鋼筋結(jié)構(gòu)橋梁鋼箱拱施工工法

1、Word 格式鋼結(jié)構(gòu)橋梁鋼箱拱施工工法（中鐵七局集團(tuán)武漢工程有限公司）一、前言在橋梁建設(shè)中鋼結(jié)構(gòu)橋梁已得到了較多的應(yīng)用。西安 浐 灞生態(tài)區(qū) 1號(hào)橋工程為鋼箱拱簡(jiǎn)支鋼箱梁拱橋 ，其鋼箱拱節(jié)段為八角型截面呈 橫橋向外傾20°， 形成蝴蝶造型，體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)橋梁造型的美觀，有施工快捷等突出優(yōu)點(diǎn)。 通過(guò)技術(shù)攻關(guān)， 為鋼箱拱的制作和安裝積累了經(jīng)驗(yàn)。 該技術(shù)通過(guò)中鐵七局組織的技術(shù)鑒定， 并獲得了科技成果一等獎(jiǎng)。 隨著鋼結(jié)構(gòu)橋梁在公路工程中的廣泛應(yīng)用， 通過(guò)總結(jié)，形成工法，以指導(dǎo)類似工程的施工。二、工法特點(diǎn)1、鋼箱拱采用工廠化分節(jié)段制作，施工現(xiàn)場(chǎng)逐節(jié)拼裝。2、鋼箱拱節(jié)段單元按照運(yùn)輸允許的最大長(zhǎng)度進(jìn)行

2、工廠化制造，減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝的焊接工程量，有利于保證工程質(zhì)量。3、鋼箱拱節(jié)段單元運(yùn)輸時(shí)采用特制的鎖具進(jìn)行保護(hù)，有效避免運(yùn)輸過(guò)程中可能對(duì)鋼箱拱節(jié)段單元造成的變形。4、鋼箱 拱節(jié)段 現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)的臨時(shí)固定支撐，采用“貝雷架”構(gòu)成，可節(jié)約大量輔助鋼材。5、現(xiàn)場(chǎng)安裝操作簡(jiǎn)單， 可避免考慮焊接變形對(duì)安裝施工的影響，簡(jiǎn)化了施工步驟。6、安裝施工安全可靠， 安裝精度高， 鋼箱拱 的幾何線形可得到有效保證。7、鋼箱拱節(jié)段制作及運(yùn)輸與現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)支撐設(shè)置可同步進(jìn)行，安裝時(shí)有4個(gè)工位可同時(shí)施工， 可縮短安裝施工工期， 經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益明顯。三、適用范圍完美整理Word 格式本工法適合于淺水各種鋼結(jié)構(gòu)橋梁中鋼箱 拱結(jié)構(gòu)的

3、 施工。四、工藝原理鋼箱拱節(jié)段在工廠以 “無(wú)余量” 制作，相鄰節(jié)段經(jīng)預(yù)拼裝匹配后焊裝特制的鎖具運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)， 現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)只需控制定位鎖具的空間位置即可保證安裝精度。 現(xiàn)場(chǎng)采用支架定位， 安裝順序?yàn)橛上露希?安裝一個(gè)鋼拱節(jié)段后隨即固定焊好一個(gè)節(jié)段。 合攏前鋼拱始終有一個(gè)自由端， 不存在鋼箱拱節(jié)段的焊接內(nèi)應(yīng)力。 節(jié)段端口控制點(diǎn)進(jìn)行三維測(cè)量調(diào)整。合攏安裝時(shí)，采用千斤頂來(lái)頂開最后一條焊縫間隙， 可保證鋼箱拱節(jié)段的內(nèi)應(yīng)力達(dá)到最小的程度。完美整理Word 格式五、施工工藝及要點(diǎn)（一）、工藝流程施工準(zhǔn)備鋼箱拱節(jié)段工廠制作 臨時(shí)支撐基礎(chǔ)布置預(yù)拼裝、焊鎖件 現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)支撐柱安裝鋼箱拱節(jié)段運(yùn)輸 鋼箱拱節(jié)段端口托架安

