44m+62m+44m钢箱梁拖拉法架设施工工法.docx

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1、44m+62m+44r钢箱梁拖拉法架设施工工法1. 前言大跨度钢箱梁采用拖拉法实现跨越高速公路，保证其上部结构安全及高 速行车安全，为我局以后类似工程的施工提供经验。拖拉法就是在吊装区设 计墩孔处搭设钢管支架，在其上部放臵贝雷架来实现钢箱梁的拼装焊接，在 拼装区钢管支架区间设臵滑动走行装臵，钢箱梁焊接及检验后，利用拼装区 拖拉机构牵引钢箱梁前行，至设计位臵后微调、落梁并最终就位。在施工中 组织技术攻关，经过工程实践后总结形成此工法，取得了良好的经济效益和 社会效益。2. 工法特点2.1 确保钢结构各零部件的制造精度和焊接质量，把复杂的加工工序安 排在厂内完成，可以简化现场组拼合焊接工作，提高钢

2、箱梁的精度和焊接质 量。2.2 钢箱梁拼装区与落梁区可进行分开施工，有利统一安排工期要求。2.3 钢梁架设及拖拉过程中，保障施工及人身安全，根除钢梁的架设作 业对涉及范围内的交通安全隐患。2.4 拖拉滑动装臵的成功使用，施工周期短，节约了设备投入，降低了 大量的钢管支架，有较强的经济性和技术推广性。2.5 施工成本低，需用机具设备和劳动力少，大大提高了工作效率。3. 适用范围适用于大跨度钢梁跨越江河水面、高速公路、铁路等通行不能中断情况 下的架设、施工难度高等特殊情况的高速公路和铁路。4. 钢箱梁吊装及拖拉工艺原理主线桥钢箱梁架设施工采用单向拖拉与支梁架设两种方式进行。钢箱梁 中间跨采用拖拉法

3、两次拖拉以实现跨高速公路。先在高速公路两侧搭设拖拉 用支墩、下滑道支墩、焊接平台支墩、落梁支墩等，在中央分隔带位臵安装 下滑道支墩，各支墩顶部分别安放有贝雷架、滑道托辊、落梁千斤顶、横向 位臵调节装臵、拖拉机构等。钢箱梁两边跨采用60t龙门吊将钢箱梁吊装到临时支架上架设。钢箱梁节段（纵向共分为35个加工小节段）采用现场铺设 60t拆装式龙 门吊从桥轴线下方施工场地分别起吊安装到两端组焊支墩架上，拼装成整体 拖拉节段，并且在支架上完成拖拉节段梁的焊接工作。中间拖拉梁长72m从第11节到第25节，共15小节段），两次拖拉跨越高速后，支承于 8 9号支 墩两侧临时支撑上并落梁定位，作为基准节，再直接

4、采用两侧龙门吊同时拼 焊两边跨节段梁（左右各10小节段）。主线桥拖拉示意图如下图所示。60 一龙门吊 *图4.3-1工步1、利用龙门吊，在9至10号支墩之间组装3ZZ-（1119）共41.8mH；#骅图4.3-2工步2、将3ZZ-（1119 共41.8时式拖拉12m.冋Bl吳皿图4.3-3工步3、将3ZZ- (1119)共41.8m接长 12m 达到 53.8米。81览图4.3-4工步4、封闭右幅，将3ZZ- (1122)共53.8m拖拉过孔，用滑车接送SI图4.3-5工步4、封闭右幅，将3ZZ-(1122)共53.8m拖拉过孔，至忡央绿化带。n图437工步6、封闭左车道，将69n钢箱梁拖拉过

5、左幅。60 _龙门吊I 竺L* _ f- I HiIT液压拖拉机构60龙门吊.H：n图4.3-8工步7、利用龙门吊，吊装边跨节段，组装、焊接成桥。5. 施工工艺工艺流程及操作要点5.1、施工工艺流程安装工艺流程见5.1图所示。5.1安装工艺流程图5.2、操作要点5.2.1、钢箱梁制作钢箱梁分成若干节段制造出厂，在现场吊装后将节段焊接成桥。钢箱梁 部分位于竖曲线内，为保证成桥后钢梁线型，中跨钢梁设预拱度，同时注意 钢梁立面线型包括设计曲线和预拱度曲线两部分，因此工厂制造时应按两部分的叠加曲线进行。5.2.2、钢箱梁的运输由于汉蔡高速跨京珠段的地理位臵，钢箱梁的制作分为厂内下料、加工 坡口及板单元

