鄂尔多斯市东胜区景观大桥第三标段韩土公路2号桥工程
钢箱梁安装 专项方案
江苏省交通工程集团有限公司
鄂尔多斯市东胜区景观大桥第三标段项目经理部
二〇〇九年十二月十二日
钢箱梁安装设计方案
一、 结构简述
韩土公路2号桥位于鄂尔多斯市东胜区铁西三期开发片区内韩土公路上，修筑起点桩号K0+314.365，修筑终点桩号K0+804.365，桥梁总长1170米，其中主桥采用跨径为（40+90+230+90+40=490m）的自锚式悬索桥，中间三跨主梁采用正交异性板钢箱梁，40m边配跨采用预应力钢筋混凝土箱梁结构。钢箱梁全长384m，桥面全宽50m，含风嘴总宽51.162m，梁高3.0m。主跨处于R=20000m的圆弧竖曲线上。桥梁立面图见下图。
钢箱梁采用流线型正交异形板结构，分为顶板、底板、横隔板、纵腹板、风嘴及悬索吊耳等。其中顶板宽度50米，中央设置1.5%的双向横坡，桥梁中心线处梁高3.0米。顶板厚度16毫米，在主缆区局部加强至40毫米，在顶板下顺桥向间隔600毫米设置加劲纵肋，板厚为8毫米，穿过横桥向3.0米间距的横梁，组成正交异性结构的顶板。箱梁底板厚度为14毫米，在底板上顺桥向间隔800毫米设置加劲纵肋，板厚6毫米。箱梁纵向设有九道纵隔板，腹板厚度16毫米，间距4～7.5米。
全桥钢箱梁分为6种类型43个梁段，分为标准梁段、端梁锚固段、合龙段及塔下梁段等，其中标准梁段共34个，长9m，其他梁段共9个，长从7.5m至10.4m不等。钢箱梁制作段的划分及编号见表1。
：表1
钢箱梁制造采用“板→板单元→涂装→桥位预拼装、焊接”方式生产，即公司厂内完成零件及板单元，直接运输至桥位现场，桥位处逐块吊装、匹配预拼装、焊接成整体。 二、安装思路及安装顺序
韩土二号桥钢箱梁板单元在山桥厂内制作，陆路运输至现场进行安装。
钢箱梁安装分为塔区安装和主跨、边跨钢箱梁安装，均采用支架法安装。塔承台施工后立即进行基础回填并进行夯实处理。全桥均采用支架法安装，板单元运输至现场后直接吊装至支架上进行拼装焊接。首先安装塔区梁段和钢混结合段，然后以塔区为中心向两边逐段进行全桥钢箱梁的安装。
钢箱梁吊装采用2台200吨履带吊机进行。 三、板单元划分和厂内制造
由于受陆上运输及施工场地、工期条件制约，钢箱梁无法按照设计分段制造、运输及安装，故把钢箱梁的制作分厂内板单元制造、桥位节段拼装两个阶段进行。以钢厂板材的供货能力和公司现有板单元制造设备、工装及公路运输不超限为原则，将每个梁段划分为若干板单元，便于陆上运输。工厂内板单元划分见下图：
图2 板单元分布直观图
图3 板单元划分示意图
四、支架方案
4.1、支架方案的选定原则：支架体系应牢固可靠，满足施工需要；必须要成本低（支架成本包含基础成本、支架材料摊销成本、进出场运输费用、支架搭设费用、拆卸费用）；施工速度快，组织协调灵活。因此，我部将投标时初步的贝雷支架方案优化为钢管柱支架，支架采用纵向工字钢作分配梁，横向采用工字钢作为支撑体系，钢管柱间隔采用槽钢剪刀撑连接系加固。
4.2、支架的总体布置
依据吊装工艺及安装顺序，钢箱梁支架自塔区向两边划分为塔区段支架、正常段支架、钢混结合段支架三个部分。
塔区段支架布置：塔区支架如图11所示，中间部分在主塔下横梁上直接搭设支撑横梁和牙板，外形高程与梁底一致，塔柱外侧两根采用υ500×8mm螺旋焊管钢管柱用以支撑E梁段悬挑出塔柱外侧的部分，钢管柱中心间距为3.8m，两钢管柱分别与邻近的支柱14、16及54、56之间采用18a槽钢剪刀撑和剪刀上下横撑连接，剪刀撑相交处采用焊接方式连接成整体。
