94号桥钢梁拼装方案新.doc

94号桥钢梁拼装方案1、编制依据1、铁路桥涵施工规范TB10203-2002；2、铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-2003；3、铁路工程施工安全技术规程（TB10401-2003，J259-2003）4、桥梁用结构钢（GB/T714-2008）5、铁路钢桥制造规范（TB10212-2009）6、铁路钢桥保护涂装（TB/T1527-2004）7、64m单线铁路下承式钢桁梁设计图纸2、 工程概况 本工程为沪昆铁路（沪杭段）石湖荡站枫泾站区间,里程范围K66+900K72+000。两跨64m单线铁路钢桁梁，分左右幅，共四孔。桥梁中心线与盖梁中心线成6夹角。钢梁主桁杆件为焊接H形截面，主桁杆件宽度为460mm，主桁高为11m，主桁中心距为6.4m，采用带三角竖杆的三角形结构，节间距离为8m。桥面系纵横梁截面均为焊接工字形，纵梁高为750mm，横梁高为1155mm。支座采用专桥（02）8155中TGZ3200型 ，支座高度为645mm 。64m钢桁梁重量表：名称主桁联结系桥面系支座人行道检查车螺栓总计重量113.8335.663.566.138.714.787.31279.83、钢桁梁架设前的准备工作3.1、机械设备准备序号设备名称单位数量备注150T履带吊机台2280T履带吊机台13扭矩扳手把84电动扳手把25液压千斤顶只8200T65吨卷扬机只276轮滑轮组只460吨850t液压油顶只4 3.2、材料准备94#桥材料表序号项目名称单位数量（m）重量（t）备注1530钢管m441100244#H型钢m28035335#H型钢m67296.58416#槽钢m57011.257做剪刀撑用53m贝雷片片738199.2661.5m贝雷片片182.77支撑架900片26412.28支撑架450片721.738特种支撑架片363.4新制93m加强弦杆根52842.241150销子根14403.912支撑架螺栓套2568M221001316#槽钢m881.738固定贝雷片14压板螺栓套160M20230固定贝雷片1515#H型钢钢枕根68823.54长度为1.1m1625#H型钢钢枕根25641.78长度为2.0m17拖拉滑船板只26新制185吨卷扬机台219冲钉23.7只200029大撬棍根430小撬棍根631 210t卸扣只若干32砂轮机只133千斤绳m若干长短不一的千斤绳3423mm铁板m2若干4、人员组织 成立钢梁架设施工小组，负责钢梁架设、顶推等机械、材料、人员及技术准备工作，组建钢梁架设作业队承担全桥的钢梁架设、顶推工作。钢梁架设作业队高栓施拧组仓库管理组吊装指挥安全员技术员 钢梁架设组织机构框图5、钢梁技术资料5.1、工厂对其制造的钢梁、支座及高强螺栓应提供以下资料：(1)钢梁制造过程中的质量控制资料及工序报验资料(2)钢梁试拼记录：内容包括钢梁轮廓尺寸及主桁拱度，栓孔重合率，冲钉直径，磨光顶紧及板层间缝隙。(3)钢梁杆件编号、重量、杆件发送表。(4)钢梁支座检查合格证，内容包括材质化学分析，加工试装，涂装记录。(5)高强度螺栓、螺母、垫圈产品工厂检验合格证。5.2、工地安装时应填写的检查记录及具备的施工资料：(1)桥跨中心位置及支座垫石标高检查记录表。(2)钢梁上拱度检查记录表。(3)钢梁中心线高差及拱度检查记录表。(4)钢梁节点高强度螺栓扭矩值检查汇总表。(5)钢梁油漆漆膜厚度检查记录表。(6)钢梁支座压浆前检查证。