钢混组合梁架桥机安装施工技术方案

钢混组合梁

安装施工技术方案

编制：

复核：

审核：

二〇一七年十月

目录

一、综合说明 ...................................................................................... - 2 -

1.1桥梁概况 ................................................................................... - 2 -

1.2钢结构概况 ............................................................................... - 5 -

1.3钢箱梁运输段划分 ................................................................... - 7 -

1.4钢混梁吊装段及重量 ............................................................... - 8 -

1.5材料 ......................................................................................... - 10 -

1.6桥位现场情况 ......................................................................... - 12 -

1.7施工进度计划 ......................................................................... - 14 -

二、施工工艺流程及工艺要点 ........................................................ - 15 -

2.1方案总体概述 ......................................................................... - 15 -

2.2钢混梁施工流程 ..................................................................... - 15 -

2.3现场梁场布置 ......................................................................... - 16 -

2.4钢箱现场拼装 ......................................................................... - 19 -

2.4.1钢箱梁组装流程 ................................................................. - 20 -

2.5钢箱梁预制板组装 ................................................................. - 20 -

2.6架桥机及运梁车的选择 ......................................................... - 22 -

2.7钢混组合梁吊装流程 ............................................................. - 26 -

2.8钢混组合梁吊装工艺 ............................................................. - 27 -

2.9钢砼组合梁的精确定位 ......................................................... - 41 -

2.10架梁前的准备 ....................................................................... - 41 -

2.11箱间联梁连接板安装 ........................................................... - 43 -

2.12桥位施工质量保证措施 ....................................................... - 44 -

2.13吊装用钢丝绳的选用 ........................................................... - 46 -

2.14桥面系湿浇缝浇筑 ............................................................... - 46 -

三、施工方案设计 .............................................................................. - 46 -

3.1桥墩临时支座设置 ................................................................. - 46 -

3.2钢混梁安装形式 ..................................................................... - 48 -

3.3箱间联梁施工平台 ................................................................. - 49 -

3.4临边安全防护 ......................................................................... - 50 -

3.5安全门洞 ................................................................................. - 51 -

四、计算书 .......................................................................................... - 52 -

五、附件 ..................................................................... 错误!未定义书签。

x互通钢混组合梁（架桥机）安装专项施工方案

一、综合说明

本施工方案针对x桥梁工程钢混组合梁箱梁翼板剪力钉部位混凝土位置的现浇、钢混组合梁吊装、桥面湿接缝及墩顶连续现浇等施工内容进行编制，其中钢混组合梁吊装采用320t架桥机。

编制过程中充分考虑了本工程的施工特点及相应的施工规范要求和我公司内部规章制度，本着优化施工工艺、强化质量管理、合理安排工期、合理降低资源消耗的原则，编制了本工程的施工专项方案。目的是用来指导工程施工的全过程，根据各种具体的施工条件、特点和现场实际情况进行统筹兼顾，为工程施工提供较为完整的文件。

1.1桥梁概况

x枢纽互通立交设置于涞源县x村西侧，为涞曲高速与荣乌高速 T 形交叉而设，为本项目的起点互通，其主要功能是解决涞曲高速与荣乌高速之间交通流的相互转换，与正在施工的荣乌高速公路相接。

根据设计图纸，x互通A匝道3号、4号桥、B匝道桥上部结构形式均为钢混组合梁，共计64跨，其中架桥机安装钢混梁61跨，B匝道跨荣乌一联3跨，B28、29、30跨采用汽车吊安装，总用钢量约1.31万吨，现浇桥面板约2.18万方，设置情况如下表所示：

表1-1 x互通匝道设置及桥梁工程一览表

图1-1 x互通钢混组合梁桥位总体平面布置图

- 3 -

采用汽车

吊安装

图1-2 钢混组合梁桥一般构造图

- 4 -

1.2钢结构概况

A匝道3号桥：共计3联，3×50+5×50+3×50总11跨，共计550米。上部结构采用钢混组合梁，先简支后连续；下部结构采用U台，墩台为空心墩和实体墩。为I级公路，桥面净宽1×净11.5m。平面位于缓和曲线、圆曲线和直线上，桥面横坡3%，纵坡为-3.28%。单跨长度均为50m，所用钢板厚度为20mm、25 mm、16mm、10mm等。箱梁中心高1.9mm，翼板宽度为560mm，每幅横向设3片钢箱梁，梁两腹板中心距离为2m，两箱间横向布置横向联系梁，联系梁采用高强螺栓连接。桥面设C40混凝土50cm厚，混凝土上面做防水层及10cm厚沥青混凝土。箱梁每跨间伸缩缝位置及两箱梁中间0.6m位置、翼板布置剪力钉位置为现浇混凝土，其它位置为预制混凝土板。

