抗拉拔鋼箱梁施工方案一、工程概況1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)本項(xiàng)目為城市快速路跨線橋工程，主橋采用單箱三室等截面鋼箱梁結(jié)構(gòu)，跨徑組合為（50+80+50）m，全橋總長180m。鋼箱梁頂寬22.5m，底寬15.0m，梁高3.5m，腹板厚度20-28mm，頂板厚度16-20mm，底板厚度14-18mm。鋼材采用Q355qD低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，設(shè)計(jì)抗拉拔承載力不小于2500kN，抗剪強(qiáng)度不小于345MPa。1.2工程地質(zhì)條件橋位處地質(zhì)勘察顯示，場地土層分布為：①素填土（厚0.5-1.2m）→②粉質(zhì)黏土（厚2.5-4.8m，地基承載力特征值180kPa）→③中風(fēng)化石灰?guī)r（厚層狀分布，地基承載力特征值3000kPa）。地下水位埋深6.8-8.2m，對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。1.3施工重難點(diǎn)大節(jié)段鋼箱梁工廠加工精度控制（軸線偏差≤2mm，板件垂直度≤1/1000）現(xiàn)場吊裝過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性保障高強(qiáng)度螺栓連接節(jié)點(diǎn)的抗拉拔性能達(dá)標(biāo)多工序交叉作業(yè)的安全協(xié)調(diào)管理二、施工總體部署2.1施工區(qū)段劃分將鋼箱梁工程劃分為3個施工段：工廠加工區(qū)（負(fù)責(zé)鋼構(gòu)件下料、焊接、涂裝）現(xiàn)場拼裝區(qū)（設(shè)置2個臨時拼裝胎架，尺寸30m×15m×1.2m）吊裝作業(yè)區(qū)（劃分主吊區(qū)、輔助吊區(qū)、材料堆放區(qū)）2.2施工流程規(guī)劃graphTDA[材料進(jìn)場檢驗(yàn)]-->B[鋼板預(yù)處理]B-->C[數(shù)控切割下料]C-->D[部件組裝]D-->E[焊接作業(yè)]E-->F[無損檢測]F-->G[涂裝施工]G-->H[工廠預(yù)拼裝]H-->I[運(yùn)輸至現(xiàn)場]I-->J[現(xiàn)場吊裝]J-->K[高強(qiáng)度螺栓連接]K-->L[橋面系施工]L-->M[竣工驗(yàn)收]2.3資源配置計(jì)劃機(jī)械設(shè)備：250t汽車吊1臺、150t履帶吊1臺、數(shù)控等離子切割機(jī)2臺、門式埋弧焊機(jī)4臺、三維坐標(biāo)測量儀1臺、扭矩扳手（500-3000N·m）8套人力資源：鋼結(jié)構(gòu)工程師3人、焊接質(zhì)檢員2人、持證焊工15人、起重工6人、測量工4人材料供應(yīng)：Q355qD鋼板（舞鋼產(chǎn)）、10.9級高強(qiáng)度螺栓（大六角頭型）、環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度80μm）、氯化橡膠面漆（干膜厚度60μm）三、主要施工方法3.1工廠加工制作3.1.1鋼板預(yù)處理采用拋丸除銹工藝（Sa2.5級），表面粗糙度控制在50-85μm。預(yù)處理后2小時內(nèi)完成車間底漆涂裝（環(huán)氧富鋅底漆，干膜厚度20μm）。對鋼板進(jìn)行超聲探傷檢測，Ⅰ級焊縫合格率需達(dá)到100%。3.1.2構(gòu)件加工下料切割：采用數(shù)控等離子切割，切割面垂直度偏差≤0.05t（t為板厚），相鄰邊夾角偏差≤±15'。