正常段支架布置：中间支架横向布置7排钢管柱，采用υ500×8mm螺旋焊管钢管柱，钢管柱钢管柱中心间距6*7.5m，横向两钢管柱之间采用18a槽钢剪刀撑和剪刀上下横撑连接，剪刀撑相交处采用焊接方式连接成整体。每排钢管柱顶沿纵向布置50b工字钢作为重力分配梁，用以支撑梁段支点。（正常段支架如图10所示）
钢混结合段支架布置：由于钢混结合段钢箱梁重量大，钢箱梁完成后还要承受部分现浇混凝土的重量，横向钢管柱先按正常段间距布置，然后进行加密，并设置了悬挑梁支撑，如图13所示，断面共设置了15根钢管柱，所有钢管柱均采用υ500×8mm螺旋焊管。管柱中心间距为1.9m+3.75m×12+1.9m，（详细布置如图12所示）
横桥向每排支架中部采用剪刀撑及横撑连接成整体后，顶部使用槽钢进行连接用做焊接及涂装用施工脚手架。纵桥向钢管柱设置原则为间隔1横隔板设置1根，正常段间距为6m，间隔设置剪刀。支架布置具体见图10~图14。
4.3、钢管柱受力分析
本支架最高处支架高度为25.2m，进行支架受力验算是按照25.2m高度进行计算。 各种规格钢管支撑力计算如下：
4.3.1钢管柱采用直径υ500mm（外径），壁厚8mm的钢管，每根钢管柱的长度为25.2m，下端支承在扩大的混凝土基础上，上端支承在钢箱梁底板上，在此条件下，钢管柱两端视同铰支；则
杆件计算长度l0=杆件实际长度l=25.2m 单根钢管支架的截面回转半径:
i=
(d
2外
+4l0i
d
2内
)
=
(0.5+0.484)
4=144.85
22
=0.17397
,
长细比λ=
=
25.20.17397
，查《建筑钢结构设计规范》GB/T50017-2003， 属
于b类截面杆件。查受压杆件纵向弯曲系数ϕ=0.326；
钢管的受压截面毛面积A=π
(D外-
4
2
d
2内
)
=π
(0.5-0.484)
4
22
=0.012365m
2
钢管采用螺旋焊管，材质为Q235钢，取2.0安全系数，容许应力按[σ]=117.5MPa。 单根钢管的容许支撑力：
[N]=ϕ⨯[σ]⨯A=0.326⨯117.5⨯0.012365=473.65KN=47.36T
。
4.4、钢管柱支架组合设计
4.4.1、纵桥向按照每间隔1道横隔梁下设置一排钢管支点，然后采用50b工字钢将每根钢管纵向连接起来，每2道横隔梁有1道横隔梁支点设置在工字钢上，纵桥向共设置71排钢管柱，横桥向共布置7排钢管，共计497根钢管桩。横桥向上部使用槽钢连系起来，可做人员脚手平台。纵横向分别使用槽钢连接系固定。钢管柱采用υ500×8mm钢管按6m+6m布置，横桥向按照6*7.5m，共布置7根，如附件图所示。
4.4.2、本支架方案即相当于横向每排支架支撑纵桥向6m长的钢箱梁。 （1）全桥钢箱梁重：12104.37t； （2）全桥支架钢材总重2600吨； （3）施工位置人员、机具等其他荷载7t；
4.4.3、单根桩施工最大压力N=（12104.37+2600）/497=29.6t。假设人员、机具施工荷载由横向单排（7根）承担，则每根桩承载7/7=1t。所以单根桩实际最大压力为N=29.6+1=30.6t。
N=30.6＜[N]=47.36t，钢管支架强度满足要求。 4.4.4、纵向分配梁、横梁的受力计算
纵梁、横梁材料材质为Q235，取安全系数为2.0，则允许应力为[σ]=117.5MPa，[τ]=68.15MPa.
