跨高速公路特大桥第一组转体施工任务作业指导书

资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除20/39资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除自然条件支架拆除方案临时设工程概况连续梁施工方案施转体施工方案施工工序拱桥的合拢主要施工方法施工监控承台施工方案施工工期安排主拱施工方案工程概况结构介绍跨高速公路特大桥在铁路里程DK59+075。555～DK59+413。555设计为88m+160m+88m自锚上承式拱桥，其中主跨跨越沪杭高速公路主线,沪杭高速公路与沪杭客专轴线夹角为33°，沪杭高速公路目前已拓宽为双向八车道,路肩正宽41.5m，边坡1：1.5，净高要求5。5m，交通十分繁忙。⑴桩基础在高速公路两侧设置2个主墩，每个主墩采用18根φ200cm钻孔桩,桩长为129m，顺桥7排，横桥向5排。⑵承台承台设计为平面尺寸19.1m(顺桥向）×22.9m(横桥向）×6。5m，为尽量避开高速公路的边坡，承台四角作切角处理，切角尺寸为2。25m(顺桥向）×4.2m（横桥向）。⑶拱肋拱肋采用抛物线线形，矢跨比为1/6，边、中跨拱肋跨中截面高4。0m，边、中跨拱肋拱脚处截面高6.0m.主拱截面采用单箱单室箱形截面，顶板宽7.5m，顶、底板及腹板厚度均采用60cm,拱脚处局部加厚。边拱在主拱的端部、拱脚、拱上立柱等处各设相应厚度的横隔板。中拱主拱的拱脚、拱上立柱、中合龙等处各设相应厚度的横隔板。⑷拱上立柱拱上立柱均采用矩形实体截面。拱脚上立柱纵向厚度为2。0m，两边拱肋立柱纵向厚度为1.8m。上部采用花瓶形状，横向宽度由5。5m过度到7.5m.⑸拱上连续梁拱上连续梁计算跨度为（20+22+22+20）m,为配合拱肋曲线景观需要,边跨支点梁高为4。5m，跨中梁高为3m。拱上连续梁共设置5道横隔板,在对应支点位置处设置。拱上连续梁采用先简支后连续的施工方法。⑹系杆自锚式拱桥主要通过设置水平系杆来平衡主拱推力。系杆分临时系杆及永久系杆,是该桥的重要受力结构，采用高强度、低松弛钢绞线。临时、永久系杆均为体外预应力形式,临时索采用直索布置，永久系杆部分在梁端做平弯处理，在拱肋端部锚固.施工工序4.1总体施工顺序⑴基础部分桩基施工→基坑围护结构施工→下承台施工→球铰安装→上承台施工→拱座施工⑵拱梁施工地基处理→搭设支架→预压→分节段支架现浇拱肋→浇注拱上立柱→搭设拱上支架→逐孔浇注拱上简支梁→张拉临时系杆及其它预应力索→拆除拱肋、拱上支架→现浇连续梁湿接缝（简支变连续）→转体准备→正式转体→平转到位→封铰→支架现浇边跨并合拢→中跨合拢→张拉永久系杆，拆除临时系杆→桥面附属施工4。2工序衔接⑴主墩桩基础施工期间同时安排支架地基处理，基本同步完成。⑵承台基坑围护结构施工期间搭设基坑范围以外的现浇拱肋支架。⑶承台、转盘结构、拱座和基坑范围以外的拱肋现浇同步进行施工,最后在拱座部位合拢拱肋.⑷完成拱肋施工后进入拱上结构的施工。主要施工方法5.1钻孔桩施工情况5.1.1施工选择根据本工程孔径较大（Φ2。