(7)高强度螺栓工艺性试验资料，高强度螺栓连接副工地复验资 料、栓接面抗滑移系数工地复验资料。(8)钢梁安装工程日志本。(9)钢梁结构设计图、杆件重量表。6、钢桁梁管理1 钢梁杆件的清点、发放工作应设置专人进行管理，杆件进场后要进行逐件清点记帐，及时核对钢梁制造厂随车(船)带来的杆件发送单，当杆件数量、编号与发送单不符时，应速与厂方联系核实。2 对零散小杆件、节点板以及抗滑移试验板等卸车后应及时运往预拼场或小件存放库，防止丢失。3 单件重量不大于50kg的零散杆件应及时存入小件存放库，分类堆放整齐并挂牌，登记造册，建立健全的领用料制度，对单件重大于50kg的零散杆件应分类堆放整齐，便于使用。7、钢桁梁预拼7.1、钢梁的预拼场地布置及要求7.1.1、钢桁梁存放场地布置 在园泄泾特大桥的28#33#跨内的做钢梁拼装场地，在大桥的东侧修建5m宽的施工便道，并在大桥的左幅旁设钢桁梁杆件的存放场地，场地长120m，宽20m。场地内还设置工具房、高栓库、电工房、油漆房、值班房等临时设施，以及设有钢梁杆件运输便道及吊机走道。 7.1.2、钢桁梁存放场地要求1 存放场地必须保持排水畅通，不允许有积水。2 存放场内应设有水管路，用来冲洗钢梁上的污物。3 存放场地采用混凝土硬化，平整。4 杆件存放台座用素枕搭设（严禁用油枕）。在素枕垫层必须平整、密实，保证枕木垛的稳定性，防止杆件叠放后发生滑移倾斜现象。5 节点板存放场地应保持整洁。各种节点板、拼接板应分类存放，作好各种编号标记。节点板、拼接板应立放，防止雨水进入板缝后引起喷铝层的变质，减少磨擦系数。6 杆件存放时，要特别注意保护摩擦面，杆件应置于垫木或素枕上严禁施工人员和非施工人员践踏杆件，堆放时必须平稳牢固可靠。杆件底面距离地面应不小于20cm的空间。杆件放置时应将刚度较大的一面竖放，杆件叠放不宜超过二层，各支点应在同一铅垂线上，防止杆件受弯变形。杆件叠放时应使先用的杆件放在上面，后用的杆件放在下面，避免倒用。7 横梁存放时应并排立放（严禁平放）。为防止倾倒，应设置支撑或临时联结。8 杆件间应留有一定的空隙以便起吊操作及查对杆号。7.2、杆件预拼前的准备工作1）钢梁进场后，应按设计文件对出厂提供的技术资料和实物进行检查核对并登记造册，经监理签认后，按规定处理。主要检查以下项目:1 由于运输和装卸不当造成的杆件损伤变形。2 杆件缺陷在工厂漏查者。3 由于搬运过程中造成的杆件油漆或摩擦面的缺损。4 板边的飞刺、焊缝外观等。5 漆膜厚度及摩擦层厚度。6 桁梁杆件基本尺寸，其允许偏差必须满足铁路钢桥制造规范规定,进场杆件发现有不允许的缺陷时，应返厂返工修理好后，方可安装。2）主桁弦、斜杆及纵横梁外形容许公差不得超过铁路钢桥制造规范的成品质量标准。为保证拼接点摩擦力，对主桁杆件端头度宽及工字断面竖板厚度和填板厚度，在第一批钢梁进场后，应进行全部丈量，并做好记录。 3）由于运输，装卸过程中可能造成杆件局部变形，对不影响杆件质量的，必须在技术人员指导下，可用锤击或千斤顶冷作调整。锤击时应垫衬板，不得直接击打钢板；非主要受力杆件的局部变形在冷矫有困难时可以热矫，加热温度不得超过600800，作业时应有测温设备，并由有经验工人操作。冷、热矫正均由厂家来人处理。对变形较大杆件的矫正必须上报可行的方案，并征得认可后方可进行作业，对矫正的杆件及部位应作好施工记录。4）各杆件拼接部位的板边（包括杆件端部、填板、拼接板的四周）在预拼前必须用手触摸检查，对板边和钉孔的飞刺用锉刀锉平，以保证板缝密贴。