录：包括钢梁轮廓尺寸及主衍拱度、工地栓孔重合率、磨光顶紧及板层间缝隙等；钢梁杆件(包括支座)编号、质量、杆件发送表及拼装部位图；杆件出厂检验合格证及制造过程中变更设计的杆件竣工图、工厂制造图；工地栓接板面经处理后出厂时的摩擦系数试验资料

3、和摩擦系数工地试验板若干组(试验板数量 根据合同要求而定）。6 ）杆件拼装顺序图。7 ）钢桁梁拼装施工预拼图，含螺栓长度、型号、拼装冲钉数量及部位分布等。8 ）高强度螺栓连接副出厂合格证或产品质量保证书。（2）根据己批准的设计文件及有关技术资料、桥址自然条件（包括水文、气象、地质、地形 等）、航运要求、结构类型、施工机具及工期要求等因素编制实施性施工组织设计和施工结构设计。1 ）施工组织设计主要包括工程概况、施工准备、施工方案的选择、施工进度计划、各项资源（工、料、机）需用量及进场计划、资金供应计划、施工平面设计、施工管理机构及劳动组织、质量管理与质 量控制的组织保证措施、安全施工组织保证措施

4、、文明施工和环境保护的措施等内容。2）施工结构设计和计算主要内容包括：架梁布置总图（显示辅助结构与梁部结构的关系、架设方法、设备安排及主要工程项目等）；架梁辅助结构设计，含膺架、钢梁杆件提升站、塔架、墩旁托架等结构，拼装钢梁脚手架，支点纵横移设施、人行道、运输道、下河码头及其他必要的设施；架梁过程中主桁结构的稳定性、杆件安装应力、挠度曲线、支点反力和施工荷载的计算确定；钢梁安装中的临时结构计算，应符合铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.22005）的有关规定。同时应考虑风力影响，基本风压值按施工期内当地历年同期发生的最大风速计算，且不应小于 500Pa。2 .施工场地（1）施工场地应根据全

5、桥施工平面图、结合桥位地形、钢梁运输方式、架设方法、使用的吊装机 械等因素综合考虑。场地位置宜尽量靠近桥位，以减少钢梁杆件吊装搬运工作。场地应有足够面积， 以容纳各种施工机械、临时设施、材料库、试验室、杆件存放、预拼场、交通线路、电机房（或配电房）、空压机房、喷砂或喷丸场（棚）、油漆房（棚）等。（2）钢桁梁杆件存放及预拼场地，应平整、压实、排水良好和具有足够承载力，并应位于汛期洪 水位以上。杆件存放支承点应设在不因自重而产生永久变形的地方，并应防止杆件积水锈蚀和栓接板 面磨损、污染。（3）预拼场内应设置拼装台座，场内除运输线路及起吊机械外，还需设有供预拼作业、高栓作业 用的供电及供水的管线路，

6、并宜设有矫形机具设备。3 .墩顶设施布置（1）纵横移设施：由滑道垫梁、不锈钢板或 MGE板和水平千斤顶组成。滑道垫梁根据反力大小， 采用工字钢组焊，并在两端加焊水平千斤顶反力座。表面应加工平整清洁。所需顶力可按支点反力的 於3 10%古算。（2）临时支座临时支座除需具备足够的强度和稳定性外，还应具备互相转换和顶面能随钢梁下挠而稍许转动的性能，应经设计计算确定。（3）墩顶布置的要求1）支承垫石顶面钢梁支座范围内，应先凿毛凿平。2）墩顶布置的型钢束（包括膺架）、钢垫块、聚四氟乙烯板和千斤顶等的规格、数量和安放位置应 严格按照设计要求办理。3）新制的型钢束上、下顶面应平整。钢垫块等应预先检查、除去污

7、物，保证接触平整，不符合要 求者不得使用。4）钢梁底、千斤顶、钢垫块之间接触面均应垫一层石棉板，墩顶钢垫块应设置临时支撑，防止碰 撞坠落。4 .材料的试验和储存（1）根据工程施工特点和检测要求，建立钢梁试验室并配备必要的试验仪器和检测设备，由固定 人员专职负责，对钢桁梁杆件按有关规定进行试验，并作好详细的试验记录。（2）根据施工进度和原材料进场计划组织钢桁梁杆件、节点板、等物资的进场。(3)根据杆件的特点划分不同功能区域的钢桁梁存放场地，存放场内设置良好的排水设施，以防 钢桁梁杆件锈蚀。二、施工测量施工前按照设计图标准进行施工平面控制网、高程控制网的复测，并根据施工需要对施工控制网进行加密和布

