大跨度钢箱梁吊装重型工具支架施工工法

大跨度钢箱梁吊装重型工具支架施工工法1前言随着我国钢铁工业和钢结构技术的发展，以及经济建设对桥梁结构的需求多样性，钢结构桥梁已经得到广泛的应用，大跨度钢箱梁现已在全国普遍应用。因此对高空钢箱梁支撑体系显得愈发重要。本工法主要租赁市场上大量带有法兰盘结构的圆管，通过型钢、矩形管，圆管等焊接形成整体进行支撑。通过精准的计算，可有效解决钢箱梁吊装的整体支撑体系的问题。此施工方法具有制作时间短，来源简单，便于租赁，整体稳定性较高，且相较与传统施工方法，成本大量降低。2工法特点2.0.1支撑架立柱采用市场上常见的带有法兰盘的“609mm的圆管，连系杆、分配梁、标高墩的材料则分别使用矩形管、H型钢、圆管，所有材料均来源简单，采购难度与采购周期均大大降低。2.0.2支撑架立柱由数根圆管通过螺栓连接，其余连接方式为焊接，加工与制作流程便捷简单，可快速投入施工。2.0.3支撑架的高度较大，通过有限元计算软件辅助，模拟钢箱梁安装不同时期的吊装工况，计算支撑架的变形，应力、及稳定性，可有效优化支撑架的截面，在保证安全可靠的基础上，经济效应可达到最大化。适用范围本工法适用于大跨度钢箱梁施工过程中，吊装重型箱梁或重型工具，为其支撑的下部支架施工的方法，适用于桥梁大跨度高空钢箱梁的下部支撑体系。工艺原理钢箱梁的安装距地面距离较大，充分考虑现场条件，构件重量，及运输难度，施工现场按构件分块位置设置临时支架，分段钢箱梁安装时采用临时支架支撑固定。支撑架底部设置混凝土独立基础，基础内预埋地脚螺栓，圆管底部四周通过预埋地脚螺栓固定。钢箱梁分左右两幅，单幅在箱室腹板位置分段，挑臂与边箱室现场拼装后整体吊装。根据桥梁分段核算钢箱梁，得知拼装后形成整体的钢箱梁最大重量和安装高度，若需满足如此重量及高度，又同时保证稳定性，此方法将占用施工场地，导致吊装机械行走与转移难度增加。因此，考虑租赁市面上常见的609支撑管，并使用型钢、矩形管，圆管连成整体。临时支架主要由立柱竖杆：①609X16、横撑及斜撑杆：H200*200*8*12＞支架间斜撑矩形管100*5、顶部支撑加强横梁HW300*300*10*15 等组成。为控制钢箱梁底部高程，需按测量数据在横梁上配置短柱(①256mmX16mmXh),标高段短柱h不超过500mm,标高段顶标高即为相对应点位钢箱梁底面高程。图4-1临时支架的立面图其中609圆管有6m、4m、2m、1m、0.5m、0.2m、0.1m等不同长度，两段均带有直径为750mm的法兰盘，通过12颗20mm的螺栓连接。根据支撑架支撑的不同位置，及钢箱梁地面放样确认。顶部使用H300的分配梁向下传递受力。分配梁与圆管法兰盘满焊固定。由于钢箱梁为标高连续梁，因此，在分配梁顶部设置256*16mm的标高墩圆管，圆管底部与分配梁型钢焊接，顶部且2mm高差的斜口，钢箱梁就位后，直接落在标高墩圆管上。分配箱对应标高墩的正下方，设置八“字”撑，主要作用是防止钢箱梁荷载使分配梁发生变形，其余连接是100*5的矩形管焊接形成整体。支撑架拼装完成后，利用全站仪将支架就位点测量并标记处，使用130吨履带吊将支撑架吊立起，精准就位后，底部与预埋好的地脚螺栓相固定。支撑架节点连接方式:节点样式做法横杆方通开宽10mm深5mm槽口，在立柱相应位置焊接10mm连接板，方通槽口与连接板围焊连接，焊脚尺寸满足8mm。顶部H200型钢与圆管柱采用与连接板焊接的方式，即在圆管柱相应位置焊接10mm连接板，长、斜边宽均为300mm，连接板与H200型钢腹板紧贴，连接板四周围焊固定。