横梁采用工45b，纵梁采用工50b。
工45b截面特性：Ix=3.376e8 mm4，Wx=1500400mm3； 工50b截面特性：Ix=4.856e8 mm4，Wx=1942240mm3； 参照《钢结构设计规范》GB50017-2003进行验算。 1）横梁工45b计算：
横梁承受钢箱梁及自重荷载共12104.37（钢箱梁重量）+1100（横梁自重）=13204.37吨，纵向每延米重13204.37/384=34.39t/m 横隔板间距3米，每3米重34.39*3=103.17t， 每条横梁上横向均布荷载q=103.17/45=2.29t/m
取其中一段按照简支、均布荷载计算： Mmax=ql2/8=2.29*7.5*7.5/8=16.1t·m Tmax=ql/2=2.29*7.5/2=8.59t 强度计算：
σ=Mmax/Wx=16.1e7/1500400=107.3MPa＜[117.5MPa]，满足要求 τ=Tmax/A=8.59e4/(414*13.5)=15.37MPa＜[68.15MPa]，满足要求 稳定计算：
h0/tw=414/13.5=31＜80，按照构造配置加劲肋 b/t=76/18=4.2＜13，满足要求。 2）纵梁工50b计算：
纵梁承受钢箱梁及横纵梁等自身荷载，共12104.37（钢箱梁重量）+1100（横梁自重）+275（纵梁自重）=13479.3t； 纵向每3米重13479.37/384*3=105.3t；
横向共7个支撑点，每个支撑点承受荷载P=105.3/7=15.04t， 其中柱处支撑点受力直接传给立柱，仅中间点承受P荷载。
Mmax=PL/4=15.04*6/4=22.56 t·m Tmax=P/2=15.04/2=7.02t 强度计算：
σ=Mmax/Wx=22.56e7/1942240=116.2MPa＜[117.5MPa]，满足要求 τ=Tmax/A=7.02e4/(460*14)=10.9MPa＜[68.15MPa]，满足要求
整体稳定计算：
自由长度L1=6m，查表υb=0.8>0.6，则υb’=1.07-0.282/0.8=0.7175 σ=Mmax/υb’Wx=22.56e7/(0.7175*1942240)=162MPa＜215，满足要求 局部稳定计算：
h0/tw=460/14=33＜80，按照构造配置加劲肋 b/t=80/20=4＜16，满足要求。
4、支架基础设计 1）支架基础设计
每根钢管底部平均压力30.6吨，钢管支承柱下做扩大混凝土基础，基础厚度均为60cm，基础承压面尺寸为2.5m×2.5m布置，基础混凝土选用C25级混凝土，扩大基础中间1.5m×1.5m范围内铺设15cm×15cm(即10+10根)的υ12钢筋网片。如下图所示：
断面图
平面图
尺寸单位：m
图4：钢管支架混凝土扩大基础示意图
2）基础承载力验算
查施工区域中密砂土承载力200KPa，地基容许承载力[P]=200KPa×(1.8 m×1.8m)=64.8t，单个1.8m×1.8m基础最大支撑力P工作=30.6+1.8×1.8×0.6×2.5=35.5t，P工作＜[P]，地基承载力满足要求。
3）混凝土抗剪强度验算
混凝土顶预埋700×700×10mm钢板，钢管柱底直接焊在钢板上，钢管柱施加的压力=306000N/0.49m2=0.62MPa，C25混凝土抗剪强度1.27MPa，考虑1.5的安全系数，混凝土冲切强度ft=0.85MPa。
5、本支架方案支架材料成本估算： （1）υ500×8螺旋焊接钢管1137.8吨； （2）50b号工字钢272.7吨； （3）45b号工字钢945.4吨；
