20m及以下跨径空心板安装施工技术方案

XX路XX合同段20m及以下跨径空心板安装施工技术方案工程概况：XX路XX合同段20m及以下跨径预应力砼空心板（包括先张及后张法）简支梁桥共19座，呈沿线分布，桩号自K62+069.5XX河中桥～K75+235XX湾XX大桥，跨数为1～24跨不等，跨径为20m、16m，以及过渡异形板，全段共1760片，具体分布情况见下表：XX路C4合同段20m及以下跨径空心板数量统计表序号桥名及桩号跨径（m）数量（片）备注1K62+069.5XX河中桥20162K62+638XX沟大桥161123K63+393XX大桥20312包括异形板4K63+641XX堡中桥20165K64+722.5XX大桥203446K65+224.5XX村一号中桥20167K65+552XX村二号中桥20168K67+240小桥16169K67+403XX沟中桥201610K68+570XX沟中桥163211K70+394XX林中桥208012K70+604XX林大桥204813K70+981XX沟大桥206414K71+339XX沟中桥206415K71+489XX沟大桥1612816K71+609XX沟中桥204817K72+318XX一号大桥20200包括异形板18K72+670XX二号大桥208019K75+235XX湾大桥20152合计1760根据桥梁分布情况，XX合同段20m及以下跨径空心板梁共布设三个预制场，具体如下：1、XX预制场：该预制布设在XX一、二号大桥之间的路基上，配备2台大型龙门吊，设临时存梁场，可直接在预制场范围内纵、横移空心板以完成场内吊梁及贮存；该预制场预制自K62+069.5XX河中桥至K67+403XX沟中桥之间所有20m及以下跨径的先张法空心板，共计864片。2、XX林预制场：该预制场布设在K70+394XX林大桥西昌岸路基上，配备2台大型龙门吊，设临时存梁场，可直接在预制场范围内纵、横移空心板以完成场内吊梁及贮存；该预制场预制自K68+570XX沟中桥至K71+689XX沟中桥之间的所有20m及以下跨径的后张法空心板，共计464片。3、XX预制场：该预制场布设在K72+670XX二号大桥往攀枝花的K72+800附近约160m长的路基范围内，该预制场未配备大型龙门吊，通过板两端的2台轻型门架及葫芦起吊空心板，在两端板底铺垫枕木后再布设横移轻轨，采用小葫芦横向牵引至运梁平车上，然后用装载机或汽车作牵引，将空心板运至预制场前后的空路基上贮存；该预制场预制K72+318XX一号大桥，K72+670XX二号大桥及K75+235XX湾XX大桥的空心板，共计432片（包括过渡异形板）。安装方法的选择及设备、人员的配备由于XX合同段20m及以下跨径预应力砼空心板简支梁桥多，各桥的地形条件差异大，跨数不等，故宜因地制宜地选择不同的安装方法及配备相应的设备、人员进行空心板的安装。根据现场实际地形条件、桥梁跨数及安装设备，选择以下三种方法进行空心板的安装。对于单跨数的空心板简支梁桥，当桥一侧可形成运输通道时，采用2台自行式吊车，协调、配合、同步起吊、安装空心板（简称方法一）。采用“方法一”安装空心板时设备、人员配备表设备名称设备数量工种人员数量25t吊车2台安装指挥1人运梁拖车（带炮车）1辆吊车驾驶员2人其安辅助设备若干运梁拖车驾驶员1人支座安放人员2人架梁杂工2～3人当单跨数的空心板简支梁桥桥侧无法形成运输通道和安装多跨数的空心板简支梁桥且桥下可供吊车进行吊装作业时，选择采用2台吊车配合单导梁的方法进行空心板的架设（简称方法二）。