报沪宁广济路北延工程钢箱梁安装施工方案.doc
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1、金民西路至日益路高架桥跨沪宁高速公路钢箱梁安装施工方案一、 编制依据及说明1、由中交第二勘察设计研究院南京中交道路桥梁工程勘察设计有限公司设计的苏州市广济路北延工程施工图。2、交通部颁发的现行设计规范、施工规范及技术规程、质量检验评定标准及验收办法。3、依据施工能力、现有机械设备、技术实力和类似其他项目施工实践积累的施工经验。4、公路桥涵施工技术规范5、公路工程质量检验评定标准6、钢结构工程施工及验收规范(GB50205-95)7、钢结构工程质量检验评定标准8、桥涵施工手册9、路桥施工计算手册10、公路工程施工技术安全规程二、 工程概况广济路北延工程GY-A1合同段金民西路至日益路高架桥第四联
2、设计为顶推法钢箱梁,上跨沪宁高速公路,该联孔跨布置为30+50+30米,总长为110米,中跨跨越沪宁高速公路。钢箱梁主结构总重量约为888吨。主梁横断面为单箱单室结构,中部梁高2.2米,顶宽18米,底宽13米,顶面高2%双向横坡,上部两侧各设2.5米宽悬臂。主梁南侧纵坡1.124%,北侧纵坡-4.000%,竖曲线半径1800米。箱梁顶板厚14mm,底板厚14mm,腹板厚14mm。顶板下设U型加劲肋或开口加劲肋,U型加劲肋板厚6mm,间距620mm,均匀布置:开口加劲肋位箱梁两侧,截面14*140 mm,底板设U型加劲肋,板厚6 mm,间距800-830 mm。竖腹板设开口加劲肋,截面14*14
3、0 mm。横隔板间距一般情况下3米,普通横板厚12 mm,中间支横隔板厚20 mm,端支撑横隔板厚16 mm。端横隔板及端部悬臂横隔板均为围焊,焊缝通过的过焊孔焊后要求用密封胶密封,端横隔板设有检修人洞活门,以保证整个箱梁的气密性和日后检修维护通道的需要。 按设计要求,钢箱梁按长度方向分为38个箱形块段。 根据要求,厂内制作的节段最大宽度3米,最大长度18米,总重量约23.5吨(未安装护栏)。安装护栏后的平均延米重为8.07t/m。三、 总体方案概述由于钢箱梁上跨沪宁高速公路,为保证沪宁高速双向8车道的交通顺畅和行车安全,按照设计要求钢箱梁安装方案如下:钢箱梁9-30#节段采用顶推法架设;1-
4、8#节段,31-38#节段作为吊装梁段,采用汽车吊安装。节段在厂内制作,运至工地后在沪宁高速南侧临时支架平台上拼装,从南向北分两次顶推,顶推至设计位置落梁,最后安装吊装段。具体施工工序流程见附件。 为最大程度的减少钢箱梁施工对沪宁高速公路的影响,钢箱梁跨沪宁高速段待钢护栏安装完毕和钢箱梁涂装完毕后实施顶推架设,即在顶推前做好钢箱梁梁体上的所有后续工作。四、 钢箱梁的制作方案钢箱梁在工厂内进行预制并在预拼装场地进行预拼装,当发现梁段尺寸有误或预拱度不符时,即可在预拼装场地进行尺寸修正,避免在高空调整,减少高空作业难度和加快吊装速度,确保钢箱梁顺利架设。所有抛光除锈、杂物清除、清洗、喷砂、涂装、喷
5、铝等工作都在工厂内进行,严禁在安装现场进行涂装工作(除少量补漆工作外),从而减少对沪宁高速公路下行车辆的影响。工厂所有工序完成后,经检验合格后由大型运输车辆进行运输到安装现场。五、 钢箱梁顶推施工方案5.1现场准备及人员组织人员组织本桥钢箱梁采用单点连续顶推施工,在作业过程中,协调指挥将是作业完成的关键,为此,专门成立顶推现场协调指挥组保障施工。现场指挥组由4人组成:总指挥、技术负责人、安全负责人、人员机械调度组成。同时成立一个专业施工队负责钢箱梁顶推施工。施工队人员组成:机械操作人员、技术员、电工、吊装工、焊工、测控人员等。工作班组中机械技术人员担任临时指挥,负责与指挥组联系,以保证工程施工
