1适用范围

本作业指导书适应XX高速铁路四线钢箱系杆拱桥的钢箱梁及拱箱制作与拼装施工。

2施工流程

见工艺流程框图

3验收标准

3.1钢梁加工及安装验收标准

⑴钢箱梁架设施工，必须符合相关标准的规定和施工工艺设计的要求，吊装过程中钢梁不得扭转翘曲、倾倒、应注意梁体同步、支垫平稳、正确就位。

检查方法：观察、尺量。

⑵钢箱梁段工地焊接拼装前应有工地焊接工艺试验资料，焊缝质量必须符合设计要求和焊接工艺要求。

检验方法：施工单位超声波探伤、观察和尺量，并对25%工地焊接横向受拉对接焊缝做射线检查复验，监理单位见证检测，观察和尺量，设计单位参与质量验收。

⑶焊缝检验质量标准

⑷钢箱梁尺寸允许偏差和检验方法应符合下表的规定。

钢箱梁尺寸允许偏差和检验方法

3.2支座安装验收标准

⑴钢梁支座安装的检验除应符合下表的规定。

钢梁支座安装允许偏差和检验方法

3.3钢梁涂装验收标准

⑴涂装前钢件表面的污泥、油垢，铁锈等必须清除干净，钢件表面除锈及粗糙度必须符合有关客运专线铁路钢桥保护涂装技术条件的有关规定及设计的技术交底要求。

检验方法：观察和检查试验记录。

⑵杆件结合点可能积水的缝隙必须在涂装前进行封填，缝宽≤0.3mm的用底层涂料封填，缝宽0.3mm的用腻子封填，腻子的使用寿命不应低于油漆寿命，并应具有耐水、耐候、防渗、防锈性能。

检验方法：观察、尺量。

⑷钢梁涂装体系干膜最小总厚度必须符合设计要求，每一涂层干膜平均厚度不得小于设计要求厚度，最小厚度不应小于设计厚度的90%。

检验方法：观察和仪器检测。

⑸桥梁涂装涂层表面应平整光滑，颜色均匀，无漏底、漏涂、起泡、气孔、裂缝、剥落、划伤及咬底等缺陷，手工涂刷应无明显添痕，在任何1m2范围内，桔皮、起皱、针孔、流挂小于3×3cm面积的缺陷不得超过2处，小面积刷痕不得超过4处，涂料颗粒和尘微粒所占涂装面积不得超过10%。

检验方法：观察和尺量。

3.4钢筋混凝土桥面板

⑴模板及支架

模板尺寸允许偏差和检验方法应符合下表的规定。

模板安装尺寸允许偏差

⑵钢筋

钢筋加安装允许偏差和检验方法应符合下表规定

钢筋安装允许偏差和检验方法

⑶混凝土

钢筋混凝土桥面板验收应符合下表的规定。

桥面板浇注成型后允许偏差

4作业准备

4.1技术准备

4.1.1熟悉施工图技术交底,同时对作业人员交底

4.1.2熟悉技术方案交底,同时对作业人员进行交底

4.1.3熟悉施工流程以及自检验收标准

4.1.4根据技术交底中的要求,掌握施工中要采用的焊接工艺的标准

4.2工装准备

4.2.1根据施工技术方案交底,布置现场施工场地

4.2.2搭设单元组件拼装钢梁单元的作业平台，和预拼装平台

4.2.3根据钢梁单元重量在14#墩位置安装钢梁单元提升机

4.3设备准备

4.3.1根据施工技术方案交底准备现场拼装的各种机械设备

4.3.2根据设备用电量安装变压器,保证设备正常运转用电

4.4材料准备

4.4.1根据施工图技术交底核对进场材料的种类、规格和数量

4.4.2根据现场平面布置,建设材料存放区,将材料按规格分类堆码整齐

5工艺操作

钢箱梁的制安的难点是制作减少焊接变形、或者是将焊接变形控制在规范允许的范围内，控制运输变形以及安装保证栓孔准确就位。整体施工方案：工厂制作单元件，运至施工现场；在桥位上采用军便梁搭设支架，吊车上桥拼装钢梁及拱，最后浇注混凝土桥面板及桥面系。

