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桥梁安装施工方案范文第1篇
关键词:自锚式、悬索桥、钢梁架设、比选、牵引拖拉
中图分类号:TU74文献标识码: A
1.工程简介
松原天河大桥位于吉林省松原市,在宁江区跨越第二松花江,是连接南北两岸的重要通道。大桥为100+266+100m双塔空间索面自锚式悬索桥,主梁为钢混组合梁,底部为格构式钢梁,顶面设有25cm厚的预制混凝土桥面板,钢梁各构件之间全部采用高强螺栓连接。主塔采用人字形结构形式,索塔身采用墩塔固结的钢筋混凝土和部分施加预应力的配筋结构,塔柱全高均为82m(自承台顶)。该桥是国内跨度最大的空间索面钢混组合梁自锚式悬索桥。
图1 主桥结构布置图
2.钢梁设计要点
钢梁设在的竖曲线上,全桥钢梁共33个节段,节段长度设有10m(墩顶节段)、11m(钢混结合梁段)、16m(标准节段)三种形式。钢梁全宽27.5m,中心位置高3.05m,重10t/m,标准节段钢梁由两2个主纵梁、4个横梁、12个小纵梁组成,各构件之间全部采用高强螺栓连接。
图2 钢梁三位示意图
3.施工方案研究比选
大桥于2013年7月26正式开工,节点工期是要求2014年完成所有钢梁架设,保证2015年主缆正常施工。为了完成节点目标,在保证工程质量和安全的前提下,尽量的缩短工期,为此技术人员提出3种方案进行对照分析。
3.1顶推滑移施工方案(设计推荐方案)
设计推荐方案为顶推滑移施工,在南岸边跨设置顶推组装平台,在跨中及南岸边跨设置钢管桩临时墩,临时墩跨度60m,临时墩及组装平台顶部设置步履式顶推滑移设备。钢梁由制造厂运输至桥址后,先在组装平台上采用龙门吊机或者履带吊进行钢梁及导梁拼装,每拼装完成一个节段向前顶推滑移一个节段的距离,然后进行下一节段的拼装,直至全部节段钢梁顶推滑移到位。
图3 钢梁顶推滑移安装示意图
3.2双导梁架桥机架梁
由于第二松花江桥址段无通航要求,对中跨钢管桩临时墩间距没有特殊要求,技术人员提出边跨原位吊装,中跨采用与架设预制混凝土梁相同的架梁方法,即双导梁架桥机架梁方案。
在钢梁底部设置钢管桩临时墩,先采用履带吊机进行南北两边跨钢梁拼装,然后在南岸已经拼装完成的钢梁顶面组装双导梁架桥机并向前移动架桥机至已经拼装完成钢梁的端头;钢梁构件由履带吊在南岸边跨位置提升,在梁顶设置轨道,通过运梁小车运输至架桥机底部喂梁。架桥机前支腿支撑在临时墩上,后支腿支撑在已经安装完成的钢梁顶面,通过前后、左右移动吊车进行钢梁组装。每拼装完成2个节段,架桥机向前移动,前支腿支撑在下一个临时墩顶,进行下一节段钢梁拼装。
图3 架桥机架梁示意图
3.3牵引拖拉施工方案
技术人员通过查阅国内外架梁方案并结合现场条件后,又提出了边跨原位吊装,中跨牵引拖拉的架梁施工方案。
在南岸边跨设置拼装平台,在中跨及北岸边跨设置临时墩,拼装平台及中跨临时墩顶部设置通长轨道。钢梁在南岸边跨先进行2+1节段组装,组装完成后通过卷扬机配合运梁小车将最前面一节段钢梁托运至设计位置,然后再拼装平台上以已经拼装完成的2个节段钢梁为母梁开始组装下一节段钢梁,每拼装完成一个节段向前拖拉一个节段,直至中跨钢梁全部安装完成。
图4 钢梁牵引拖拉安装示意图
3.4施工方案比选
技术人员深入研究了三种方案,在施工工期、施工难度、质量、安全、经济性等方面做了对比分析,见表1:
表1三种施工方案对比
序号 施工工期 施工难度 质量安全 经济性 其他
方案1 施工工期长,步履式顶推设备滑移速度慢,每节段钢梁平均安装速度3天一个节段 顶推设备可任意方向调整钢梁位置,操作方便,施工难度较小 质量可靠、安全性好 每个临时墩顶及拼装平台上均要设置顶推设备,费用较高 临时墩跨度大,单个临时墩承载力要求高
方案2 直接进行拼装,省去滑移时间,每节段钢梁拼装需要2天时间 架桥机需要进行改装,且微调性能较差,难度较大 钢梁在中跨江面上拼装,质量、安可控性较差 租赁一台架桥机,费用相对较低 需在横桥向设置三组临时墩,墩顶设置横桥向架桥机轨道
方案3 卷扬机拖拉速度12m/min,每节段钢梁从组装到拖拉到位需2天时间 卷扬机配合运梁车拖拉钢梁,钢梁顶部设置千斤顶调节装置,难度小 受卷扬机能否同步转动影响,需要采取措施保证卷扬机同步运行 投入两台卷扬机,费用低 临时墩顶部设置通常轨道,临时墩间距不能过大
经过对比分析,决定采用方案3牵引拖拉架梁方案。
4.牵引拖拉架梁施工
4.1施工流程
图5 牵引拖拉施工流程图
4.2主要参数及注意事项
