贝雷梁-钢管支架拱肋吊装施工工法

1、PAGE PAGE 22贝雷梁-钢管支架拱肋吊装施工工法中天路桥有限公司1 前言钢管混凝土土拱桥是是近年来来新兴的的桥型,它具有有结构跨跨度大,施工方方便,周期较较短,外形美美观等特特点。钢钢管混凝凝土拱桥桥是将钢钢管内填填充混凝凝土，由由于钢管管的径向向约束而而限制受受压混凝凝土的膨膨胀，使使混凝土土处于三三向受压压状态，从从而显著著提高混混凝土的的抗压强强度。同同时钢管管兼有纵纵向主筋筋和横向向套箍的的作用，同同时可作作为施工工模板，方方便混凝凝土浇筑筑，施工工过程中中，钢管管可作为为劲性承承重骨架架，其焊焊接工作作简单，吊吊装重量量轻，从从而能简简化施工工工艺，缩缩短施工工工期。目前我国

2、在在钢管混凝土拱桥施工时，主要采取以下几种方法：无支架缆索吊装法；转体施工法；搭支架施工法以及多种方法综合应用的施工方法。环太湖公路路及环湖湖沿路大大堤加固固工程大大钱港大大桥桥跨跨布置为为42251188.632253225m，桥宽24.5m，主桥1188.6mm为钢管管混凝土土系杆拱拱桥；引引桥为25m跨径预预应力混混凝土等等截面现现浇连续续箱梁。其其中主跨跨为钢管管混凝土土拱，横横向设置置2片拱肋肋，计算算跨径1155m，矢跨跨比1/5，矢高23mm，。拱轴轴线方程程为y=（4x/5L）(L-x)，拱肋肋截面采采用哑铃铃型，两两拱间设设改良x型风撑5道。在拱肋肋和风撑撑吊装过过程中，采用

3、贝雷梁-钢管组合式支架进行吊装施工，确保了工程质量和安全生产，取得较好的社会效益和经济效益，项目部技术人员通过总结形成本工法。图1.1 大钱港港大桥效效果图2 工法特特点2.1 无无须进行行地基处处理，施施工方便便。2.2 无无须大型型的起吊吊设备，降降低工期期，节约约成本。2.3 对对拱肋的的标高和和平面位位置的调整比较较方便，能能很好控控制拱轴轴线型。2.4 通通过搭设设支架平平台，方方便工人人进行焊焊接工作作，保障障焊接质质量。2.5 支支架可用用来做后后续防护护处理、景景观装饰饰等平台台，减少少了后续续投入。3 适用范范围 本工工法适用用于公路路、市政政、铁路路等工程下承式钢钢管混凝凝

4、土拱桥桥的施工工，适宜宜于采取取先梁后后拱施工工顺序的的拱桥。4 工艺原原理 拱肋肋拼装支支架采用用贝雷架架辅以钢钢管架，按按照拱肋肋就位后后的大致致位置，在在系梁及及横梁组组成的框框架体系系上进行行放样，支支架体系系的标高高、宽度度须满足足拱肋安安装需要要，支架架的强度度、刚度度、稳定定性满足足规范要要求。 支架体系具具体如下下： 支架架采用贝贝雷架双双排竖向向支撑，每每层贝雷雷架支架架通过U形扣连连接，确保稳稳定性，具具体结构构如下图图：图4.1 贝雷架架结构图图支架搭设在在系梁的的顶部，通通过在横横梁上方方搭设工工字钢支支撑贝雷雷架，并并在贝雷雷架上搭搭设缆风风绳，确确保支架架在施工工中

5、的稳稳定性。图4.2 贝雷架架支撑双排贝雷支支架体系系本身稳稳定性较较好，为为抵抗拱拱肋安装装时对支支架产生生的水平平推力，顺顺桥向采采用钢管管支架搭搭设平台台，横桥桥向用贝贝雷架设设置连接接系（支支架每44层贝雷雷架设置置横向支支撑），并并采取在在支架上上设置风风缆的办办法，确确保支架架体系的的稳定，具具体结构构如下图图：图4.3 贝雷支架连接体体系为确保施工工安全，所所有临边边位置设设置栏杆杆围护，张张挂安全全网。5 施工工工艺流流程及操操作要点点5.1拱肋肋吊装施施工工艺艺流程图图拱肋吊装前拱肋吊装前准备工作拱肋吊装坐标控制点设定点设定拱肋吊装坐标控制点设定点设定复核拱脚安装位置放大样（

