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1、鐵路立交特大橋跨高速連續梁鋼管拱安裝施工作業指導書編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制： 審 核: 批 準： 發 布： 二XX年X月目 錄1工程概況32 目的33 適用范圍44 編制依據45 技術標準及要求46 施工程序與工藝流程47施工方法68 勞力、機具設備配置129 材料要求1210 施工技術措施1311 質量通病及特殊情況處理方法1412 質量控制及檢驗1413 安全質量、文明施工161工程概況xx鐵路客運專線xx立交特大橋于DIK515+148.93DIK515+413.48處以（64.15+136+64.15）m連續梁拱組合結構上跨xx高速公路2、。主跨對稱設兩道鋼管拱，中心間距12.9m，按正做斜置設計。2。每道拱肋高3m，采用啞鈴型截面。拱肋之間共設1組米字形橫撐、8組K形橫撐，每道橫撐均為直徑1m，全高1.5m的圓端形空鋼管。斜撐采用90012mm的圓形鋼管。主拱劃分為26節，其中拱腳4節，中間拼裝節22節。K撐、米撐劃分為8節橫撐和20節斜撐。各節段長度、重量如下表：表1-1 單片主拱肋分段表節段項目1122334455(合龍段)上弦管長度（m）13.09613.49413.19212.59112.0915.44下弦管長度(m)12.90612.88712.76712.25612.0483.892重量（t）19.19119.653、20.1818.58418.8797.305注：管重均包含上下弦管、腹板、封頭板及加勁板、吊桿預埋、橫撐接頭重量。表1-2 單根斜撐分段表節段項目ABCDEEDCBA管長度（m）9.3169.0208.8018.6578.5958.5958.6578.8019.0209.316重量（t）2.5722.4922.4342.3962.382.382.3962.4342.4922.572橫撐單根長10.7m(不含拱肋接頭部分)，重6.6t。2 目的 1) 保證作業活動有章可循、作業安全風險評估和過程控制規范化，確保施工全過程的安全和質量。2) 對內、對外提供文件化的依據。3) 作為持續改進質量、環境4、和職業安全健康管理體系的基礎和依據。4) 用作學習與培訓教材，以提高人員素質和技術水平。3 適用范圍本作業指導書適用于XX客運專線跨XX高速梁拱組合結構鋼管拱安裝施工。4 編制依據高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準（TB10752-2010 J1148-2011）鐵路混凝土工程施工質量驗收標準（TB10424-2010）鐵路混凝土工程施工技術指南鐵建設2010241號高速鐵路橋涵工程施工技術指南鐵建設2010241號新建鐵路xx客運專線xx立交特大橋(64.15+136+64.15)m 預應力混凝土連續梁xx客專橋施（特）10-10-11設計圖紙5 技術標準及要求5.1技術標準表5-1 鋼管拱工5、地拼裝允許偏差序號項目允許偏差（mm）檢驗方法1內弧偏離設計弧線8測量檢查2吊裝成拱后橫向位置中徑的1/60003吊裝成拱后豎向位置104拱肋管口中心距55拱肋接縫錯臺0.2倍壁厚且不大于3mm6拱頂及1/4、3/4拱跨處高程107拱腳預埋位置豎向2、橫向5、縱向58吊桿孔水平位置橫向3、縱向109吊桿孔高程55.2 技術要求 鋼管拱肋拼裝架設前應對節段的質量進行全面檢查和驗收。 