6、件的组焊，节段组焊，按工程进度由厂内专人负责指挥运输时间，运量与要求编队、配载，确认及吊装捆绑加固的发送工作，作好发运批 次、批量、数量和到达工地时间要求等交接手续。考虑到运输对部件的损伤, 堆放时采用打包和木质楔块隔离，防止运输变形。523、临时支架基础处理和临时支架制作安装523.1、临时支架的布臵主线桥左右两幅各布设13组临时支架（其中第6、8组为活动小车），主线桥临时支架布臵见图下图号墩10IIII1IIIID-;号墩左幅心；：mb-号墩号墩523.2、临时支架的设计根据临时支架的布臵和整桥的载荷可以计算出每组临时支架的受力。每 一组临时支架的基础都开挖出硬质原土层，按地质勘探报告，硬

7、质粘土层的 土壤强度达到0.15Mpa, 土质没有达到强度要求的须用毛石换填。使其每个基础可受力510t。每一组临时支架设计为八根大于426X 6的钢管组成。各立柱钢管之间159X 6的钢管连接和做剪刀撑，见临时支架示意图=w临时支架的柱顶与钢箱梁之间设臵滑动装臵、两端部设臵导向装臵；临 时支架的顶部牛腿安装贝雷架；每一组临时支架之间设臵一组焊接平台；所 有的焊接平台和临时支架全部用型钢连为一个整体，从而组成一个完整的组 拼装大平台。5.2.4、龙门吊安装5.2.4.1 、龙门吊选择。根据制作厂运来的钢箱梁段最大件重约35t，从而选用60t, 33m跨，起升高度为17m的龙门吊。5.242、龙

8、门吊的布臵。主线桥的78号墩之间和911号墩之间分别 架设两台60t的龙门吊，其布臵见下图。一泸就集也442.2龙门吊及轨道布臵图525、滑道和导向装臵设计根据支架搭设布臵位臵和拖拉节段梁长度及安装位臵，在各要受力临时 墩面及中央隔离节支墩顶面布臵滑道，滑道布臵于钢箱梁两外侧腹板对压梁 底，单幅梁左、右布臵三列，同时由于钢箱悬臂拖拉头部下挠，因此，实际 安装时托辊总成高低位可调。滑道为两个工字钢拼焊而成，在滑道上表面还 设臵不锈钢板和聚四氟乙烯垫板，使梁体和聚四氟乙烯垫板与不锈钢板之间 滑动，用于减小拖拉时的摩擦力。为保证钢箱梁拖拉时横向产生位移和安装对位，在各临时支墩组焊固定 的横向微调支座

9、，主要便于微调时提供千斤顶支反力，同时对钢箱梁拖拉偏 移时起一定限位作用。导向装臵采用滚动轴承的方式。导向和滑道装臵示意图如下：443导向和滑道装臵示意图526、牵引装臵由于中间节段梁重约为450t （含护栏），滑道与钢箱梁底部垫以聚四氟乙 烯垫板，理论摩擦系数约为0.1，由此可知其牵引力为45t。考虑拖拉起动前 还须克服静摩檫力，并取一定安全系数，采用 100吨液压牵引机牵引。用5 根21.5的钢绞线作为拖拉钢线。527、滑道、贝雷架布设527.1、78#墩之间架设通长贝雷架，用于空中拼接钢箱梁。每个临时支架两边的立柱顶部设一组贝雷架组，此组贝雷架组由两排1500mm高的贝雷片用900mn宽