采用“方法二”安装空心板的设备、人员配备表设备名称设备数量工种人员数量25t吊车2台安装指挥1人运梁拖车（带炮车）1辆吊车驾驶员2人单吊梁（21m长）1套运梁拖车驾驶员1人吊梁上运梁小车1个支座安放人员2人其它辅助设备若干架梁杂工2～3人当安装多跨数的空心板简支梁桥且桥下有水或深沟等情况，吊车无法在桥下进行吊装作业时，选择采用1台吊车配合单导梁（带引梁），可拆卸拼装一条支腿的小型门架（配备链滑车）的方法先进行半幅空心板中板的架设，之后采用2台吊车架设边板和另半幅所有空心板（简称方法三）。采用“方法三”安装空心板时设备、人员配备表设备名称设备数量工种人员数量25t吊车2台安装指挥1人运梁拖车（带炮车）1辆吊车驾驶员2人单导梁（21m主梁+21m引梁）1套运梁拖车驾驶员1人导梁上运梁车1个支座安放人员2人可拆拼一条支腿小型门架（带链滑车和横移葫芦）1台门架操作人员2人其它辅助设备若干架梁杂工2人安装前准备工作了解架设条件。架设条件的了解主要包括待架设空心板的质量，外型几何尺寸，空心板的运输线路，吊车进出线路，吊车作业位置有无障碍物，地面作业状况及现场环境等。选择架设设备。根据了解到的架设条件初步选择架设设备，对吊车的起吊能力、起重臂的长度及作业时所要求的伸幅半径和高度进行复核，验算钢丝绳、卡环的安全性，验算单导梁强度，验算起吊龙门架上链滑车链条的安全性等（后附验算资料），当所有设备的安全均满足要求后，即可确定架桥设备。选择架设方法及架设顺序。根据地形条件和设备配置情况，确定合理、经济、安全的架设方法及架设顺序。场地平整、清理。对吊车的行走线路及作业位置进行平整，清理障碍物，对吊车的作业位置进行压实，如地基承载力达不到要求时，采取枕木或钢垫板进行补强，以满足吊车的工作稳定性；对运梁拖车的行走线路进行清理和平整，以使运输过程中运梁稳定，避免发生意外事故而损伤梁体。排除安全隐患。在架梁的工作范围内，应排除一切安全隐患，对有行人、车辆过往的通道应提前通知，树立警示标牌和隔离设施，防止行人、车辆进入架梁的工作范围；当桥下有与架梁交叉作业的人员时，应停止桥下作业，待梁板架设完毕后方可恢复其施工，以保证安全。检查支座垫石的平面位置及标高，确定安装位置。用仪器复核检查支座垫石的平面位置及标高，其偏差不得超过规范许可，在支座垫石顶面按设计位置标出十字交叉中心线及梁板就位端线，以使梁板能准确定位。检查架梁的其它材料是否备齐。如检查橡胶支座、不锈钢板、调平钢板、钢套筒等是否齐全、完整、清洁。对架设设备进行全面检查及试吊。正式架设前，对吊车、运梁拖车的工作性能进行全面检查；根据吊点位置试起吊梁板离地面20～30cm，检查吊点是否牢固，吊车是否稳定、安全，检查卡环是否安全，起吊的钢丝绳是否顺直、排列整齐，不得出现挤压和弯死现象。拼装单导梁。当需要采用单导梁来完成架设时，架设前先拼装单导梁，该单导梁主要采用[20、[16槽钢拼装而成，事先已拼装成2节（每节长10.5m），故架设前只需将2节用高强螺栓连接牢固即可完成拼装，单导梁高度（包括顶面轻轨）为1.2m，宽度为1.0m；不加引梁单导梁重12t，加上引梁共重15t。安装架设空心板当空心板达到设计强度且封端（头），安装前准备工作就绪后，即可开始架设空心板。运梁：根据事先确定的架设顺序，先用大型龙门吊或2台起重能力满足要求的吊车将对应的空心板吊放在运梁平板拖车上（装车前应先将须安装四氟滑板支座的板端调平钢板与不锈钢板焊接好），运梁平板拖车的主车和后带的炮车之间的车长应满足设计支承点间距要求；空心板装车时平衡放正，使车辆承重对称均匀，构件支点下垫上麻袋，以避免损坏构件，为适应车辆在途中转弯，前支点处设活动转盘，以免损伤空心板砼；如运输道路坑凹不平，颠簸厉害时，在构件装车后，于构件中部设一立柱，用钢丝绳穿过两端吊点，中间搁在立柱上，并用花篮螺丝将钢丝绳收紧，这样构件在运输途中不致发生负弯矩；为防止构件在运输途中滑移，装车后采取固定措施将空心板两端固定在运梁拖车上；装车固定完毕后，将空心板运至架设安装现场。