拱肋拼裝的方法、順序應符合設計要求和施工技術方案的規定。 焊條、焊絲、焊劑等焊接材料與線材的匹配應符合設計要求與國家相關標準的規定。 焊縫質量應符合設計文件和焊接工藝要求。6 施工程序與工藝流程6.1 施工程序施工準6、備拱肋驗收支座放樣吊車就位吊具安裝拱肋吊裝對位測量調整定位焊接永久性固定拼焊安裝K撐或安裝下一節段合龍探傷檢測。6.2 工藝流程不合格合格合格不合格施工準備拱肋驗收吊車就位拱肋進場校正整修或返廠安裝吊具拱肋吊裝支架驗收支座放樣拱肋控制點測量拱肋調整管口定位焊接、加固拱肋對位摘除吊鉤管口永久固定焊接吊安裝下一節段吊安裝K撐合龍拱軸線、標高測量合龍段長度確定探傷檢測進入一道工序補焊圖6-1 拱肋安裝流程圖7施工方法7.1 支架搭設 支架采用鋼管支架，搭設按拱肋分節長度，逐段全幅向前推進。搭設施工順序：縱橋向由兩端向中間搭設，橫橋向由兩邊向中間搭設。支架搭設前，先施工鋼挑梁平臺。挑梁平臺搭設流程：橋7、面清理砂漿找平安放、固定挑梁支墊梁端鋼墊板壓反壓梁拆除梁體臨邊防護鋪設、固定縱向方木鋪設、固定竹膠板。圖7-1 挑梁平臺支架搭設時，立桿接頭應交錯布置，兩相鄰立桿接頭不設在同步同跨內，高度方向錯開距離不小于500mm。立桿底部設置縱、橫向掃地桿，用直角扣件與立桿固定。立桿基礎不在同一平面上的，將高處立桿的掃地桿向低處延長兩排與立桿固定。掃地桿采用對接接長，接頭相互錯開。若采用搭接時，搭接長度不小于1m，并用三個扣件等距固定。立桿垂直度不大于50mm。支架縱向在最外排及第5排、13排處分別設從上至下的連續剪刀撐，橫向在各支墩焊接平臺兩側設從上至下的連續剪刀撐，豎向每隔6步設一組水平剪刀撐。每付剪8、刀撐寬度應不小于6m且不大于9m。剪刀撐與支架支承面夾角為4560。剪刀撐鋼管連接采用搭接形式，搭接長度不小于1m，用不小于兩個扣件緊固。當采用對接形式時，按雙管并聯使用，一付剪刀撐的雙管連接點不能同時處在同步同跨內。圖7-2 支架搭設 各桿件由吊車從橋下垂直吊至拱兩側邊跨橋面，用叉車水平運至待安裝處，人工上下傳遞。在支架兩端設可以上下支架的豎向爬梯，采用木板搭設成“之”字形。木板與支架橫桿固定牢固，表面每隔2530cm設一道防滑條，防滑條寬度宜為23cm。爬梯坡度宜采用1:3，不得過陡，拐彎處設平臺。在各管節對接處設支座、焊接平臺。平臺設兩層方木，底層為1414方木，間距同立桿間距，上層為滿9、鋪99方木。根據拱肋吊、安裝方案，每節主拱安裝時，下口支撐在已安裝的對接管節端部臨時支撐鋼板上，上口支撐在鋼支座上，見下圖。圖7-3 拱肋安裝支承示意圖鋼支座采用鋼結構，分為鋼支座和分配梁兩部分。7.2 拱肋吊安裝7.2.1 施工準備1) 對鋼管做吊裝前質量復查，清理管內雜物，在已安裝的拱腳管口處焊接臨時定位鋼板。2) 鋼管接頭處坡口尺寸應滿足以下要求：坡口根部高2mm，允許偏差02mm；坡口寬度9mm，確保焊縫坡口角度為60（允許偏差-5+10）。