洛阳市瀛洲大桥钢管拱安装方案课件

1、 洛阳瀛洲桥钢管拱施工方案一、编制依据1、公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）；2、公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1-2004）；3、市政桥梁工程质量检验评定标准（CJJ2-90）；4、钢结构设计规范（GB50017-2003）；5、建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81-2002）；6、钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001。二、工程概况主桥钢管拱拱肋分为一根主拱肋和两根副拱肋。主拱肋采用直径1.5m的钢管拱混凝土结构，位于竖平面内，矢跨比约为1/3.5；副拱肋采用直径1.2m的空钢管结构，由于竖直平面向两侧旋转22.05得到，竖拱向平面内矢跨比约为1/3.0，拱

2、顶处中心线横向距主拱肋拱顶中心线10.0m，竖向距离为5.7m。主拱肋钢管壁厚为20mm，钢管内填充C50微膨胀混凝土，副拱肋钢管壁厚为22mm。钢管内部沿纵向每3m设置一道环形横隔板，拱脚处加密，并沿圆弧间隔45设一道纵向加劲肋，高度为150mm，以保证混凝土和钢管的协同受力。斜撑为工字形钢板，腹板高600900mm,厚20mm，翼缘板宽300mm，厚10mm。横撑采用外径299mm，壁厚30mm的钢管。根据钢管拱制造和安装总体施工方案，主拱肋和副拱肋均分为两个拱脚预埋段、一个合龙段和八个普通段。单段最大吊装重量约14吨。钢管拱拱座位于三角区纵梁顶面，宽4000mm，长7608mm,高414

3、5mm，三棱柱体结构，是上部钢管拱和下部三角区之间的重要传力结构。拱座由钢管拱预埋段、钢筋砼、外包钢板三部分组成。钢管拱预埋段由主副拱三根钢管和之间的连接钢板组成，重约16t。其中主拱钢管预埋入拱座1800mm，外露1000mm；副拱钢管预埋入拱座2700mm，外露1000mm。每根钢管上均有内外层20剪力钉和28锚筋，锚筋锚于三角区纵梁内。拱座内钢筋密集复杂，大部分预埋入三角区纵梁内，共重17756.9kg。砼为C50微膨胀砼，共64m3。外包钢板为20和40 厚钢板，内侧设置20剪力钉，重约13.5t。吊杆分为桥面中心竖直吊杆和两侧斜吊杆，竖直吊杆共13根，其中边吊杆采用PES(FD)7-

4、151低应力高强平行钢丝拉索b=1670MPa，配用OVMDS(K)7-151锚具，中吊杆采用PES(FD)7-109低应力高强平行钢丝拉索b=1670MPa，配用OVMDS(K)7-109锚具；斜吊杆共18根，采用。PES(FD)7-37低应力高强平行钢丝拉索，b=1670MPa，张拉端采用OVMLZM7-37型吊杆锚，固定端采用7-37热铸锚。主桥中跨设有六束体外预应力系杆索，采用环氧喷涂钢绞线成品索PES15TU1-37，标准强度fpk=1860MPa，设有通常的2036mm的预埋钢管。三、钢管拱安装方案及步骤总体施工顺序为：12#、13#墩三角刚构砼梁及预应力施工三角区支架拆除（支墩保

5、留）吊装主跨钢箱梁并拼焊成整体吊装预制砼桥面板及湿接缝施工搭设钢拱肋拼装支架钢管拱分节段运至现场拱脚施工逐段吊装拼焊钢管拱肋节段至合拢安装并第一次张拉主桥中跨系杆索安装部分竖吊杆和斜吊杆主拱肋钢管压灌混凝土拆除拱肋拼装支架第二次张拉体外系杆索安装其余主吊杆及斜吊杆按设计次序张拉主吊杆及斜吊杆至50%设计张拉力第三次张拉体外系杆索按设计次序张拉主吊杆及斜吊杆至100%设计张拉力第四次张拉体外系杆索拆除主桥中跨支架和三角刚构支架拆除主桥边跨支架，张拉边跨剩余系杆索施工挂梁及桥面系张拉主桥中跨系杆索至设计值根据洛阳瀛洲桥上部结构总体施工方案，钢管拱采用拼拱支架+龙门吊机的方法进行安装。拼拱支架采用军

