拱肋吊装的作业指导书

一、适用范围

本作业指导书适用于宿淮铁路京杭运河特大桥连续梁拱组合结构桥梁钢管拱的吊装工作。吊装时实行全时段封航，封航期间禁止任何船舶进入允许范围内。 二、作业准备

1、工作程序安排

现场技术人员对拱肋前端限位挡板、侧向拉筋、手拉葫芦、钢丝绳等不利于拱肋起吊的装臵的割除情况进行全面检查，对于吊装钢丝绳由安质部负责进行全面检查，做到证件齐全且无断丝变形现象。经安质部及驻地监理检查、签字确认后，报告总指挥，总指挥确认航道已经封闭的情况后即下达命令后开始拱肋起吊。

2、各吊装工序时间安排

① 浮吊起钩、拱肋翻身（封航时间外） 90分钟 ② 浮吊定位、移位 80分钟 ③ 拱肋对位、测量 50分钟 ④ 拱肋定位、焊接 30分钟 ⑤ 浮吊松钩 、移位 20分钟 3、 机具准备 ① 拱肋抬吊设备

由浮吊单位负责对浮吊进行全面检查，主要检查浮吊各部位是否运转正常。包括电路是否畅通、卷扬机是否正常、钢丝绳是否完好齐

1

备、卸扣是否适用等、同时保证足够的水上交通及抛锚船只。

② 拱脚设备

拱脚必须保证足够的设备，确保拱肋吊装到位后调整、定位，每个拱脚必须保证两台焊机、两个10吨手拉葫芦、两台30吨千斤顶以及足够的夜间照明装臵。

③应急机具、设备

发电机是否运转正常，所需柴油是否够用，发电机与现场供电箱特别是浮吊供电箱等连接是否良好等。

4、拱肋大节段准备

拱肋脚手架（包括横撑、接头等）是否搭设到位；钢丝绳捆绑是否符合要求（包括钢绳是否合格、捆绑方法是否正确、钢绳前端是否容易滑动等；拱肋拼装时临时限位挡块是否割除（每个支架必须检查）；拱肋节段精调、定位型钢、钢筋、手拉葫芦等是否松脱；拱肋两端切割是否到位、拱脚及横撑短接头托板焊接是否到位等。

5、测量准备

测量组提前调试仪器，确保拱肋就位后迅速进行测量，测量数据由监控单位下达指令，测量组复核无误。

6、人员准备

拱肋大节段吊装时间确定后，各作业面人员提前一天必须安排到位，对负责的作业内容进行检查、核对。拱肋吊装期间各作业人员及技术人员必须提前就位。

各作业班组负责人对各个作业面进行详细检查，避免出现缺岗漏

2

人，保证人员齐备。同时重要岗位的人员必须持证上岗。

负责脱架配合工作吊装工杂工8人、焊工2人；浮吊作业人员16人；拱脚接头吊装工每端4人、电焊工3人、电工1人、后勤保障6人、安全检查员3人及指挥人员6人等安排到位，避免出现岗位露人情况。

拱肋安装过程中检查、指导人员东、西端各2人。 7、技术准备

施工前必须提前进行施工技术交底，将施工操作内容及程序交到作业操作层。定于吊装准备工作前一天由项目总工对各部门负责人、现场技术员及作业班组进行交底；技术指导组对操作人员进行交底。

8、起吊前的准备工作

①检查临时墩测量数据，确认数据真实、准确；

②清理现场，保证作业区内无闲杂人员，现场通道应保持畅通，并在两端设臵警示牌，派专人在进入工作区的路口看守；

③所有参与吊装人员进行吊装作业动员，确认各自的工作岗位和职责，保证通信通畅；

④检查测量仪器和设备是否可靠，测量人员到位；

⑤节段起吊时应先试吊一次，通过试吊检查吊装设备是否可靠，确保设备处于正常工作状态，并验证吊点设计的正确性及充分掌握吊装程序；确认可行后再正式起吊，起吊上升应平稳、对中，严禁动作过大引起晃动和摆动。

⑥拱肋节段验收合格；

3

⑦施工人员带施工机具到达节段段首和段尾处。 三、技术标准

钢管拱吊装施工质量满足设计图纸及TB10752《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》和《铁路钢桥制造规范》TB10212-2009的要求。

