桥梁采用架桥机架预制T、箱梁专项施工方案

广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 1 页共 62 页 架桥机架梁专项施工方案架桥机架梁专项施工方案 一 编制依据一 编制依据 1 城市桥梁工程施工与质量验收规范 CJJ 2 2008 2 公路桥涵施工技术规范 JTJ 041 2000 3 起重机安全运行技术条例规范 4 架桥机安装验收规范 DB50 298 2008 5 架桥机安全操作规程 TB T 2661 1995 6 大岗沥大桥 0 台 8 墩 9 墩 10 墩上下部构造施工设计图 含变 更设计 桥跨布置及施工现场实际地形条件 LBQJ180 50A3 型架桥机产品 使用说明书 结构设计计算书 合格证及厂家资质证书等相关资料 二 工程概况二 工程概况 大岗沥大桥为黄榄快速干线 西段 工程第五标段内一座特大桥 桥长 562 米 城市快速路 双向八车道 设计速度 80km h 荷载等级 公路 1 级 桥位路线走向大致由东向西 于 K6 930 里程处跨越大岗沥航道 最高 航道水位 6 6m 最低通航水位 4 0m 通航净空 6m 单向通航净宽 30m 限 制性 级航道 纵断面受大岗沥通航净空的影响 位于 3 7 上坡及 2 6 下 坡段上 设置有 R 3500 米凹曲线 起点处 R 4800 米凸曲线 大岗沥处 平面走向右偏 36 36 09 2 位于 R 1500 米圆曲线及 A 750 缓和曲线段 上 大岗沥东侧 0 台 10 墩 桥梁断面全宽 40 米 单幅桥宽 19 米 2 5 米人行道 0 5 米防撞护栏 15 5 米车行道 0 5 米防撞护栏 大岗沥西侧 10 墩 18 台 桥梁断面全宽 35 米 单幅桥宽 16 5 米 0 5 米防撞护栏 15 5 米车行道 0 5 米防撞护栏 桥梁设 2 米中央分隔带 双向 2 横坡 横向为两座分离式上 下行桥 下称左右幅桥 桥型结构如下 下部结构 17 个桥墩 2 座桥台 桥跨中 1 墩 8 墩 13 墩 17 墩 采用变截面盖梁接圆柱形桩柱墩 11 墩 12 墩位于现梁段 采用圆柱形桩柱 不设盖梁 墩柱顶直接安放 支座 上述桥墩墩形为门式两柱型墩柱 桩基直径为 1 8 米 墩柱直径为 1 6 米 其中 7 墩 8 墩 11 墩 12 墩柱高度大于 5 米的 在桩顶变截面处 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 2 页共 62 页 设置系梁连接 9 墩 10 墩采用等截面盖梁接圆柱形桩柱墩 墩形为门式 三柱墩柱 桩基直径为 2 0 米 墩柱直径为 1 8 米 0 台 18 台为座板式 桥台 桩基直径 1 2 米 所有桩基均按嵌岩桩设计 下部结构中 除 9 墩 10 墩横向中心线按与桥段设置斜交相互平行外 其它墩台横向按径向布置 上部结构分联及孔跨布置如下 左幅桥 LZ1 0 台 5 墩 5 30 米简支变连续小箱梁 LZ2 5 墩 9 墩 2 30 22 28 8 米简支变连续小箱梁及简支桥面连 续现浇箱梁 8 墩 9 墩为现浇箱梁 并在 8 墩处设置预制小箱梁与现浇 箱梁桥面连续 LZ3 9 墩 10 墩 45 米简支 T 梁 LZ4 10 墩 13 墩 22 40 5 38 米现浇连续箱梁 LZ5 13 墩 18 台 5 30 简支变连续小箱梁 右幅桥 LY1 0 台 5 墩 5 30 米简支变连续小箱梁 LY2 5 墩 9 墩 3 30 20 8 米简支变连续小箱梁及简支桥面连续现 浇箱梁 8 墩 9 墩为现浇箱梁 并在 8 墩处设置预制小箱梁与现浇箱梁 桥面连续 LY3 9 墩 10 墩 45 米简支 T 梁 LY4 10 墩 13 墩 36 5 41 5 22 5 米现浇连续箱梁 LZ5 13 墩 18 台 5 30 简支变连续小箱梁 本桥位于平曲线上 预制梁各孔梁端均按径向布置 平行于墩中心线 单幅单孔各片梁长度相同 但同一孔左右幅梁长不相同 曲线内侧半幅桥 梁长比外侧半幅桥梁长短 小箱梁按几种不同长度预制 通过调整墩顶现 浇段 中支点 长度达到各片梁设计长度 预制梁均按折线布置 其上通 过防撞墙以使桥面边线顺畅 根据现场地形条件 对该桥 0 台 8 墩 9 墩 10 墩桥跨梁片按预制 并采用架桥机进行架设 根据施工图 22m 30m 小箱梁架设时设置临时支座支承先简支 浇筑湿 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 3 页共 62 页 接缝及连接接头 张拉负弯矩钢绞线及管道压浆后解除临时支座达到体系 转换以之形成连续梁 45mT 梁为简支梁 三 工程数量三 工程数量 3 13 1 桥跨布置及梁片数量桥跨布置及梁片数量 表 1 序号 左幅 右幅 桥跨梁长 m 数量 片 备注 10 台 1 墩 第 1 跨 29 856 21 墩 4 墩 第 2 4 跨 29 6418 34 墩 5 墩 第 5 跨 29 856 45 墩 6 墩 第 6 跨 29 856 56 墩 7 墩 第 7 跨 29 646 30 米小箱梁 67 墩 8 墩 第 8 跨 21 85622 米小箱梁 7 左幅 9 墩 10 墩 第 