桥梁工程钢混结合段施工方案范本

1、 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 1 第第 1 1 页页 目 录 一、编制依据 .4 1.1 施工文件施工文件.4 1.2 技术标准和规范技术标准和规范.4 二、工程概况 .4 2.1 工程概述工程概述.4 2.2 工程难点及关键技术工程难点及关键技术.8 2.3 气象、水文条件气象、水文条件.8 三、钢混结合段吊装时间表 .11 四、钢混结合段吊装施工 .11 4.1 施工准备施工准备.11 4.2 钢混结合段吊装流程钢混结合段吊装流程.14 4.3 钢混结合段支架施工钢混结合段支架施工.14 4.3.1 支架设计 .14 4.3.2 支架结构介绍 .15 4.3.3 支架体系计算及

2、验算 .16 4.3.4 支架安装 .18 4.4 吊装作业准备吊装作业准备.22 4.4.1 吊装设备选型 .22 4.4.2 运输设备选型 .23 4.4.3 吊点、临时锚点设置 .23 4.4.4 吊具加工 .24 4.5 吊装分析吊装分析.26 4.5.1 吊重核算 .26 4.5.2 吊高核算 .26 4.5.3 幅度核算 .26 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 2 第第 2 2 页页 4.6 调位系统调位系统.26 4.6.1 临时牵引系统 .27 4.6.2 精确调位系统 .27 4.7 梁段吊装及初定位梁段吊装及初定位.28 4.7.1 起重船抛锚定位 .28 4.7.

3、2 钢混结合段吊装 .30 4.7.3 临时固定 .32 4.8 梁段精确调位梁段精确调位.33 4.8.1 高程、纵坡调整 .33 4.8.2 横向、纵向调整 .33 4.9 钢混结合段施工要点钢混结合段施工要点.33 4.10 钢混结合段吊装质量保证措施钢混结合段吊装质量保证措施.33 五、钢混结合段保护措施 .34 5.1 吊装过程中的保护吊装过程中的保护.34 5.2 吊装完成后的保护吊装完成后的保护.34 六、安全保证措施 .34 6.1 安全保障体系安全保障体系.34 6.2 安全组织机构安全组织机构.35 6.3 安全保证总则安全保证总则.36 6.4 安全技术措施安全技术措施.

4、37 6.4.1 施工安全施工安全.37 6.4.2 材料、机械安全材料、机械安全.38 6.4.3 安全防火措施安全防火措施.38 七、其它保证措施 .38 7.1 运输保证措施运输保证措施.38 7.1.1 船舶的安全检查 .38 7.1.2 船舶的施工安全管理 .39 7.2 吊装保证措施吊装保证措施.40 7.3 施工用电安全保证措施施工用电安全保证措施.41 7.3.1 技术保证措施 .41 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 3 第第 3 3 页页 7.3.2 组织保证措施 .42 7.4 防碰撞安全措施防碰撞安全措施.42 7.5 防移位安全措施防移位安全措施.42 7.6

5、季节性施工保证措施季节性施工保证措施.43 7.6.1 大雨施工保证措施 .43 7.6.2 防雷暴安全措施 .43 7.6.3 雾天安全施工措施 .43 钢混结合段吊装方案 一、编制依据 1.1 施工文件施工文件 九江长江公路大桥施工设计图纸、相关技术规范及相关要求。 1.2 技术标准和规范技术标准和规范 GB 50026-93 工程测量规范(附条文说明) JTG D41-2021 公路桥涵施工技术规范 JTG/T F81-01-2021公路桥涵设计通用规范 JTG B01-2021 公路工程技术标准 JTG F80/1-2021 公路工程质量检验评定标准 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装

6、方案 4 第第 4 4 页页 JGJ 18-84 钢筋焊接及验收规范 公路施工材料手册,人民交通出版社； 施工结构计算方法与设计手册,中国建筑工业出版社； 桥涵,人民交通出版社； 其它相关国家标准、行业标准、技术条件及验收方法等。 二、工程概况 2.1 工程概述工程概述 福州至银川高速公路九江长江公路大桥在 XX 省境内九江区段跨越长江,起点桩 号 K7+715,终点桩号 K33+145.25,全长 25.43025 公里,由我部承建的 B1 合同段起止里 程桩号为 K19+264K202174.9,线路全长 1.3109km,主要工程为南主塔(21主墩)及 上构(包括中跨合龙段)工程、南引桥

7、(4*30m+5*30m)2*(4*50m)等截面预应力砼连 续箱梁。桥梁总体布置见图 1。 图图 1 九江长江公路大桥九江长江公路大桥 B1 合同段总体形象布置图合同段总体形象布置图 结合段长 8.15m,起点为主梁伸入主跨 32.5m 的位置,起点桩号为:K202195.5；终 点桩号为:K202103.65.8.15m 结合段组成为 2m(砼箱梁段)+2m(钢砼组合部分) +3.5m(顶、底板带有 T 型加劲的钢箱梁段)+0.65m(钢箱梁段),结合段理论分界点距离 结合段左端 2m。结合段位于主跨南第三对索和第四对索之间,索距 10m。 钢-砼结合段采用部分填充混凝土后面承压板式结合段

8、,连接处钢梁端部为多格室 结构,在孔内填充钢纤维混凝土与混凝土梁连接成为一个整体,为使多格室部分的钢板 与填充的混凝土结合密实,在钢板上设置了圆柱头栓钉和 PBL 剪刀键,并用预应力钢 束和预应力钢筋将钢筋和混凝土梁连接成整体。结合段从砼箱梁至钢箱梁理论上可 以分为砼箱梁段、钢砼组合段、顶、底板带有 T 型加劲的钢箱梁段、钢箱梁段,结合 形式见图 2: 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 5 第第 5 5 页页 图图 结合段纵断面图结合段纵断面图(mm) 1)结合段砼箱梁段 结合段砼箱梁段,长 2021mm,其结构和砼箱梁类似,采用扁平流线型整体式单箱三 室带次梁闭合箱形截面,标准断面宽度