6、用墩，之间设置连接系和揽风，顶部设置支撑和微调装置，并根据设计及监控要求设定相应的预抬值。钢管拱由武昌造船厂加工，厂内进行预拼，分段运至现场直接吊装。钢管拱肋安装顺序为先主拱后副拱，由拱脚向跨中方向逐段对称吊装，风撑随着拱肋同段安装。吊杆利用龙门吊机从上而下安装，系杆采用牵引法安装，采用相应吨位和型号的千斤顶按照设计和监控指令的顺序进行张拉。拱肋内混凝土采用泵送顶升压注法浇筑。四、拼拱支架安装在钢箱梁顶面桥面板湿接缝处设置预埋件，以备于拼拱支架连接，桥面板湿接缝现浇后再安装拼拱支架。预埋件须精确定位，且固定牢靠。要求预埋件位置准确，顶面水平，湿接缝混凝土浇筑时不得扰动。湿接缝混凝土达到10MP

7、a以上即可进行军用墩安装，军用墩采用在地面上拼装成大块，门吊吊装至梁顶进行安装。安装顺序与拱肋吊装顺序保持一致。军用墩安装完成后，按照设计图纸及时安装连接系、揽风和墩顶结构。要求军用墩螺栓连接紧固，且垂直度不得大于1%。主拱及副拱拼拱支架顶部均设千斤顶和倒链，千斤顶和倒链考虑倒用。五、钢管拱拱座施工拱肋预埋段钢管（主副钢管和连接板）在加工厂制作成整体，运制现场进行安装。为了保证拱肋预埋段钢管定位的精度，采用型钢骨架辅助定位，型钢骨架采用槽钢结构。定位时，采用精密全站仪跟踪测量，达到要求后与型钢骨架焊接牢固。按照设计图纸焊接或绑扎拱座钢筋，安装外包钢板，为防止混凝土浇筑时，外包钢板外涨，在外包钢

8、板内外侧设置一定量的拉杆和支撑型钢。为便于混凝土振捣，须在外包钢板上开设一定的振捣孔和人孔，切割下的钢板编号保存，混凝土浇筑时及时恢复。拱座内砼为C50微膨胀砼，砼为自制砼，砼搅拌车运输，汽车泵泵送。砼塌落度控制在1822cm, 初凝时间不小于10h。振捣采用插入式振捣棒和附着式振动器相结合。六、钢管拱安装利用龙门吊机提升主拱节段及副拱B节段至拼拱支架。主拱节段、副拱B节段初步安装就位，利用千斤顶、倒链调整拱肋竖向及横向位置，精确定位。主拱节段、副拱B节段拼装完毕后与拱脚预埋段点焊固定，经测量无误后按要求施焊，主拱和副拱对称相向拼装。安装主拱节段、副拱B节段上斜撑和横撑。按照中主拱节段、副拱B

9、节段的拼装方法，逐步拼装其余各段拱肋（主拱-节段、副拱C-E节段）。拱肋拼装过程中，每拼装一段拱肋均须精确定位，保证拱肋轴线的准确。随拱肋拼装，安装各节段斜撑及横撑。边段拱肋安装固定好后，用龙门吊机再吊起合拢段拱肋，与边段拱肋用临时法兰盘通过螺栓连接，形成临时整体钢管拱。然后对整个拱肋进行精确调整，使节点处缝隙、纵横位移、标高等均控制在设计允许的范围之内，及时进行锁定焊接。先合拢主拱，后合拢副拱。焊接合拢温度应符合设计规定，如设计无规定，合拢温度宜为1015。接头施焊应上、下游，每跨两端对称进行，避免拱肋移位或变形。钢管拱制作与安装检验标准项目检查项目规定值或允许偏差（）1焊缝质量符合设计要求

