1、韓土公路2號(hào)橋鋼箱梁安裝方案 鄂爾多斯市市東勝區(qū)區(qū)景觀大大橋第三三標(biāo)段韓韓土公路路2號(hào)橋工工程鋼箱梁安裝裝專項(xiàng)方案江蘇省交通通工程集集團(tuán)有限限公司鄂爾多斯市市東勝區(qū)區(qū)景觀大大橋第三三標(biāo)段項(xiàng)項(xiàng)目經(jīng)理理部二九年年十二月月十二日日鋼箱梁梁安裝設(shè)計(jì)計(jì)方案一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)述韓土公路22號(hào)橋位位于鄂爾爾多斯市市東勝區(qū)區(qū)鐵西三三期開(kāi)發(fā)發(fā)片區(qū)內(nèi)內(nèi)韓土公公路上，修修筑起點(diǎn)點(diǎn)樁號(hào)K0+3144.3665，修筑筑終點(diǎn)樁樁號(hào)K0+8044.3665，橋梁總總長(zhǎng)11170米，其中主橋橋采用跨跨徑為（40+90+2300+900+400=4990m）的自錨錨式懸索索橋，中中間三跨跨主梁采采用正交交異性板板鋼箱梁梁，400m邊

2、配配跨采用用預(yù)應(yīng)力力鋼筋混混凝土箱箱梁結(jié)構(gòu)構(gòu)。鋼箱箱梁全長(zhǎng)長(zhǎng)3844m，橋面全全寬500m，含含風(fēng)嘴總總寬511.1662m，梁梁高3.0m。主跨處處于R=2000000m的圓圓弧豎曲曲線上。橋橋梁立面面圖見(jiàn)下下圖。圖1 韓土公路2號(hào)橋立面圖圖1 韓土公路2號(hào)橋立面圖鋼箱梁采用用流線型型正交異異形板結(jié)結(jié)構(gòu)，分分為頂板板、底板板、橫隔隔板、縱縱腹板、風(fēng)風(fēng)嘴及懸懸索吊耳耳等。其其中頂板板寬度50米，中中央設(shè)置置1.55%的雙向向橫坡，橋橋梁中心心線處梁梁高3.0米。頂頂板厚度度16毫米，在在主纜區(qū)區(qū)局部加加強(qiáng)至40毫米，在在頂板下下順橋向向間隔600毫米設(shè)設(shè)置加勁勁縱肋，板板厚為8毫米，穿穿過(guò)橫橋

3、橋向3.0米間距距的橫梁梁，組成成正交異異性結(jié)構(gòu)構(gòu)的頂板板。箱梁梁底板厚厚度為14毫米，在在底板上上順橋向向間隔800毫米設(shè)設(shè)置加勁勁縱肋，板板厚6毫米。箱箱梁縱向向設(shè)有九九道縱隔隔板，腹腹板厚度度16毫米，間間距47.5米。全橋鋼箱梁梁分為6種類型43個(gè)梁段段，分為為標(biāo)準(zhǔn)梁梁段、端端梁錨固固段、合合龍段及及塔下梁梁段等，其其中標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)梁段共共34個(gè)，長(zhǎng)長(zhǎng)9m，其他他梁段共共9個(gè)，長(zhǎng)長(zhǎng)從7.5m至10.4m不等等。鋼箱箱梁制作作段的劃劃分及編編號(hào)見(jiàn)表表1。：表1分區(qū)梁端類型梁段設(shè)計(jì)分分段情況況長(zhǎng)度（m）橋面寬度寬寬度（m）重量（t）數(shù)量（塊）主跨合攏段段A10.450294.66 1正常梁段B9