U肋、橫隔板等異形構(gòu)件采用三維數(shù)控彎板機(jī)加工。部件組裝：在鋼平臺上采用胎模定位組裝，使用液壓千斤頂（50t級）進(jìn)行微調(diào)，組裝偏差控制：腹板垂直度≤1mm/m，隔板間距±2mm，對角線差≤3mm。3.1.3焊接工藝焊接方法：主焊縫采用門式埋弧焊（焊接電流500-600A，電壓32-36V，焊接速度35-45cm/min），角焊縫采用CO?氣體保護(hù)焊（焊絲ER50-6，直徑1.2mm）焊接順序：遵循"對稱施焊、由中間向兩邊"原則，先焊熔透焊縫，后焊角焊縫；先焊縱向焊縫，后焊橫向焊縫焊后處理：采用電加熱法進(jìn)行消應(yīng)力處理（加熱溫度250-300℃，保溫時間1.5h），并用角向磨光機(jī)進(jìn)行焊縫打磨3.2現(xiàn)場吊裝施工3.2.1吊機(jī)選型與站位主吊選用250t汽車吊（主臂長42m，工作半徑12m時額定起重量85t），輔助吊選用150t履帶吊。吊機(jī)站位處地基處理采用20cm厚C30混凝土硬化+2層300g/m2土工格柵，地基承載力經(jīng)檢測≥250kPa。3.2.2吊裝分段劃分鋼箱梁共劃分為12個吊裝節(jié)段，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長15m，重約65t；邊跨節(jié)段長12.5m，重約52t。吊點(diǎn)設(shè)置在腹板與橫隔板交匯處，每個節(jié)段設(shè)4個吊點(diǎn)，吊耳采用30mm厚Q355qD鋼板制作，與梁體采用全熔透焊接。3.2.3吊裝施工步驟試吊作業(yè)：將鋼箱梁吊離地面30cm，靜置10分鐘檢查吊機(jī)穩(wěn)定性、吊具受力情況，測量吊點(diǎn)處彈性變形量（控制值≤2mm）提升就位：以0.5m/min速度勻速提升，當(dāng)梁體高于支座30cm時停止，進(jìn)行平面位置微調(diào)（采用全站儀三維定位，偏差≤5mm）臨時固定：每個節(jié)段設(shè)置8個臨時固結(jié)裝置（采用20mm厚鋼板制作的限位器），安裝臨時支座（砂箱式，承載力500t）精確調(diào)位：使用液壓千斤頂（100t級）進(jìn)行高程調(diào)整，支座四角高差控制≤2mm，軸線偏差≤3mm3.3節(jié)點(diǎn)連接施工3.3.1高強(qiáng)度螺栓施工螺栓選型：M24×60高強(qiáng)度螺栓（10.9級），摩擦面處理采用噴砂后生赤銹工藝（抗滑移系數(shù)≥0.45）安裝工藝：初擰：采用扭矩扳手施擰至終擰扭矩的50%（初擰扭矩380N·m）終擰：間隔30分鐘后進(jìn)行終擰，終擰扭矩760N·m，轉(zhuǎn)角法控制（終擰轉(zhuǎn)角60°±3°）檢查：采用扭矩復(fù)擰檢查，抽檢數(shù)量10%，允許偏差±10%質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：螺栓絲扣外露2-3扣，不得在雨中作業(yè)，摩擦面不得有油污、浮銹3.3.2焊接連接施工現(xiàn)場連接焊縫主要包括：環(huán)向?qū)雍缚p（坡口形式V型，鈍邊2mm，間隙3mm）縱向角焊縫（焊腳尺寸8-12mm，根據(jù)板厚確定）焊接完成后24小時內(nèi)進(jìn)行UT探傷（Ⅰ級焊縫）和MT探傷（Ⅱ級焊縫），合格率需達(dá)到100%。四、抗拉拔專項(xiàng)施工措施4.1抗拔錨栓施工在鋼箱梁與墩柱連接部位設(shè)置抗拉拔錨栓，采用M36×1200mm高強(qiáng)度精軋螺紋鋼（PSB830級），單根設(shè)計(jì)抗拔力≥500kN。