锉时要注意方向，不能平锉而损坏摩擦面。5）预拼前应将拼接板及杆件预拼部份板面油污用香焦水清除干净，杆件或拼接板表面潮湿或有积尘可用无油压缩空气吹干，钉孔内壁粘附的铝层及油漆和浮锈可用刮刀清除或用冲钉通孔，以确保孔径，操作时应带无油布手套。7.3、钢梁预拼目的及注意事项7.3.1、钢梁杆件预拼目的 为便于钢梁安装,架设 前在预拼场要将部分零小杆件组拼成一大部件，将拼接板、填板和其它杆件组拼成一个整体，在钢梁杆件吊装时不单独起吊拼连接板。7.3.2、预拼注意事项1 预拼时要按照架设安装顺序图进行单元组拼，认真阅读钢梁预拼图纸，清查杆件编号和数量，预拼中应注意各杆件（包括节点板、拼接板、填板等）的安装部位，要对方向对孔眼，以防搞错；如有漏钻孔要及时补钻，并在基本杆件上标出栓钉长度区域线，标线或写字时不得在高栓垫圈的范围内进行。2 拼装冲钉的公称直径应与工厂试拼中的钉孔重合率相适应，暂定为：24孔为23.7+0.10，0mm，根据前几个节间的安装情况确定是否予以调整。冲钉材质可选用45号碳素结构钢制作，并经过热处理方能使用。冲钉圆柱部分的长度应大于板束厚度，冲钉使用多次后，经检查如不符合偏差要求，应予以更换。3 待安装的钢梁杆件和组合单元应用油漆标出质量和重心位置，便于捆扎千斤绳。同时也应在节点板上标出桥上拼装的螺栓长度、数量、拼装方向，但标示线不得进入高栓垫圈范围。4 高强度螺栓的初拧、终拧值、螺栓拼装方向、标识颜色等工艺要求按设计要求办理。5 组拼时在节点板和杆件连接部分，应先把浮土、油污、积水等清理干净，对栓孔内的铝皮、油漆、飞边、铁屑、浮锈等亦应清除，以保证栓孔直径。6 在主桁杆件大节点组拼时，在组拼的一侧，用48个大直径的定位冲钉定位（冲钉直径较栓孔小0.3mm），其余孔用高强度螺栓及普通冲钉进行组拼。7 节点板、拼接板与杆件组拼时，先均匀分布打入钉孔总数25%的冲钉，再上50%的高强度螺栓进行初拧，检查合格后以白色油漆在螺栓头作标记后，再装25%空孔的高强度螺栓，并作一般拧紧，然后逐个把冲钉换上螺栓，亦作一般拧紧，再将第二批高强度螺栓进行初拧，经检查合格后亦用白色油漆作标记。然后按照规 定，把全部高强度螺栓依顺序进行终拧，终拧后用红色油漆作标记，终拧的螺栓经过检查合格后，作出标记。7.4、钢梁预拼检查杆件预拼需根据钢梁杆件预拼图进行，并注意拼装的顺序与钢梁的安装顺序一致。各杆件、节点板等应仔细核对编号尺寸，确认前后方向及内外侧无误后，才能拼装，避免返工。杆件预拼后应满足下列要求：1 预拼单元重量不得超过吊机额定重量。2 部件编号、数量和方向符合设计图和预拼图要求。3 拼装后的杆件、节点板、拼接板之间应密贴，其板层密贴程度满足0.3mm塞尺插入板缝间深度不超过20mm。4 栓孔重合率应达到制造规则对工厂试拼质量要求，即主桁的螺栓孔应100%自由通过较设计孔径小0.75mm的试孔器；桥面系和连接系的螺栓孔应100%自由通过较设计孔径小1.0mm的试孔器。5 对板层较多而错孔大的孔眼，不得盲目用大锤敲打冲钉强行通过，应查明原因后再作处理。6 杆件组拼单元栓合后，均应经值班技术人员检查，填写杆件登记卡，并经质检人员检查验收合格办理签证后才能出场架设。7 组拼时，先在四角上打四个定位冲钉，穿部分高栓，将板缝夹紧后再均匀打入25%的冲钉，其余孔穿75% 高栓并拧紧。要注意高栓垫圈、帽子不能装反，冲钉的圆柱部分（即有效长度）要穿过板束，预拼完的节点按高栓施拧工艺进行初拧和终拧。