3) 支架預壓完成，并通過驗收。4) 在焊接平臺上放樣出拱軸線，安裝固定鋼支座，并對鋼支座的標高、軸線進行復查。5) 對現場周圍環境進行詳細調查，10、確定吊車擺放位置及封路方案。6) 與高速公路路政單位取得聯系，并在其協助下對公路實施封道。7) 設備和施工人員進場，吊具及焊接輔助材料準備齊全。8) 對所有參加施工的管理人員及施工人員進行技術及安全培訓。7.2.2 拱肋吊裝1) 根據每節段拱肋重量及吊裝位置和高度，確定吊車型號，并留有不小于1.5倍的吊裝安全系數。2) 拱肋吊點應通過計算，確保拱肋傾斜度和其安裝角度一致。鋼絲繩安全系數不小于8倍。3) 考慮施工安全性和拱肋的穩定性要求，拱肋吊裝前，在拱肋接頭處拉纜風繩，拱肋起吊成豎直狀后，利用纜風繩將拱肋拉穩。4) 拱肋正式吊裝前，先進行試吊。5) 拱肋的豎向角度應在地面起吊后進行調整，接近設11、計角度后，再吊至支架頂面。6) 拱肋軸線、標高是吊裝拱肋的控制指標，觀測時采用軸線、標高同時觀測的方法，采用全站儀進行三角高程測量來完成拱肋標高和軸線的控制。7) 拱肋的定位調整原則：先調下口位置，再調上口位置；先調前后，再調左右、高低；每次調整完需用全站儀進行復測，反復調整，直至各項偏移誤差在允許范圍內。8) 拱肋調整到位后，下端與臨時定位板焊接固定，沿對接口一周用工藝定位板進行固定，定位板進行滿焊，增加牢固性。上端將拱肋與鋼支墩進行點焊，保證拱肋支墩不發生平移。并在拱段兩側面對稱拉設2個5T的導鏈，固定于支架上,摘除吊鉤。9) 橫撐和斜撐吊、安裝隨主拱安裝穿插進行，但要確保其安裝時兩側主拱12、段接口均已進行永久焊接。10) 合龍節段在加工時，每端預留10cm富余量。11) 吊裝前一天，對兩端缺口標高、坐標、長度進行精確觀測，每隔2小時觀測一次，以把握不同溫度時缺口的變化情況，并連續觀測合龍段本身的長度變化情況。根據觀測結果，確定合龍段的合龍時間段、溫度要求及合龍口的精確長度，對合龍節多余部分進行切除。在第二天相同環境條件下，進行合龍節段的安裝。12) 合龍節按上、下游分別安裝，安裝應選擇氣溫在515之間進行，并應盡快完成。 圖7-4 主拱節段吊裝 圖7-5 主拱節段對位 圖7-6 橫撐安裝 圖7-7 斜撐安裝 7.3 拱肋焊接7.3.1 施工準備1) 參加焊接工作的焊工取得相應的焊13、接資格證。2) 進行焊接工藝評定，下發施工的有效工藝文件。3) 焊前對管理人員、質檢人員、焊工進行焊接工藝技術交底。 4) 焊接工藝評定確定焊接材料：手工焊焊條型號選用E5015，二氧化碳氣體保護焊焊絲選用ER50-2,與Q345qD鋼材相適應。5) 焊接材料要按規范進行烘焙，按焊接材料管理制度進行發放、使用和回收。6) 根據總拼現場和橋位作業需要，為焊工配置火焰預熱用烤把和點溫計。7) 拱段對縫焊接前對焊縫及兩側各50mm用砂輪機進行除銹，做到不得有水、油、氧化皮等污染物。7.3.2 臨時定位焊接拱肋吊裝到支架頂調整到位后，立即將安裝拱肋的下端與臨時定位板焊接固定，測量復核軸線，確認無誤后，14、沿對接口一周用工藝定位板進行固定。定位板與拱肋雙面滿焊，焊縫高不得小于8mm。臨時焊接采用安裝一節，焊接一段，直至合龍。