4、裝施工安裝準(zhǔn)備拱腳座安裝焊縫探傷檢驗(yàn) 鋼箱拱節(jié)段端口測(cè)合格量調(diào)整 鋼箱拱節(jié)段節(jié)段安裝合格焊縫探傷檢驗(yàn) 鋼箱拱節(jié)段端口測(cè)量調(diào)整 合龍節(jié)段安裝焊縫探傷檢驗(yàn)合格箱拱外涂裝整理資料竣工交驗(yàn)圖1：工藝流程圖（二）、鋼箱拱節(jié)段的工廠制作1、鋼箱拱節(jié)段的工廠制作原則盡量在當(dāng)前運(yùn)輸設(shè)備允許的范圍內(nèi)進(jìn)行鋼箱拱節(jié)段節(jié)段的劃分，以增加鋼箱拱節(jié)段的剛度，減少現(xiàn)場(chǎng)安裝的焊接工程量和臨時(shí)完美整理Word 格式支撐柱的數(shù)量。鋼箱拱節(jié)段的長(zhǎng)度一般在 11 米、重量在 30 噸左右。鋼箱拱節(jié)段采用在工廠以“無(wú)余量”精密控制進(jìn)行制作，鋼箱拱節(jié)段的各零件以 CAD圖精確放樣， 用全自動(dòng)電腦數(shù)控切割機(jī)下料。 零件放樣時(shí)，將鋼箱拱節(jié)段

5、安裝時(shí)節(jié)段間環(huán)縫的焊縫收縮量及鋼箱拱節(jié)段的預(yù)拋高量作為修正值計(jì)算在內(nèi)。2、拱腳節(jié)段制作時(shí)，不必考慮修正值，完全按設(shè)計(jì)的節(jié)段幾何要求制作。3、鋼箱拱節(jié)段其它節(jié)段制作時(shí)，安裝時(shí)的自由端按設(shè)計(jì)值制作，另一端，按焊縫預(yù)留間隙和焊縫的收縮量進(jìn)行修正制作。箱拱理論端口鋼拱頂板箱拱制作端口 箱拱理論端口安裝焊接端橫隔板橫隔板安裝自由端鋼拱底板 吊索錨箱吊索錨箱修正值圖 2：中間鋼箱拱節(jié)段制作要求示意圖4、合龍節(jié)段制作時(shí)，其一端按箱拱制作端口的要求處理，另一端預(yù)留100 mm 切割余量。5、鋼箱拱節(jié)段節(jié)段制作完成后，進(jìn)行相鄰節(jié)段間的 預(yù)拼裝。 以保證鋼箱拱節(jié)段的線型， 端口的外形尺寸及匹配性， 吊桿的相對(duì)位置

6、， 標(biāo)記線（定位線，檢查線，軸線等） 。預(yù)拼裝必須在特制的胎架上進(jìn)行。 預(yù)拼裝應(yīng)以箱拱的空間位置為基準(zhǔn)， 兼顧端口平齊。 經(jīng)預(yù)拼裝后的箱拱節(jié)段， 在兩相鄰端口焊裝臨時(shí)連接件（鎖件） 。鋼箱拱節(jié)段節(jié)段現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，只要完美整理Word 格式將臨時(shí)連接件對(duì)齊就可恢復(fù)預(yù)拼裝后的正確線形。6、焊縫的檢測(cè)按照建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 （JGJ81-2002）相關(guān)條款的要求進(jìn)行試驗(yàn)和檢測(cè)。（三）、鋼箱拱節(jié)段安裝支撐柱的施工1、鋼箱拱節(jié)段安裝支撐柱的混凝土基礎(chǔ)必須落實(shí)在穩(wěn)定的土層上。2、支撐柱的主體采用“貝雷架” ，以節(jié)省輔助鋼材的用量。3、根據(jù)鋼箱拱節(jié)段外形，在支撐柱上安裝“托架” 。牙板托架操作平臺(tái)“貝雷架

7、”支撐鋼箱拱節(jié)段節(jié)段安裝的臨圖 3：以“貝雷架”為主體的鋼箱拱節(jié)段安裝支撐柱 圖 4：鋼箱拱節(jié)段安裝臨時(shí)支撐及操作平臺(tái)4、搭設(shè)操作平臺(tái)，便于對(duì)鋼箱拱節(jié)段進(jìn)行空間位置調(diào)整和施焊，同時(shí)可保證施工人員的安全。5、將各支撐柱用鋼桁架連接在一起，以保證拱節(jié)安裝時(shí)支撐柱的穩(wěn)定性。圖 5：支撐柱用鋼桁架連接（4）、現(xiàn)場(chǎng)鋼箱拱節(jié)段安裝完美整理Word 格式1、拱腳節(jié)段的安裝是整個(gè)鋼箱拱節(jié)段安裝工程的重要環(huán)節(jié)。必須保證其底部軸線定位的準(zhǔn)確，尤其是上部端口各控制點(diǎn) 的三維坐標(biāo)值 。2、中間鋼箱拱節(jié)段在安裝時(shí)不必考慮環(huán)縫焊接變形的 影響。對(duì)正在安裝節(jié)段的自由端， 如其控制點(diǎn)超出了規(guī)范要求， 可在環(huán)縫間隙上作局部調(diào)整

