橋梁吊架合龍施工專項方案一、工程概況本項目為城市快速路跨江大橋工程，主橋采用（80+150+80）m三跨連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，橋面寬度33.5m，雙向6車道設(shè)計。合龍段位于主跨150m跨中位置，長6m，采用Q355qD鋼材，單節(jié)段重量185t。合龍施工采用吊架法施工工藝，通過臨時吊架系統(tǒng)實現(xiàn)鋼箱梁精準(zhǔn)對接，為后續(xù)體系轉(zhuǎn)換奠定基礎(chǔ)。1.1結(jié)構(gòu)參數(shù)項目參數(shù)指標(biāo)合龍段長度6m梁段高度3.2m頂板寬度33.5m腹板厚度24mm鋼材強度Q355qD設(shè)計重量185t設(shè)計合攏溫度15±3℃1.2氣候條件施工區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，歷年平均氣溫16.8℃，極端高溫39.2℃，極端低溫-5.3℃，最大風(fēng)速18m/s。根據(jù)氣象資料，每年3-4月、10-11月為合龍施工窗口期，需避開臺風(fēng)、暴雨等惡劣天氣。二、施工總體部署2.1施工流程吊架系統(tǒng)安裝合龍段臨時鎖定裝置施工合龍段鋼箱梁運輸及吊裝高程及軸線精調(diào)臨時剛性連接焊接施工體系轉(zhuǎn)換吊架拆除2.2施工分區(qū)A區(qū)：上游幅合龍段（K0+425.0～K0+431.0）B區(qū)：下游幅合龍段（K0+425.0～K0+431.0）C區(qū)：中央分隔帶區(qū)域（寬2.5m）2.3資源配置人員配置：項目經(jīng)理1人、技術(shù)負責(zé)人1人、專職安全員2人、測量工程師3人、焊接工程師2人、起重工6人、焊工12人、普工15人主要設(shè)備：250t汽車吊1臺、100t龍門吊1臺、CO?氣體保護焊機8臺、全站儀1臺、水準(zhǔn)儀2臺、應(yīng)力監(jiān)測設(shè)備1套材料準(zhǔn)備：Q355qD匹配焊條E5015（φ3.2/φ4.0）、臨時鎖定型鋼（HM588×300）、抗剪銷（φ50mm40Cr）、壓重水箱（2m×1m×1m）20個三、吊架系統(tǒng)設(shè)計與安裝3.1吊架結(jié)構(gòu)設(shè)計吊架采用三角桁架式結(jié)構(gòu)，由承重梁、分配梁、吊桿及錨固系統(tǒng)組成。主承重梁采用雙拼HN500×200型鋼，橫向間距4.5m，縱向設(shè)置4道。吊桿采用φ32mm高強度精軋螺紋鋼（PSB830級），每側(cè)設(shè)置8組，單根設(shè)計拉力150kN。3.2結(jié)構(gòu)驗算3.2.1承重梁強度驗算計算模型：簡支梁模型，跨度6m荷載組合：1.2×恒載+1.4×施工活載最大彎矩：M=125kN·m截面抵抗矩：Wx=2×1180cm3=2360cm3彎曲應(yīng)力：σ=M/Wx=125×10?/(2360×10??)=53MPa＜295MPa（Q355鋼設(shè)計值）3.2.2吊桿承載力驗算單根吊桿拉力：N=1850kN/16=115.6kN吊桿截面積：A=804mm2拉應(yīng)力：σ=N/A=115.6×103/804=143.8MPa＜590MPa（PSB830設(shè)計值）3.3安裝工藝測量放樣：在已架設(shè)梁段上測設(shè)吊架安裝控制線，誤差控制在±5mm內(nèi)錨固系統(tǒng)施工：在鋼箱梁頂板開設(shè)φ36mm錨固孔，安裝φ32mm精軋螺紋鋼吊桿，配套使用YGM型錨具承重梁安裝：采用250t汽車吊吊裝雙拼HN500型鋼，臨時固定后安裝橫向連接系分配梁安裝：縱向設(shè)置I25a工字鋼分配梁，間距0.6m，與承重梁采用U型螺栓連接操作平臺搭設(shè)：在分配梁上滿鋪5cm厚木板，設(shè)置1.2m高防護欄桿及防墜網(wǎng)3.4預(yù)壓試驗吊架安裝完成后進行1.2倍設(shè)計荷載預(yù)壓，采用分級加載方式：0→30%→60%→100%→120%設(shè)計荷載每級持荷30min，監(jiān)測沉降量，最大沉降不超過15mm，卸載后殘余變形≤2mm四、合龍段施工工藝4.1臨時