柴村桥钢箱梁安全专项施工方案

柴村桥东西立交改造工程

钢箱梁安全专项施工方案

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柴村桥东西立交改造工程项目经理部

太原柴村桥东西立交改造工程钢箱梁安全专项施工方案

目录

1、工程概况......................................................4

1.1工程概况..............................................................4

1.2施工环境及现场条件....................................................7

1.3施工场地平面布置......................................................9

1.4施工要求.............................................................10

1.5技术保证条件..........................................................11

2、编制依据.....................................................12

2.1编制依据..............................................................12

2.2编制说明.............................................................13

3、施工计划.....................................................13

3.1施工总进度计划........................................................13

3.2钢箱梁厂内加工机械设备计划...........................................14

3.3桥位施工机械设备计划..................................................16

3.4投入本工程的辅材统计.................................................18

4、施工工艺技术.................................................21

4.1技术参数.............................................................21

4.2施工工艺流程.........................................................26

4.3施工方法.............................................................27

4.4检查与验收...........................................................52

5、施工安全保证措施.............................................52

5.1安全环保管理目标.....................................................52

5.2安全管理组织机构.....................................................53

5.3安全生产保证体系.....................................................54

5.4钢箱梁施工中的危险源辨识与评价.......................................57

5.5安全技术措施.........................................................61

5.6应急预案.............................................................72

5.7监测监控.............................................................76

6、劳动力计划...................................................76

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7、计算书及相关图纸.............................................77

附件1太原柴村桥平面、立面、分段图......................................77

附件2太原柴村桥临时支架图..............................................77

附件3太原柴村桥计算书及相关图纸........................................77

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1、工程概况

1.1工程概况

柴村桥位于太原市尖草坪区金桥街与汾河交点处，由东立交、汾河主桥和西立交三部

分组成,本工程对现状柴村桥东、西立交进行改造，东立交桥钢箱梁工程包括新建A匝道、

G匝道桥梁各1座，均跨越滨河东路。西立交桥钢箱梁工程包括新建C匝道、E匝道桥

梁各1座，均跨越滨河西路。

图1-1原柴村桥东西立交桥位图

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图1-2改造后柴村桥东西立交ACE匝道桥位图

本工程A匝道起止桩号AK0+197.16〜AK0+314.16,跨度为35m+46m+36m,工程量

为537.874t。C匝道起止桩号CK0+255.88〜CK0+365.88,跨度为35m+44m+31m,工程量

为507.678t。E匝道起止桩EK0+297.65〜EK0+408.65,跨度为32m+44m+35m,工程量为

518.743to钢箱梁均采用单箱双室结构，桥面全宽8.76m,钢箱底板宽5.4m,外悬臂1.73m,

梁高2.0m。钢箱梁三维图如下图所示：

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钢箱梁采用单箱双室截面，匝道横坡及超高采用箱梁截面转动实现，各腹板高度相同。

横桥向分为4个单元，吊装顺序先吊装外弧侧单元后吊装内弧侧单元,梁段对接采用Z字

型搭接形式。如下图所示:

1580

2、顺桥向节段划分

本工程A匝道横坡为由0%变至-2%。沿桩号前进方向，钢箱梁纵向分为：A、B、C、

D、E五个制作运输节段。从小桩号到大桩号依次吊装，接缝处为Z字型搭接，顶底腹板

接缝位置相互错开300mm。梁段划分如下图所示：

本工程C匝道横坡为由-2%变至0%。沿桩号前进方向，钢箱梁纵向分为：A、B、C、

D、E五个制作运输节段。从小桩号到大桩号依次吊装，接缝处为Z字型搭接，顶底腹板

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接缝位置相互错开300mm。梁段划分如下图所示：：

本工程E匝道横坡为由-2%变至2%。沿桩号前进方向，钢箱梁纵向分为：A、B、C、

D、E五个制作运输节段。从小桩号到大桩号依次吊装，接缝处为Z字型搭接，顶底腹板

接缝位置相互错开300mm。梁段划分如下图所示：

1.2施工环境及现场条件

1.2.1工程场地自然条件

图1-3原柴村桥东西立交桥现状环境图

尖草坪区位于太原盆地的北端，山西省省会太原城区之北，东经112°15'~112°46',

北纬37°48'~38°06'。拟建场地从大的地貌上看属于平坦的冲积平原，微地貌为汾河

东西两岸I级阶地。工程地质分区属于太原盆地次稳定工程地质亚区。

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1.2.2区域气象条件

尖草坪区属北温带大陆性气候，平均年降雨量在450毫米左右,年平均温度在7-10℃,

全年日照2400-2600小时，无霜期190天左右。

太原地区干旱缺雨，属温带大陆性气候。冬季寒冷干燥；夏季高温多雨；春季多风少

雨；秋季温和稍湿。全年蒸发量大于降雨量近4倍，昼夜、季节温差均较大。

太原市年平均气温9.4°C,最冷月平均气温67℃,极端最低气温-25℃,极端日温差

31.5℃o

最大冻土厚度1.06m,一般无霜期170天。

太原市位于山西高原中部，外缘环绕太行山和吕梁山，海风不能直入，雨量集中在夏

季并多呈暴雨，年平均降雨量为461.8mm,年最小降雨量为216.1mm,年最大降雨量为

749.1mm,降雨量年内分布极不均匀，约63%雨量集中在7、8、9三个月内。年平均蒸发

量1840.2mm,是降雨量的4倍，最大蒸发量为2009.9mm。

太原地区日照强，降雨量少，空气干燥，因而湿度较小，年平均相对湿度为60%（最大

68%,最小34%）。年平均日照为2698.2h,最大月日照数（7月）为312.5h。

太原市位于东西高山、南北狭长的太原盆地的北端，风受地形图影响较大，全年主导

风向为北风，夏季也不例外。年平均风速为2.5m/s,冬春季风速较大,4月平均风速达3.3m/s,

8级以上大风年平均为42天，最多达54天。

太原市年平均气压为926.8豪巴，平均最大气压为927.8豪巴，平均最小气压为925.6

豪巴。

1.2.3交通、现场施工条件

本工程三联匝道桥A/C/E位于太原市尖草坪区，交通运输便利，影响吊装的作业环境

经现场勘查，无埋深管线，上空无架空线，满足吊装要求。

桥位施工的重难点在于要保证滨河东路及滨河西路主路在施工期间通行尽量不受影

响。钢箱梁跨越滨河东路及滨河西路施工，滨河东路车流量较大，现场拼装场地有限。东

A匝需于跨主路段箱梁下部设置门洞结构，防止火星焊渣及防腐涂料等掉落，影响车辆正

常通行。

现场施工用电利用现场既有的临时供电系统和配电柜，可直接接驳使用，满足钢结构

加工、工地电焊、照明等需要。现场工人施工、生活用水由项目部提供。

施工过程中需要对临时封路，封路措施如下：

A匝道A节段吊装时需封堵滨河东路入口（柴村桥北向），并于施工周边设置围挡；

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B、C节段跨越滨河东路主路，于路中隔离带位置设置一组支架，并于跨路段箱梁下方设

置门洞结构，完成吊装作业仅需夜间封路一次，时间为12小时，其他时间不占用主路，

保证滨河东路主路的通行；C匝道主路北侧为断交状态，施工对通行影响情况不大，需保

证主路两条及以上车道通行；E匝道跨越滨河西路主路，于隔离带东侧设置一组临时支架，

完成吊装作业仅需夜间封路一次，时间为12小时，其他时间不占用主路，保证滨河西路

主路的通行。

1.3施工场地平面布置

1.3.1加工场地平面布置

根据本桥结构特点及厂内情况确定本桥厂内加工布置图如下:

1.3.2安装现场平面布置

因现场加工临时支架及将运输节段合并为吊装节段均需要拼装场地，根据现场实际情

况及工程需要，确定梁段拼装场地及支架制作场地为共用一个场地。场地选择于主路两侧，

即不影响主路通行，且满足后期吊装需求。布置图如下：

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A匝道拼装场地布置图

E匝道拼装场地布置图

1.4施工要求

1.4.1钢箱梁的制作

（1）钢箱梁的制作应根据结构特点，编制《钢箱梁制造及焊接工艺》。

（2）钢箱梁节段需根据结构特点、运输、吊装的限制进行合理划分，为满足“少支

架、快速化施工”的理念，在满足公路运输的前提下，可尽量选用大型吊机，分为大节段

进行吊装。

（3）钢箱梁的制作应采用“长线法”整体成型，即在工厂内搭设连续胎架，其线型

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按照设计线型+预拱度设置，钢箱梁节段组拼、定位焊在胎架上完成，对线型整体进行测