4、50255.00 34塔區(qū)梁段C7.550212.55 2D7.550212.55 2E8.650243.66 2鋼混結(jié)合段段F段和過(guò)渡渡段10.250459.552合計(jì)112199.32243鋼箱梁制造造采用“板板單元涂裝橋位預(yù)拼拼裝、焊接”方式生生產(chǎn)，即即公司廠廠內(nèi)完成成零件及及板單元元，直接接運(yùn)輸至至橋位現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)，橋橋位處逐逐塊吊裝裝、匹配配預(yù)拼裝裝、焊接成成整體。二、安裝思思路及安安裝順序序韓土二號(hào)橋橋鋼箱梁梁板單元元在山橋橋廠內(nèi)制制作，陸陸路運(yùn)輸輸至現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)進(jìn)行安安裝。鋼箱梁安裝裝分為塔塔區(qū)安裝裝和主跨跨、邊跨跨鋼箱梁梁安裝，均均采用支支架法安安裝。塔塔承臺(tái)施施工后立立即進(jìn)行行基礎(chǔ)回回填

5、并進(jìn)進(jìn)行夯實(shí)實(shí)處理。全全橋均采采用支架架法安裝裝，板單元元運(yùn)輸至至現(xiàn)場(chǎng)后后直接吊吊裝至支支架上進(jìn)進(jìn)行拼裝裝焊接。首先安裝塔區(qū)梁段和鋼混結(jié)合段，然后以塔區(qū)為中心向兩邊逐段進(jìn)行全橋鋼箱梁的安裝。鋼箱梁吊裝裝采用22臺(tái)200噸履帶帶吊機(jī)進(jìn)進(jìn)行。三、板單元元?jiǎng)澐趾蛷S廠內(nèi)制造造由于受陸上上運(yùn)輸及及施工場(chǎng)場(chǎng)地、工工期條件件制約，鋼鋼箱梁無(wú)無(wú)法按照照設(shè)計(jì)分分段制造造、運(yùn)輸輸及安裝裝，故把把鋼箱梁梁的制作作分廠內(nèi)內(nèi)板單元元制造、橋橋位節(jié)段段拼裝兩兩個(gè)階段段進(jìn)行。以以鋼廠板板材的供供貨能力力和公司司現(xiàn)有板板單元制制造設(shè)備備、工裝裝及公路路運(yùn)輸不不超限為為原則，將將每個(gè)梁梁段劃分分為若干干板單元元，便于于陸上運(yùn)運(yùn)

6、輸。工廠內(nèi)內(nèi)板單元元?jiǎng)澐忠?jiàn)見(jiàn)下圖：風(fēng)嘴風(fēng)嘴縱隔板底板中橫隔板頂板內(nèi)橫隔板錨箱邊橫隔板外縱隔板圖2 板單單元分布布直觀圖圖圖3 板單單元?jiǎng)澐址质疽鈭D圖四、支架方方案4.1、支支架方案案的選定定原則：支架體體系應(yīng)牢固可可靠，滿滿足施工工需要；必須要要成本低低（支架架成本包包含基礎(chǔ)礎(chǔ)成本、支支架材料料攤銷成成本、進(jìn)進(jìn)出場(chǎng)運(yùn)運(yùn)輸費(fèi)用用、支架架搭設(shè)費(fèi)費(fèi)用、拆拆卸費(fèi)用用）；施施工速度度快，組組織協(xié)調(diào)調(diào)靈活。因因此，我我部將投投標(biāo)時(shí)初初步的貝貝雷支架架方案優(yōu)優(yōu)化為鋼鋼管柱支支架，支支架采用用縱向工工字鋼作作分配梁，橫橫向采用用工字鋼鋼作為支支撐體系系，鋼管管柱間隔隔采用槽槽鋼剪刀刀撐連接接系加固固。4.2、