10 跨 44 898845 米 T 梁 80 台 1 墩 第 1 跨 29 456 91 墩 4 墩 第 2 4 跨 29 3018 104 墩 5 墩 第 5 跨 29 456 115 墩 6 墩 第 6 跨 29 456 126 墩 7 墩 第 7 跨 29 306 137 墩 8 墩 第 8 跨 29 456 30 米小箱梁 14 右幅 9 墩 10 墩 第 10 跨 44 898845 米 T 梁 合计112 备注 上表中 第 1 跨 第 5 跨 第 6 跨 第 8 跨 第 10 跨为边跨 其它均为中跨 分别在 0 台 5 墩 9 墩 10 墩处设置桥梁伸缩缝 8 墩处预制梁简支 与现浇箱梁桥面连续 3 23 2 各预制梁重量各预制梁重量 表 2 序号预制梁类型单位重量备注 1吨64 38中梁 2 22m 小箱梁 吨70 15边梁 3吨87 1边跨中梁 4吨94 9边跨边梁 5吨85 8中跨中梁 6 30m 小箱梁 吨94 9中跨边梁 7吨139 62中梁 8 45mT 梁 吨124 02边梁 3 33 3 支座数量支座数量 表3 序号支座类型及尺寸数量备注 1GYZF4 275 701222米小箱梁端支点 2GYZF4 275 728430米小箱梁端支点 3 圆形四氟板式橡胶支座 GYZF4 400 1051645米T梁端支点 9 墩 4圆形普通板式橡胶支座GYZ 400 1051645米T梁端支点 10 墩 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 4 页共 62 页 5GYZ 375 90 NR 14422米 30米小箱中支点 7硫磺砂浆临时支座350 350 30028822米 30米小箱梁中支点 合计560 四 材料与机械设备配置计划四 材料与机械设备配置计划 表4 序号设备名称及型号单位数量备注 1LBQJ180 50A3型架桥机台1 2180T运梁平车台2运梁 喂梁 380T龙门吊台2梁场内提移梁 4 65 0mm 8m钢丝绳根8提升梁片 5枕木根若干垫梁片 撑梁用 63T手拉葫芦个10捆绑梁片 7钢板 2cm厚 块若干 桥上加垫运梁通道 连续接头处 850吨吊车台1配合架桥机组装 拆卸 9电焊机台6 五 人员组织计划五 人员组织计划 表 5 序号姓名岗位人数职责 1段云飞总指挥 全面指挥架梁作业工作 协调各工种 各岗位 人员工作 2夏明奇副总指挥配合 协助总指挥工作 负责架梁安全工作 3黄正帅技术负责人全面负责架梁过程的质量 技术工作 4周小虎作业协调人配合总指挥 技术负责人搞好架梁工作 5刘洪财发梁负责人发梁 梁片运输前绑扎 6郭 东运梁负责人梁片运输全过程跟车 7王德俊现场技术员现场吊装全过程旁站及技术配合工作 8杨理云现场技术员现场吊装全过程旁站及技术配合工作 9吴松江安全员架梁过程中安全旁站检查 监督 10支座安装人员2支座安装 11发梁作业人员6起吊 装车 发梁前绑扎 12运梁跟车人员2运梁过程中遇梁片不稳定时的绑扎加固 13架梁作业人员8支座安装 卸梁 架梁作业 14钢筋工10小箱梁安装时各梁间钢筋横向焊接 15架桥机操作人员2架桥机安全操作 16运梁拖车操作人员4运梁拖车安全操作 1780T 龙门吊操作员280T 龙门吊安全操作 18交通安全防护员6运梁途中各路口交通安全防护 19电工1 20修理工1 六 六 LBQJ180 50A3LBQJ180 50A3架桥机简介架桥机简介 LBQJ180 50A3型架桥机主要由主梁 导梁 导梁前支腿 主梁前 中 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 5 页共 62 页 支腿 顶高支腿 联系框架 临时斜撑 起吊天车 边梁挂架 运梁平车 液压及电气系统等组成 6 16 1 主要性能参数主要性能参数 1 主体钢结构尺寸 跨 径 50米 桥机总长 80米 总宽度 8 2米 总 高 7 5米 支腿中心宽度 6 8米 2 起重天车2台 最大起重量 90t 2 电机功率 11KW 2 提升速度 0 5米 分钟 横移速度 3米 分钟 功率 1 5KW 4 纵移速度 3米 分钟 功率 1 5KW 4 3 中支腿横移轮箱组及反托轮箱组 1 横移速度 3米 分钟 电机功率 1 5KW 2 2 纵移速度 3米 分钟 电机功率 1 5KW 2 4 前支腿横移轮箱 电机功率 1 5KW 2 横移速度 3米 分钟 5 后支腿纵移轮箱 电机功率 1 5KW 2 横移速度 3米 分钟 6 适用最大纵坡 3 7 最大工作挠度 1 工作状态跨中 55mm 2 空载悬臂前移 550mm 8 总机电容量 93 8KW 6 26 2 主要结构介绍及功能主要结构介绍及功能 1 主梁 主梁采用 A 字断面 每节长10m 自重约6 5t 销轴连接 组装时按编号进行 2 导梁 采用 A 字型变截面设计 销轴连接组装 结构重量轻 3 导梁前支腿 架桥机空载前移到位后前端过渡支承点 配有液压 千斤顶 可以调整其高度达到调整主梁之目的 4 主梁前支腿 共 2 组 架桥机工作状态前端支承点 带液压千斤 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 6 页共 62 