8、测，加密点的选择要满足通视条件，并顾及所形成加密网的图形强度，以满足近岸桥墩 的施工放样需要。采用GPS静态相对定位法进行平面控制网的复测，对向双侧回三角高程观测法进行跨河水准测量， 按设计要求的跨河水准的主要技术要求进行跨河水准联测。为满足施工测量的需要，以首级控制网为依据，利用GPS或全站仪，布设局部控制网。利用首级水准点，布设局部水准网，平面控制网点应纳入局部水准网中。平面控制网每季度进行一次复测。控制网复测结果报监理和业主审核批准后，方可使用。三、施工支架拼装(1)主要根据水文条件、地形条件、地质条件和设计条件及经济条件决定，一般采用两种形式。排架布置：即在每个钢梁节点(或大节点)下均

9、设置支架作支承点，钢梁的重量均匀地分布在各个支架 上；间隔布置：即隔若干个节点才设置支架作支承点，钢梁重量由少数支架承受。(2)在支架上拼装钢梁，应考虑支架基础沉陷和支架变形对调整钢梁拱度的影响，并留出调整拱 度和起顶钢梁的设顶位置。可采用类似悬臂拼装的方法，逐节向前安装，前节在悬空状态下拼装成稳 定的三角形，随即上足冲钉与高强度螺栓，然后将前方节点支起。支架支点应按相应反力设计。图5-1拼装支架四、钢梁进场验收及存放、预拼1 .杆件的进场验收钢梁杆件进场后，应按设计文件及相关规范对制造厂提供的技术资料和实物进行检查核对并登记造册，经监理签认后，按规定处理。主要检查以下项目：(1)钢梁试拼记录

10、。(2)焊缝检查记录(包括杆件冷热矫后无裂缝的检查资料)。(3)由于运输和装卸不当造成的杆件损伤变形。(4)由于搬运过程中造成的杆件油漆或栓群摩擦面的缺损。(5)漆膜厚度及栓群摩擦面厚度记录。2 .杆件的缺陷处理杆件缺陷处理一律在出场前进行，杆件运输过程中出现的缺陷由制造厂在工地进行处理：(1)箱形弦杆对拼接头，因板厚及制造公差可能造成拼接板与被拼接板间出现间隙，对拼接板的 抗疲劳性能影响极大，应在工厂对杆件事先逐根检查，记载并对号入座处理，当拼装出现摩擦面间隙时，应按铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定的要求处理。(2)斜杆与整体节点系插入式拼接，应有出厂合格签证，在存放场应对整体节点板被插入部位

11、的 深部间距及杆件两端插入部位的高度逐个测量造册登记，同类型杆件与节点板进行优化匹配，以减少 处理数量，出现损伤或超标的缺陷须在存放场进行处理。(3)杆件在运输作业造成局部变形，不影响杆件质量的，可用锤击或千斤顶冷作调整(也可采用 热矫正)，但矫正作业须经监理批准，并作好记录。变形严重不能采取工地矫正措施的应返厂处理。(4)杆件(板)在运输和装卸过程中，将工厂喷(刷)涂油漆碰(磨)坏处，应在存放场及时按 工厂原订技术标准补涂上。如因除锈不当，油漆面露出锈斑、大面积脱落、风化等不良情况，应及时 报告监理人员检查签认，以便找制造厂处理。(5)在预拼板层较多的杆件时，如发现有错孔较大的现象，不宜用大

12、锤猛打冲钉过眼，应先查明 原因，再作适当处理。3 .杆件存放(1)杆件堆放场地应平整稳固，道路畅通，排水良好。(2)杆件必须分类存放，并按拼装先后顺序堆放。(3)所有杆件存放在存梁台座上并保持杆件底与地面留有25cm以上的净空。(4)杆件支点应设于在自重作用下杆件不致产生永久变形处，同类杆件多层堆放不宜过高，各层 间垫块应在同一垂直线上，斜杆叠放不宜超过三层，平联或横联杆件最多不得超过五层。(5)放置主桁弦杆和斜杆时应将其主桁面内的板竖立，放置横梁时应将腹板竖立，多片排列时， 应设置支撑，用螺栓或冲钉将各杆件彼此联结。(6)摩擦面拼接板应竖直存放，两板间应留有缝隙通风。节点板和小部件也应分类堆