8、 施工总体安排及施工工艺园泄泾为通航河道，航运繁忙，为施工时不影响航道的通行，钢桁梁架设采用安装16m导梁，在两跨之间安装中间联接器，整体拖拉就位架设。总的工艺为左右幅同时搭设支架，两幅同时拼装钢桁梁。在28#33#跨内安装贝雷桁架支架，为安装64m铁路钢梁提供拼装平台，在34#墩承台上用钢支架绑宽滑移轨道长度12m。钢梁在支架上拼装完成后（暂不安装维修小车，等钢桁梁拖拉到位后再安装），用聚四氟乙烯板滑船板作为滑移托架，利用2台5吨卷扬机作为动力拖拉悬臂过孔。拖拉到位后，安装好支座，利用6台200T油顶落梁就位。8.1、支架设计8.1.1、陆地钢管支架设计及计算 1)陆地钢管支架设计支架采用530和贝雷桁架搭设，拼装总长度为150m。在33#桥墩2#和6#7#（右幅）钢管支架之间每侧设置9排贝雷桁架，长度分别为12m和9m。不设置加强弦杆，贝雷片之间间距为225mm，贝雷片之间用特制的支撑架连接成整体，贝雷片上方设置2.0m长的25#H型钢，并必须满铺。利用44#H型钢和530钢管作为支撑体系，钢管之间用16#槽钢作剪刀撑，钢管上方用44H型钢把左右钢管之间连接起来，贝雷片底端用16#槽钢跟44#H型钢稳固。下端设置不小于50cm厚，面积不小于10m2（具体按计算）的双层钢筋混凝土扩大基础。 其余贝雷支架在每主桁架下方设置单层三排贝雷桁架梁，上部安装加强弦杆，并用间距为450mm的支撑架相互连接成整体。利用44#H型钢和530钢管作为支撑体系，钢管之间用16#槽钢作剪刀撑，钢管上方用44H型钢把左右钢管之间连接起来。下端设置不小于50cm厚，面积不小于6m2（具体按计算）的双层钢筋混凝土扩大基础。2） 陆地钢管支架计算：1 三排贝雷桁架计算顶梁时单孔钢梁重量=钢梁总重-支座重量-维修小车重量 =279.792T-6.107T-14.779T=258.906T，计算按259算。当钢梁顶推至第二跨，64m铁路钢桁梁北侧跨只有4只滑板船受力，经计算每只滑板船受力F=64.75T。贝雷桁架支架最大跨度为12m，查技术手册资料，贝雷桁架材料的弹性模数E=2106kgf/cm2，许用弯曲应力6w=2300kgf/cm2 ，许用挠度=1/700L=1200/700=1.7cm，截面系数W=16103.4cm3，惯性矩J=1127237.4cm4。许用弯矩M=354t.m。 经计算q=1.66Kg/cm，可以忽略不计。最大弯矩M=F.L/4=64.75T13.5m4=218.53t.mM=354t.m，满足要求。最大正应力=M/W=218.53105Kg.cm16103.4cm3=1357kgf/cm2 6=2300kgf/cm2，强度满足要求挠度计算 Y=FL3/48EJ=（6475013503）/（4821061127237.4） =1.47cm =1.7cm，刚度满足要求。2 九排贝雷桁架计算在右幅6#7#钢管支架之间做实验，钢桁梁悬臂最大时，测定钢桁梁的挠度值和钢桁梁的强度。支点反力值为237.63T。如下图：贝雷桁架支架最大跨度为9m，查技术手册资料，贝雷桁架材料的弹性模数E=2106kgf/cm2，许用弯曲应力6w=2300kgf/cm2 ，许用挠度=1/700L=900/700=1.29cm，截面系数W=32206.5cm3，惯性矩J=2254474.8cm4。许用弯矩M=709.38t.m。经计算q=8.91Kg/cm，可以忽略不计。最大弯矩M=F.L/4=237.63T9m4=534.6t.mM=709.38 t.m，满足要求。