9、 38.9m。砼箱梁段内配置普通钢筋、纵横向预 应力钢束和预应力粗钢筋,采用 C55 钢纤维砼浇注。标准横断面及其对应横隔梁边缘 处断面如图 3: 图图 3 砼箱梁横断面图砼箱梁横断面图(mm) (1)顶、底板构造 标准横断面中,顶板厚 30cm,底板厚 28cm；顺桥向砼横梁处顶板倒角为 105cm55cm;横桥向顶板倒角为 202180cm,底板倒角为 202140cm。钢格室处顶 板外缘高出砼箱梁外缘 2021,在砼箱梁顶面设置 1:50 斜面和钢格室处顶板外缘对齐, 桥面铺装厚度随之调整。 (2)腹板构造 箱梁共两片腹板,厚 50cm。两片腹板间距 15.2m,其中心位置与钢箱梁纵隔板

10、位 置对齐。腹板在靠近横梁处有加厚,在 1.05m 范围内,腹板厚有 50cm 渐变至 90cm。 (3)结合段次梁构造 为使顶板为横向受力为主的双向板,而非纵向受力为主的双向板,在箱梁顶板设四 片次梁,底板相应也设四片次梁。顶板次梁高度为 130cm,(次梁底面中心至其竖向向 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 6 第第 6 6 页页 上顶板顶面的距离),宽 30cm；底板次梁高度为 80cm(次梁顶面中心至其竖向向下底 板底面的距离),宽 30cm。次梁在靠近横梁处有加厚,在 1.05m 范围内,腹板厚由 30cm 渐变至 70cm。 (4)横隔梁构造 横梁砼部分厚 90cm,并配 2

11、5mm 厚的钢侧板。 人孔、管线孔、检修孔和泄水孔构造 每片横隔梁设三个人孔和两个管线孔。方形人孔尺寸为 90cm90cm,并带 90cm 直径的圆角,圆形管线孔直径为 40cm。箱梁底板每间隔一定距离 10cm 设 泄水孔。 (5)预应力构造 纵向预应力按其位置主要分为通长腹板钢束、通长顶底板钢束,纵向预应力规格 为 s15.2-19、s15.2-11、s15.2-5 三种,配套采用 15-19、15-11、15-5 夹片式群 锚系统,其对应塑料波纹管规格分别为 100、85 和 55.顶、底板横向预应力规 格为 s15.2-3、s15.2-4 两种,配套采用 15-3、15-4 扁锚系统,

12、其对应塑料波纹管规 格分别为 60、70。横隔梁横向预应力规格为 s15.2-15、s15.2-5 两种,配套采 用 15-15、15-5 夹片式群锚系统,其对应塑料波纹管规格分别为 90 和 55.预应力 均采用真空压浆,在结合段承压板上的锚具采用环养涂层两遍防腐。 2)钢砼组合段 钢砼组合部分长 2m,其结构为设置 PBL 键、圆柱头栓钉和加劲后承压板的钢格 室。钢格室顶底板伸入砼箱梁段内 1m,砼箱梁内普通钢筋伸入锚固钢格室砼中,纵向 预应力钢束和预应力粗钢筋锚固于钢格室后承压板上,刚格室内浇筑 C55 钢纤维 砼,钢 格室腹板上开有 65 的圆孔并穿过 2021B335 钢筋与进入圆孔

13、内的混凝土包裹在 一起形成钢筋混凝土剪力键(PBL)。钢格室厚度为 25mm,钢格室后承压板厚度为 60mm,顶板除中央分隔带及靠外腹板处外,其基本间距 600mm；水平地板处钢格室基 本间距 800mm；斜底板处钢格室基本间距 850mm；外腹板厚度为 32mm,为保证其 具有足够的抗压屈能力,在外腹板外侧设置了二道 30030mm 水平加劲肋和二道 220210mm 水平加劲肋。结合段横断面图如图 4 所示。 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 7 第第 7 7 页页 图图 4 钢混结合段横断面图钢混结合段横断面图(mm) 3) 顶、底板带有 T 型加劲的钢箱梁段 顶、底板带有 T 型

14、加劲的钢箱梁段长 3.5m,其结构与钢箱梁段类似,仅在顶、底 板的 U 肋中设置 T 型加劲,T 型加劲高度从 825mm 过度到 380mm。顶、底板 T 型加 劲厚度均为 25mm。顶板厚度 22mm,顶板 U 肋厚度 10mm,除中央分隔带及靠外腹板 处外,U 肋基本间距 600mm；水平底板厚度 2021 水平底板 U 肋厚度 8mm,基本间距 800mm；斜底板 U 肋厚度 8mm,基本间距 850mm；外腹板厚度为 32mm,为保证其具 有足够的抗压屈能力,在外腹板内侧设置了二道 30030mm 水平加劲肋和二道 220210mm 水平加劲肋。为避免搭接偏心、提高整体受力性能,梁内