0m）,钻孔深（最大孔深139m的特点，结合地质勘测报告，每墩选用中坚机械厂生产的ZJD—300型全液压自动凿岩钻机3台、GPS—20钻机1台共计4台钻机投入本桥施工，GPS—20钻机采用正循环施工工艺主要负责桩基30～50m范围内引孔造浆，ZJD—300型钻机钻孔工艺采用气举反循环。5。1。2超深超大直径桩的质量控制措施⑴气举施工控制为提高钻进效率，每台钻机配备2根风包钻杆。第一个风包加设在配重上端约40m左右,随着孔深的增加，在60m的位置加设第二个风包钻杆，空压机的能力能够继续使用第一个风包钻进至100m的孔深位置；此时第二个风包已埋入泥浆中40m，反循环系统已经能够正常工作,空压机的能力可以使用满足第二个风包钻进至140m的孔深位置，缩短了单孔作业的辅助时间.⑵钻孔垂直度控制一方面在开孔时用水平尺四方校正钻盘，保持水平、交接班时每班都用水平尺进行检查，发现倾斜立即纠正；另一方面采用大配重减压钻进.在钻头的后部增加重量为15t钢质圆柱配重，加之主机自重35t，每节钻杆重量1t左右，能确保钻进中始终采取重锤导向,同时采取减压、中低速钻进，始终让加在孔底的钻压在钻具总重的50％左右。⑶孔型检测为能真实的反映成孔质量，同时为混凝土灌注提供有效的参考数据确保桩基施工质量，采用由上海生产的孔型检测仪进行孔型检测。该仪器的原理类似于桩基成桩后超声波检测，主要是将一个伞状设备放入孔底,由专用卷扬机匀速提升该设备,可以每5~10cm检测一个断面，然后由超声波将检测结果通过程序处理后直接反映在电脑上，孔型有关数据一目了然。⑷钢筋笼的孔口连接钢筋笼制作之前,先进行主筋滚轧直螺纹加工。钢筋笼在自制的专用胎具上按照下放顺序预制并逐节拼装，全部加工完成后拆分并做好标记。钢筋笼孔口对接时按照编号对准位置后旋上滚轧螺纹接头,并用测力扳手检测，确保拧紧力矩不小于320N.m承台施工方案6。1承台组成承台分上下两层，上层尺寸:顺桥向×横桥向×厚度为19。1m×22.9m×2.2m；下层尺寸：顺桥向×横桥向×厚度为19。1m×22.9m×3。5m。上下承台中间有0.8m的平转空间。上层承台转体前浇注最大尺寸：顺桥向×横桥向×厚度为13。0m×14。0m×2.2m.承台与高速公路的平面关系见图（CAD)：6.2围堰施工方案6.2。1围堰方式的选择原地面标高2.1m，设计承台底标高-7。536m，基坑封底混凝土1.5m厚，基坑底标高-7。936m，开挖深度11。2m。下承台浇注3。5m,下转盘顶面至原地面高度接近6。5m.基于以上情况考虑转体施工基坑顶面6.5m范围内无法设置内支撑，根据7月1日专家研讨会意见,基坑防护计划采用双璧钢套箱围堰。6.2.2钢套箱的设计圆型双壁钢围堰内径30。0m，外径32。8m，套箱总高度12.0m,套箱箱内外壁之间相距1。4m，钢套箱高12。0m。根据现场起吊和运输能力可对吊箱每节进行分块,沿圆周方向按角度36°分块，每节分10块，以便钢吊箱的吊装、运输、和拼组。预先在厂家分块加工，到现场后拼装，第一节高4。0m，第二节高3。8m，第三节高4.2m。拼装后填充C30混凝土，共分三次下沉到位.6。2。3钢套箱的加工⑴钢套箱的钢材为Q235B钢，从正规厂家进货，保证机械性能和化学成分。