（4）12mm牙板64.9吨； （5）20a号槽钢209.3吨； （6）18a号槽钢205.0吨； （7）10mm厚钢板20.9吨； （8）20mm厚钢板73.0吨； （9）C25基础混凝土1069米3；
支架钢材总重约2992吨，基础处理C25混凝土1069m3，钢材按照2000元/吨摊销，C25混凝土按照300元/m3计，支架材料成本共计630.5万。
五、钢箱梁板单元吊装方案
1、通过多种起重吊装方案比选，最终选定采用200吨履带吊机进行钢箱梁板单元桥位吊装，优点如下：
1）履带吊机可同时进行多个作业面吊装施工；
2）对场地适应性强，本桥位现场地势起伏，履带吊机不受限制；
3）运输车辆直接运送钢箱梁板单元至安装位置处，避免空中位移，减少高空作业工作量；
4）履带吊机可负重行走，组织灵活； 5)作业速度快，成本低。 2、履带吊机吊杆长度及工况选择
本桥钢箱梁底至原地面最高处29.2m，灌注桩施工及下部承台施工是弃土整体回填1m，吊装最大高度31.2m。外边排支架最大高度为31m。最外排支架距桥位中心线距离25m。
吊装桥中心线处板单元时最小回转半径42m，最大要求吊杆长度82m，如下计算图：
图5
本桥中间块板单元吊装时吊机回转半径最大，中间块板单元最大重量为9.9吨（结合段），根据200吨履带吊机性能参数，选择主臂直接起吊，自身配重的工况，吊杆长度85.5m，起吊回转半径42m的工况，起吊重量10吨，满足吊装要求。
图6 200吨履带吊86米主臂工作范围图
图7 200吨履带吊86米主臂性能表
吊装示意图如下：
图8：板单元吊装
六、吊装顺序
总体安装顺序：先安装塔区B、C、D、E节段及边跨区结合段F节段，然后由塔区
向两侧分4个作业面同时展开工作。在边跨和主跨分别设置合拢节段。见总拼顺序图9。
节段板单元吊装顺序：每个标准梁段分割成50块板单元，采用200吨履带吊机，
按照底板、斜底板→横、纵隔板、锚箱→中间顶板→边顶板→风嘴的吊装顺序，实现立
体阶梯形推进方式逐段组装与焊接。
组装采用“正装法”，以胎架为外胎，以横、纵隔板为内胎，各板单元按纵、横基
线就位，辅以加固设施以确保精度和安全，重点控制钢箱梁几何形状和尺寸精度、相邻
接口的精确匹配等。
以标准段为例，具体步骤如下：
1）组装底板
先将中间一块底板单元置于胎架上，使其横、纵基线在无日照影响的条件下与胎架
上的基线精确对正并固定。然后依次对称组装两侧底板，焊接同一块体中相邻的两块底
板，焊接相邻节段的底板间焊缝。组装时应按设计宽度精确预留焊接收缩量，使用经纬
仪控制底板基准头在同一直线上。见图17.
图17 底板组装
2）组装中间横隔板
组装前底板上划好横隔板中心线。因钢箱梁位于一定的竖曲线上，横隔板不与大地
铅垂，这时应采用吊铅垂的方法控制横隔板倾斜角度，以保证横隔板与底板垂直，吊铅
垂测量时应取隔板两端及中间3点。两侧隔板点焊时应检查隔板对中情况，对中合格时
方可点焊固定。见图18。
图18 中间横隔板组装
3) 组装中间纵隔板
以底板横、纵基线为基准，组装中间纵腹板。组装时纵腹板侧面加临时斜撑，通过
斜撑上的丝杠来调整纵腹板垂直度。组装时确保中间纵隔板在桥梁中心线上。见图19。
图19 组装中间纵膈板
4) 组焊边横隔板及边纵隔板、锚箱单元件
依次组装边纵腹板及边横隔板、锚箱单元件，确保各边横隔板及中间横隔板在
同一平面上。焊接时应严格执行焊接工艺规程，保证焊接顺序无误，防止箱梁变形
过大。见图20。
图20 边横隔板、边纵膈板、锚箱组焊
5）组装中间顶板
横向以胎架两端标志塔上标志线为中心，定位中间顶板。纵向根据实际放样的数
据，采用吊铅垂的方法，确保顶底板纵向相对位置。同时应使用水准仪检测顶板标高。
见图21。