15、横隔板采用整体 式,由上、下两块板组成,上、下板熔透对接。上板与顶板单元一起组装,板块间采用 熔透对接的方式相连。横隔板为 16mm 厚。梁内设置两道纵隔板,采用实腹板式板式, 纵隔板为 24mm 厚。纵隔板采用整体式,由上、下两块板组成,上、下板熔透对接。由 于纵隔板高度比较大,为保证其具有足够的抗压屈能力,设置了四道 T 型加劲肋。总隔 板焊接于横隔板上,横断面图如图 5、图 6 所示 图图 5 顶、底板带有顶、底板带有 T 型加劲的横断面图型加劲的横断面图 1(mm) 图图 6 顶、底板带有顶、底板带有 T 型加劲的横断面图型加劲的横断面图 2(mm) 4) 钢箱梁段 九江长江公路大桥项

16、目钢混结合段吊装方案 8 第第 8 8 页页 钢箱梁段,长 0.65m,其结构与相邻箱梁段类似。顶板厚度 22mm 顶板 U 肋厚度 10mm,除中央分隔带及靠外腹板处外,U 肋基本间距 600mm；水平底板厚度 2021,水 平底板 U 肋厚度为 32mm,为保证其具有足够的抗压屈能力,在外腹板内侧设置了二道 30030mm 水平加劲肋和二道 220210mm 水平加劲肋。钢箱梁段横断面图如图 7: 图图 7 钢箱梁标准梁断横断面图钢箱梁标准梁断横断面图 2.2 工程难点及关键技术工程难点及关键技术 钢混结合段为本桥主梁的关键部位,其施工难点和重点在于: (1)由于结合段自重较大,对存梁支架

17、设计要求较高； (2)结合段吊装设备的选型及吊装工艺的确定； (3)结合段在存梁支架上的定位； 2.3 气象、水文条件气象、水文条件 1)气象条件 桥位地区属亚热带季风气候区,具有气温温和、雨量充沛、热量丰富、光照充足。 气温的季节性变化明显,最高月平均气温 33.0,最低月平均气温 4,历年极端最高气 温 41.2,历年极端最低气温18.9。 2)风的影响 全年以东北风出现频率最高,多年平均风速 2.03.1ms,年最大风速 7.72021ms,极端风速 37.1ms。 3)水文条件 本地区降水年内分配不均,主要集中在 46 月,该时期降水量约占全年降水量的 48,易产生地区性洪涝灾害；降水

18、量最少的时期是 1 0 月次年 1 月,4 个月的降水 量仅占年降水量的 16左右。年平均降水量 13471440mm。 据九江水文站实测资料统计,每年 59 月为汛期,79 月为高水期,12 月至次年 3 月为枯水期；4 月开始涨水,10 月开始退水。近年各月平均水位见下表: 表 1 长江逐日平均水位表 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 9 第第 9 9 页页 年份:2021测点:九江二桥工地黄海高程 月 份 日期 一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月 十一 月 十二 月 平均6.5045.9807.6248.79712.33113.94115.29214.98214.54112.

19、0339.3387.781 最高6.6956.0958.7159.31513.9515.4216.1915.8715.3813.7110.028.905 日期25213130223028116112 最低6.1555.8056.1358.2859.63512.8614.7214.0513.8510.128.7057.045 月 统 计 日期316111111131611225 年份:2021测点:九江二桥工地黄海高程 月 份 日期 一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月 十一 月 十二 月 平均7.1969.1959.2969.43212.17215.61114.72815.13615.88

20、712.86410.8527.888 最高7.9011.7110.969.815.2716.0915.3316.3817.5413.9011.479.515 日期31231183112129711191 最低6.897.648.749.129.0915.1414.0814.3713.4311.289.726.845 月 统 计 日期17101630121111430313031 年份:2021测点:九江二桥工地黄海高程 月 份 日期 一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月 十一 月 十二 月 平均7.1007.0339.81510.54312.32914.14014.19611.5529.3

21、157.4027.6487.391 最高6.5958.36510.01312.3113.4315.0114.7714.1110.188.8058.8458.405 日期11287192022221163115 最低6.6456.3858.6258.91510.90512.8213.539.1558.1457.3456.8256.215 月 统 计 日期13121107492930132231 年份:2021测点:九江二桥工地黄海高程 月 份 日期 一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月 十一 月 十二 月 平均6.4976.7278.8028.3119.37012.02015.48316.0

22、7214.39711.0687.8656.310 最高7.0557.6959.2159.50510.76514.82518.417.10515.01514.1758.7756.985 日期2828103062831724111 最低6.1756.2057.8357.4958.1859.39516.2115.08514.3258.8057.0256.125 月 统 计 日期11512126193030313023 年份:2021测点:九江二桥工地黄海高程 月 份 日期 一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月 十一 月 十二 月 平均6.3196.9347.04310.31610.70213.0

23、0514.00514.88315.61811.43912.2778.395 月 统 计 最高6.7057.1859.12511.30511.28514.84514.39515.73516.33514.14514.18511.515 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 10 第第 1010 页页 日期26123127124131101151 最低6.1256.3856.2459.1759.69510.69513.41514.21514.1958.4258.4356.805 日期6415126124133031128 年份:2021测点:九江二桥工地黄海高程 月 份 日期 一月二月三月四月五月

24、六月七月八月九月十月 十一 月 十二 月 平均6.5826.3129.9168.02 12.4513.3714.4715.2712.98 未统 计 未统 计 未统 计 最高6.8257.66511.1259.2313.08513.91514.98515.78514.765 未统 计 未统 计 未统 计 日期114121230910141 未统 计 未统 计 未统 计 最低6.2656.3058.2856.3912.10512.48513.17514.70511.035 未统 计 未统 计 未统 计 月 统 计 日期27611232813030 未统 计 未统 计 未统 计 年份:2021测点:

25、九江二桥工地黄海高程 月 份 日期 一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月 十一 月 十二 月 平均6.7657.5899.08611.85514.38516.44217.76317.27215.46212.6578.6547.987 最高6.988.3410.2814.7816.0818.5418.9018.8215.7814.6211.329.41 日期311415282830181151224 最低6.557.057.128.9612.7615.4017.5016.3314.711.537.636.89 月 统 计 日期2528118762030303112 近年来,八月份最高水位 1

26、8.82m(2021 年),最低水位 9.155m(2021 年),本年目前监 测水位高度为 13.4m(8 月 14 日) 4)主要灾害性天气 桥位附近主要气象灾害有暴雨洪涝、高温干旱、雷击、雾、雪、大风等。 三、钢混结合段吊装时间表 钢混结合段吊装时间计划为 2021 年 8 月 18 日至 19 日,具体时间节点如下表: 施工工序开始时间结束时间工期(h) 起重船进场定位11 年 8 月 18 日 8 时11 年 8 月 18 日 11 时3 起重船定位后设备检查11 年 8 月 18 日 11 时11 年 8 月 18 日 12 时1 起重船放缆顺江靠岸停泊11 年 8 月 18 日

27、12 时11 年 8 月 19 日 6 时18 起重船恢复定位11 年 8 月 19 日 6 时11 年 8 月 19 日 7 时1 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 11 第第 1111 页页 运梁船进场定位11 年 8 月 19 日 7 时11 年 8 月 19 日 8 时1 吊具与钢梁连接11 年 8 月 19 日 8 时11 年 8 月 19 日 9 时1 钢梁起吊、定位11 年 8 月 19 日 9 时11 年 8 月 19 日 10 时1 落钩11 年 8 月 19 日 10 时11 年 8 月 19 日 11 时1 起重船撤出施工水域11 年 8 月 19 日 11 时11

28、 年 8 月 19 日 12 时1 表表 2 结合段吊装施工时间节点计划表结合段吊装施工时间节点计划表 四、钢混结合段吊装施工 4.1 施工准备施工准备 1)人员组织管理 为了保证钢混结合梁吊装的顺利进行,项目部成立了钢混结合段吊装控制小组,分 别从技术方案、施工、测控、质量、设备、物资、安全等方面进行保证。主桥钢混 结合段吊装施工组织机构框图如下图所示: 图图 8 钢混结合段吊装施工组织机构框图及负责人联系电话钢混结合段吊装施工组织机构框图及负责人联系电话 2)机械设备 为了保证结合段的吊装,除了配备能满足吊装作业需要的工程机械和设备,还必须 有备用量,能及时换掉损坏的设备和专门机械维修人员

29、,机械一出现故障能及时修复, 所需机械设备如下表所示: 表表 4 结合段吊装机械设备表结合段吊装机械设备表 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 12 第第 1212 页页 设备名称规格单位数量备注 浮吊800T 台 1起重 装载机ZL-50台1 发电机组BV-S500套2 塔吊315KN m台2 电焊机台8 平板车十通台1 千斤顶250T台4梁段调位 电力变压器S11-MR-1250 型台1 电力变压器S9-M-315/10 型台1 运输船分节驳 500T台 1结合段运输 水准仪全站仪 台 2测控测控 3)施工便道 施工便道为大堤内硬化后的水泥路面,与大堤相连并通过引桥便道与九瑞大道连 通

30、。交通便利,便于各类物资的供应和机械设备进出场。 4)施工用水、电 生产用水均采用长江水。通过主水管和支水管供应。施工用电采用从甲方提供 的生产专线接入,在南塔21#墩布置一台1250KVA的变压器,在拌和站区域配备一台 315KVA的变压器。另配备一台500 kw发电机做为备用。 5)主要材料准备 主材选用甲方招标引进的供应厂家。钢材选购应把好规格、品牌和质量关,随车 应有材料合格证、材质化验单,材料人员应进行验收。 6)技术准备 图纸复核,吊装作业技术交底工作完成；管理、技术、试验、测量人员到位。 7)其它准备工作 (1)钢管支架定位。 (2)放出钢箱梁及 4a 段边缘线。 4.2 钢混结

31、合段吊装流程钢混结合段吊装流程 钢混结合段吊装流程如下图所示: 钢混结合段吊装 装 运梁船舶就位 装 800 吨浮吊就位 装 钢混结合段支架搭设 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 13 第第 1313 页页 图图 4-1 施工工艺流程图施工工艺流程图 图图 9 钢箱梁吊装施工流程图钢箱梁吊装施工流程图 4.3 钢混结合段支架施工钢混结合段支架施工 4.3.1 支架支架设计设计 钢混结合段支架设计时除需满足整体刚度的要求外,还需考虑结合梁段调位空间, 并且不影响后续钢箱梁的吊装。 钢混结合梁段支架采用落地式钢管支架,与混凝土箱梁支架同步设计,顺桥向布置 4 排钢管立柱,最外侧设置斜向支撑。

32、直桩横桥向布置 7 根钢管立柱,最外侧一排(靠近 江边)增加 2 根立柱。 桩顶上布置 3 根HN6002021 钢作为主梁,上方布置贝雷梁作为纵向分配梁,分配 梁上方铺设间距 0.72m的工 2021 工 30a型钢作为次分配梁；箱梁底模板采用大块竹 胶板加方木的结构形式。 4.3.2 支架结构介绍支架结构介绍 钢管立柱采用10202112mm钢管,在不同标高上共设 6 层平联,平联采用425 8mm钢管；斜撑采用槽钢40 焊接。平联、斜撑采用哈佛接头和节点板与钢管立 柱进行现场焊接。钢立柱顺桥向共 4 排,直桩横桥向布置 7 根钢管立柱,与下横梁现浇 支架钢立柱连接,支架之间采用平联及斜撑