顶部支撑梁H300在圆管256*16上加设t=16mm两边长300mm五边形肋板、顶部H300*300*10*12型钢在圆管柱下方腹板两侧增加肋板，肋板尺寸为280*143*16mm。7,II其余杆件连接方式均为焊接，焊角尺寸不小于0.7t5施工工艺流程及操作要点施工工艺流程支架施工流程图施工操作要点土方换填根据地勘报告，钢箱梁下地基承载力较差时，为保证吊装的安全性，将钢箱梁下需吊车站位的地基全部换填，换填深度由地基承载力确定，换填下方的片石，分层压实，上方可以铺筑级配碎石垫层或4%水泥稳定碎石，检测承载力达到要求后方可进行吊装作业。测量定位承台基础基础承台施工时，承台的定位即从图纸的坐标放样得出。用白灰洒线，确定承台基础的开挖边线。基础施工前，重点控制好承台顶面的高程支架基础开挖1、认真绘制基坑开挖图，正确确定基坑开挖边线和基底不同标高处的开挖深度，每步开挖深度1.5〜2.0m。严禁超挖，亦不得欠挖。2、熟悉基坑开挖图和施工现场周围环境，确定合理的出土运行路线。3、测量员应在开挖前确定基坑上口开挖边线及放坡角度，并做好标志。4、设专人控制挖土标高，防止超挖或欠挖。支架基础施工现场需提供钢箱桥安装用临时支架承载力的基础及保证承载力，按扩大基础考虑，扩大基础内需要放置上下层钢筋。混凝土浇筑之前，重点检查预埋的地脚螺栓是否牢固，钢筋及模板检查验收后，进行支架基础的混凝土浇筑。2.5支架基础预压为避免临时支架在钢梁自重作用下支架基础产生塌陷，在支架基础施工完铺设路基箱(2.0*0.478*9.0m)后进行预压，支架不再单独预压。预压荷载取钢梁自重及支架荷载的1.2倍，按照50%、100%及120%逐级加载，用混凝土块作为预压块。5.2.5-1支架基础预压图支架拼装1钢管堆放钢管堆放的地点，要选择不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，。如果材料进场较多，将进场材料堆放至场区内材料堆放场地，做好防雨保护措施。如果材料分批次进场，直接按照施工先后顺序一次堆放在平坦位置上。2堆放时应注意：1)堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；2)钢管要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；每安装两桥墩间单幅钢箱梁时，提前安装此范围内支架，吊装前在地面进行支架的预拼装，拼装完毕后检查每节螺栓松紧度，验收合格后进行现场吊装。支架吊装1钢管e609mm吊运装卸钢管宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢管根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎。2吊装注意事项履带吊工作半径直接起吊安装。每安装两桥墩间单幅钢箱梁时，提前安装此范围内支架，其他位置支架待每两墩间单幅钢箱梁安装完成后在安装下一副支架。施工现场按构件分块位置设置临时支架，分段钢箱梁安装时采用临时支架支撑固定。安装时采用履带吊从一侧向另外一侧安装钢箱梁；两侧挑臂在地面与边箱式构件拼装成整体后一同吊装；3散件板管理支撑架散件板较多，主要为矩形管与立柱的连接板、口型钢八字撑与立柱的连接板，顶部标高墩的加强肋板。将不同散件板分类码放，妥善保管，防止遗失。支架预压及验收钢管柱安装吊装结束后，在钢管柱上搭设双层工字钢，用混凝土块作为预压块，放置预压块进行预压，压荷载取钢梁自重荷载的1.1倍，按照50%、100%及120%逐级加载。支架预压结束后，建设单位和监理单位验收合格后进行现场钢箱梁吊装。