鎖定系統(tǒng)4.1.1結(jié)構(gòu)組成剛性支撐：采用HM588×300型鋼，設(shè)置在合龍段兩端腹板位置，共4組抗剪裝置：在鋼箱梁頂板、底板設(shè)置φ50mm抗剪銷，每側(cè)各8個張拉裝置：采用200t千斤頂對剛性支撐施加預(yù)頂力，控制合龍間隙4.1.2安裝流程在已架設(shè)梁段上焊接鎖定裝置底座吊裝HM588型鋼支撐，臨時固定安裝抗剪銷套筒，精確調(diào)整位置后焊接固定安裝液壓千斤頂及壓力傳感器分級施加頂力至設(shè)計值（500kN/組）4.2鋼箱梁吊裝4.2.1運輸方案合龍段鋼箱梁在工廠分3段制造，運輸至現(xiàn)場后在拼裝胎架上組焊成整體。運輸采用4軸線液壓平板車，運輸路線選擇夜間通行，全程配備交通引導(dǎo)車。4.2.2吊裝工藝吊點設(shè)置：設(shè)置4個吊點，位于距梁端1.5m處腹板位置，采用φ80mm吊耳（材質(zhì)Q345B）吊裝參數(shù)：起吊角度≤60°，吊索采用φ43mm鋼絲繩（破斷拉力1520kN）吊裝步驟：試吊：起吊高度0.5m，檢查吊具及平衡狀態(tài)提升：緩慢提升至安裝高程+50cm對位：調(diào)整姿態(tài)后緩慢落梁至吊架分配梁上臨時固定：采用導(dǎo)鏈微調(diào)位置，安裝臨時連接件4.3精調(diào)施工4.3.1測量控制平面控制：采用全站儀極坐標(biāo)法，測設(shè)梁段軸線偏差，允許誤差±3mm高程控制：采用二等水準(zhǔn)測量，每2m設(shè)置一個監(jiān)測點，允許誤差±2mm溫度監(jiān)測：在梁體表面及環(huán)境中設(shè)置8個溫度傳感器，實時監(jiān)測溫度場分布4.3.2調(diào)整工藝橫向調(diào)整：通過側(cè)向螺旋千斤頂頂推調(diào)整，每次調(diào)整量≤5mm高程調(diào)整：調(diào)節(jié)吊架吊桿螺母，單端調(diào)整量≤10mm/次軸線調(diào)整：采用縱向千斤頂頂推，配合拉力傳感器控制推力（≤200kN）鎖定：調(diào)整到位后立即安裝抗剪銷，焊接臨時連接板4.4焊接施工4.4.1焊接工藝焊接方法：CO?氣體保護焊（GMAW）打底，埋弧焊（SAW）填充蓋面焊接材料：E501T-1藥芯焊絲（φ1.2mm）、H10Mn2埋弧焊絲配合SJ101焊劑預(yù)熱溫度：板厚＞20mm時預(yù)熱至80-120℃，層間溫度控制在80-150℃4.4.2焊接順序先焊底板→再焊腹板→最后焊頂板縱向焊縫采用從中間向兩端對稱焊接橫向焊縫采用多名焊工對稱同步焊接焊接順序示意圖：底板焊縫：←①②→腹板焊縫：↑③④↑頂板焊縫：←⑤⑥→4.4.3質(zhì)量控制焊前檢查：清除坡口內(nèi)鐵銹、油污，檢查裝配間隙（2-4mm）過程監(jiān)測：采用紅外測溫儀監(jiān)控預(yù)熱溫度，每層焊后進行100%外觀檢查無損檢測：焊接完成24h后進行100%UT探傷（Ⅰ級合格）、20%MT探傷（Ⅰ級合格）4.5體系轉(zhuǎn)換4.5.1轉(zhuǎn)換流程壓重卸載：焊接完成后，分級卸載壓重（每級卸載10%）臨時鎖定解除：按“先上后下、對稱同步”原則拆除剛性支撐吊桿張拉：同步張拉永久吊桿至設(shè)計噸位（1200kN/根）支座調(diào)整：釋放臨時支座，使結(jié)構(gòu)自重轉(zhuǎn)換至永久支座4.5.2應(yīng)力監(jiān)測在合龍段關(guān)鍵截面布置應(yīng)力傳感器，監(jiān)測體系轉(zhuǎn)換過程中的應(yīng)力變化：監(jiān)測點布置：頂板2個、底板2個、腹板4個監(jiān)測頻率：卸載階段每30min一次，完成后1h、24h各一次控制指標(biāo)：實測應(yīng)力與理論計算值偏差≤15%五、施工監(jiān)測與控制5.1監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測項目監(jiān)測儀器監(jiān)測頻率控制指標(biāo)合龍段高程水準(zhǔn)儀每2h一次±2mm軸線偏差全站儀每4h一次±3mm溫度場溫度傳感器實時監(jiān)測15±3℃結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