13、放整齐，便于选用。(7)带有整体节点的上、下弦杆不得叠放。整体节点上弦杆存放场需设置翻身台座来进行翻转， 以便于存放。(8)吊装作业时，应防止碰撞钢桁梁杆件，不得损伤杆件边棱及焊缝，不得油污杆件摩擦面。(9)为防止整体节点杆件在装卸、倒运、翻身过程中，因操作不当引起杆件的变形，必须设计专 门吊具，制订详细操作细则，严格执行。(10)工厂应在工地派驻代表，以便及时与各相关单位进行沟通和处理。4 .杆件管理(1)钢梁杆件的清点、发放工作应设置专人进行管理，杆件进入存放场后要逐一清点记帐，及时 核对钢桁梁制造厂的杆件发货单。当杆件数量、编号与发货单不符时，应及时与制造厂联系核实。(2)对零散小杆件以

14、及抗滑移试验板等应放在专门位置存放，防止丢失。(3)单件重量不大于50kg的零散杆件应及时存入小杆件存放场，分类堆放整齐并挂牌，登记造 册，建立健全的领用制度，对单件重量大于50kg的零散杆件应分类堆放整齐，以便选用。5 .钢桁梁杆件预拼(1)预拼注意事项按照预拼图进行单元组拼，认真阅读图纸和设计变更通知单，清查杆件编号和数量，预拼中应 注意各杆件(包括节点板、拼接板、填板等)的安装部位，分清弦杆拼接板的上下方，分清左右，避 免用错。对上下弦与斜杆构成不同交角的钢桁梁杆件，要复查杆件上的方位标记是否正确，缺少标记 的要补充。拼装冲钉的公称直径宜小于设计孔径 0.2mm,且应与制造厂试拼中钉孔重

15、合率相适应。冲钉选用 35号碳素结构钢或相当于同等硬度的钢号制作，并经过热处理后使用。冲钉圆柱部分的长度应大于板 束厚度，冲钉使用多次后，经检查如不符合偏差要求，应予以更换。待安装的钢梁杆件和组合单元应用油漆标出质量和重心位置，便于捆扎千斤绳。同时也应在节 点板和拼接板位置标出桥上安装的螺栓长度、数量、拼装方向，但标识线不得侵入高强度螺栓垫圈范 围。构件拼装前，应除去毛刺、飞边、焊接飞溅物，并用细铜丝刷、干净棉丝除去栓接 板面和栓孔内的脏物。对沾有油污处，应用丙酮或油漆稀释剂擦净。栓接板面必须干燥，不应在雨中作业。(2)杆件预拼主桁杆件节点预拼时，在预拼的一侧，用冲钉进行定位，用螺栓进行固定而

16、不拧紧。用冲钉和螺栓将填板带在杆件小头端。主桁弦、斜、竖杆及桥面板外形容许公差不得超过铁路钢桥制造规范的成品质量标准。为保证节点摩擦力，对主桁杆件端头宽度及工字断面竖板厚度和填板厚度，在第一批钢梁进场后，应进行全部丈量，并做好记录。若由于杆件拼接处的宽度(或板厚度)不等，造成空隙大于2mm者，需加垫经过喷铝处理的填板。空隙v 2mm者，要求在宽杆件(或厚板)的端头磨成十分之一的斜坡，并经喷铝，然后再进行节点拼接。经过第一批实测主桁杆件拼接处宽度、工字断面竖板厚度和填板厚度的公差后，分析是否会因板厚公差造成大于2mm的拼装缝隙，然后再定其他各批钢梁是否需要实测上述板厚问题。(3)杆件预拼后应满足

17、下列要求1)预拼单元重量不得超过吊机额定重量。2)部件编号、数量和方向符合设计图或预拼图。3)由板厚小于32mm组成的板束，其板层密贴情况应满足 0.3mm塞尺检查时，深入板层缝隙深度 不大于20mm的规定。4)支承节点磨光顶紧范围内的接触面缝隙，使用0.2mm塞尺检查时，不大于0.2mm的密贴面积不应小于75%。5)栓孔重合率应达到铁总钢桥制造规范( TB10212)对工厂试拼质量要求。五、杆件运输及吊装1 .钢梁杆件在存放场组拼完成经验收合格后，由钢桁梁运输车运送到拼装场地，通过龙门吊机进行起吊、拼装。2 .总体拼装顺序拼装时应尽快使结构形成稳定的三角形结构。拼装顺序为：先安装中桁、边桁下

