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XX至XX港区公路XX枢纽工程SFHT-1合同段（G匝道、H匝道钢箱梁）施工组织设计中铁XX集团第X工程有限公司二〇〇五年十二月十九日XX至XX港区公路XX枢纽工程SFHT-1合同段G匝道、H匝道钢箱梁施工组织设计XX至XX港区公路XX枢纽工程SFHT-1合同段包括上跨沪宁高速的主线桥、G匝道桥、H匝道桥三座桥梁。其中主线桥跨越沪宁设计为4×30m预制组和小箱梁，H匝道桥、G匝道桥跨沪宁均设计为钢箱梁。G匝道桥钢箱梁采用20+32+34+25四跨一联，H匝道桥钢箱梁采用28+34+34+28四跨一联，钢箱梁由专业厂家负责在厂内将主梁分段加工制作，然后运输至工地现场在钢管支墩上分段拼装，G匝道、H匝道钢箱梁的安装严格按照《两阶段施工图设计》第二册（第七分册）S5-4-7-51中的安装方法组织施工，最后完成钢箱梁桥面系施工。一、工程概况XX枢纽互通式立体交叉钢箱梁位于XX市东南郊XX镇朱家湾境内，分G匝道桥及H匝道桥两座，G匝道钢箱梁主梁采用20m+32m+34m+25m四跨一联的钢箱梁，H匝道钢箱梁主梁采用28m+34m+34m+28m四跨一联的钢箱梁。两座桥主结构总重量约为950吨。主梁横断面为单箱单室结构，“T”形截面，中部梁高1.8米，下部宽5.5米，顶面设6％单向横坡，上部两侧各设2.5米宽挑臂，上部总宽10.5米。腹板间距为5.5米。箱梁顶板厚14mm，底板厚12mm，腹板厚12mm。顶板下设T型加劲肋或板式加劲肋，竖腹板设板式加劲肋。为了改善箱内防腐条件，钢箱梁两端支点隔板均为全封闭构造，同时悬臂梁下翼缘之间也采用装饰板封闭。主梁立面两侧各设纵坡，G匝道桥左侧纵坡3.078%，右侧纵坡-4.000%，竖曲线半径1850米，竖曲线顶点位于本联箱梁中间，桥梁各孔跨分别设置2mm、9mm、11mm及6mm的拱度，拱度线型为圆曲线，起拱点中支点位于支点外1米处。H匝道桥左侧纵坡3.019%，右侧纵坡-2.744%，竖曲线半径3400米，钢箱梁位于右侧纵坡范围，桥梁各孔跨分别设置9mm、11mm、11mm及9mm的拱度，拱度线型为圆曲线，起拱点中支点位于支点外1米处。工厂制作时必须加以考虑。该两座钢箱梁总长分别为111米及124米，先在工厂内分段预制，再运至现场合拢成整段钢箱梁。二、技术标准1．《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-20002．《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-20043．《铁路钢桥制造及验收规范》TB10212-984．《钢结构工程施工及验收规范》GB/50205-20015．《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-916．《涂装前钢材表面锈蚀和除锈等级》GB/8923-887．《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB/11345-898．《焊接用钢丝》（GB1300-77）；9．《CO2气体保护焊用钢焊丝》（GB8110-87）；10．《低合金钢埋弧焊用焊剂》（GB12470-90）；11．《低合金钢焊条》（GB5118-95）；12．《金属和其他无机覆盖层、热喷涂、锌、铝及其合金》GB/T9793-9713．中交第二公路勘察设计研究院《两阶段施工图设计》（2005.12.5）三、钢箱梁的建造方案1．方案概述考虑到钢箱梁厂内制作能力、运输条件以及现场吊装能力，将G匝道钢箱梁分为9个箱形和18个挑臂节段，H匝道钢箱梁也分为9个箱形和18个挑臂节段。在工厂胎架上反装、预制各个节段，即以顶板为基准，先铺设顶板片段，再安装横隔梁板片段，最后安装腹板、底板片段。两座钢箱梁同时开工，分段制作完成后用平板车将厂内分段运输到施工现场在拼装支架上组装焊接成整体。