页 顶 可调节支腿高度 架设边梁时下部可横向移动 架桥机主梁空载前 移时可作为主梁的滚动支承点 上部装有吊挂装置可使前支腿自行前移 5 中支腿 共 2 组 上部安装有主梁纵移驱动机构 下部安装有架 桥机横向行走机构 安装有转盘机构 可根据不同斜交桥转相应角度 满 足斜交桥的使用 6 顶高支腿 安装在架桥机后部 配有液压千斤顶 架桥机中支腿前 移时靠顶高支腿把主梁顶起 起吊天车起吊混凝土梁和吊梁纵移时 后顶 高支腿须顶起 作为后端支撑点 7 联系框架 联结主梁 增加架桥机横向刚度 主梁前 后框架各一 套 导梁有联系框架两套和剪刀撑一套 8 临时斜撑 共三套 架桥机空载前移时增加横向稳定性 架桥机 到位后须拆除临时斜撑 9 起吊天车 共计 2 台 每台天车配备 2 台 5t 卷扬机 下部配 2 组 50t 动滑轮组 起吊混凝土梁 完成混凝土梁纵向运行及控制混凝土梁 安装就位 10 边梁挂架 边梁挂架安装在起吊天车上 前 后天车各 2组 共 计4组 配有液压千斤顶和吊板 安装边梁时使用 11 运梁平车 本架桥机配备一套两台 90t运梁平车 可实现三种速 度运行 满足运梁和喂梁要求 并参与架桥机空载前移驱动功能 12 功能 本架桥机适用于50米以下跨径 梁重180吨以下的混凝土预 制梁的安装 采用过墩架梁 本架桥机可实现桥梁单幅一次安装架设 极大 提高架梁速度 因架桥机前 中支腿位置可以随意调整 架斜交桥时可根据 斜交桥角度调整架桥机前 中支腿位置 可适应60o以下任意角度斜桥 因架 桥机整体长度缩短 对弯桥的适应性更大 架设50m以下梁时 重新安置中支腿的位置 即可满足对50m以下预制梁 的架设 在同一座桥上有不同跨径的预制梁时 使用本桥机更显出其优越性 6 36 3 液压系统液压系统 本架桥机所配备的液压系统均相同 只是千斤顶的直径和行程根据不同 的起重级别和用途而不同 架桥机有 6 台液压泵站和 10 台千斤顶 这 6 台 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 7 页共 62 页 泵站分别操纵导梁前支腿 中支腿和顶高支腿的左 右千斤顶 其中前支腿 和前天车边梁挂架千斤顶共用 1 台泵站 顶高支腿和后天车边梁挂架千斤顶 共用 1 台泵站 液压元件说明如下 1 WU 6 100J 滤油器是一种线隙式滤油器 装在油泵吸油口 通过流 量为 6l min 精度 8 m 2 4ZB 泵是一种斜盘式高压轴向柱塞泵 排量为 4l 转即 6l min 电动 机为 4 极 最大使用压力为 40MPa 本系统不允许超过 31MPa 油泵上有三 个接口分别为吸油口 排油口和泄油口 其中泄油口接到油箱盖上 可通过 它向泵内注入引油 3 60Mpa 压力表 通过压力表显示系统压力 以决定溢流阀的调整压力 4 DBDH10K10 31MPa 是插入式直动溢流阀 使用压力最大为 31 5MPa 工作过程中根据情况整定到某一值并用螺帽锁紧 不要经常调动 5 4WMM10G20B B12 手动换向阀 推拉手动换向阀手柄达到顶升或收起 千斤顶的目的 手柄在中间位置时 油缸两端油口封闭 油泵泵出的油直接 流回油箱 油泵卸荷 6 CJZQ H10L 球形截止阀 当用一套液压泵站分别控制两套不同用途的 液压缸 不同时使用 时 用截止阀将其中的一套关闭 7 SV10PB1 30 液控单向阀亦称液压锁 用于封闭油缸底部 承力端 油 路 防止事故发生 8 DBDS6P10 31MPa 溢流阀 与 SV10PB1 30 液控单向阀一起装在千斤顶 上 用以限制千斤顶有杆腔的压力 它的整定压力应稍大于件号 6 溢流阀的 压力一般定为 32Mpa 此压力在出厂前已调整好 现场不要随意乱动 否则 会使千斤顶缸口处发生塑性变形使缸体报废 液压件明细表液压件明细表 表 6 序号名 称型 号数量 1油 箱100l1 2滤 油 器WU 6 100J1 3柱 塞 泵4ZB1 4压力表开关KF L8 20E1 5压 力 表60MPa 1001 6溢 流 阀DBDH10K10 31Mpa1 7手动换向阀4WMM10G20B B121 8球 阀CJZQ H10l4 9液控单向阀SV10PB1 302 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 8 页共 62 页 10溢 流 阀DBDS6P10 31Mpa2 11导梁前支腿千斤顶 125 8002 12前支腿千斤顶 200 6002 13顶高支腿千斤顶 200 8002 14边梁挂架千斤顶 200 4004 6 6 4 4 电电气气系系统统 本架桥机共包括主控电源 整机 主梁 纵移 整机横移 天车行走 和起吊 运梁平车行走等五大部分组成 现就各部分简述如下 6 6 4 4 1 1 主主控控电电源源部部分分 主控电源部分由主接触器 主过流继电器 天车及各行走机构过流继 电器组成 启动电源整机处于待命状态 如工作时发生意外 可按下急 停自绞式按钮 将使整机断电 以保护设备 同时当过流继电器其中任意 一个发生过电流现象时 均可使整机断电 此外所有接触器的常闭点还担 任启动保护的任务 即 如有其中任意一台接触器发生触点粘连故障时 总电源将不能启动 凸轮控制器零位触点还与总电源启动联锁 