图21 组装中间顶板
6）组焊边顶板
以中间顶板为基准，依次组装边顶板。使用经纬仪控制所有顶板横基线在同一直线
上，使用卷尺控制顶板间的间距，注意预留焊接收缩量。组装时应注意检查顶板与横隔
板间的间隙在公差范围以内。焊接时严格执行焊接工艺，以防止箱梁变形过大。顶板焊
接完毕后焊接其他结构及附属结构。见图22。
图22 组焊边顶板
图9：总拼装顺序
鄂尔多斯市东胜区景观大桥第三标段韩土公路2号桥工程
钢箱梁安装 专项方案
江苏省交通工程集团有限公司
鄂尔多斯市东胜区景观大桥第三标段项目经理部
二〇〇九年十二月十二日
钢箱梁安装设计方案
一、 结构简述
韩土公路2号桥位于鄂尔多斯市东胜区铁西三期开发片区内韩土公路上，修筑起点桩号K0+314.365，修筑终点桩号K0+804.365，桥梁总长1170米，其中主桥采用跨径为（40+90+230+90+40=490m）的自锚式悬索桥，中间三跨主梁采用正交异性板钢箱梁，40m边配跨采用预应力钢筋混凝土箱梁结构。钢箱梁全长384m，桥面全宽50m，含风嘴总宽51.162m，梁高3.0m。主跨处于R=20000m的圆弧竖曲线上。桥梁立面图见下图。
钢箱梁采用流线型正交异形板结构，分为顶板、底板、横隔板、纵腹板、风嘴及悬索吊耳等。其中顶板宽度50米，中央设置1.5%的双向横坡，桥梁中心线处梁高3.0米。顶板厚度16毫米，在主缆区局部加强至40毫米，在顶板下顺桥向间隔600毫米设置加劲纵肋，板厚为8毫米，穿过横桥向3.0米间距的横梁，组成正交异性结构的顶板。箱梁底板厚度为14毫米，在底板上顺桥向间隔800毫米设置加劲纵肋，板厚6毫米。箱梁纵向设有九道纵隔板，腹板厚度16毫米，间距4～7.5米。
全桥钢箱梁分为6种类型43个梁段，分为标准梁段、端梁锚固段、合龙段及塔下梁段等，其中标准梁段共34个，长9m，其他梁段共9个，长从7.5m至10.4m不等。钢箱梁制作段的划分及编号见表1。
：表1
钢箱梁制造采用“板→板单元→涂装→桥位预拼装、焊接”方式生产，即公司厂内完成零件及板单元，直接运输至桥位现场，桥位处逐块吊装、匹配预拼装、焊接成整体。 二、安装思路及安装顺序
韩土二号桥钢箱梁板单元在山桥厂内制作，陆路运输至现场进行安装。
钢箱梁安装分为塔区安装和主跨、边跨钢箱梁安装，均采用支架法安装。塔承台施工后立即进行基础回填并进行夯实处理。全桥均采用支架法安装，板单元运输至现场后直接吊装至支架上进行拼装焊接。首先安装塔区梁段和钢混结合段，然后以塔区为中心向两边逐段进行全桥钢箱梁的安装。
钢箱梁吊装采用2台200吨履带吊机进行。 三、板单元划分和厂内制造
由于受陆上运输及施工场地、工期条件制约，钢箱梁无法按照设计分段制造、运输及安装，故把钢箱梁的制作分厂内板单元制造、桥位节段拼装两个阶段进行。以钢厂板材的供货能力和公司现有板单元制造设备、工装及公路运输不超限为原则，将每个梁段划分为若干板单元，便于陆上运输。工厂内板单元划分见下图：
图2 板单元分布直观图
图3 板单元划分示意图
四、支架方案
4.1、支架方案的选定原则：支架体系应牢固可靠，满足施工需要；必须要成本低（支架成本包含基础成本、支架材料摊销成本、进出场运输费用、支架搭设费用、拆卸费用）；施工速度快，组织协调灵活。因此，我部将投标时初步的贝雷支架方案优化为钢管柱支架，支架采用纵向工字钢作分配梁，横向采用工字钢作为支撑体系，钢管柱间隔采用槽钢剪刀撑连接系加固。
4.2、支架的总体布置
依据吊装工艺及安装顺序，钢箱梁支架自塔区向两边划分为塔区段支架、正常段支架、钢混结合段支架三个部分。