33、链接成空间网状结构,最后与下横梁预埋件 焊接成整体。 图图 10 钢混结合段及混凝土箱梁支架立面布置图钢混结合段及混凝土箱梁支架立面布置图(单位单位:mm) 图图 11 钢混结合段及混凝土箱梁支架平面布置图钢混结合段及混凝土箱梁支架平面布置图(单位单位:mm) 图图 12 钢混结合段支架横断面布置图钢混结合段支架横断面布置图(单位单位:mm) 4.3.3 支架体系计算及验算支架体系计算及验算 1)设计工况及荷载组合 钢混结合段精确定位限位固定装置安装 吊装作业完成 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 14 第第 1414 页页 计算工况一:钢混结合段吊装、调整到位,结合段梁进行浇注阶段 竖

34、向荷载:支架自重钢混结合段对支架的压力混凝土箱梁 4a 段对支架的压 力人群等其它施工荷载； 水平荷载:箱梁对支架的水平力风力。 钢混结合段重:2830KN 计算工况二:混凝土箱梁施工阶段 竖向荷载:支架自重钢混结合段对支架的压力混凝土箱梁对支架的压力人 群等其它施工荷载； 水平荷载:箱梁对支架的水平力风力。 2)支架计算 用有限元分析软件用有限元分析软件 MADIS 建模计算各工况建模计算各工况: 图图 13 钢混结合段支架计算模型钢混结合段支架计算模型 表表 5 钢混结合段支架计算结果汇总钢混结合段支架计算结果汇总 主要受力杆件最大应力(MPa)最大位移(mm)备注 分配梁(工 20213

35、4.50.76工况二 钢立柱(10202110)79.44.67工况一 主梁(3HN6002021110.513.1工况二 附墙横撑(4258)93.44.44工况二 平联钢管(63010)25.64.49工况二 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 15 第第 1515 页页 斜撑(240)37.50.82工况二 通过在各种工况下的计算分析,支架体系受力均能满足设计及规范要求。详细设 计计算在边跨箱梁支架设计计算书内已反映,不再赘述。 4.3.4 支架安装支架安装 支架钢立柱、平联、支撑梁在钢结构加工场下料制作,平板车运至主 5 号墩附近, 用索塔施工的 2 台 QTZ315 和一台 QT

36、150 塔吊配合安装,根据塔吊的安装位置,作业 面均处于 3 台塔吊的覆盖范围内。钢立柱加工时,控制单件重量不超过 5t,在现场采用 对接焊接长。 图图 14 钢混结合段施工塔吊平面布置示意图钢混结合段施工塔吊平面布置示意图 钢管桩按照设计长度下料,焊接接长,采用钢板进行补强。 钢管立柱段采取同槽接长,其接长工艺流程见下图。 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 16 第第 1616 页页 图图 15 立柱接长施工流程图立柱接长施工流程图(单位单位:) 步骤一:1、在平整的砼基础上铺设同槽总拼胎架。 2、胎架用经纬仪找平(测出中心轴线及对口检测线),采用型钢将胎架固定。 3、安放横向定位板。

37、 步骤二:1、用吊具把 12 米钢管吊入胎架,依托定位板初定位。 2、测量复测,精确定位,临时固定。 步骤三:1、用吊具把第二根 12 米或其他需接长钢管吊入胎架,与第一根 12 米钢管对接。 2、测量调整倾斜度并临时固定。 3、开 45单面内坡口,双面手工焊接,首先焊接钢管内侧焊缝,完成后管外焊缝使用碳弧气刨清根后焊 接管外焊缝,完成立柱段接长。 钢管自身对接时,相邻节段纵向焊缝应错开不小于钢管 1/3 周长。对接时的焊缝 开单面内坡口形式见图 15 所示。 钢管接长采取双面手工焊接(焊条 E4303),首先焊接钢管内侧焊缝,完成管内焊接 后,管外焊缝使用碳弧气刨清根后再进行焊接。 钢管内侧

38、 钢管桩 钢管桩 图图 16 钢管对焊坡口形式钢管对焊坡口形式(单位单位:) 钢管立柱对接工作流程: 手手手手 步骤一: 1、管桩吊装到位后,焊接临时固定装置在两根立柱间并点焊固定,用以初步定位。 2、对称用手拉葫芦拉拢第二节立柱,使管桩尽可能靠近,同时通过钢楔子对齐钢管的边缘,对齐后焊接临 时固定装置。 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 17 第第 1717 页页 步骤二: 1、对称焊接,先焊接管内,后焊管外。 2、待焊缝完全冷却后,拆除临时固定装置。 3、依照上述步骤,拼装及接长其余节段。 C、平联连接 标准截面钢管间水平、纵向横撑共四到五层,与立柱通过哈佛接头连接,哈佛接头 用 4

39、006钢管制作(南索塔为 42021钢管),制作方法为先用薄铁皮放出与立柱 连接的相关线再包裹在钢管上割出哈佛接头。 d、基础连接部位施工 、钢管桩基础施工完成后,测量桩顶标高,施工承重小承台,在钢立柱设计位置, 采用钢板与型钢焊接,作为钢立柱的柱脚。 图图 17 桩基与承台连接桩基与承台连接(单位单位:) 图图 18 钢管桩与承台连接钢管桩与承台连接(单位单位:) 钢管支架施工 a、起重设备选择 钢管支架施工采用塔吊作为钢管支架施工主要起重设备。 b、支架钢构件加工 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 18 第第 1818 页页 支架各构件均在钢结构加工厂场加工好后直接运输到现场使用。