以防误动 6 6 4 4 2 2 前前支支腿腿吊吊挂挂部部分分 该部分由前支腿上两组 4 台 电机来执行 设有点动和长动 并在导 梁端头设有限位开关作保护 以防止前支腿滑出导梁 6 6 4 4 3 3 整整机机 主主梁梁 纵纵移移部部分分 该部分由中支腿上两组 4 台 电机 前支腿上两组 2 台 电机和运 梁平车 2 台 电机来执行该项功能 并设有正 反向点动和长动 6 6 4 4 4 4 整整机机横横移移部部分分 该部分由前支腿下两组 2 台 电机 中支腿下两组 2 台 电机组成 每组均可单独正 反向运行 点动 整机亦可正 反向移动 点动 并 设有限位保护 6 6 4 4 5 5 天天车车行行走走 本机共有 2 台天车 每台天车由 2 台电机驱动 电控部分设有每台天 车单独正 反向点动 单独正 反向长动 两台天车同时正 反向点动和 同时正 反向长动的功能 另外 还设有天车超程及过流保护装置 6 6 4 4 6 6 起起吊吊部部分分 起吊部分由两台天车 4 台卷扬机 过流保护和限位保护组成 由于 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 9 页共 62 页 起吊后可能出现不平衡现象 需单独调整 因此每台天车上的卷扬机均可 单独工作 同时两台天车上的 4 台卷扬机亦可同时工作 此外还设有过流 保护和限位保护 6 6 4 4 7 7 运运梁梁拖拖车车 本架桥机配备一台运梁拖车 以架桥机为基准 架桥机 天车纵移时 速度为 3m min 运梁拖车正向运梁时 速度为 8 5m min 到达架桥机 后部并和起吊天车一起喂梁时后运梁 拖车用低速 速度为 3m min 反向 运行 空载 时 速度为 17m min 返回 参考速度匹配见表 7 运运梁梁车车与与天天车车速速度度匹匹配配表表 单单位位 m m m mi in n 表 7 工 况运梁车前天车后天车中支腿托辊 架桥机跨孔3 3 运梁车运梁8 5 运梁车喂梁33 两天车架梁 33 运梁车返回17 根据施工需要 本设备配有电铃 以提醒施工人员注意安全 6 56 5 桥机特点桥机特点 本架桥机具有以下特点 1 形式新颖 结构合理 本机在设计中充分考虑了现代桥梁的施工特 点 采用Autocad设计 使本机具有更广泛的适应性 2 整机重量轻 刚度大 本机在设计中采用有限元分析计算 对结构 进行优化 使整机重量比同类机型减轻20 30 3 架桥机采用导梁形式 极大减小架桥机前端悬臂挠度 更适应架设 上下坡桥梁 4 架桥机的前支轮箱和中支腿反托轮箱组可旋转 以满足小半径弯桥 的架设要求 5 架桥机的主梁梁节之间由轴销连接 架桥机的总长度可以通过减少 主梁梁节以满足该桥机在小跨径条件下过孔和架梁要求 安装 拆卸方便快 捷 6 架桥机中支腿轮箱组是双向行走的两对轮箱组 即纵移轮箱组和横 移轮箱组 该纵移轮箱 反托轮箱组 与主梁下弦接触 以实现桥机过孔 当架梁时反托轮箱组不工作 横移轮箱组横移 实现架梁要求 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 10 页共 62 页 7 架桥机的起重小车可经横移偏一侧起吊 架边梁时 先将边梁放在 邻近的中梁桥墩上 然后将起重小车横移到待架边梁一侧 起吊边梁并使架 桥机整体横移到位 采用天车吊架边梁可以最大限度在减少前 中横移轨道 悬臂部分的弯矩 使架桥机架设边梁即安全又方便 边梁一次到位 采用边 梁挂架 整机携边梁横移一次到位 解决了边梁安装的难题 同时边梁挂架 安装在起吊天车上 可根据吊点的位置移动 不受吊点位置的限制 8 架桥机采用三个支撑点过孔 前支撑点为反托轮箱组 中支撑点为 带有伸缩缸的后支腿 后支撑点为带配重的运梁小车 中支撑点可缓冲主梁 在过孔时中轮箱组的压力 9 中支腿不在桥面上纵向行走 不用铺设架桥机纵移轨道 同时减少 了架桥机对桥面的压力 对于箱型梁具有更大的适应性 10 运梁平车参与架桥机的行走 成为架桥机的一部分 使架桥机 的整体长度减少 架桥机对弯桥具有更大的适应性 11 架桥机前 中支腿位置可以随意调整 架设斜交桥时可根据斜 交桥角度调整架桥机前 中支腿位置 可适应 60o以下任意角度斜桥 12 本架桥机适用于 50m以下跨径 单梁重 180t以下的混凝土预制 梁的安装 采用过墩方梁 可实现桥梁全幅一次安装 七 总体施工方案七 总体施工方案 预制梁采用两台 80 吨龙门吊起吊梁片装车 平板拖车运输至施工现场 采用 LBQJ180 50A3 型架桥机进行架设 7 17 1 硫磺砂浆临时支座施工方案硫磺砂浆临时支座施工方案 小箱梁架设前 在中支点桥墩盖梁上设置临时支座 将梁片先简支 待 浇筑中支点连续段及张拉负弯矩后拆除临时支座 使体系转换成结构连续 同时 考虑到施工过程中临时支座需承受较大的各类荷载及其顶面与梁体吊 装顶推摩擦力及冲击力 要求临时支座支撑体应具有强度高 耐抗滑 易清 除等特点 因此 选用硫磺砂浆作为临时支座的制做原材 硫磺砂浆是将硫磺加热到一定温度形成液态并充分脱水后加入适当比例 的预热干燥耐酸粉料和粒径 1 25mm 以下的细骨料 形成的一种新型热塑性 材料 它具有硬化快 高早强 处理方便 可回收 经济安全等优异性 7 1 17 