由于该两座钢箱梁横跨沪宁高速，为保证整个沪宁高速公路车辆的行车安全，跨越沪宁高速施工时采用半幅封闭施工，半幅双向两车道通行交通方案，待半幅施工完毕，进行交通转换，进行另半幅封闭施工。现场拼装支架采用高支墩支架，吊装采用200吨汽车吊。根据现场支墩的进度情况及场地条件，我部拟从沪宁高速南半幅开始，逐步向北安装，详见图1《跨沪宁高速施工顺序图》。实际施工时需注意两座钢箱梁安装尽可能同步进行，力争把施工对高速公路的影响降至最低。考虑到支墩偏差，钢箱梁安装误差及温度影响，最后一段预留100mm拼装余量，待最终精确测量后割去合拢分段余量，进行合拢分段安装。最后进行护栏安装及箱梁表面油漆工作。2.节段划分根据工厂起重能力、运输条件，我部拟将G、H匝道两座钢箱梁分别按长度方向分成9个箱形和18个挑臂分段，详见图2《H匝道钢箱梁分段划分图》和图3《G匝道钢箱梁分段划分图》。该方案需上报业主及设计单位最终认可，确认后方可施工。根据上述方案，厂内制作的最大节段最大宽度5.9米，最大长度16.4米，总重量不超过45吨（扣除悬臂重量），箱梁分段面板、腹板、底板间工地接缝按要求错开120mm，详见图4《工地接缝示意图》。120底板腹板顶板120120腹板120图4工地接缝示意图3．片段划分根据本钢箱梁的结构特点，将每节钢箱梁划分为若干个平面片段，主要有顶板分片（顶板和T型加劲肋）、底板片段（底板和T型肋）、横隔梁片段（横隔板和加强筋）、腹板片段（腹板和加强筋）。制作时先在片段生产流水线上进行片段生产，然后在总装胎架上拼装成箱体，并进行预拼装。片段生产采用无余量制作，下料时应充分考虑焊接收缩量。4．运输厂内最大分段尺寸为5.9m（宽）×16.4m（长）×2.115m（高），属于超宽超长件。为确保钢箱梁安全运输到现场，我部特地对行车线路进行实地勘察，确定行进线路为：工厂→钱胡公路→312国道→XX→施工现场。经现场考察，除施工现场两侧便道局部拐弯处需作加宽、加固处理外，其余部分均能满足运输要求。四、施工工艺流程根据钢箱梁的结构特点，尺寸大小等设计要求，以及施工现场的各种条件，结合工厂的施工经验，编制如下工艺流程：消化图纸—→放样—→采购材料—→材料理化试验—→钢材预处理—→喷涂车间底漆—→焊接工艺评定—→片段焊接变形测试试验—→确定反变形—→下料—→制作胎架—→零部件加工—→拼装片段（顶板、底板、腹板片段）—→焊接—→检验—→上总装胎架拼装及厂内分段—→焊接—→检验—→划安装线—→安装吊耳—→脱胎架—→预拼装—→矫正局部变形—→喷砂除锈—→电弧喷铝—→喷涂封闭漆、中间漆及一道面漆—→运输至现场—→沪宁高速路基以下部分支架搭设—→吊装G9、G8分段及悬臂（H1、H2分段及悬臂）—→沪宁高速南侧封闭—→搭设南侧安装支架—→吊装分段G7～G5分段及悬臂（H3～H5分段及悬臂）—→检测调整—→焊接—→半幅落梁—→拆南幅支架—→沪宁高速交通转换（沪宁高速北侧封闭，交通转换至南幅）—→搭设北侧安装支架—→吊装分段G4～G2分段及悬臂（H6～H8分段及悬臂）—→检测调整—→焊接现场精确测量合拢缺口大小—→吊装合拢分段吊装分段G1分段及悬臂（H9分段及悬臂）—→检测调整—→焊接—→检验—→安装护栏—→拆除临时支架、恢复沪宁高速交通—→除锈、补漆—→喷涂最后面漆—→验收—→竣工交验。五、厂内制作工艺1．材料的采购、化验对于本工程中所采用的材质，需严格把好质量关，以保证整个工程的质量。所有材料进场前应及时将有关质保资料及复试资料提供给现场监理工程师。（1）钢材钢箱梁主要材料为Q345qD，采购钢材时，要求生产厂家必须提供材质证明书，写明钢材的炉批号、钢号、化学成分及物理性能。钢材进厂后，应检查钢材的质量保证书是否与钢材上打印的标记符合，钢材的规格尺寸允许偏差是否符合国标规定，并按同一炉批、板厚每10个炉（批）号抽验一组试件进行理化试验，根据国标GB/T714-2000规定核对钢材的各项指标，合格后方可使用，不合格拒绝接收。Q345qD化学试验检验：C、Si、Mn、S、P含量符合GB/T714-2000的规定。Q345qD物理试验检验：σb、σs、δ、弯曲、ψ、冲击韧性等力学性能。