40、c、钢构件现场安装 支架墩身由 1020210mm 钢管立柱、42510mm 钢管平联、双40mm 斜撑组 成。钢管立柱分节加工,立柱、平联、斜撑与钢管立柱连接均为现场焊接,其焊接质量 等级为三级。 表表 6 三级焊缝验收标准三级焊缝验收标准 验收类型项目允许偏差(mm)备注 未焊满(指不足设计要求) 0.2+0.04t,且2.0 根部收缩每 100.0 焊缝内缺陷总长25.0 咬边 0.2+0.04t,且2.0 弧坑裂纹 长度不限 0.1t 且1.0,长度不限 允许存在个别长度5.0 的弧坑裂纹电弧擦伤 允许存在个别电弧擦伤 缺口深度 0.1t,且1.0 接头不良 每 1000.0 焊缝不应

41、超过 1 处 表面夹渣深0.2t 长0.5t,且2.0 焊缝外观 质量标准 表面气孔 每 50.0 焊缝长度内允许直径0.4t, 且3.0 的气孔 2 个,孔距6 倍孔径 t 为连接处较薄的 板厚 对接焊缝余高 C B2021-4.0, B2021-5.0 对接焊缝 及完全熔 透组合焊 缝尺寸 对接焊错边 dd 6:0-3.0 部分焊透 组合焊缝 和角焊缝 外形尺寸 角焊缝余高 C 6:0-1.5,6:0-3.0 1、80.mm 的角焊 缝其局部焊脚尺寸 允许低于设计要求 值 1.0mm,但总长 度不得超过焊缝长 度 10%; 2、焊接 H 形梁腹 板与翼缘板的焊缝 两端在其两倍翼缘 板宽度范

42、围内,焊缝 的焊脚尺寸不得低 于设计值。 注:检查数量:每批同类构件抽查 10%,且不应少于 3 件；被抽查构件中,每一类型焊缝按条数 抽查 5%,且不应少于 1 条；每条检查 1 条,总抽查数不应少于 10 条。 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 19 第第 1919 页页 检验方法:观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查。 4.4 吊装作业准备吊装作业准备 4.4.1 吊装设备选型吊装设备选型 根据设计图纸,对钢混结合段钢箱梁的基本参数归纳如下表: 表表 7 钢箱梁基本参数表钢箱梁基本参数表 梁段吊重(t) 梁段长度钢 梁部分(m) 梁段高宽(m)安装水位(m) JH 梁2837.

43、15高 3.6m,宽 38.9m13(拟定) 由于梁段重量加吊具重量超过 293t,需采用 300 吨以上的大型浮吊,根据以上参数,经 过调研拟选用 800t 自航起重船浮吊进行安装作业。浮吊基本参数如下: 图图 19 800t 自航起重船自航起重船 800t 自航起重船参数 总长总宽型深吃水深度 76.5m28.7m5.6m3.2m 图图 202100t 自航起重船浮吊吊装参数自航起重船浮吊吊装参数 该浮吊将军柱高度仅 21.8m,空载航行过程中水面以上最大高度 22m,而且通过舱 内加水,该高度可以减小至 2021 目前,该浮吊正在芜湖作业,能够满足沿线桥梁通航要 求(通航净高 24m)。

44、 4.4.2 运输设备选型运输设备选型 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 20 第第 2020 页页 粱段长 7.15m,宽 38.9m,高 3.6m。拟采用娄底 8868 自航式运输船,其总长 60m,总 宽 13 米,舱长 44m,舱宽 10m,载重 1900t,甲板后三层驾驶双机,空吃水深度 1.5m,最大 吃水深度 2.3m。 4.4.3 吊点、临时锚点设置吊点、临时锚点设置 JH 梁段顶面均布置 8 个吊点,用于梁段吊装时连接吊索。各种吊耳的加工及拼焊 在钢箱梁制造厂进行。吊点布置见下图。 图图 21 JH 梁段吊点布置图梁段吊点布置图 2% 横桥向内侧 600 2002002

45、000 200200 R350 88.854 600 400 380 850 300.3 88.854 30003000 2000 R700 R1800 16001600 200 200 b400 400b 4002750 横隔板 N1 N3 N5 N6 a 3700(3940) 熔透 300 1500 R2000 R400 N4 N2 10 8 10 8 10 6600 图图 22 吊点吊耳结构图吊点吊耳结构图 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 21 第第 2121 页页 4.4.4 吊具加工吊具加工 JH 梁段采用 8 点吊装,吊具主要包括吊架和吊索。 吊架由主吊梁、横撑及组成；与吊

46、索通过吊耳用销轴、卸扣连成整体,共同受力。 吊架结构见图 23 所示 图图 23 吊架结构图吊架结构图 为确保吊架的加工质量,吊架重要受力构件选择有经验的专业钢结构加工厂进行 加工,并严格过程控制,加强检测。出厂前派专人进行探伤检测,所有焊缝按照二级焊 缝标准验收,合格后方可进场。吊架各构件运至施工现场,在支架顶面进行组拼。 吊索采用钢丝绳。吊索直接悬挂在吊钩上,与吊架上吊耳采用卸扣连接；吊架下 吊耳与钢箱梁顶面吊耳均采用销轴连接,吊装示意见图 24 所示: 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 22 第第 2222 页页 图图 23 吊装示意图吊装示意图 表表 9 吊索参数表吊索参数表 主