该桥钢箱梁为单箱多室全焊结构，结构焊缝多，焊接变形大；为控制箱体结构焊接变形，保证产品整体质量，特别是腹板与顶（底）板主要焊缝的焊接质量，计划采用工厂制造与工地制造相结合的制作模式，即在工厂加工成可运输的块单元，工地进行预拼装和组装，并焊接相关的对接焊缝。制造时，将钢箱梁沿桥轴方向可划分为16m长的节段，横桥轴方向划分为多块。

工厂生产出16米长的块单元，运到工地，在预拼装胎架上将接长的9个块单元预拼装成箱梁。钢梁预拼装过程中，在保证直线度、拱度的同时完成相邻块单元的对接接口的匹配调整。各项指标调整到技术要求后，焊接所有的接口临时连接件。梁段架设时在桥上进行接口顶板、底板和隔板的焊接，并在桥上完成钢箱梁最后一道涂装。

5.1工厂制造工艺

在工厂完成顶板、底板、腹板分块的下料、加工、纵肋的组装、焊接，块单元（顶板+底板+腹板+横隔板）的组装和焊接、涂装。加工流程如下。

工艺试验材料预处理号料下料加工检查部件组拼检查划线定位检查焊接（专用工装）矫正检查划系统线组拼单元件检查每孔梁预组装上定位板拆解防腐入库

（所有工序均报监理审核确认后进行下一步工序）

5.1.1零件的下料加工

钢板经滚板机滚平并经处理后，对于顶板、底板、腹板等较长矩形板件采用多嘴头门式切割机，形状复杂的横隔板等板件采用数控切割机精密切割；钢板的对接坡口采用火焰精密切割后用刨边机或铣边机加工。

裁板下料

5.1.2典型零部件的加工工艺

⑴顶、底板板块单元（钢板+纵肋）的加工工艺

1)钢板经予处理后门切下料，预留焊接收缩量。

2)利用划线平台划出板块纵横基线及纵向加劲肋的组装线。

3)利用可控制纵向加劲肋组装精度的专用门式组装胎型组装板块单元。

胎具上组装板块单元

4)刚性约束在焊接胎架上对称施焊加劲肋，以尽量减小焊接变形。

胎架上组焊

5)采用火焰热矫正相结合的办法矫正板块的各种焊接变形。

⑵横隔板的加工工艺

横隔板是箱形梁组装的内胎，它的精度直接控制箱梁的断面精度，另外，该桥采用的纵肋嵌入隔板并与隔板贴角焊的连接方式，要求隔板上纵肋缺口与板块上的纵肋相匹配，因此，隔板的周边加工精度和纵肋缺口的间距精度的控制，是保证箱形组装质量的前提。针对其结构特点，拟采用如下工艺：

1)数控切割机下料，切割时，针对其板件平面尺寸较大的特点，设计合理的切割胎具，控制因缺口多，范围大产生的切割热变形。

2)修整切割产生的波浪变形，保证平面度满足要求。

3)组装隔板上的加强圈，并焊接、修整。

4)以顶板处、底板处的纵肋缺口为基准，并平差加工偏差，划出周边加工线。

5)机加工周边，并刨出对接坡口，重点控制周边几何尺寸和加工面粗糙度。

加工合格的横隔板移交半成品参与块单元组装。

⑶腹板的加工工艺

由于腹板的上下端均为双面坡口焊缝（边腹板下端为棱角焊缝），而且坡口较深，横向焊接收缩量必然较大，腹板的高度又直接控制箱形高度。因此，宜采用如下的加工工艺；

1)钢板经处理后门切下料，预留焊接收缩量。

2)根据精确估算的焊接收缩量，用刨边机加工与顶（底）板的角接坡口和对接坡口。加工合格的横隔板移交半成品参与块单元组装。

⑷中间块单元的加工工艺

块单元由顶、底板、腹板和横隔板等单元件组成工型或箱型。采用如下加工工艺：

1)工型块单元：采用正装法将底板板块单元平铺在组装平台上，划出腹板位置线，按线组装腹板单元，而后按同样的办法组装顶板成工型。鉴于板件较大，在组装中，采用适当的临时定位连接件，以控制组装精度并保证组装过程的安全。

