预应力小箱梁吊装施工方案

预应力小箱梁吊装施工方案

1.编制依据

1.1编制依据

1.1.1、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（中华人民共和国住房和城乡建设部建质[2009]87号，2009年5月13日发布）；

1.1.2、《工程建设标准强制性条文》；

1.1.3、《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ46-2005； 1.1.4、《建筑机械使用安全技术规程》 JGJ33—2012； 1.1.5、《建筑施工安全检查标准》 JGJ59-2011；

1.1.6、《特种设备安全监察条例》（国务院令第373号）； 1.1.7、《建筑施工高处作业安全技术规范》 JGJ80—91； 1.1.8、《公路桥涵施工技术规范》（JTG\\TF50-2011）； 1.1.9、《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JG276—2012；

1.1.10、与本工程施工相关的国家现行法律、法规，其他技术标准、规程规范；天津市有关文件、规定等；

1.1.11、天津市外环线津涞道立交工程施工合同文件（包括招、投标文件、设计图纸等）。 1.2编制原则

本施工方案依据.项目合同、现场踏勘情况和我单位的类似工程施工经验和施工能力编制。

1.2.1、遵循与设计、规范和验标保持一致的原则。在：编写施工工艺时，严格按设计要求，认真执行现行本工程专用合同条款及施工技术规范和验收标准，确保工程质量达到业主要求。

1.2.2、坚持实事求是的原则。在制定专项施工方案时，根据我方施工经验和管理水平，坚持高起点、高标准、高质量、高效益，严格要求，严格管理，争创一流的指导方针，确保优质、安全、高效地完成施工任务，创造优质精品工程。

1.2.3、坚持施工全过程、全方位严格管理的原则。在每1道工序施工中，加大自检自查力度，严格执行监理工程师的指令，尊重并服从监理的意见，严格管理。

1.2.4、坚持专业化作业与综合管理原则。在工程组织实施过程中，以专业队为基

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本作业单元，充分发挥专业人员和设备的优势，同时采取综合管理手段合理调配，以达到整体优化的目的。

1.2.5、科学合理的施工方案，遵循技术先进可行、经济合理、安全可靠的原则。

2．工程概况

外环线津涞道立交桥工程位于西青区界内，位于污水河处。本项目的建设，对提高外环线津涞道交叉口的服务水平、加强中心城区与新城区的联系以及整治周边环境、改善城市景观，实现建设规划目标具有十分重要意义。

本桥梁工程位于津涞立交Z8匝道Z8-0#墩位南侧延伸处，与Z8匝道顺接。由于大沽排污河河道改造，河道距离原有津涞立交Z8-0#墩（已实施完毕）以及与其相接的台后填土路基（尚未实施）较近，该距离不能满足路基放坡要求，考虑到工程的安全性，在此处采取桥梁方案。

桥梁工程包括津涞立交Z8 匝道Z8-0#墩及其南侧Z8+1~Z8+4#墩位（16m+20*3m），共四跨桥梁。桥梁总面积为722 m2。

污水河

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桥梁总长 78.33m，起讫桩号为 Z4K0+229.803～Z4K0+308.133，共计12片全部采用预制简支变连续小箱梁结构。其中20m小箱梁9片，16m小箱梁3片，其中、20m边梁重量为62.22t，20m中梁重量为57.5t。16m边梁重量为50.7t，16m中梁重量为46.95t。 箱梁底到地面净高为：1m~3.9m。小箱梁顶设计为2%横坡，如下图所示：

2%

3.施工部署

3.1施工总体安排

为确保吊装工作顺利进行，应在安全、质量、进度等各方面都能达到理想状态，为此作如下部署：

3.1.1、编制小箱梁的吊装方案，并报相关单位审定批准。

3.1.2、、对审定后的吊装方案，在方案实施的施工准备和吊装过程中，必须严格执行。

3.1.3、、吊装前必须完成施工区域的场地清障工作。

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3.1.4、、吊装前准备好各类吊索具，并确认符合方案规定的要求。 3.2工期计划安排