47、吊索吊装 方法规格长度(m)额定荷载(t)施工荷载(t)数量(根) 8 点吊协作单位提供35 100 754 注:主吊索由协作单位(浮吊厂家)提供,进场后需与监理单位共同确定其受力性能, 满足相关规范要求后方可使用；其他吊索及配套构件选择专业索具厂产品,确保加工 质量。 4.5 吊装分析吊装分析 4.5.1 吊重核算吊重核算 由于梁段重量和吊具重量共约 293t,因此拟采用 800t 浮吊在 70 度吊臂倾角状态 下主钩进行吊装。根据浮吊性能参数表可得知,该状态下主钩理论起重量 2x400T,完 全可以满足箱梁吊重,并且具有很大的安全系数。 4.5.2 吊高核算吊高核算 按照进度计划安排,钢混

48、结合段预计在 8 月 15 日至 2021 装,取吊装时水位为 +13.00m。起重船钩吊重为 2400t；在吊臂倾角 70 度时,高度 65m,支架顶标高为 +48.55m(至水面 37.55m)；吊具及吊索的总高度为 15(主吊索)+0.6(吊具)+0.57+0.3(吊 耳)=18.97m,梁段高度 3.60m。经核算,富裕高度为 7.38m,高度方向距离满足吊装要求。 (见图 24) 4.5.3 幅度核算幅度核算 起重船副钩在吊臂倾角 70 度时,主钩跨度 28.8m。经核算,水平面上起重船船首 距支架端 28.8m,起重臂距支架最近距离 8.31m,各向距离均满足要求。详见下图 九江长

49、江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 23 第第 2323 页页 4.6 调位系统调位系统 根据使用阶段的不同,调位系统主要包括临时引导设施(吊装初定位用)及精确调 位系统。 4.6.1 临时牵引系统临时牵引系统 为了使大块梁段吊装时能比较准确地初步定位,减小精确调位的工作量,需要设置 临时牵引系统。 临时牵引系统主要包括手拉葫芦、卸扣、钢丝绳等。利用吊架下吊耳及钢箱梁 底板上设置的临时耳板将箱梁与牵引钢绳一端连接；另一端锚固在支架上。同时在 在梁段分界线处设置参考点,作为箱梁吊装时初部定位的尺度参考点。临时牵引系统 见图 25 所示 限位、观测点 江侧岸侧 吊架 吊装梁段 梁段分界线 图图 25

50、 临时牵引系统示意图临时牵引系统示意图 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 24 第第 2424 页页 4.6.2 精确调位系统精确调位系统 精确调位系统主要由临时支座及手拉葫芦、千斤顶组成。 临时支撑 临时支座布置在支架主横梁上,临时支座主要由支撑和滑动装置组成,支撑采用通 长横向分配梁工 30a,滑动装置为横梁上设置 2cm 厚聚四氟乙烯滑板。标高调整到位 后依次垫高其余横向分配梁。 图图 26 临时支座临时支座(搁置点搁置点)布置图布置图 千斤顶 JH 梁段平面位置及高程调整均通过千斤顶和 10t 手拉葫芦完成,平面位置通过手 拉葫芦调节,高程调整通过布置在钢箱梁底板纵横隔板交叉处,

51、实心段的千斤顶调整。 平面(纵、横向)调位拟采用 10T 手拉葫芦；高程(竖向)调整拟采用 250T 千斤顶。 图图 27 横向、高程调整千斤顶、手拉葫芦布置图横向、高程调整千斤顶、手拉葫芦布置图 4.7 梁段吊装及初定位梁段吊装及初定位 4.7.1 起重船抛锚定位起重船抛锚定位 起重船由拖轮编队抛锚、船体顺桥向定位,如图 28-1 所示。 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 25 第第 2525 页页 在起重船定位期间及吊装期间,预计船体占用航道 10m,其锚缆在 23.8m 时入水 5m,同时船舶航行安全距离 50m,故预计占用航道总宽 60m 。 图图 28-1 起重船定位示意图起重

52、船定位示意图 说明说明: 1)先用抛锚船抛锚2、锚3。 2)起重船抛锚5、锚1和锚4后,由拖轮拖靠支架,系锚2、锚3、锚4、锚5及6#牵引缆绳。 3)起重船定位时预先帮助运梁船抛一个岸上地锚及一个水中锚(如图14中“运梁船锚1、运梁船锚2”),先系于起重 船上,等运梁船靠上起重船之后,过给运梁船。运梁船通过绞缆定位(如图15). 4)JH梁段吊装时按以下程序进行: 起重船船首距主21#墩钢支架边缘3040m横江锚泊； 起重船松缆1,前进缆6松掉或解掉,靠4个锚稳定； 运梁船进档,要求系缆结实稳妥,船体稳定,以满足吊装要求； 起重船按要求进行试吊。梁段正式起吊10米高度左右时,运梁船退档； 起重

53、船重新系好前进缆6,起重船继续起吊、前进就位安装； 完成JH梁段安装。 起重船对水深的要求: 起重船最大吃水深度为3.2m,故吊装作业时作业水域的最小水深不得小于3.2m。 根据2021年7月17采用声纳探测所得水深(如图28-2所示),当水位高于13m时即可满足 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 26 第第 2626 页页 吊装作业要求。 图图 28-2 作业水域水深示意图作业水域水深示意图 4.7.2 钢混结合段吊装钢混结合段吊装 起重船抛锚定位后,运梁船进档抛锚定位,起重船吊起吊架慢慢对准梁段,将吊具 与钢箱梁连接。 起吊缓慢进行,当梁段调离运梁船 10cm 后,停止起吊,静止 1