量检查和调整，满足精度要求后，进行测量特征点标记和临时吊耳安装后，方可下胎发送

到现场。

1.4.2钢箱梁节段的运输、装卸和存放

为确保太原柴村桥东西立交改造工程钢箱梁的架设进度，顺利完成本钢桥的运输任务,

运输公司专门成立运输指挥部，在整个运输过程中，贯彻实施各项预定方案。

本工程最重梁段为东立交A匝道A2梁段,约62.883最大运输梁段为东立交A3梁段，

长度为32.5m,宽度为3.57m。运输公司应按照国家最新颁布《汽车、挂车及汽车列车外

廓尺寸、轴荷及质量限值》（GB1589-2016）规定执行；属于超限超载运输的梁段，必须

经公路管理机构批准，承运人必须持有效《通行证》，并悬挂明显标志，按公路管理机构

核定的时间、路线、时速行驶。运输路线沿途设置必要的交通防护措施，防止交通事故的

发生。

（1）对钢箱梁采用车辆运输时，需查看运输路线、弯道半径、架空线路和管道、桥

涵和隧道净空限高及其荷载等级。运输时必须确保安全运达指定的位置。

（2）钢箱梁在运输和存放场地存贮时，应按桥上拼装的顺序并按吊运顺序进行安排。

（3）钢箱梁在装卸与存放过程中，应采取措施防止结构变形和损坏。

1.4.3钢箱梁安装

（1）钢箱梁节段吊装设备选型及占位应精确计算并图上作业，确保起吊、空中对位一

气呵成、准确无误。

（2）钢箱梁每个节段均需建模计算其重心位置，根据吊机性能进行吊点和吊具设计，

确保每节段吊装姿态与安装姿态基本吻合，减少高空施工的调整工作量和风险。

（3）钢箱梁在拼装的过程中，利用全站仪快速测量节段特征点，通过支架上的调整装

置精确调整，确定其位置，误差满足安装精度要求进行锁定，并进行焊接工作，焊接完成

后进行测量复核。

（4）吊装A/C/E匝道跨路段梁段时，需要在交管部门的配合下对道路进行全封闭施

工，距离封路位置1km外设置安全警示标牌，并派专人指挥交通。

1.5技术保证条件

（1）钢箱梁支架结构安全可靠，满足施工要求。

（2）钢箱梁支架与钢箱梁支点安全可靠。

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(3)钢箱梁结构制作、预拼装线型满足监控预拱度精度要求。