2)箱型块单元：采用正装法将底板板块单元平铺在组装平台上，划出隔板、腹板位置线，按线组装隔板、腹板、顶板单元成箱型。

3)用自动焊机焊接腹板与顶、底板的坡口角焊缝或箱外主角焊缝。

4)利用火焰热矫正的办法修整焊接变形。

5)组装所有工型或箱型外部横隔板，横隔板组装时先倾斜一定的角度，其缺口与纵肋对准后找正。

6)焊接横隔板与纵肋、顶（底）板及腹板的所有角焊缝。

7)火焰热矫正各种焊接变形

8)按涂装要求除锈并喷涂，外表面除锈须达到Sa2.5级，其中工地焊缝两侧各mm不涂装。

⑸边块单元的加工工艺

边块单元较中间块单元复杂一些，而且偏心较大，除顶板、弯曲底板板块单元、横隔板。除了增加几项作业内容外，焊接变形的控制是其制作的关键。以下仅谈几项焊接变形的控制措施：

1)设计专用的焊接胎架，在焊接中适当利用刚性固定法控制焊接变形。

2)选用合理的焊接方法和焊接顺序。

5.1.3箱形梁的预拼装工艺

工厂生产的块单元件运输到工地的箱梁组装及予拼现场后，制作胎架进行块单元预拼装。

在箱梁拼装胎架设计时根据已有的经验，横向斜底板预设一定的预拱量，来抵消整体组焊解马后箱梁断面的变形。

5.2钢拱箱制造安装工艺

5.2.1钢拱箱段制造

两片钢拱分节段制造，节段长10m左右接口错开横撑、吊杆位置。

(1)单元制造

钢拱箱段的制造分为顶板单元、底板单元、腹板单元、隔板单元。下料时除隔板单元外均预留二次切头量，其中含钢拱箱段安装弹性压缩量及焊接收缩量（含环缝焊接收缩），以保证钢拱整体成型后的尺寸精度。

(2)钢拱箱段组焊

单元件在胎架上以外侧腹板单元水平放置进行组装钢拱箱体，设置工艺隔板控制两端箱口，中间用隔板控制箱体几何尺寸，按顺序匹配制造钢拱箱段。

1）钢拱箱段制造工艺程序。

利用吊具进行钢拱箱段翻身，钢拱箱段四条主焊缝在船位或平位施焊，然后进行预拼装，根据吊索锚箱位置划线、切割钢拱箱段一端，保证焊接间隙；接口匹配后进行临时连接件安装，预拼装完成后进行涂装、运输，运至桥位吊装，满堂支架上精确复位后焊接成整体。

⑵钢拱箱合合拢段制造

制造时钢拱箱顶部设置合龙段，该段两端留二次切头量，桥位架设合龙前，精确测量合龙间距，并记录温度变化，在设计规定温度条件下的合龙间距，进行合龙段划线、切割、吊装、合龙。工艺程序见图。

5.2.2钢拱箱段预拼装

⑴钢拱箱节段预拼装划分

钢拱肋节段制造长度10m左右，包括合拢段共15段；钢拱箱段共分4次预拼装。钢拱箱段中间段为合拢段，根据钢拱实际架设情况，合拢段两端留量，进行二次划线切割，保证钢拱精确合拢。