8、， 使之滿足安裝要求。 環(huán)縫焊接時(shí)可不必考慮 溫度和日照的影響， 但必須有防雨和防風(fēng)措施， 焊接工作可 全天候進(jìn)行， 焊縫質(zhì)量按照相關(guān)規(guī)定檢測(cè)。3、合理、正確的焊接順序是防止焊接變形的重要手段，采用多人對(duì)稱焊接，用陶質(zhì)襯墊， 盡量避免仰焊。均可有效防止焊接變形。4、鋼箱拱節(jié)段吊裝可在地用 2 臺(tái)吊車抬吊鋼箱拱節(jié)圖 6：鋼箱拱節(jié)段吊裝 面吊裝或在鋼箱橋面上進(jìn)行頂板吊裝，吊裝時(shí)采用 2臺(tái)吊車進(jìn)上角板腹板 上角板 行抬吊。腹板5、對(duì)溫度、日照的影響，主要是控制測(cè)量時(shí)間。對(duì)端 下角板口各控制點(diǎn) 的 測(cè)量不得在陽(yáng)底板下角板光照射下進(jìn)行。因?yàn)樵陉?yáng)光圖 7：鋼拱環(huán)縫焊接順序圖（箭頭表示焊接方向）照射下，鋼箱

9、拱節(jié)段的上部吸熱大， 下部吸熱小， 而引起溫差變形。 所以，測(cè)量的時(shí)間必須放在日出前、日落后或在陰天進(jìn)行。（5）、鋼箱拱節(jié)段安裝軸線的控制測(cè)量1、鋼箱拱節(jié)段安裝時(shí)的 測(cè)量 控制，采用全站儀坐標(biāo)放樣程序，按照完美整理Word 格式導(dǎo)線進(jìn)行精密測(cè)量。2、鋼箱拱節(jié)段的軸線是虛的，所以取鋼箱拱節(jié)段端口為控制點(diǎn)。事先導(dǎo)出各控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)值，列表待驗(yàn)。（6）、鋼箱拱合攏節(jié)段施工 措施1、在合攏前精確測(cè)量合攏段間的距離。 測(cè)量工作不得在日照下進(jìn)行，必須在當(dāng)天日出前、 日落后或陰天， 且氣溫最穩(wěn)定的時(shí)段進(jìn)行。 對(duì)合攏段制作余量切割也必須在測(cè)量氣溫同條件狀態(tài)下進(jìn)行。2、合攏節(jié)段制作余量切割時(shí)，只考慮預(yù)留一條焊

10、縫間隙，切割后應(yīng)檢查切割端口的平面度。3、合攏段吊裝到指定位置后， 將其兩側(cè)與相鄰節(jié)段的間隙進(jìn)行調(diào)整，讓其中的一條焊縫間隙滿足焊接要求，另一邊的焊縫間隙應(yīng)盡量為零。4、第一條環(huán)焊縫焊接完畢后，用千斤頂將另一條焊縫頂開，使其達(dá)到焊接要求后再將碼板固定，并進(jìn)行環(huán)縫焊接。合龍節(jié)段碼板 1 碼板 2吊索錨箱 吊索錨箱 已已 裝裝 節(jié)節(jié) 段段碼板 1 碼板 2 滿足焊接要求盡量為零圖 8：鋼箱合龍節(jié)段安裝要求示意圖（ 1）已焊接好環(huán)縫吊索錨箱合龍節(jié)段 吊索錨箱碼板 2 已已 裝裝 節(jié)節(jié)段 段碼板 2滿足焊接要求圖 9：鋼箱合龍節(jié)段安裝要求示意圖（ 2）代表用千斤頂?shù)耐饬?lái)達(dá)到焊縫要求完美整理Word 格

