i南溪长江大桥北锚碇锚固系统施工组织设计.doc
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1、目 录第1章 工程概况21.锚碇锚固系统概况22.锚固系统构造简介2第2章 施工组织41.施工准备42.施工流程图53.锚固系统的制造与下料54.锚固系统的安装与钢绞线伸长量计算85.预应力张拉施工- 10 -6.拉杆施工- 13 -7.施工要点- 14 -第3章 施工人员及设备组织- 15 -1.人员安排- 15 -2.设备安排- 15 -3.工期安排- 15 -第4章 文明施工与安全生产- 16 -1.文明标准化的综合治理措施- 16 -2.安全生产- 17 -南溪长江大桥锚碇锚固系统施工方案施 工 方案 编 制 依 据1、交通部公路桥涵施工技术规范JTJ041-20002、交通部公路工程
2、质量检验评定标准JTJ071-983、交通部公路工程施工安全技术规程JTJ076-954、交通部公路工程集料试验规程JTJ058-20005、交通部钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-20036、交通部公路工程水泥及水泥混凝土试验规程JTGE30-2005;7、南溪长江大桥两阶段施工图设计文件;8、国家及有关行业颁布的现行规范及标准;9、地方法规及公司相关规定第1章 工程概况1. 锚碇锚固系统概况南溪长江大桥是宜泸高速路的重点控制性工程,其中锚碇系统是承担悬索桥主缆荷载的承力结构,其施工与防护质量直接影响到整桥的使用寿命。本桥锚碇系统采用了可换式锚固锚碇体系,预留孔道及两端锚头用灌油脂的防护
3、方法,这对大桥后期的养护及维修具有重要的意义。2. 锚固系统构造简介锚固系统主要由索股锚固连接构造和预应力钢束锚固构造组成。索股锚固连接构造由拉杆组件和连接器组成;预应力钢束锚固构造则由管道、预应力钢绞线及锚具、防腐油脂、锚头防护帽等组成。拉杆上端与索股锚头相连接,下端与前锚面的连接器相连接。本桥索股锚固系统分为单索股、双索股锚固两种类型。单索股锚固单元由2根拉杆和单索股连接器构成,双索股锚固系统单元由4根拉杆和双索股连接器组成。锚碇共有84根单索和136根双索。单索股锚固单元采用M15-16规格预应力锚固系统,双索股锚固单元采用M15-31规格预应力锚固系统。锚具分别采用OVM特制的T15-
4、16和T15-31型锚具。钢绞线采用s15.2环氧涂层钢绞线,公称直径15.2mm,公称截面面积140mm2,标准破断强度为1860MPa,弹性模量Ep=1.95x105N/mm2,总重160t。预应力束张拉控制应力为0.65fpk,OVM15-16型的张拉控制力为2708.2KN,OVM15-31型的张拉控制力为5247.1KN,钢绞线使用环氧涂层及预应力管道内灌注防腐油脂的双重防护体系。在前锚面设有油脂面观测管,锚头张拉端不封锚并留有换束所需的工作长度。拉杆方向与对应索股方向一致,拉杆方向误差用球面螺母予以调整。北锚碇为重力锚锚体,锚体分为:锚块、散索鞍支镦及基础、前锚室、后锚室四部分。预
5、应力孔道长约18米,如图:而南锚锚体受场地限制,设置成隧道锚形式。预应力孔道长约28米。南锚碇如图:其中北锚碇T15-16索42束,T15-31索68束;南锚碇T15-16索42束,T15-31索68束。第2章 施工组织1. 施工准备认真复核图纸及设计说明,理解设计意图,对设计文件中出现的问题及时反馈给设计单位。在正式施工前,对现场施工作业队伍进行全面技术交底,对关键部位、关键工序进行强调。施工过程中所需的材料按设计要求进行试验,合格以后方可进场,所需的机械设备应认真检查,做好设备的检修与维修机制。根据施工进度情况,及时组织相关施工人员进场,以满足总包施工进度为准。根据所需的锚具规格选用相应的
6、设备及辅助工具;进行千斤顶与油压表配套标定,对标定数据进行线性回归,计算出回归方程。核实施工机具及材料的规格和数量是否与实际需要相符。千斤顶型号为YCW650,估计使用4台锚固系统预应力分布在锚体的两个锚室(南锚碇分布在两隧道中),每一个锚室预应力布置如下:采用21束规格为15-16环氧涂层钢绞线,34束规格为15-31环氧涂层钢绞线。钢绞线公称抗拉强度为1860MPa,公称直径为15.2mm。钢束采用一端张拉,张拉控制应力K=0.65fpk=1209 MPa。预应力预埋管道电焊钢管为Q235A钢。搭设施工平台及必要的施工便道,采用钢管脚手架在锚碇前、后锚面分别搭设张拉、灌油操作平台,平台上铺