10、2内弧偏离设计弧线8 3每段拱肋内弧长+0，-10 4钢管内径d/500及55轴线横向偏位L/60006拱肋接缝错台0.2壁厚7拱圈高程符合设计要求七、钢管拱焊接钢管拱安装到位后，按照要求对称焊接环缝，焊接时严格按照工艺评审通过的焊接方法施焊。节段间的环焊缝的施焊应对称进行，施焊前需保证节段间有可靠的临时连接，并且由定位板控制焊缝间隙，不得采用堆焊。所有焊工均应有相应等级的合格证书。当湿度大于80%，或风力大于四级、或雨雪天气、或环境温度低于0又无保护措施时，不得进行焊接，构件表面潮湿或有雨雪时，要清除干净并烘干，方可施焊。钢管拱工地焊缝包括主拱、副拱钢管环缝，斜撑和横撑与主副拱间的连接焊缝。

11、1、主副拱工地环缝装焊拱肋钢管工地焊缝形式示意图主副拱工地焊缝包括钢管对接焊缝和钢管内纵肋嵌补焊缝。拱肋钢管定位验收后，微量调整钢管接头并用临时连接板临时连接固定，再装焊钢管内纵肋嵌补，最后装焊钢管对接焊缝。考虑施工安全问题，钢管内纵肋嵌补先装焊，此时钢管对接处可做为通风缝口；嵌补装焊后钢管对接缝装钢衬垫，在钢管外焊接钢管对接焊缝。拱肋环缝对称焊接。2、 横撑、斜撑与拱肋钢管的装焊有横撑截面横撑、斜撑与拱肋钢管连接形式示意图无横撑截面横撑、斜撑与拱肋钢管连接形式示意图横撑、斜撑与拱肋钢管连接有两种连接形式：有横撑处与副拱钢管连接是带有短接头节点的连接；另一种是不带短接头与拱肋钢管直接连接。主副

12、拱安装后装焊横撑和斜撑结构，各节点在横桥向对称施焊。3、焊缝检测焊接完成后，焊工和检查员应通过目测、或采用焊缝检测器检测、低倍放大镜观察等方法对所焊焊缝进行认真检查。必要时还可用着色、磁粉探伤等方法。不得有裂纹、未熔合、夹渣、未填满弧坑等缺陷。外观检查合格后，内部检测的焊缝应在焊接24小时后进行；内部探伤由专职人员担任，专职人员经培训合格并取得相应资格证书。焊缝无损检验等级焊缝质量级别探伤方法检验等级验收标准级焊缝超声波B级GB11345-89级X射线AB级GB3323-87级八、吊杆安装及张拉1、吊杆安装钢管拱合拢后，安装并初次张拉主跨系杆索，然后安装部分主吊杆和斜吊杆，拼拱支架拆除后，安装

13、剩余全部吊杆。吊杆采用吊机吊装从上向下安装，先在拱上安装固定端锚头，再用牵引设备将张拉端锚头也牵引至要求位置，然后旋紧螺帽。2、吊索张拉竖吊杆成桥吊杆拉力为12222775KN，考虑活载及温度变化等各种组合后，最不利工况下拉力为17193183KN，边吊杆张拉力值较大，采用PES(FD)7-151低应力高强平行钢丝拉索b=1670MPa，配用OVMDS(K)7-151锚具，每束破断张拉力9705KN，安全系数3.0；当中的吊杆力值比较均匀，采用PES(FD)7-109低应力高强平行钢丝拉索，b=1670MPa，配用OVMDS(K)7-109锚具，每束破断张拉力7005KN，安全系数3.0。斜吊