6、高程、里程、中心轴线）拱肋分段吊装拱肋分段吊装支撑架搭设吊装吊装组对就位安装安装焊缝焊接安装焊缝安装焊缝无损检测现场防腐（表面处理、面漆）安装现场防腐（表面处理、面漆）安装焊缝打磨5.2 操操作要点点5.2.11吊装拱拱段前准准备（1）复测测拱脚段段的安装装控制数数据，修修正偏差差。（2）复测测主桥中中心线，里里程点，修修正偏差差。（3）拱脚脚段管口口下缘，一一侧缘焊焊上靠板板。图5.2.1 靠板示示意图（4）检测测与标记记控制点点对加工拱肋肋段和拱拱座尺寸寸进行质质量检查查，对于于拱肋端端接头要要用样板板校验，要要在拱肋肋的两端端头标出出中线；对拱脚脚的轴线线位置、标标高、坡坡度、预预埋件位

7、位置和钢钢管拱定定位轴线线等进行行检查、复核。根据相关资资料，选选定吊装装控制点点。同时，在拱拱肋上做做好如下下标记：a）上下管管口用墨墨斗弹出出竖直方方向上的的钢管轴轴线，做做为吊装装复核轴轴线偏差差用；b）标记吊吊装控制制点对应应下拱肋肋下管壁壁的点位位，做为为左右水水平方向向上、前前后线路路方向上上、对应应点的高高程差复复核用；c）标记拱拱管上拱拱肋顶端端轴线点点在下拱拱肋竖直直方向上上的投影影点，做做为拱肋肋仰角复复核用。（5）了解解熟悉准准确的拱拱肋尺寸寸及重量量数据，根根据吊机机的各项项技术性性能参数数，确定定吊机的的类型和和吨位。经经研究相相关吊机机性能参参数，确确定拱肋肋吊装时

8、时采用标标载起重重能力130吨浮吊吊配用56.8m起重臂臂单侧吊吊装，按按钢管节节段最大大重量中中拱肋左左-2、右-2节段重重量为28吨考虑虑，吊机机起重臂臂仰角520时工作作半径幅幅度为35m伸出船船头29.5m，船出出水面高高度46m，浮吊吊在一侧侧移动即即能满足足现场吊吊装条件件及钢管管拱重量量要求。（6）吊装装前要确确定汽车车吊和浮浮吊的吊吊点，并并进行试试吊，做做好试吊吊记录，吊吊装无误误方可进进行正式式吊装。（7）组织织专职的的起重班班子，并并在指挥挥、作业业、安全全、质量量、监护护等各工工作环节节都能配配备称职职的人员员。吊装主拱段段1）两岸对对称吊装装，从拱拱脚到拱拱顶依次次进

9、行。吊装时，浮吊就位在预定水域上，并采用定位措施。当起重臂移动至拱肋上方，由起重工将拱肋与吊钩上的吊绳绑扎牢固。绑扎方式为捆绑式，吊点位置要与设计吊点位置相一致。吊起拱肋并保持水平，再将拱肋沿纵向缓缓吊运至拱肋临时托架上。通过调整吊机起重索和牵引绳，使拱肋两端按设计位置放置于拱肋支架上。2）当拱段段初步吊吊装到位位后，让让管段的的下口下下缘与侧侧缘紧贴贴靠板，调调节两管管口。基基本到位位后调整整上管口口。3）上管用用两只千千斤顶调调节高程程（微调调），左左右用缆缆绳调整整轴线使使拱轴线线俯视投投影与设设计位置置吻合。如如下图所所示：图5.2.2-11 拱拱肋标高高微调措措施示意意图4）边拉与与

10、调节同同时进行行，调节节到检测测点的高高程，里里程到位位，拱轴轴线俯视视投影与与设计位位置重合合。压下下端口组组装缝，焊焊定位焊焊。上端端口用型型钢与支支撑架固固定，锁锁定缆绳绳。图5.2.2 -2 拱肋接接口焊接接定位图图以上吊装、标标高控制制、里程程控制、拱拱轴线控控制等均均用全站站仪全程程监测，确确保满足足设计要要求。5）用如上上方法依依次吊装装其他段段。本桥桥拱肋根根据制作作、运输输、安装装综合考考虑，不不算拱脚脚预埋段段，分成成5段，根根据对称称安装的的原则，合合拢段为为中段。合拢段是钢管拱形成的关键，是结构体系转换的工序，起到调整全拱各单元体焊接收缩、热膨胀、线型等重要作用，因此，