變計每小時一次≤200MPa吊架沉降百分表每小時一次≤15mm5.2合龍溫度控制測溫點布置：在合龍段及相鄰梁段設(shè)置12個測溫點，其中表面6點、內(nèi)部6點測溫時間：從合龍前24h開始，直至焊接完成溫控措施：高溫天氣：采用遮陽棚+噴霧降溫系統(tǒng)，降低梁體表面溫度低溫天氣：采用電熱毯+保溫棉被包裹，升溫速率≤5℃/h溫差控制：梁體內(nèi)外溫差≤15℃，晝夜溫差≤10℃5.3應(yīng)急預(yù)案5.3.1溫度突變處理當(dāng)監(jiān)測到溫度變化速率超過2℃/h時：立即停止焊接作業(yè)啟動備用溫控設(shè)備（升溫或降溫）調(diào)整臨時鎖定裝置頂力，維持合龍間隙穩(wěn)定待溫度穩(wěn)定后重新開始施工5.3.2結(jié)構(gòu)失穩(wěn)處理當(dāng)監(jiān)測到梁體位移超過預(yù)警值（±5mm）時：立即啟動應(yīng)急壓重系統(tǒng)（儲備200t壓重）調(diào)整吊架吊桿拉力，限制變形發(fā)展檢查臨時鎖定裝置，必要時增設(shè)加固措施分析變形原因，制定專項處理方案六、質(zhì)量安全保證措施6.1質(zhì)量保證體系原材料控制：鋼材、焊材進場需提供質(zhì)量證明書，并按規(guī)定進行力學(xué)性能復(fù)試工序控制：實行“三檢制”（自檢、互檢、專檢），每道工序驗收合格后方可進入下道工序焊接質(zhì)量：成立焊接QC小組，對焊接參數(shù)進行實時監(jiān)控，留存焊接記錄測量控制：建立三級復(fù)核制度，測量成果需經(jīng)技術(shù)負責(zé)人審核簽字6.2安全保證措施6.2.1高空作業(yè)防護設(shè)置雙層防護平臺，滿鋪腳手板，外側(cè)設(shè)1.2m高防護欄桿及18cm高擋腳板作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶，使用防墜器設(shè)置安全通道，寬度不小于1.2m，配備應(yīng)急照明6.2.2吊裝安全吊裝前進行設(shè)備檢查及試吊，吊具使用前進行1.5倍額定荷載靜載試驗吊裝區(qū)域設(shè)置警戒區(qū)，半徑15m，配備專職安全員風(fēng)力≥6級時停止吊裝作業(yè)，已吊裝構(gòu)件采取臨時固定措施6.2.3焊接安全焊接作業(yè)區(qū)配備8kg干粉滅火器，每10m設(shè)置1組氣瓶間距≥5m，距明火≥10m，設(shè)置防曬棚作業(yè)人員配備焊工專用防護用品，設(shè)置接火斗防止火花墜落七、施工進度計劃7.1關(guān)鍵線路吊架安裝（5d）→臨時鎖定（3d）→鋼箱梁吊裝（1d）→精調(diào)（1d）→焊接（3d）→體系轉(zhuǎn)換（2d）→吊架拆除（2d），總工期17d。7.2進度保障措施配置2套焊接設(shè)備，實行兩班制作業(yè)（每班12h）提前儲備3套臨時鎖定裝置，避免材料供應(yīng)延誤與氣象部門建立專項聯(lián)系機制，提前72h獲取精確天氣預(yù)報制定進度預(yù)警機制，當(dāng)關(guān)鍵線路延誤≥2d時，啟動趕工措施（增加作業(yè)人員、調(diào)整工序銜接）八、環(huán)境保護措施噪聲控制：夜間22:00至次日6:00禁止進行焊接、切割等強噪聲作業(yè)，必要時設(shè)置聲屏障揚塵控制：施工現(xiàn)場裸土覆蓋率100%，運輸車輛必須加蓋篷布，出場前沖洗輪胎焊接煙塵處理：在焊接作業(yè)點設(shè)置移動式煙塵凈化器，收集效率≥90%廢棄物處理：焊渣、廢焊條等危險廢棄物分類存放，交由有資質(zhì)單位處置水土保持：設(shè)置沉淀池（三級，總?cè)莘e50m3），施工廢水處理達標(biāo)后排放九、驗收標(biāo)準(zhǔn)與流程9.1驗收標(biāo)準(zhǔn)項目允許偏差檢驗方法合龍段軸線偏差±3mm全站儀測量頂面高程±2mm水準(zhǔn)儀測量接縫錯邊量≤1mm塞尺檢查焊接外觀質(zhì)量符合GB50205-2020Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)目測+放大鏡無損檢測UTⅠ級，MT