吊杆更换专项实施方案

1、G0&1线阅海大桥加固工程吊杆更换专项施工方案中交第三公路工程局有限公司G06i线阅海大桥加固工程项目经理部二0一八年四月th中交第三公路工程局有限公司阅海大桥加固工程吊杆更换专项施工方案目录一、工程概况11.1、 桥梁概况11.2、 主要施工内容 11.3、 吊杆更换及病害处置 1二、编制依据2三、吊杆更换的原则 2四、施工组织34.1 人员组织34.2 设备组织34.3 材料组织4五、施工准备及工期计划 4六、工期计划5七、本项目施工目标 5八、吊杆更换施工方案 58.1 吊杆长度数量 58.2 吊杆构造图 78.3 吊杆更换工艺流程 88.4 吊杆更换顺序 88.5 施工方案88

2、.5.1 总体施工计划 88.5.2 施工前的准备 98.5.3 临时吊杆安装及就位 98.5.4 旧吊杆拆除 108.5.5 更换吊杆118.5.7 吊杆的防腐及维护 118.5.8 拱圈损伤部位防腐涂装 118.5.9 施工注意事项 12附件一：兜吊系统结构仿真计算模型 1一、仿真计算依据1二、仿真计算分析 1三、应力分析结果 13.1 下托架验算13.2 上横梁验算43.3 临时吊杆安全系数计算 6附件二：临时兜吊系统结构图 62中交第三公路工程局有限公司阅海大桥加固工程吊杆更换专项施工方案吊杆更换专项施工方案一、工程概况1.1、 桥梁概况宁夏银川绕城高速公路 G06oi阅海大桥(原名大

3、西湖特大桥)位于银川绕城高速 公路西北环段。桥梁全长1146.08m,桥面总宽26.0m。按双向四车道高速公路标准设 计，设计汽车荷载等级采用公路-I级。大桥主桥采用五孔中承式钢管混凝土系杆拱， 孔跨形式为(30+3X80+30) m,中孔跨径80.0米，边孔跨径30.0米，主墩基础为群 桩基础。大桥引桥上部结构为30m部分预应力混凝土先简支后连续预制小箱梁，桥跨 形式为 3X30m+2X (4X30m)和 2X (4X30m) +3 X (3X30m),半幅桥横向设置 4 片小箱梁，下部结构为双柱式桥墩。桥台为肋板式桥台，墩台基础均为钻孔灌注桩基 础。1.2、 主要施工内容桥梁主要施工内容：

4、主引桥表面裂缝封闭及裂缝灌浆处理、混凝土缺陷修复、主 桥更换短吊杆、安装短吊杆兜吊系统、主桥槽形板更换及现浇实心板、桥面铺装层现 浇、边拱座立柱增大截面、钢构件表面防腐涂装、增设检修车及轨道系统、引桥更换 支座、安装排水管、主引桥更换微表处磨耗层。1.3、 吊杆更换及病害处置本桥原设计靠近主拱圈端部的吊杆长度较短，自由长度不足1.0m,且未采用具有球较功能的下锚头，易发生疲劳断裂破坏。桥梁专项检测时已发现吊杆锚头存在不同 程度的锈蚀、漏水、渗油等病害，但无法对吊杆下锚头附近的钢丝锈蚀情况进行检测， 因此，虽然吊杆强度满足设计要求、安全储备较为充足，但从偏于安全的角度出发， 设计建议更换每跨桥梁

5、靠近端部的 2根短吊杆。、编制依据1、宁夏公路管理局G0601线阅海大桥加固工程设计图纸；2、公路工程技术标准(JTG B01-2014);3、公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004);4、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004);5、公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011 );6、公路桥梁加固设计规范(JTG/T J22-2008 );7、公路桥梁加固施工技术规范(JTG/T J23-2008);8、混凝土结构加固设计规范(GB 50367-2013);9、公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTG/T B07-01-2006);10、公路工程施