7、支支架的總總體布置置依據(jù)吊裝工工藝及安安裝順序序，鋼箱箱梁支架架自塔區(qū)區(qū)向兩邊邊劃分為為塔區(qū)段段支架、正正常段支支架、鋼鋼混結(jié)合合段支架架三個(gè)部部分。塔區(qū)段支架架布置：塔區(qū)支支架如圖圖11所示，中中間部分分在主塔塔下橫梁梁上直接接搭設(shè)支支撐橫梁梁和牙板板，外形高高程與梁梁底一致致，塔柱柱外側(cè)兩兩根采用50008mmm螺旋焊焊管鋼管管柱用以以支撐E梁段懸懸挑出塔塔柱外側(cè)側(cè)的部分分，鋼管管柱中心心間距為為3.88m，兩鋼管管柱分別別與鄰近近的支柱柱14、16及54、56之間間采用18a槽鋼剪剪刀撐和和剪刀上上下橫撐撐連接，剪剪刀撐相相交處采采用焊接接方式連連接成整整體。正常段支架架布置：中間支支架

8、橫向向布置77排鋼管管柱，采采用50008mmm螺旋旋焊管鋼鋼管柱，鋼鋼管柱鋼鋼管柱中中心間距距6*77.5mm，橫向向兩鋼管管柱之間間采用18a槽鋼剪剪刀撐和和剪刀上上下橫撐撐連接，剪剪刀撐相相交處采采用焊接接方式連連接成整整體。每每排鋼管管柱頂沿沿縱向布布置500b工字鋼作作為重力力分配梁梁，用以以支撐梁梁段支點(diǎn)點(diǎn)。（正正常段支支架如圖圖10所示）鋼混結(jié)合段段支架布布置：由由于鋼混混結(jié)合段段鋼箱梁梁重量大大，鋼箱箱梁完成成后還要要承受部部分現(xiàn)澆澆混凝土土的重量量，橫向向鋼管柱柱先按正正常段間間距布置置，然后后進(jìn)行加加密，并并設(shè)置了了懸挑梁梁支撐，如如圖13所示，斷斷面共設(shè)設(shè)置了15根鋼管管

9、柱，所所有鋼管管柱均采采用50008mmm螺旋焊管管。管柱柱中心間間距為11.9mm+3.775m12+1.9m，（詳詳細(xì)布置置如圖12所示）橫橋向每排排支架中中部采用用剪刀撐撐及橫撐撐連接成成整體后后，頂部部使用槽槽鋼進(jìn)行行連接用用做焊接接及涂裝裝用施工工腳手架架。縱橋橋向鋼管管柱設(shè)置置原則為為間隔1橫隔板板設(shè)置1根，正正常段間間距為6m，間隔隔設(shè)置剪剪刀。支架布布置具體體見(jiàn)圖10圖14。4.3、鋼鋼管柱受受力分析析本支架最高高處支架架高度為為25.22m，進(jìn)行行支架受受力驗(yàn)算算是按照照25.2m高度進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算。各種規(guī)格鋼鋼管支撐撐力計(jì)算算如下：4.3.11鋼管柱柱采用直直徑5000mm（

10、外徑徑），壁壁厚8mm的鋼管管，每根根鋼管柱柱的長(zhǎng)度度為25.2m，下端端支承在在擴(kuò)大的的混凝土土基礎(chǔ)上上，上端端支承在在鋼箱梁梁底板上上，在此此條件下下，鋼管管柱兩端端視同鉸鉸支；則則桿件計(jì)算長(zhǎng)長(zhǎng)度=桿件實(shí)實(shí)際長(zhǎng)度度=255.2m單根鋼管支支架的截截面回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半徑:,長(zhǎng)細(xì)比，查查建筑筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范GB/T5000177-20003， 屬于b類截面面桿件。查受壓桿件縱向彎曲系數(shù)；鋼管的受壓壓截面毛毛面積鋼管采用螺螺旋焊管管，材質(zhì)質(zhì)為Q2335鋼，取2.0安全系系數(shù)，容容許應(yīng)力力按。單根鋼管的的容許支支撐力：。4.4、鋼鋼管柱支支架組合合設(shè)計(jì)4.4.11、縱橋橋向按照照每間隔隔1道橫隔隔梁下