1 1 原材料要求原材料要求 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 11 页共 62 页 1 硫磺 硫磺是硫磺砂浆的胶粘剂 通常选用的硫磺为工业粉状硫磺或块状硫 要求纯度高 杂质少 水份少 含量应不少于 98 水分小于 1 硫磺为热施工材料 对温度要求严格 在常温下为淡 黄色固体 比重 2 07 熔点 112 8 沸点为 444 6 施工中 其熔化脱水温度为 130 150 与粉料 细砂的混合温度为 140 160 温度低时因粘度大不 能混匀 温度高达 170 以上时 熔融的硫磺 其粘度变化较为复杂 硫的工 程特性详见下表 硫磺的工程特性硫磺的工程特性 表 8 性质数值 弹性模量 13 9x103MPa 显微硬度 716MPa 抗弯强度6 8MPa 抗压强度25 30MPa 热膨胀系数 55x10 6 导热系数 0 27W m 容重 1 995g cm3 应特别注意的是 硫磺在熔融 冷却 凝固过程中 由于晶格变化 当 从单斜硫转变为斜方硫时 体积缩小 形成收缩应力 使硫磺的耐热稳定性 及其它特性 如粘度 强度 抗冲击强度等 大为降低 在冷热交替及干燥 环境中结构极易破坏 为了防止和减少单斜硫转换为斜方硫 在硫磺中加入 少量的聚硫橡胶 为硫磺用量的 1 7 3 3 左右 形成硫磺胶泥 从而使硫 磺的耐热稳定性 粘结强度及冲击性能均有大幅提高 2 耐酸粉料 在硫磺砂浆中 掺入一定量的耐酸粉料 可以提高硫磺的耐酸性 增加 强度 改善其他性质 如可燃性等 减少体积收缩 质量要求 耐酸率不小于 95 细度要求通过 0 16mm 筛孔筛余率不大于 5 通过 0 08mm 筛孔筛余率为 8 20 含水率不大于 0 5 使用前必须烘 干 考虑到工地取材便利 选用普通硅酸盐 52 5 级水泥 3 细骨料 要求耐酸率不低于 94 含水率小于 0 5 含泥量不大于 1 1mm 筛孔筛 余量不大于 5 使用前需烘干脱水 选用石英砂 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 12 页共 62 页 7 1 27 1 2 硫磺砂浆的配制硫磺砂浆的配制 1 配合比设计 硫磺的硬化是冷却时的固化过程 其强度随温度的不同而变化 在 20 40 时其强度最大 和普通砂浆的水化硬化有本质的区别 考虑到桥梁 结构体系转换中使用临时支座的强度要求与可熔性的有机结合 并经大量现 场熔解与抗压强度试验 选定硫磺砂浆配合比如下 硫磺 石英砂 水泥 聚硫橡胶 35 41 24 0 7 kg 2 硫磺砂浆的熬制方法 1 按比例将硫磺称好分批放入锅中 加热 130 150 熔化 边熔 边放边搅 注意防止局部过热 把铁锅用钢筋架加高 锅底离煤气灶上口控 制在 1 2cm 以此加大锅底的受热面积 以达到充分脱水的目的 硫磺脱 水过程中 注意控制火候 温度应严格控制在 130 150 之间 2 硫磺脱水后 分批将已搅拌均匀的 130 150 烘干细骨料 水 泥 或石英粉 放入锅中不断搅拌 混合均匀 注意要严格控制熬制温度 一般为 140 160 最高不超过 170 防止砂浆被炒糊或燃烧 失去硫磺 的粘结特性 3 熬制的时间长短 应待硫磺砂浆熬制均匀 颜色一致 汽泡完全 消失时为宜 先取样检查 以确定其熬制质量 如不符合要求时 应另行加 入 5 10 的硫磺继续熬制 直到合格 4 硫磺砂浆质量鉴定 在 140 160 时 浇入 8 字型抗拉试模 中 观察其冷却时应无涌泡 凹陷 不密实 分层现象 将其打断观察 其 颈部断面内 肉眼看可见小孔多于 5 个 说明熬制时间不够 通过延长熬制 时间 直到眼见小孔小于或等于 5 个为止 5 查找相关资料 硫磺在施工过程中温度应介于 115 160 之间 易于操作施工 如硫磺砂浆在浇筑成形前温度低于 115 应加温至 140 160 之间 确保施工操作及保证施工质量 6 施工工具 为加快施工进度 熔化硫磺铁锅与热源 1 套 砂干粉 料及细骨料的铁锅与热源 1 套 熬制硫磺砂浆的铁锅与热源 1 套 计量器具 1 套 铁铲 3 把 铁勺 2 把 温度计 1 只 灰浆铁筒 4 只 防毒面具若干 布手套若干 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 13 页共 62 页 硫磺砂浆熬制工艺流程图硫磺砂浆熬制工艺流程图 3 硫磺砂浆的抗压强度 按照以上硫磺砂浆的配合比 制作成三块试件 测其抗压强度分别为 51 7MPa 50 5MPa 51 4MPa 取最小值为 50 5MPa 7 1 37 1 3 硫磺砂浆的固有特性硫磺砂浆的固有特性 1 硫磺砂浆的优异性 1 硬化快 高早强 在温度冷却到 110 以后硫磺砂浆迅速硬化 当降至 85 后硬化基本完 成 其硬化还与成型模板的散热性及外部气温环境有关 一般硬化时间在半 小时到两小时不等 由于硫磺砂浆的冷却固化与普通砂浆的水化硬化有本质 的区别 因此 在不到一天的时间内 就可达到 100 的设计抗压强度 2 可熔性好 处理方便 当温度在 20 80 范围时 硫磺砂浆无软化现象 但超过 80 特别是 90 时 硫磺砂浆出现明显的软化 达到 120 时完全液化 在结构物表层 