支座安装（1）、先将支座垫石顶面浮砂除去，保证垫石顶面清洁、平整、无油污。（2）、在橡胶支座上标上十字交叉中心线，将支座安放在垫石上，使支座中心线与同支座垫石上的十字交叉中心线相重合，以就位准确。（3）、支座四氟板的储油凹坑内，安装时应充满不挥发的“295”硅脂作润滑剂，以降低摩擦系数。（4）、与四氟板面接触的不锈钢板面不允许有损伤、拉毛现象，以免增大摩擦系数及损坏四氟板。安装架设（1）、当采用前述“方法一”进行安装时，可按从桥左至右或右至左逐片顺序安装，其步骤如下：运梁拖车将空心板运至桥侧通道处，将2台自行式吊机分别布置在两端桥台处，各自吊往空心板一端的两个吊点，2台吊车协调、配合、同步起吊、安装前3片空心板。示意图如下：②、当逐片安装完前3片相邻空心板后，运梁拖车直接将空心板运至已架设安装好的空心板上，移动2台吊车至适当位置，采用同样方法即可完成该桥剩余空心板的安装。示意图如下：（2）、当采用前述“方法二”进行安装时，采用先半幅每跨逐片安装的架设顺序，其步骤如下：安装单导梁。先将一台吊车布设在桥梁墩台之间（或桥另一端桥台路基处），另一台吊车布置在桥台路基处，用2台吊车配合安装单导梁（本方法只示意架设多跨数梁桥简图，对于采用单导梁安装单跨数梁空心板的示意图，无非就是将2台吊车均布置在两端桥台路基处，其方法与安装多跨数梁桥时一致，故不需再另外示意）。其示意图如下：在单导梁上纵向移运空心板。单导梁架设完后，在导梁顶面的轻轨上安放运梁小车，用运梁平板拖车将待安装的空心板运至安装点，卸掉运梁平板拖车后带的炮车后，用距离与运梁拖车近的一台吊车与运梁拖车配合将空心板安装的前端搁置在导梁上的运梁小车上，倒退运梁拖车，在单导梁上纵向移运空心板。示意图如下：吊车起吊安装空心板。当待架的空心板前端到达导梁前端头时，运梁拖车静止不动，用2台吊车通过钢丝绳和卡环分别吊住板两端的吊环，2台吊车协调、配合、同步起吊、安装空心板至对应位置。示意图如下：采用上述步骤②和步骤③同样的方法架设完3片相邻的空心板后，即可移开单导梁，运梁平板拖车直接将空心板运至已架设好的空心板上，移动吊车至适当位置，采用2台吊车配合、协调、同步起吊、安装空心板，即可完成整跨半幅的安装。示意图如下：移运、安装单导梁至下一孔，完成下一孔的梁板架设。每一跨安装完毕后，原在桥台路基处的吊车行驶至已安装完毕的第一跨桥墩处的空心板上，原在墩、台间的吊车移至下一跨桥墩之间，采且步骤①的方法纵移安装好单导梁后，重复步骤②③④的方法即可完成第二跨空心板的安装，如此循环，即可完成整座桥梁空心板的架设。示意图如下：（3）、当采用前述“方法三”进行安装时，先架半幅，由于要在安装前方的桥墩上安设小型门架和导梁，其将占用边板的安装位置，故可考虑暂不安装该半幅边板，待中板安装完毕或多跨后，再安装已架设完中板的每跨边板，先架半幅的中板可按横向②③④⑤⑥⑦和⑦⑥⑤④③②交错的顺序纵向逐孔安装，以减少移动单导梁和小型门架的次数，待半幅的所有梁板安装完毕后，可用2台吊车行驶至已架通的半幅上，定位后由近及远安装另一半幅4片空心板，之后将吊车行驶至待架半幅已安装好的空心板上，继续安装剩余的空心板，其步骤如下：单导梁（带引梁和小门架）的安装。