11、設(shè)設(shè)置一排排鋼管支支點(diǎn)，然然后采用用50b工字鋼鋼將每根根鋼管縱縱向連接接起來(lái)，每2道橫隔梁有1道橫隔梁支點(diǎn)設(shè)置在工字鋼上，縱橋向共設(shè)置71排鋼管柱，橫橋向共布置7排鋼管，共計(jì)497根鋼管樁。橫橋向上部使用槽鋼連系起來(lái)，可做人員腳手平臺(tái)?？v橫向分別使用槽鋼連接系固定。鋼管柱采用5008mm鋼管按6m+6m布置，橫橋向按照6*7.5m，共布置7根，如附件圖所示。4.4.22、本支支架方案案即相當(dāng)當(dāng)于橫向向每排支支架支撐撐縱橋向向6m長(zhǎng)的鋼鋼箱梁。（1）全橋橋鋼箱梁梁重：121004.337t；（2）全橋橋支架鋼鋼材總重重26000噸；（3）施工工位置人人員、機(jī)機(jī)具等其其他荷載載7t；4.4.33

12、、單根樁樁施工最最大壓力力N=（121104.37+26000）/4997=229.66t。假假設(shè)人員員、機(jī)具具施工荷荷載由橫橫向單排排（7根）承承擔(dān)，則則每根樁樁承載7/77=1tt。所以單單根樁實(shí)實(shí)際最大大壓力為為N=229.66+1=30.6t。N=30.6N=477.366t，鋼管支支架強(qiáng)度度滿足要要求。4.4.44、縱向向分配梁梁、橫梁梁的受力力計(jì)算縱梁、橫梁梁材料材材質(zhì)為Q2335，取安安全系數(shù)數(shù)為2.0，則允允許應(yīng)力力為=1117.5MPPa，=668.115MPPa.橫梁采用工工45b，縱梁梁采用工工50b。工45b截截面特性性：Ix=3.3376ee8 mmm4，Wx=150

13、004000mmm3；工50b截截面特性性：Ix=4.8856ee8 mmm4，Wx=194422440mmm3；參照鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范GB5500117-220033進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)算。1）橫梁工工45bb計(jì)算：橫梁承受鋼鋼箱梁及及自重荷荷載共121104.37（鋼箱箱梁重量量）+11100（橫梁梁自重）=1332044.377噸，縱縱向每延延米重132204.37/3844=344.399t/mm橫隔板間距距3米，每3米重34.39*3=1103.17tt，每條橫梁上上橫向均均布荷載載q=1103.17/45=2.229t/m取其中一段段按照簡(jiǎn)簡(jiǎn)支、均均布荷載載計(jì)算：Mmax=ql22/8=2.2

14、29*77.5*7.55/8=16.1tmTmax=ql/2=22.299*7.5/22=8.59tt強(qiáng)度計(jì)算：=Mmaax/WWx=116.1e7/150004000=1107.3MPPa1117.55MPaa，滿足足要求=Tmaax/AA=8.59ee4/(4144*133.5)=155.377MPa688.155MPaa，滿足足要求穩(wěn)定計(jì)算：h0/tww=4114/113.55=31180，按照照構(gòu)造配配置加勁勁肋b/t=776/118=44.213，滿足足要求。2）縱梁工工50bb計(jì)算：縱梁承受鋼鋼箱梁及及橫縱梁梁等自身身荷載，共共121104.37（鋼鋼箱梁重重量）+1100（橫梁梁

15、自重）+2775（縱梁梁自重）=13479.3t；縱向每3米米重134779.337/3384*3=1105.3t；橫向共7個(gè)個(gè)支撐點(diǎn)點(diǎn)，每個(gè)個(gè)支撐點(diǎn)點(diǎn)承受荷荷載P=1005.33/7=15.04tt，其中柱處支支撐點(diǎn)受受力直接接傳給立立柱，僅僅中間點(diǎn)點(diǎn)承受P荷載。Mmax=PL/4=115.004*66/4=22.56ttmTmax=P/22=155.044/2=7.002t強(qiáng)度計(jì)算：=Mmaax/WWx=222.556e77/199422240=116.2MPPa1117.55MPaa，滿足足要求=Tmaax/AA=7.02ee4/(4600*144)=110.99MPa688.155MP