塔区段支架布置：塔区支架如图11所示，中间部分在主塔下横梁上直接搭设支撑横梁和牙板，外形高程与梁底一致，塔柱外侧两根采用υ500×8mm螺旋焊管钢管柱用以支撑E梁段悬挑出塔柱外侧的部分，钢管柱中心间距为3.8m，两钢管柱分别与邻近的支柱14、16及54、56之间采用18a槽钢剪刀撑和剪刀上下横撑连接，剪刀撑相交处采用焊接方式连接成整体。
正常段支架布置：中间支架横向布置7排钢管柱，采用υ500×8mm螺旋焊管钢管柱，钢管柱钢管柱中心间距6*7.5m，横向两钢管柱之间采用18a槽钢剪刀撑和剪刀上下横撑连接，剪刀撑相交处采用焊接方式连接成整体。每排钢管柱顶沿纵向布置50b工字钢作为重力分配梁，用以支撑梁段支点。（正常段支架如图10所示）
钢混结合段支架布置：由于钢混结合段钢箱梁重量大，钢箱梁完成后还要承受部分现浇混凝土的重量，横向钢管柱先按正常段间距布置，然后进行加密，并设置了悬挑梁支撑，如图13所示，断面共设置了15根钢管柱，所有钢管柱均采用υ500×8mm螺旋焊管。管柱中心间距为1.9m+3.75m×12+1.9m，（详细布置如图12所示）
横桥向每排支架中部采用剪刀撑及横撑连接成整体后，顶部使用槽钢进行连接用做焊接及涂装用施工脚手架。纵桥向钢管柱设置原则为间隔1横隔板设置1根，正常段间距为6m，间隔设置剪刀。支架布置具体见图10~图14。
4.3、钢管柱受力分析
本支架最高处支架高度为25.2m，进行支架受力验算是按照25.2m高度进行计算。 各种规格钢管支撑力计算如下：
4.3.1钢管柱采用直径υ500mm（外径），壁厚8mm的钢管，每根钢管柱的长度为25.2m，下端支承在扩大的混凝土基础上，上端支承在钢箱梁底板上，在此条件下，钢管柱两端视同铰支；则
杆件计算长度l0=杆件实际长度l=25.2m 单根钢管支架的截面回转半径:
i=
(d
2外
+4l0i
d
2内
)
=
(0.5+0.484)
4=144.85
22
=0.17397
,
长细比λ=
=
25.20.17397
，查《建筑钢结构设计规范》GB/T50017-2003， 属
于b类截面杆件。查受压杆件纵向弯曲系数ϕ=0.326；
钢管的受压截面毛面积A=π
(D外-
4
2
d
2内
)
=π
(0.5-0.484)
4
22
=0.012365m
2
钢管采用螺旋焊管，材质为Q235钢，取2.0安全系数，容许应力按[σ]=117.5MPa。 单根钢管的容许支撑力：
[N]=ϕ⨯[σ]⨯A=0.326⨯117.5⨯0.012365=473.65KN=47.36T
。
4.4、钢管柱支架组合设计
4.4.1、纵桥向按照每间隔1道横隔梁下设置一排钢管支点，然后采用50b工字钢将每根钢管纵向连接起来，每2道横隔梁有1道横隔梁支点设置在工字钢上，纵桥向共设置71排钢管柱，横桥向共布置7排钢管，共计497根钢管桩。横桥向上部使用槽钢连系起来，可做人员脚手平台。纵横向分别使用槽钢连接系固定。钢管柱采用υ500×8mm钢管按6m+6m布置，横桥向按照6*7.5m，共布置7根，如附件图所示。
4.4.2、本支架方案即相当于横向每排支架支撑纵桥向6m长的钢箱梁。 （1）全桥钢箱梁重：12104.37t； （2）全桥支架钢材总重2600吨； （3）施工位置人员、机具等其他荷载7t；
4.4.3、单根桩施工最大压力N=（12104.37+2600）/497=29.6t。假设人员、机具施工荷载由横向单排（7根）承担，则每根桩承载7/7=1t。所以单根桩实际最大压力为N=29.6+1=30.6t。
N=30.6＜[N]=47.36t，钢管支架强度满足要求。 4.4.4、纵向分配梁、横梁的受力计算
纵梁、横梁材料材质为Q235，取安全系数为2.0，则允许应力为[σ]=117.5MPa，[τ]=68.15MPa.