计划Z8 匝道接长桥在2013年10月2日-3日吊装完成。 3.3人员配备

3.3.1、现场组织机构

根据项目特点和工程情况，桥梁工程施工设置技术负责人、物资、测量、并建立梁场试验室等相关部门，保证有效地进行现场施工管理。梁场主要工程技术和管理人员由项目部选派，抽调曾参与过国内大型工程建设、具有丰富施工经验、专业技术能力强、综合素质高的工程技术和管理人员承担预制小箱梁及架设施工任务，确保预制梁的施工质量及架设安全。见现场组织机构框图。

现场组织机构框图

项目经理：葛乔亮 总工程师：李汉平 生产经理：张勇 物资设备部 ： 彭国庆2 工程技术部：张勇 测量部：苑红军 质检部：张玮 安全部：范应升升 梁 体 预 制 施 工 队 梁 体 架 设 施 工 队 湿 接 缝 施 工 队

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.

3.3.2、管理人员岗位职责

根据工程实际情况和我公司以往施工经验，我项目部投入一批现场工作经验丰富、业务能力强、技术过硬的专业技术人员。具体管理人员见“拟投入管理人员一览表”

拟投入工程管理人员一览表

序号 1 2 3 4 5 6 7 姓名 葛乔亮 李汉平 张勇 宋杨 苑红军 范应升 张玮 职务 项目经理 项目总工 副经理 试验室主任 测量队长 安全 质检 负责事项 全面负责工程施工 负责工程技术 负责工程生产与协调 负责工程试验与材料检测 负责工程测量 负责桥梁工程现场安全管理 负责工程技术 3.3.3、吊装施工班组岗位职责

在吊装施工作业时，施工班组人员必须有明确的岗位分工和岗位职责。各岗位作业人员必须遵守纪律，坚守岗位，服从指挥，各负其责。岗位分工和指责见表所示。

设备吊装岗位职责表 序号 岗位名称 岗位职责 人数 备注 1 2 3 4

执行吊装总指挥的命令，具体指挥设备吊装吊装指挥 全过程工艺操作直至设备顺利就位。随时向吊装总指挥通报吊装情况。 执行吊装指挥的命令，准确、平稳操作吊车吊车机组 并由专人观察吊车地基情况。 监测 机动组 监测吊车吊钩的垂直度并及时向吊装指挥报告。 执行命令，传递信息，排除故障，协助就位。 1 4 2 9 高级起重工 司机4人 测量员 起重工 5

3.4机械设备准备

表3.4-1机械设备准备情况一览表

序号 1 2 设备名称 吊车 运输平板车 型号 130t 80 单位 辆 辆 数量 2 2 备注 4．施工准备 4.1技术准备

4.1.1、检查盖梁跨径是否符合要求，支座高程要符合设计，盖梁抗震挡内尺寸是否符合要求。预制梁长宽高是否符合要求，平整度顺直度是否符合要求。

4.1.2、桥台台帽、盖梁、支座垫块等养护期达到设计及规范要求，且验收合格。 4.1.3、小箱梁砼养护期达到吊装要求，小箱梁各预埋件进行清理，小箱梁顶面清扫干净，弹出小箱梁吊装的中心线，确定吊装的顺序。

4.1.4、按照图纸放出每块小箱梁的边线及橡胶支座位置，安装时保证其位置准确。由于进行体系转换，需要安装临时支座。临时支座按设计尺寸，每片梁一端设置2个临时支座。临时支座采用砂箱内设圆柱砼块，砂箱采用无缝钢管制成，其高度根据梁底标高和盖梁顶标高确定。砂筒里砂在装砂前将其炒干后再进行灌装。安装时，在盖梁上定好位，将基层打磨平整。调整好砂筒标高，将砂筒安装就位保证预制梁架设上去后梁底高程和永久支座高程一致。 （见下图）

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临时支座C50圆柱抗压面积为80384m2

承受荷载为4726KN，小箱梁单点荷载为155.5 KN。4726>155.5KN。 C50圆柱承受荷载满足要求。

4.1.5、准备好控制伸缩缝的木板，保证伸缩缝宽度一致。

4.1.6、在整个施工过程中，要注意对成品和半成品（如：土路基、小箱梁、台帽、盖梁等）的保护，吊装时抗震挡块处很容易被碰坏，吊装时准备部分木楔缓冲其撞击力。

4.1.7、在吊装施工作业前，对施工班组作业人员进行安全、技术交底工作，确保梁板吊装施工安全及质量。 4.2施工现场准备

4.2.1、确定梁运输的行驶路线，对施工便道进行维修、加固处理，确保梁体运输

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过程中的安全及质量。机械行驶及作业时，应与桥台保持不小于1m的距离。

