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文档简介
1、万宜铁路万州长江大桥钢梁架设施工组织设计中铁大桥局集团万州长江大桥项目部二00三年十一月目 录第一章 工程概况一、 编制依据二、 工程简况三、 自然条件(一) 地形地貌(二) 气候条件(三) 水文条件四、 主要技术标准五、 附件第二章 施工组织及施工进度安排一、 本工程主要特点(一) 重要性、工期紧(二) 难度大、技术复杂(三) 与航道关系二、 施工方案选定三、 钢梁安装架设施工组织与设备1、铁道部大桥局渝怀铁路工程指挥部及专家组2、项目经理部管理层和人员配备3、项目经理部作业层和人员配备4、施工机械设备配备5、场地布置6、施工进度安排7、附件第三章 施工工艺技术方法一、钢梁安装架设的主要施工
2、步骤二、钢桁梁制造三、钢梁安装架设主要施工工艺1、钢梁架设前的准备工作2、钢梁杆件的装卸和存放3、钢梁杆件的预拼4、钢梁安装架设5、高强度螺栓施拧6、吊索塔架7、钢梁涂装8、明桥面施工9、附件第四章 架梁质量保证措施第五章 架梁安全措施第一章 工程概况一、编制依据1、中铁大桥勘测设计院施工设计图第一册、第二册及相应变更资料2、铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定(TBJ214-92)3、高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈和技术条件(GB/T12281231-91)4、铁路桥涵施工规范TB10203-20025、铁路钢桥保护涂装TB/T1527-19956、铁路桥涵工程质量检验评定标准TB10415
3、-987、铁路桥涵施工技术安全规则TBJ403-878、万州长江大桥钢梁制造规则9、万州长江大桥钢梁架设规则10、万州长江大桥钢梁防腐涂装工艺二、工程简况万州长江大桥位于三峡库区的万州区城区边缘,是新建万宜铁路与达万铁路相连接的重要跨江控制节点工程,它的建设对于完善路网布局、提高川渝地区东出外运能力具有十分重要的意义。万州长江大桥为单线铁路桥梁,设计桥跨布置为:主孔采用一联(168.7+360+168.7m)的单拱连续钢桁梁;左边孔采用一联(46.5+46+50+50.85m)预应力混凝土连续箱梁,右边孔采用一联(43.2+342.7+43. 2m)预应力混凝土连续箱梁。桥梁范围全长1105.
4、25m, 位于直线平坡上。主孔布置于4#墩7#墩,边跨为平弦桁梁,中跨采用刚性拱柔性梁的新型桁拱结构。边跨主桁桁式采用有竖杆的三角形桁式,桁高16m,桁宽16m,节间长度12m;中间支点处设加劲弦,加劲腿高20米,加劲腿的设置增加了支点处主梁桁高,以改善结构受力条件,同时与钢桁拱拱肋下弦匀顺过渡连为一体;中跨360m为带系杆的刚性钢桁拱,拱肋采用变高度N形桁架,中间支点处高41m(包括加劲腿高度),跨中拱肋桁高8m,拱顶至桥面高度63米,矢高59米(拱肋桁架中心距),矢跨比1/6.1,拱肋上、下弦杆分别采用不同方程的二次抛物线,上弦拱轴线与边跨平弦上弦轴线采用圆曲线匀顺过渡。两拱趾之间设钢系杆
5、,以承受拱肋产生的巨大水平推力,同时作为铁路行车系。拱肋与系杆之间采用吊杆连接,吊杆最大长度55m。桥面系采用纵横梁体系,明桥面。钢桁梁采用拆装式节点。加劲弦及拱肋下弦采用焊接箱形截面,截面高8001100 mm,外宽800mm,板厚2050mm;平弦部分弦杆、中弦和拱肋上弦采用焊接“H”形截面,截面高7601200mm,外宽800mm,板厚1650mm;腹杆采用箱形及“H”形截面,箱形截面高8001100mm,外宽800mm,板厚2450mm;H型截面高700940mm,外宽800mm,板厚2036mm;系杆采用焊接“H”形截面,截面高1400mm,外宽800mm,板厚50mm。杆件最大板件
6、厚度50mm,最大长度28.3米,最大安装吊重35吨。主桁构件采用14MnNbq,桥面系、联接结构采用16Mnq,型钢采用16Mn。高强度螺栓连接:主桁构件采用:材料 35VB;规格 M27,29孔,10.9S,设计有效预应力 290KN,设计抗滑系数 f0.45;桥面系、联结系:材料 20MnTiB;规格 M24,26孔,10.9S,设计有效预应力 240KN;设计抗滑系数 f0.45;本桥钢梁总重9250吨(不含高栓及支座)。三、自然条件(一)地形地貌桥址处河槽及两岸为典型的峡谷地貌,江岸两侧凸出压缩河道呈葫芦颈状,具有江面较窄、深槽、陡坎、流速较急的特点。枯水时江面宽约210m,最大水深