7、好脚手板。2. 施工流程图 施工准备 搭左右锚块前后锚面施工脚手架 在锚碇附近预应力筋下料锚碇预应力筋编束、穿束 锚碇预应力张拉切除多余钢绞线 安装保护罩及密封 孔道灌注防腐油脂安装拉杆 3. 锚固系统的制造与下料3.1拉杆、连接器、螺母、垫圈的制造拉杆、连接器、螺母、垫圈均是锚固系统的关键部件,由柳州欧维姆机械股份有限公司负责加工制造。在制造时每个部件均需进行编号,并建立部件档案。要求100%超声波探伤和30%射线探伤,II级合格,表面应作磁粉探伤。在运输过程中应加强保护,以保证每一个部件都不受损伤。锚具要进行静载实验、疲劳性能实验,实验结果应符合规范。拉杆、螺母和连接器要做调质处理,垫圈做
8、固溶处理。各部件均做氧化发蓝或磷化处理。3.2钢绞线的下料、穿束(1)下料工艺流程:选取场地及场地清理铺垫放线架及索盘放置到位丈量、下料钢绞线一端打散镦头钢绞线头恢复原状堆放覆盖等待穿束。步骤如下:下料选择在一块平整干净的能防潮防雨的面积约为50 m10 m的场地上进行。为了吊装及穿束方便,在锚块附近范围内的空场地进行下料。根据钢绞线来料卷盘形式,现场制作相应的下料盘支架及起吊龙门架。采用高速砂轮切割机下料,切割时用力均匀,以保证切口平整,不散股。用彩条布垫在索盘及牵引出来的钢绞线下面,防止下料时钢绞线表面的环氧涂层受损。下好的钢绞线下面垫好彩条布,上面再盖一层彩条布防护。下好料后一端打散镦头
9、,并切除旁丝留镦头中心丝高约5cm。预应力材料数量表:项目北锚重力锚材料规格(mm)共长(m)单位重(kg/m)共重(t)共重(t)钢绞线15-1612825.61.1016015015-31402381.101南锚隧道锚15-1619434.71.1019015-3160912.11.101锚具15-16(套)16815-31(套)272南北锚碇钢绞线下料长度参照设计图纸数据,并结合欧维姆公司张拉设备进行细微的调整,结果如下表:北锚碇南锚碇序号锚具型号下料长度束数序号锚具型号下料长度束数A115-1619.0 1A115-1628.81C115-1619.0 1C115-1628.811E1
10、15-1619.1 1E115-1628.8391G115-1619.1 1G115-1628.8881I115-1619.2 1I115-1628.9541K115-1619.3 1K115-1629.0391C115-1619.0 1C115-1628.811E115-1619.1 1E115-1628.841G115-1619.1 1G115-1628.891I115-1619.2 1I115-1628.9611K115-1619.3 1K115-1629.0521B215-3119.0 2B215-3128.8142D215-3119.0 2D215-3128.8342F215-311
11、9.1 2F215-3128.8732H215-3119.2 2H215-3128.9312J215-3119.2 2J215-3129.0062B215-3119.0 2B215-3128.8142D215-3119.0 2D215-3128.8342F215-3119.1 2F215-3128.8752H215-3119.2 2H215-3128.9352J215-3119.3 2J215-3129.0162B315-3119.0 2B315-3128.862D315-3119.0 2D315-3128.882F315-3119.1 2F315-3128.9192H315-3119.2 2
12、H315-3128.9762B315-3119.0 2B315-3128.862D315-3119.0 2D315-3128.882F315-3119.1 2F315-3128.922H315-1619.2 2H315-1628.9812B415-1619.0 2B415-1628.9262D415-1619.0 2D415-1628.9462B415-1619.0 2B415-1628.9262D415-1619.0 2D415-1628.9462(2)钢绞钱用人工开盘牵引,按设计规定定尺断料,断料用切割机切割,钢绞线扎束用“一把抓”方法,即将16(31)根钢绞丝穿进16(31)孔梳形板理顺
13、,每理顺一米,用20#铅丝密缠50mm,绑紧成圆形束,不得有松动和跳动现象,每束两端部11.6m为穿入喇叭管的范围,不用铅丝缠绕,以免张拉受阻,增加磨擦而造成应力集中,每绑成一束,即挂牌编号并注明长度,垫空搁置,作好防雨遮盖待用。 (3)穿束:穿束采用整体穿束方式,利用塔吊及手拉葫芦辅助将束穿入孔道。 穿束工艺流程:清理锚垫板安装联接器下料、编束塔吊起吊人工辅助从前锚往下穿束。具体为先将钢束穿入端套上钢丝网络套,用10#铅丝扎三道,把网络与钢丝束扎牢后,穿进孔道,退下网络。拆除束端扎丝,用黑胶布在端头及距60mm处缠裹包紧。2.3锚具、夹片、张拉千斤顶安装(1)锚碇预应力张拉选用650吨和30