4.2.2、作为运输及吊装部位的路基，首先要根据梁体运输及吊装时的重量，计算出所需地基承载力.不满足的部位立即进行处理，以满足要求为止，保证运输及吊装安全。其次在吊装时吊车支脚用203153150cm厚垫木加钢板(1m31m30.02m)，来分散支脚支撑点应力。 4.3施工机械准备

4.3.1、按施工方案要求进场规定型号的吊车，进场时提供吊车的合格证、特殊操作工人的证件等相关检测证书。并做好吊机的进场检验工作，确保起重机械各项性能良好。

4.3.2、清除吊机转臂空间范围内障碍物，并用警示彩带设定警戒区域，非吊装施工人员严禁靠近。

4.3.3、吊装前将起重机械试运转一次，观察各部分及操作系统有无异常，并检查所有起重机具钢丝绳、卡环、吊钩等是否安全，符合要求后才使用。

5．机具选择

5.1作业吊车

考虑本桥共有12片小箱梁，根据吊装地点.拟选用汽车吊吊装施工。所有桥梁跨间均已做地基处理，地质条件较好，经处理后能满足汽车吊施工要求。本工程为全幅吊装，小箱梁最大重量为64.2t。小箱梁的吊装采用二台130T汽车吊进行吊装。

5.2、作业吊车的选择

1、以20m后张小箱梁边板为验算对象

20米边板的所用混凝土数量为：C50砼23m3，按砼单位重量2.5t/m3计算， G砼=23*2.5=57.5t

20米箱梁的所用钢筋、钢绞线数量：钢筋：4215kg，钢绞线：499.3kg。 G钢=（4215+499.3）/1000=4.72t

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G=G砼+G钢=57.5+4.72=62.22t

（1）本工程20m梁采用双机抬吊机作业。（Q主+Q副）K≥Q1+Q2

根据设计图纸计算边梁最重按62.22吨，即Q1=62.22吨，考虑索具重量Q2＝2.0吨，K为起重机降低系数，取0.75。即：Q主+Q副≥64.22吨。

（2）起重高度计算 H≥H1+H2+H3+H4

式中H——起重机的起重高度(m)，停机面至吊钩的距离；

H1——安装支座表面高度(m)，停机面至安装支座表面的距离； H2——安装间隙，视具体情况而定，一般取0.2～0.3m； H3——绑扎点至构件起吊后底面的距离(m)；

H4——索具高度(m)，绑扎点至吊钩的距离，视具体情况而定。

取H1＝4米，H2＝0.2米，H3＝0.95米，H4取3米。选用起重机的起重高度H≥8.15米，起重高度取9m。

（3）起重臂长度计算： L≥(H+h0-h)/sinα 式中L——起重臂长度（m）；

H——起重高度（m）；

h0——起重臂顶至吊钩底面的距离（m）；

h——起重臂底铰至停机面距离（m），本工程取1m； α——起重臂仰角，一般取70°～77°，本工程取70°。 L≥(9-1)/sin(70°)=8.53米。

（4）吊车工作半径取9m，参考130吨汽车起重机起重性能表，可得（Q主+Q副）K≥Q1+Q2，即（45+45）30.75=67.5＞64.22,所有综合考虑（1）、（2）、（3）及起重机的工作幅度，选用两台130吨中联徐工汽车吊满足施工要求。

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130吨汽车起重机起重性能表

主臂起重量表——配重30吨 单位：吨 臂长m 幅度m 3 3.5 4 4.5 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

13 130 122 112 103 96 83 65 56 43 40 17.4 21.75 26.13 30.5 34.88 39.3 80 80 80 78 73.2 65 56 45 41 32 25 76.5 75.8 73 72 71 62.5 58 48 41 31.5 25 20 16.6 60 60 60 56 52 50 45 40 31 25 20 16.5 14 11.7 53 53 53 48 44 41 39 31 25 20 16.5 14 11.8 9.8 8.1 6.7 35 35 35 35 34 32 30 25.5 21 17.3 14.5 12.3 10.5 9.2 7.7 6.5 33 33 31.5 29 28.8 26.5 24.5 20 18 15.5 13 11.5 9 8 7 43.6 25 25 24.5 23.3 22 21 20 16.3 13 11.2 10 8.5 7.2 7 48 20 20 20 19 18 16.3 15.8 14 11.2 10 9 8 7.5 5.3索具选择，地基承载力计算

