外环快速路道路扩容改建工程(二期)桥梁工程 钢结构钢梁B-5施工组织设计2

外环快速路道路扩容改建工程(二期）桥
梁工程
钢结构施工组织设计
天津天佳市政公路工程有限公司
2013年3月1日
一、工程概况
外环线快速路道路改建工程B-5标段工程，主要包括W6A匝道Pw6008— Pw6011梁结构。

二、编制说明与依据
㈠编制说明
1。

本方案为本桥钢结构部分的加工制作和现场安装而编制的，本着安全、经济、保质量、保工期为前提条件.
2.由于本工程中包括几个不同形式的钢结构部分，因此在编制方案时充分考虑到几个分项工程加工制作与现场安装工艺的不同性。

3.在本方案中，根据钢结构施工的特点及实际气候状况,亦考虑了文明施工、安全施工、环境保护和冬雨季施工措施。

4。

钢结构现场安装时配置的设备与机具，以快捷安全施工为主，同时坚固考虑经济性.
㈡编制依据
1. 上海市政工程设计研究总院《外环快速路道路扩容改建工程（二期）桥梁工程》施工图设计.
2. 交通部颁布标准：《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000)；
3。

国家标准：《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001）;
4。

《桥梁用结构钢》（GB/T714-2008）
5。

《公路桥涵施工技术规范》 (JTG/T F50—2011）6。

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
7。

《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025—86）
8.《铁路钢桥制造规范》 (TB10212—2009）
9。

《铁路桥梁钢结构设计规范》 (TB10002.2-2005）
10。

其它相关标准规范。

本施工方案是以本桥钢结构特点，结合公司目前技术装备、工艺水平及历年来桥梁钢结构制安工程经验为基础而编制的。

三、组织管理机构
针对外环扩容改建高架桥工程，为确保工程质量和工期，我厂成立项目班子,负责项目施工全面工作，项目班子组织机构如下: 项目经理：
负责对项目进行资源调配,执行项目承包合同，全面主持项目管理工作。

项目副经理：
协助项目经理进行工程管理，全面负责物资供应、劳动力安排、工期协调、生产计划的制定、运输、安装及安全保卫等事项.
项目总工程师:
全面负责项目详图深化设计、加工工艺制定、质量管理、交工数据管理等技术、质量工作。

施工负责人：
负责工程在加工制造厂的整个生产过程的进度及技术质量等,统筹钢结构加工过程中的具体细节。

技术负责人：
在施工之前，制定施工技术措施，解决施工过程中的技术问题，负责监督钢结构的施工技术方案执行情况.
质量负责人:
负责技术资料及交工资料的收集、整理和管理，负责检查施工中各道工序的质量情况，对出厂构件进行严格的检查验收，决不让不合格产品出厂。

机械负责人：
负责工程施工过程中机械设备的管理工作，负责定期对施工设备进行检验和报验,负责施工过程中机械设备与它工种的配合、协调。

材料负责人：
负责材料询价，负责所有材料的采购、供应、保管和发放。

安全负责人：
对各专业安全生产进行监督检查、督促整改；负责检查现场各项安全设施；制定并执行消防保证措施；负责现场文明施工的检查；负责现场保卫工作。

四、钢结构加工制作工艺
㈠加工工艺流程
加工制造主要工艺流程
材料复验→量具的标定与统一使用→钢板的预处理→涂饰过程底漆→钢板号料、对接及探伤检查→放样、划线与切割→零部件的标识→组装定位焊接→焊接及探伤检查→钢箱拱、梁的矫正→精矫正→涂漆、标识。

㈡板材复验
制造主桥钢梁的主要板材（材质为Q345qE)，进厂后，除检查其出厂合格证(质量保书）外，并按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）的要求复验其化学成份及力学性能。

㈢量具的标定与统一使用
钢梁在制造过程中，使用的量具、检测器具，须经公司计量室（具有相应的资质)的标定，并进行统一使用的认定与登记，其中：计量室备有一标准尺，其他所有使用的量具定期与此校对；⑵在测量与校核时应使用相同拉力以保证测量的准确性。