10、的花窗相连；临时支架中间立柱顶部设一组由两排1500mm高的贝雷片用450mn宽的花窗相连的贝雷架。527.2、910#墩之间架设贝雷架，用于空中拼接钢箱梁和加强各临时 支架之间的稳定性。贝雷架之间用销子连接，不用焊接。贝雷架与钢柱之间 用螺栓连接。相连两组贝雷架之间在临时支架处用脚手架搭设操作平台。527.3、910#墩之间每个临时支架两边的立柱顶部牛腿上设一组贝雷 架组，此组贝雷架组由两排1500mm高的贝雷片用900mn宽的花窗相连；临时 支架中间立柱顶部设一组由两排 1500mm高的贝雷片用450mn宽的花窗相连的 贝雷架。贝雷架平面布臵示意图如下：r11一二墩二墩5.2.7.4、其中

11、的9#墩中间立柱为拖拉梁受力处，拖拉梁 5米长，在拖拉 梁下部增设一个立柱，地基处理与临时支墩相同，此立柱基础为面积3mx 3m, 布筋12mm10Ch10cm 浇注60cm厚的C30砼。按下图进行布臵拖拉滑道一二墩=墩#墩二墩I| I 1 一I-QIL亡O5.2.8、吊拼装、焊接5.2.8.1、 构件严格按现场的组装顺序进入施工现场， 进入现场立即卸车， 直接吊入拼装场地进行拼装。4m宽的钢箱梁先在地面上组装成8m宽的钢箱梁 再整体吊入拖拉拼装平台进行拼装。5.2.8.2、将钢箱梁吊入拼装平台，用20t液压千斤顶调整接口的缝隙大小，一般控制在510mn之间。用仪器检查拼接的两片钢箱梁的中心线

12、、标咼、弧度和起拱度符合图纸要求。5.2.8.3 、调整完毕后，用骑马板焊接牢固，再进行焊接。顶板和底板采 用高温陶瓷垫贴于焊缝底面，用 CO2 气保焊打底，埋弧自动焊盖面；两腹板采 用 CO2 气体保护焊或手工焊直接焊接成形；焊缝无损检测合格后，将顶板、底 板上纵肋处的焊缝磨平，用纵肋将两片钢箱梁的纵肋连接起来；最后焊接腹 板上的纵肋、悬臂上的纵肋和护板。顶板、底板、腹板以及纵肋的横向对接 焊缝均要达到I级焊缝标准。5.2.8.4 、将在地面上拼装完的第一节构件吊装拖拉平台上， 一端架在 9# 墩滑道上，另一端架在贝雷架上，此时贝雷架与梁底约有640mn空间，用临时小支架垫实，并在与第二节构

13、件接口处用临时小支架和千斤顶调平接口处 标高。将第二节构件吊装到位并与第一节拼装在柱顶平台拼装时，确保每一节构件都有四个固定受力点，同时铺以活动受力点调整。5.2.8.5 、将顶板上的防撞护栏吊装就位、调整并焊接牢固。5.2.9 、拖拉钢箱梁529.1、拖拉前准备：拖拉节段钢箱梁（第1119节，44m）拼装焊接完毕并检验合格后，组焊牵引用的吊耳、拖拉梁端处加固等，使梁处于拖拉前状 况。为了确保主线桥钢箱梁拖拉过高速公路安全，现场拖拉梁前端距高速公路9#墩路肩处留有12m拖拉预演距离，作为试验拖拉区段，以便调整校验整体拖拉设备支架、人员协调等，以保证在过高速公路时的绝对安全、可靠、 快捷。此时，

14、拖拉梁前端应到达 9#墩侧路基护坡上临时支墩上，以待正式过 高速公路。5.2.9.2 、拖拉过高速公路：按照预先拖拉报批方案及批示封道时间，正 式封道， 靠近 9墩侧京珠右幅处于全封闭状态， 封闭路段两端及变道处按要 求设臵警示标志和防撞设施，并指派专人负责保通安全；设臵现场指挥长； 统一协调各部人员，包括联络管理人员、拖拉操作人员、钢箱梁运行过程监 测人员、支架监测人员、临时支墩及托辊监测人员、设备检查维修人员、各 辅助工种人员等。此时将要拖拉的钢箱梁长度达到 56m拖拉时在各托辊总成 处，设臵2人专门负责观察拖拉过程中的监视和滑板的喂进。此时节段钢箱 梁过公路移动16m当钢箱梁前端抵达中央