涂抹脱模剂 液状硫磺砂浆在表层硬化后即可自然分离 对砼构件无任何污 染 3 操作简单 经济效益好 硫磺砂浆液化后由于其较高的流动性 可采用直接灌注法 因此可以适 应几乎任何形状 尺寸的模板 不会存在操作死角 硫磺砂浆能迅速硬化且 强度高 能大大节省施工间歇时间及人力物力 因此也能产生较好的经济效 益 2 硫磺砂浆灌注成型施工中的常见通病及预防措施 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 14 页共 62 页 硫磺砂浆在浇注中易出现脱层 涌泡 凹陷 硬化后敲击表层有空响 不密实 原因分析 1 浇注过程中混入杂质 以及需预埋电阻丝导致分层灌注 上下层 浇注间隔时间太长或基层质量差 造成脱层 2 原材含水 模板散热差 熬制时间短 气泡没完全排近 造成涌 泡 空鼓 预防措施 1 保证基层质量 基层上设有隔离层时 隔离层与基层必须粘结良 好 基层表面应晾干 烘干或用热风器吹干 2 用的粉料和细砂必须炒干后使用 并保证出锅温度为 130 150 出锅前应进行温度检查 3 熬制时间应充分 浇注前应对熔化物进行外观检查 以不出现明 显气泡即可 浇注温度应保持在 115 160 不合格可重新熬制 为提高流 动性 在二次熔化时可外加 5 10 的硫磺 4 硫磺砂浆是一种可以重复使用的材料 发现空鼓或粘结不牢固时 可将其清除干净后重新浇筑 7 1 47 1 4 硫磺砂浆临时支座的预制 安装硫磺砂浆临时支座的预制 安装 考虑到施工过程中梁体下降的均匀性要求 经过现场大量试验 我们采 用预埋电阻丝通电软化硫磺砂浆的施工方案 硫磺砂浆临时支座采用先预制 后安装的方法进行 1 临时支座的预制 批量制作长 宽 高 350 350 50mm 的定型模具 按上述配比及方法将硫 磺砂浆熬制好后 先在模具中浇入 25mm 厚 预埋 1000W 电阻丝 预埋电阻 丝速度要快 在先浇入的硫磺砂浆未固化前浇筑上一层 防止出现分层现象 浇筑时用铁抹插捣 确保浇筑的预制块密实 避免出现空鼓 电阻丝的预埋 布置详见下页图示 2 临时支座的安装 测量放样临时支座平面位置 用记号笔标识出纵横向中心线及角点位置 将临时支座底部盖梁砼轻微凿毛 铺设 2cm 厚 1 1 水泥砂浆找平 河砂要 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 15 页共 62 页 求为细砂 然后将预制好的硫磺砂浆预制块平放 压实在水泥砂浆上 注 意安装后保持顶面平整 待水泥砂浆硬化且达到一定强度后 紧靠已安装好 的 硫磺砂浆预制块四周安装模板 平面尺寸为 350 350mm 高度应高出永久支 座顶面标高 浇筑上层 C50 细石砼 表面整平 收光 此时应严格控制砼 顶面标高 纵坡与临时支座对应处的梁底设计标高 纵坡相同 安装平面 立面图详见下图 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 16 页共 62 页 7 1 57 1 5 临时支座承载验算 单片梁 临时支座承载验算 单片梁 恒载 小箱梁最大重量 94 9T 现浇部分重量 1 82T 则总重 96 72T 为安全考虑 按 100T 1000KN 计 架桥机自重 190 吨 为安全考虑 按中支 腿承重 150 吨 其它支腿承重 40 吨 运梁拖车自重按 50 吨计 全部承重 在梁端 横向由两片梁支承 天车梁吊前移时靠近中支腿时为最不利位置 中 后支腿横向由两片梁承载 因此 按最不利荷载组合为 150 2 50 2 94 9 2 147 45T 1474 5KN 活载 取 10KN m2 则有 10 30 5 1500KN 单个临时支座承重 1000 1500 4 1474 5 2 1362 25KN 取 1400KN 则抗压强度为 1400 103 0 35 0 35 106 11 43MPa 51 2MPa 满足要 求 7 1 67 1 6 结构体系转换结构体系转换 一联小箱梁负弯矩张拉 压浆结束后 且压浆体强度达到设计要求后 通电熔化硫磺砂浆临时支座 使小箱梁落到橡胶支座上达到体系转换 1 电路图详见下页 2 功率计算 在每一块硫磺砂浆临时支座内事先预埋 1 根 48 4 电阻丝 电阻丝两 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 17 页共 62 页 头用 2000W 胶皮筒芯线接出 详见临时支座电阻丝布置图 然后块与块之 间用电线进行串联 每个盖梁上单侧临时支座串联在一起 共 12 块 如上 图所示 总功率为 N总 249W R V 2 12 4 48 3802 硫磺砂浆临时支座溶解电路布置图硫磺砂浆临时支座溶解电路布置图 3 落梁 将 6 片梁于一个盖梁上的 24 块硫磺砂浆临时支座内的电阻丝按电路图 连接好以后 每个盖梁上单侧 12 个串联为一组 一把闸刀同时送电 从一 联的一端向另一端顺序逐个盖梁进行通电溶解 依次完成落梁工作 经过反 复试验 通电 10 分钟后 硫磺砂浆达到溶化 7 1 77 1 7 施工技术措施施工技术措施 1 硫磺砂浆块上下面平整的保证措施 1 模具应采用质地坚硬 不易变形的优良杉木 2 浇注硫磺胶泥时 