1)临时墩采用630×8mm钢管,4根钢管装一组,横桥向间距25m,纵桥向间距12m;
2)采用2台10t卷扬机,横桥向对称布置;
3)每台运梁小车顶面设置一台150t竖向千斤顶和一台20t横向千斤顶,竖向千斤顶地面放置一块四氟板;
4)钢梁在拼装平台上保证有两个节段钢梁作为拼装下一节段钢梁的目梁;
5)钢梁在拖拉过程中必须保证两侧运梁小车同步前进;
6)钢梁拖拉至与已经就位钢梁附近时,放慢运梁小车速度,采用点动方式使得钢梁与已经就位钢梁精确对接。
5.结语
松原天河大桥钢梁施工工期紧、任务重,钢梁施工没有盲目采用类似桥梁架梁方案,而是根据桥梁自身特点及施工条件对施工方案从施工进度、质量、安全、经济等多方面进行综合考虑,并经过专家论证后,采用了牵引拖拉架梁方案,平均以2天一个节段的架梁速度顺利完成了钢梁架设施工。
桥梁安装施工方案范文第2篇
关键词:桥梁施工管理技术
1工程概况
桥桩号为K150+388,在总场六分场七连附近横跨玛纳斯河,桥长146.54m,桥面宽18m(17m+2×0.5m)。全桥混凝土工程数量为4716m3,钢材498.5T。该桥设计为7×20m钢筋混凝土预应力空心板梁桥,基础采用桩基础,桥台桩径为1.2m,桩长30m;桥墩桩径为1.4m,桩长38m。桥台为肋板式轻型桥台;桥墩为四柱式桥墩,柱径1.2m,墩高为6.06m~10.65m;桥面为15cm(8cm40#防水混凝土+7cm沥青混凝土)。该桥横跨玛纳斯河及其两岸的河漫滩上,河床平缓,旱季水流小。桥位处为粉砂土和亚粘性土。气候特点是冬季严寒,夏季酷热,降雨量少,蒸发量大,年、日平均温差大,冰冻期长,自当年的11月份至次年的3月份,历时130天;日照时数2680.7~2875小时,全年平均无霜期为129~176天。
2施工方案的确定及施工部署
2.1施工流向的确定。该桥的施工流向由榆岸7#桥台桩基、4#桩基、3#桩基同时开始,然后施工5#桩基、2#桩基,最后施工6#桩基、1#桩基和0#桥台桩基。系梁浇注、桥墩升高、盖梁混凝土浇注均按此顺序进行。
2.2施工组织及顺序的确定。
2.2.1基础施工.。由于该桥基础工程数量较大,工程量大(为全线唯一的大桥),仅采用一台钻机、一组施工专业人员进行施工远不能满足进度要求。因此采用三台钻机、三组桩基施工专业人员进行钻孔施工,同时配备一套每小时可拌合50m3混凝土的砼拌合设备和一台60型混凝土输送泵配合施工。
2.2.2桥墩、盖梁施工。桥墩的墩柱采用两套定型钢模(每套总高按最高的两根墩柱定制),盖梁采用两套底模、一套侧模,均建立钢筋、支模、浇注混凝土三个专业施工队组织流水施工,其施工顺序与基础施工顺序相同。
2.2.3空心板梁预制。空心板梁预制场设四个底座,每个底座长度为90米,一个底座上可同时预制4片梁板,四个底座可预制16片梁。在预制场设置移梁龙门架,存梁区设在预制场靠桥位一侧,纵向设置两排,每排一层可存10片梁,可同时放三层,则存梁区可放置60片梁,满足施工进度要求。根据梁体预制的工艺特点,将施工过程分解为五道工序:扎筋,支模,浇注混凝土,养生、拆模、整修及张拉封锚。建立五个相应的专业队,组织流水施工。同时,梁体预制与下部结构平行施工,其目的是为了缩短总工期。空心板预制时,应考虑安装顺序,将边梁与中梁间隔预制和堆放。
2.2.4空心板安装顺序。纵向顺序。该桥安装顺序:从榆岸第七孔开始,安装完第七孔12片梁后,再安装紧接的第六孔,…,直至最后一孔(第一孔)安装完成为止。横向顺序。每跨从左侧(沿路线前进方向)第一片边梁开始,依次安装至右侧边梁。
2.2.5空心板二次张拉顺序。浇注1#、3#墩上空心板横接缝张拉1#、3#墩上负弯矩钢束及孔道压浆浇注2#、4#墩上空心板横接缝张拉2#、4#墩上负弯矩钢束及孔道压浆重复以上施工过程,浇注未施工横接缝张拉负弯矩钢束及孔道压浆,要求采用隔一浇一顺序焊接横向联结件、浇注铰缝混凝土。
总之,在确定施工顺序时,坚持以下原则:先地下,后地上,先主体,后附属。地下地上尽量平行作业,以减少施工时间;尽量组织流水作业,在保证工人连续工作的前提下,充分合理利用工作面。在具体安排施工顺序时,要在上述原则指导下,结合施工条件、施工的自然地理环境及各种影响施工顺序的因素统筹规划、全盘考虑。同时,施工进行中各项测量工作如无说明均包括在相应工序中。
2.3施工方案的确定