16、aa，滿足足要求整體穩(wěn)定計(jì)計(jì)算：自由長(zhǎng)度LL1=66m，查表b=0.800.6，則b=1.07-0.2282/0.88=0.71775=Mmaax/bWx=22.56e77/(00.71175*194422440)=1622MPa215，滿足足要求局部穩(wěn)定計(jì)計(jì)算：h0/tww=4660/114=33380，按照照構(gòu)造配配置加勁勁肋b/t=880/220=4416，滿足足要求。4、支架基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)1）支架基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)每根鋼管底底部平均均壓力330.66噸，鋼鋼管支承承柱下做做擴(kuò)大混混凝土基基礎(chǔ)，基基礎(chǔ)厚度度均為60ccm，基礎(chǔ)礎(chǔ)承壓面面尺寸為為2.5m22.5m布置，基基礎(chǔ)混凝凝土選用用C25級(jí)

17、混凝凝土，擴(kuò)擴(kuò)大基礎(chǔ)礎(chǔ)中間1.5m1.55m范圍內(nèi)內(nèi)鋪設(shè)155cm15ccm(即10+10根)的12鋼筋網(wǎng)網(wǎng)片。如如下圖所所示：圖4：鋼管管支架混混凝土擴(kuò)擴(kuò)大基礎(chǔ)礎(chǔ)示意圖圖2）基礎(chǔ)承承載力驗(yàn)驗(yàn)算查施工區(qū)域域中密砂砂土承載載力2000KPaa，地基容容許承載載力P=200KKPa(1.8 m1.8m)=64.8t，單個(gè)個(gè)1.8m1.8m基礎(chǔ)最最大支撐撐力P工作=30.6+1.81.80.62.5=35.55t，P工作P，地基基承載力力滿足要要求。3）混凝土土抗剪強(qiáng)強(qiáng)度驗(yàn)算算混凝土頂預(yù)預(yù)埋70007000110mmm鋼板，鋼鋼管柱底底直接焊焊在鋼板板上，鋼鋼管柱施施加的壓壓力=30660000N/

18、00.499m2=0.62MPPa，C25混凝土土抗剪強(qiáng)強(qiáng)度1.27MMPa，考慮1.5的安全全系數(shù)，混混凝土沖沖切強(qiáng)度度f(wàn)t=0.85MMPa。5、本支架架方案支支架材料料成本估估算：（1）55008螺旋焊焊接鋼管管11337.88噸；（2）500b號(hào)工字字鋼2722.7噸；（3）455b號(hào)工字字鋼9455.4噸噸；（4）122mm牙板64.9噸；（5）200a號(hào)槽鋼2099.3噸；（6）188a號(hào)槽鋼2055.0噸；（7）100mm厚鋼板板20.9噸；（8）200mm厚鋼板板73.0噸；（9）C225基礎(chǔ)混混凝土110699米3；支架鋼材總總重約229922噸，基基礎(chǔ)處理理C25混凝土土1

19、0669m3，鋼材按照照2000元/噸攤銷銷，C225混凝土土按照300元/m3計(jì)，支架材材料成本本共計(jì)6630.5萬(wàn)。五、鋼箱梁梁板單元元吊裝方方案1、通過(guò)多多種起重重吊裝方方案比選選，最終終選定采采用200噸履帶帶吊機(jī)進(jìn)進(jìn)行鋼箱箱梁板單單元橋位位吊裝，優(yōu)點(diǎn)如下：1）履帶吊吊機(jī)可同同時(shí)進(jìn)行行多個(gè)作作業(yè)面吊吊裝施工工；2）對(duì)場(chǎng)地地適應(yīng)性性強(qiáng)，本本橋位現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)勢(shì)起伏，履履帶吊機(jī)機(jī)不受限限制；3）運(yùn)輸車車輛直接接運(yùn)送鋼鋼箱梁板板單元至至安裝位位置處，避免空中位移，減少高空作業(yè)工作量；4）履帶吊吊機(jī)可負(fù)負(fù)重行走走，組織織靈活；5)作業(yè)速速度快，成成本低。2、履帶吊吊機(jī)吊桿桿長(zhǎng)度及及工況選選擇本橋鋼