6、的顺利进行。人员培训为了保证安全优质的施工质量,针对本工程特点将组织所有施工人员进行学习培训,并在工程施工的每个环节严格按照规范操作。所有在本工程中从事可能影响产品质量安全的工作人员,进行规定的技能考核认定。针对工程高空及跨越沪宁高速作业的特点,对参与该工程的所有人员进行体格检查和高空测定,所有培训考试均完整记录在案。5.2临时结构5.2.1、临时支墩基础根据施工现场地质情况和顶推法施工的工艺需求,为更好的解决钢箱梁顶推过程中产生的纵横向水平力,临时支墩基础在现有的砼承台上预埋钢板,临时墩与之焊接,同时在主墩中部及顶部以下1m预埋钢板,与临时支墩焊接,从而加强临时墩与主墩之间的整体性,提高抵抗
7、顶推过程产生的水平力的能力。5.2.2、临时支墩 为缩短钢箱梁支架搭设时间,减少投入,确定采用临时墩方案。临时支墩由双排共8根600*10mm的Q235钢管组成。每个临时墩和相临钢管间用12槽钢设置纵横向连接杆及剪刀撑,确保整个临时墩的稳定性。临时支墩横向钢管中心距为4m、纵向钢管中心距为4m。5.2.3、立柱顶承受水平力情况 主动水平力(牵引索的作用力):钢箱梁顶推长度按照64m、每米8.07t计算,按摩擦系数为0.1,滑动摩擦力最大为51.6t,设置千斤顶的11#墩可提供的最大水平力由设计提供,当承受主动水平力的墩顶水平力不能满足受力要求时,剩余水平力由临时支架承受。5.2.4、顶推滑道设
8、置 钢箱梁的顶推滑道需做成R=1800m竖曲线的线形形式,本桥钢箱梁顶推滑道设两道。滑道由设置在钢管支墩上的滑道梁、下滑板和上滑块组成。滑道梁为两根40b型钢;下滑板为口500*500*20mm钢板外包1 mm厚的镜面不锈钢板;上滑块为一面贴聚四氟乙烯、内部设两层钢板的氯丁橡胶板。下滑板和上滑块共同组成顶推滑道,在顶推千斤顶的作用下,实现钢箱梁的顶推前进。每条滑道长度为3m。每侧滑道梁的两端都设有吊篮,吊篮内设50t电动千斤顶,以备钢箱梁在顶推过程中滑块挤死或卡住时起顶钢箱梁用。为方便钢箱梁节段拼装时的横向定位和顶推时的导向,在临时支墩下滑道板外侧设置了横向限位器。临时支墩及滑道设置详见下图临
9、时墩墩顶布置图一临时墩墩顶布置图二5.2.5、千斤顶、拉锚器的设置位置 选择两个100t的千斤顶进行连续顶推,两千斤顶固定于11#墩柱前后、钢箱梁梁底中心线的操作平台上。两千斤顶连续顶推的优点在于:1#千斤顶在张拉顶推行程快结束时,2#千斤顶立即开始启动张拉顶推,1#千斤顶同时回油,2#千斤顶行程快结束时开始启动1#千斤顶张拉顶推,达到反复连续顶推的效果。避免了箱梁“行走-停止-行走-停止”的反复过程,克服了静摩擦力和动摩擦力之间的相互交替,减小了钢箱梁在顶推过程中的冲击荷载影响,从而提高了顶推的安全系数。操作平台采用型钢制作,操作平台型钢与临时支架的顶钢板采取焊接连接。操作平台要有足够的刚度
10、、强度、稳定性,以满足平衡千斤顶顶推钢箱梁时产生的反作用力。拉锚器每5个梁段设置一个,在该梁段尾部横隔板的底板底,且位于钢箱梁横向中心线处。拉锚器钢板与钢箱梁梁底板采用高强螺栓栓接。同时在安装拉锚器前对该底板处内部进行加贴50050014mm钢板加强处理,确保张拉过程中安全可靠。5.3运输 该箱梁制作成型尺寸为18m3m2.2m13m(底部长度尺寸)属超长超宽大件,给运输带来相应难度。从武汉到苏州广济路运距达到946公里,需跨越2个省,存在很多不定因素,我部将安排小车指挥押运,并负责沿途与交管、路政等部门的协调。5.4顶推箱梁到达施工现场后按四个节点吊装卸载,之后进行拼装,总体拼装顶推施工流程
11、见顶推施工工况图解。5.4.1、钢箱梁顶推施工操作在安装平台上首先安装滑道,箱梁起吊到位安装滑板(聚四氟乙烯橡胶板)后再落梁调整对位、焊接,在焊缝探伤合格后实施顶推。在顶推前实施全面检查,各临时墩设立水准点以便观测沉降,钢绞线实施预拉,电路完好,通讯设备正常,操作人员到位,跟踪监测人员到位,顶推工况拉力计算完成。顶推力按设计控制,摩阻系数按0.1计算。准备开始顶推,实施点动两到三次,以检查顶推全部设施是否正常。实施顶推。顶推时启动主控台按钮,开始逐渐加力直至箱梁开始滑动。当摩阻增大时系统能自动调节而使拉力增大,以保证滑移速度均匀。拉力与泵站油压表相比较,以便分析临时墩受力状况。顶推过程中实行总