钢板下料应采用剪板机或自动切割。套箱的加工制造选择有资质和经验的正规厂家,应先进行试安装，经检查合格后，再出厂。加工时应足够考虑好分块拼装接缝线的焊接方便、可靠。⑵壁板与隔舱板之间的焊缝要求水密性好，焊缝应进行水密性检查。各单元（分段）在胎架上制造，各部分制造误差≤±5mm，平面尺寸误差≤±5cm；内空尺寸误差≤±3cm；对角线误差≤±10cm；底板预留孔误差≤±1cm，各相邻节段分界线吻合，没有不一致的变形。拼板焊缝反面扣槽焊接，对接焊缝要保证焊透（一级焊缝）。根据《钢结构工程及验收规范》进行检查验收，并提供焊接工艺质量检查报告。⑶钢套箱水平环板与水平角钢采用连续双侧角焊与壁板焊接，焊缝高度7mm，水平环板与水平角钢连续，水平环板与隔舱板交接处在隔舱板上开槽处理，水平角钢与隔舱板交界处可断开,水平环板加劲板与水平环板焊接同样采用连续焊缝。⑷加劲角钢与壁板之间采用连续双侧角焊,焊缝高度6mm，竖向角钢与水平环板和水平角钢相交处断开，并且端头与环板和水平角钢焊接相连；隔舱板与壁板采用连续双侧角焊，隔舱板竖向加劲肋连续，水平加劲肋断开，焊缝高度均为6mm。隔舱板与壁板采用连续双侧角焊，隔舱板竖向加劲肋连续，水平加劲肋断开，焊缝高度均为6mm。⑸焊接前应进行工艺评定，按工艺评定报告确定焊接工艺。焊接工艺评定，应根据《铁路钢桥制造规范》的规定进行.6。2。4钢套箱组拼、下沉⑴移除钻机，清理场地。⑵刃脚按顺序装车，运到承台边,汽车吊吊装。拼装前按照分块加工的编号确定每一块模的位置。⑶认真测量墩位中心线方位，自墩位中心线开始向两侧拼装钢套箱刃脚,上紧连接角钢上的连接螺栓后再将其拼接缝的上缘通长焊接。为杜绝漏水，在各接头处，须加装止水密封胶条。⑷浇注刃脚内混凝土后，在按照拼装刃脚的方法拼装第一节套箱，灌注混凝土后采用挖掘机直接开挖下沉，下沉到位后拼装第二节套箱，分两次灌注第二节套箱混凝土后采用挖掘机直接开挖下沉，拼装第三节套箱，分两次灌注第三节套箱混凝土后采用射水吸泥的方法开挖下沉至设计标高。然后进行封底混凝土的施工.6.2.5封底砼灌注为保证基坑的整体稳定性，确保通车安全,开挖至设计标高时分块进行封底砼的施工，混凝土采用C30，厚度根据按设计文件执行。若基坑内水位较高水泵无法强排，则采用水下C30混凝土导管法进行封底.6.2。6基坑支护变形观测⑴基坑支护水平位移观测在基坑边坡顶上布置基线（每基坑边一条），每条基线上设1～3个变形观测点，同时又作为沉降观测点。⑵基坑支护沉降观测利用高程水准控制点作为沉降观测的起算点，与基坑周边建（构）筑物、基坑边、重要管线监测点一起构成基坑支护沉降观测网。⑶观测方法①水平位移观测用全站仪观测四角测端的坐标,并与首次观测的各点的初始读数进行比对。②沉降观测对基坑边上的各点及周边点建立的沉降观测网的测量方法为：首先自远离基坑的水准控制点开始观测，引测至基坑周围后，按编定的各点观测次序依次观测,最后测至另一水准控制点复核。6.3下转盘施工方案6.3.1下转盘施工方案下转盘构造分五次浇注完成(见图），总体施工顺序如下:浇注下承台第一次混凝土→安装球铰定位底座→浇注第二次承台混凝土（球铰和环道部分不浇）→安装下球铰→浇注球铰下混凝土→安装环道→浇注环道下混凝土→浇注反力座混凝土。