2.3.1成孔方案。由于桥位处的地质为粉细砂和亚粘土,经反复对正循环钻、反循环钻、冲击锥成孔方案进行技术和经济比较,决定采用反循环回旋钻机;具体用吉林产QZ—200型钻机。因该种成孔方式我经理部在以前的施工中经常应用。施工经验比较成熟。a平整场地,整修道路,用机械配合人工平整场地,按钻孔位置平面,布置修筑钻孔机械、混凝土运输及浇筑机械进出场道路,场地面积要满足摆放钻机,挖设泥浆池及沉淀池,摆放钢筋笼及进行其他相关工作的位置。b桩位复核。c埋设护筒。d钻机就位。e钻孔。f终孔。g清孔。h测孔。i安装钢筋笼。j安装导管。k储料斗。l灌注工艺。m桩头处理。n钻孔灌注桩的质量控制。
2.3.2下部结构施工方案a模板。b砼浇筑。c施工平台和支架。
桥梁安装施工方案范文第3篇
摘要:本文以机荷高速公路跨线桥钢箱梁施工技术为研究对象,针对钢箱梁吊装方案的施工技术进行探讨。机荷高速公路跨线桥全长182.08m,机荷高速跨线桥左、右幅桥跨径为47.5m+80m+47.5m 三跨采用预应力钢-砼组合箱梁结构。介绍了跨线桥钢箱梁的安装方案、龙门吊的设计、主要的施工技术以及施工过程中的线形测量控制。希望本文的探讨能够为桥梁吊装领域提供一些参考。
工程概况
机荷高速公路跨线桥是深圳市宝安区深华快速路工程的一个分项。桥梁中心桩号K3+890 ,该桥位于道路中线R=850m 的圆曲线上,桥梁上跨机荷高速公路,与机荷高速公路中线斜交,角度为86.6 度。机荷高速公路跨线桥设计起点桩号为K3+798.960,设计终点桩号为K3+981.040,全长182.08m。机荷高速公路跨线桥分左、右两幅,左幅桥桥梁中心线为R=840.875 的圆曲线,右幅桥桥梁中心线为R=859.125 的圆曲线,机荷高速跨线桥左、右幅桥跨径为47.5m+80m+47.5m。主梁采用预应力钢-砼组合箱梁结构,钢箱梁宽2.8m,钢箱梁中线处梁高1.85m~2.85m(梁底按二次抛物线变化),一幅桥横向布置3 个钢箱,中距5.0m,外悬臂1.725m,桥面板全宽16.25m,材料为:Q345C。
钢箱梁吊装方案
主桥钢箱梁采用工厂分段预制,将经过胎架上预拼装检验合格后的钢箱梁用运梁平车运至桥梁纵轴线的位置,龙门吊行至梁节段处进行吊装就位。测量控制(施工控制)各接头位置对中,检查梁底各支点位置,反复调整箱梁节段的高程轴线至符合要求后松钩,完成全截面焊接。吊装方案平面示意图如图1所示:
1). 吊装总体方案
按照分段要求,1 台300t 汽车吊装主梁。
2). 安装总体流程
钢箱梁定位线放样钢箱梁运到桥位吊装钢箱梁钢箱梁定位。
3). 测量定点
跟有关部门确定桥支墩轴线坐标及高程。
4). 橡胶支座安装
将柱墩的高程和垂直度调好,并将柱端清理干净,橡胶支座平稳定位。
5). 临时支墩的设计、安装
(1) 临时支墩设计
根据钢箱梁分段安装的要求,分段吊装架设方法。分段形式为“I”形分段(按设计图分段),为确保安装顺利进行,按分段口在每个分段接头处设临时支墩,起到支撑作用和调整作用。
(2) 设计方案
基础采用条形基础,条形基础长13m(钢箱梁横向)、宽3.0m(钢箱梁纵同)、高0.5m,要求每个条形基础可承受240 吨的承载力。立柱采用钢管支墩,立柱高度约10m。立柱顶纵横梁均采用HW400×300×16×20,横梁跨度2.80m,纵梁跨度2.0m,临时支墩柱与横梁及纵横梁间焊接系为一整体,横梁上放沙箱及千斤顶起调节作用。
图1吊装方案平面示意图
主要施工技术方案
4.1构件运输
钢箱梁运输是本工程的重点与难点,也是本工程的关键所在,所以必须对其进行严格的论证和商讨,在此基础上征得交警部门的认同和批准才可以进行运输。由于构件的特殊性,所以运输定于夜间。
1). 钢箱梁在钢结构加工厂现场分解后,采用100t 载重平板车运输,工厂80t 桁
车与1 台150t 吊车装车,运至安装现场。
2). 清除路面及拐弯边上的障碍。
3). 钢箱梁运输时,必须用钢丝绳、倒链把钢箱梁在卡车上固定牢靠。
4). 所有运输卡车运行所使用的道路,必须填平、压实、不允许有坑洼。
5). 运输途中必需跟随吊车以防被用。
4.2钢箱梁吊装
安装步骤如下图2:
图2吊装方案步骤图
(1) 测量定点
协同监理、总包、前道工序的施工单位复核桥支墩轴线坐标及高程。
(2) 临时支墩安装
临时桥墩要求:临时桥墩是钢桥安装最主要的技术措施之一,事关钢桥线形拱值控制能否达到设计和相关规范指标,所以临时桥墩的安装按永久支墩要求处理。
a) 基础施工
在指定的位按要求做钢筋混凝土基础,临时支点处基础不放坡挖0.6 米深基坑,抛填片石回填,用C20 砼筑实至要求标高。砼采用商品混凝土,混凝土达到强度后,方可进行临时支墩柱安装,公路上基础要求高出公路1m、其它位置高出地0.2m,同时基础涂上反光黑黄间隔的交通警示颜色,并做好交通疏解。