A匝道4号桥：共计4联，(3×50)+(3×50+46)+(5×50) +(4×50)总16跨，共计796m。上部结构采用钢混组合梁，先简支后连续；下部结构采用U台，墩台为空心墩和实体墩。为I级公路，桥面净宽1×净11.5m。平面位于直线和缓和曲线，桥面横坡2%，纵断面位于R＝8500m的竖曲线上。单跨长度均为50m和46m两种，所用钢板厚度为20mm、25 mm、16mm、10mm等。箱梁中心高1.9m，翼板宽度为560mm，每幅横向设3片钢箱梁，梁两腹板中心距离为2m，两箱间横向布置横向联系梁，联系梁采用高强螺栓连接。桥面设C40混凝土50cm厚，混凝土上面做防水层及10cm 厚沥青混凝土。箱梁每跨间伸缩缝位置及两箱梁中间0.6m位置、翼板布置剪力钉位置为现浇混凝土，其它位置为预制混凝土板。

B匝道桥：共计10联，(4×50)+(5×50)+(46+3×50) +(3×50+34)+ (34+3×50)+ (3×50)+ (46+50+46) + (46+60+46)+(4×50)+(3×50)总37跨，共计1808m。上部结构采用钢混组合梁，先简支后连续；下部结构采用U台。为I级公路，桥面净宽1×净11.5m。平面位于直线和缓、曲线和圆曲线上，桥面横坡渐变，纵断面位于R＝53000m的竖曲线上。单跨长度均为50m、46m、34m、60m四种，所用钢板厚度为20mm、25 mm、16mm、10mm等。箱梁中心高1.9m，翼板宽度为560mm，每幅横向设3片钢箱梁，梁两腹板中心距离为2m，两箱间横向布置横向联系梁，联系梁采用高强螺栓连接。桥面设C40混凝土50cm厚，混凝土上面做防水层及10cm厚沥青混凝土。箱梁每跨间伸缩缝位置及两箱梁中间0.6m位置、翼板布置剪力钉位置为现浇混凝土，其它位置为预制混凝土板。

三座钢桥横断面示意如下图：

图1-3 箱梁横断面图

图1-4 箱梁三维示意图

钢混组合梁每联包含2～5跨钢箱梁，每跨长度为34～50m长不等。钢箱梁安装完成后，跨径线位置为现浇混凝土。每联位置如下：

图1-5 跨间现浇混凝土位置

图1-6 中跨间现浇混凝土大样图图1-7 边跨间现浇混凝土大样

1.3钢箱梁运输段划分

钢箱梁为单室开口箱梁，单跨长度分别人50m、34m、46m三种类型，箱梁考虑到运输方便及安全运输，在工厂中按胎架线形连续制作，每跨钢箱横向为3片钢梁，钢箱之间横向用横向联梁高强螺栓连接，每片钢箱梁纵向分为3段，梁段之间采用高强螺栓连接。按设计图分段尺寸，分段尺寸如下：

(1)50m钢箱梁纵向分段：分成3片，分别为16m、17 m、16.2m。

图1-8 50m跨纵向分段图

(2)34m钢箱梁纵向分段：分成3片，分别为8.7m、15.6 m、8.9m。

图1-9 34m跨纵向分段图

(3)46m钢箱梁纵向分段：分成3片，分别为15.995m、16.990m、12.195m。

图1-10 46m跨纵向分段图

图1-11 分段三维示意图

表1-2 钢结构桥梁运输段统计表

部位制作段

最大外形尺寸（m）

重量（t）数量总重（t）梁长宽高

A-3# 50-A 15.995 2.7 2.095 20.649 18 371.682 50-B 16.99 2.56 2.095 22.578 33 745.074 50-C 16.195 2.7 2.095 20.614 48 989.472

A-4# 50-A 15.995 2.7 2.095 20.649 24 495.576 50-B 16.99 2.56 2.095 22.578 48 1083.744 50-C 16.195 2.7 2.095 20.614 69 1422.366 46-C 12.195 2.7 2.095 16.077 3 48.231

B匝道50-A 15.995 2.7 2.095 20.649 54 1115.046 50-B 16.99 2.56 2.095 22.578 102 2302.956 50-C 16.195 2.7 2.095 20.614 135 2782.89 46-C 12.195 2.7 2.095 16.077 15 241.155 34-A 11.995 2.7 2.095 16.216 6 97.296 34-B 8.99 2.56 2.095 12.103 6 72.618 34-C 12.195 2.7 2.095 16.077 6 96.462