(4)配备适用于钢箱梁节段场内运输、起吊、拼装、精确调位的机具设备等。

(5)节段吊装、调整过程中配备测量人员全过程监控测量。

(6)节段吊装计算准确重心、设计专用吊点、采用专用吊具，确保吊装顺利。

(7)工厂制作、现场安装时全面控制桥梁结构整体线型、应力。

(8)钢箱梁工地焊接、涂装应满足焊接、涂装方案和焊接工艺评定的要求。

(9)移动平台制作要求按照施工方案及施工图纸执行。

2、编制依据

2.1编制依据

(1)《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)；

(2)《建设工程安全生产管理条例》(国务院第393号令)；

(3)《太原柴村桥东西立交工程设计图纸》；

(4)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008)；

(5)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)；

(6)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)；

(7)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)；

(8)《公路工程施工安全技术规程》(JTG076-95)；

(9)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)；

(10)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)；

(11)国家及有关行业颁布的现行规范及标准；

(12)《中华人民共和国安全生产法》；

(13)《中华人民共和国劳动合同法》；

(14)《建设工程安全生产管理条例》；

(15)《建筑业安全卫生公约》；

(16)《中华人民共和国道路交通安全法》；

(17)《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》；

(18)《中华人民共和国大气污染防治法》；

(19)《中华人民共和国环境噪声污染防治法》；

(20)《绿色施工导则》；

(21)《中华人民共和国职业病防治法》

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(22)《环境保护违法违纪行为处分暂行规定》

(23)《城市建筑垃圾管理规定》；

(24)《中华人民共和国环境保护法》；

(25)《生产安全事故报告和调查处理条例》；

(26)《中华人民共和国建筑法》；

(27)生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则(GB/T29369-2013)；

(28)《特种设备安全法》；

(29)柴村桥东西立交改造工程钢箱梁施工组织设计；

(30)地方法规及其他相关规定；

2.2编制说明

本方案适用于太原柴村桥东西立交工程项目东立交A匝道、西立交C匝道、西立交E

匝道钢箱梁制作、安装施工，主要包括钢箱梁制作、临时支架制作及安装、钢箱梁节段吊

装及组拼、钢箱梁线型控制及合龙等内容。

3、施工计划

3.1施工总进度计划

根据总体工期要求及实际情况制定以下施工计划，总体施工顺序为：厂内3个匝道同

时加工生产一运输fA匝道吊装一E匝道吊装一C匝道吊装。

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太原柴村钢结构工期计划表（最新）

人员

序号工序名称开始时间完成时间天数备注

配置

1钢板预处理82016年8月16日2016年9月13日28

2加劲板、隔板下料302016年8月22日2016年9月15H24

3底板下料3020。6年8月23日2016年9月10日18

4顶板下料202016年8月23日2016年9月13bl21

5板单元焊接302016年8月25日2016年9月15日21

6胎架搭设202016年8月29日2016年9月13日15

7底板上胎302016年9月1日2016年9月12日11

8隔板上胎302016年9月9日2016年9月18日9

9腹板上胎302016年9月13曰2016年9月20日7

10顶板上胎302016年9月14H2016年9月22日8

11节段焊接402016年9月15日2016年9月26日11

12梁段防腐402016年9月20日2016年9月30日10

支架制作102016年9月10日2016年9月23日13

不跨路支架安装102016年9月15日2016什：9月19日4

A匝道

封路从晚8

跨路支架安装102016年9月18日2016年9月19日1

临时支点到早八点

13架制作C匝道102016年9月10日2016年9月25日15

安装支架制作102016年9月15日2016年10月3日18

不跨路支架安装102016年9月15日2016年9月19日4

E匝道

封路从晚8

跨路支架安装102016年9月28日2016年：9月29日1

点到早八点

A段吊装2016年：9月26日2016.年9月26日1

B段吊装封路从晚8

A匝道2016年9月27日2016年9月27日1

14C段吊装20点到早八点

吊装

D段吊装

2016年9月27H2016年9月27日1

E段吊装

A段吊装

B段吊装2016年10月1日2016年10月1日1

C匝道

15C段吊装20

吊装

D段吊装1

2016年10月2日2016年10月2日

E段吊装1

A段吊装2016年10月8日2016年10月8日1

B段吊装封路从晚8

E匝道2016年10月9日2016年10月9曰1

16C段吊装20点到早八点

吊装

D段吊装

2016年10月10日2016年10月10日1

E段吊装

节段焊A匝道202016年9月28日2016年10月10日12

17接及栓C匝道202016年10月3日2016年10月16日14

接E匝道202016年10月10S2016年10月25日15

不跨路支架102016年10月12日2016年10月14日3

A匝道封路从晚8

跨路支架102016年10月13曰2016年10月14日1

点到早八点

临时支

18C匝道102016年10月18曰2016年10月22日4

架拆除

不跨路支架102016年1■。月28日2016年10月30日3

E匝道封路从晚8

跨路支架102016年10月31日2016年11月1日1

点到早八点

A匝道10

19补漆C匝道102016年9月28日2016年11月3日16

E匝道10

20完工验收2016年11月3曰2026年11月6日3

21总计：2016年8月16日2016什：11月6日82

3.2钢箱梁厂内加工机械设备计划

32.1厂内主要设备

钢箱梁施工在工厂内制作，其主要施工设备都是在厂房内，具体施工设备如下表:

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表3-1主要施工设备表

序号设备名称状况数量生产用途备注

预处理设备

1钢板型材预处理线良好1抛丸、喷漆、烘干

下料、机力口工设备

2七辑校正机良好1赶平

3数控等离子切割机良好3零件下料

1数控火焰切割机良好1零件下料

5半自动切割机良好10开坡口

6刨边机良好1加工坡口、过渡坡

7卷板机WY-30*300良好1隔板护筒

8摇臂钻床、钻床良好4连接板钻孔

焊接设备

9自动二氧化碳焊接小车良好15厂内焊接

10交直流焊机ZXEI-500良好6临时构件焊接

11埋弧自动焊机ZD5-1000B良好10厂内焊接

二氧化碳气体保护焊机

12良好30焊接

YD-500kr

起重设备

13半龙门起重机lot良好4下料零件吊运含吊索吊具

14桥式起重机lot良好2预处理钢板吊运含吊索吊具

15桥式起重机201良好2钢板机加工含吊索吊具

16桥式起重机30t良好2板单元拼装含吊索吊具

17桥式起重机40t良好4板单元拼装含吊索吊具

转运设备

18材料转运小平车15/30T良好2零件转运

涂装设备

19空压机MH200良好2厂内、桥位涂装

20喷砂机ST-3良好4厂内、桥位涂装

21喷涂机GPQ6C良好4厂内、桥位涂装

运输设备

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序号设备名称状况数量生产用途备注

22运输车良好8钢梁运输

其他设备

23烘箱良好4陶瓷衬垫及焊剂

24主配电箱良好5厂内、桥位配电

25副配电箱良好30桥位配电

注：设备配备情况可根据具体的施工进度进行相应的调整。

3.2.2厂内检测仪器设备

表3-2检测仪器统计表

序号仪器设备名称单位数量状况用途备注

1X射线探伤机台1良好焊缝探伤

2磁粉探伤仪台2良好焊缝探伤

3超声波探伤仪台2良好焊缝探伤

4全站仪ZA1良好测量

5水准仪台1良好测量

6锚纹仪台1良好粗糙度检测

7涂层厚度测量仪台1良好漆膜厚度

8非接触式红外测温仪把2良好测温度

9游标卡尺把2良好测内径

10塞尺把1良好测间隙

11卷尺(5m)把20良好测长度

12卷尺(50m)把4良好测长度

13钢板尺把4良好测长度

14垂直检测尺把2良好测垂直度

注：检测仪器设备配备情况可根据具体的施工进度进行相应的调整。

3.3桥位施工机械设备计划

3.3.1桥位施工设备及进场时间

本工程所有桥位施工用设备及检测仪器均由公路运输至施工现场，并且按照进场时间

提前检测设备情况，保证设备的状态良好。

表3-3主要施工设备表

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注：设备配备情况可根据具体的施工进度进行相应的调整。

数

序号设备名称状况生产用途备注

量

梁段进场前进场

1手工电弧焊机良好5临时构件焊接

梁段进场前进场

2二氧化碳气体保护焊机良好20桥位焊接

起重设备

梁段进场前1天进场（含吊

1500T汽车吊良好1吊装梁段

索吊具）

运输设备

随梁段吊装前运至施工现

1运输车良好8钢梁运输

场

其他设备

梁段进场前进场

1初拧扳手良好4桥位施工

梁段进场前进场

2终拧扳手良好4桥位施工

梁段进场前进场

3检验扳手良好2桥位施工

梁段进场前进场

4烘箱良好2陶瓷衬垫及焊剂

梁段进场前进场

5主配电箱良好4桥位配电

梁段进场前进场

6副配电箱良好30桥位配电

梁段进场前进场

7钢丝绳良好4吊装梁段

8卡环良好6吊装梁段梁段进场前进场

梁段进场前进场

9手拉葫芦良好6调整梁段

梁段进场前进场

10千斤顶良好10调整梁段

梁段进场前进场

11撬棍良好6吊装梁段

梁段进场前进场

12对讲机良好6吊装梁段

332桥位施工检测仪器设备及进场时间

表3-4检测仪器统计表

序号仪器设备名称单位数量状况用途备注

1X射线探伤机台1良好焊缝探伤梁段进场前进场