支架拆除钢箱梁吊装施工完毕后，进行钢管柱拆除工作，拆除流程如下：短柱两侧五边形肋板的拆除一拆除调节标高的短柱一拆除分配梁一松动上节钢管柱螺栓一两台吊车配合拆除上节钢管柱一重复拆除每节钢管柱一松动地脚螺栓一拆除最下节钢管柱一地面上拆除钢管柱上的八字撑及连系杆一架体拆除完成。材料管理材料表6.1-1主要材料表序号材料名称规格主要指标延米重（kg/m）用途1立柱@609*16233.988竖向支撑2分配梁H300*300*10*1591.84分配荷载3八字撑H200*200*8*1248.73横向支撑4连系杆□100*514.92横向支撑5标高墩@256*1694.7标高控制6.2主要机具设备表6.2-1主要设备表序号名称规格数量用途1履带吊1301辆支撑架拼装及搭设2直流电焊机NBC-5005台临时措施焊接3CO2气体保护焊ZX-4005台支撑架焊接

4碳弧气刨机ZX-6301台焊疤清理、焊缝返修5角向磨光机①1503台焊缝打磨6钢丝绳①60.540m支撑架就位吊装7全站仪徕卡1台测量放线8水准仪DS051台测量放线9吊具、卡环各型号若干支撑架吊装10钢卷尺5/7.5m20拼装测量质量控制应遵循的质量标准表7.1-1支架控制标准表项目要 求抽检数量检查方法609钢管应有产品质量合格证、在检验报告750根为一批，每批抽取1根检查资料钢管表面应平整光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛剌、压痕、深的划道及严重锈蚀等缺陷；严禁打孔；钢管使用前必须涂刷防锈漆全数目测焊接的所有连系杆间开坡口要求全熔透焊接，未开坡口按照角焊缝焊接，焊脚尺寸不得彳"0.7t全数检查焊缝外观垂直度支撑架拼装整体后，尺度度应控制在h/1000全数全站仪测量拼装间隙609圆管圆管拼装前，将两个对接位置的法兰盘清理干净，拼装滞后不得留有间隙全数目测7.2质量控制要求应有产品质量合格证.应有质量检验报告，钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T228的有关规定，其质量应符合本规范第3.1.1条的规定;钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；搭设、使用的现场技术质量管理机构及人员到位，岗位责任明确.搭设、使用的测量人员监控支架的搭设的垂直度，并进行变形监测；7.3质量保证措施技术交底制度：分项工程开工前，主管工程师根据施工组织设计及施工方案编制技术交底，对特殊过程必须编写作业指导书，对关键工序必须编写施工方案，分项工程施工前必须向作业人员进行技术交底，讲清该分项工程的设计要求、技术标准，施工方法和注意事项等。工序交接检制度：工序交接检即：上道工序完成后，在进入下道工序前必须进行检验，并经监理签证。做到上道工序不合格，不准进入下道工序，确保各道工序的工程质量。坚持做到：“五不施工”即：未进行技术交底不施工；图纸及技术要求不清楚不施工；施工测量桩未经复核不施工；材料无合格证或试验不合格者不施工；上道工序不经检查不施工。“三不交接”即：无自检记录不交接；未经专业技术人员验收合格不交接；施工记录不全不交接。7.3.3施工测量复核制度：施工测量必须经技术人员复核后报监理工程师审核，确保支撑架测量准确，控制位。施工过程的质量三检制：施工过程的质量检查实行三检制，即：班组自检、互检、工序交接检。工长负责组织质量评定，项目部质检员负责质量等级的核定，确保分项工程质量一次验收合格。严格执行材料半成品、成品采购及验收制度，原材料采购需制定合理的采购计划，根据施工合同规定的质量、标准及技术规范的要求，精心选择合格分供方，同时严格执行质量检查和验收制度，按规定进行复试及见证取样，确认合格后方可使用。