横梁采用工45b，纵梁采用工50b。
工45b截面特性：Ix=3.376e8 mm4，Wx=1500400mm3； 工50b截面特性：Ix=4.856e8 mm4，Wx=1942240mm3； 参照《钢结构设计规范》GB50017-2003进行验算。 1）横梁工45b计算：
横梁承受钢箱梁及自重荷载共12104.37（钢箱梁重量）+1100（横梁自重）=13204.37吨，纵向每延米重13204.37/384=34.39t/m 横隔板间距3米，每3米重34.39*3=103.17t， 每条横梁上横向均布荷载q=103.17/45=2.29t/m
取其中一段按照简支、均布荷载计算： Mmax=ql2/8=2.29*7.5*7.5/8=16.1t·m Tmax=ql/2=2.29*7.5/2=8.59t 强度计算：
σ=Mmax/Wx=16.1e7/1500400=107.3MPa＜[117.5MPa]，满足要求 τ=Tmax/A=8.59e4/(414*13.5)=15.37MPa＜[68.15MPa]，满足要求 稳定计算：
h0/tw=414/13.5=31＜80，按照构造配置加劲肋 b/t=76/18=4.2＜13，满足要求。 2）纵梁工50b计算：
纵梁承受钢箱梁及横纵梁等自身荷载，共12104.37（钢箱梁重量）+1100（横梁自重）+275（纵梁自重）=13479.3t； 纵向每3米重13479.37/384*3=105.3t；
横向共7个支撑点，每个支撑点承受荷载P=105.3/7=15.04t， 其中柱处支撑点受力直接传给立柱，仅中间点承受P荷载。
Mmax=PL/4=15.04*6/4=22.56 t·m Tmax=P/2=15.04/2=7.02t 强度计算：
σ=Mmax/Wx=22.56e7/1942240=116.2MPa＜[117.5MPa]，满足要求 τ=Tmax/A=7.02e4/(460*14)=10.9MPa＜[68.15MPa]，满足要求
整体稳定计算：
自由长度L1=6m，查表υb=0.8>0.6，则υb’=1.07-0.282/0.8=0.7175 σ=Mmax/υb’Wx=22.56e7/(0.7175*1942240)=162MPa＜215，满足要求 局部稳定计算：
h0/tw=460/14=33＜80，按照构造配置加劲肋 b/t=80/20=4＜16，满足要求。
4、支架基础设计 1）支架基础设计
每根钢管底部平均压力30.6吨，钢管支承柱下做扩大混凝土基础，基础厚度均为60cm，基础承压面尺寸为2.5m×2.5m布置，基础混凝土选用C25级混凝土，扩大基础中间1.5m×1.5m范围内铺设15cm×15cm(即10+10根)的υ12钢筋网片。如下图所示：
断面图
平面图
尺寸单位：m
图4：钢管支架混凝土扩大基础示意图
2）基础承载力验算
查施工区域中密砂土承载力200KPa，地基容许承载力[P]=200KPa×(1.8 m×1.8m)=64.8t，单个1.8m×1.8m基础最大支撑力P工作=30.6+1.8×1.8×0.6×2.5=35.5t，P工作＜[P]，地基承载力满足要求。
3）混凝土抗剪强度验算
混凝土顶预埋700×700×10mm钢板，钢管柱底直接焊在钢板上，钢管柱施加的压力=306000N/0.49m2=0.62MPa，C25混凝土抗剪强度1.27MPa，考虑1.5的安全系数，混凝土冲切强度ft=0.85MPa。
5、本支架方案支架材料成本估算： （1）υ500×8螺旋焊接钢管1137.8吨； （2）50b号工字钢272.7吨； （3）45b号工字钢945.4吨；
（4）12mm牙板64.9吨； （5）20a号槽钢209.3吨； （6）18a号槽钢205.0吨； （7）10mm厚钢板20.9吨； （8）20mm厚钢板73.0吨； （9）C25基础混凝土1069米3；