最大正应力=M/W=534.6105Kg.cm32206.5cm3=1659.9kgf/cm2 6=2300kgf/cm2，强度满足要求。挠度计算 Y=FL3/48EJ=（2376309003）/（4821062254474.8） =0.8cm =1.29cm，刚度满足要求。8.1.2、34#桥墩型钢支架设计1 支架设计说明在34#墩用40#型钢绑宽作为顶推支架，并在桥墩上事先预埋铁板，与支架连接稳固，滑道设计长度为12m，并与钢梁中心线平行。支架与桥墩横向中心线成6夹角。使钢梁顶推到支架时，两边钢桁梁主梁同时推到支架上方。2 安装说明支架吊装用25t船吊吊装，事先拼装好三角支架，先把单片三角支架吊装就位，在底端用8只30的螺母紧固，并在桥墩顶端用19.5mm钢丝绳捆绑三角支架，等另一端三角支架安装好后，相互之间再用张拉钢筋联结并用油顶紧固。3 计算根据设计计算得出，钢梁最大悬臂时，水中墩最大支反力为2376.3KN，根据三角形原理可算出，斜撑杆的最大支撑力为2743.9KN，水平拉杆拉力为1371.95KN。a. 斜杆计算：斜杆采用40#H型钢制作，承受压应力，40#H型钢的截面面积为295.39cm2，=F1/S=2743.9103N/295.39102mm2=92.89N/mm21371.95KN，弯矩计算：当两孔64m钢桁梁顶推过孔到34#35#跨内导梁上的滑船板还没有受力在水中的贝雷支架。这时水中墩34#型钢支架N受力最大。如下图所示：所以34#桥墩三角支架上的每个滑船板受力为N=2376.3KN，作用在一根350350和两根40#H型钢上面，支点距为2.8m。查钢结构设计手册，截面模数W=11301cm3。弯矩M=80280q(2-80/280)8103 =802802376.380(2-80/280)8103 =142.58106N.cm=M/W=142.58106N.cm/11301cm3100=126N/mm284.15t卷扬机出绳速度：10 m/min，滑轮组钢丝绳倍率i=12。因此，选择电动卷扬机牵引速度：1012=0.83m/min8.3.4钢梁拖拉前的最大悬臂试验 钢梁拖拉前，必须在31#桥墩位置进行最大悬臂试验，分别在32#、31#、29#桥墩位置分别各放置两只油顶，顶梁位置为钢梁的横梁位置。当钢桁梁顶起来后，从64m位置点到33#桥墩的纵移滑道拿掉，再落梁使64m位置支点滑托板受力，悬臂64m测试钢梁的挠度值、支反力值和钢梁的强度测定。以便为以后钢梁拖拉悬臂64m提供可靠的技术保证。8.4落梁 钢桁梁拖拉到位后，安装8只支座，在33#、34#、35#桥墩上分别各放置两只200t油顶，油顶放在桥墩顶端，顶梁位置为钢桁梁横梁，油顶行程为10cm。先落33#桥墩上的两只油顶，再落34#水中墩上的两只油顶，最后落35#桥墩上的两只油顶。就这样循环落梁直至就位为止。9、钢梁涂装9.1、油漆涂装 涂装所有涂料应有产品合格证和出厂日期，应按GB3186-89涂装产品取样的规定进行取样，按TB/T2773-1997，TB/T2773一1997的要求对产品质量进行检验。复验应按规定送铁科院金化所进行。9.2、涂装工艺1 涂装所用涂料，进场后应按规定进行取样，对粘度、干燥时间、耐水性和柔韧性进行物理性能检验，合格后方可使用。2 工厂制造的钢梁杆件运抵工地后，应及时检查涂装质量和了解涂装日期。3 钢梁杆件油漆前，应用棉纱或破布清理杆件表面的污尘，积水、霜、雪、雨、露及油脂物等。4 钢梁涂装时不允许在恶劣气候条件下施工。对酚醛、醇酸、油性漆等不允许在气温+5以下，相对湿度80%以上条件下施工。