7、50余米,为江中深槽;三峡水库蓄水后,水位至175m(吴凇高程)时,桥位处江面宽约950m,水深达百米以上。两侧岸边的一级台阶均为裸露的基岩,左岸称瓦窑背,宽约50余米;右岸称黑盘石,为以平台形状伸入江中的整块岩石,宽约300余米,长200余米。一级台阶后两岸均以不同的坡角升至高程200m以上。其中左岸瓦窑背以上至万梁公路之间的范围为红溪沟港区散堆货场场地。(二)气象特征桥址所处地区属亚热带季风湿润气候区。具有春早、夏热、秋雨连绵、冬暖多雾、无霜期长、雨量充沛的特点。多年平均气温18.1,极端最高气温42.1,极端最低气温-3.7。多年平均降雨量1185.4mm,最大暴雨强度197mm/h,年
8、平均相对湿度81%。常年主导风向为北风、西北风。一般风速在6级以下。桥址区推算频率设计风速为20m/s。桥址区静风频率很高,近5年平均为51.56%,20年平均为68%,是我国静风频率较高的地区之一。万州是我国重要的酸雨区,酸雨PH值一般在4左右,最低值达3.68。酸雨频率约占70%。 (三)水文特征万州地处三峡水库中腹带,三峡工程采取“一级开发,一次建成,分期蓄水,连续移民”的建设方案。分期水位分为:2003年6月至2006年6月,三期围堰挡水发电期,坝前水位基本维持在135.0m。坝顶高程140.0m。遭遇二十年一遇洪水时,桥址蓄水回水位150.1m。 2006年6月至2009年为运用初期
9、,坝前水位按156m135155m运用。汛前防洪限制水位降至135.0m,此时遭遇二十年一遇洪水时,桥址蓄水回水位为150.1m,但因库内已拆迁完毕,防洪调度时可蓄至156.0m。2009年以后,投入正常运用,坝前水位按175145155m方案运行。即正常蓄水位175m,枯季消落水位155m,汛季防洪限制水位145m。 (四)工程地质万州地区处于四川省向斜川东褶皱带东北部,由一系列微向NW突出的背、向斜组成,褶皱宽缓,断裂不发育,新构造运动以大面积间歇性隆起为特征。桥址处位于万县向斜的东南翼,且接近轴部,属单斜构造。区内第四系不甚发育,以崩、坡积的块石土、碎石土为主,主要分布在陡崖下的软岩出露
10、带,厚度小于5m。基岩为中生界侏罗系陆相沉积,由巨厚层硬质砂岩与不等厚互层的泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及泥钙质粉砂岩相间组成,岩层倾角平缓。按岩石性质可归纳为两个工程地质岩组。1、厚巨厚层砂质砂岩岩组砂岩为中粒结构、钙质胶结,单轴极限抗压强度5060MPa,为地质剖面图中的1层及1层。其中1层为巨厚层微风化钙质砂岩,该层最大厚度50m左右,在长江两侧出现,并形成基岩平台,平台前缘陡峻。1层为厚层微风化钙质中砂岩,长江左岸在高程200m以上出露,右岸在高程75210m地带出露,层厚约40m,临江一侧形成高40m左右的悬崖。2、中层状泥岩、粉砂岩互层岩组为钙泥质胶结,饱和抗压强度1020MPa,为地质
11、剖面图中的2层及2层。2层厚度大于46m,2层厚度大于50m。从地质剖面图中可以看出,岸坡呈高陡台阶与平缓的陡坡相间型,水边平台以上陡崖属双层结构。基岩由软岩组成,其上为巨厚层砂质砂岩。两组陡倾节理发育,一组顺岸延伸,贯穿度大,多由软岩顶向上发育,张开呈倒V形,属追踪构造节理的侧向卸荷型,密集成束出现,束间距大于5m。(五)区域地震本区所在的扬子地台四川沉降带属较稳定的地块,区内构造较简单,断裂不发育;在万州周围百公里范围内除少许一般性断裂外,无区域性大断裂存在,分布地层主要属侏罗系和三迭系内陆相砂页岩,属具塑性特征岩组;区内新构造运动不强烈,不存在活动性断裂,在国家地震局1990年版的地震烈
12、度区划图上标示为VI度区。(六)交通运输本桥位于万州城区边缘地带,距318国道万州长江公路大桥仅1.2km,两岸分别有万州至梁平公路及江东机械厂进场公路,公路交通便利。水路运输利用长江航道可直达工地。四、主要技术标准(一)铁路技术标准1、铁路等级:I级2、正线数目:单线3、牵引类型:电力牵引4、最大限制坡度:125、最小曲线半径:1200m6、闭塞方式:继电半自动(二)通航标准以桥址处三峡水库正常蓄水时的水位175.2m(吴凇高程)作为最高通航水位,按单孔双向通航设计,通航净空(高宽)为18300m。(三)跨线标准大桥立交跨越公路时,桥下净空高度不下于5m。(四)设计荷载1、设计恒载边跨平弦部
13、分恒载按92KN/m-桥设计;加劲弦部分恒载按172KN/m-桥设计;中跨桁拱部分恒载按193KN/m-桥设计。2、设计活载铁路:单线“中活载” ;检定活载:1.4“中活载” +恒载3、其他荷载列车摇摆力:5.5KN/m;风荷载:按照全国基本风压分布图规定取值,万州地区基本风压值为400pa,风载体形系数取1.3,风压高度变化系数取1.56,地形、地理条件系数取1.3。风荷载强度按照如下取值:桥上有车时取1055Pa;结构安装时取800Pa。安装临时荷载:架梁吊机走道、运料道和临时人行道按照10KN/m -桥设计;架梁吊机及梁端安装脚手架按照1500KN设计。地震烈度:基本烈度为6度,按7度设