b) 临时支墩施工
在基础位放好临时支墩立柱中心线,同时计算好梁底标高,确定临时支墩长度,在边上空地(不影响交通)组装临时支墩,组装完成封闭机荷高速向往荷坳方向外侧车道,开通内侧车道,下游处开通临时交通疏通道,将临时墩吊至基础上与预埋件焊好,往机场方向同理操作但入口全封闭。
(3) 桥墩支座安装
在安装前,应检查产品的合格证书中有关技术性能,支座质量必须满足设计和有关规范的要求,如不符合设计要求时,不得使用。安装前将垫石顶面处清理干净,调平砂浆性能应符合设计要求,灌注要密实,不得留有空洞。橡胶支座要按设计位置和高程安装好,底部用水泥砂浆粘结牢固。
a) 支座垫石表面应平整、清洁、干爽、无浮沙。
b) 支座进场后应检查支座上是否有制造商的商标或永久性标记。
c) 安装前在支座安装位置处刻划中心线,以方便支座就位后校正。
d) 支座安装时,应防止支座出现偏压或产生过大的初始剪切变形。安装完成后,必须保证支座与上下部结构紧密接触,不得出现托空现象。
e) 支座上临时锁定装置不能随意拆除(全桥安装完成后再拆除)
(4) 钢箱梁吊装
根据施工方案、机械、施工人员数量及施工平面特点,合理规划施工现场。
a) 吊车选用
根据吊车站位及现场工作半径选择吊车型号,吊车选用及校核。
b) 钢梁吊装
①先封路,由机场往荷坳方向福明出口匝道封闭,同时桥梁架设下游临时交通疏解通道开通;
②将吊车由临时通道开至经过模拟计算的吊点位置做吊装准备工作;
③吊车就位准备工作完成,再将钢梁运输至吊装范围,实施吊装;
④吊车平稳起吊进试吊2至3分钟,吊至一定高度吊车转臂,将梁吊装就位,吊装过程中保持四个吊点平稳。
c) 吊装操作
分段钢箱梁运输到桥位后,由吊机将钢箱梁放置到桥墩永久支点上及临时支墩上,在吊装前,应充分考虑吊车的摆放位置,在吊装过程中,应由专人指挥,并用测量仪器同步进行校核。
车司机按按模拟计算的工况出臂,同时估算吊车转臂速度与角度,再进行空载试位操作。
②箱梁起吊时,垂直起吊离地,当构件离地30cm至50cm 时,应停止起吊(试吊2 至3 分钟),检查受力点是否牢固,中心是否偏移,确保无误,再继续起吊和下降。
③当箱梁垂直起吊至高出支墩位时才能转臂到就位正上方,严防磕碰临时支墩。
④构件起吊和下降时,严禁人员站在设备下方,构件上严禁站人及放置其他材料和机具设备。
⑤当箱梁吊至距其就位位置上方200mm 时,使其稳定,对准螺栓孔,缓慢下落,下落过程中避免磕碰地脚螺栓丝扣,括掉临时支墩上的垫块。
⑥箱梁段准确就位
I.箱梁第一节吊装就位,安装前在桥台安装位置处刻划中心线,以桥墩两头中线和支墩纵横中心线为基准做坐标记号,把钢梁上的相对坐标及中线与绝对坐标及桥台中线重合,同时有测量仪器进行跟踪测量。
II. 箱梁分段准确就位应当以桥墩两头中线和中轴线标记为基准,使之与钢箱梁体纵横中心线(在工厂预制过程中已经标记上)对正就位,同时有测量仪器进行跟踪测量。
III. 箱梁每个分段位设靠点定位,所有钢梁吊装时以此为大体定位,测量仪器进行跟踪测量作微调就位。
⑦线型控制
钢箱梁的线型控制首先应在工厂内进行,吊装前,在桥墩永久支点和临时支墩上设置控制点和线,并在钢箱梁上相应地设置控制点和线,钢箱梁安装时,中线和纵向距离通过预先在支墩上设的控制点和线与钢箱梁上设置的控制点和线相对应来控制,同时用测量仪器同步进行监控,钢箱梁的标高则通过支墩上的钢砂筒、楔形块配合两台100吨千斤顶来调节控制,中线、纵距和梁的标高调整好后,才能进行箱梁焊接,以保证钢箱梁线型的流畅。钢箱梁对接处两腹板相接位,腹板之间为平行不能产生夹角,如产生夹角说明:钢梁另一端比设计值低;此对接口比设计值高。
六、结论
通过对机荷高速公路跨线桥钢箱梁吊装方案的出成果实施,得出施工过程中的钢箱梁吊装前,龙门吊必须要进行低空试吊,确保其安全稳定;在进行梁段吊装时,要注意吊点的受力均匀,保证龙门的平衡;安装完成后,支架,支点处要均衡受力,马板完全马好后才可以松钩。本跨线桥钢箱梁安装过程中高程控制已考虑各节段的相互影响和支点位置的沉降影响,均在设计值基础上加入了预抬高量,要处理好预抬高程后的梁段与设计高程的墩柱之间的衔接,从而保证合龙段、固接处的线形。希望本文对钢箱梁吊装方案施工工艺流程及施工中主要遇到的技术要点进行的探讨,对大跨度桥梁吊装方案的施工技术遇到的问题有一定的借鉴作用。
参考文献:
[1]《公路桥涵施工技术规范》?JTJ041-2000?
[2]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)[S].