12、体控制,统一指挥,用对讲机联系。直至梁体顶推到位。更换四氟板钢箱梁顶推时,更换四氟板是一项重要工作,钢箱梁要平稳安全顶推,四氟板必须完好平整,各块紧挨,钢箱梁与滑道间不得脱空。四氟板损坏时应及时更换。支点竖向起顶由于钢箱梁顶推过程中设有竖向预拱度,所以每顶推一个梁段也及时起顶,调整竖向标高。监测监控钢箱梁顶推过程中,测量人员跟踪监测各墩的偏位及梁体中心线位置及梁体前端顶面标高,当中心线偏移时,及时利用侧向千斤调整。在顶推过程中对临时墩顶瞬间偏位的观测尤为重要,一旦墩顶瞬间偏位超过设计值需立即停止施力,重新调整后再顶推,以保证各临时墩的偏位满足设计要求。5.4.2钢箱梁顶推施工注意事项电源情况。
13、顶推系统使用前应认真调整好行程开关的位置,系统电源质量应予以保证。我部目前采用市电施工,在顶推施工期间我部将积极与电力部门沟通,避开电力检修停电时间段。同时我部配备120KW柴油发电机一台,一旦发生意外停电,我部在10分钟内将启动备用电源,确保顶推工作连续进行。竖向千斤顶和顶推千斤顶各种型号都必须额外配备2个作为备用,一旦千斤顶在施工中出现故障,应立即进行更换。各种型钢、钢管支架必须有10t以上备用,其他小型应急物资必须齐全。加强抗倾覆措施。原设计中,在30m支架上拼装导梁和22-30#梁段即开始顶推;我部现行方案中在尾部增加了一跨25m支架平台,加长了第一次拼接长度,增加了顶推的尾部重量,加
14、大了抗倾覆能力。加强施工中上跨沪宁高速公路净高控制。设计中钢箱梁在施工过程考虑最不利工况挠度影响情况下净高为5.269m。我部施工中还将滑块在设计标高上提高30cm-50cm,该高度作为落梁空间用。因此施工中最小净空可达5.569m以上。由于滑道与梁体的摩擦,可能使得滑道处梁体底部有少量掉漆,我部拟定在梁体越过滑道未达到沪宁高速公路上空时进行及时补漆。每次顶推,必须对顶推的梁段中线和滑道顶的标高进行测量,并控制在允许范围以内:a. 导梁中线偏差不大于2.0mm;b. 梁体中线偏差不大于2.0mm;c. 下滑道面应顺滑流畅;四氟滑板两面均应保持清洁,滑道顶面涂上润滑用的硅脂以减少摩擦,清理四氟板
15、不可使用汽油或柴油。顶推过程中若发现顶推力骤升,应及时停止并检查原因,特别是检查四氟板。每节段开始顶推时,先推进5cm,立即停止,回油,再推进5cm,再停止,回油,为此反复三次,以松动各滑动面并检查各部分设施,然后正式顶推。顶推时,派专人检查导梁及箱梁,如果导梁构件有变形、螺丝松动、导梁与钢箱梁联结处有变形或箱梁局部变形等情况发生时,应立即停止顶推,进行分析处理。顶推过程中控制重点a.根据工况的支点反力估算摩擦力并与油压表相验证。b.位移观测:位移观测主要是梁体的中线偏移和墩顶的水平、竖向位移,在顶推过程需用千斤顶及时调整。墩顶位移观测非常重要,我们采用的办法是根据设计允许偏位作为最大偏位值,
16、换算坐标,从施力开始到梁体开始移动利用全站仪连续观测,一旦位移超过最大值则立即停止施力,重新调整各千斤顶拉力。c.施加顶推力:顶推力的大小是主控台根据摩阻的大小自行调节的,并通过油表来反应,千斤顶使用之前按要求进行校定,油表应进行标定。 d.四氟板的更换:顶推过程中四氟板必须使用表面光洁、无破损的四氟板,光洁面涂以硅脂,顶推时各支点应有专人检查更换。e.顶推到最后梁段时特别注意梁段是否到达设计位置,须在温度稳定的夜间顶推到最终位置,并根据温度仔细计算测定梁长。f.最后一次顶推时应采用小行程点动,以便纠偏及纵移到位。5.5观测为确保钢箱梁的测量精度和支座反力达到设计要求,我们主要从以下三个方面实
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