11、式六、主要機(jī)具設(shè)備1、鋼箱鋼箱拱節(jié)段工廠生產(chǎn)機(jī)具設(shè)備（表 1）設(shè)備名稱 型號(hào)及規(guī)格 需求數(shù)量 備注數(shù)控切割機(jī) PDT201BL×20 2 臺(tái)半自動(dòng)切割機(jī) CG1-30P 6 臺(tái)埋弧自動(dòng)焊機(jī) MZ-1000 4 臺(tái)二氧化碳焊機(jī) NB-500 26 臺(tái)角焊機(jī) CS-5A 4 臺(tái)直流焊機(jī) ZXS-400 16 臺(tái)氣刨機(jī) ZX5-630 4 臺(tái)3 2 臺(tái) 空壓機(jī) 0.9行車 10T20T 6 臺(tái)行車 50T 2 臺(tái)大連叉車 5T 1臺(tái)激光經(jīng)緯儀 J2-5DE 1臺(tái) 測(cè)量工具水準(zhǔn)儀 DSZ2 1臺(tái) 測(cè)量工具焊接成型胎架 自制 1套預(yù)拼裝胎架 自制 1套2、安裝現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)機(jī)具設(shè)備（表 2）設(shè)備名稱

12、 型號(hào)及規(guī)格 需求數(shù)量 備注汽車起重機(jī) 50 噸、70 噸 2 臺(tái)千斤頂 20 噸50 噸 20 臺(tái)手拉葫蘆 2T5T 8 臺(tái)全站儀 無(wú)棱鏡、 1秒 2 臺(tái) 測(cè)量工具水準(zhǔn)儀 DSZ2 2 臺(tái) 測(cè)量工具完美整理Word 格式七、勞動(dòng)組織人力資源配置表（表 3）數(shù)量(人)序號(hào) 工作項(xiàng)目 備注廠內(nèi)需求 工地需求 總?cè)藬?shù)工程管理人員 (20 人)1 生產(chǎn)調(diào)度員 2 1 32 工藝技術(shù)員 4 1 53 設(shè)備管理員 2 1 34 材料管理員 1 1 25 質(zhì)量檢驗(yàn)員 2 1 36 安全管理員 1 1 27 統(tǒng)計(jì)員 1 1 2技術(shù)工人及其他人員（ 178 人）1 數(shù)控切割工 4 / 42 下料切割工 6 2

13、 83 裝配工 30 16 464 電焊工 36 20 565 打磨工 12 6 186 起重工 16 6 227 行車司機(jī) 8 / 88 維修工 2 1 39 庫(kù)管 2 1 310 電工 3 1 411 腳手架工 / 6 6八、質(zhì)量控制（一）、執(zhí)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)：1、鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB 50205-20002、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 JGJ 81-20023、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTJ041-2000完美整理Word 格式4、鐵路鋼橋制造規(guī)范 TB10212-985、公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) JTGF80-1-2004（二）、安裝焊接檢驗(yàn)1、鋼箱拱節(jié)段工廠制作誤差不得大于 2mm

14、 。預(yù)拼裝必須保證相鄰端口匹配。2、鋼箱拱節(jié)段運(yùn)輸必須綁扎牢靠。 到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)要嚴(yán)格檢查和驗(yàn)收。3、鋼箱拱節(jié)段安裝對(duì)位時(shí)，節(jié)段自由端任一控制點(diǎn)的三維值不得偏差 6mm ，且單側(cè)鋼箱拱節(jié)段兩對(duì)應(yīng)控制點(diǎn)的偏差應(yīng)基本一致。4、制定合理的 焊接順序和焊接工藝，嚴(yán)格按照 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程施焊，按規(guī)定對(duì)焊縫進(jìn)行探傷并做好記錄。5、實(shí)施CO2氣體保護(hù)焊進(jìn)行 鋼箱拱節(jié)段環(huán)縫焊接時(shí)，要搭設(shè)臨時(shí)防風(fēng)棚，以保證焊縫質(zhì)量。6、施工測(cè)量應(yīng)注意日照和氣溫的影響，確保正確采集測(cè)量數(shù)據(jù)。九、安全措施1、所有施工人員必須經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)合格后方能上崗，特殊工種必須100% 持證上崗，并通過(guò)經(jīng)常性的安全生產(chǎn)教育提高施工人員的安全