将上下两个面作为侧模面 3 支座垫石平整度较差时 用薄钢板垫平垫实 2 硫磺砂浆临时支座同步熔化的措施 1 每一根电热丝严格逐根用万用表量测 不合标准的坚决不用 2 硫磺砂浆原材料硫磺胶泥选用同一批一次性进库材料 3 硫磺胶泥熬制熔化过程中 严格控制熔化温度 专人用温度计测 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 18 页共 62 页 试 专人上下不断地翻动搅拌胶泥 4 每个盖梁上单侧所需 12 块支座一起一次浇注成功 5 浇注后 对每一块支座中的每一根电阻丝用万用表量测 数据不 符的坚决不用 6 安装后的硫磺砂浆支座专人负责保护 落梁前对每根电阻丝进行 复测 确保合格 接线时专职电工负责落实到具体墩台号 7 避开风 雨天气落梁 3 硫磺砂浆临时支座承压保证措施 先做样品试压 再确定配料和施工工艺 成品随机抽样 合格率达到 100 时进行安装 4 防燃 阻燃措施 1 自身防燃 选择无风 晴朗天气落梁 电阻丝通电后只达到硫磺砂 浆熔化点而达不到燃点 2 为了防止硫磺砂浆临时支座通电后温度升高影响橡胶支座 可在 橡胶支座外侧设置 2cm 的阻燃泡沫板 3 焊接梁端接缝处及横隔梁处的钢筋时 用阻燃泡沫板遮盖硫磺砂 浆块 避免电焊火花引起硫磺砂浆块燃烧 7 27 2 架梁顺序架梁顺序 根据现场情况 结合大岗沥大桥 0 台 10 墩下部构造及 L2 L4 现浇梁 施工进度安排 架设顺序安排如下 先架设右幅 0 台 6 墩 架桥机退回至 0 台尾路基 架设左幅 0 台 7 墩 架桥退回至 0 台尾路基 架设右幅 6 墩 8 墩 架 设右幅 9 墩 10 墩 架设桥退回至 0 台尾路基 架设左幅 7 墩 8 墩 架设左幅 9 墩 10 墩 为确保架第一片时的稳定 设斜撑利用另一幅盖梁作支承点 左幅 单跨从右至左依次架设 右幅单跨从左至右依次架设 架梁顺序详见下 图 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 19 页共 62 页 小箱梁单跨架设顺序图小箱梁单跨架设顺序图 T T 梁单跨架设顺序顺序图梁单跨架设顺序顺序图 7 37 3 运梁路线运梁路线 根据现场情况 结合大岗沥大桥 0 台 10 墩下部构造及 L2 L4 现浇梁 施工进度安排 运输路线为 1 0 台 8 墩小箱梁运梁路线 制梁场 灵岗二桥 规划一路 与主线相交路口 冲涌中桥 大岗沥大桥 0 台尾 架桥机尾端 2 9 墩 10 墩 45 米 T 梁运梁路线 制梁场 大岗沥大桥 18 台尾 大岗沥大桥 LZ4 或 LY4 现浇梁 架桥机前端 反向喂梁 根据调查及现场情况 运梁通道中 既有道路路面状况 弯道满足运梁 要求 不需处理 规划一路与主线交叉路口至大岗沥大桥 0 台段左侧运梁便 道 下填 80cm 厚风化石块 上填 30cm 厚石粉并碾压密实 平整 并在大岗 沥大桥 0 台尾路基上 铺填 30cm 厚石粉 运梁便道及 0 台尾路基碾压平整 密实 坡度均大于是 2 路面无坑洼 积水现象 道路顺直 弯道半径不小 于 50 米 7 47 4 施工工艺流程图施工工艺流程图 架桥机架梁工艺流程图详见下页 7 57 5 施工准备施工准备 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 20 页共 62 页 7 5 17 5 1 技术准备技术准备 1 成立架梁作业领导小组 负责架梁过程中安全 质量工作 2 架梁前 桥梁的下部构造 盖梁 支座垫石以及临时支座中心线 平面位置 标高 结构各部分尺寸 预留孔洞位置 墩台跨距测量复核完毕 且砼强度符合设计及规范要求 由质检工程师组织测量组对梁片伸缩缝中心 线 梁端线 墩台跨距 支座中心线 支座垫石标高进行仔细测设 架桥机架梁工艺流程图架桥机架梁工艺流程图 3 为便于梁片架设 应测设出梁片安装时的纵向中心线 底部边缘线 及梁端线 在支座垫石上标出支座安装时的纵 横向中心线及支座轮廓线 严格控制临时支座及永久支座的标高 4 架梁前 专人清除垫石 墩台顶面及预留孔洞内的杂物 施工准备 架桥机组拼 调试 报验 纵移轨道铺设 架桥机纵移过孔 横移轨道安装 架桥机跨后捆 吊 梁 喂梁 梁体纵移至安装跨 梁片装车 运输 前后支腿联接固定 梁体横移至就位位置 落梁支座安装 下一片梁喂梁 纵移 横移 落梁 梁体间钢筋焊接 单跨架设完成 架桥机过孔 进入下一跨梁片架设 一 跨 梁 架 设 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 21 页共 62 页 5 由项目总工程师组织召开技术交底会 对技术人员及现场作业人员 进行施工技术交底讲解 形成交底记录下发至作业层 由安全总监组织召开 安全交底会 对技术人员及现场作业人员进行施工安全培训及交底 6 梁片验收 所有梁片必须由监理工程师及项目质检工程师检查合格 后方可进行运输 安装 安装前要求检查梁体的外形尺寸 砼强度 预埋钢 筋 件 尺寸及位置 吊装孔洞位置 泄水孔位置 张拉及压浆质量 砼外 观质量 封端质量等 符合要求后方可安装 严格检查梁体各部位尺寸 外 观质量 砼强度 张拉及压浆质量 检查预埋钢筋 件 位置 数量 