总计567 11864.568

1.4钢混梁吊装段及重量

A匝道3号桥3联，分别为3×50+5×50+3×50共计550米。上部结构采用预应力钢砼组合箱梁，先简支后结构连续；箱梁吊装节段共33段。横向联系共110段。

A匝道4号桥4联，分别为(3×50)+(3×50+1×46)+(5×50)+(4×50)共计796米。上部结构采用预应力钢砼组合箱梁，先简支后结构连续；箱梁吊装节段共48段。横向联系共160段。

B匝道桥9联，分别为(4×50)+(5×50)+(3×50+1×46)+(1×34+3×50)+(3×50+13×4)+(3×50)+(1×46+1×50+1×46)+(4×50)+(3×50)共计1808米。

钢混组合梁共计183片，横向联系共622段。

图1.4-1 钢箱梁吊装节段尺寸

表1.4-1 钢箱梁吊装节段尺寸重量表

总计183 45868

图1.4-2 吊装段三维示意图

1.5材料

1.5.1钢材

(1)钢箱-混凝土组合梁所用钢材的技术标准须符合如下图规定：

表1-3主要钢材型号表

构件部位钢材型号应符合的规范

钢箱底板、纵向加劲肋

腹板、上翼缘板

Q345QE 《桥梁用结构钢》（GB/T 714 2015)

横隔板、加劲板等其他

构件

Q345QE 《桥梁用结构钢》（GB/T 714 2015) 预应力钢绞线φ15.2 《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2014）

1.5.2焊接材料

焊接材料采用与母材相匹配的焊丝、焊剂与手工焊条，并应符合相应的国标要求。二氧化碳气体保护焊的气体纯度应大于99.5%。

表1-4 焊接材料标准

焊接材料名称牌号标准标准号

手工电弧焊焊条E5015Φ4.0 《碳钢焊条》GB/T5117-1995 埋弧焊丝H10Mn2 《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T12470-2003

CO2焊药芯焊丝E501T-1

(φ1.2)

《碳钢药芯焊丝》GB/T10045-2001

CO2焊实芯焊丝ER50-6

(φ1.2)

《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110-2008

1.5.3剪力钉

采用φ22圆柱头焊钉，其材料采用ML15《冷和冷挤压用钢》（GB/T6478-2001），焊钉的尺寸、化学成分、机械性能应符合《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB/T10433-2002的要求。

剪力订承载力设计值采用55KN，疲劳剪力幅采用25KN.

1.5.4高强螺栓

M22高强螺栓强度等级为10.9S，螺母及垫圈采用45号钢；其规格尺寸及机械性能均应满足《钢结构用高强度大六角头螺栓》（GB/T 1228-2006）、《钢结构用高强度大六角头螺母》(GB/T 1229-2006)、《钢结构用高强度垫圈》（GB/T 1230-2006）、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（GB/T 1230-2006）等要求。

1.5.5钢筋

HRB400带肋钢筋应符合《钢筋混凝土用钢·第2部分·热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）的规定，HPB300光圆钢筋应符合《钢筋混凝土用钢·第1部分·热轧带肋钢筋》（GB1499.1-2008国家标准第1号修改单）的规定，且焊接钢筋应满足可焊要求；钢筋焊接网应符合《钢筋混凝土用钢·第3部分·钢筋焊接网》（GB1499.3-2010）的规定。焊接质量应满足《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）。

1.5.6混凝土

1）水泥：应采用高品质的强度等级为52.5、42.5的硅酸盐水泥，同一座桥的组合梁应采用同一品种水泥。

2）粗骨科：应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm。以防混凝土浇筑困难会振捣不密实。

3）混凝土：

表1-5混凝土类型

1.6桥位现场情况

本工程位于低山区，地势起伏较大。A匝道3号桥地面距梁底最大高度为84米，大部分高度范围为20-70米范围内。A匝道4号桥地面距梁底最大高度为78米，大部分高度范围为35-75米范围内。B匝道桥地面距梁底最大高度为93米，大部分高度范围为40-75米范围内。依据现场的实际情况，采用通常的施工工艺，即在接口处搭设临时支架采用吊车进行吊装的方法很难实现，需采用架桥机进行桥上吊装，根据设计图纸，本工程最大吊装重量约265t，需采用320t架桥机进行钢混组合梁架设。