每節拱肋臨時焊接完成后方可進行下一段拱肋的安裝。 7.3.3 永久性焊接當后一節段吊裝時，對前一節段的接口處進行永久性焊接。接頭施焊由拱腳向拱頂上、下游對稱進行。拱肋及腹板在接頭處采用對接焊縫，坡口型式為Y型，焊接工藝為CO2氣體保護焊。外套管與上、下弦管采用貼角焊，焊接工藝為手工電弧焊。焊接時先焊對接環縫，雙數焊工對稱施焊。每個對接環焊縫至少分三層焊，各層間的焊接接頭應錯開，清理干凈上層上道的藥皮、飛濺等后才能施焊下層、下道。焊接完成后割掉臨時定位鋼板，再將定位鋼板處的焊縫15、補齊，焊接完成后將焊縫打磨平整，并進行無損探傷合格后，再安裝外套管。焊接拱肋接頭外套管時，對稱布置的焊縫，采用成雙的焊工對稱進行焊接，使各焊縫所引起的變形相抵消；非對稱焊縫可先焊焊縫少的一側，后焊焊縫多的一側，使先焊的焊縫變形部分抵消。跨中腹板在拱頂通氣管處預留70cm空間，待拱肋鋼管混凝土灌注完成后進行焊接。圖7-8 拱肋焊接7.3.4焊縫檢測焊縫在施焊24小時后，且經外觀檢驗合格，才能進行無損檢驗；對于冬季焊接施工，還要在48小時后，進行10%抽探；72小時后，進行5%抽探。拱肋環向對接焊縫做100%超聲波探傷，拱肋與橫撐等構件連接處的角焊縫按50%做超聲波探傷檢驗以及25%做磁粉探傷檢驗16、。對于探傷不合格的焊縫采用碳弧氣刨，將不合格的焊縫刨開，重新進行焊接。清除焊接缺陷時，將兩端刨成1:5的斜度，扣槽深度或寬度要均勻一致，根部圓滑過渡，并修整表面、磨掉氣刨滲碳層。焊接后再次進行探傷，確保焊縫合格為止。8 勞力、機具設備配置表8-1 拱肋安裝人員配備表序號負責人人數分工情況1現場經理1負責人員安排、協調2技術員3負責拱肋安裝過程技術及質量控制、支架穩定性監控3測量人員3負責拱肋安裝控制點測量4安全員2負責安全防護5電工1負責臨時用電接引、拆除6吊裝工8負責拱肋吊安裝7吊車司機4負責拱肋吊裝8吊裝指揮2負責橋上和橋下吊裝作業指揮、協調9電焊工6負責拱肋焊接10防護人員10負責高速公17、路安全防護表8-2 機械設備配備表序號設備名稱規格數量1汽車吊250t臺2汽車吊25t2臺3平板車13m1臺4裝載機1臺9 材料要求9.1 鋼絲繩選用直徑2830mm的鋼絲繩，繩心為麻、棉等有機纖維，柔性好，易彎曲，吊物時旋轉量小，其破壞力應是吊物重量的810倍。9.2 焊接材料焊接材料與鋼結構所用鋼材Q345qD、Q235B相匹配, 其熔敷金屬的屈服強度（s）、抗拉強度（b）、延伸率及沖擊韌性應與母材匹配，并不低于母材的各項機械性能。焊接材料的型號及規格應根據焊接工藝評定確定。1) 手工焊：應采用符合國標碳鋼焊條（GB/T5117-1995）要求的焊條，焊條型號應與Q345qD鋼相適應，本橋18、采用E5015。2)二氧化碳氣體保護焊：焊絲為ER50-6。首次使用的焊接材料應進行化學成分和熔敷金屬力學性能檢驗。連續使用的同一廠家、同一型號的焊接材料，實芯焊絲逐批進行化學成分檢驗，焊劑逐批進行熔敷金屬力學性能檢驗，藥芯焊絲和焊條每一年進行一次熔敷金屬力學性能檢驗。同一型號焊接材料在更換廠家后，首個批號應按照相關標準進行化學成分和熔敷金屬力學性能檢驗。10 施工技術措施10.1 內業技術準備 編制完成拱肋測量方案、拱肋吊裝方案后，在開工前及時組織技術人員認真學習。