严格 检查需后浇砼连接部位的施工缝处理情况 必须将松散砼颗粒 浮浆全部凿 除草 以露出新鲜砼面为宜 7 安质部负责收集架桥机及人员进场资料上报监理审核 包括机械合 格证 桥机生产厂家资质以及人员身份信息 特种作业人员操作证 并做好 桥机拼装 调试后报验工作 7 5 27 5 2 物质准备物质准备 1 梁片所用支座均已到位 并经检验合格 检测报告报监理工程师签 认 2 架设机械设备已安排就绪 并经检验车况良好 各种证件齐全 其 它架梁材料 机具准备就绪 如 枕木 手动葫芦 钢丝绳 钢板 梁片横 向联接用钢筋 电焊机等 7 5 37 5 3 现场准备现场准备 1 架桥机拼装场地选择在大岗沥大桥0 台尾已填筑的路基上 架桥机 进场前 检查路基压实质量 压实度必须达到设计要求 要求场地平整 无 坑洼积水现象 顶坡横坡明显 2 为便于架设第一跨 0 台尾后须宽填5米与台顶平齐 以便中腿横移 边道安装及架桥机横移 同时 宽度尾部应顺接现有路基填筑面 坡度控制 在3 以内 便于架桥机纵移过孔上桥 3 在规划一路与主线交叉口至大岗沥大桥0 台左侧 填筑运梁便道 要求平整 压实 采用风化石填筑 表层铺筑30cm石粉防止雨天路面泞泥 冲涌中桥处 借助管桩基础施工场地 左侧将横河宽填8米作运梁便道跨越 横河 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 22 页共 62 页 4 提前检查运梁通道各路口及弯道情况是否满足运输要求 在既有道 路上运梁 必须提前做好与交通管制部门的联系 沟通 供运梁车通行的道 路 要求宽度不小于5m 纵向坡度不大于10 要求道路较为坚实 平坦 无明显的局部凹凸不平 弯道半径不小于30米 保证运梁车顺利通过 5 电工检查现场施工用电情况 每100米设置一处二级配电箱 配电箱 内配置符合要求 满足现场施工用电 7 67 6 架桥机组拼 调试及报验架桥机组拼 调试及报验 7 7 6 6 1 1 运运输输与与起起吊吊 架桥机各部件拆散后采用拖车运输至现场 1 台 50 吨汽车配合卸件 及组拼 架桥机结构件单件最大重量 6 5 吨 最大尺寸 10 1 3 2 8 米 起吊小车单重 12 吨 最大尺寸 5 5 3 2 3 2 米 架桥机总重 190 吨 7 7 6 6 2 2 架架桥桥机机典典型型工工况况支支腿腿荷荷载载 架架桥桥机机典典型型工工况况支支腿腿荷荷载载表表 单单腿腿 单位 吨 表 9 前支腿反力 R前 前 中支腿反力 R 中中 后支腿反力 R平 平 备 注 工况 1 7124主梁悬臂空载前移 工况 25065 前天车位于前 中支腿跨中 工况 249113 后天车起吊梁 工况 27984 前 后天车吊梁到位 工况 3127128 前 后天车架设边梁 7 7 6 6 3 3 架架桥桥机机组组拼拼 与与调调试试 7 7 6 6 3 3 1 1 架架桥桥机机组组装装长长度度计计算算 架桥机长度的确定 以过孔时架桥机不倾覆为原则 架桥机过孔时随 着其悬臂长度的增加 倾覆力矩也逐渐加大 至过孔结束时 如图示位置 最大 为保证架桥机的稳定 必须使前支点反力R 前 0 即以中支点为 旋转中心的反时针力矩必须小于或等于顺时针力矩 计算时考虑1 4 的 安全系数 因此必须保证 M 顺 1 4M反 1 1 架架设设 3 30 0 米米小小箱箱梁梁架架桥桥机机组组拼拼长长度度计计算算 1 荷载计算 起吊小车单个重 12T 另加配重 150T 架桥机 重量 1 3T m 双导梁 广州市番禺区黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标 架桥机架梁专项施工方案 中铁五局黄榄快速干线 西段 工程道路桥梁标项目经理部 第 23 页共 62 页 2 计算简图如下 Q配 2 Q1 Q2 3 确定组拼长度 M顺 1 2 L 2 5 2 Q2 Q配 2 L 1 2 L 2 5 2 Q2 174 2 L M反 1 2 33 52 Q1 1 2 33 52 1 3 729 47T m 根据 M顺 1 4M反 所以 0 5 L 2 5 2 1 3 87 L 1 4 729 47T m 解方程得 L 10 47m 则架桥机组装长度 L 33 5 2 5 10 47 46 47m 取 L 50m 即可满足要求 2 2 架架设设 4 45 5 米米 T T 梁梁架架桥桥机机组组拼拼长长度度计计算算 1 荷载计算 起吊小车单个重 12T 另加配重 200T 架桥机 重量 1 3T m 双导梁 2 计算简图如下 Q配 2 Q1 Q2 3 确定组拼长度 M顺 1 2 L 2 5 2 Q2 Q配 2 L 1 2 L 2 5 2 Q2 224 2 L M反 1 2 48 52 Q1 1 2 48 52 1 3 1528 96T m 根据 M顺 1 2M反 所以 0 5 L 2 5 2 1 3 112 L 1 4 1528 96T m 解方程得 L 15 80m 则架桥机组装长度 L 48 5 2 5 15 6 66 6m 取 L 70m 即可满足要求 7 7 6 6 3 3 2 2 架架桥桥机机组组拼拼程程序序 组拼程序 测量定位 安装纵向轨道 安装中支腿 平衡对称拼装左 33 5 L 2 5 4