5 钢梁杆件在运输过程中，发现工厂油漆被碰坏、风化变质或有锈斑情况，应彻底清除表面风化层，打磨清理灰粉，将生锈部位清理至显出金属光泽再按修补工艺补涂。若锈蚀严重或小面积破损可用刮刀、钢丝刷、破布清除铁锈，再用软毛刷或压缩空气吹净后补漆。发现其它严重缺陷时，应由工厂负责处理。6 涂料在涂装前一、二天应将涂料桶严密封盖倒置，以减轻沉淀和结块，云铁涂料使用前及涂装过程中，应经常充分搅拌，有条件 时应使用机械搅拌。每组份的涂料，应现配现用，以免胶化变质。7 各种涂料调整至施工所需粘度后，应用40100目金属筛过滤，滤去漆皮和杂质后方可进行涂装。中间漆、面漆必须熟化30分钟后方可使用。8 在钢梁涂装过程中，对可能积水的缝隙应进行填封后方可继续涂装。缝宽在0.3mm以下时填涂底层涂料，缝宽在0.3mm以上时，应先用油性腻子填塞平整，待腻子表面干燥后，方可继续涂装。9 油漆喷涂应由上至下，由内到外，先难后易。10 喷漆时，风压应保持0.40.6Mpa；风力不能含有水份和油等杂质；喷嘴与工作面相距25cm左右为宜。11 喷漆时可以横喷或竖喷，但要注意喷涂均匀，每次压叠一半，不易喷到的地方必要时用刷涂补足。喷涂时不得出现缺漏、皱纹、流淌现象。12 在予拼场涂装的油漆未干透前不得吊运、翻身和组拼。13 钢梁涂装宜在天气晴朗，无三级以上大风和温暖天气进行，在夏季应避免阳光直射，可在背阳处或早晚进行。如气温在10以下、35以上、钢板温度大于50、相对湿度在80%以上以及在有蒸汽等场所，除有确保质量措施外均不得施工。14 第一度油漆未干透前，不能涂第二度油漆。两涂层的间隔时间应满足下列要求：氯化橡胶、醇酸涂料、环氧涂料和聚氨脂涂料为24小时；酚醛涂料为48小时。在油漆涂完一昼夜后，当手指按在漆膜上，如留有手印，而漆膜又不被粘掉，说明质量良好。若表面无光泽、变色、有裂纹等说明质量有问题。9.3油漆喷涂质量检查1 每道油漆涂装过程中，应用滚轮式或梳式湿膜测厚仪测量湿膜厚度，以控制干膜厚度。干膜厚度应按设计文件及其相关规定进行。棱角、死角部分应加大检查力度，不合格处应补涂涂料。对涂层外观可目测进行检查，涂层基本无流挂，有一定光泽。2 按GB13452.2色漆和清漆膜厚度测定的规定用磁性测厚仪法或杠杆千分尺法测量涂料涂层厚度。钢梁主要杆件抽检20%，次要杆件抽检5%，每件构件测三处，每一处取10x10cm测五点，其测点布置如图示： (1) (2) (5) (3) (4)涂层厚度平均值应在标准规定厚度90%以上，其最低值在标准规定厚度80%以上，测点厚度差不得超过平均值30%。3 钢梁涂装完成后，应颜色均匀，不允许有露底、漏涂、涂层脱落、漆膜破裂、起泡、划伤及咬底等缺陷。手工涂刷的不得显有刷痕。涂料屑料和尘土微粒所占涂装面各不得超过10%。桔皮、针孔和流挂在任一平方米范围内，小于3cm3cm面积的缺陷，各不得超过两处；小于凸凹不平在任何一平方米范围内不得超过四处。9.4油漆安全、防火要求1 油漆库房应注意隔绝火源，备有足够的消防设备，并妥加看管。2 油漆保管须在干燥通风处，环境湿度应适宜，不能在露天曝晒、雨淋。3 应指定专人配漆，并了解各种油漆的使用方法、配方、性能和检验方法，加强发放制度和使用的管理。4 喷涂人员须戴好口罩、手套及披风帽等防护用品。5 桥上高空作业喷漆须戴好安全带，脚手架必须移动灵活，安装时要固定牢靠，防止出现空头板。6 工地涂装必须由专业工程师负责，并且应在涂料供应厂技术人员指导下进行。10、质量控制