同時要求技術員仔細閱讀、審核施工圖紙，施工前確定好拱肋分段以及拱肋空間坐標，熟悉規范和技術標準，對尚不明確的技術問題及時澄清。對19、施工人員進行技術交底。對參加施工人員進行上崗前技術培訓。10.2外業技術準備 施工過程中所涉及的各項外部技術數據收集、相關儀器設備。11 質量通病及特殊情況處理方法11.1焊接時拱容易收縮余量，應嚴格按照下列方法操作：合理的焊接順序應為：先焊接錯開短焊縫、后焊直通長焊縫、在焊接角焊縫，以便有較大的橫向收縮余地；對于組合構件，應先焊受力較大的焊縫，后焊受力較小的焊縫。 盡可能采用對焊接順序，長焊縫可采用分段退焊發、跳焊法，較厚采用多層多道焊等。可采用反變形法、局部預加熱發。 對承受直接動力荷載結構的焊縫，可用頭部帶小圓弧的小錘輕擊焊縫，使焊縫得到延伸，降低內應力。12 質量控制及檢驗12.1拱肋20、安裝質量控制12.1.1 拱肋各管節在廠內試拼合格后，方可出廠。12.1.2 拱肋采用與加工長度相適應的平板車運輸，車箱內制作臨時支撐架，支撐架支點與拱肋曲線基本吻合，防止運輸途中變形。運至現場后，按吊裝順序分層碼放，層數不大于2層，拱肋與地面、拱肋與拱肋間支墊方木。12.1.3 支架驗收合格后，方可進行吊裝。12.1.4 鋼管在吊裝前對其管口圓度、拱節段線形進行檢查，確認其未因運輸發生變形，保證對接質量和拱肋安裝線形。12.1.5 拱肋吊裝前用全站儀、水準儀測定兩拱座間實際距離及標高，以確定拱肋長度。12.1.6 鋼支座定位準確，安裝牢固，在吊裝前對其標高、軸線進行復查，確保吊裝的一次就位。21、12.1.7 對拱肋兩端軸線進行標識，內部雜物清理干凈。12.2 焊接質量保證措施12.2.1 焊工和無損檢測人員通過考試并取得資格證書。12.2.2 焊劑、焊條按產品說明書烘干使用。12.2.3 施焊環境溫度不低于0，雨雪天氣不得施焊。12.2.4 當桿件待焊部位結露或被雨淋后，采取措施去除水分和浮銹。12.2.5 焊接前徹底清除待焊區域內的鐵銹、氧化鐵皮、油污、水分等有害物。12.2.6 焊接時嚴禁在母材的非焊接部位引弧，焊接后清理焊縫表面的熔渣及兩側的飛濺。焊縫及鋼材表面若被電弧損傷，損傷處的弧坑需要打磨，使均勻的過渡到母材表面。12.2.7 當CO2氣體保護焊時周圍風速超過2m/s（二22、級風）和手工電弧焊時周圍風速超過8m/s（五級風）時，采取搭設防風棚，制造小環境的方法有效防止風的影響。當風速大于m/s（五級風）時，不能采用CO2氣體保護焊。12.2.8 多層焊時，焊接區層間溫度下限與預熱溫度保持一致，防止焊縫出現冷裂紋，但要控制其上限溫度，避免過高，致使鋼材韌性及塑性下降，造成結構不安全的潛在危險。12.2.9 焊縫經超聲波和射線檢驗有不合格的缺陷，進行返修補焊，返修區域修補后，返修部位及被焊受影響的區域，按原探傷條件進行復驗。12.2.10 同一部位的返修次數不宜超過兩次，當兩次返修仍不合格的焊縫重新制定返修方案，報監理工程師批準后方可實施返修。焊縫返修原則上采用與原焊23、縫相同的焊接方法，焊縫較短時可采用手工電弧焊返修。12.2.11 因吊裝焊接或加熱致使鋼管底層漆破壞的，用細砂紙將鋼管表面漆皮輕輕打磨掉，重新進行噴涂，上一道涂層干燥后，方可涂裝下一道。