54、5 分钟,进行设备、吊 物、环境检查,无异常情况后,缓缓起钩,当梁段底超过墩顶高度 1.5m 后,停止起吊,起 重船根据水平距离进行绞锚前移,按照定位标竿指定的方位对位,移至安装部位后,落 钩。当梁段落至离临时支座 1.0m 左右时,安装牵引系统,起重船缓慢落钩,当梁段距支 座顶 5cm 时,停止落钩,利用手拉葫芦调整轴线及里程,当梁段其轴线、里程偏差在 3cm 以内,起重船继续落钩,使梁段依托墩顶的限位装置以及对位十字线平稳地落于临 时支座上。确认梁段定位准确,梁段无异常情况后,落钩直至完全卸载。 吊装及初定位主要施工程序为: 1)在钢箱梁底板临时支点位置用油漆做标记； 2)在支架上测放出临

55、时支点及 JH 梁段的安装位置,并设立标志； 3)安装滑动装置及限位装置； 3)起重船安装吊具后横江抛锚定位； 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 27 第第 2727 页页 4)运梁驳船进档,靠泊于起重船前端适当位置； 5)起重船落钩,将专用吊具与钢箱梁节段的临时吊耳连接,并挂设风缆,起吊 JH 梁 段离开船上的支墩约 10m 后停钩,试吊约 10 分钟后,移出运梁驳船； 6)继续起升 JH 梁段直至超出支架顶约 1m,停钩,收紧风缆,将梁段调正并使其保 持稳定； 7)通过起重船上的移船绞车将起重船移向安装位置,为了防止梁段摆动,安装牵引 系统,梁段对正临时托架上的四氟板滑块后,起重船缓

56、慢落钩,使梁段平稳地落于滑块 上,卸除吊架与临时吊耳连接,起重船后退； 8)将梁段落放在支架上临时限位固定,至此 JH 梁段完成吊装初定位。梁段吊装 初定位细部流程如图 29 所示。 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 28 第第 2828 页页 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 29 第第 2929 页页 图图 29 梁段吊装初定位示意图梁段吊装初定位示意图 4.7.3 临时固定临时固定 为了确保钢箱梁安全,需采取措施进行临时固定,临时固定包括纵、横、竖、向三 个方向。 措施一:在支架上安装临时限位装置,钢箱梁吊装到位后,将支撑梁与钢箱梁采用 型钢临时焊接固定,实现箱梁竖向定位。

57、措施二:挂设缆风绳进行纵、横向限位固定。 4.8 梁段精确调位梁段精确调位 钢混结合段作为钢箱梁的基准梁段,其定位精度至关重要。精确调位按照先调整 高程、纵坡,再调整轴线(横向),最后调整里程(纵向)的顺序逐步调整。由于箱梁高、 安装纵坡较大且定位精度要求高,箱梁的平面位置调整与高程调整总是相互影响,须反 复多次才能使其里程、轴向位置及高程、高差满足要求,因此需根据现场实际情况调 整上述调位顺序。当所有的检测项目均符合设计及监控要求后,将结合梁段固定。 4.8.1 高程、纵坡调整高程、纵坡调整 在支架上精确放样出临时支点的高程,直接调整好临时支点的高程和纵坡。如梁 段就位后,仍需要进行微调,可

58、采用设置在 JH 段两侧实心段的 4 台 250t 千斤顶同步顶 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 30 第第 3030 页页 起梁段,在支点上平面放置不同厚度的钢板,反复调整直至将梁段调整成设计高程、纵 坡。调整完毕之后,千斤顶卸载将梁段荷载转移到临时支点上。 4.8.2 横向、纵向调整横向、纵向调整 梁段平面位置的调整包括横向调整和纵向调整。调整时应遵循先横向后纵向的 原则。平面位置的调整通过手拉葫芦进行微调。 梁段精确调整到位后,安装限位装置。临时固定时的缆风绳收紧、系牢,确保梁体 的位置和安全。 4.9 钢混结合段施工要点钢混结合段施工要点 (1)为确保工程质量,有关施工工艺和质

59、量检验标准应符合公路桥涵施工技术规 范(和公路工程质量检验评定标准(JTG /TF502021)的要求。 (2)钢混结合段吊装应避开大风期进行,确保架梁安全。 (3)钢混结合段吊装到位后,需采取临时固定措施进行固定,确保箱梁安全。 (4)钢混结合段吊装就位后,需要做好梁段的防腐、防锈蚀等保护工作。 4.10 钢混结合段钢混结合段吊装质量保证措施吊装质量保证措施 为确保钢混结合段的吊装施工质量,采取以下措施: 把好钢箱梁的进场关,对钢混结合段成品质量组织验收,严格杜绝不合格的箱梁 进场。 根据钢混结合段的结构特点和吊装重量制定科学合理的吊装方案。吊索选用、 吊具设计以受力更加合理,经济安全为原则

60、。 钢混结合段的定位严格按照设计要求,采用先进的测量设备精确定位,并做好复 测和质量检测,对测量参数进行各种修正。 同时注意对钢混结合段吊装过程中破坏掉的涂装,进行及时补刷。 五、钢混结合段保护措施五、钢混结合段保护措施 钢混结合段吊装完成后,为确保钢箱梁部分不受污染、锈蚀,我部计划对钢混结合 段采取如下保护措施。 5.1 吊装过程中的保护吊装过程中的保护 1、在吊装过程中,尽量避免碰撞的情况发生。 2、对吊装、焊接过程中钢箱梁母材外露面及受到磨损的部位进行补涂装,防止 钢结构被腐蚀。 5.2 吊装完成后的保护吊装完成后的保护 九江长江公路大桥项目钢混结合段吊装方案 31 第第 3131 页页