⑴预拼装工艺流程

⑵钢拱箱段预拼装程序

1)在预拼装胎架上，两片钢拱分别进行。

2)调整拱段接口间焊缝间隙，按设计曲线调整节段轴线，并设马板固定。

3)检查确认预拼装达到要求后，量测钢拱箱段接口部位纵肋嵌补段尺寸，编号加工。

4)进行钢拱箱段及全部零部件编号，打上编号钢印号。

5)拆前检查修订纵横基准线（架设用线），并以此为基准划桥位安装部件的位置线，确认无误后，拆除钢拱箱段，移交除锈、涂装。

5.3焊接工艺方案

焊接方案的基本原则包括以下几方面：

5.3.1以自动焊接为主（原设计以手弧焊为基础），包括埋弧自动焊接和CO2自动焊接，尽量以机械代替手工操作，确保焊接质量的稳定。

5.3.2尽量采用CO2气体保护焊接,包括CO2自动焊接和CO2半自动焊接,在保证焊接质量的同时,减小焊接变形,提高生产效率。

5.3.3选择焊接材料中的优质材料，确保焊接接头各项技术指标与母材相匹配，全面满足设计标准。

5.3.3特殊情况采取特殊措施保证质量，如不能翻身施焊的焊缝配制相应的陶瓷衬垫，单面焊双面成型，必要的部位用碳弧气刨清根等办法。

5.3.4桥位处环缝焊接施工工艺见下表

环缝焊接方法和工艺措施

5.4桥位施工工艺方案

该桥跨越济兖公路，工厂在完成块单元制造后公路运输至桥位预拼装场地进行总拼、焊接。临时连接件解体后进行吊装。

桥位处搭设临时支架，支架中心间距16m，与箱梁块单元节段制造长度一致，用汽车吊机将块单元吊到安装支架上，在支架上完成整跨的箱梁块单元接长接宽的拼装和焊接；在箱梁顶面设置拱箱段支架，用汽车吊将拱箱吊装到支架上就位精确定位焊接接口接长进行循环安装直至全部完成。钢箱拱梁安装架设工艺见图。

5.4.1搭设拼装平

2-96m钢箱系杆拱桥采取在跨济兖公路特大桥12#～14#跨跨中搭设临时军用支墩，铺架叠合军用墩作为纵向承重梁，梁上采用I20工字钢做横向分配梁，作为钢箱系杆拱的拼装平台。在14#～15#跨间顺铺20米的钢梁提升存放平台。支墩基础均采用挖孔桩基础，桩顶浇注整体混凝土分配梁。八三式军用墩在预拼场组拼，汽车吊一次整体吊装就位安装。

5.4.2平台支架预压

桥面下部拼装支架安装完成后即可进行预压，预压材料采用砂袋或钢锭作为预压荷载，压重材料均布在支架上，预压重量为上部荷载重量的1.2倍，加压顺序与箱梁安装顺序一致。

5.4.3测量放线

测设钢梁中心线，测量支承垫石顶面高程，并打磨平整，测设钢梁支座位置。

5.4.4钢梁组拼

⑴钢箱梁节段运输

钢桁梁经预拼场拼装后用龙门吊机将钢梁杆件吊装在运梁台车上，运至14#墩旁的提升站龙门吊机下，由提升站龙门吊机提升钢桁梁上运输线，运梁台车运输。

⑵钢箱梁拼装

钢箱梁拼装施工步骤详见下图：

拼装前进行中线和标高复测，误差在允许范围之内，精确画线放样后采用两台履带式起重机按照编号依次吊装钢梁，从桥端向桥垮中心对称安装。

拼装工作开始后随时观测钢梁平、立面位置并及时进行调整。钢梁拱度在拼完一个大节间后立即用千斤顶按设计拱度值起落调整，再进行下节段的拼装。在拼装过程中随时测量钢梁中线、水平、拱度等的偏差值。发现平面钢梁高低不一或钢梁中线偏斜时及时调整。

⑶拱肋安装

拱肋安装原则为对称均匀加载。先在主梁顶部采用万能杆件打设临时支架，作为系杆拱节段安装的临时支点。拱架在预装检查合格后，由提升站送上桥面，采用两台履带式起重机起吊作业。拱肋每节段设吊点2个，用起重钢丝绳绑扎拱肋收紧后，每吊点用卡环拴住绳头起吊。每节段起吊就位后置于支撑上，通过支架顶部可调的定位装置将节段准确定位并固定于支架上，焊接或栓接节段接头。合拢段安装在当节段安装测量、质量检验合格后，根据设计锁定温度计算合拢段的长度。当气温达到锁定温度时，进行吊装和焊接，焊后进行外观质量检查和无损检测，其各项工艺要求同其它节段。

拱肋拼装步骤详见后页图：

5.4.5

钢梁落梁

钢箱系杆拱到达设计位置后，校核、调整钢梁中线及里程，准确无误后，采用各支撑墩顶钢砂箱落架到临时支座，安装永久支座，然后精确调整桥跨结构位置，实现钢箱拱桥结构的平稳架设。

5.4.6桥面板施工

钢箱系杆拱桥结构完成后，即可施工桥面板混凝土。桥面板混凝土为无收缩混凝土,泵送施工。混凝土采用拌和站集中搅拌，混凝土罐车运输到桥位，采用混凝土输送泵将混凝土输送到桥面浇筑。

