保通条件下城市主干道钢箱梁吊装施工组织
王平
中铁十四局集团第一工程发展有限公司 山东省日照市 邮编 276826
摘 要 随着城市道路建设的快速发展,城市快速路路网密度日益增大,交叉日益增多,新建、改扩建道路将对原有道路的通行产生一定
[1]
干扰,为保证原有道路的通行,安全管理及施工管理难度增大
。本文介绍了呈贡 42 号路项目上跨城市主干道钢箱梁吊装的施工组织,通
过吊装方案、保通方案的优化,生产制度的调整,充足的施工准备,完善的安全保障措施等施工组织措施,对保通条件下项目施工组织管 理具有很好的促进和借鉴作用。
关键词 保通 钢箱梁 施工组织
Hoisting Construction Organization of Steel Box Girder of Urban Main Road Under The Condition of Guaranteeing Traffic
Wang Ping
(No.1 Engineering Developmentco., LTD . Of China Railway 14th Bureaugroup ,Rizhao Shandong 276826,China)
Abstract With the rapid development of urban road construction, urban expressway road network density increasing, cross, a total path will produce certain interference of the original road, in order to guarantee the original road traffic, safety management and construction management harder [1]this paper introduces the chenggong 42 road projects across the city's main steel box girder hoisting construction organization, via lifting scheme bao tong scheme optimization, the adjustment of the production system, plenty of construction preparation, construction measures such as improved security measures, and preserved under the condition of project construction organization and management have very good promotion and reference.
Keywords The condition of guaranteeing traffic; Steel box girder; Construction organization.
1 工程概况
(1)呈贡42号路(黄马高速呈贡南立交连接 线)施工总承包项目位于昆明市呈贡区,是连接呈 贡东外环和黄马高速的快速连接线,是昆明南火车 站区域对外衔接通道,是呈贡新区对外东南出口, 终点设四条匝道与城市Ⅰ 级主干道梁王路互通。 梁王路作为昆明市呈贡区南侧对外运输车辆的必经 之路,车流量大,运量大,新线施工时必须要保证 既有主干道的通行,施工干扰多,安全管理和施工 难度极大。
(2)梁王路道路红线宽度60m(主要交叉口 予 以 拓 宽 ) 。 横 断 面 为 “ 4m 人行道 +7m 辅道
+4.75m绿化带+11.75m主道+5m中央分隔带+11.75 主道+4.75m绿化带+7m辅道+4m人行道”。在梁王 路互通范围内,东侧为规划绿地,西侧为昆明理工 大学校园。
(3)经过项目部前期的施工目前已进入交通 运输管理部门审批通过的保通方案实施的第二阶段
(如图1),所有基础及下部结构已施工完成,同 时靠梁王路西侧现浇箱梁已完成,剩余A匝道1#桥 第四联钢箱梁,第五联现浇箱梁,B匝道桥第一联 现浇箱梁,第二联钢箱梁未施工。
图 1 保通方案实施第二阶段
①B匝道桥第一联0#-2#墩上跨梁王路中央分 隔带东侧辅路;
②B匝道桥第二联2#-3#墩上跨梁王路东测主
路;
③B匝道桥3#-4#墩及A匝道1#桥10-12#墩上跨
梁王路西侧主路及辅路(如图2)
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图 2 钢箱梁吊装前施工环境
2 施工方案优化
2.1 方案概述
( 1 ) A匝道 1# 桥第四联钢箱梁设计跨径为
32+33.5m , B 匝 道 桥 第 二 联 钢箱梁 设计 跨径 为
23.5+38+23.5m。
(2)钢箱梁吊装采用支架拼装法,B匝道桥 共分40节段(如图3),第一跨2#-3#墩分为3个节 段,需要安装2排临时支墩,梁端浇筑完配重铁砂 混凝土后拆除临时支墩。
图 3 B 匝道桥钢箱梁梁段平面布置图
2.2 方案优化