所有采购的原材料、半成品、成品进场必须由专业人员进场验收，核实质量证明文件及资料，对于不合格半成品或材质证明不齐全的材料，不许验收进场，所有材料进场后应及时标识，确保不误用、混用。7.3.6做好施工中的协作配合工作：为确保工程质量目标实现，我们以真诚的合作诚意与设计、监理共同把好质量关，在施工全过程中，教育施工所有人员，尊重和服从业主、监理工程师和质量检查人员的监督和指导。变形监测：控制点是整个监测的基准，使用整个工程的控制点进行监测。在支撑架分配梁的中心贴反光片，支架搭设完成后，将数据记录，钢箱梁吊装就位后，对测量数据进行实时观测，法相计算结果沉降较大，需及时反馈。基础沉降：因本工程施工区域为软土地基，因此，基础沉降对整个钢箱梁及支撑架的沉降均为影响，观测步骤为：加载前测承台基础及路基箱标高。加载后测承台基础及路基箱标高，卸载后测承台基础及路基箱标高，每天早中晚测三次并及时认真做好观测记录。标高测量采用经标定合格的精密水准仪进行，各阶段观测时，测量员必须及时汇总观测数据和相关资料。每次加载完成后，对下沉量进行观测，在最后一次加载完成后，观测24h,当荷载-沉降曲线呈缓变型时桩顶沉降量不超过1mm,即为合格。超过1mm以后，观测72h,当荷载-沉降曲线呈缓变型小于5mm、基础沉降量趋于稳定。安全措施8.0.1贯彻以企业安全生产责任制为主体的安全生产管理措施,真正落实“安全第一、预防为主”和谁主管、谁负责的原则,做好安全生产技术交底,加强安全措施,成立安全、文明施工办公室,具体实施安全、文明施工工作计划。8.0.2建立和健全安全生产机构,认真贯彻安全第一、预防为主的方针,进行安全生产管理。8.0.3施工前必须对操作人员进行技术、质量、安全的书面针对性交底,并做好签字记录。8.0.4班组人员上岗前,坚持做好班前交底,做到交任务、交安全、交质量,交底内容包括当天的作业环境、气候情况,主要工作内容和各环节的操作安全要求,以及特殊工作的配合等,并做好上岗记录。8.0.5把危险性较大的悬空作业、起重机械安装拆除规定为危险作业,实施重点监控。8.0.6连续施工过程中设施的衔接工作,应有专人负责落实。各类机械进场安装完毕,必须组织验收检测。电焊机应设置二次空载保护装置。8.0.7六级以上大风应停止吊装等施工作业并做好防风措施。8.0.8现场凡有电源处,都要采取安全措施,场地使用一切电动机都应避免雨淋和水浸,并有良好的接地装置,绝缘性能不好时,应请电工进行检查修理,防止漏电和两相运转,移动电具确保二级漏电保护。8.0.9严格执行动火作业审批制度,三级动火作业未经项目部批准不得动火,严格执行“十不烧”规章制度,动火必须具备“二证一器一监护”才能进行。8.0.10焊割作业应严格执行“十不烧”及压力容器使用规定。8.0.11配备专职的安全员,加强施工人员安全教育,提高安全自我保护和防范意识,落实和检查安全维护设施。加强保卫人员上岗职责,每天下班后对工地临时设施进行一次防火巡检,消除事故隐患。8.0.12特殊工种需持操作证上岗,必须严格执行各项操作规程,正确使用个人劳保用品。各机械实行例保制度,损坏修理工作有专职机械修理工负责。司机与起重工必须是按劳动人事部门有关规定进行考核并取得合格证者。司机必须了解所操作的起重机的工作原理,熟悉该起重机的构造、各安全装置的功用及其调整方法,掌握该起重机各项性能的操作方法以及该起重机的维修保养技术。环保措施9.0.1注意夜间施工的噪音影响尽量采用低噪音施工设备。对距离居民区160m以内的工程，则应根据需要限定施工时间。