14、防。设计温度:最低温度-5,最高温度+450,体系温度及合拢温度20计,温差按照25考虑。五、附件万州长江大桥桥式布置图第二章 施工组织及进度安排一、本工程主要特点1、重要性万州长江大桥为“万宜铁路第一标”,是全线重点工程,结构新颖,技术复杂,是国内极具影响力的桥梁,意义重大。2、难度大,技术复杂本工程结构新颖,技术复杂,其钢梁架设有如下难点:(1)、钢梁架设采用从两侧往跨中双向架设的方案。两边跨钢梁采用临时支墩半伸臂拼装,临时支墩受力大,且离地面较高(最大高度达84米),自由长度大,还位于水中,存在水下拆除及抗洪问题;(2)、中跨钢梁辅以吊索塔架全伸臂拼装,悬臂跨度大,必须计算每一施工步骤钢
15、梁杆件内力,严格控制吊索索力,施工控制难度大。吊索塔架高度超过50米,施工工艺复杂,安装难度大。同时为平衡中跨钢梁架设所产生的倾覆荷载,需在钢梁尾端设置较大压重(约1920吨/端),布置困难。(3)、需要研制起重量35t,能在24度斜坡上行走的新型架梁吊机,以满足钢桁拱的安装需要。(4)、跨中合龙工序复杂,技术难度极大。3、与航道关系本桥钢梁架设跨越长江主航道,钢梁杆件要从水上进行起吊,还有3个临时支墩位于水中,对通航影响较大,应与航运部门密切配合,在施工组织设计中充分考虑通航要求,维护航道安全。二、施工方案概述第1孔168米钢梁在膺架上拼装及半悬臂拼装。其中4号至5号墩之间设4个临时支墩,距
16、4#墩的距离分别为24米、48米、72米、120米,钢梁安装方向从4#墩往5#墩方向进行;6号至7号墩之间设3个临时支墩,距7#墩的距离分别为24米、48米、96米,钢梁安装方向从7#墩往6#墩方向进行。边跨第1、2个节间的钢梁需利用墩旁塔吊架设,然后在钢梁上弦拼装架梁吊机,再利用架梁吊机进行其余钢梁的拼装。中跨钢梁采用全悬臂拼装,一侧悬拼180米,另一侧悬拼168米,然后进行中跨合龙。由于悬拼跨度大,根据设计要求,在施工中需采取以下措施:、系杆区段(E16节点跨中)的桥面系、下平联和吊杆下端人字形横联在钢桁拱合龙后再进行安装,以减小悬臂跨的重量;、辅以吊索塔架进行全悬臂拼装。中跨钢梁伸臂架设
17、至120米,吊索塔架的吊索需进行初拉张,然后继续架设钢梁至180(或168)米。、伸臂架设过程中应对边跨E0-E4节点48米范围内进行逐步压重,最大压重量约为1920吨/端,具体重量及施压时间根据施工监控确定。钢桁拱合龙后,再进行中跨系杆区段(E16节点跨中)的桥面系、下平联和吊杆下端人字形横联等杆件的安装。此部分杆件的安装由特制的架梁吊机完成。三、钢梁安装架设施工组织与设备(一)施工组织机构设置根据本桥分布特点,在施工现场成立我公司万州长江大桥项目经理部,项目经理部下设管理层(四部一室)和作业层。作业层分为两个施工单元,即大桥长江两岸各设一支施工队伍,统一接受项目经理部的管理。施工组织机构框
18、图如下:施工组织机构框图万宜铁路万州长江大桥工程项目经理:赵志尚项目总工程师:刘承亮项目副经理:李俊成技术专家组安全质量监察部:张敏技术室材料试验室工程测量室施工安全室质量监察室环境保护室财 务 室计划统计室机械设备室材 料 室后勤保卫室人事劳资室调 度 室物资机械部:李志辉工程技术部:李芳军计划财务部:汪仕雄综合办公室:王瑞枫第一、 二桥梁施工综合作业队 (杨云川、刘耀胜) 各施工作业班组 专家组由我公司具有桥梁施工丰富经验和理论水平的方秦汉院士、秦顺全、粟杰、彭月燊教授级高工等组成,负责对本标段基础、墩身、箱梁施工及钢梁制架的重大技术难题组织攻关,并对要采用的新技术、新工艺进行技术指导、培
19、训。(二)项目经理部作业层和人员配备 成立专业施工队,负责钢梁杆件的预拼和架设。下分设预拼、架设、吊索塔架施工、高栓施拧、机电等作业分队。各类施工人员尽量选用曾参加过九江长江大桥、芜湖长江大桥或长寿长江大桥的熟练工人,高中以上文化程度者占90%,特殊工种全部要求持证上岗,工人都有技术等级证书,使用的合同制工人也是与我公司有长期合作关系的协作队伍的技术工人。钢梁安装架设施工人员组织情况表序号项 目组数每组人数备 注1管理及后勤人员1522预拼分队1603架设分队1824高栓施拧分队1705油漆分队1426吊索塔架分队1667机电分队1328监控及内业设计118含计算、设计、测量等9合计422未包
20、括施工辅助人员(三)施工机械设备配备详见附件“万州长江特大桥钢梁架设主要机械设备表” (四)施工场地布置(1)预拼场设置全桥仅在南岸设置一座预拼场,供应钢梁架设。预拼场布置在河沟(在桥中线上游约300米处)边上的一块拆迁后形成的空地上(原为厂房),河沟可以满足1000吨船舶自由出入。预拼场面积约6500m2左右,布置有预拼台座和存放台座,配备50t码头吊机1台,35t龙门吊机2台,汽车吊1台,运梁小车2台,一次可以存放平弦6个节间或拱桁部分4个节间的钢梁。预拼场还有会议室、高栓库房、油漆房、机电车间等配套设施。预拼场布置详见“万州长江大桥预拼场总体布置图”。(2)钢梁杆件的进场及预拼杆件运输钢