成桥后效果图

6质量通病处理及预防措施

7安全注意事项

7.1下部公路的安全防护

施工场地采用标准围栏进行封闭，严禁非施工人员进入，跨越高速公路部分设全包防护网板，严防各种物件的坠落。

醒目位置设置安全警示牌，提醒过往车辆或行人缓行和注意安全。

路边巡视的安全员要穿反光背心。

如施工中出现异常情况，立即启动应急预案，及时组织人力、物力迅速行动处理。

7.2施工高处作业安全控制。

⑴高处作业的安全技术措施其所需料具，必须齐备。

⑵施工前应进行安全教育及交底，落实所有安全技术措施和人身防护用品，未经落实时不得进行施工。

⑶高处作业中的设施、设备、必须在施工前进行检查，确认其完好，方能投入使用。

⑷攀登和悬空作业人员，必须经过专业培训及专业考试合格，持证上岗，并必须定期进行体格检查。

⑸施工中高处作业的安全技术设施，发现有缺陷和隐患时，必须及时解决。危及人身安全时，必须停止作业。

⑹施工作业场所有坠落可能的物件，应一律先进行撤除或加以固定。高处作业中所用的物件，均应堆放平稳，不妨碍通行和装卸。随手用工具应放在工具袋内。作业中的走道内余料应及时清理干净，不得任意乱掷或向下丢弃。传递物件禁止抛掷。

⑺雨天进行高处作业时，必须采取可靠的防滑措施。遇有6级以上强风，浓雾等恶劣气候，不得进行露天攀登与悬空高空作业。

⑻钢结构吊装前，应进行安全防护设施的逐项检查和验收，验收合格后，方能进行高处作业。

7.3攀登作业安全控制

⑴现场登高应借助建筑结构或脚手架上的登高设施，可用载人的垂直运输设备，进行攀登作业时，也可使用梯子或采用其它攀登设施。

⑵梯脚底部应垫实，不得垫高使用，梯子上端应有固定措施。

⑶安装拱肋时，应搭设脚手架，在节段连接处架设操作平台，幷设好防护栏杆。

7.4悬空作业的安全控制

⑴悬空作业处应有牢固的立足处，并必须视具体情况，配置防护栏网，栏杆或其它安全设施。

⑵电焊等工序的高空安全设施，随构件同时上吊就位。拆卸时的安全措施，亦应一并考虑和落实，吊装就位后，采用活动的钢丝绳卡环在地面摘掉钢丝绳。高空吊装大型构件前，也应搭设悬空作业中所需的安全设施。

7.5交叉作业安全措施

结构安装过程各工种进行上下立体交叉作业时，不得在同一垂直方向上操作，下层作业的位置，必须处于依上层高度确定的可能坠落范围半径之外，不符合以上条件时，应设置安全防护层。

为防止高处坠落。操作人员在进行高处作业时，必须正确使用安全带。安全带一般高挂低用，即将安全带绳端挂在高的地方，而人在教低处操作。

在高处安装构件时，要经常使用撬杠校正构件的位置，必须防止因撬杠滑脱而引起的高空坠落。

高空作业人员必须穿防滑鞋方可操作。

高空操作人员使用的工具及安装用的零部件，应放入随身带的工具袋内，不随便向下丢掷。

在高空用气割或电焊时，应采取措施防止割下的金属或火花落下伤人。

7.6防止起重机倾翻安全控制

起重机的行使道路，必须坚实可靠。起重机不得停止在斜坡上工作，也不允许起重机两个车轮一高一低。

严禁超载吊装，超载有两种危害，一是断绳重物下坠，二是“倾翻”。

禁止斜吊，斜吊会造成超负荷及钢丝绳出槽，甚至造成拉断绳索和翻车事故，斜吊会使物体在离开地面后发生快速摆动，可能会砸伤人或碰坏其它物体。

双机抬吊时，要根据起重机的起重能力进行合理的负荷分配（每台起重机的负荷不宜超过其安全负荷量的80%），并在操作时要统一指挥。两台起重机的驾驶员要相互密切配合，防止一台起重机失重而使另一台起重机超载。在整个抬吊过程中，两台起重机的吊钩滑车组均应基本保持铅重状态。