图1-12 钢结构桥梁地形

- 13 -

1.7施工进度计划

本工程总工期为12个月，体现“分区作业，同步推进”的原则，提前做好施工前的各项准备，保证现场安装进度满足工期要求。

根据本工程的设计特点、施工现场情况及业主办公需求，在施工进度计划的安排上既要在保证工程质量、安全的前提下确保按期完工，又要突出重点，针对本工程重点控制关键工期，确定各主要分部、分项工程的施工进度，满足业主的需要。因此我公司采取一定的技术管理措施和先进综合的施工技术此进度计划依招标文件编制，最终施工进度计划将按业主的实际要求进行变更并确定。

主要节点工期为:

2018年3月4日开始安装钢混梁；

2018年5月15日前完成A3桥、A4桥全桥以及B匝道1-13跨钢箱梁架设；

2018年5月16日前将架桥机移位于B匝道第13跨；

2018年7月4日前完成B匝道第14-37跨钢箱梁架设。

二、施工工艺流程及工艺要点

2.1方案总体概述

全线桥梁，架桥机安装钢混梁共16联，总计61跨。其中包含50m跨为55跨，46m跨为4跨，34m跨为2跨。采用在工厂内连续匹配制作成梁段，通过公路运输方式运输到桥址梁场。在梁场梁段单元通过1台50吨龙门拼装成整垮钢箱梁，用2台150吨龙门转运到浇筑台座上，用一台20吨龙门进行混凝土预制板在箱梁上的安装。其中箱梁打剪力钉部位为混凝土现浇部位，梁面混凝土全部完成，利用两台150吨龙门吊移送到300吨炮车上。采用320吨的架桥机逐跨架设梁体，安装梁间的箱间横联和绑扎横向接缝钢筋，并浇筑该段混凝土。

2.2钢混梁施工流程

（1）钢箱梁节段总拼台架安装；

（2）厂制钢梁时，预拼检验合格后，分节段运抵现场；

（3）安装钢混梁安装顺序拼装钢箱梁；

（4）高强螺栓终拧及检测；

（5）吊装预制桥面板；从一段往另一端依次吊装的顺序进行吊装；

（6）绑扎桥面板之间钢筋，浇筑各梁桥面板之间的纵向湿接缝，桥面板形成整体；

（7）采用架桥机安装钢混梁；

（8）安装相间联梁，高强螺栓终拧及检测；

（9）安装连续墩除的永久支座，绑扎墩顶连续段钢筋，浇筑混凝土；张拉合拢钢束；

（10）拆除临时支座，形成连续体系；

（11）安装防护栏，完成防水层、桥面铺装及其他附属工程。

图2-1 施工流程图

2.3现场梁场布置

根据现场实际情况，在K8+095-K8+645段路基上(即B匝道0#桥墩及A匝道4号桥16#桥墩端头路基上)设置梁场，梁场长度为595米，宽度为28米。在桩号K8+500位置处的弃土场作为钢筋加工区及预制板制作区。

图2-2 梁场位置示意图

2.3.1梁场区域划分

根据路基宽度龙门吊轨道跨径设为24m，根据运输构件的宽度需求运输通道宽度设置为5 m。根据施工需要，划分以下5个区域。预制板存放区、钢混组合梁组装及存放区、钢梁组装区、钢梁存放区及品质体验区。弃土场划分为2个区域：钢筋加工区、预制板制作区。

弃土场内设置2台20T龙门吊主要负责钢筋的加工及绑扎、混凝土预制板等。梁场场内设置2台20T龙门吊主要负预制板转运及预制板的吊装等。1台50T龙门吊主要负责工厂预制钢梁的卸车、钢箱梁拼装等；2台150T龙门吊主要负责钢混叠合梁的倒运、装车等浇筑区的其作业。

图2-3 梁场区域划分

图2-4 梁场断面示意图

2.3.2钢混组合梁组装及存放区

钢混组合梁组装及存放区设定长度为155米，组装区设置混泥土台座，同时可以满足20组钢混组合梁的组装。在区域内设置220*20*30cm和220*100*30cm的两种混泥土台座，间距均为4米一道。在钢箱梁未到梁场前可以作为预制板的存放区。

图2-5 钢混组合梁区域

图2-6 钢混组合梁区域横断面

2.3.3钢箱梁组装及存放区

钢箱梁组装及存放区设定长度为52米，可以同时拼装5片箱梁，主要用于梁段拼接及梁段之间高强螺栓的施拧，在每个梁段下设置12根钢管立柱。在场区硬化浇筑混泥土时，在每根立柱下布置20*500*500mm的预埋钢板，用于与钢管立柱固结防

止发生滑动。相邻俩根钢管立柱用【14a槽钢焊接相连。

图2-7 钢梁拼装立柱支架构造图

图2-8 钢梁组装区

2.4钢箱现场拼装

为保证钢箱梁段的位置和外轮廓的尺寸的准确性，保证桥位的安装精度，针对