6、工安全技术规范 JTG F90-2015;11、公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-2004;12、公路养护安全作业规程JTG H30-2015;13、建筑结构加固工程施工质量验收规范(GB50550-2010);14、混凝土结构耐久性设计规范(GB50476-2008);15、钢结构设计规范(GB50017-2003);16、钢结构焊接规范(GB50661-2011);17、钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001);18、公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件(JT/T 722-2008);19、公路工程混凝土结构防腐蚀技术条件(JTG/T B07-01-2006);20、宁夏

7、公路管理局2017年G0601线阅海大桥加固工程招标文件。、吊杆更换的原则1、更换吊杆前后，保持原结构受力状态不变和结构承载力不降低，保持现有桥梁结 构工作状态的连续性；2、更换吊杆时必须保证桥梁结构安全， 避免对原结构造成不必要的损伤， 更换吊 杆后桥梁仍能满足设计要求和今后的运营要求；3、更换吊杆应尽量工序少，施工方便，工期短；4、更换后的吊杆应考虑再次更换的可能性，采用可更换式新吊杆；2th中交第三公路工程局有限公司阅海大桥加固工程吊杆更换专项施工方案5、最大限度地保护好工程所在地的环境、 植物资源的前提下，充分利用当地物资 资源，降低工程成本；6、应用成熟技术和工艺，推广应用新技术、新

8、材料、新工艺、新设备，确保施工 安全及工程质量一次成优。四、施工组织4.1 人员组织本加固工程组织成立中交第三公路工程局G0601线阅海大桥加固工程项目经理部，除其它加固项目的班组外，经理部下设专门的吊杆更换2个班组，由项目总工程师直接负责，由有过吊杆更换经验和预应力施工经验的人员组成，为保证工程进度和 配合吊杆的张拉与调索，白班计划四组人员进行更换和安装，夜班计划二组人员进行 张拉与调索，每组由一个技术人员和8个熟练工人组成，合计工人16人，管理技术人 员2人，电工1人。4.2 设备组织施工机械及设备表厅P设备型号、规格数 量备注1PLC同步顶升设备1套2精轧螺纹钢锚具12套3150t穿心千

9、斤顶12台4手拉葫芦（2T）6台5手提砂轮切割机6台6500焊机2台7氧割设备2套8对讲机8台9水准仪1台10柴油发电机（50KW）1台4.3 材料组织本工程的材料主要是新吊杆及配套的减震、防水和防腐材料，本工程具体的材料 规格和数量如下表（图纸理论数量）全桥吊杆工程数量材 料单位数 量LZM7-121 I型吊杆m/kg150.234/6565.5LZM7-139 I型吊杆m/kg90.012/4527.6锚具 LZM7-121套36车苗具LZM7-139套36减辰能套36防水罩套36吊杆由专业生产厂家生产。进场时，应提供对应标准的检测报告、合格证和质保 书，进场后应按照对应的标准进行相应的进

10、场检测合格后方能使用。五、施工准备及工期计划1、熟悉原桥的设计图纸和加固设计图纸要求。2、组织全体施工人员对施工图纸和资料进行会审，发现问题在图纸会审和设计交 底中提出并予以解决。3、编制详细施工组织设计。4、按方案要求组织人员、材料和设备，吊杆材料订货前应实测现场数据，根据实 测数据计算吊杆长度。5、根据原桥图纸和现场的测量，设计制作施工挂栏，准备操作平台搭设材料。阅海大桥为银川市绕城高速主干道桥梁，交通量大、密集，且施工工期紧张、全 桥平面、高空等多处同时施工，为确保施工安全及工期，根据招投标文件的要求，拟计划全桥封闭施工 六、工期计划配合本工程整体工期要求，在试换吊杆成功后72日历天的工

11、期内按期完成所有吊 杆更换施工任务，具体计划如下:施工时间 工序名麻j施工时间安 排工期（天）具体内容1施工准备2018.4.26 5.1115吊杆长度复核，材料订货，人员设备 进场，横梁、临时兜吊系统制作等。2吊杆试更换2018.5.12 5.165取28号吊杆进行试更换，进行横 梁、临时吊杆的安装，力系转换，旧 吊杆断索，旧吊杆的卸除，预埋管通 孔，新吊杆安装等全套工序的试验。3吊杆更换安装2018.5.16 6.2742完成全桥吊杆的更换、调索。4吊杆防护2018.6.21 6.3010同拱圈压浆平行施工。七、本项目施工目标质量目标：符合国家现形工程施工质量验收标准和规范，并经验收合格;