(1)原设计保通方案需完成梁王路西侧钢箱 梁,即A匝道1#桥10#-12#墩,B匝道桥3#-5#墩后 实施保通方案第三阶段(如图4),再施工B匝道 桥2#-3#墩钢箱梁、B匝道桥第一联现浇梁及A匝道 1#桥第五联现浇梁,但为了保证业主、公司要求 完成剩余所有现浇梁的节点工期目标,B匝道第一 联现浇梁必须同时施工,合理化修改优化吊装方 案,先吊装B匝道桥2#-3#墩第一跨,同时为避免1 节段至3节段拼接处支墩对现有道路通行的影响, 达到“止堵”的终极目标[2],1、2、3节段采用 整体吊装法,先在临近区域拼装后,整体吊装就 位。临时更改至保通方案第三阶段,封路1天,然 后恢复交通至保通方案第四阶段(如图5),可保 证B匝道第一联现浇梁与后续钢箱梁吊装同时施 工。
3 施工组织和安全管理
3.1 总体施工步骤
步骤一:现场场地处理,施工2#-3#墩钢箱梁 时改道1天,布置安全防护及交通警示标志。
步骤二:现场测量放线,安装B匝道的临时支
架。
步骤三:B匝道桥1—3节段箱体现场胎架法拼 装焊接。
步骤四:B匝道桥1—3节段整体吊装,恢复现
场。
3.2 钢箱梁生产驻场制度
(1)为保证按照既定施工方案施工,需保证 B匝道桥第1、2、3节段及时运输至施工现场,钢 箱梁加工场三班倒进行生产,沟通协调施工单位、 监理单位、第三方检测单位实行驻场制度,保证钢 箱梁场内生产的报验,焊缝、粗糙度(如图6)、 漆膜厚度(如图7)检测等工作及时有效。
图 6 钢箱梁喷砂除锈粗糙度检测、焊缝超声波探伤检测
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图 7 钢箱梁漆膜厚度检测
3.3 施工准备
3.3.1 场地、道路准备
根据现场勘查,现场地势宽阔,场地平整, 施工条件较好。运输车辆与吊车施工场地按钢箱梁 一侧20m宽考虑,吊车站位分置于钢箱梁两端(如 图8);部分超长超宽构件的运输需提前上报运输 计划,根据施工时间提前谋划占地面积和占地时 间,规划运梁车辆运输路线。
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图 8 吊车站位平面布置图
3.3.2 施工机具设备及材料准备
(1)起重机、吊耳、钢丝绳、卸扣必须受力 验算通过并检验完好,临时墩、脚手架、安全网等 搭设符合规范要求并检查合格;电焊机、氧气乙炔 气体、空气压缩机、碳刨机、焊条烘箱及相应的管 路、皮带、工具等准备齐全并检查合格。
(2)B匝道桥第一跨1—3节段整体吊装重量 为 144t , 使用两台吊车抬 吊, 单台吊车吊重在 72t,取1.3安全系数起重量为92.6t,现场实际情况 吊车作业半径幅度在9m,经过查看吊车性能参数 表,选用2台300t汽车吊,配置140t配重,在9m工 作幅度起重能力在95t>92.6t,满足要求。
(3)B匝道桥第一跨3个节段相加144t,按
150t考虑,按8个吊耳平均分配单个吊耳承受力为
18.75t。吊耳承受力加放2倍安全系数为37.5t,则 单个吊耳按40t考虑,查吊耳通用标准中的吊耳尺
寸表,吊耳板材厚度为32mm,宽为380mm,高为
350mm,两侧增加16mm厚加劲板。
(4)把每个分段简化为一钢体,因钢体吊点 是对称布置,钢丝绳与水平夹角按60°考虑,对 三种区间按照最重梁段重量计算受力分析如下:
重量按145t,取动载系数1.1,G=160。 单根钢丝绳L拉= 226.3KN(钢丝绳拉力) 根据钢丝绳破断拉力,Φ56mm钢丝绳,纤维
芯,公称抗拉强度为1870Mpa,查《五金手册》, 其破断Fg=1940KN。
钢丝绳安全系数K=8.56 钢丝绳安全系数范围取 5 ~ 8 间,吊装选用
Φ56mm钢丝绳规格符合要求。
(5)卸扣选用 通过以上计算,钢梁吊装时单股钢丝绳所受
的最大拉力为226.3KN。则单个卸扣要求承受重量 为45.2t(2倍安全系数),查《一般起重D型和弓 型锻造卸扣》(GB/T25854-2010),选用起重量 50t卸扣。
3.3.3 劳动力准备
按照开工日期和劳动力计划,组织劳动力进 场,包括管理人员、起重工、指挥人员、起重机操 作人员、运梁车驾驶员、装配工、电焊工、打磨工 和辅助工、喷漆工等,同时对进场劳动力进行安 全、职业健康、环保及文明施工等方面的教育。
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3.4 现场施工组织
(1)钢箱梁运输至现场,在临近不影响通行 的区域采用胎架法对1、2、3节段进行拼装焊接后 整体吊装,胎架线性要求按照箱梁的实际横坡度、
纵坡、预拱度来设置,采用全站仪测量检查无误后 方可进行组装(如图9),B匝道前三段钢梁在工 地现场组拼焊接完成后采用两台300t汽车吊吊装。 全桥共设8个吊点,每个吊点采用50t卡环,直径 56mm钢丝绳整体吊装。
(3)各种机械操作人员和车辆驾驶员,必须 取得操作合格证,不准操作与其不相符合的机械, 不准将机械设备交无本机械操作证的人员操作,对 机械操作人员要建立档案,专人管理。
(4)指挥施工机械的作业人员,必须站在让 人瞭望到的安全地点并应明确规定指挥联络信号。
(5)钢丝绳使用时严格用手套或其他物件接 触钢丝绳。用钢丝绳掉重物时,人员远离钢丝绳。