桥梁安装施工方案范文第4篇
关键词:桥梁工程;钢板梁;更换;施工技术
1 工程概况
京广线汉水桥上行线1954年建成,下行线1957年竣工通车,是新中国成立后最早修建的钢梁桥之一。孔跨布置为4-20m,铆焊上承钢板梁+3-55m,铆焊下承式桁梁+3-16m,普通钢筋混凝土∏形梁,位于京广线汉西~汉阳区间,桥梁中心里程为1199.411km,桥梁全长315.6m,上承钢板梁主梁高度2.0m,主梁中心距2.0m,桥跨布置如图1所示。
2010年该桥上下行第2、3、7、8孔共8片钢板梁梁端下翼缘产生了多处穿透式裂纹,上盖板锈蚀严重,经桥梁检定试验,钢板梁横、竖向刚度均不足,检定承载能力不满足中-活载的要求,结构功能劣化(A1级)严重,进一步发展会危及行车安全。2010年8月起设备管理单位对该桥采取了限速、看守等临时安保措施,并研究制定整治方案。
2 方案比选
由于对钢板梁进行处置的同时不能中断线路的正常运营,只能利用固定的封锁天窗时间,通过深入研究、多方论证。有三种处理方案:一是对既有结构进行加固处理。考虑到加固既有钢梁使用寿命受限,不具有良好经济效益,且更换梁体重要组件受到封锁点时间的限制,施工条件困难,在有限的施工天窗难以一次完成整体梁的加固流程,分批加固满足不了钢梁的强度、刚度和稳定性;二是将既有钢板梁整体更换。采取预制新梁,一次性整体吊装替换既有梁,梁本身的几何尺寸、技术参数容易控制,使用寿命大大延长,施工工艺虽相对复杂,但整体经济效益明显;三是更换成混凝土梁。该桥自建成以来河床受冲刷较严重,出现过墩台下沉、桥墩滑移、墩基管桩(38根)裂纹等病害,地基承载能力不能达到更换为大跨度混凝土梁的要求。通过比选,采取原地整体更换成同型号钢梁方案。
换梁施工主要集中在新旧钢梁更换等桥面施工上,具体制定了三套施工方案,分别是:一是施工前,新钢梁上铺设新桥枕及外侧护木,点内拆除旧钢板梁线路外侧护木,起顶钢轨最低高度不小于100mm,点内新钢梁落梁到位后,再安装新钢梁内侧的护木及桥面恢复;二是施工前,新钢梁上铺设新桥枕及两侧护木,点内起顶钢轨最低高度不小于250mm,点内新钢梁落梁到位后,直接进行桥面恢复;三是施工前,新钢梁上铺设新桥枕及两侧护木,并铺设新钢轨及端头钻眼,点内按照新梁上新钢轨的长度对应切割既有桥面钢轨,点内新钢梁落梁到位后,新旧钢轨接头采用夹板联结,再进行桥面恢复,点后焊接钢轨接头。方案比较如表1:
通过对三套方案逐个进行优缺点的仔细对比分析,第二套施工方案在确保行车安全和施工安全方面安全系数相对较高,且施工成本较低,存在的施工干扰点较易解决且整体耗时较短,有利于整体施工的顺利进行。最终确定采用新旧梁同步横移的换梁施工方案,即先将新制钢板梁吊装上支架,然后纵移至待换旧梁梁体附近,经过新旧梁同步横移,将新梁换至旧梁梁位处,旧梁移到桥中线处(上下行线间距15m),最后分解的方式拆除旧梁。
3 施工流程图(见图1)
4 施工工艺
总体按流水施工作业法组织为主,辅以平行施工作业法,按照建设项目管理模式设置工程项目部,制定工程施工进度控制系统、工程质量保证体系、安全保障措施、环境水土保护体系及文明施工规定。
4.1 施工准备
4.1.1 签订施工配合及安全协议。与海事、河道运输、堤防、公路交通、消防、电力等部门,签订施工配合及安全协议。
4.1.2 搭设换梁施工作业平台。采用钢管柱落地承重支架,支架基础采用扩大基础,上部承重结构采用贝雷梁,支架体系上部搭设施工平台及纵横移滑道体系。
4.1.3 钢梁制作。采用20.0米跨径简直钢板梁结构,全长20.6米,梁高1.944米,由两片主梁和纵、横联组成,主梁间距2.0米,主梁与纵、横联之间采用高强度螺栓连接;主梁两侧设员工走道和避车台,员工走道铺设橡胶步板,主梁下方设检查小车;在钢板梁两侧设钢牛腿,牛腿下方设置临时支座。
4.1.4 接触网、通信、信号光电缆改迁。施工前期存在较大困难的是铁路供电接触网改迁、桥上通信、信号、铁通光电缆改迁及防护,以及与桥并行的两侧高压电力线改迁等,尤其是接触网改迁,经过多次方案比选,决定采用在两线间1#、2#墩顶安设“T”型立柱,两线共用同一立柱,并将2#、7#墩线路外侧接触网倒悬挂后拆除支柱,在钢桁梁上加装临时电缆槽,并在钢板梁处搭设临时支撑,附加导线改用电缆过渡,以消除对钢梁纵横移及吊装的影响。
4.1.5 请求施工天窗。按照营业线施工管理办法,申报局月度施工计划,换梁施工按I级施工申报施工天窗,共计要点8次,每次封锁线路至少120分钟。
4.1.6 钢梁运输及吊装。汉水桥两侧桥头为交通繁忙的公路、汉江堤防,为此,在夜间运梁,并申请京广线夜间施工天窗50分钟,按照营业线施工管理办法,列为临近既有线A类施工,将新梁用吊机吊装至施工平台上。
4.1.7 浇筑临时支座垫石,永久支座地脚螺栓钻孔。临时支座和永久支座均为QZ球形支座。在原支座两侧浇筑临时支座垫石,永久支座地脚螺栓预留孔于移梁前一周钻好。待新钢板梁就位后安装临时支座,在列车限速运行条件下完成旧支撑垫石的凿除、新支撑垫石的浇筑养护和正式支座的安装工作。