14、杆成桥吊杆拉力为340496KN，组合荷载作用下，斜吊杆产生最大拉力676KN。为张拉方便，采用热铸平行钢丝7-37，每束破断张拉力2375KN，安全系数3.5。通过耳板和销轴和钢梁、拱肋连接。竖直吊杆和斜吊杆张拉端设置在梁底。吊杆严格按照设计和监控提供的施工步骤、张拉力等进行张拉，张拉时上下游与单跨两侧同时对称张拉。张拉过程中应有完善的监控程序，对拱肋变形进行监测。张拉程序为：0初应力（0.10con）1.05con持荷2mincon(锚固)。吊杆张拉采用引伸量与张拉力进行双控，以张拉力控制，引伸量校核。要求实测引伸量和设计引伸量两者误差6%之内。吊杆安装质量检测标准 项次检查项目规定值或允

15、许偏差（）1吊杆拉力符合设计要求2吊点位置103吊点高程高程104两侧高差205吊杆锚固处防护符合设计要求九、系杆安装和张拉主桥中跨设有六束体外预应力系杆索，采用环氧喷涂钢绞线成品索PES15TU1-37，标准强度fpk=1860MPa,张拉控制应力为con=0.32fpk=595MPa。三角区梁拱结构和中垮钢混叠合梁施工完成后，采用引线牵引安装。按照监控要求进行张拉和体系转换，共分五次进行，详细顺序如下：钢管拱合拢后安装并第一次张拉主桥中跨系杆索；拆除拱肋拼装支架后第二次张拉体外系杆索；按设计次序张拉主吊杆及斜吊杆至50%设计张拉力后第三次张拉体外系杆索；按设计次序张拉主吊杆及斜吊杆至100

16、%设计张拉力后第四次张拉体外系杆索；施工挂梁及桥面系完成后张拉主桥中跨系杆索至设计值。体外索使用YCW650A系列液压千斤顶进行张拉。体外索张拉程序为：0初应力（0.10con）con持荷2min锚固。张拉体外束时。体外索张拉采用引伸量与张拉力进行双控，以张拉力控制，引伸量校核。要求实测引伸量和设计引伸量两者误差6%之内。如发现伸长量异常，应停止张拉，查明原因，采取措施。十、钢管拱混凝土压注根据设计图纸主拱圈需压注混凝土，共163方， 拱肋内混凝土采用泵送顶升压注法浇筑。施工时采用大功率混凝土泵，泵灌入口设在灌注段根部，以连续顶推方式泵送到拱顶，拱顶设排气管。1、施工工艺流程清洗管内污物，润湿

17、内壁安装压注头和闸阀压水、压注水泥浆压注管内混凝土关闭压注闸阀稳压拆除闸阀完成压注养护2、施工准备钢管拱拱肋填充混凝土采用C50微膨胀混凝土。管内混凝土的配合比应经试验确定，除须满足强度指标外，既要满足泵送条件，又要满足钢管混凝土施工规范要求。施工时可掺入适量粉煤灰以降低混凝土的水化热，还要掺入微膨胀剂、减水剂、缓凝剂等，减少水灰比，提高工作性能。且使钢管内混凝土产生一定的自压应力。水泥选用52.5普通硅酸盐水泥，采用优质砂石料。试配前，应按规范要求进行原材料检验，对水泥还应进行含碱量测定及碱骨料反应试验。为测定混凝土最终膨胀率，确保填充混凝土与钢管共同受力，试验应提前进行。配合比形成后，报监

18、理工程师审批，通过后方能使用。钢管混凝土的灌注在钢管拱合拢后，拼装支架拆除前进行。灌注之前，应对拱肋轴线进行复核，检查是否与理论轴线相符，对焊接拱肋进行探伤检查，办理签证手续，建立应力和变形观测点。拱肋混凝土的灌注要求一气呵成，不可中途停顿。事前应进行周密的计划与组织，并做详细的技术交底。派有经验的试验人员对混凝土的拌和全程监督，浇筑分两个作业面，采用两台泵机从拱脚向上同时顶升。为避免施工中出现意外，备用两台泵机，并接好备用管路，以便随时更换。同时在拱肋上增设1-2个压注孔，以备中途接力进行压注。且准备备用发电机。3、钢管拱内的混凝土灌注灌注前应压入清水清洗钢管，润滑内壁，然后压入水泥浆，然后