单导梁（带引梁）在桥头路基拼装完毕后，将1台吊车行驶至桥头路基处，用钢丝绳吊在单导梁的重心略靠后的位置附近，使单导梁略向前倾，前移单导梁，当引梁到达前方桥墩盖梁时，放下单导梁，将牵引导梁前进的滚动装置用吊车吊至前方桥墩盖梁上，安装工人通过引梁到达前方盖梁上，安设好该滚动装置，然后吊车再次吊起单导梁（吊点与前相同），将引梁搁置在滚动装置上，通过吊车变换方向及伸臂前移单导梁，到位后拆除滚动装置，将单导梁安放在1号边板位置处，再用吊车将可调节车支腿长度的小型门架吊至盖梁上，安装工人可通过引梁到达下一跨盖梁上系好小型门架的缆风绳（共4根，下一跨盖梁上系2根，桥台上系2根），将小门架固定好，导梁安设在小门架内。其示意图如下：在单导梁上纵向移运空心板。单导梁及小门架安装完毕后，在导梁顶面轻轨上安放运梁小车，用运梁平板拖车将待安装的空心板运至安装点，卸掉平板拖车后带的炮车后，用吊车配合运梁拖车将空心板安装的前端搁置在导梁上的运梁小车上，倒退运梁拖车，在单导梁上纵向移运空心板。示意图如下：起吊、安装2、3号中板。当待架空心板的前端到达主导梁前端头时，运梁拖车静止不动，在桥台端用吊车、盖梁上用小门架上的链滑车通过钢丝绳和卡环分别吊住板两端的吊环，吊车与链滑车协调、配合、同步起吊，横移空心板（吊车可自行转动以横移梁板，小门架一侧则通过门架顶面的手拉葫芦来控制左、右横移），当横移至安装位置正上方后，吊车与链滑车协调、配合、同步落梁至对应支座上。由于小门架净宽为4.5m，每片中板宽度为1.425m，单导梁宽1.0m，故在不横移单导梁及小门架的情况下，先只能安装2片中板。其示意图如下：起吊、安装4、5号中板。当2、3号中板安装完毕后，拆掉小门架的四根缆风绳，用吊车将小门架吊放在2、3号中板上平放好后再用吊车起吊单导梁，将单导梁横移至6号中板的对应位置安放好，再用吊车将小门架吊至能安装4、5号中板的位置，将可调节长度的一根支腿撑在3号中板上，系好4根缆风绳，重复步骤②、③中移运、安装空心板的方法，完成4、5号中板的安装，其示意图如下：起吊、安装6、7号中板。梁4、5号中板安装完毕，拆掉小门架的四根缆风绳，用吊车将小门吊放在4、5号中上平放好后，再用吊车起吊单导梁，将单导梁横移至8号边板对应位置安放好，再用吊车将小门架吊至能安装6、7号中板的位置，将可调节长度的一根支腿撑在5号中板上，系好4根缆风绳，移动吊车位置，重复步骤②、③中移运，安装空心板的方法，完成6、7号中板的安装（由于其与步骤④的方法一致，只是导梁和小门架位置改变，故无需再画示意图）。移运、安装单导梁至下一孔，完成下一孔中板的架设。第一跨中板安装完毕后，原在桥台路基的吊车行驶至中板已安装完毕的第一跨桥墩处的空心板上，采用步骤①的方法纵移安装单导梁（此时单导梁位于第二孔的8号边板位置处），重复步骤②③④⑤的方法完成第二孔中板的架设，此时，中板的架设顺序与第一孔的中板架设顺序正好相反，但方法完全相同。如此循环横向交替纵向逐孔的安装，即可完成半幅桥中板的架设。其示意图如下：安装边板及另一半幅所有空心板。当前半幅的所有中板安装完毕或已安装了多跨中板后，将2台吊车分别布置在相邻桥台（墩）处已架设的中板上，运梁平板拖车直接将边板运至2台吊车一侧，两台吊车通过钢丝绳和卡环分别吊住边梁两端，协调、配合、同步起吊、安装边板；当前半幅边板安装完毕后，2台吊车分别行驶至前半幅相邻桥台（墩）处已架设的边板上，用同样的方法连续安装另一半幅的4片边、中板，然后将吊车行驶至待架半幅已架设好的空心板上，继续安装剩余的空心板，如此，即可完成整座桥梁空心板的架设安装。