（2）油漆质检部门会同监理部门及业主对油漆进行质保书的核实，并按规定对油漆抽样样品进行检验，合格后方可使用。（3）焊条（丝）、焊剂焊条（丝）、焊剂进厂时，要求生产厂家提供质保书，写明焊条（丝）、焊剂的名称、型号、化学成分及物理性能，核对无误后方可使用。2．放样（1）钢箱梁的放样以1：1的比例在计算机放出各节点，放样时需考虑纵向竖曲线、预拱度以及横坡，核对所有构件的几何尺寸，列出下料清单作为后续加工生产的依据。对于形状复杂的零件可采用数控下料或制作加工样板，作为后续加工生产的依据。如发现差错需要更改，必须取得原设计人员签具的设计更改通知单，不得擅自修改。样板的宽度、长度允许偏差5.00.1，曲线样板上任意点偏距允许偏差为1.0mm。（2）放样时要加放加工余量（由于温度应力引起的），焊接收缩量。3．钢材预处理（1）钢材表面预处理前，必须将表面的灰尘污物等清除；（2）钢材表面经喷丸处理，按国标等级为sa2.5级执行，表面粗糙度应达到40～75μm；（3）喷涂无机硅酸锌车间底漆，干膜厚度为20μm。4．号料、下料（1）号料前，仔细检查钢料的牌号、规格、质量，确认无误、合格后，方可号料；（2）号料时根据下料清单和样板进行套料，尽可能节约材料，号料后作明显标记，号材外形尺寸允许偏差为±1mm；（3）下料：根据板厚和板长选择气割或机械剪切，横隔板上的纵肋缺口采用数控切割或靠模自动切割机切割。5．胎架制作工厂将分别制作两只胎架来保证钢箱梁的线型尺寸。其中G匝道钢箱梁的胎架尺寸为56m（长）×11m（宽）×0.65m（高）；H匝道钢箱梁胎架尺寸为45m（长）×11m（宽）×0.65m（高），具体尺寸参见图5。胎架材料采用20号工字钢和18号槽钢，使胎架具有足够强度和刚度。胎架型值（支撑高度）采用放样光顺后的型值，胎架上所划的线型与理论线型允许偏差为±2mm，胎架水平度不大于2mm，对角线之差不大于5mm。制作胎架时，先按厂内分段的型值制作厂内分段的胎架。在纵向、横向、高度方向打好网格线，接缝处打好洋冲线，装焊完毕后再按分段的型值修正胎架，在胎架上制作厂内分段，以此类推，在胎架上制作各个分段。6．零件加工零件加工需遵循以下原则：竖曲线及预拱度图5（1）结构部件的零件，原则上应采用气割切割，并优先考虑精密切割、仿形切割、数控切割、等离子切割等方法，手工切割只能用于次要零件或手工切割后还要进行加工的零件。（2）焊接表面和邻近焊缝表面不应有松散和很厚的氧化皮、漆皮、锈、潮气、油污或其他杂质，以免妨碍正常焊接作业或产生烟尘。（3）所有埋弧焊（包括角焊缝）被焊钢板表面，凡焊剂可能接触部位的浮锈，均应一律去除干净，以防浮锈混入焊剂中。（4）所有引弧板与熄弧板的表面，均应打磨，彻底去除氧化皮。引弧板及熄弧板一般应用相应的钢种。（5）零件边缘加工后，应无杂刺、渣、波纹；崩坑等缺陷应修磨匀顺，刨铣时应避免油污污染钢板。（6）零件和部件的矫正和弯曲：①零件和部件可采用机械冷矫正或热矫正；②采用热矫正法时，矫正温应控制在900℃以下；③经矫正的零部件表面不得有明显的凹痕或其它损伤，否则还需整形。（7）有磨光顶紧要求的杆件，端部必须铣头，并打磨尖角、毛刺。7．T形加劲肋的加工方法T形加劲肋采用焊接。工厂制作时，先用多头切割机按设计要求进行面板及腹板切割，装配定位后使用CO2半自动焊按设计要求进行T形贴角焊焊接。为减小焊接变形，所有的T形加劲肋组装焊接需在专用胎架上进行，焊接前采用专用夹具夹紧，焊接采用双数焊工对称施焊。T形加劲肋焊后在校直机上矫正焊接变形后用火工弯板的方法加工弧形弯度。8．顶板、底板片段的制作布置顶板片段装配作业线和施焊作业线各一条，制作时，将顶板平置于装配作业线上，以板中心定位，用螺旋压紧器将顶板压紧，依装配线所定尺寸进行划线，将加工好的T形肋反置于顶板上用靠模初定位，检查确认后，沿T形肋长度方向，顺沿靠模定位并进行定位焊，然后每移位700mm定位点焊一次，每次定位焊长度约40mm。完成装配后的顶板板片段，应松开压紧器，并将该片段转运至施焊作业线或存贮区，再进行后续片段的装配。将装配后的顶板片段平置于无余量反变形胎架上（见图6），靠模