⑴球铰加工情况球铰是平转过程中的承重受力构件,设计竖向承载力168000KN,球铰直径4.0m.为了提高球铰的加工质量,保证加工精度，特将此球铰加工委托给中国船舶重工集团公司下属的七二五研究所加工（不含环道部分），加工周期3个月。⑵球铰安装安装定位底座:用吊车将下球铰骨架吊入，并进行粗调,然后采用千斤顶、撬棍进行人工精确调整，调整时先用线绳拉出骨架准确位置和高程。待骨架调整完成后将下承台架立钢筋与骨架预留钢筋焊接牢固。固定好球铰定位底座后，绑扎钢筋、立模浇注下球铰骨架砼:凝土的浇注关键在于混凝土的密实度、浇注过程中下球铰骨架应不受扰动、混凝土的收缩不至于对骨架产生影响。安装下球铰：下球铰安装前先进行检查，主要对下转盘球铰表面椭圆度及结构检查是否满足设计加工要求.下转盘球铰的现场组装，主要是下转盘球铰的锚固钢筋及调整螺栓的安装;此部分为螺栓连接，其它构件均在厂内进行焊接组装完成.精确定位及调整：利用固定调整架及调整螺栓将下球铰悬吊，调整中心位置，然后依靠固定调整螺杆上下转动调整标高.固定：精确定位及调整完成后，对下转盘球铰的中心、标高、平整度进行复查；中心位置利用全站仪检查,标高采用精度0。01㎜的精密水平仪及钢铟尺多点复测,经检查合格后对其进行固定；竖向利用调整螺栓与横梁之间拧紧固定，横向采用在承台上预埋型钢，利用型钢固定。浇注下球铰砼:混凝土的浇注关键在于混凝土的密实度、浇注过程中下转盘球铰应不受扰动、混凝土的收缩不至于对转盘产生影响。为解决这几个问题采取以下措施：利用下转盘球铰上设置混凝土浇注及排气孔分块单独浇注各肋板区，混凝土的浇注顺序由中心向四周进行。在混凝土浇注前搭设工作平台.人员在工作平台上作业,避免操作过程对其产生扰动。严格控制混凝土浇注，加强混凝土的养护.混凝土凝固后采用中间敲击边缘观察的方法进行检查，对混凝土收缩产生的间隙用钻孔压浆的方法进行处理.安装上球铰：球铰安装完毕对周边进行防护，上下球铰之间用胶带缠绕包裹严密,确保杂质不进入到摩擦面内.环道安装在钢撑脚的下方设有环形滑道，环道中心的直径为12m，环道由专业厂家生产，现场采取分节段拼装，在盘下利用调整螺栓调整固定。转体时保证撑脚可在滑道内滑动,以保持转体结构平稳。要求整个滑道面在同一水平面上，其相对高差不大于2mm.6。3。2上转盘施工方案⑴上转盘混凝土施工上转盘共设有8组撑脚，钢管内灌注C50微膨胀混凝土。撑脚中心线的直径为12m。撑脚在工厂整体制造后运进现场,在下转盘混凝土浇注完成,上球铰安装就位时即安装撑脚，安装撑脚时确保撑脚与下滑道的间隙为14mm。转体前在滑道面内铺装3mm厚不锈钢板及9mm厚的聚四氟乙烯板.转体前用砂箱作为临时支撑。上转盘构造分两次浇注完成（见图)。上转盘临时固定措施为确保主拱及上部结构施工时转盘、球铰结构不发生移动，一是用钢楔将钢管砼撑脚与环道之间塞死，同时在上承台和下承台之间设置临时支墩，下承台混凝土浇注前预埋钢筋进入上承台，浇注上承台时临时支墩立模一起浇注.转体前凿除临时支墩，切断连接钢筋.主拱施工方案7.1主拱的分段计划将单侧主拱分为5个节段,分段施工。