19、泵入混凝土两侧同时顶升。压入的清水在泵入水泥浆前放掉。水泥浆单侧泵入量不少于2m3，配合比可由试验确定。混凝土泵灌注时温度应大于5而小于40，钢管温度高于40时应采取浇水、或选择夜间施工等措施降低钢管温度。温度低于5时，要采取冬季防寒措施。灌注前在拱顶设置排气孔，灌注时采用南北同时进行对称顶升的方式，直至拱顶冒出新鲜混凝土（持续2分钟）后，关闭压注闸阀稳压。在拱肋混凝土灌注完毕，并待混凝土达到一定强度时，拟用敲击或超声波探测仪对拱肋进行探测，检查其密实性。若发现有不密实之处，应立即钻小孔并压浆补实。当混凝土微膨胀基本完成后（约28天），可钻小孔检查混凝土与钢板是否密贴。钢管拱肋混凝土浇筑质量检

20、测标准项 目规定值或允许偏差（mm）混凝土强度（MPa）符合设计要求轴线横向偏位L60m10L=200m50L200mL/4000拱圈高程L/3000对称点高差L/3000十一、钢拱工地涂装工地涂装包括焊缝、破损处修补和整体面漆涂装。1、焊缝处修补按照打磨除锈喷铝油漆的顺序进行施工。打磨除锈采用角膜机和钢丝刷，将焊缝处铁锈全部除去，处理过的表面应无油脂、无锈、无氧化物、无污物，金属基体露出均匀一致的灰白色，粗糙度均匀。除锈后，应马上进行喷铝，间隔时间越短越好。一般情况下，经喷砂处理后的表面，在4个小时内如不及时喷涂，可能会二次返锈。如有此现象 ，则必须进行二次喷砂处理，才可再喷镀。涂层外观应平

21、整、均匀一致、无气孔或底材裸露的斑点，无未附着或附着不牢固的金属熔颗粒和影响涂层使用寿命及应用的一切缺陷，以肉眼观察方法进行检测。喷铝涂层的厚度为150m。待喷涂层尚有余热的情况下，马上进行封闭涂装。按先上后下、先左后右的方法反复涂刷，使漆膜均匀一致。做到无漏刷、无流挂、无起泡、无桔皮。干膜厚度要达到设计要求。封闭漆干后依次进行中间漆、面漆施工，采用高压无气喷涂，要求喷嘴移动速度均匀，纵横交错，分层喷涂，直到厚度达到要求为止。最后一道面漆，与其他区域成桥时一同涂装。2、破损处修补按照打磨油漆顺序进行补涂。破损处打磨采用砂布打磨，将破损处的油漆打磨掉，比破损处的边缘扩大10cm,并将区域内的油脂

22、、污物等清理干净。油漆施工与焊缝处油漆施工相同。3、整体面漆施工。大桥全部建成后，在所有焊缝处理和吊杆施工结束后，对整个钢管拱外表面进行净化处理，除去工件表面的混凝土、油污及其它污物，表面处理合格后再涂装最后一道氟碳树脂面漆，保证面漆良好结合力和外观美观。面漆涂装时必须在天气较好的条件下进行，以保证面漆涂层质量。面漆采用高压无气喷涂，要求喷嘴移动速度均匀，纵横交错，分层喷涂，直到厚度达到要求为止。十二、冬期施工措施洛阳市属温带半干旱大陆性季风气候区，四季分明，冬季寒冷雨雪少，春季干旱大风多，夏季炎热多雨且集中，秋季晴和日照长。最高气温：39.8C,最低气温：14.1C,多年平均气温14.7C，