4.1.8 附属设施拆除。既有桥面系等影响移梁的附属设施拆除(包括墩台顶部围栏、路灯立柱、1#及8#墩防护墙、梁底检修车及检修车轨道、主桥支座防尘罩等)工作在换梁施工平台搭设完成后即组织施工。所有桥面作业都必须在天窗点内进行。
4.1.9 确定梁中线,消除线桥偏心,安装限位装置。首先确定既有钢板梁线桥偏心情况,将线路中线引出至墩顶,及滑道梁上,做好中线标记,并在墩顶弹出中心“十”字墨线,根据中心线位置测量出新钢板梁侧面和梁端位置,放线过程中注意调整线桥偏心,并做好标记,安装限位装置,防止钢板梁在纵横移过程中超出设计位置。
4.2 钢板梁纵移
滑道系统安装完成后在滑道梁上安装滑座及千斤顶,将钢板梁吊装至滑道上,通过液压系统将钢板梁拖拉至待换钢板梁附近,纵移施工控制措施:
(1)纵移必须控制好钢板梁的里程位置,确保横移到位后无需再进行纵向调整,因此在纵移时需提前在梁端滑道梁上设置好限位,通过吊线锤复核纵移是否到位,将误差控制在2mm以内。
(2)此外为保证横移过程梁体不出现斜移,必须确保横向滑道梁与线路中线垂直且纵移到位后新旧梁体处于平行状态(通过测量两梁端间距可知两梁是否平行),否则需通过千斤顶进行微调。
4.3 钢板梁横移测试
纵移到位后,拆除待换旧梁及同孔内侧人行走道,新梁向线路中心方向横移1.5m,安装新梁外侧人行道托架,并搭设桥枕安装施工平台,桥枕提前在车间按设计要求打孔刻槽,运至现场后按设计要求安装固定于新制钢板梁上,安装桥枕前一天将所有设备调试到位,将新梁向旧梁方向横移1.5米以测试横移系统及掌握横移参数,在横向移梁1.5米后将新钢板梁临时支座安装在钢板梁支撑牛腿下,并起顶新制钢板梁使其比设计标高高出40mm,确保横移无障碍。新旧梁同步横移前将新、旧梁的滑块通过连接杆连接为一个整体,为保证横移同步,钢板梁横移采用同步控制半连续千斤顶系统进行拖拉牵引,并备用一套牵引系统。
4.4 新旧梁同步横移就位
该工序为核心作业内容,必须制定详细周全的技术方案及控制措施,确保在规定的天窗点内完成所有的作业项目,并保证设备正常,恢复行车。
4.4.1 天窗点前准备
换梁施工按先下行线后上行线的顺序进行,每次更换一片梁,换梁前确保好以下准备工作按标准完成:
(1)人行道板及支架拆除、新梁外侧人行道安装、桥枕安装平台搭设。
(2)按照钢梁预拱度及抄平测量结果,桥枕刻槽,新梁上铺设桥枕和护木。
(3)护轮轨拆除与轨距拉杆安装。
(4)试顶旧钢梁,确保旧钢梁在封锁点内顺利顶起脱空。
(5)拆除待换钢梁护木,并准备好施工机具。
4.4.2 天窗点内作业
(1)封锁线路120分钟,天窗点开始,拆除待换梁上和两侧各50m钢轨扣件,分级起顶长钢轨至顶高250mm(轨道最低点距离桥枕顶面100mm以上),在相邻孔梁端用枕木将轨道垫稳,并固定牢靠。
(2)采用氧割将原钢梁支座地脚螺栓齐垫石顶面割平,然后通过移梁同步控制系统横移钢梁。
(3)完成钢轨起道后,起顶旧钢板梁30~50mm,以确保横移无障碍为准。
(4)检查清除横移障碍,确认无误后,通过移梁同步控制系统将新旧梁体一起平行向桥中线方向横移至设计位置。同步系统牵引速度可达400mm/min,正常情况下10min以内即可横移到位。
(5)铺设防磨胶垫及铁垫板,落轨,进行扣件及联接零件安装,线路保养。
4.4.3 控制措施
(1)横移前两小时在滑道梁上翼缘内侧按5mm一格做好刻度或将钢卷尺固定于滑道梁侧面,横移时由现场技术员时刻监控两端移粱的同步性,并及时大声报数两端横移量,当两端偏差超过5mm时,即需进行调整。
(2)横移前一天将线路中线引出至墩顶上,并由线路中线向两边各偏移1300mm做出新钢板梁下翼缘外边线。横移梁时由专人监控,当新梁快就位时,监控人员采用垂球对位,并向指挥人员通报对位情况,至对位准确后,停止移动。
(3)当钢板梁拖拉至快就位时应缓慢进行,以防止牵引超限,若出现牵引超限的情况则需在新梁外侧采用牵引器反方向牵引。
(4)牵引到位后及时进行中线复核对位,同时检查梁端纵向位置,并及时进行调整,横向调节可通过牵引系统进行,纵向可以通过20t手摇螺旋千斤顶进行调整。
(5)同步横移完成并将新梁平面位置调整到位后及可进行落梁作业,落梁时应缓慢进行,使支座平稳地落于预埋钢板上并量测新钢板梁顶标高与设计标高差别,根据测量情况及时调整调平层砂浆厚度以有效的保证钢板梁的顶标高。
(6)标高调整到位后落梁就位并在临时支座下摆四周焊接限位钢板限制支座的纵横向位移。
(7)钢板梁就位落梁后即可进行钢轨落槽,紧固钢轨等工作。
(8)维修养护线路,销点开通,第一列限速25km/h(限货车),以后按限速45km/h执行。(该桥长期限速45km/h),当所有换梁工作完成经桥梁检定后再逐级提速至恢复常速。
4.5 支座安装及受力转换