21、桁梁杆件由水运至预拼场码头后,由50t码头吊机起吊至预拼场进行预拼。预拼好后,仍通过码头吊机起吊下河,由机驳运至各架设点。除万州岸边跨钢梁杆件还要通过5#墩处北岸码头吊机提升至栈桥上、然后通过运梁平车将杆件运输至架设点外,其余部分的钢梁均是由机驳直接运至各架设点。 (五)施工进度安排 详见附件“万州长江特大桥钢梁架设施工进度计划横道图”(六)附件附件1: 万州长江特大桥钢梁架设主要机械设备表附件2 :万州长江特大桥钢梁架设施工进度计划横道图附件2:钢梁架设施工主要设备序号机械名称及规格单位数量说 明1架梁爬行吊机(35吨)台2用于钢梁架设2QLY50/16吊机(全回转)台1用于北岸钢梁提升站3
22、CWQ50/16吊机台1用于南岸预拼场钢梁提升站4特制架梁吊机(15吨)台1用以中跨后装杆件安装535t龙门吊(含电动葫芦)台2用以预拼场625t汽车吊台1用以预拼场7吊索塔架台2用以钢梁架设8ZSC5052型塔吊台4用以拼装吊索塔架及钢梁起步节间9运梁平车(40吨)台4用以栈桥及预拼场输送钢梁10高栓试验设备套1用于高栓试验11油漆施工设备套1用于油漆施工12YCW250穿心千斤顶台10吊索架张拉使用13YC-60A型液压拉伸机台8吊索张拉和调索用,带引伸杆14GZ-82型钢索谐振测力仪台4监测索力用15CXC-200A型长效测力仪台2精测索力和索力微调用16手持式杆力测量仪台2用于监测钢梁
23、杆力17特制600吨液压千斤顶台10用于顶落梁18YSD-500型液压千斤顶台30用于顶落梁19YSD-200型液压千斤顶台10用于顶落梁20YSD-100型液压千斤顶台14纵横移用21电动油泵台20千斤顶用22电动、表盘扳手具体数量见后文23浮箱只100用于钢梁后端压重24机驳(200吨)只2用于钢梁运送第三章 施工工艺技术方法 一、钢梁安装架设的主要施工步骤1、先进行钢梁架设所需各项大临设施的施工,含预拼场各个组成部分、北岸码头吊机及栈桥、临时支墩、墩旁塔吊等等;2、在4#墩(7#墩)处安装支座(临时固定),利用墩旁塔吊架设边跨2个节间钢梁;3、在钢梁上弦拼装35吨架梁爬行吊机;4、利用临
24、时支墩半伸臂拼装边跨钢梁;5、安装5#墩(6#墩)支座,将钢梁架设至5#墩(6#墩),在支座顶上进行抄垫但不起顶;6、悬拼钢梁过5#墩(6#墩)2个节间,待加劲弦闭合且高栓终拧后,进行顶落梁和横移作业,将4#(7#)墩上的临时固定支座均释放为活动支座。5#墩顶正式支座为活动支座,在悬臂拼装时也应临时锁定为固定支座,待中跨合龙后再释放。6#墩顶正式支座为固定支座,不进行变换;7、继续悬拼钢梁,同时拼装吊索塔架、拆除临时支墩;8、当钢梁伸出5#(6#)墩8个节间(即96米)后,必须对边跨E0-E4节点48米范围内进行逐步压重;当钢梁伸出5#(6#)墩10个节间(即120米)后,必须对吊索进行张拉;
25、9、当钢梁一侧悬拼180米,另一侧悬拼168米后,进行中跨合龙;10、中跨合龙完成后,进行体系转换,调整各支点标高至设计位置;11、对吊索进行卸载并拆除塔架;12、利用特制的15吨架梁吊机拼装中跨剩余杆件,同时架梁吊机退回至5#墩(7#墩)附近拆除;13、钢梁架设完成后,进行顶落梁施工,调整钢梁纵、横向位置,使其固定支座位置对位正确后压浆,然后调整活动支座位置,定位后压浆;14、安装桥面系栏杆及其他附属设施。详见 “万州长江大桥钢梁安装步骤图(一)(四)”。二、钢桁梁制造 万州长江大桥钢梁由山海关桥梁厂制造。三、钢梁安装架设主要施工工艺1、钢梁架设前的准备工作(1)钢梁架设前应具备的技术资料、
26、钢梁结构施工设计图、杆件应力表、杆件重量表、安装计算资料。、桥址和桥头附近的地形图。、桥址水文气象资料。、桥墩结构图及竣工里程、标高、中线测量资料。、工厂试拼记录,包括钢梁轮廓尺寸、主桁拱度、工地栓孔重合率、试拼的冲钉直径、磨光顶紧及板层间隙、杆件编号(包括支座)及重量、杆件发送表及拼装部位图。、工厂制造图,杆件出厂合格证及变更设计的竣工图。、磨擦面出厂磨擦系数试验资料。、高强度螺栓成品出厂合格证。、制造工厂提供的其它文件。(2)钢梁架设前的技术工作根据已批准的设计文件及有关资料含桥址水文、地质、地形等自然条件以及工期要求等因素,编制实施性施工组织设计,进行施工辅助结构设计,编制各项施工工艺、
27、施工细则等。包括:、架梁总布置图(显示辅助结构与梁部结构的相互关系、架设方法、设备安排及主要项目等);架梁辅助结构膺架、节点支垫、栈桥、提升站、龙门吊机、吊索塔架、拼装脚手架、墩顶布置、运输道、人行道、风、水、电通讯等必要的设施的设计、制造及安装工艺,以及杆件预拼及节点钉栓图、架梁施工操作工艺、吊机使用细则、施工技术安全细则、劳动力组织等。、编制的施工组织设计和安全质量措施等须审批后实施。(3)落实机具设备和劳动力培训以及进行技术交底。劳动力组织,对架梁操作人员严密组织、精心选拔,进行严格检查、培训上岗,大力选拔参加过九江长江大桥、樟树赣江大桥或长寿长江大桥施工的作业工班和施工技术人员,各种安