13 安全質量、文明施工13.1 安全質量13.1.1 拱肋吊裝安全措施1) 司機和指揮人員必須經過專業培訓，考核合格后持證上崗。吊裝前，設備部對吊車司機及指揮人員持證情況進行檢查。2) 操作人員必須對起吊構件結構尺寸及重量熟知，不清楚時要及時核實，不能盲目起吊。3) 安排兩名吊車司機，一名在機上進行操作，一名在機車周圍監護。在進行構件安裝時設高空和地面兩名指揮人員。吊裝前，現場吊裝負責人對吊裝人員進行分工，明24、確吊裝人員職責。4) 嚴禁任何人員在已起吊的構件下停留或穿行，已吊起的構件不準長時間在空中停留。5) 起重作業人員在吊裝過程中要選擇安全位置，防止吊物的沖擊、晃動、墜落傷人發生事故。6) 起重指揮人員必須堅守崗位，準確、及時傳遞信號，司機要對指揮發的信號、吊物的捆綁情況、起降的空間確認無誤后才能進行操作。多人捆扎時，必須由一人負責指揮。7) 嚴禁酒后進行吊裝作業。8) 構件吊裝前進行試吊，吊車穩定、制動器可靠、吊索具扣緊。作業人員不隨構件同時吊運。9) 構件上升、下落、回轉緩慢，并保持平穩，不得同時進行兩個方向的移動或旋轉，構件不晃動、沖擊。待構件吊至離安裝面0.3m0.5m后，再接近構件進行25、操作。10) 在安裝鋼管拱過程中要派專人和氣象部門取得聯系，若有惡劣天氣立即通知施工部門采取安全措施。風力達6級和6級以上時停止安裝，支架和拱肋節段等應拉好纜風繩。11) 拱肋采用全截面捆綁，在捆扎點處設鋼擋板，防止拱肋在平轉和豎轉及吊運過程中，鋼絲繩發生滑移。12) 拱節段吊裝到位后，及時進行定位焊接，確保拱節穩定性。多節段安裝后，及時焊接橫斜撐，確保已架拱節的整體穩定性。13) 當拱節段吊至支架上，未進行焊接，因外界環境等因素（如突遇大風或突然降溫）無法進行下一工序時，將已吊拱節段吊離支架，待天氣好時，重新進行吊裝。13.1.2 焊接安全措施1) 作業前，二氧化碳氣體應預熱 15min。開26、氣時，操作人員必須站在瓶嘴的側面。2) 作業前，應檢查并確認焊絲的進給機構、電線的連接部分、二氧化碳氣體的供應系統及冷卻水循環系統合乎要求，焊槍冷卻水系統不得漏水。 3) 二氧化碳氣體瓶宜放陰涼處，其最高溫度不得超過 30，并應放置牢靠，不得靠近熱源。4) 焊接操作及配合人員必須按規定穿戴勞動防護用品。5) 現場使用的電焊機，應設有防雨、防潮、防曬的機棚，并裝設相應的消防器材。6) 高空焊接或切割時，必須系好安全帶，焊接周圍和下方采取防火措施，并設專人監護。7) 當消除焊縫焊渣時，應戴防護眼鏡，頭部應避開敲擊焊渣飛濺方向。8) 雨天不得在露天電焊。在潮濕地帶作業時，操作人員應站在鋪有絕緣物品的地方，并應穿絕緣鞋。9) 夜間施工場地具備足夠照明設備，安排技術水平好的焊接人員作業。天氣、溫度不滿足焊接條件時，禁止在夜間焊接。13.2 文明施工注意夜間施工的噪聲影響，盡量采用低噪聲施工設備。對距離居民區160m以內的工程，則應根據需要限定施工時間。少數高噪聲設備盡可能不在夜間施工作業，必須在夜間從事有噪聲污染的施工應先通知附近居民，以征得附近居民的理解，如有可能采取限時作業措施。不符合尾氣排放標準的機械設備，不得使用。各種材料、機械不得隨意堆放，不得破壞植被。