12、安全目标：杜绝死亡事故，确保不发生重大安全事故；工期目标：按计划工期完工。八、吊杆更换施工方案8.1吊杆长度数量艮换吊杆长麻审杆N吊杆卡皮L1 (m)“L2TW(L3>137664.7762 1150722.83526.6757.675L9720722692126.6007,6001.9720722.6921337044704L9940722714144.5225.5222V550722.K9150 7649.7642-2390722959258,7649,7642.2390722.959264 52255222 4550722 959273.7044704L9940J22.714286

13、.6007而DO1.9720.722.6923a6.6757.6751.5720722.692393.76647762.1150.722.8356中交第三公路工程局有限公司阅海大桥加固工程吊杆更换专项施工方案88.2吊杆构造图8.3吊杆更换工艺流程8.4 吊杆更换顺序吊杆的更换通过对等的力转换，理论上说可以从任意一根开始，但为保证安全及 施工的方便，提高施工效率，拟按照先试更换，再全面更换；更换尽量对称进行；同 时尽量最少的断索的原则进行。全桥需更换36对吊杆，首先对25#吊杆进行试换，左中右拱肋的25#吊杆同时对 称进行更换；然后往两端最短吊杆的依次同时对称进行更换。这样钢横梁和设备的转 移

14、可以降低劳动强度。8.5 施工方案8.5.1 总体施工计划在拟更换吊杆的拱顶下方和横梁吊点下部分别安装脚手架和施工挂篮，再安装临 时吊杆，逐步提升临时吊杆，将横梁顶升约1cm,待原吊杆放松后，逐根截断原吊索 的钢丝以释放拟替换吊杆力，钢丝的切割与临时吊杆的预加力交替进行，以控制纵横 梁竖向位移在允许范围内微小变化；解除旧索后及时安装新索，并逐步对新索施加预 应力和放松临时吊杆。在换索全过程中，需跟踪检测索力和更换吊杆所在处的挠度变 化情况，同时还应测量邻近点桥面标高，以决定是否需要调整索力。全桥换索结束后， 需检测全桥的索力，测量吊索下锚固区标高，并进行循环调整，直至索力和桥面线型 与初值基本

15、一致。th中交第三公路工程局有限公司阅海大桥加固工程吊杆更换专项施工方案8.5.2 施工前的准备1）为使吊杆更换施工安全、顺利，换索前，若横梁已有裂缝，需对横梁部分裂缝进行必要的加固处理；同时建立导线点控制网，测量原吊杆上下锚垫板间距以确定新索长度；制作、安装工作平台及牵引系统；对有关专用设备、仪器进行试验标定。2）换索施工的工作平台包括拱肋工作平台及桥下梁底更换钢吊杆的施工挂篮。拱肋工作平台采用在拱肋两侧架设满堂钢管架的方式。桥面上的牵引系统主要是2t的产，用于牵引拉索就位。换索施工的专用机具主要有临时吊杆兜吊系统、张拉连接器、千斤顶、PLC同步顶升系统、反力架、压力传感器、的产等。3）按设

16、计图的要求，验算临时吊杆的可靠性。临时吊杆在换索过程中承担着吊索 的任务，施工中采用4根40mm预应力高强精轧螺纹粗钢筋作为临时吊杆。原吊杆 拉索最大张力T=2246kN,则替代索拉应力可计算如下：每根精轧螺纹钢承受的张力为 T + 4=2246+ 4=561.5kN螺纹钢的截面积为 冗1/2）2=3.14 X（40 + 2） 2=1256mm2每根精轧螺纹钢承受的拉应力 Rg=561.5M03 + （ 1256） =447.05MPa< （r=1080MPa满足条件强度。安全系数 K=1080+447.05=2.42。4）反力架用2cm厚钢板焊接而成（见图1）图8.1反力架（示例）8.