每段长度不超过15m，节段之间设置后浇间隔缝，间隔缝宽度不超过2m.具体分段情况见图(CAD）7。2主拱支架主拱拟采用满堂脚手架体系作支撑。支架基础处理采用CFG桩复合地基，桩身混凝土设计C25，设计桩长14.0m,桩管入土深度的控制一般以见硬塑性黏土为主，以设计桩长为为辅。桩成孔工艺为螺旋钻引孔法,桩体制作采用螺旋钻管内泵压灌注成桩。桩顶褥垫层为20cm厚天然级配砂夹石。最褥垫层采用静力压实法，虚铺后可适量洒水后再进行碾压，压实后的褥垫层厚度与虚铺厚度之比不大于0。9。褥垫层上设计混凝土硬化基础。7.3主拱浇注方案7.3.1主拱部分整体浇注方案⑴模板方案考虑到工期原因，主拱模板计划采用竹胶板作面板,方木作背肋。碗扣支架上先放置一层方木，第二层方木通过钉子与第一层方木联接,竹胶板再与第二层方木用钉子联接。外模与内模之间设拉杆，并通过方木与底模固定。⑵浇注方案拱座部分施工完毕后,由拱座向拱顶方向逐段对称浇注主拱。单侧60m拱肋分为5个节段，每段长度不超过15m，节段之间设置后浇间隔缝。7.3.2纯拱肋部分浇注方案每节段计划分三次浇注完成,先浇注到高出底板与腹板交界位置20cm左右位置，第二次浇注至腹板与顶板交界位置，最后浇注顶板。为控制好各部位混凝土厚度，确保拱肋不超重，在模板上计划采用以下方法控制：①底板：控制好底模标高,然后绑扎底板钢筋，浇注底板与腹板交界位置20cm左右位置，底板浇注过程中顶面通过加压板（组合钢模）来控制底板厚度，每浇注1m后及时将压板通过螺栓固定。②腹板：挡头模与内外侧模通过方木联接，浇注过程中人工清理倒流的混凝土。③顶板：腹板浇注完后再支立支架,顶板底模支撑体系直接放置在底板上，顶板外侧模通过设置在混凝土顶面的对拉拉杆加固，顶板混凝土厚度控制方法和底板相同.7。3。3拱肋与梁部组合部分浇注方案靠近拱顶部分拱肋和梁部结合在一起,拱肋施工时梁部也要同时施工。计划将拱梁组合部分划分为三部分施工，见图。拱肋与梁部组合部分浇注划分图第一部分：先施工拱肋，施工顺序及方法同一般拱肋部分。第二部分:靠近拱顶部分拱梁一起施工,底板、腹板施工顺序及方法同一般拱肋部分，顶板与梁部一次性浇注。第三部分：第二部分施工完毕后，在已经完成的第一部分拱肋上搭支架、立模，拱上梁部一次浇注完成。连续梁施工方案8。1连续梁支架方案连续梁拟采用膺架体系作支撑，立柱采用钢管和在拱上柱顶部设置牛腿结合的方案，在两个拱上立柱之间设置一排钢管立柱,跨度9.0m。钢管立柱放置在拱肋上，并与拱肋顶板上预埋的钢板焊接，钢管之间纵横用槽钢设置剪刀撑连接.牛腿在拱上立柱浇注混凝土前预埋相关钢件，拆模后立柱两侧对称安装牛腿，并用精轧螺纹钢通过墩身预留孔将每对牛腿连接，立柱和牛腿上放工字钢垫梁，垫梁与钢管立柱和牛腿焊接联结，然后顺桥向放置贝雷梁,贝雷梁上设置型钢或方木形成连续梁底模支撑体系.8.2连续梁体系形成根据设计要求，先逐跨浇注简支梁,浇注分两次进行，先浇注底腹板,然后在底板上立顶板底模，绑扎钢筋，布置预应力管道，浇注顶板梁部施工完毕后，此时安装并张拉临时系杆后落梁.拆除拱上支架，现浇湿接缝，按设计要求张拉相关预应力索后完成简支变连续体系转换。