23、年平均降雨量为：692.6mm703.4mm，极值日降雨量为：119.1mm,特大暴雨多集中在7月下旬至8月上旬。历史最大风速：20m/s,全年主导风向为：西风。根据现场施工情况和总体工期要求，钢管拱施工将在冬期施工，须采取相应的防护措施以保证施工质量。1、冬季运输、堆放钢构件时,必须采取防滑措施。构件堆放场地必须平整坚实，无水坑，地面无结冰。同一型号构件堆放时，必须保证构件的水平度，垫块必须在同一垂直面上，防止构件溜滑。2、低温下钢结构焊接用的焊条、焊丝，在满足设计强度要求的前提下，应选用屈服强度较低、冲击韧性较好的低氢焊条。碱性焊条在使用前必须按照产品出厂证明书的规定进行烘焙。烘焙合格后，

24、存放在80100烘箱内，使用时取出放在保温筒内，随用随取。负温度下焊条外露超过2小时的应重新烘焙，烘焙次数不宜超过3次。3、由于钢管拱焊接在河滩内的高空上，风力较大，且温度较低，拟采在焊接区域搭棚防风保温，同时在棚内采用加热设备升温，以保证焊接质量。同时在焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于10cm范围内的母材，加热到20以上后方可施焊，且焊接过程中均不应低于这一温度。实际加热温度应根据现场各种因素综合确定，其加热温度应高于常温下的焊接预热温度，并由焊接技术责任人员制定出作业方案经确认后方可实施。4、在负温度下捆扎、起吊钢构件的钢索与构件直接接触时，要加防滑隔垫。凡是与构件同时起吊的节点

25、板、安装人员使用的爬梯、校正用的卡具、捆扎用的绳索必须捆扎牢固。直接使用吊环、吊耳起吊构件时要检查吊环、吊耳连接焊缝有无损伤。5、进行冬期施工安全教育 ，须对全体职工定期进行技术安全教育。结合工程任务在冬施前做好安全技术交底。配备好安全防护用品。对工人必须进行安全教育和操作规程的教育：对变换工种及临时参加生产劳动的人员，也要进行安全教育和安全交底。 6、加强现场安全管理 ，现场内的各种材料、砼构件、乙炔瓶、氧气等存放场地和乙炔集中站都要符合安全要求，并加强管理。加强冬季劳动保护工作。冬期要做好防滑、防冻、工作。脚手架、上人马道要设置防滑措施，霜雪天后要及时清扫。大风雪后及时检查脚手架，防止高空

26、坠落事故发生。 7、加强冬期电气安全管理，在冬期施工中现场应设电工负责安装、维护和管理用电设备。严禁非电工人员随意拆改。施工现场严禁使用裸线。电线铺设要防砸、防碾压，防止电线冻结在冰雪之中。大风雪后，应对供电线路进行检查，防止断线造成触电事故。十三、安全质量保证措施1.加强领导，健全组织。项目经理部成立安全领导小组，制定严格的安全措施。2.进行全面的、针对性的安全技术交底，提高全体员工的安全意识，切实树立安全第一的思想，建立完善的安全工作保证体系。3.严格安全监督，建立和完善定期安全检查制度。施工现场严格按照“安全标准工地”的要求执行。4.加强现场施工人员安全管理，各级设专职安全员，做到责任到人，发现隐患及时整改。坚持文明施工，保障人身、机械和器材的安全。施工危险地段要设置安全警示牌，以防意外事故发生。5.定期根据施工需要发放和检查施工所用的各项安全机具设备和劳动保护用品。6.严格按有关规定安装线路及设备，用电设备都要安装地线，不合格的电器严禁使用。专业电工应经常检查电缆及电器设备等，发现问题及时处理。严禁乱拉、搭接电线，所有电器必须安装漏电保护器，电器开关、插座等设施应安装固定牢靠，并设防护罩防止人员触碰和漏电。禁止非专业人员进行电器作业。7.所有施工设备和机具在使用时均必须由专职人员负责进行检查、必要的试验和维修保养，确保状况良好。各技术工种必须经过培训并