11、这个过程必须准确采集数据，保证一次成功。首先对环境温度进行连续测量，取得至少48小时的数据，确定合拢的最佳时间，本桥的合拢温度为20，工期安排合拢在10月份，决定在无阳光直照时合拢，同时，测量适当间隙量切割下料，一次切出坡口打磨合格，每根管口的测点不少于8个，以保证准确。考虑合拢的对称性，两条拱肋必须连续完成，并及时安装风撑，以免温度变化时造成单侧拱肋偏移。根据合拢操作时间，确定一次合拢两条拱肋，即派专人观测温度变化，待气温降至合拢温度时，马上开始作业，操作过程应平稳进行，不可操之过急。一个合拢段就位固定好后，吊机马上移走吊第二个拱肋，第一个合拢段马上开始修口，固定点焊。两条拱肋全部合拢后，每

12、个接口两个电焊工，四个接口同时开始对称连续作业，直到全部焊完。之后，测量标高与安装轴线进行核对，安装横、斜撑，达到良好效果。6）焊接：现场安安装缝的的焊接采采用全位位置单面面焊双面面成型的的工艺，从从拱顶到到拱底顺顺序，用用4分对称称焊、二二人对称称焊接。按I级要求施焊。焊接电流要根据不同的焊接位置随时调整。焊接环境要符合以下要求：a）风速超超过8m/s时，停停止焊接接。b) 焊接接作业区区相对湿湿度低于于90%。7）检验：焊接按I级要求求进行外外观检查查及内部部检验，内内部进行行1000%的超声声波探伤伤。几何何尺寸检检验：轴线偏位：L/660000拱圈高程：L/30000对称点高差差：L/

13、330000检验合格后后填写检检查记录录表。5.2.33风撑安安装因风撑体积积较大，按按照设计计每个风风撑分为为5段进行行吊装。2）按先上上后下的的顺序依依次进行行。每根根风撑吊吊进后先先用靠板板连接，组组装定位位焊，焊焊好后脱脱钩。3）风撑安安装采用用钢管（直直径63ccm）作为为支撑，钢钢管支撑撑在贝雷雷架上，贝贝雷架搭搭在横梁梁上（贝贝雷片两两端与水水下支架架的贝雷雷片之间间通过钢钢筋焊接接连接）具体结构如如下面两两张图所所示：图5.2.3 风撑安安装支架架示意图图上风撑头加加劲板。全部撑杆吊吊装固定定完成后后，焊接接。焊接接头按按II级焊缝缝要求焊焊接角焊焊缝。焊后清除焊焊渣。按II级

14、焊焊缝要求求进行外外观检验验与1000%超声波波检验。5.2.55防腐表面处理：工地安安装焊缝缝部位及及其他安安装受损损部位清清理至ST33.0级，补补涂底漆漆、封闭闭漆、中中间漆。喷涂聚氨脂脂面漆二二道，每每道40uum。5.2.66 劳动力力情况表5.2.6主要要管理、施施工人员员序号人员名称人数备注1现场施工负负责人2现场调度、安安排2安全负责人人2人现场安全负负责3测量组4人现场测量放放样4质检组2人现场质量检检查5起吊组12人现场起吊6安装组8人拱肋安装7铆焊组8人拱肋焊接8杂工组9人辅助工作6 材料与与设备表6-1 主要施施工机具具和设备备序号设备名称规格型号数量用途1浮吊130T

15、1台吊装拱肋2汽车吊25T1台辅助作业用用3大型平板车车1辆运输钢管拱拱用4吊索具钢绳绳4付吊装拱肋5路基板8块铺垫地面6电焊机50012台拱肋焊接7装载机ZL-5001台辅助作业用用7 质量控控制7.1 本本工法执执行的规规范标准准 HYPERLINK /link?url=oH9WGJqjJ4zBBpC8yDF8xDhdujWhB6sfDWMUakoCM2qu2ktxVCongtZ-L8_hmjjKAoWVAIvva6K公路桥涵涵施工技技术规范范(JTGG T F500-20011)公路工程程质量检检验评定定标准（JTGF80/12004）钢结构施施工质量量验收规规范（GB550200520