18、弦杆-> 再安装中桁与边桁之间的铁路桥面板，在下弦平面形成一个平面框架-> 继续安装中桁、边桁腹杆-> 依次安装中桁、边桁上弦杆，使每片桁都形成闭合三角形结构-> 最后安装上弦杆平面的横撑、临时平联，形成主桁架平面上的稳定体系。(此处是按照三桁、正交异性板桥面叙述的，能否修改为通用性？)3 .杆件吊装架设(1)安装龙门吊机，吊机拼装完成后应组织进行各项指标测试、试吊，具体指标应符合现行建筑机械安全操作规程的要求。(2)钢梁到达拼装现场后，应指定专人负责检查运输过程中节段杆件有无变形、损伤，喷铝层(改 为摩擦面)及油漆有无破损，若有，则应及时修补、记录。(3)拴捆前检查由

19、预拼场发来的杆件是否符合拼装顺序，拴捆时应注意杆件上标注的质量大小和重心位置。杆件用专用吊具拴捆、起吊，起吊时要试刹车，使弦杆等尽可能保持水平，竖杆保持竖直，斜杆保持4050 °的倾角。拼装脚手架应事先挂于节点旁，随同杆件起吊。(4)起吊的钢桁梁杆件应先提离地面 10cm左右，经检查确认良好后，方可继续起吊；起吊过程及节段平移应均匀缓慢。4 .拼装连接(1)上下弦杆整体节点外拼装的拼接板及其填板，宜用高强度螺栓或冲钉带在吊装节段弦杆后端 向整体节点端套插拼装。(2)杆件拼装时栓接板面及栓孔必须洁净、干燥、平整，当拼装出现摩擦面间隙时，板面处理必须符合相关标准要求。(3)钢梁安装的测量

20、工作应及时准确，每安装一个节间，测量一次钢梁中线及各节点挠度(支架安装可能测不到)，随时判断钢梁制造和安装质量，并及时与应力等监控的数据相比较。5 .钢桁梁杆件安装原则(1)严格按照安装顺序施工，如有更改需总工同意。(2)拼装时不得随意扩孔，对个别栓孔不能穿入螺栓时，应经设计单位同意采用适当方法处理。(3)保证钢桁梁架设过程中的抗倾覆稳定系数。(4)在支架上拼装钢桁梁时，除保证支架有足够的承载力和预留压缩下沉量外，应特别注意钢桁 梁的拼装拱度曲线。在拼装主桁前一节间时在自由状态下进行，即下弦杆前端拼至前一支架的支点时， 不得受力，与支架支点保持间隙。主桁杆件闭合后，下弦杆前端节点底面与支架支点

21、垫块之间才能用 钢板抄死。该节间高栓全部终拧后，再拼装下一节间。6 .钢桁梁安装要点(1)对孔杆件起吊就位后对孔时，在栓孔基本重合的瞬间(相错在 10mm以内)将小撬棍插入孔 内拨正，然后微微起落吊钩，使杆件转动对合其它孔眼。弦杆先对近端孔眼，再对下端孔眼，斜杆先 吊成较陡状态，待下端对合后再徐徐落吊钩。弦杆对合时，可用扁铲式小撬棍引导，必要时用牵引器 或导链滑车拉入节点板内。边桁空间斜杆的插入应设专门的吊具，吊具必须具有可调装置。(2)穿入钉栓对好孔眼后，先在栓孔群四周打入定位冲钉，随即安装螺栓，确认板缝间无任何杂 物时，再安装其余栓孔的冲钉和螺栓。(3)杆件拼装时，穿入的冲钉和高强度螺栓总

22、数不得少于孔眼总数的1/3 ,其中冲钉占2/3 ;孔眼较少的部位，冲钉和螺栓数量不得少于6个或全部放足。松钩之后立即补足剩余孔眼的螺栓，并作一般拧紧。待本节点进入闭合三角形后，允许将冲钉换成高强度螺栓，并作初拧。一次卸下的冲钉数 量，最多不超过冲钉总数的 20%。将冲钉换成高强度螺栓后，按工艺进行初拧。经初拧检查合格后，用 相应油漆作标识。对大型栓接接头，可在初拧后进行复拧。然后从栓群中心向四周进行高强度螺栓终 拧，以利板束压平及减少高强度螺栓之间的相互影响。(4)上、下弦杆整体节点外拼装的拼接板及其填板应预拼在带有填板的一端并预留23排螺栓不初拧，以便套插拼装。斜杆与整体节点插入拼装时，应进