㈣钢板的预处理
经检验合格并做好标记后钢板即可以用抛丸机进行表面抛丸处理，处理等级必须达到国家标准（GB8923—88)规定中的Sa2。

5级，同时相应的满足设计要求，并进行检验记录。

㈤涂饰过程底漆
为防止钢结构在加工过程中生锈，钢板及其他原材料表面处理后在8小时内即涂装一道车间过程底漆(车间过程底漆为一种可防止加工过程中原材料生锈，同时又不影响切割与焊接质量的加工工艺），涂饰底漆之前必须将抛丸处理后的钢板或其他原材料表面吹扫干净。

漆膜厚度须达到20～25um.
㈥号料板材对接及探伤检查
根据设计图纸分段进行加工制造（具体分段见设计图纸),为满足钢桥组装的要求，因此板材需要在长度(横向）方向和宽度(纵向）方向上进行对接。

板对接在平台上采用埋弧自动焊进行焊接。

坡口的制备、焊接工艺参数的选择须按焊接工艺评定试验确定并通过的参数进行。

对接后的焊缝按照规范要求进行探伤检查，在检验合格后并进行调平处理并加以标识。

㈦放样（划线）切割
放样和下料（主要以火焰切割、剪板机剪切和带锯切割机为主）应根据施工图要求进行，并预留制作和安装时的焊接收缩余量及气割或剪切加工余量。

号料前应检查钢材的牌号、规格、质量,其中火焰切割采用多头数控切割机下料，辅助采用半自动切割机下料.对于象U型肋等型材则采用数控带锯切割机进行下料。

1、箱体内筋板按照图纸尺寸下料；
2、切割前将料面的浮锈、污物清除干净。

板料放平、垫稳，割缝下面留有空隙；
3、切割线必须准确，号料尺寸允许偏差±0。

5mm；
4、切割时应根据板厚留切割缝隙3-4mm，需刨边钢板两侧留刨边量3mm；
5、切割允许偏差:自动、半自动切割：±1mm；
锯切：±1mm;
6、切割下料应注意对称，切割后的板料应编号；
7、切割完成后，清除切割边缘的飞刺、熔渣；
8、调平调直,其中调平调直允许偏差要求须符合《公路桥涵施工技术规范》中相应规定。

9、切割缺陷的处理：对于1～3毫米的缺棱缺陷，采用磨光机修磨平整。

坡口不超过1/10的缺棱，采用直径3.2的超低氢型焊条补焊，焊后修整平整.断口上不得有裂纹或夹层。

㈧切割后板材的矫正
切割后的板材，由于切割过程中加热不对称，必然会产生各种变形,诸如凹凸不平，马刀形弯曲等，必须经矫正才能保证箱梁及拱肋的加工质量,根据结构情况辅助采用火焰进行校正。

校正后的零部件
需要满足下表中的要求：
表：零件矫正允许偏差
于0。

5mm。

采用热矫正时加热温度应控制在600～800℃，严禁过烧，在热矫正后应缓慢冷却，降至室温以前，不得锤击或用冷水急冷构件。

㈨构件的组装
1、组装前的零件、部件应检验合格,连接接触面和沿焊缝边缘每边30～50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢应清理干净。

2、板材、型材的拼接应在组装前进行。

构件的组装应在部件组装焊接、矫正后进行，以便减少构件的残余应力。

3、组装时应不断地确认零件和部件加工图的尺寸、编号及材质。

4、组装时必须在零件上划出其定位线，定位基准线和关键中心线在自制的专用胎具上进行定位组装。

定位焊所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配,焊脚尺寸不宜超过设计焊脚尺寸的的1/2，焊缝长度50～100mm，定位焊缝必须布置在焊道内,并距端头30mm以上，并应由持有合格证的焊工施焊。

5、组装的要求：
⑴构件组装应在专用胎具上进行，胎具应预先进行测平，设置空位装置，并且牢固可靠。

⑵复杂的构件组装，应制备必要的工装和胎模。

⑶组装要按工艺流程的次序进行，组装顺序由结构形式、焊接方法和焊接顺序等因素决定.
⑷钢板拼接时,盖、腹板接料长度不宜小于1000mm,宽度不得小于200mm。

⑸当采用夹具组装时,拆除夹具时不得用锤击落,应用气割切除，不得损伤母材.切除后应打磨平整。

⑹构件的隐蔽部位应预先焊接，并经检验合格后方可封闭,完全密闭的构件内表面不可涂装.
⑺本工程中杆件的组装允许误差应符合《铁路钢桥制造规范》(GB10212—98）的标准要求。