28、全设施齐全可靠,并落实到位。(4)墩顶纵、横移和起顶布置设施与钢梁支座安装同步实施,在架梁前安装完毕,并编写施工工艺。2、钢梁杆件的装卸和存放(1)钢梁存放场地及预拼场必须平整,道路畅通,具有良好的排水系统。存放场和预拼场设存放临时支垫及固定台座要牢固,防止不均匀下沉导致杆件扭曲和倒塌。按规定设置紧固件库房、油漆及工具库、试验室等。(2)装卸吊装作业时,防止碰撞钢梁杆件。严禁锤击杆件损伤钢梁焊缝,不得损坏和油污杆件喷铝面。为防止杆件在装卸、倒运翻身过程中操作不当引起杆件的变形,必须设计专用吊具,制订详细操作细则,并严格执行。(3)杆件应分类,按顺序排列堆码在有垫木的固定台座上,杆件底面与地面应
29、留有20cm以上的净空。杆件支点应设在自重作用下杆件不致产生永久变形处。同类杆件多层堆放不应过高,各层间垫块在同一垂直线上,主桁弦、斜、竖杆叠放不宜超过三层,如杆件截面小,亦可增加层次,但最多不得超过五层。存放时对主桁弦杆、斜杆将其主桁面内的板竖立,纵、横梁应将腹板竖立,单片或多片排列时,应设支撑或用普通螺栓紧固,杆件相互间应留有适当空间,以利装吊作业和查对杆件号。3、杆件的缺陷处理(1) 钢梁进场后,应按设计文件及万州长江大桥钢梁制造规则对出厂提供的技术资料和实物进行检查核对,应对杆件的基本尺寸、偏差、杆件扭曲、焊缝开裂以及由于运输和装卸不当造成的损伤,油漆、喷铝面的缺损等进行详细检查登记造
30、册,经监理签认后,按规定处理。(2)主桁弦、斜、竖杆及铁路纵横梁外形容许公差不得超过“制梁规则”的成品质量标准。为保证节点磨擦力,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,以便在组拼时要求挑选匹配使用。若由于杆件拼接处的宽度(或板厚度)不等,造成空隙大于2mm者,需加垫经过喷铝处理的填板。空隙2mm者,要求在宽杆件(或厚板)的端头磨成十分之一的斜坡,然后再进行节点拼接。经过第一批实测主桁杆件拼接处宽度、工字断面竖板厚度和填板厚度的公差后,分析是否会因板厚公差造成大于2mm的拼装缝隙,然后再定其他各批钢梁是否需要实测上述板厚问题。(3)钢梁杆
31、件在拼装部位有毛刺、焊接飞溅,应予以铲除。杆件在运输作业造成局部变形,不影响杆件质量的,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,但矫正作业须经监理批准,并作好记录。缺损严重的,不能采取工地矫正措施的应返厂处理。4、钢梁杆件的预拼(1)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。杆件预拼前,应根据设计图绘制预拼图和栓钉图,清查杆件编号和数量,在基本杆件上标出钉栓长度区域线,起吊重心位置和单元重量及安装方向。但标示线不得侵入高栓垫圈范围。(2)拼装冲钉的公称直径应与工厂试拼中工地钉孔重合率相适应,暂定为:29孔为28.8+0.00, -0.05mm,26孔为2
32、5.8-0.00,+0.05mm,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35号或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)杆件预拼后应满足下列要求:、预拼单元重量不得超过吊机额定重量。、部件编号、数量和方向符合设计图或预拼图。、由板厚小于32mm组成的板束,其板层密贴情况应满足0.3mm插片深入板层缝隙深度不大于20mm的规定。、支承节点磨光顶紧范围内接触面缝隙不大于0.2mm。、纵梁预拼,两片纵梁间尺寸的允许偏差为1mm,平面对角线的允许偏差为2mm。、栓孔重合率应达到制造规则对工
33、厂试拼质量要求。(4)待安装的钢梁杆件和组合单元,应在节点板和拼装板位置标出桥上安装的螺栓长度、数量、拼装方向、重量和重心位置,但标示线不得侵入高栓垫圈范围。(5)杆件组拼单元栓合后,应经值班技术人员检查,填写组拼杆件登记卡,并须经质检人员检查验收签证后方可上桥安装。5、钢梁安装架设(1) 主要架梁原则、为保证钢梁架设过程中的抗倾覆稳定系数大于1.3:悬臂拼装两侧边跨钢梁第三、四个节间时,需在4#(7#)墩处设置20吨/桁的压重;悬臂拼装南侧边跨钢梁第五至八个节间时, 需在7#墩处设置120吨/桁的压重。悬臂拼装中跨钢梁时,当钢梁伸出5#(6#)墩8个节间(即96米)后,必须对边跨E0-E4节