16、001）钢焊缝超超声波探探伤方法法和探伤伤结果分分级（GB111344589）金属熔化化焊焊接接接头射射线照相相（GB/T3332320005）涂装前钢钢材表面面锈蚀等等级和除除锈等级级（GB88923388）7.2 关关键部位位、关键键工序的的质量要要求7.2.11材料质质量要求求：主桥拱肋、风风撑钢管管采用符符合碳碳素结构构钢（GB/T 7700-20006）、低低合金高高强度结结构钢（GB1591-1994）等规范要求的Q345D钢；其余附属构件采用符合碳素结构钢（GB/T 700-2006）标准的Q235B钢。7.2.22焊缝质质量要求求：（1）焊缝缝工艺：拱肋钢管及及风撑主主要焊缝缝

17、均要求求采用全全熔透焊焊缝工艺艺进行操操作，若若熔透确确有困难难，可开开坡口焊焊接，坡坡口形式式及尺寸寸应依照照GB/T9885.1120008的要要求处理理，焊缝缝尺寸必必须满足足规范要要求。（2） 焊焊缝外观观检测：焊接完毕，所所有焊缝缝必须进进行外观观检查，不不得有裂裂纹、未未熔合、夹夹渣、未未填满弧弧坑和超超出下表表规定的的缺陷。焊缝外观质质量标准准项目质量要求气孔横向对接焊焊缝不容许纵向对接焊焊缝不容许其他焊缝直径小于11.0每米不多余余3个，间间距不小小于20咬边横向对接焊焊缝不容许纵向对接焊焊缝不容许主要角焊缝缝不容许其他焊缝0.3焊脚尺寸主要角焊缝缝K0+1.5其他焊缝K-0.

18、55+1.5焊波角焊缝任意25mmm范围内内高低差差1.55余高对接焊缝焊缝宽度 b122.012b253.0b253b/225余高铲磨后后表面对接焊缝不高于母材材0.55不低于母材材0.33粗糙度Raa50（3）焊缝缝超声波波检测：所有焊缝要要求进行行1000%超声波波探伤，内内部质量量分级应应符合下下表规定定。其他他技术要要求可按按现行钢钢焊缝手手工超声声波探伤伤方法和和探伤结结果分级级（GB1113445）执行行。焊缝超声波波探伤内内部质量量等级项目质量等级横向对接焊焊缝一级（GBB50220520001）纵向对接焊焊缝一级（GBB50220520001）主要角焊缝缝一级（GBB5022

19、0520001）其他角焊缝缝二级（GBB50220520001）（4）焊缝缝射线探探伤所有对接焊焊缝除超超声波探探伤外，尚尚须用射射线抽探探其数量量的20%，探伤伤范围为为焊缝两两端各25003000mmm，焊缝缝长度大大于12000mmm，中部部加探25003000mmm。当发发现裂纹纹或较多多其他缺缺陷时，应应扩大该该条焊缝缝探伤范范围，必必要时可可延长至至全长。进进行射线线探伤的的焊缝，当当发现超超标缺陷陷时应加加倍检验验。7.2.33 拱肋安装装精度要要求：拱肋钢管要要求线形形圆顺，无无弯折。（1）在拱拱肋吊装装施工过过程中重重视测量量工作，选选派技术术水平高高、操作作熟练的的技术人人

20、员组成成强干的的队伍，装装配全站站仪、精精密水准准仪等先先进的测测量仪器器，以便便充分地地保证测测量放样样控制精精度。认认真做好好交桩复复测，坚坚持换手手测量制制度，确确保施工工放样的的准确定定位。（2）按设设计及施施工技术术规范要要求的温温度进行行吊装对对接施工工。（3）用风风缆调整整拱肋轴轴线的横横向偏位位，同时时观测各各点标高高。松索索前要校校正拱轴轴线位置置，使之之符合施施工控制制要求。（4）在同同温度条条件下，拱肋制作安装质量检测标准见下表：拱肋钢管制制作与安安装质量量检测标标准检查项目规定值或允允许偏差差（mm）焊缝质量符合设计要要求内弧偏离设设计弧线线5每段拱肋内内弧长0，-8钢

21、管直径2拱肋轴线横横向偏位位5拱肋接缝错错台2拱圈高程偏偏差10拱圈对称点点高差10风撑安装轴轴线偏差差108 安全措措施坚决执行“安全第第一、预预防为主主”的安全全生产工工作方针针，安全全生产是是企业的的立足之之本，综综合考虑虑工程情情况，桥桥梁高空空作业是是安全防防范的重重点所在在。项目目部将通通过一系系列措施施，确保保安全生生产：8.1 安安全生产产保证体体系建立以项目目经理为为首的安安全保证证体系，项项目经理理亲自抓抓安全生生产工作作，安全全保证体体系如下下：项 目 经经 理专职安全员员吊装作业组组安全负责人人铆焊作业组组安全负责人人8.2 安安全生产产管理措措施8.2.11编制实实施