20、箱梁梁底至原地地面最高高處29.2m，灌灌注樁施施工及下下部承臺(tái)臺(tái)施工是是棄土整整體回填填1m，吊裝裝最大高高度311.2m。外邊排排支架最最大高度度為311m。最外外排支架架距橋位位中心線線距離225m。吊裝橋中心心線處板板單元時(shí)時(shí)最小回回轉(zhuǎn)半徑徑42m，最大大要求吊吊桿長(zhǎng)度度82m，如下下計(jì)算圖圖：圖5：履帶帶吊機(jī)最最小回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半徑、最最長(zhǎng)吊桿桿計(jì)算圖圖本橋中間塊塊板單元元吊裝時(shí)時(shí)吊機(jī)回回轉(zhuǎn)半徑徑最大，中中間塊板板單元最最大重量量為9.9噸（結(jié)合合段），根根據(jù)200噸履帶帶吊機(jī)性性能參數(shù)數(shù)，選擇擇主臂直直接起吊吊，自身身配重的的工況，吊桿長(zhǎng)長(zhǎng)度855.5mm，起吊吊回轉(zhuǎn)半半徑42m的工況況，

21、起吊吊重量110噸，滿滿足吊裝裝要求。圖6 2000噸履帶帶吊86米主臂臂工作范范圍圖圖7 2000噸履帶帶吊86米主臂臂性能表表吊裝示意圖圖如下：圖8：板單單元吊裝裝六、吊裝順順序總體安裝順順序：先先安裝塔塔區(qū)B、C、D、E節(jié)段及邊邊跨區(qū)結(jié)結(jié)合段F節(jié)段，然然后由塔區(qū)向向兩側(cè)分分4個(gè)作業(yè)業(yè)面同時(shí)時(shí)展開(kāi)工工作。在在邊跨和和主跨分分別設(shè)置置合攏節(jié)段段。見(jiàn)總拼順順序圖9。節(jié)段板單元元吊裝順順序：每每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)梁段分割割成500塊板單元元，采用200噸履帶帶吊機(jī)，按照底底板、斜斜底板橫、縱縱隔板、錨錨箱中間頂板邊頂板風(fēng)嘴的的吊裝順序序，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)立體階階梯形推推進(jìn)方式式逐段組組裝與焊焊接。組裝采用“正裝法法

22、”，以胎架架為外胎胎，以橫橫、縱隔板板為內(nèi)胎胎，各板板單元按按縱、橫橫基線就就位，輔輔以加固固設(shè)施以以確保精精度和安安全，重點(diǎn)控控制鋼箱箱梁幾何何形狀和和尺寸精精度、相相鄰接口口的精確確匹配等等。以標(biāo)準(zhǔn)段為為例，具具體步驟驟如下：1）組裝底底板先將中間一一塊底板板單元置置于胎架架上，使使其橫、縱縱基線在在無(wú)日照照影響的的條件下下與胎架架上的基基線精確確對(duì)正并并固定。然然后依次次對(duì)稱組組裝兩側(cè)側(cè)底板，焊焊接同一一塊體中中相鄰的的兩塊底板，焊焊接相鄰鄰節(jié)段的的底板間焊焊縫。組組裝時(shí)應(yīng)應(yīng)按設(shè)計(jì)計(jì)寬度精精確預(yù)留留焊接收收縮量，使使用經(jīng)緯緯儀控制制底板基基準(zhǔn)頭在在同一直直線上。見(jiàn)圖17.橫基線橫基線縱基線縱基線圖17 底板組組裝2）組裝中中間橫隔隔板組裝前底板板上劃好好橫隔板板中心線線。因鋼鋼箱梁位位于一定定的豎曲曲