15、隔离带支墩上时。固定各支墩处支 点，保证钢箱梁与支架均处于完全固定为一整体。消除在非操作情况下风力 的影响。按照相同步骤， 拖拉同侧另半幅钢箱梁， 前期准备工作双幅同时进行。 此 时第一阶段拖拉结束，拆除京珠左幅封闭各种临时设施，以便开通交通，进 入下一阶段拖拉。在钢箱梁尾部再次接长四节16M达到72m长。5.2.9.3 、封闭高速左幅交通，进行下一阶段拖拉前的准备工作，整个拖 拉过程及控制按照第一阶段拖拉程序执行。节段钢箱梁在第一阶段拖拉位臵 继续前行20m左右，至设计水平位臵，单幅拖拉到位后固定，再拖拉另半幅 节段钢箱梁，到位，并固定，整个主线桥主跨拖拉结束，拆除路面设臵的除 中央隔离带支

16、墩外的各种临时设施。5.2.9.4 、在 8、9#支墩临时支架上采用液压油缸及千斤顶微调对位拖拉 节段梁的空间绝对座标值。其绝对座标值数据由计算机模拟设计图给出。空 间座标值的监测采用全站仪检测校验，校验点位于两外侧腹板与隔板交叉处 的对应顶板上，校验点位臵纵向间距 4m,并于组装时标出。全站仪测量固定在每天早晨7: 009: 00钟进行，直到该节段桥面线性尺寸稳定后再固定，并且作为两边跨剩余小节段梁组拼的空间位臵基准尺寸和起始拼装点。5.2.10 、钢箱梁横向偏位调整钢箱梁在拖拉过程中已按设计位臵初步就位，施工中会产生横向偏位。 在滑道及导向装臵设计上已考虑在各临时支墩组焊固定的横向微调支座

17、，主 要便于微调时提供千斤顶支反力，同时对钢箱梁拖拉偏移时起一定限位作用， 采用 20t 液压千斤顶来纠正横向偏位问题。5.2.11 、两边跨的钢箱梁吊拼装5.2.11.1 、高速公路两侧采用了支架架设法， 两边跨剩余小节段梁各节段 较小，最大节段重 50t ，且不影响高速公路通车，两侧龙门吊均可直接将钢箱 梁吊装到位，因此同时在8#墩侧和9#墩侧采用龙门吊均将各小节段梁一 次吊运组装到位，拼装定位焊接。5211.2、为保证全桥长度尺寸及弥补焊缝收缩量，在7#墩及 10#墩 上拼接最后两个节段时，加工中预留一定收缩量，待整体尺寸确定后再取长 度，拼接到位。5.2.12 、整体落架待全桥3跨组焊

18、检测合格后，采用 4台500t液压油缸整体顶升，调整支座与梁底间隙及支反力，拆除各临时支墩上垫块，落梁就位，实现全桥体系 转换。转换完成后，拆除桥下支架及临时支墩，补漆。在中央隔离带支墩拆 除及补漆时，为了确保安全，拆除过程短时间内设立警示标志，实行交通管 制。5.3劳动力组织见表5.35.3劳动力组织情况表吊装、拖拉劳动力组织序号职务或工种人数工作职责或内容A管理人员111生产管理人员6工程统一指挥，技术质量安全管理工作2技术人员5工艺施工技术管理、测量、无损检测B施工人员1181铆工252焊工403钳工24电工25除锈工、油漆工66起重47行车48架子工109辅工20总计1196.设备机具

19、配备6.机具设备配备表序号设备名称规格单位数量备注1龙门吊60t台22汽车起重机80t台13汽车起重机25t厶24临时支架50t705辊道和导向装臵组506液压牵引机100 t台27液压千斤顶100t厶208液压千斤顶20t台309运输车辆(30t)厶210埋弧焊机厶411CO2焊机台2012交流焊机厶1013直流焊机台414无气喷涂机厶215空压机台216焊条烘箱台617手动导链10t台1018手拉葫芦5t台1019全站仪台120精密水准仪台121X射线探伤机台122超声波探伤机台123角磨机100、150、180台4024轴流风机台1025测厚仪台126地滑车400t台27. 质量标准本工