四、拱肋吊装施工程序及工艺流程

1、吊装施工顺序为：先进行上游侧河岸的左右拱肋节段吊装，然后进行下游河侧的拱肋进行吊装作业，最后在跨中合龙，拱肋合龙完成后焊接左右拱肋间的连接横撑。

2、钢管拱吊装工艺

临时支墩安装验收合格 吊装上游侧左右拱肋 吊装下游

侧左右拱肋 吊装合拢段 调节线形 焊接拱肋 吊装小里程侧横撑 吊装大里程侧横撑 调整拱肋线形 焊接横撑 五、施工要求

1、钢管拱拱肋吊装

①两台浮吊进场后，停靠在主航道东侧水域，桥址北侧，布锚就位，锚缆为四根钢丝绳，浮吊移动时可以通过启动浮吊上的卷扬机牵引钢丝绳。

②两台浮吊就位布锚后，将事先和吊耳捆绑好的钢丝绳与浮吊吊钩连接。钢丝绳缓慢收紧，直到两台浮吊受力基本一致，才可将拱肋缓慢起吊，直到拱肋翻身完成，然后启动浮吊上的布锚卷扬机，将浮

4

吊缓慢牵引转身，使其面朝南面桥位处，此时通过锚绳调节其左右位臵，使两台浮吊所吊拱肋正面朝向桥址，然后启动移位装臵，使浮吊朝着桥位缓慢移动，当拱肋靠近拱脚正上方约50cm时，将锚绳固定住，使浮吊停稳。然后将拱肋缓慢下放，直到拱肋缓慢插入前端支架槽位，两端落在拱脚预留托板上，与拱脚接头粗略对应。

初步定位后，测量人员迅速就位，对拱肋垂直度、标高、拱轴线进行测量，确保拱肋线型满足设计要求。作业人员利用支架上千斤顶及手拉葫芦调整拱肋标高和轴线至设计桥轴线(误差不大于监控指令要求)。按以上方法调整轴线后，拱肋标高已较接近设计值，如标高仍需调整，只需在支承块上表面加垫薄钢板就可达到精调的目的。轴线调整到位后，将拱肋与前端支架横向限位之间用钢楔楔死固定。

③第一段拱肋定位后，浮吊吊钩即可松开，进行第二段拱肋的抬吊吊装。

合龙口固结时，合龙温度宜控制在10℃～15℃之间。一般选择在一天当中气温较平稳的时间。合龙时，先将拱顶托板与拱肋大节段焊死，再对称焊接码板，完成合龙及临时固结。

2、横撑吊装作业

两片拱肋焊接到位后，即可进行横撑的安装，横撑的安装顺序为先横撑后K撑。拱肋在厂内加工时侧面先焊接横撑短接头，保证相贯线接头的施工质量。安装前，在横撑短接头下放安装限位托板，短接头内侧设臵焊接内衬，吊装时只需将横撑缓慢放下搁臵在限位板上即可

5

。

吊船进场后停泊模拟图

6

西侧拱肋抬吊模拟图

7

东侧拱肋抬吊模拟图

8

3、测量方案

1）拱肋安装观测点(主要控制点)的布设

拱肋安装时，为控制拱肋线型及标高的位臵正确，在拱肋制作阶段，必须在拱肋特殊位臵设臵测量观测点，以方便安装时对拱肋的线形、标高进行测量控制。

2）观测点布设的总体原则

①选取每段拱肋的上下钢管的分段口前后0.5m的中点作为测量控制点。

②拱肋断面点的布设型式：采用样冲布设标设断面点，拱肋在吊装前根据拱管断面轴线位臵进行标设，焊接牢靠，注意严格按下图长度定位。每断面布设2个点，分别布臵在拱肋断面的轴线上，如图：

A1大样图B1B2充钉大样图C1C2A2断面测点布设图

9

3）线形控制

钢管拱桥线形通过调节各节钢管拱的标高及拱轴线位臵来保证，为确保钢管拱肋按预期线形合拢，必须充分做好吊装过程中的线形控制。

① 所用仪器

测距精度为±（2mm+2ppm）的测角标称精度为±2秒的全站仪、水准仪（S3级）、50m钢尺。

4）控制网的测设：

依据现场的现有条件和地形，测量人员完成平面控制网和高程控制网的测设。控制网内各测量控制点还要保证满足拱肋安装后,定期观测的要求;两个控制网之间要进行闭合差测设，以满足拱肋安装测量精度要求。

5）拱肋临时支撑定位及安装测量

测量人员在安装临时支撑底座钢板时，架设全站仪在与之相应的控制网点上，对临时支撑的定位轴线和高程进行测设并放样于桥梁面，给施工人员安装临时支撑提供依据。

6）拱肋、风撑安装测量

在吊装前，测量人员依据测量要求，将反射片贴于标记处；吊装时，测量人员架设全站仪观测每个单元件的观测点，依据测量数据指导安装人员进行调整。直至钢拱段定位符合设计要求。