17、5.3 临时吊杆安装及就位在施工准备阶段完成临时吊杆兜吊系统的制作，以便新吊杆到货后可及时安装6临时兜吊系统结构图见附件二。1)在拱肋下部两旁架设满堂钢管架，架设方式为：立杆纵向间距 1.5m,横向问 距为1.5m,横杆竖向间距1.3m。经施工验算后满足规范要求。2)上横梁分别设置于原吊杆上下两侧附近，下面采用三角形钢板楔块调平(以往工程案例中采取骑拱焊接法，本次施工考虑到受力及焊接面积等原因采取三角形钢板 楔块调平)。楔块安装时需保证水平，水平度不够时可采用其他薄形钢板塞垫。4)用的产等工具将临时吊杆吊起，并安装就位，再调平紧固。5)更换吊杆时，每个吊点下各设 1个150t液压千斤顶，用于顶

18、开临时吊杆以抬 开横梁约1cm。副千斤顶为持力较稳定的机械型千斤顶。为使两端吊点能同时、同大 小顶开，4个主千斤顶的液压油路要用通，采用PLC同步顶升设备协同一致顶升，实现 同步上升。顶升位移为放松旧吊杆时，吊杆回缩的应变值，具随吊杆长度变化，略有 增大。8.5.4 旧吊杆拆除1)临时吊杆安装就位后，旧吊杆采用多级放松的方式逐步拆除。千斤顶的总顶升量在忽略温度影响下，可近似计算：H=PL/(EA)式中：P为中断交通时吊杆的拉力；L为吊杆两端锚垫板的之间的长度；E、A分别为吊杆钢材料的弹性模量及总截面积。一般分3次卸载，即每次顶升量为h=H/3,每次割断的钢丝面积为 A/n,或钢丝根数 m=A/

19、(na) , a为单根钢丝截面积，n为卸载次数。即每次的顶升力 Pi=hEA/L(1-(i-1)/3) (i=1,2,3)。采用顶升力和顶升高度控制千斤顶的操作，但以顶升高 度为主，顶升力作为参考。放松的判断方式有：(1)通过理论计算，原钢绞线的伸长量即 H;(2)用精密水准仪随时观测桥面的相对高差，达到 H值即可；(3)用细铁丝的尖端看锚垫板处是否有缝隙；(4)用锤子、钢管等敲击旧吊杆，用手感感觉吊杆拉力。2)上端锚头部件、旧吊杆体清除上、下锚头用3t的产整体拔出吊梁（拱顶）外且达到足以安装单孔连接器的长度 后，用气割割断钢丝，取掉锚杯及螺母。上下锚头部件取出后，用 3t葫产把预埋管内 的旧

20、吊杆抽出，且对原锚垫板进行打磨除锈处理。8.5.5 更换吊杆1）将验收并编好号的吊索按设计位置穿上吊杆，用的产将钢吊杆分别穿入上下预埋钢管内。钢吊杆安装就位后用卷扬机或葫产将中间吊索吊起，通过连接器将吊索与 钢吊杆连接起来。按设计要求将螺母安装到指定位置，上好引出杆。新索索力达到设计要求时拧紧大螺母，并解除临时吊杆。2）穿新吊杆时应注意以下几点。（1）吊点绑扎牢固，防止脱落损伤吊杆或轧伤人。（3）吊杆锚头穿进锚孔时一定要垂直慢慢穿，防止锚头螺纹磨伤。3）新吊杆采用成品索，在生产、运输过程中可能发生碰撞，进场及安装后应对吊 杆进行检查，对破损进行修复；在吊装及调索过程中，为避免钢丝绳或其他机具在