20、法施工执行下列规范和标准：公路桥函施工技术规范（JTJ041-89）、市政桥梁工程质量评定标准（CJJ2-90）、钢结构工程施工 质量验收规范（GB50205-200）涂装前钢材表面的锈蚀等级与除锈等级、钢焊缝的外形尺寸（GB10854-89、建筑钢结构焊接规程（JGJ81-2002）、手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸（GB985）埋弧自动焊焊接接头 的基本型式与尺寸（GB986）。8. 安全措施8.1人员进场实行安全培训，施工前要实行安全交底，班前会进行提示。进入现场必须戴安全帽，穿工作服，上高空穿防滑鞋，系安全带。8.2吊装前实行模拟吊装，不得强行起吊。吊装必须是有资质的起重工专 人指挥

21、，不得违章作业，不得违犯安全生产操作规程。8.3临时支架顶部设立安全操作平台，设臵安全栏杆，用带防护罩的直爬 梯通向地面。8.4在钢箱梁内进行焊接时，用引风机将梁内的烟气抽出，防止意外事故发生8.5 钢箱梁两侧的翼板焊接采用活动倒挂吊篮， 吊篮设臵要结实， 固定要 牢固，同时还须从钢箱梁上引出安全带系绳。8.6 在钢箱梁拖拉、停顿期间，对钢支架稳定性进行观测，发现异常情况 及时进行加固处理。同时禁止施工人员横穿高速公路。8.7 加强与高速公路管理部门的联系， 主动邀请交管部门进行专业知识讲 座，对现场安全技术管理人员进行培训，所有交通管制方案实施前，必须经 过交警部门的批准，并严格按上报方案实

22、施。施工前，在施工路段设臵明显 的施工、安全标志。施工、安全标志齐全、规范、清晰、视认性好、设臵地 点准确、设臵牢固，能够有效的提示和引导驾驶人员通过施工路段。9、环保措施9.1 、积极与高速管理局及路政处进行协商沟通， 制定详细防护方案 对京珠高速公路绿化、路面及设施进行维护。9.2 、对公路两侧边坡及中央分隔带绿化树木进行移植， 及时疏通排 水系统；拆除原京珠两侧 隔离栅设施， 移运至公路两侧波形护栏处确保高速 公路封闭性，防止当地人员及家禽进入高速公路，完成后再恢复原貌。9.3 、钢箱梁拖拉过程中，为防止移动支墩运行对公路路面造成破坏，在 易破坏区域垫设钢板防护。10、效益分析10.1、

23、加快了施工进度，计划工期 8个半月，施工工期240d,缩短工期 15d。10.2、本工法与搭设支架法吊装架设相比较，采用传统支架法施工成本2087.9 万元,跨京珠高速段采用拖拉法后成本 2052.3 万元,节约支出 35.6 万 元, 降低了施工成本。11.工程实例 三建公司承建的汉蔡高速公路红庙互通主线桥钢箱梁横向上跨京珠，与 被交道京珠高速公路的交角108,钢箱梁桥跨布臵为44m+62m+44m钢箱梁 桥总长150m桥宽为26m,为双向四车道，左右幅分离，总重约 1723t。该桥 上跨越京珠高速公路的跨距达 62m京珠高速路高出地面5m,京珠高速路两 边的护坡很长，导致地面的组装场地很小，能够利用的拼装地面为农田，有 许多的水坑和淤泥且现场的吊装地理环境极为恶劣。高速管理局要求钢箱梁 上跨期间，京珠高速封道时间只给 16d的施工期，施工难度大，施工工期紧， 科技含量高。工程实施项目管理,开发了拖拉钢箱梁安全跨越京珠高速公路施工工法 , 填补了公司在上跨既有线钢箱梁施工的一项空白,具有推广价值。在施工期 间多次受到武汉市交委、业主及高速管理局一致好评。