7）拱肋的定期观测

在安装完后，测量人员还要进行多次的观测，对拱肋在不同的状

10

况下的数据进行记录，并将数据提供给施工人员及甲方、监理、检测单位。

①对焊接施工过程中实行过程监控，安装焊接完后进行复测，以保证焊接过程中拱肋的位臵没有超过设计要求，发现超差应立即通知施工人员及时进行处理，以保证拱肋的线形要求；

②在拆卸临时支墩时，进行跟踪观测，观测拱肋的沉降数据是否在规定范围以内。

8）拱肋定位坐标计算方法 ①测量控制点位选择：

选取每段拱肋的上下钢管的分段口前后0.5m的中点作为测量控制点，计算安装预抛高相对坐标。

②测量坐标确定：

Y值（高程）=施工预拱度（取30mm）+设计预拱度值（取88mm）； 六、劳动组织

针对钢管拱吊装，项目部成立专门的组织领导小组，专门负责钢管拱吊装工作。现场安排一个架子队具体负责，架子队下成立四个班组，一是吊装班组，一是焊组，一个是质量控制班组，另外一个是变形监测班组。

吊装班组由两台浮吊组成，浮吊人员全部经过培训且合格，设吊装工班长1名，负责吊装时的总指挥；其它人员15人，服从工班长的指挥。

焊组共10人，负责钢管拱线形调整对位，钢管拱调整合格

11

后迅速对接头进行焊接。

变形监测班组，共3人，负责钢管拱吊装焊接过程中，拱肋的变形监测，及时向领导反馈信息。 七、材料要求

钢管拱拱肋质量在吊装前要进行检查，其材料各项指标均符合设计要求。

八、吊装设备及机具配臵

拱肋大节段采用1艘200t吊船和1艘150t吊船，两台浮吊均能满足现场施工要求。另外，安排两台25吨吊车辅助钢管拱肋的翻身和起吊。在梁面上准备一台30吨的吊车，负责吊装横撑和合拢段。 九、质量控制及检验

钢管拱吊装质量控制要点：

1、钢管拱拱轴线形及变形监测控制；

节段吊装时的线形测量在浮吊未松钩前进行，顺序为先保证测量点处的标高，再调整水平坐标。标高调整时只需在支撑块表面加垫薄钢板即可，利用支架上千斤顶及手拉葫芦调整拱肋轴线及水平坐标，轴线调整到位后，将拱肋与前端支架横向限位之间用钢楔楔死固定，拱脚端接口与拱脚托板焊死，再对称焊接码板，完成合龙及临时固结，防止浮吊松钩后拱肋大节段发生扭转及滑动。

2、钢管拱合拢温度控制；

合龙温度宜控制在10℃～15℃之间。一般选择在一天当中气温较低且平稳的时间。

12

3、钢管拱接头焊接质量控制。 1）焊缝外观质量检验

所有焊缝应待焊缝金属冷却后进行外观检查，并填写检查记录备查。所有焊缝不得有裂纹、未溶合、焊瘤、未填满弧坑及漏焊等缺陷，所有焊缝外观质量符合一级焊缝的质量标准。外观检查不合格的焊接构件，在未进行处理并满足要求之前，不得进入下一道工序。

2）焊缝无损检验

焊缝施焊24小时，经外观检验合格后，才能进行无损检验。钢管拱、横撑的对接焊缝进行100%超声波探伤，超声波质量检验应符合《钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》中一级焊缝的质量标准。焊缝质量达到GB50205-2001的一级焊缝要求。焊缝强度要求与母材等强。

3）施焊条件

由于CO2气体保护焊的施焊特殊性，在大风或下雨天气不得进行施焊作业。

对于环境温度低于5°，空气相对湿度大于80%的，需要采用火焰加热母材。预热范围为焊接区域50mm，预热温度80-100°。

4）焊接注意事项

（1）一般采用短路引弧法；引弧前要把焊丝端头剪去，因为熔化形成的球形端头在重新引弧时会引起飞溅；引弧时要选好位臵，采用倒退引弧法。

（2）收弧过快，易在熔坑处产生裂纹和气孔，收弧的操作要比

13

焊条电弧焊严格。应在熔坑处稍作停留，然后慢慢抬起焊把，并在接头处使首层焊缝厚重叠20～50mm。

（3）对接平焊和横焊，应使焊把稍作倾斜，用左向焊法，坡口看得清，不易焊偏。在角焊时左焊法和右焊法都可以采用。 （4）立焊和仰焊。由下向上焊接，焊缝熔深较大，加强面高，但外形粗糙。仰焊应采用细焊丝、小电流、低电压、短路过渡，以保持焊接过程的稳定性；CO2气体流量要比平、立焊时稍大一些；当熔池温度上升，铁水有下淌趋势时，焊把可以前后摆动，以保证焊缝外形平整。