7.7防止触电的安全控制

作业面所有照明等电器设施应使用安全电压，并要有防爆措施。箱梁内部油漆施工时，要保证可燃性气体浓度低于爆炸下限的10%。

电焊机的手把线质量应该是良好的，如果有破皮情况，必须及时用胶布严紧包扎，电焊机的外壳应接地。各种用电设备必须设置漏电保护器。

各种起重机严禁在架空输电线路下面工作，在通过架空输电线路时，应将起重臂落下，并保证与架空输电线的垂直距离符合下表规定：

起重机与架空输电线的安全距离

7.8防止氧气乙炔瓶爆炸的安全控制：

氧气乙炔瓶放置安全距离应大于10m；

氧气瓶不应放在太阳爆晒，更不可接近火源，要求与火源距离不小于10m；

在冬季如果瓶的阀门发生冻结时，应用干净的热布把阀门烫热，不可用火熏；

氧气遇油也会引起爆炸，因此不能用油手接触氧气瓶，还要防止起重机或其它机械油落到氧气瓶上。

7.9喷涂作业安全

在喷砂除锈的钢梁内部，其含尘量较高，应在工作位置设置局部排风设施，并辅以全面通风。

喷砂工人必须穿戴劳动防护用品，工作服、手套及喷砂头盔。用于呼吸的压缩空气应有适当的压力，并应清洁，没有水、油、粉尘等，过滤器要经常清洗。

涂装场地应为禁火区，涂装作业时，在箱梁内部不得同时进行焊接、火焰切割、机械铲磨等作业。

在储存时要注意油漆包装是否严密，如发现桶漏应及时密封，以免使油漆接触空气或使溶剂挥发，影响质量及发生危险等。

8文明施工、环水保要求

8.1文明施工

1）实施工点挂牌施工。设置工点标牌，标明工程项目名称、范围、开竣工时间、施工负责人、技术负责人。设置监督、举报电话和信箱，接受监督。

2）施工现场设置醒目的安全警示标志、安全标语，作业场所有安全操作规章制度，现场的施工用电设施安装规范、安全、可靠、建设安全文明标准工地。

3）按照施工组织设计平面布置图，认真搞好施工现场规划，做到布局合理，井然有序，尽量少占或不占农田，对施工中破坏的植被，施工完后予以恢复。

4）施工所用机械设备、材料存放避免侵入公路路面限界，且不影响交通。如需占用公路路面，事先与交通管理部门取得联系，征得同意、办好有关手续后再占用，占用路面地点前后按规定设置警示牌及夜间警示灯。5）

6）施工场地内各种材料分类堆放整齐，挂设标牌，标识材料规格、产地等。各级负责人及施工人员一律挂胸卡上岗。7）8）

9）施工便道经常维护，做到“晴天不扬尘，雨天不泥泞”。

10）每项作业完工后，及时清理施工场地，周转材料及时返库，做到“工完、料净、场地清”。工程完工后，工程队伍文明撤离。

8.2环、水保措施

8．2．1水质及水利设施保护

为保护拟建项目所在地区的水质和水利灌溉设施，采取如下措施：

沥青、油类、漆料等化学品不堆置于沟渠及饮用水井附近，备有足够遮盖的帆布，防止雨天化学品随雨水进入水体。

收集和处理在施工过程中产生的污水，防止其直接流入绿地和灌溉渠中。

8．2．2环境保护

⑴施工噪声防治

施工噪声防治措施主要用来保护铁路沿线声环境敏感点，如农村居住区、医院等环境敏感点，采取以下防治措施：

夜间不安排噪声大的机械施工，尤其是打桩机和发电机等高噪声施工作业；

注意保养施工机械，使机械维持最佳工作状态，使噪声维持最低噪声水平；

自费配备便携式声级计，以便对施工点尤其是敏感点处的噪声级进行常规的监测。

⑵大气污染防治

配备一定数量的洒水车，对铺筑的临时道路和利用的正式道路进行洒水处理，以减轻扬尘污染；

易洒落粉状物料的堆场，采取防风遮盖措施，以减少扬尘；

使用清洁能源，生产、生活所用能源，以煤气、天然气和电为主，降低煤炭使用比重，减少SO2排放量。尽量使用新能源。