㈩主桥箱梁的制作与组装
根据设计图纸，将主梁分为4m、5m、8m单元段进行工厂内预制。

预制完成后将所有块单元进行几何尺寸检查和无损探伤检验，待合格后再进行试拼装。

其具体加工制造工艺如下：
1、横隔板的加工
主桥箱体横隔板采用数控火焰切割机进行下料，周边预留3～4mm 的加工量。

火焰切割下料完成后,再进行调平调直处理，最后采用铣边机进行板边缘加工.横隔板上用于穿U型肋的槽采用仿型数控火焰切割机进行加工。

2、顶、底、腹板的加工
每个主桥钢箱梁单元段的顶底腹板的制作采用数控火焰切割机进行下料，下料时预留3～5mm的加工量,采用铣边机进行周边加工，以便消除由于火焰切割而造成的钢板热影响区,下料的具体结构尺寸见施工图。

3、加劲肋的加工
每个主桥钢箱梁单元段设有U型加劲肋，加劲肋采用厂家定型产
品。

根据设计图纸，U 型加劲肋均与每段钢梁的拼接口错开200mm,后通过400mm 的连接段进行连接，连接时，两段加劲肋之间通过衬板进行连接，U 型加劲肋的下料根据图纸长度采用数控带锯机进行。

图示单元件制作工艺流程如下:（以底板单元件制作为例)
横隔梁板单元件制作 横隔梁板单元件结构及单元件划分示意见下图.
1)检查来料（零件号、外形尺寸、对角线、坡口、材质及炉批号）。

4) 单元件置于反变形亚船形焊摇摆机上焊接。

1)检查来料（零件号、外形尺寸、
对角线、坡口、材质及炉批号）。

3)U 型肋装配在液压U 型肋装配机上进行无马装配。

将底板吊上U 型
肋装配机装配平台上，用定位装置自动对中固定，摆放U 型肋，并将端头对齐。

U 型肋装配机从U 型肋一端向另一端进行装配。

5) 单元件变形用火焰矫正，矫正温度控制在600℃～800℃，自然冷却，
严禁过烧、锤击和水冷。

单元件检查及标记 6) 将单元件吊到专用检验平
台上，检查单元件长度、宽度、对
角线差、焊接质量和平面度等。

合
格单元件标记后转入存放。

2)划线工作在专用划线平台上完成。

划线平台上设有自动对位装置，板材自动对位后，按平台上的标记点配合钢带绘制单元件纵横向定位线、
结构装配检查线及端口检查线。

4、箱体单元的组装
（1）工装胎具的搭设
钢梁组装需要在工装胎具上进行，工装胎具的搭设精度直接决
定了钢梁成型后的线形，因此胎具的搭设十分重要。

胎具的搭设在工厂内现有场地上进行， 根据设计图纸，在计算机中进行全桥所有主桥钢箱梁进行1：1放样。

然后用δ20钢板制造组装工装平台，在工装平台上将钢梁的分段位置进行画出.这样利用工作平台进行放样工作，同时又作为钢梁组装平台,平台组装中随时用全站仪控制水平与高程.在放样和搭设工装的过程中，充分考虑到桥梁加设预拱度后的线形，即胎具的搭设线形是在钢桥成桥曲线的基础上叠加荷载预拱度曲线而形成的,以此来保证所加工桥梁线形的准确。

（2）将加工后的各段钢箱梁腹板、底板及横隔板和加劲板等构
件在修磨并清除铁锈及污物前提下，分别在不同的工装胎上进行组装. 各段组装顺序为先在工装胎内放置钢箱梁底板→一侧腹板→组装横隔板→加劲板→组装中腹板→组装另一侧横隔板→加劲板→另一侧
2)划线工作在横隔梁板专用装焊胎架上进行，胎架周边设有各加劲板位置线标记。