14、0吨千斤顶各三台,备用各一台。(2)钢绞线逐根穿入锚环的锚孔,每个锚孔中各装入3个夹片,并轻轻打齐,然后安装液压顶压器,在千斤顶尾部安装工具锚(工具锚与工作锚相同),均匀涂抹一层厚约1mm的蜡质润滑剂。安装时注意锚环与孔道对中,工作锚、顶压器、工具锚之间的钢束必须保持顺直,不得相互扭结;千斤顶就位、螺丝端杆连接头进入千斤顶张拉头内后,将连接头扭转90度,与张拉头连接并卡牢,使千斤顶的撑脚(传力架)支承在构件端部的预埋垫板上。4. 锚固系统的安装与钢绞线伸长量计算4.1连接器的安装 锚固系统安装所需设备以及人员由制造厂家自行提供。安装连接器:在工厂将联接平板与联接筒预先用螺栓联接好后才运输到工地
15、,即将联接筒沉孔擦拭干净,涂胶水粘好铜垫圈后与联接平板用螺栓固结;待联接器安装到锚垫板上之前,要求将联接筒底部铜垫圈上再涂一层胶水,然后利用手拉葫芦等工具,将联接器平稳安装在锚垫板止口内,用螺杆及环形法兰固定在锚垫板螺孔内固定住联接器并加上一定扭力,防止施工过程中联接器有移位。将编好束的钢绞线用塔吊或卷扬机吊起后从前锚面依次穿过连接器、前锚垫板、预埋管、后锚垫板。循环上二步,直到完成整个锚面的钢绞线穿束;钢绞线穿完束后,在后锚调整好预留长度;为保证钢绞线长度一致,在张拉前进行单根预紧。4.2钢绞线的伸长量计算钢绞线伸长量L计算参照规范公路桥涵施工技术规范(JTJ 0412000)。计算公式为:
16、 L=(mm)式中:Pp预应力筋的平均张拉力(N),直线张拉P=Pp; L预应力筋的长度(mm); Ap预应力筋的截面面积(mm) Ep预应力筋的弹性模量(N/mm)通过公式计算北锚碇伸长量L如下表:北锚碇钢绞线伸长量计算表序号锚具型号钢绞线计算长度(mm)锚下张拉控制力(KN)弹性模量(x10N/mm)截面面积(mm)伸长量(mm)A115-161720027081952240107C115-161721327081952240107E115-161725027081952240107G115-161731227081952240107I115-161739627081952240108K1
17、15-161750227081952240109C115-161721327081952240107E115-161725227081952240107G115-161731727081952240107I115-161740827081952240108K115-161752627081952240109B215-311720652471954340107D215-311723152471954340107F215-311728052471954340107H215-311735352471954340108J215-311744852471954340108B215-31172065247
18、1954340107D215-311723252471954340107F215-311728452471954340107H215-311736252471954340108J215-311746652471954340108B315-311721252471954340107D315-311723752471954340107F315-311728752471954340107H315-311736052471954340108B315-311721252471954340107D315-311723852471954340107F315-311729052471954340107H315
19、-161736827081952240108B415-161720527081952240107D415-161723127081952240107B415-161720627081952240107D415-161723127081952240107南锚碇伸长量如下表:南锚碇钢绞线伸长量计算表序号锚具型号钢绞线计算长度(mm)锚下张拉控制力(KN)弹性模量(x10N/mm)截面面积(mm)伸长量(mm)A115-162700027081952240167C115-162701027081952240167E115-162703927081952240168G115-1627088270819
20、52240168I115-162715427081952240168K115-162723927081952240169C115-162701027081952240167E115-162704027081952240168G115-162709027081952240168I115-162716127081952240168K115-162725227081952240169B215-312701452471954340167D215-312703452471954340168F215-312707352471954340168H215-312713152471954340168J215-3
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