21、保 护套上出现划痕，吊杆表面需用麻布或棉筋保护；运输到现场后，应将其展开，以便 于吊装；在现场应注意保护，远离焊接或其他产生火种的地方。待临时吊杆的承载力逐步转移到新吊杆后，可拆除临时吊杆。采用3t的产配合，将临时吊杆拆除至下一个更换吊杆位置。8.5.7 吊杆的防腐及维护吊杆所有张拉工序完成后，须进行防腐及维护。将油性蜡加热至70-75C,采用专业设备均匀喷涂在锚头表面，以使钢丝两端、锚具组件处绝对的包裹防护之中，上、 下锚头安装锚头保护罩，锚头罩即主要是吊杆两端锚头及锚具的防护装置。另外，检 查锚板组件的防腐、焊缝的防腐，必须均达到要求；以及检查自由段吊杆HDPE材料有无损伤。8.5.8 拱

22、圈损伤部位防腐涂装临时兜吊系统安装及拆除对主拱圈产生的损伤需进行涂装，涂装颜色与原构件涂 装颜色相同。流程：去除涂层一表面打磨除锈处理一表面涂装。工艺及要点：I'表面预处理：构件在喷砂除锈前应进行结构预处理，J)去除钢构件表面涂层；(2)粗糙焊缝打磨光顺，焊接飞溅物用刮刀或砂轮机除去。焊缝上深为0.8mm或宽度小于深度的咬边应补焊处理；(3)锐边用砂轮打磨成曲率半径为2mm的圆角；(4)切割边的峰谷差超过1mm时，打磨到1mm以下；(5)表现层叠、裂缝、夹杂物，须打磨处理，必要时补焊；2、除油：表面油污应采用专用清洁剂进行低压喷洗或软刷刷洗，并用淡水枪冲洗掉所有残余物；或采用碱液、火焰

23、等处理，并用淡水冲洗至中性。小面积油污可采用 溶剂擦洗。3、除盐分：喷砂钢材表面可溶性氯化物含量应不大于规定值，超标时应采用淡水枪冲洗。当钢材确定不接触氯离子环境时，可不进行表面可溶性盐分检测；当不能完 全确定时，应进行首次检测。4、表面防腐处理：钢材表面处理应达到 GB/T 8923规定的Sa2 1/2级，不便于喷 射除锈的部位，手工和动力工具除锈至 GB/T 8923规定的St3级.5、本桥腐蚀环境C3,主拱圈、主拱圈横向联结系，涂装结构为：一道环氧富锌 底漆(60um)+一道环氧(厚浆)中层漆(100um)+两道丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆(80um), 总干膜厚度为240um。8.5.9施工

24、注意事项(1)施工准备施工单位进场前，应在限制交通的条件下对吊杆索力和全桥控制标高进行测定。 施工材料进场前，应对所需材料与施工机具进行仔细的检查，对新吊杆及配套锚具更 应做好防锈与除锈工作。(2)临时吊杆安装上、下吊点的孔位必须对齐，以使得临时吊杆竖直受力。(3)吊杆更换拆除待更换吊杆位置主拱圈背部的封锚钢板，切割封锚钢板的大小不宜过大，尽 量减小因为更换吊杆对构件的削弱，切割原有吊杆时，因为吊杆处于拉应力状态，故 钢丝极容易突然崩断导致事故。因此可用软质材料绑紧吊杆起到阻尼作用，钢丝分批换索施工时，应保证施工荷载在拱轴上受力，不能产生偏心而影响拱肋。拱肋边 吊杆更换前应尽可能对上下吊点的偏

25、心进行纠正，以减少偏心对受拉吊杆的影响。更 换过程中注意检查提升设施及桥梁各构件的变化，发现问题应及时卸载，采取应急措 施。施工过程中，临时吊杆与吊杆之间的荷载转移要平稳，卸载与加载均应逐步进行, 步长控制在设计吊杆力20%左右。应注意卸载的临时吊杆力的总和应等于加载的新吊 杆力，千斤顶应同步工作，保持每根临时吊杆均匀受力。同时，在原有吊杆完全卸除 和新吊杆安装完毕期间，应始终跟踪监测桥面标高以及横梁下吊点挠度的变化情况， 并以此作为索力是否需要调整的依据，如果发现超出控制范围应尽快采取措施。施工前应对实测索力和挠度进行温度修正，以尽可能减弱温差对索力和挠度测量 的不利影响。(4)新吊杆的防护