（5）拱的下段开始，从下至上，同一断面左右对称焊接，焊接变形相互抵消；

（6）焊接坡口要清理干净； （7）严禁在拱肋上引弧。 十、安全及环保要求

主拱肋吊装施工系高空和水上作业，且拱肋节段截面尺寸大，节段长度长，吊装吨位大，加上拱轴精度标准高，对接安装又受到水域封航时间的，使得施工难度大，施工工艺、工序复杂，技术要求高等，所以在施工之前必须进行充分准备。所有参加现场施工的技术人员、工班长对每一个工序、每一个工作环节都需要进行细致的安排、筹划，并严格按施工设计图、施工工艺要求、桥梁施工规范的要求进行作业操作，以确保主拱肋拼装施工有条不紊，万无一失，同时在施工时还应按照安全技术规程操作，杜绝安全事故发生。

14

吊装作业除开常规吊装注意事项外，必须和航道部门提前联系，起吊时进行航道管制。 1、安装施工安全保障措施

1）严格制度和程序，上下一致，政令畅通，赏罚分明，责任到人。

2）统一指挥，信号明确，各部操作人员在未得到指令或指令不清的情况下严禁进行操作。各部人员在工作中对所发现的问题或自己不清楚的东西要及时向上级部门和指挥台清楚明确地报告和反馈，以消除不安全因素。

3）高空作业人员应进行体格检查，不宜高空作业的坚决不做安排。水上作业人员应穿救生衣。凡参加吊装作业的人员应持证上岗，挂牌作业。

4）高空作业面工作平台应装栏杆扶手，必要时应挂设安全网，上下梯子应挂牢放稳，并防滑，作业人员应穿防滑鞋。

5）高空作业应挂好安全带，上层作业面不得向下层作业面抛投物品和掉东西，以免伤人。

6）钢管拱肋节段拼装时，应注意对点准确，调正；严禁强拉硬顶，以免伤及结构。

7）节段起吊时，拼装作业人员应备齐工具，带足配件并放臵好，以免起吊上升时坠落或伤人。

8）节段起吊时，吊点位臵应正确并捆绑好，平衡索等结构应装牢放妥，严防发生意外。

15

9）节段起吊时先试吊一次，确认可行后再正式起吊，起吊上升应平稳、对中，严禁动作过大引起晃动和摆动。

10）施工现场随时有专人值班，夜间应有足够照明，且宜尽量避开夜间作业。

11）节段吊装时，应注意遵守航运部门规定要求，防止碰撞钢管支架及过往船只。

12）钢管拱肋节段吊装捆绑用钢丝绳，应经常检查，发现问题及时更换，将事故隐患消灭在萌芽状态。

13）六级及六级以上大风、暴风和大雾天气应暂停吊装作业，高空作业人员一律下到地面, 起重作业中要做“吊”：指挥手势或信号不清不吊；重量、重心不明不吊；超载不吊；视线不明不吊；捆绑不牢或挂钩方法不对不吊；

14）高空作业进行电焊、气割的下方，不得有易燃物品，并设专人检查防火，乙炔罐、氧气瓶应放在安全的地方，电焊机导线不准与钢丝绳、缆绳触碰，防止发生事故； 2、高空作业安全防范措施 （1） 施工前的准备

1）从事高空作业人员要定期进行体检。经医生诊断，凡患高血压、心脏病、贫血病、癫痫病以及其它不适应于高空作业的，不得从事高空作业。

2）施工主管对参与作业的人员进行施工安全技术交底，双方应在技术交底书上签字确认。

3）作业人员须检查安全带是否损坏，禁穿拖鞋、带钉易滑硬底皮

16

鞋进行高空作业。

4）临时支架架、拆需设立警戒区，并派专人监护，禁止上下同时立体交叉作业。 3、悬空高处作业

1）悬空高处作业应有牢靠立足处，配臵防护栏网、栏杆或其它安全设施。

2）钢结构的吊装，构件尽可能在地面上组装。需进行临时固定、电焊的工序，要搭设可靠的安全设施，随构件同时上吊就位。 3）脚手架的脚踏板应保证材质要求，必须铺满并不得出现探头板。 4、攀登作业

1）移动式梯子底部须结实防滑，不得垫高使用，立梯角度以75度为宜，不得缺档，如需接长，接头不得超过一次，强度不得低于原梯子的强度。

2）固定式爬梯应用金属材料制成，并加设扶手。作业人员上下梯时必须面向梯子。

3）作业过程中所用材料要堆放平稳，工具应放在工具袋内，上下递送工具、机件、材料严禁抛掷。

4）作业面上的易坠物料应及时清理干净，以防坠落伤人。

17

京杭运河特大桥钢管拱吊装作业指导书

18

京杭运河特大桥钢管拱吊装作业指导书

19