34、点48米范围内进行逐步压重,这是关键性工程项目,应根据监控要求严格执行。、在膺架上拼装钢梁时,除保证膺架有足够的承载力和预留压缩下沉量外,应特别注意钢梁的拼装拱度曲线。在拼装主桁前一节间时在自由状态下进行。即下弦杆前端拼至前一膺架的支点时,不得受力,与膺架支点保持间隙。主桁杆件闭合,节点高强度螺栓100%终拧后,下弦杆前端节点底面与膺架支点垫块之间才能用钢板抄死。该节间高栓全部终拧后,再拼装下一节间。、在膺架上拼装钢梁第一节间的纵梁时,必须在纵梁的悬臂端设置临时支点。、桥面系安装。在悬拼安装过程中,由于主桁和桥面系的共同作用,产生过大的附加应力,可能造成横梁平面弯曲,影响桥面系的安装,应严加控
35、制。拼装时制动联结系不能构成完整的结构体系,使其不承受水平力。普通纵梁的鱼形板,纵梁端部和横梁腹板的联结螺栓,仅进行初拧,活动纵梁的临时连接杆件,在拼装完前方一个节间普通纵梁后,应立即拆除。中跨合龙完成后,即可开始调整桥面系,释放桥面系安装过程中的约束力。调整时,首先从制动联结系横梁处开始,将纵、横梁连结的鱼形板及横梁腹板螺栓全部松开,再初拧和终拧,然后将横梁端部平联点的螺栓松开,进行初拧和终拧,对称于制动联结系的其他横梁依次逐步调整。调整完成后再进行中跨桥面系等剩余杆件的安装,中跨桥面系安装不需按此执行,在架设过程中即可进行终拧。、悬臂安装时临时支座设置。第一孔钢梁在膺架上拼装,在4#(7#
36、)墩上设临时固定支座,临时固定支座的做法是在正式的活动支座上采取适当的措施(如加设止推垫板)将其临时锁定。设置临时固定支座时,要能承受安装时的设计反力和足够的摩擦力,严禁涂油,以防止钢梁滑移。当安装过5#(6#)墩2个节间后,将4#(7#)墩上的临时固定支座均释放为活动支座。5#墩顶正式支座为活动支座,在悬臂拼装时也应临时锁定为固定支座,待中跨合龙后再释放。6#墩顶正式支座为固定支座,不进行变换。、在钢梁安装过程中,由于温度变化和支点起落千斤顶,活动支座会沿桥轴方向有较大移动。利用正式活动支座时,其移动值可能超过其设计最大容许偏移量,施工中应计算移动数值,并采取相应措施以策安全。、悬臂安装过程
37、中钢梁位置调整:钢梁在悬臂安装到达桥墩后,如前支点横向偏移较大时,可在起顶前横移调整到位。钢梁纵移可利用顶落梁的高差或利用温差的办法进行。钢梁横移调整偏位前,下平联和上平联节点螺栓必须终拧完毕,以防钢梁受横向水平力的影响造成钢梁轴线发生曲折。(2) 钢梁拼装、膺架临时墩及墩顶布置,严格按施工设计图纸办理,架设前经桥处和项目经理部进行全面检查,并办理签证。其上均设置水平、中线观测点,随时观测架梁过程中沉陷和变位情况,以便及时调整。、墩顶分配梁、工钢束、钢垫块、千斤顶等接触面凡无螺栓连接者,均应垫石棉板或三合板之类的防滑材料。、膺架临时墩的接引高程,考虑钢结构弹性压缩和非弹性压缩的预留量。、拼装顺
38、序除按设计文件办理外,并应考虑下列各点:a、吊机的类型、运用方法、起吊能力及最大吊距。b、钢梁杆件供应方法。c、先装杆件不妨碍后装杆件的安装和吊机的运行。d、拼装长杆件时,最大悬臂不应大于一个小节间12米,防止产生过大挠度,影响杆件合龙。e、拼装主桁杆件其两侧应对称进行。、杆件拼装时,为保证拼装拱度,需按孔眼总数的50%冲钉均匀分布打入和上足25%的高强度螺栓,并作一般拧紧后方能松钩。松钩后立即补足剩余孔眼的高强度螺栓,并作一般拧紧。然后将这部分高强度螺栓按施拧工艺逐一循序初拧和终拧,终拧后的高强度螺栓检查合格后,用相应油漆作标志。第二步将冲钉换成高强度螺栓,并作一般拧紧。一次卸下的冲钉数量,
39、最多不超过冲钉总数的20%。将全部冲钉换成高强度螺栓后,按工艺进行初拧和终拧,终拧后的螺栓检查合格后,同样用相应油漆作标志。螺栓施拧应从栓群中心向四周进行,以利板束压平及减少螺栓之间的相互影响。、悬臂架设过程中,为保证钢梁的拱度,要求主桁栓合进度不落后于拼装的二个大节点。即正在栓合的节点与正在拼装的节点距离为两个大节间。吊机移动前,必须经过值班工程师签证,确认符合上述规定。为增强钢梁总体刚性,减少晃动,断面联结系、上下平面联结系的高强度螺栓终拧,亦不能落后于拼装进度三个大节点(72m)。当进入封锁阶段后不能落后于拼装进度二个大节点(48m)。妨碍主桁栓合的交叉型平纵联杆件,可暂拔移,主桁栓合完
40、毕立即复位,但两交叉连接杆件,不得同时拔移,以保持支撑作用。、在安装最大悬臂的节间之前必须清除伸臂部位多余杂物,严格控制施工作业人员和施工荷载,并和计算挠度值进行对照,如发现有不利情况,应及时向监理工程师和设计院汇报采取相应措施。、当主桁下弦拼装距墩顶最后一个节间时,将一桁杆件尽快拼装到墩顶,单桁成闭合稳定结构状态,但不搁置,与支点保持23cm间隙,立即拼装另一桁及其他杆件。待整体形成稳定结构及各处节点高强度螺栓终拧50%后,才将空隙抄实,但不允许起顶。等到再悬臂拼出24m,使加劲弦杆件全部闭合,并将主桁大节点螺栓全部终拧后,此桥墩支点才允许起顶调梁,支点处桥门架,起顶横梁亦应在起顶前将螺栓终