采用磁力吊将板材吊上胎架，调整定位好后，周边用夹具将其与胎架固定，再按各标记点连线绘制加劲肋装配线和单元件定位线、检查线。

4) 横向加劲板对线安装，测量装配间隙和垂直度。

人孔、管线孔加筋圈分两
段装配，贴紧孔边。

采用CO 2气体保护自
动焊焊接加劲板，CO 2气体保护半自动焊焊接加劲圈。

翻身按以上程序装焊另一侧加劲板。

5) 将单元件置于检验、矫正胎架上，检查单元件平面度和板边平直度。

变形采用火焰矫正，矫正温度控制在600℃~800℃之间，自然冷却，严禁过烧、锤击和水冷。

单元检查及标记 6)检查单元件长度、宽度、对角线、焊接质量、不平度等，合格单元件进行标识后转入存放。

3) 对线安装竖向加劲板，测量装配间隙和垂直度。

采用CO 2气体保护自动焊焊接。

腹板→钢箱梁顶板。

(3)组装后点焊
各个部件分别放在箱梁上相应位置后，检查各部分特别箱梁端连接部位的几何尺寸，再以定位焊固定箱体内的所有部件,定位焊顺序从相关焊缝中间向两侧实施,以保证构件在出胎具时其有足够的刚度，检查钢箱梁整个轴向曲线以及高程是否与设计线型是否一致,若(局部）不一致需在工装胎上对构件以千斤顶施加外力和火焰加热来保证其线型，然后进行其定位焊。

组装时的点焊：组装点焊采用手工电弧焊J506焊条，焊脚高不低于6mm，焊缝长度为30～50mm/300mm。

（十一)钢桥的焊接
根据设计图纸要求，本桥中除各构件单体的加劲肋外均为Ⅰ级焊缝，并且所有焊缝均采用全熔透焊,各主要杆件的焊接必须进行焊接工艺评定。

1、焊接工艺要求：
⑴施焊前应对所有焊件进行检查，焊件是否平整、拼接是否密合、缝隙、坡口是否符合图纸及工艺要求，并检查各种焊接设备是否良好，焊接材料是否符合工艺，焊剂与焊条在使用前须烘干,焊剂中的污物要清除干净，焊丝亦清理干净。

⑵主桥箱梁的顶板、底板及腹板采用焊接接长的板件，其接长不得小于1000mm，宽度不小于200mm.
⑶焊缝的端部应焊引弧板及引出板,其材质、坡口与所焊件相同，引熄弧长度应在80mm以上。

⑷箱体焊接时必须按焊接工艺中规定的焊接位置、焊接顺序及焊接方向施焊。

⑸埋弧自动焊施焊时不应断弧。

如出现断弧，则必须将停弧处刨
成不陡于1：5的斜坡，并搭接50mm再继续施焊，焊后将搭接部分修磨匀顺。

⑹多层焊施焊过程中每焊完一道，必须将熔渣清除干净，并将焊缝及附近母材清扫干净,再焊下一道。

已完工焊缝亦应按上述要求清理。

⑺焊后采用火焰切割方法切掉引板，不得用锤击掉。

⑻焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理,应查清原因定出修补工艺后方可处理。

⑼定位焊、焊缝磨修和返修焊应严格按照《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000)执行。

⑽焊接工艺参数以焊接工艺评定试验通过的参数为准，如施工时经历雨季，应按照国家规范中关于空气湿度等相关规定的要求实施。

2、箱体组装焊接
箱体在工装内组装成型后，采用手工电弧焊点焊牢固后吊到焊接工作平台上进行焊接。

焊接以埋弧自动焊实施箱体边缘的主焊缝（即顶底腹板连接焊缝），所有钢桥箱梁U型肋的焊接拟采用药芯焊丝CO2气体保护自动焊。

在埋弧自动焊和药芯焊丝CO2气体保护自动焊都无法进行的部位采用手工电弧焊施焊。

焊接时应严格控制焊接工艺参数，确保依据已经通过的焊接工艺评定所确定的参数进行。

同时在焊接过程中采取相应的控制变形措施或采用反变形手段，保证箱体单元段成型后的准确性。

3、焊接检查
⑴外观检验
焊缝金属表面焊波应均匀，不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷，焊接区不得有飞溅物.外观检查不合格的焊接
件，在未返修合格前不得进入下一道工序.同一部位焊缝返修不宜超过两次。