支架钢材总重约2992吨，基础处理C25混凝土1069m3，钢材按照2000元/吨摊销，C25混凝土按照300元/m3计，支架材料成本共计630.5万。
五、钢箱梁板单元吊装方案
1、通过多种起重吊装方案比选，最终选定采用200吨履带吊机进行钢箱梁板单元桥位吊装，优点如下：
1）履带吊机可同时进行多个作业面吊装施工；
2）对场地适应性强，本桥位现场地势起伏，履带吊机不受限制；
3）运输车辆直接运送钢箱梁板单元至安装位置处，避免空中位移，减少高空作业工作量；
4）履带吊机可负重行走，组织灵活； 5)作业速度快，成本低。 2、履带吊机吊杆长度及工况选择
本桥钢箱梁底至原地面最高处29.2m，灌注桩施工及下部承台施工是弃土整体回填1m，吊装最大高度31.2m。外边排支架最大高度为31m。最外排支架距桥位中心线距离25m。
吊装桥中心线处板单元时最小回转半径42m，最大要求吊杆长度82m，如下计算图：
图5
本桥中间块板单元吊装时吊机回转半径最大，中间块板单元最大重量为9.9吨（结合段），根据200吨履带吊机性能参数，选择主臂直接起吊，自身配重的工况，吊杆长度85.5m，起吊回转半径42m的工况，起吊重量10吨，满足吊装要求。
图6 200吨履带吊86米主臂工作范围图
图7 200吨履带吊86米主臂性能表
吊装示意图如下：
图8：板单元吊装
六、吊装顺序
总体安装顺序：先安装塔区B、C、D、E节段及边跨区结合段F节段，然后由塔区
向两侧分4个作业面同时展开工作。在边跨和主跨分别设置合拢节段。见总拼顺序图9。
节段板单元吊装顺序：每个标准梁段分割成50块板单元，采用200吨履带吊机，
按照底板、斜底板→横、纵隔板、锚箱→中间顶板→边顶板→风嘴的吊装顺序，实现立
体阶梯形推进方式逐段组装与焊接。
组装采用“正装法”，以胎架为外胎，以横、纵隔板为内胎，各板单元按纵、横基
线就位，辅以加固设施以确保精度和安全，重点控制钢箱梁几何形状和尺寸精度、相邻
接口的精确匹配等。
以标准段为例，具体步骤如下：
1）组装底板
先将中间一块底板单元置于胎架上，使其横、纵基线在无日照影响的条件下与胎架
上的基线精确对正并固定。然后依次对称组装两侧底板，焊接同一块体中相邻的两块底
板，焊接相邻节段的底板间焊缝。组装时应按设计宽度精确预留焊接收缩量，使用经纬
仪控制底板基准头在同一直线上。见图17.
图17 底板组装
2）组装中间横隔板
组装前底板上划好横隔板中心线。因钢箱梁位于一定的竖曲线上，横隔板不与大地
铅垂，这时应采用吊铅垂的方法控制横隔板倾斜角度，以保证横隔板与底板垂直，吊铅
垂测量时应取隔板两端及中间3点。两侧隔板点焊时应检查隔板对中情况，对中合格时
方可点焊固定。见图18。
图18 中间横隔板组装
3) 组装中间纵隔板
以底板横、纵基线为基准，组装中间纵腹板。组装时纵腹板侧面加临时斜撑，通过
斜撑上的丝杠来调整纵腹板垂直度。组装时确保中间纵隔板在桥梁中心线上。见图19。
图19 组装中间纵膈板
4) 组焊边横隔板及边纵隔板、锚箱单元件
依次组装边纵腹板及边横隔板、锚箱单元件，确保各边横隔板及中间横隔板在
同一平面上。焊接时应严格执行焊接工艺规程，保证焊接顺序无误，防止箱梁变形
过大。见图20。
图20 边横隔板、边纵膈板、锚箱组焊
5）组装中间顶板
横向以胎架两端标志塔上标志线为中心，定位中间顶板。纵向根据实际放样的数
据，采用吊铅垂的方法，确保顶底板纵向相对位置。同时应使用水准仪检测顶板标高。
见图21。
图21 组装中间顶板
6）组焊边顶板
以中间顶板为基准，依次组装边顶板。使用经纬仪控制所有顶板横基线在同一直线
上，使用卷尺控制顶板间的间距，注意预留焊接收缩量。组装时应注意检查顶板与横隔
板间的间隙在公差范围以内。焊接时严格执行焊接工艺，以防止箱梁变形过大。顶板焊
接完毕后焊接其他结构及附属结构。见图22。
图22 组焊边顶板
图9：总拼装顺序