施工要點(diǎn)：鉆孔直徑42mm，孔深1250mm，垂直度偏差≤1°采用無收縮灌漿料（抗壓強(qiáng)度≥80MPa）進(jìn)行孔道灌漿張拉控制應(yīng)力1000MPa，分3級張拉（30%→70%→100%）4.2抗拔性能檢測檢測數(shù)量：每200套錨栓抽檢1組（3根）進(jìn)行現(xiàn)場拉拔試驗(yàn)試驗(yàn)方法：采用分級加載法，每級加載值為設(shè)計(jì)值的20%，持荷10分鐘，最終加載至1.2倍設(shè)計(jì)值并持荷30分鐘合格標(biāo)準(zhǔn)：錨栓無塑性變形，荷載-位移曲線呈線性關(guān)系，殘余變形量≤1.5mm4.3節(jié)點(diǎn)構(gòu)造加強(qiáng)措施在錨栓周圍設(shè)置環(huán)形加勁肋（厚度20mm，寬度150mm）支座墊石采用C50鋼筋混凝土，配置Φ16mm@100mm雙向鋼筋網(wǎng)鋼箱梁底板與支座接觸部位設(shè)置30mm厚不銹鋼滑板（摩擦系數(shù)≤0.03）四、質(zhì)量控制措施4.1加工精度控制測量控制網(wǎng)：建立二級測量控制網(wǎng)，平面位置中誤差≤2mm，高程中誤差≤1mm胎架精度：拼裝胎架采用型鋼焊接結(jié)構(gòu)，設(shè)置可調(diào)支撐（調(diào)節(jié)精度±0.5mm），定期進(jìn)行沉降觀測（每周1次）焊接變形控制：采用反變形法（預(yù)變形量3-5mm）、剛性固定法（使用夾具固定）、合理焊接順序等綜合措施，焊后變形量控制：縱向收縮≤L/10000，橫向收縮≤B/20004.2材料質(zhì)量控制鋼材進(jìn)場驗(yàn)收：每批鋼材需提供質(zhì)量證明書，進(jìn)行力學(xué)性能（屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率）和化學(xué)成分分析，低溫沖擊試驗(yàn)（-40℃，沖擊功≥34J）焊接材料管理：焊條、焊絲、焊劑需按規(guī)定進(jìn)行烘焙（E5015焊條烘焙溫度350℃，保溫1h），存入80-100℃保溫筒內(nèi)隨用隨取螺栓性能檢測：每批高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行扭矩系數(shù)測試（5套/批），扭矩系數(shù)允許偏差±10%4.3工序質(zhì)量驗(yàn)收工序名稱檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法鋼板切割切割面平面度≤0.05t且≤2mm用2m靠尺檢查構(gòu)件組裝腹板垂直度≤h/2000且≤3mm吊線錘檢查焊接質(zhì)量焊縫余高0-3mm焊縫檢驗(yàn)尺吊裝就位軸線偏差≤5mm全站儀測量螺栓連接終擰扭矩±10%設(shè)計(jì)值扭矩扳手檢查五、安全文明施工5.1高空作業(yè)安全措施設(shè)置雙層防護(hù)網(wǎng)（兜底網(wǎng)+防護(hù)欄桿），防護(hù)欄桿高度1.2m，橫桿間距0.6m作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶（抗拉力≥15kN），使用防墜器（墜落距離≤1.5m）高空作業(yè)平臺采用定型化操作平臺（尺寸2m×1.2m），腳手板滿鋪且固定牢固，荷載限值2kN/m25.2吊裝作業(yè)安全控制吊裝前編制專項(xiàng)施工方案并組織專家論證，設(shè)置吊裝警戒區(qū)（半徑20m），配備專職安全員吊具、索具使用前進(jìn)行檢查（鋼絲繩安全系數(shù)≥6，卸扣安全系數(shù)≥4），定期進(jìn)行無損檢測（每半年1次）惡劣天氣（風(fēng)速≥10