41、拧完毕。、架梁的35吨爬行吊机在钢梁上弦每隔24m(或12m)移动一次,吊机前轮中心与节点中心的距离应按施工图要求办理。架梁吊机横向轮间距为16米。、高栓施拧脚手架,应做到既要拆装方便,又要安全可靠,紧跟架梁进度安装脚手架,使用前,必须经值班技术人员和安全检查人员检查认可,在悬臂过程中,高栓经检查合格,并获监理认可后,应立即油漆,脚手架随即拆除。11、墩顶布置:在悬臂安装过程中钢梁重量应由节点中心正式支座承担,在节点起顶位置设置临时支垫作为保险。当需要调整钢梁高程和进行纵横移时,正式支座作为保险支座。12、悬臂安装时,前方墩顶支座高程,应根据悬臂端的最大挠度和工厂制造拱度及墩顶设备高度等因素确
42、定。临时支座应设有良好的顶落及纵横移设备,后者应设置双向顶架,任一面均可施顶,一面顶移一面制动保险。临时支座和保险支座不宜过高,设置时要考虑支座在温度、风力、静、动力作用下的稳定性,主要受力支点临时支承在工钢束、钢垫块、钢轨束等组成的支座上时,应考虑因钢梁转角产生的偏心反力对支座和钢梁节点的影响。13、钢梁悬臂安装时,伸缩纵梁需在组拼时予以固定,待相邻节间的纵梁安装完毕后,才可拆除该处临时杆件,临时连接杆件的安装和拆除办法根据设计图纸办理。(3)跨中合龙、跨中合龙是架梁过程中重要的关键工序,应深化计算合龙节间由于温度、外力、支承条件等变化因素造成的梁端变位情况,以选择最佳的合龙方案。钢梁计算的
43、刚度系数应在悬臂拼装过程中根据实测资料预以修正。掌握以上资料后可作施工中指导合龙工艺措施的依据。、为了在合龙前需对合龙口X、Y、调整,在墩顶支座处应设置钢梁起顶及钢梁微量纵、横移设备,合龙的实施工艺应根据实测的各种资料结合计算综合研究,并在监控小组的指令下进行操作。、采取“临时锁定”手段控制合龙尺寸(事先周密计算配合实际观测),尽可能减少合龙时的其他辅助工序。、合龙阶段要反复测量温度和日照对中线和梁端位移影响的情况,并实际丈量合龙两端间距离(并记录温度)与计算数据进行校核。、合龙前,已拼梁段高强度螺栓必须全部终拧。千斤顶,压力表等必须齐备,并经检验合格。合龙节间的杆件,螺栓经过检查备足。脚手架
44、等安全设施、照明、通讯设备,通过检查备齐。制定合龙前后各类观察、测量、测试资料记录的表格和记录汇报制度。、联系气象预报,尽量选择无风、无日照影响、气温变化不大的一段时间内进行合龙。合龙工作需要一气呵成,不停顿、不中断、直至按规定合龙节间全部上足螺栓为止。、合龙完毕应按设计规定立即进行支点体系转换,可以设计支座高程为准,复核支点反力,如实测反力与设计值相差较大时,应与设计单位研究解决。、跨中合龙应统一指挥、严密分工。根据施工设计图纸和施工步骤,制订实施细则,进行技术交底。(4)顶落梁、顶落梁使用的油压千斤顶,须带顶部球形支承垫保险箍,共同作用的多台千斤顶选用同一型号,用油管并联。油压千斤顶、油泵
45、、压力表、油管长度力求一致。为准确掌握支点反力,应对千斤顶、油泵、压力表一并配套校正。、顶落梁中,为适应支点水平位移,千斤顶底部应设置辊轴或四氟板垫座,垫座中心应与千斤顶中心轴重合。、顶落梁施工应按设计文件办理,千斤顶中心轴应与支承结构中心线重合,对顶落高程、支点反力、支点位移,跨中挠度等变化,应进行观测和记录。、顶落梁时必须设置保险支座,同一墩的上、下游两点,除调整高程时分别起顶外,均同步进行。在顶落梁过程中搁置在临时支座上时,应测量两桁支点高差,当高差大于3mm时,调整两支点高程。顶落梁前必须栓合的部位应在施工细则中制定。、千斤顶安放在墩顶及梁底的位置均应严格按设计规定安放,并不得随意更改
46、。、在顶落梁及纵横移时,应由值班工程师负责,并做好记录,使用多台千斤顶顶落梁时,应统一指挥,由专人负责。(5)钢梁的纵、横移、钢梁的顶落梁或纵、横移不得与拼装同时进行。、钢梁横移:边孔钢梁拼装完毕后,即横移调整至设计位置,使中孔钢梁沿中线方向悬臂伸出。横移设备设于顶梁下,横移用施加外力法,鉴于横移量不易控制,又有东西向日偏照的影响,为了既加快进度,又避免钢梁偏移,应将顶力设备对称布置于上、下游,当一桁下的横移千斤顶工作时,另一桁下的设备起保险作用。、钢梁纵移以起落顶法为主,即通过起落顶使钢梁变形、支点移动,然后转换体系,进行反向操作使钢梁移动,如此反复进行,直至钢梁纵移到设计位置。为增加固定支
47、点的摩擦约束,固定支点应加垫石棉板,使其摩擦力大于所有活动支座的摩擦力之和。(6)钢梁架设的质量监控应对钢梁架设中的应力和变形进行质量监控,包括钢梁杆件的应力、钢梁在起顶过程中的应力、钢梁拱度和悬臂端的挠度等。使钢梁架设各工序都处在质量控制下进行。(7)钢梁支座安装 、支座质量检查:支座材质和制造精度应符合设计要求,有制造厂的成品合格证,并附有铸件探伤记录和缺陷焊补记录及支承密贴性检查记录。同时在现场作外观检查和对组装后的轮廓尺寸进行复核。钢梁支座质量标准及检查方法按铁路桥涵工程质量评定检验标准(TB10415-98)及对新型支座验收检查的规定执行。、钢梁支座安装前应先将支承垫石表面凿毛凿平,