1、小箱梁重量计算

1、以20m后张小箱梁边板为验算对象

20米边板的所用混凝土数量为：C50砼23m3，按砼单位重量2.5t/m3计算， G砼=23*2.5=57.5t

20米箱梁的所用钢筋、钢绞线数量：钢筋：4215kg，钢绞线：499.3kg。 G钢=（4215+499.3）/1000=4.72t G=G砼+G钢=57.5+4.72=62.22t

2、钢丝绳拉力计算：梁体采用每端为2个吊钩，以两根钢丝绳进行计算。 N=K1*G/n*1/Sinα≤P/K2

式中： N—每根钢丝绳索具的受拉力；

G—梁板质量；

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n—吊索根数；

α—吊索钢丝绳与板梁水平夹角； P—吊索钢丝绳的破断拉力； K1—吊装时动载系数，取1.2； K2—吊索钢丝绳的安全系数，取6。

箱梁质量取G=623KN，α取60°

N=K1*G/n*1/Sinα=1.2*623/4/2*1/Sin60°=108KN

拟选用6*37丝，钢丝绳φ43mm，公称抗拉强度1700N/mm2，破断拉力总和1185KN。

SP=ΨΣSi

式中SP——钢丝绳的破断拉力，KN；

ΣSi——钢丝丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力的总和，KN； Ψ——钢丝捻制不均折减系数，对6337绳，Ψ=0.82。 SP=0.82*1185=971.7KN

∵N=108KN

∴选用6*37丝，钢丝绳φ43mm，公称抗拉强度1700N/mm2，破断拉力总

和1185KN。，钢丝绳满足要求。

3．、地基承载力验算

汽车吊工作时最不利的情况是3点着地，也就是3个支腿支持着整台吊车的重量（包括自重和荷重），即：

单个支腿最大支承力?1?G?Q??1?70?97.5??55.8?t? 33式中：G—汽车吊自重，取130t吊车验算，为70t Q—汽车吊最大荷重（额定荷重），为97.5t。 汽车吊对路基的压强应为：

单个支腿最大支承力55.8??6.2?t/m2??62kpa

S9式中：S—支腿着点面积

因此，130t汽车吊工作时地基承载力的要求为不小于62kPa，而处理后的路基地基承载力设计要求不小于160kpa，故满足吊装要求。

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6．施工方法

6.1工艺流程

图6.1预制箱梁架设工艺流程图

运输便道、吊车工作平 台的地基处理 下道工序 自检、报监理检查 梁体下放就位 梁体吊至安装跨 梁板装车 梁板检测合格、编号 施工准备 运输至待架梁孔 运输路线、交通组织 机械设备、地基等监测工作 梁体横移 6.2预制梁的运输

6.2.1、箱梁采用梁场1台龙门吊将梁进行装车。首先将运梁平板车开到指定的装车位置，然后用龙门吊将存梁区待架设梁板吊起，徐徐放到平板车上。在调放过程中，主要对梁体进行保护，小心轻放的原则。

6.2.2、运输车采用两台平板车循环进行，每次运输一片梁，在运输过程中用导链把小箱梁与平板车绑扎牢固，安全运至吊装场地。

6.2.3、路线选择：从205国道预制场出发途径 外环线 →现场。 运输过程中，运输平板车尽量靠道路右侧慢车道行驶，且前后安排车辆专人进行交通引导以及梁运输过程中的监测，若因道路颠簸造成梁板有松动的现象时，应立即停车进行处理。

6.2.4、施工区域内运输便道事先要经过加固、平整，防止运输过程中产生剧烈振动，运梁板车时速控制在30km/h以内。

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6.3地基处理

地基处理方法：首先将原地面翻开100cm，分层填筑60cm渣土，分层厚度不大于30cm，并用12t压路机进行碾压。顶层60cm范围内掺拌8%熟石灰形成灰土并用压路机进行分层碾压，每层厚度不的大于30cm。并用压路机进行碾压，注意压路机不易压到的地方，应采用打夯机人工夯实，不能漏夯。地基处理宽度按箱梁投影每侧增加1.5米。 处理后的路基地基承载力设计要求不小于160kpa。