⑵焊缝无损检验
本工程中绝大部分为熔透焊缝,均需要求探伤。

焊缝施焊 24小时后且经外观检验合格，方可进行无损检验。

对一级焊缝超声波探伤有疑问的部分应采用X射线进行复查；二级焊缝进行磁粉探伤及检查，凡出现缺陷磁粉痕迹均应作返修处理。

焊缝的外观尺寸、质量等级及缺陷分级应符合现行的有关国家规范、规程、质检标准的有关规定。

焊缝无损检测由相应检测机构进行检测.
（十三）测量点与吊点的设置
1、测量点的设置
为了控制主桥箱体单元段的安装尺寸,在加工厂内必须将测量点设置在钢箱梁构件上。

测量点为100x100mm厚20mm的钢板，钢板中心铣槽并将其焊接在每段钢梁两端顶板上，焊接时保证钢板槽中心线与钢梁中心线重合。

2、吊点的设置
吊点的设置既要满足厂内加工的需要，又必须满足现场吊装的要求。

每段梁的吊点均设置在梁负弯矩最小的位置且符合相关规范的要求。

吊点的焊接必须牢靠，同时尽量减小由于起吊造成箱体的变形。

厂内加工时的辅助吊点避免随意焊接与切割，应采用辅助工具利用已经焊接好的吊点实施起吊作业.
（十四)桥梁的涂装
钢桥的涂装漆的品种及厚度参照工程概况。

1、涂装施工技术要求
⑴除锈后，钢材表面尽快涂刷底漆，如在潮湿大气时在4小时以内涂刷完毕;即使在晴天和较好的天气条件下，最长不得超过8小时.
⑵在正式涂饰中间漆前应将车间底漆以砂轮或钢丝刷全部打磨掉，并用压缩空气吹扫干净后方可进行涂饰。

⑶焊接接缝表面应在除锈后 4小时内,按规定的防护涂装方案分层补涂各层油漆，并达到图纸要求的漆膜厚度.
⑷每层漆膜刷涂前对上一层涂层外观进行检查。

刷涂时如有漏涂、流挂皱皮等缺陷进行处理，用漆膜测厚仪测定涂层厚度。

⑸对刷涂后的涂层进行外观检查，表面光滑，颜色一致，无皱皮、起泡、流挂、漏涂等缺陷。

⑹因储存、运输及起吊过程中的摩擦、碰撞等机械因素造成的涂层损坏，根据损坏面积的大小及损坏的程度按修补涂装流程的要求进行修复和检验，经修复的涂层其各项性能应达到原涂层的质量要求。

2、检验及验收
钢结构涂装按《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205—2001）进行检验，漆膜厚度应符合设计图纸要求。

五、工厂内试拼装部分
为全面检验主桥钢梁段的安装位置的制造精度和保证所有钢箱梁和弦杆等运至现场后安装准确、迅速,必须进行厂内的试拼装。

试拼装在专门搭设的试装平台上模拟现场安装状态进行。

对于主桥钢梁单元段的试拼装，可在工装胎具上进行半桥的试拼装.在拼装平台上检验钢梁单元段的几何尺寸是否符合要求，检查钢梁横纵轴线及高程等各项目合格后,并经监理工程师检验合格后方可进行卸梁.对于桥梁中间相连两段箱梁应单独进行试拼装，以此来检验桥梁整体的线形，中间两段进行拼装时,纵横轴线及高程是否合格，
中间两段能否拼接密合.
六、钢梁的出厂运输
㈠钢结构件的出厂
1.钢箱梁和横梁在加工点制造完成并按要求试拼装合格后，根据现场吊装的需要，分批次发运至工地。

2。

钢梁运输出厂前，一定要绑扎牢靠，以防止钢箱梁前后及左右移动。

钢梁在装车时一定将与运输车接触面垫平，防止运输过程中发生变形。

3。

钢箱梁运输时根据需要可做限位架进行固定，以便防止其移动。

㈡运输车辆的选择
根据上述梁的外形尺寸和重量等实际情况并依据运输拖车的技术性能参数指标，采用适合的运输车辆进行运输.
驾驶员在出车前必须检查拖车的各项装置是否完好，保证运输车辆的承载能力。