支架拆除方案9。1拱上连续梁支架拆除拱上简支梁施工完毕，临时系杆张拉,落梁后，即可拆除拱上支架，先人工拆除悬臂板钢管脚手架和模板，然后将拉杆及螺栓拆掉后拆除梁体侧模。侧模拆除完毕后用氧气—乙炔将钢管立柱或牛腿上型钢切割3cm，使贝雷梁产生一定的下落量，将贝雷梁顶部的型钢用卷扬机抽掉,使膺架跟梁底有足够的拆除空间。逐一拆除模板、方木等，拆除贝雷梁前将钢管立柱和牛腿上的型钢垫梁电焊接长，然后用卷扬机或手拉葫芦将贝雷梁导出梁体悬臂板以外，然后用吊车吊装至旁边开阔场地，吊车配合人工分解。9.2拱肋支架拆除拱上支架拆除完成后，再拆除拱肋支架.用同样的方法先使底模脱架,然后抽走放置在钢架上的方木和底模，不影响转体的情况下先不拆除支架,待转体完成后从上至下用人工配合吊车逐一拆除钢架、贝雷梁和钢管立柱.转体施工方案10。1转体各部分的布置平转牵引系统由牵引动力系统、牵引索、牵引反力座组成。转体施工设备采用全液压、自动、连续运行系统.①牵引动力系统每个转体的牵引动力系统由2台200t连续型牵引千斤顶、两台液压泵站及一台主控台通过高压油管和电缆连接组成，高速公路两侧转体的分别单独成为一套牵引动系统。牵引动力系统两台连续千斤顶分别水平、平行、对称地布置于转盘两侧，千斤顶的中心线与上转盘外圆相切，中心线高度与上转盘预埋钢铰线的中心线水平。千斤顶放置于配套的反力座上,反力座预埋钢筋和型钢深入承台内，反力座在下转盘承台混凝土浇注完成后立模浇注，牵引反力座槽口位置及高度精确放样，准确定位，并能承受大于300t的反力作用.将调试好的动力系统设备运到工地进行对位安装后,往泵站油箱内注满专用液压油,正确联接油路和电路，重新进行系统调试，使动力系统运行的同步性和连续性达到最佳状态。②牵引索上转盘设置两束牵引索，逐根顺次沿着既定索道排列缠绕3/4圈以后穿过千斤顶。牵引索固定端设置在上转盘预埋件上，用千斤顶对钢铰线预紧，使同一束牵引索各钢铰线持力基本一致。牵引索安装完到使用期间注意保护，防止电焊打伤或电流通过，防潮防淋避免锈蚀。10。2转体前准备事项⑴解除约束转体前凿除临时支墩，切断连接钢筋.凿除前检查钢撑脚是否用钢楔块塞死。⑵称重试验在上转盘下用千斤顶施加力，分别用位移计测出球铰由静摩擦状态到动摩擦状态的临界值，上转盘两侧的力差即为不平衡重量。⑶配重根据称重试验在梁部用砂袋或水箱增加配重,确保两端重量平衡。⑷转前检查正试转动之前，全面检查一遍牵引动力系统、转体体系、位控体系、防倾保险体系是否状态良好。10。3转体实施10.3.1正式转体⑴检查滑道和转体设备是否完好，做好试转的准备工作.⑵进一步做好人员分工，根据各个关键部位、施工环节,对现场人员做好周密部署，各司其职,分工协作，由现场总指挥统一安排。⑶先使千斤顶达到预定吨位，启动动力系统设备，并使其在“自动”状态下运行。⑷单个转体使用的两对称千斤顶的作用力始终保持大小相等、方向相反，避免不平衡力偶产生.⑸设备运行过程中，各岗位人员坚守岗位，时刻注意观察，监控动力设备和转体各部位的运行情况，并作好记录。⑹在转体就位处设置限位装置，并安排技术人员在两个转盘附近负责读转盘上标识的刻度，随时与总指挥联系。为防止超转现象,在转体