23、行核对，如装配时间隙过小无法自由插入，允许使用梯形螺纹 顶将整体节点撑开少量或将插入杆件端部用法兰收拉，但不得使用大力量的千斤顶，绝对不允许损伤 整体节点板角焊缝，整体节点顶开量应在预拼场作预拼试验时取得数据，以利拼装。六、钢桁梁横移1 .钢梁横移前，主桁节点，桥门架，上、下平联节点螺栓必须终拧完毕，以防钢梁受横向水平力 的影响造成钢梁轴线发生曲折。2 . 横移工作应在支点反力较小的情况下进行，如必须在反力较大的情况下横移钢梁，则横移设备 不宜集中一处，可分别设于下弦节点和起顶横梁下。3 .横移通过施加外力法进行，横移装置由竖向千斤顶、横向千斤顶、滑动面、反力座和垫梁组成。七、顶落梁注意事项顶

24、落梁应符合下列规定：1 .顶落梁应符合设计文件要求。千斤顶安放在墩台或支架及梁底的位置均应符合设计要求。2 .顶落梁使用的油压千斤顶，应带顶部球形支承垫、保险圈、升程限位孔。共同作用的多台千斤 顶应选用同一型号，用油管并联。油压千斤顶、油泵、压力表、油管可分别进行试验。当测定支点反 力时，应由计量单位对千斤顶、压力表一并配套校正，并注意定期检查。3 .顶落梁中，千斤顶底部应设置辘轴或可水平位移的垫座，垫座中心应与千斤顶中心轴重合。安 装过程中对辘轴、垫块、工钢束等设备应按图纸进行检查。4 .钢梁支点临时抄垫时，应按照设计要求的位置进行，改变抄垫位置时，应经设计检算钢梁应力 符合要求方可进行。5

25、 .千斤顶中心轴应与支承结构中心线重合，顶落梁过程中对梁部各杆件应力变化情况，应事先进行计算。对顶落高程、支点反力、支点位移、跨中挠度等变化应进行观测记录。6 .顶落梁时应设保险支座，拼梁与顶落梁两工序不得同时进行。同一墩台的上、下游两支点，除 调整二者高程需分别起顶外，应同步起落。7 .在顶落梁及纵横移时，应由值班工程师负责，并做好记录，使用多台千斤顶顶落梁时，应统一指挥，由专人负责，保证同步起落。6施工机械及工艺装备表6-1主要机械设备表(以某工程为例)额定功率(KW)数量机械名称规格和型号吨位(t)(台、套)一、起吊机械215跨度 36m65t125t1轮胎式70t165t门吊汽车吊机二

26、、运输机械钢桁梁运输车7作业组织根据工程规模和施组安排确定，某工程施工初期准备阶段共需人员约210人，施工人员按施工计划进场，高峰期共需人员约 380人，在施工收尾阶段共需人员约 120人。随着施工阶段的不同需要， 人员的构成相应做出调整。8生产效率以上述工程项目为例，钢桁梁一个节间包括桥面板两片，下弦杆三根，横撑两根，斜撑六根。普通 节点支架拼装施工一个节间（12米）需要两天时间，墩顶大节点（含中间桥门架）拼装需要3.5天。9安全生产及环境保护1 .钢桁梁开始安装前，对架梁使用的材料、机具设备、安全设施等应经有关人员验收合格后方能 使用并应配足、配齐数量，架梁吊机应经过试运转并试吊后方可使用。起吊工作用的各种钢丝绳、卡 环、手拉葫芦等吊具应认真检查，有缺陷的一律不得使用。2 .在架梁开始前，各工序均应按安全细则要求进行交底和训练。3 .各种大临设施和重要临时设施除完成设计结构外，还必须配备必要的安全通道和安全防护措施。 在施工完毕后，必须经过检查签证，经组织验收并填写记录后方能使用。对架梁吊机应组织有关部门 联合检查且要进行试吊验收。4 .夜间架梁应有足够的照明设备，桥上应配备消防器材和通讯设施。5 .在架梁过程中要派专人了解天气状况，若有情况立即通知施工部门采取安全措施。风力达 6级 及以上时停止架梁，并拉紧揽风绳保证结构稳定。6 .钢桁梁杆件起吊时，应确认起吊杆件的重量