我们经过地基处理后为了测定地基承载力，我们利用BLJ-2B型电动轻型触探仪对已经处理的箱梁地基进行了地基承载力实测

轻型触探试验设备主要由探头、触探杆、落锤三部分组成，见下图。其规格如表1所示。

表1 设备类型 质量m（kg） 落锤 落距H（m） 直径（mm） 探头 截面积（cm2） 圆锥角（°） 触探杆 操作方法

穿心锤落距为50cm，使其自由下落，将探头垂直打入土层中，记录每打入土层中0.3m时所需的锤击数N0，填入地基标准贯入检测记录表。N0经下式修正后，查表2便可确定地基承载力标准值σ0。

N0 =N－1.645a N为不同检测位置的击数平均数 a为修正系数，当触探杆长度≤3m时取a=1.0

表2 粘性土承载力标准值 N0 σ0（kpa）

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规格 10±0.1 0.5 40 12.6 60 25 直径（mm） 15 105 20 145 25 190 30 230

表3 素填土承载力标准值 N0 σ0（kpa） 15 85 20 115 30 135 40 160 表4 实际现场承载力测定值为

43 N0 45 46 43 42 经试验地基承载力实际检测均能达到160kpa以上要求。 6.4预制梁定位

6.4.1、根据实际放出盖梁中心和桥台中心线，在桥台盖梁上放出每跨梁的纵向中心线，支座横中心线及其轮廓线，在桥台盖梁上定出梁端位置横线及在横线上定出各片梁底部的支座中心线。

6.4.2、在每片梁的两个端面上标出梁的竖向中线，同一片梁两个端面上的竖向中线应互相平行。

6.4.3、在桥台盖梁上标出箱梁安装中心线，便于在吊装时与梁的中心线对齐，提高预制梁安装精度。

6.4.4、按图纸要求，用全站仪精确放出每片梁的边线及支座位置。 6.5小箱梁吊装顺序

每跨吊装顺序为：从左至右依次吊装，即：右边梁→中梁→左边梁 6.6小箱梁吊装方法及吊车停放位置（见下图）

小箱梁吊装时吊车停在盖梁台一侧，用钢板在台背后铺设工作面，以便吊车平稳停放。所用小箱梁运至吊机一侧，以便于吊车取梁。

42 45 41 14

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分步施工如下：

首先将左侧施工便道进行加固处理，确保运梁车能够到达桥梁跨中位置，两台130T汽车吊进行双吊作业

架设顺序为边梁、中梁、边梁进行架设，具体操作步骤按照如下吊装顺序依次进行。

1、z8线3#-4# 吊装步骤：

第1步：1号吊车就位在4#桥台后后侧中间位置,2号吊车就位在3#盖梁后侧中间位置，吊装完成第一片小箱梁后，吊机移位并按照相同方法吊装另一侧小箱梁，将1#、2#、3#梁依次次吊装就位，吊装完成后吊车收杆离场，清理现场施工结束。

第2步：将已吊装好的梁进行湿接缝钢筋按1m间距连接施工，并进行加固焊接处理。

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2、z8线2#-3#

吊装步骤：

第1步：1号吊车就位在3#盖梁左侧，2号吊车就位在3#盖梁后侧中间位置，吊装完成第一片小箱梁后，吊机移位并按照相同方法吊装另一侧小箱梁，将1#、2#、3#梁依次次吊装就位，吊装完成后吊车收杆离场，清理现场施工结束。

第2步：将已吊装好的梁进行湿接缝钢筋按1m间距连接施工，并进行加固焊接处理。

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3、z8线1#-2#

吊装步骤：

第1步：1号吊车就位在2#盖梁左侧，2号吊车就位在1#盖梁后侧中间位置，吊装完成第一片小箱梁后，吊机移位并按照相同方法吊装另一侧小箱梁，将1#、2#、3#梁依次次吊装就位，吊装完成后吊车收杆离场，清理现场施工结束。

第2步：将已吊装好的梁进行湿接缝钢筋按1m间距连接施工，并进行加固焊接处理。

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