安装永久支座,待混凝土养生条件满足后拆除临时支座,受力转换至永久支座上,经桥梁检定后线路逐级提速至恢复正常运营。
4.6 旧梁解体
新钢板梁安装到位后,旧钢板梁已经移至上下行桥间作业平台上,对其“化整为零”作解体拆除处理,在施工平台上将旧钢板梁解体成小块后从梁底转移到滑道梁内侧,通过两侧的小型提升机吊装至运输驳船上运走,所有拆除作业均在作业平台上进行,作业人员、机具不得侵限,确保施工和人身安全。
4.7 附属设施恢复
包括桥上迁改供电、电力、通信等设施按照原状进行恢复、加固,工务线路平纵断面整治,河道清理,堤岸恢复。
4.8 梁体检测
所有旧梁更换完毕后,清理现场,对整座梁体综合检测,备案存档。
(1)主梁跨中截面的应力测试。在运营荷载作用下,梁体受力状态正常,实测应力小于理论计算应力,实测最大弯曲应力换算到设计活载(中-活载)并计入动力影响,与恒载应力叠加后为157. 34MPa,小于《铁路桥梁检定规范》规定的钢材容许弯曲应力260 MPa,主梁强度满足要求。
(2)主梁跨中挠度测试。在运营荷载作用下,梁体竖向变形正常,实测跨中静挠度换算到设计活载(中-活载)时的挠跨比在1/1305~1/1157之间,小于《铁路桥梁检定规范》规定的挠跨比通常值1/950,主梁竖向刚度满足要求。
(3)活动支座工作状态正常,能够满足梁端自由伸缩和自由转动的要求。
(4)实测跨中横、竖向自振频率、振幅、加速度均满足《铁路桥梁检定规范》《铁路桥隧建筑物修理规则》相应规定要求。
经各项指标检测,该桥新换钢板梁具有良好的强度、刚度和稳定性,承载能力满足设计要求。
5 结束语
经实践说明,该换梁方案安全稳妥,单片钢梁更换施工优化最短可在90分钟封锁天窗内完成,减少了对铁路运输的干扰。通过病害钢梁的更换,该桥由原来限速60公里/小时恢复到目前120公里/ 小时,取得了良好的经济效益,为既有线繁忙干线更换钢梁施工提供了一个成功的案例。
参考文献
[1]铁路工程施工技术手册(桥涵)[M].中国铁道出版社,1998.
桥梁安装施工方案范文第5篇
关键词:城市道路;桥梁钢箱梁;优化
中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:
1 前言
一直以来,桥梁钢箱梁施工所涉及环境比较复杂、难度大、耗时长,因此都会给城市道路正常运行带来许多不便,甚至还存在各种各样的安全事故,因此怎么选用合理施工方案,怎样优化施工方案是相关人士探究的重要课题。在这种形势下,优化道路桥梁的钢箱梁施工具有实际意义。
2 工程案例概述
在广州市某处要修建一座跨越桥,处于交通繁华之处,该桥就是为了缓解当地交通压力。该工程中A线、B线的匝道桥转弯半径不大。该跨越桥的总宽为18.3米,双向为四车道。其中上部的跨度桥梁设计为20m和28m,应用预制预应力的支箱梁。而跨越城市主干道的上部结构应用钢箱梁施工,下部桥台应用U型的薄壁式桥台,采用双柱式的桥墩作为墩身,根基是钻孔灌注桩。因此该处属于城市道路主干道,车流量、人流量都比较大,再一施工必然增加交通的拥挤度,影响到正常交通以及安全。其桥型的布置如下图所示。
图1 桥型布置示意图
该钢箱梁的主梁采用单箱三室作为横断面,截面为T形,梁高2米,下部的底宽12米,宽挑臂为2.25米,上部总宽为16.5米,腹板间距的中部设计为4.8米,而两侧3.6米,中跨中部为63米,起拱采用圆曲线,两侧设计为直线。
3 优化钢箱梁的施工方案
3.1 选择施工方案
按照设计的施工方案,其安装要从西超东施工,并且采用了钢索拖拉法,但是本工程因为特殊原因分成了南北两区域,按照现场条件以及工期要求要按期完成工程。因此针对施工现场条件以及工期要求,对钢箱梁施工方案进行优化。使用地面整拼,用两台150t的履带起重机将钢箱梁整体吊装安装W轴,分别安装东西两侧高架桥。而其他高架桥因为既要考虑施工进度,还要考虑交通畅通及安全,就使用150t的履带起重机将钢箱梁分段起吊,在高空散拼方法实施施工。
3.2 安装钢箱梁
1)安装临时支撑
对于本案例中高架桥上各节点处使用直径为600×10钢管形成支撑体系,在支架下面用混凝土做基础,其顶面使用500工字钢为横梁,并且在工字钢上竖向焊接上加劲肋,用来支撑钢桥。具体结构图如下:
图2 临时支撑示意图
每一组支撑高度为12m,调节柱顶加劲板和工字钢高度来满足支撑点标高,完成支撑架之后,加劲肋标高与支撑点位置要高出桥底面标高5mm,在卸载桥梁时就应该考虑到将相同高度加劲肋一起卸载。整个支撑架受力大约为200t。
2)安装W轴上的高架桥
W轴上高架桥需要两台起重机共同安装,起重机所处的拼装位置如下图所示,作业半径选择为10m,梁段的梁端为吊装点。
图3 W轴上吊装示意图