运梁时要减速慢行，保持拖车平稳。

在运梁过程中如遇雨、雪等恶劣天气,应停止运输。

㈢运输路线的选择
按照交通部门的规章制度，运输超长、超重构件须向交管部门办理相关手续,并按照指定路线行车.
㈣运输中的安全与质量保证
1．参与本桥钢梁运输的有关人员必须严格遵循“精心组织、安全运输、完整无损、万无一失”的大件运输工作指导方针，在运输过程中实行全程安全管理监督和检查，搞好各个环节运输质量的预控工作。

2．装卸中要根据钢梁的重量和几何尺寸规格及定位情况，做好枕木铺垫，并认真检查落实。

杆件装车后用钢丝绳绑扎加固，以确保设备装载平衡,防止设备在运输途中移位。

3．每批次构件运输时指定专业人员负责安全保障工作，执行安全运行规定。

同时,预制厂派员随车监护，保证安全及时到达。

4．负责运输部门在装运过程中,应有一名主要负责人现场办公,协调好装卸过程中生产组织、杆件及人员的安全事宜。

5．构件厂安排一名人员在装卸现场清点先后装运的物件数量及数据，做好记录并与现场联系卸货地点，点交下道工序。

6．在杆件运输过程中安全员必须到现场负责相关的安全工作
7．做好运输全过程的记录，存档备查。

七、安装前施工准备工作
㈠技术准备工作
1．组织起重安装人员查看熟悉现场情况，进行技术交底,提前检修各种起重设备、材料。

2．组织施工人员熟悉施工方案，明确现场施工任务,作到分工明确，各司其职.
3．上梁前，对墩台的横纵轴线、支座位置、高程、跨径进行复核放线，对加工好钢梁的长度、宽度、高度等外形尺寸进行检测，对吊点和焊缝质量进行检查。

4．上梁前，要先试压帽梁砼试件，强度满足设计要求时方可开始.
㈡临时支架的搭设
由于本钢桥跨越市政道路，因此在架设箱梁时需要在路面上搭设临时支架，为防止将路面损坏，在支架的底部铺设方木，防止将路面
损坏.支架主要由φ600＊10钢管桩和工字钢搭设而成.工字钢上面放置千斤顶，用来精确调节钢梁的安装高度和位置，支架双拼工字钢应比主桥结构宽出1m，以此来提供工人焊接作业的平台，支架钢管中心尺寸3m×3m，支架以及分段形状示意图如下所示:
八、钢梁安装工艺部分
㈠钢梁存放与准备工作
主桥钢箱梁施工前安排空地,做为钢梁存放、拼接场地。

采用吊车将各段钢梁直接从运行车上吊起，放到钢梁存放区上。

放置钢箱梁时根据编号按照安装顺序摆放好，以方便以后安装。

钢梁吊装过程索具的选择，根据钢梁的结构形式、重量和吊点位置以及吊装索具的技术参数，在考虑最重结构件的安全系数基础上选择合适的钢丝绳和索扣进行起吊作业。

在构件运输到现场检查合格和所有准备工作就位后，方可进行钢梁的安装。

组织起重安装人员查看熟悉现场情况，进行技术交底，提前检修各种起重设备及材料.组织施工人员熟悉施工方案，明确现场施工任务，做到分工明确，各司其职。

由于桥梁竖曲线和预拱度的影响钢箱梁底板不是一条直线,所以钢管桩施工时上顶标高不一样高，根据钢箱梁线型变化而变化。

钢梁安装前,测量每个钢梁段在栈桥上的设计坐标值、安装支点位置的标高、线位、间距，并对钢梁段进行校核调整，校核这些工作时应准确记录开始时间和结束时间.在转天的同一时间进行钢梁段的安装，力求减少温差影响。

上梁前，对墩柱顶面的中轴线、支座位置、高程、跨径进行复核，对加工好的钢梁长度、宽度、高度等外形尺寸进行检测,焊缝质量进。