26、新吊杆在上、下护管内安装高阻尼橡胶减震器，以减轻索体的震颤。钢绞线整束 挤压式拉索体系成品索的安装及防腐措施采用相应配套技术进行处理，可根据实际情 况由厂家派专业技术人员协助完成。(5)其他注意事项对于锚头罩、锚垫板及下锚头封孔钢板的防腐的质量要求及施工工艺要求应符合金属和其它无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金(GB/T9793-1997)的规定。对凿穿的车行道板内的钢筋在施工后应用新的钢筋焊接补强。新吊杆更换完毕之 后，对出露的锚头罩、钢板等构件应尽快加装防护措施。更换吊杆时的吊杆力是在结构只受恒载作用下得到的，因此在吊杆更换前应将桥 面上的各种不必要的物品移除，更换吊杆时严禁将施工机具、设备、

27、材料等集中堆放 在桥面上，特别不允许将多余的机具、设备、材料、杂物等堆放在正在更换的吊杆位 置上。13QP中交第三公路工程局有限公司阅海大桥加固工程吊杆更换专项施工方案附件一：兜吊系统结构仿真计算模型本次计算包括利用Midas Civil计算上横梁、下托架构件的安全性校核，及根据计算荷载 选用精轧螺纹钢筋的安全系数。提担构件模型采取三维计算模型进行分析计算。一、仿真计算依据本仿真分析计算以设计方及施工方提供的设计图为基础，依据现行国家技术标准、部颁 标准及相关技术规范、规程进行，具体依据包括。(1)两阶段施工图设计；(2)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004);(3)公路桥梁抗震设计

28、细则(JTG/T B02-01-2008);(4)公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011);(5)钢结构设计规范(GB50017-2003);(6)公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范(JTG D62-2004)。二、仿真计算分析(1)仿真模型为模拟其施工过程受力特性，采用 Midas Civil专用有限元分析软件，以三维板单元为主 要分析单元，采用弹性连接及一般支承连接单元模拟构件问边界条件，建立施工支架的空间 三维杆系结构几何模型。(2)边界条件在支点底部采用约束3个平动自由度和3个转动自由度的方式；钢板焊缝之间采用刚性节点连接。(3)荷载作用构件自重； 工作荷载：按设计吊杆轴

29、向拉力计算结果，承载能力极限状态下，1#、13#、14#、26#、 27#、39#短吊杆最大轴向拉力值为 2246kN, 2#、12#、15#、25#、28#、38#®吊杆最大轴向 拉力值为1514kN。故采用最大拉力计算值作为兜吊系统工作荷载验算值。三、应力分析结果3.1下托架验算1中交第三公路工程局有限公司阅海大桥加固工程吊杆更换专项施工方案3下托架最大主应力剖面透视图（1.2自重+1.4荷载）下托架最小主应力剖面透视图（1.2自重+1.4荷载）下托架有效应力剖面透视图（1.2自重+1.4荷载）单元最大主应力为-88.6112.1MPa< （r215MPa,最小主应力为-1

30、35.3768.18MPa<（r=15MPa,单元有效应力为 0118.15MPa< （r215MPa,均满足规范要求。H - - Ixgmm 纪 si HDDE-rYilAYl* 卸HC0E-3CCC«1.- 3MI >HJ hCQE0涉»-haFTHE” 9l3MtTna- mmXrfl.的 I丫 EE7、2l C'.2H下托架变形图（1.2自重+1.4荷载）结构最大变形值0.37mm,屈曲稳定系数249.2,结构稳定QP中交第三公路工程局有限公司阅海大桥加固工程吊杆更换专项施工方案3.2上横梁验算班Wi才晶石祗网1-工7.9<25S»+«iKJK-trtESZJ业 M>nm-a： E催话国福出MIDASQvil PC3-T-PUCCEMaftMM : U1DMH S 1LU上横梁最大主应力剖面透视图（1.2自重+1.4荷载）MED心外KPOST EDCISMJff：Rhi srtjPiT srnaM%*冷心1 L7Sai-»®a MKKi-HMflLJ!J47»-i4nL-3