.8m/s、暴雨、能見度<100m）停止吊裝作業(yè)5.3消防安全管理施工現(xiàn)場設(shè)置消防通道（寬度≥4m），配備ABC干粉滅火器（每50m2配置2具5kg滅火器）焊接作業(yè)辦理動火許可證，設(shè)置接火斗（防火棉布+巖棉墊），配備看火人油漆、稀料等易燃物品設(shè)置專用庫房（與作業(yè)區(qū)距離≥30m），通風(fēng)良好，設(shè)置防爆燈具六、施工進(jìn)度計(jì)劃6.1關(guān)鍵線路工期材料采購及加工準(zhǔn)備：20天鋼箱梁工廠加工：60天（含預(yù)拼裝）運(yùn)輸及現(xiàn)場吊裝：30天（每日2個節(jié)段）節(jié)點(diǎn)連接及體系轉(zhuǎn)換：25天橋面系施工：20天總工期控制：155日歷天6.2進(jìn)度保障措施采用BIM技術(shù)進(jìn)行4D進(jìn)度模擬，每周召開進(jìn)度協(xié)調(diào)會工廠加工與現(xiàn)場吊裝平行作業(yè)，設(shè)置2個加工班組（日產(chǎn)量≥2個節(jié)段）備用2套關(guān)鍵設(shè)備（數(shù)控切割機(jī)、焊接電源），防止設(shè)備故障影響進(jìn)度材料儲備量滿足15天連續(xù)施工需求，建立應(yīng)急供應(yīng)商名錄七、應(yīng)急預(yù)案7.1吊裝失穩(wěn)應(yīng)急處置預(yù)警機(jī)制：設(shè)置超載報(bào)警器（報(bào)警值為額定荷載的90%），實(shí)時監(jiān)測吊機(jī)支腿沉降（監(jiān)測頻率1次/10分鐘）應(yīng)急措施：立即停止吊裝作業(yè)，啟動備用吊機(jī)（150t履帶吊）進(jìn)行卸載，采用纜風(fēng)繩（直徑20mm鋼絲繩）臨時固定，組織專家評估結(jié)構(gòu)安全性7.2焊接質(zhì)量事故處理對不合格焊縫進(jìn)行標(biāo)識，采用碳弧氣刨清除缺陷（清除范圍擴(kuò)展至缺陷外50mm），重新焊接后進(jìn)行100%無損檢測建立焊縫返修臺賬，同一部位返修次數(shù)不得超過2次，第二次返修需制定專項(xiàng)方案7.3自然災(zāi)害應(yīng)對臺風(fēng)預(yù)警時，對已吊裝鋼箱梁采用纜風(fēng)繩固定（每個節(jié)段4道纜風(fēng)繩，對稱布置），吊機(jī)起重臂收回并錨固暴雨天氣后，對腳手架、塔吊基礎(chǔ)進(jìn)行沉降觀測，地基承載力重新檢測合格后方可復(fù)工八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程8.1驗(yàn)收依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50205-2020）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ2-2008）8.2驗(yàn)收程序分項(xiàng)工程驗(yàn)收：包括原材料驗(yàn)收、構(gòu)件加工驗(yàn)收、焊接工程驗(yàn)收等，由監(jiān)理工程師組織分部工程驗(yàn)收：鋼箱梁安裝完成后，由建設(shè)單位組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位進(jìn)行驗(yàn)收竣工驗(yàn)收：全橋完工后，進(jìn)行荷載試驗(yàn)（靜載試驗(yàn)：加載至設(shè)計(jì)荷載的1.05倍；動載試驗(yàn)：測試自振頻率、沖擊系數(shù)）8.3驗(yàn)收資料要求鋼材、焊接材料、高強(qiáng)度螺栓