15、生產(chǎn)意識(shí)。2、現(xiàn)場(chǎng)施工嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)安全規(guī)章制度，配備專職安全員，定期和不定期進(jìn)行安全生產(chǎn)檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除隱患。3、施工機(jī)械的設(shè)置和使用必須嚴(yán)格遵守建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，并按各種機(jī)械的使用要求和有關(guān)規(guī)定進(jìn)行保養(yǎng)及維修。所有機(jī)電設(shè)備實(shí)行專人負(fù)責(zé)操作， 并持證上崗， 非專業(yè)人員不得動(dòng)用電器設(shè)備。4、現(xiàn)場(chǎng)用電采用 “三相五線”制， 嚴(yán)格執(zhí)行一機(jī)一閘一漏電保護(hù)器，所有配電箱均采用標(biāo)準(zhǔn)配電箱，箱須加鎖，專人負(fù)責(zé)。完美整理Word 格式5、汽車吊嚴(yán)格按要求站位，支腿牢靠。吊裝前對(duì)吊具、鎖具、索具、風(fēng)繩認(rèn)真檢查確認(rèn)滿足規(guī)定要求后方可作業(yè)。吊裝過(guò)程中統(tǒng)一指揮信號(hào)，參加施工的全部人員必須熟悉信號(hào)

16、，以便施工過(guò)程協(xié)調(diào)順利。6、施工人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，必須做好個(gè)人保護(hù)措施，佩帶安全帽。高空作業(yè)人員作業(yè)時(shí)必須腳穿防滑鞋、系好安全帶。7、立體交叉作業(yè)時(shí)，設(shè)置防護(hù)隔離層。架子和模板拆除時(shí)要設(shè)置警戒線，派專人看守。十、環(huán)保措施設(shè)置操作平臺(tái)時(shí)必須保證平臺(tái)底板無(wú)間隙，四周設(shè)置 5cm 高的圍護(hù)板，在現(xiàn)場(chǎng)焊接施工后立即由專人清掃焊渣， 避免落入水體， 回收至焊渣回收箱集中處理。 焊頭由施焊者本人負(fù)責(zé)回收， 在領(lǐng)取焊條時(shí)交材料保管員集中處理。十一、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析采用本工法進(jìn)行鋼箱拱節(jié)段制作和安裝， 能有效保證施工質(zhì)量， 縮短施工工期， 節(jié)約輔助設(shè)施的投資， 簡(jiǎn)化安裝調(diào)整工序， 有效地防止了焊接變形，可將焊接應(yīng)力控

17、制在允許范圍內(nèi)。1、鋼箱拱節(jié)段采用無(wú)余量精確制作，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝的切割與焊接施工量， 既縮短了安裝工期， 又提高了施工質(zhì)量， 同時(shí)也減少了切割與焊接施工產(chǎn)生的廢氣、廢渣。2、采用精密測(cè)量、控制節(jié)段自由端各控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)值，吊裝一段即焊接一段，安裝調(diào)整簡(jiǎn)便易行，焊接施工安全可靠。3、現(xiàn)場(chǎng)安裝可在四個(gè)工位同時(shí)施工，進(jìn)度快，不窩工。大大縮短了施工工期。4、對(duì)臨時(shí)支撐柱的要求低，可大量節(jié)約成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。十二、工程實(shí)例完美整理Word 格式武漢公司承建的 西安 浐灞生態(tài)區(qū)1號(hào)橋工程為變截面八角鋼箱拱簡(jiǎn)支鋼箱梁拱橋 ，上、下游鋼箱拱節(jié)段拱腳拱軸線處的橫向間距 25米，頂部鋼箱拱節(jié)段拱軸線處的橫

18、向間距 4 1米，單側(cè)鋼箱拱腳軸線的間距 80 米。矢高22米。鋼箱拱節(jié)段 由跨中1.5×1.8m（高×寬） 漸變至拱腳 3.0×3.2m（高×寬），為變截面八角鋼箱結(jié)構(gòu)， 橫向外傾20°形成蝴蝶造型。鋼箱拱節(jié)段上吊索間距 5m，采用121支5mm 平行高強(qiáng)鋼絲束。 橋面主梁采用加勁鋼箱主梁型式，屬正交異性板構(gòu)造。鋼箱主梁全長(zhǎng) 75.3 米，全寬29.5 m 。全橋采用“先梁后拱”順序施工。鋼箱拱節(jié)段的制作和安裝按照本工法施工， 大大縮短了施工工期。 該工程的鋼箱拱節(jié)段安裝僅僅 35天就施工完畢。并少用輔助鋼材 35 噸，節(jié)省資金 28 萬(wàn)元。社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。歡迎您的光臨， Word 文檔下載后可修改編輯 .雙擊可刪除頁(yè)眉頁(yè)腳 .謝謝！讓我們共同學(xué)習(xí)共同進(jìn)步！學(xué)無(wú)止境 .更上一層樓。 歡迎您的 光臨， Word 文檔 下載后 可修改 編輯 雙擊可 刪除頁(yè) 眉頁(yè)腳 謝謝 ！希望 您提出