(6)起重作业严格按照《建筑机械使用安全 技术规程》和《建筑安装工人安全技术操作规程》 规定的要求执行。
(7)配备架梁专用工具、劳动保护用具、安 全生产用具。
(8)设立明显的安全标志牌,确保对安全工 作要时刻警惕,防止麻痹大意,造成安全事故的发 生。
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图 9 钢箱梁现场拼装焊接
(2)吊装过程有专职安全员全程盯控,专业 人员指挥,指挥人员统一配备对讲机,各个路口配 有保通人员进行交通疏导。
(3)经过钢箱梁吊装方案、保通方案的优 化、交通导改及充分的准备工作、完善的安全保证 措施等施工组织,于2020年11月24日早10:30开始 进行钢箱梁的吊装,历时40分钟,成功的完成了钢 箱梁吊装施工(如图10)。
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图 10 保通条件下钢箱梁吊装现场航拍效果图
4 主要安全管理措施
(1)在占道施工前,首先将交通疏导方案报 交通管理部门批准,并与地方交通管理部门取得联 系,按要求设置交通标志标牌,并及时发布施工有 关公告,确保交通的安全和正常通行。
(2)按照《道路交通标志和标线》的规定, 在交通疏解街道和临时墩外侧设置足够的警示、指 示、方向标志,确保行车安全。
(9)统一号令、统一指挥,安排专职的人员 进行调度作业,确保吊装作业明晰有序。
(10)吊装前必须进行吊装设备的检查,确 保设备完好、状态优良。在起吊过程中,亦应随时 坚持检查,防止机具疲劳或工作超负荷等原因引起 事故发生。
(11)梁体起吊前,应对设备进行试运转2~3 次,确认钢丝绳无跳槽、设备无异常等,方可进行 正常施工。
(12)梁体在起吊、降落过程中,必须是保 持一定水平状态,防止滑落。
(13)梁在纵移、横移过程中,均需平稳、 缓慢地移动,设专人统一指挥。在安装时,应派专 人进行对点、起顶、落放。并及时对梁体的纵横向 倾斜度进行测量,防止梁体偏倒。
(14)梁体起吊后必须使用软绳牵引。
(15)使用钢丝绳吊装时,检查钢丝绳有无 断丝情况,吊耳焊接质量,并保持两吊索夹角不大 于120°。
(16)设置安全防护:施工前在胎架上设置 安全防护挡板和封闭式防坠落网,保证焊接和其他 作业时,焊渣不掉落,物体不坠落,避免伤及行人 和车辆。
(17)配备安全保通员:在道路上部结构吊 装期间,安排专人在桥下路口进行安全监控,指挥 疏导交通,使行人和车辆尽早离开吊装区域。
(18)设置安全警示标识:施工期间在桥下 两侧50m处明显位置设置安全警示牌。
(19)安全员、特殊工种人员持有有效的安 全员证和特殊工种操作证上岗。
(20)所有进入施工现场的人员必须戴好安 全帽,并按规定佩戴劳动保护用具。
(21)在梁上施工的人员均应栓好安全带, 并要稳固可靠。
(22)作业结束后必须关闭氧气瓶、旋紧安 全阀,并将使用设备放置在安全处,检查作业场 地,确认无火灾隐患,方可离场。
(23)气瓶及其附件、软管、气阀与割炬的 连接处应牢固,不得漏气;使用前和作业中应用皂 水检查,确认严密;严禁用明火检漏;气割胶管应 妥善固定,禁止与焊接电缆、钢丝绳等绞在一起。
(24) 作业中氧气瓶、乙炔瓶和割炬相互间 的距离不得小于10m;同一处有两个以上乙炔瓶 时,其相互间距不得小于10m;不能满足上述要求 时,应采取隔离措施;作业中不得手持连接胶管的 割炬爬梯、登高,胶管不得缠身;严禁割具对向 人、设备和设施。
(25)二氧化碳气体保护焊露天焊接时,应 设挡风屏板。
(26)焊接作业现场应按消防部门的规定配 置消防器材。
(27)焊接作业现场应通风良好,能及时排 除有害气体、灰尘、烟雾。
(28)焊接作业现场周围10m范围内不得堆放 易燃易爆物品,不能满足时,必须采取隔离措施。
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图 11 钢箱梁吊装前钢丝绳、吊耳检查
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图 12 钢箱梁吊装过程软绳牵引
5 效果与分析
经过1d的施工,实现了B匝道钢箱梁第一跨三 个节段整体吊装,避免了占道施工,节约工期25 天,为B匝道桥第一联现浇梁施工提前开工奠定了 基础。为节点工期的实现提供了保证,也为后续钢 箱梁施工的顺利进行提供了保证。通过以上施工组 织的调整,实现了预定计划目标,未发生安全事 故,可为同类工程施工提供参考。
6 结语
上跨城市主干道,保通情况下新建道路根据 项目现场路况情况、工期、实施难度等实际情况, 因地制宜的根据方案比较,综合比选确定适合项目 的实施方案,合理的施工方案,完备的施工组织, 对减少原有道路的运营干扰,保证原有道路的畅 通、减少社会负面影响、同时对项目平行施工、节 约工期、降低成本等方面都有着重要的意义。
参考文献
[1] 黄志才,潘丹,张焱发. 鄂东长江大桥接线工程枢纽 互通段的保通设计方案[J]. 中外公路,2012(5): 281-285.
[2] 王定军. 高速公路保通保畅能力提升策略[J]. 中国公 路,2019(16):116-117.