48、再在其上铺一层薄细砂抹平,同时应采取措施,防止砂子掉入锚栓孔内。支承垫石高度预留2040mm的缝隙,以保证灌浆的质量。、固定支座安装上、下摆接触部分应密贴,上摆槽形与下摆顶部之间顺桥方向的前后侧向空隙均匀,允许偏差1mm。、活动支座安装固定支座定位(即钢梁定位)后,活动支座底板安装应根据设计文件办理,以施工气温(温度计挂在支座所在的弦杆上)为准,底板顺桥方向的安装容许偏差为3mm。其余部位偏差由设计文件规定确定。、支座底板与支承垫石的缝隙用位能法灌浆。a、钢梁调整完毕后,将支座用倒链吊在钢梁上,顶起钢梁使支座比设计高程高2mm,支座底打入钢楔块定位(钢楔块仅作定位用,钢梁大部分重量由千斤顶支承
49、),经全面检查签证后方可进行灌浆。活动支座灌浆应在设计单位及监理工程师的指导下进行。b、支座底板下的定位楔块,在灌的砂浆达到设计强度后取出,填充砂浆。c、支座锚栓孔用细石混凝土或水泥砂浆分层捣实填塞,锚栓在拧紧螺母后,栓杆顶至少应高出螺母顶面25mm,但不得大于40mm。 、支座进场验收、装配,以及安装过程均应报请监理工程师检查和签证。、钢梁安装完毕,纵横移和高程调整后,质量标准符合表一和表二要求。 钢梁节点位置尺寸容许偏差表 表一项 目容许偏差钢梁主桁平面位置1.弦杆节点对梁跨端节点中心联线的偏移跨度的1/50002.弦杆节点对相邻两个奇数或偶数节点中心联线的偏移5mm3.立柱在横断面内对垂
50、直偏移立柱理论长度的1/7004.拱度偏差:设计拱度60mm4mm设计拱度120mm8%设计拱度设计拱度120mm技术文件中另定钢梁两主桁相对节点位置5.支点处相对高差梁宽的1/10006.跨中心节点处相对高差梁宽的1/5007.跨中其他节点处相对高差根据支点及跨度中心节点高低差按比例增减钢梁和支座与设计线路中线和高程容许偏差表 表二项 目容许偏差钢梁中线与设计中线和高程关系1.墩、台处铁路横梁中线对设计线路中线偏移10mm2.墩、台处铁路横梁顶与设计高程偏差10mm支座与设计线路中线关系3.支座十字线扭转偏差支座尺寸2000mm1/1000边宽mm支座尺寸2000mm1mm4.固定支座十字线
51、中点与全桥贯通测量后墩台中心线纵向偏差20mm5.支座底板四角相对高差1mm6、高强度螺栓施拧(1)本桥钢梁拼装高强螺栓施拧工艺由大桥局桥科院编制。本桥使用两种高强螺栓有关参数如下表: 规格项目M24M27螺杆材质20MnTiB35VB螺母材质45钢45钢垫圈材质45钢45钢设计预拉力(轴力)240KN290KN扭矩系数0.120.140.120.14执行标准GB/T12281231-91GB/T12281231-91制造厂家山东诸城高强度紧固件股份有限公司山东诸城高强度紧固件股份有限公司(3) 劳动力组织:具体施工人员均为参加过九江长江大桥、长寿长江大桥钢梁高栓施拧施工人员。劳动组织见下表:
52、高强度螺栓施工人员组织情况表(3)高强螺栓验收高强度螺栓质量复验:生产厂应以批为单位,提供产品质量检验报告(含扭矩系数)及出厂合格证,施工现场根据铁路桥涵工程质量检验评定标准(TB10415-98)的规定,对高强度螺栓连接副,进行外形尺寸、形位公差、表面缺陷、螺纹参数、机械性能、螺纹脱炭、扭矩系数、标记与包装等检查和复验,并做好记录,不合格产品不得使用。、外观检查:对螺杆、螺母、势圈表面有无裂纹,锈蚀脱碳检查。、型式尺寸,形位公差检查:检查项目有螺杆螺纹的精度,螺杆垂直度;螺母螺方的精度及支承面的垂直度;垫圈的平整度及表度;螺杆、螺母、垫圈的各部位尺寸以及螺杆、螺母能否自由配套等。、机械性能试
53、验:螺栓的楔负荷试验:主要是检验螺杆轴线与螺母支承面不垂直(夹角10)情况下螺栓的承载能力。 螺母保证荷载试验:主要是检验在荷载作用下螺母是否脱扣或断裂,以及卸载后,用手能否将螺母旋出(变形情况)。 螺栓的屈服轴力和破坏轴力试验:主要是检验螺栓的强度是否满足规范要求。螺杆、螺母、垫圈的硬度试验。、高强度螺栓扭矩数复验。(4)高强螺栓工艺性试验高强度螺栓施拧方法采用扭矩法施工,检查验收方法采用紧扣法检查、验收。施工前做好施拧工艺性试验。其内容如下:、高强度螺栓的扭矩系数;、施拧扭矩及检查扭矩;、温度与湿度对扭矩系数的影响试验;、复合应力作用下屈服轴力和破坏轴力试验;、板面滑动磨擦系数试验。、群栓作用下预应力损失试验。(5)高强度螺栓的储存管理螺栓、螺母及垫圈入库时应核查数量,分批号、分规格、分厂家存放,并作好防潮、防尘工作,下面以木板垫高,通风,防止锈蚀和表面状态改变,影响螺栓的扭矩系数。入库后要建立明细库存表,发放登记表,加强管理。螺栓、螺母、垫圈应尺可能保持原有表面处理状况,螺栓、螺母及垫圈要逐个外观检查,有严重疵病影响使用者及用肉眼或低倍放大镜检查发现有裂纹者须予挑出。有轻度锈蚀者可用16号铜丝刷除锈,有污
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