2磁粉探伤仪台2良好焊缝探伤梁段进场前进场

3超声波探伤仪台2良好焊缝探伤梁段进场前进场

4全站仪台1良好测量梁段进场前进场

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5经纬仪1良好测量梁段进场前进场

6水准仪台1良好测量梁段进场前进场

7涂层厚度测量仪台1良好漆膜厚度梁段涂装前进场

8非接触式红外测温仪把1良好测温度梁段进场前进场

9游标卡尺把2良好测内径梁段进场前进场

10塞尺把1良好测间隙梁段进场前进场

11卷尺（5m）把10良好测长度梁段进场前进场

12卷尺（50m）把2良好测长度梁段进场前进场

注：检测仪器设备配备情况可根据具体的施工进度进行相应的调整。

3.4投入本工程的辅材统计

3.4.1临时支架结构介绍

根据钢箱梁结构特点及施工现场情况，采用梁段接口位置搭设临时支架。支架采用6

426X8钢管立柱，立柱间横向联系采用［14b槽钢，特殊部位采用双槽钢做牛腿斜撑，斜

撑采用L75X6角钢，梁段接口钢管立柱顶端采用136b工字钢横向布置，临时支架构件材

质均为Q235B。

每个匝道均设置4组支架。每组支架由6根钢管立柱成长方形布置，钢管立柱之间由

槽钢横撑和角钢斜撑连接，以增加其稳定性，横桥向钢立柱间距为2.55米，纵桥向钢立柱

间距为2米（A匝道主路中间隔离带位置临时支架钢立柱纵向间距为1米）。在横梁上方

设置安全施工操作平台，平台栏杆由角钢组焊而成，栏杆外侧拉设绿目网，平台底部等间

距铺设槽钢，槽钢上方绑扎木板。爬梯由622钢筋组焊而成，焊接于钢立柱外侧。

支架图如下：

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太原柴村桥东西立交改造工程钢箱梁安全专项施工方案

图3-1钢箱梁A-B梁段接口位置支架横断面图

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图3-2钢箱梁A-B梁段接口位置临时支架平面图

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太原柴村桥东西立交改造工程钢箱梁安全专项施工方案

3.4.2门洞结构介绍

由于滨河东路车流量较大，而A匝道B、C梁段接口位于滨河东路主路上方，需要跨

路设置门洞结构，防止火星焊渣及杂物等掉落，并且可进行辅助施工，不影响车辆正常通

行。门洞结构立柱均采用8325*8钢管，高度为4.45m。钢管立柱间通过横撑及斜撑联接，

横撑采用［10槽钢，斜撑采用N63*8mm角钢，立柱上方搭设125b工字梁，工字梁间连接

N63*8mm角钢形成格子平台，平台铺设4mm花纹钢板并固定。门洞净高4.7m。经过Midas

Civil计算，该门洞结构及临时支架满足受力要求。

在距离门洞式支架100m外设置警示标志牌，并且距离支架位置50米处由专人指挥交

通，使过往车辆提前减速慢行，防止车辆由于速度过快与门洞式支架立柱发生刮蹭、撞击

事故。门洞支架立柱底部设置临时防撞混凝土墩，墩身外侧包裹橡胶作为防护，以避免车

辆撞到支架钢管立柱使其发生偏移、倾覆等事故的发生。

图3-4门洞结构与临时支架连接示意图

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太原柴村桥东西立交改造工程钢箱梁安全专项施工方案

3.4.3临时支架及门洞支架材料合计

ACE匝道临时支架材料表

规格(mm)

序号构件名称数量单重(kg)总重(kg)备注

厚度1宽度长度

1钢管0426*8388860132068.532068.5

2工字钢136b379840124951.324951.3

3槽钢「16#643750112715.412715.4

5角钢N75*640068912766.82766.8

6角钢Z63*819288811331.91331.9

7钢板16I2450120002369.37385.3

合计81219.1

A匝道门洞支架材料表

规格(mm)

序号构件名称数量单重(kg)