少数高噪音设备尽可能不在夜间施工作业，必须在夜间从事有噪音污染的施工应先通知附近居民以征得附近居民的理解，如有可能采取限时作业措施。9.0.2完工清场工作由相应责任人执行，监督，加强对施工过程中遗留的污染源进行彻底调查，对固体污染物运至当地环保部门指定的垃圾场进行掩埋，不得就地处理。9.0.3施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清晰，工程废弃物按工程建设指定的地点和方案进行合理堆放和处理。9.0.4做到“三无五清”，实行文明施工。效益分析经济效益分析高空钢箱梁的安装，一直被视为超过一定规模的危大工程，本工法是将现有结构通过栓接和焊接形成一套经济、实用、高效的支撑体系施工方法。从而加快施工进度、缩短工程工期、提高工程安全质量、节省工程施工成本，有利于钢箱梁工程未来的规划和发展，以指导类似工程提供经验和借鉴，此工法具有良好的技术和经济优势，同时可以节约工期，可在大型钢箱梁吊装支架施工中广泛应用，具有很高的推广价值。XXXXX项目一怡岭路（环湖南路以南段）、桃源路、董郎路工程采用本工法施工后经济效益分析表10.1.1-1经济效益分析表经济效益分析（55m一跨为例）序号项目钢管柱支撑方式其他支撑架方式1钢管单价2材料数量3使用时间4材料成本5人工单价

6劳动定额按《建设工程劳动定额建筑工程架子工程》LD/T72.3-2008,钢管单排（定额编号AC004）搭设需要0.3、10口7工日。7人工数量8人工成本9机械成本10节省工日钢管柱节省工日20天11实际成本12经济效益分析10.1.2乐夹大道市中区段及省道308线改线工程采用本工法施工后经济效益分析表10.1.2-1经济效益分析表经济效益分析（55m一跨为例）序号项目钢管柱支撑方式其他支撑架方式1钢管单价2材料数量3使用时间4材料成本5人工单价6劳动定额按《建设工程劳动定额建筑工程架子工程》LD/T72.3-2008,钢管单排（定额编号AC004）搭设需要0.3、10口7工日。7人工数量8人工成本9机械成本10节省工日钢管柱节省工日20天*5000=10000011实际成本12经济效益分析社会效益分析高空钢箱梁的安装，一直被视为超过一定规模的危大工程，本工法是将现有结构通过栓接和焊接形成一套经济、实用、高效的支撑体系施工方法。从而加快施工进度、缩短工程工期、提高工程安全质量、节省工程施工成本，有利于钢箱梁工程未来的规划和发展，以指导类似工程提供经验和借鉴，具有较大的社会推广应用价值及前景。不仅提高了钢箱梁的安装进度，有效的节约了人工与材料消耗，有效的降低了施工风险，而且为后续工作创造了良好的施工条件。在施工过程中既保证了工程质量，又减少了空间占有，完工均无污染、且可周转重复利用，达到了真正的绿色环保施工。应用实例本工法成功应用于“*****项目一怡岭路（环湖南路以南段）、桃源路、董郎路”工程、乐夹大道市中区段及省道308线改线工程。应用实例一工程概况XXXXX项目一怡岭路（环湖南路以南段）、桃源路、董郎路工程位于成都市东安湖大运会主会场片区，新建道路工程建设内容包括道路工程、桥梁工程、排水工程、给水工程、电力工程、通信工程、绿化景观等工程。怡岭路道路长1251.829m、董郎路道路长1122.705m、桃源路长1136.877m。其中桃源路1号桥位于桩号K2+360左右跨越新建的东干渠，本桥与桃源路为斜交，斜交角度约88o度，桥宽40.5m，左、右两幅桥设计，左幅桥宽19.5m，右幅桥宽21m；怡岭路1号桥位于桩号K1+455.15左右跨越新建的东干渠，本桥与怡岭路为正交，桥宽30m，左、右两幅桥设计，左幅桥宽15m，右幅桥宽15m。工程应用通过本工法的施工工艺流程