22、性安安全措施施方案，并并做好安安全台帐帐。制定定各工种种和各种种机械的的安全操操作规程程和细则则，严格格实施，并并监督检检查落实实情况，建建立奖罚罚制度并并保证兑兑现。8.2.22建立各各种岗位位操作规规程，特特殊作业业人员必必须持证证上岗。对对新工人人或转岗岗的工人人，都要要进行上上岗前的的集中培培训，考考试合格格后方可可上岗。8.2.33加强对对职工安安全生产产的教育育，在下下达生产产计划的的同时必必须有安安全生产产措施开开展。班班前安全全预防教教育，班班后总结结均应有有安全生生产内容容。8.2.44定期进进行全面面安全检检查，查查隐患、查查执行安安全制度度的情况况，及时时总结经经验，对对

23、存在问问题及时时整改，对对好的经经验及时时推广。8.2.55吊装作作业前，必必须对作作业人员员进行安安全技术术交底，在在作业人人员明确确了作业业的方法法、任务务、步骤骤、职责责及安全全规程后后，方可可进行作作业。8.2.66吊装作作业前，有有关人员员必须对对起重机机械的机机况进行行全面认认真检查查，同时时进行空空载试运运转。在在确认机机况正常常，特别别是制动动、限位位、联锁锁等安全全保护装装置灵敏敏有效时时，才能能投入使使用。8.2.77浮吊、汽汽车吊机机等机械械作业时时，应严严格按国国家有关关安全操操作规程程执行。8.2.88吊机起起重缆松松索要按按照按比比例定长长、对称称、均匀匀松卸，并并

24、用仪器器进行观观测，控控制拱顶顶及1/4处的的标高，防防止拱肋肋因非对对称变形形而导致致拱肋失失稳。8.2.99在作业业中，指指挥员作作业发令令应准确确、清晰晰、规范范。对任任何人发发出的危危险信号号均应听听从，并并及时作作出反应应和处理理，避免免延误时时机发生生意外。8.2.110一切切非作业业人员和和车辆严严禁进入入作业区区域内，作作业人员员进入施施工现场场应按规规定佩戴戴安全帽帽，在起起吊物下下方严禁禁人员穿穿行。8.2.111遇到到6级以上上大风时时，应做做好防护护措施，施施工人员员严禁进进行高空空作业。8.2.112对施施工机械械经常维维修保养养，使其其处于良良好工作作状态，严严禁机

25、驾驾人员带带病上岗岗，违章章操作。8.2.113工地地用电必必须由专专职电工工负责架架设、安安装，专专人维修修，专人人管理，不不得乱拉拉电线，乱乱装电器器设备，安安装漏电电保护开开关，并并保证夜夜间施工工的照明明。8.2.114有毒毒易燃材材料及电电焊施工工时，现现场操作作人员必必须备带带防护用用具，准准备现场场急救用用品。8.2.115高空空作业时时，施工工人员系系安全带带；涉水水作业施施工人员员着救生生衣，确确保万无无一失。9 环保措措施做好全面规规划，对对环保工工作综合合治理，并并与地方方环保部部门取得得联系，按按照国家家现行有有关环境境保护的的主要法法律、法法规执行行，做好好施工现现场

26、的环环境保护护工作，具具体措施施如下：（1）成立立环保小小组、制制订环保保项目、采采取环保保措施，项项目部、施施工队分分级管理理，负责责检查、监监督各项项环保工工作的落落实。（2）对职职工进行行环保知知识教育育，使人人人心中中都明确确环保工工作的重重大意义义，积极极主动地地参与环环保工作作，自觉觉的遵守守环保的的各项规规章制度度，树立立人与自自然和谐谐共处的的思想。（3）在施施工中，不不得乱占占山野田田地，乱乱伐树木木，破坏坏自然生生态；要要严格按按照设计计要求范范围取、弃弃土，不不得擅自自行事，以以保护植植被。在在施工完完成后要要尽快恢恢复耕地地，还田田与民，促促成原貌貌。（4）控制制扬尘：对施工工便道进进行定期期洒水，以以减少起起尘。易易于引起起粉