起吊箱梁之时,起重机臂旋转至钢梁顶上的垂直位置起吊离地,构件离开地面约40cm就应该停止起吊,要仔细检查其受力点情况,是不是牢固、中心位置有没有偏移,确定没有什么问题时继续起吊与下降。当起吊高度高出了安装高度大约200mm之时,就要将两台起重机朝后同时慢慢走车,一直将构建移动到安装位置正上方才停止走车。等到钢箱梁处于位置的上方时让其慢慢稳定,然后和支座对准缓慢降落,降落过程中要尽可能缓慢防止出现磕碰。
在构建起吊与下降之时,设备下方严谨有人员走动和站立,构建上更不能够站人或者放置其他机具设备与材料。只有钢箱梁吊高超过了支墩位才可以转臂入就位的正上方,一定不能够磕碰伤临时支墩,安装钢箱梁后就要和支撑架焊接。
3)安装其他高架桥
W轴上高架桥安装好之后就要考虑安装其他高架桥,此时应用150t的履带起重机采用分段高空散拼方法施工,要按照外侧箱体——内侧箱体——外侧挑檐——内侧挑檐这样的顺序完成安装。当然施工不能够一概而论,要按照现行实况满足工期以及降低成本,钢箱梁吊装就位后就要在其下方搭设焊接,对节点补漆,合理使用吊挂操作脚手架,这样不但确保了桥下的设施能够正常施工,还能节约搭建支撑系统所花费用。
3.3 控制施工中的质量
1)测量控制钢箱梁;对钢箱梁的拼装阶段进行测量控制主要包含了拼装胎架上各控制点相对位置及高差;测量焊接前后变形情况。安装阶段测量控制主要包含中轴线、桥墩轴线以及支撑轴线的相对位置,底板上四点高度差,顶板上四点高程,跨越中挠度以及成桥的测量。
而控制钢箱梁的总长主要是由箱梁的总长累计监控与分段定位监控共同组成的。当分段定位测完标高时,就应该用钢带量具测量以分段端口作为定位点的长度位置,用来测量分段焊接的收缩量。一旦焊接完之后就要对实际焊接的收缩量进行测量,并且也要预放焊接收缩量比较差值,按照差值调整下一分段的定位。同时还要依据架梁顺序,监测吊装焊接,一直到吊装焊接完后进行复测,当然全部安装完之后还要对整个桥梁坐标做一次复测。
2)测量控制钢柱;对于钢箱梁下的钢柱是不能够超过偏差范围,因此测量控制钢柱至关重要。测量钢柱偏差就是使用两台光学经纬仪实施观测校正,一起应该架设在钢柱所处建筑物的纵横轴线上,只需要对柱身表面中心线进行观测。如果柱身周围剪力墙上预留有钢筋时,最好将仪器架设在没有剪力墙一侧,实在不能够躲避时尽量把仪器贴近轴线。
安装钢柱之时一定要调整好钢柱标高与位移,最后才对垂直偏差进行调整。安装每层主控轴线都应该从地面的控制点垂直朝上投测,其他轴线要依据主控轴线施放,绝对不允许从各个中间楼层引出来,出现累积误差。并且每根钢柱的位移线都要以楼层最终安装放线为准,当使用缆风绳及支顶校正之时,一定要以松开支顶或缆绳的测量作为验收结果。
3.4 控制材料质量
施工中所需原材料都要按照GB50205-2001标准规定以及设计图纸要求,并将检验试验计划给监理审批后,会同现场监理随即取样送检,合格之后才能投入到工程使用中。
本案例中大约使用了5000t钢结构,东高架桥使用了板材类型大约为13种,西高架桥使用了板材类型大约为12种,依照试验计划前后复试了27批原材料。使用了三种焊材类型,其一是二氧化碳焊药芯焊丝,其二是二氧化碳焊实芯焊丝,其三是埋弧自动焊。依照检验计划前后复试了6批原材料。
3.5 控制焊接钢结构质量
1)选择焊接方法及适用范围;本研究所用钢箱梁的板厚8到24mm,接头主要采用了对接、T形接头以及搭接等,现场焊接施工主要考虑到几个方面因素:焊接变形小、焊接效率高、尽可能避免仰焊。
2)控制焊接变形;其一预留收缩缝,对于钢箱梁的横向以及高度下料之时,每一边应该加大2到3mm,给纵向下料时每边要加大10到20mm,这样有效消除了因为焊接收缩而产生变形。其二拱度;箱梁的腹板下料时要按照制作拱度曲线,这样才能确保箱梁具备装配拱度。其三应用了中分异向对称焊;把长焊缝从中间分开,朝两端对称施焊,这样做就是防止未按顺序焊接而出现扭曲变形和弯曲变形。
3)控制焊接成果;本工程中现场与工厂的焊缝都应用100%焊接超声波进行探伤。该施工中一级焊缝现场为3420m,工厂1962m,经过探伤检验工厂一次合格率为99.5%以上,现场为99.5%以上,都符合标准要求。
3.6 控制防腐涂料质量
为了确保道路桥梁钢箱梁使用寿命,本工程应用了长效防腐涂料技术,进而降低桥梁投入使用后的维修费用及养护。所用防腐涂料寿命不得低于30年,热喷铝钢材处理质量等级要达到Sa3级,不方便喷射除锈部位就要手工或动力工具除锈达到St3级。一切都要达到相关规定标准。
4 结束语
本文依据施工环境和条件,对施工方案进行合理优化,采用起重机安装钢箱梁不但快捷、方便而且安全,并且也对施工质量提出了相应控制。该跨越城市的道路桥梁完成之后线条流畅、外形美观,深得市民好评,获取良好社会效益。
参考文献
[1]李杰.天津西站跨铁路上客高架桥钢箱梁施工技术[J].施工技术,2012(增刊).
[2]曾炯导. 跨越城市道路桥梁钢箱梁施工方案的优化[J].建筑施工,2006(6).
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