其示意图如下：支座调整预制梁板橡胶支座安装的关键是尽可能保证梁底与垫石顶面平行、平整，使其同橡胶支座上、下面全部密贴，避免偏压、脱空，不均匀支承等现象发生，故当一片板安装后，应及时检查橡胶支座同梁底钢板的密贴情况，当发现下列情况时及时调整：（1）、个别支座脱空，出现不均匀受力；（2）、支座发生较大的初始剪切变形；（3）、支座偏压严重，局部受压，侧面异常鼓出而局部脱空。调整的方法采用吊车吊起梁端，在支座上、下表面铺涂一层环氧树脂砂浆或塞入厚度适当的楔形薄钢板，再次落梁，在重力作用下，使支座上下表面相互平行且同梁底，支座垫石顶面全部密贴。架设安装中的注意事项：（1）、由于C4合同段部分桥梁位于弯道上，空心板长度有变化，故安装前应对梁板编号进行清理，使预制梁板安放在其对应位置上。（2）、吊车的作业位置如地基承载力不能满足吊车全部荷载的要求时，应采用枕木、钢垫板等地基补强措施，以保证吊车的工作稳定性。（3）、从吊车的说明书中了解其构造性能和稳定性，在进行架设作业时，严格按吊装安全技术操作规程进行吊装，并特别注意防止因下列原因造成事故：由于对起吊荷载和作业半径的配合验算不足而使吊车倾斜；起重臂过度旋转，使起重臂弯曲折断；对起吊构件起重估计不足，起重臂俯面过大，起过容许值而使吊车倾斜；支腿安装处地基下沉而使吊车倾斜；吊钩、钢丝绳破断；吊车操作错误，发生事故。（4）、起吊钢丝绳与梁面的夹角不能太小，一般以45°～60°为宜，否则，应使用扁担梁协助起吊，吊车在已架设的空心板上作业时，宜尽量布设在桥墩位置上附近，以减少空心板的跨中弯矩。（5）落梁时，为防止梁板与支座发生横向滑移，采用木制三角垫块在梁两侧加以定位，待落梁工作全部完毕后拆除。（6）、为使落梁准确，在架第一跨梁时，可在梁底画好4个支座的十字位置中心线，在梁的端立面上标出4个支座中心铅直线，落梁时同支座中心线相吻合。（7）、起吊、移动、安装梁板时应平稳、缓慢，防止梁板猛烈晃动撞击而损伤梁板或对其它架设设备产生额外的冲击力而影响安全性，两台吊车（或吊车与小门架）的配合应协调、同步。安全保证措施施工安全是工程建设的首要目标，在安装架设前，制定由项目经理负责制的安全保证体系，严格按国家级有关部门颁发实施的有关安全、劳动保护和相关技术规程制定各项安全制度并认真落实，做到“安全第一、预防为主”。建立安全保证体系及安全领导小组。由项目经理担任安全领导小组组长，定期或不定期召开关于架设梁板的安全生产会议，研究其安全生产情况，发现问题及时解决；实行逐级签订安全责任制，使各级明确自已的安全管理目标。安全保证体系框图安全保证机构框图落实安全管理制度（1）、建立各级部门安全生产责任制，将责任落实到人。（2）、操作工人应掌握本工种操作技能，熟悉本工种安全技术操作规程。（3）、架设安装方案有针对性的安全技术措施，经技术负责人审核批准。（4）、施工队伍进场后根据不同工种、机械、车辆等，制定分项的切实可行的安全规则，编制成册，便于学习，用以提高安全意识；进行全面的安全技术交底，受交底者履行签字手续，使所有作业人员充分了解安装各环节，熟悉本岗位操作要领及技术要求。（5）、加强安全宣传及安全教育，兑现安全奖惩。安全检查建立定期或不定期安全检查制度，做到安全检查有记录，对查出的隐患及时整改，做到定人、定时间、定措施。机械设备安全措施（1）、架设设备的布局要合理，且要装设安全防护装置，操作严格按安全规程操作，操作前对设备进行全面检查，严禁带故障作业。（2）、各种设备均要制定安全技术操作规程，并认真检查落实情况。（3）、严禁无证驾驶，吊车及运梁平板拖车驾驶员心须持证上岗。（4）、定期检查设备的安全保护装置及指示装置，以确保以上两种装置齐全、灵敏、可靠。（5）、机械操作人员心须听从安装指挥人员的正确指挥，精心操作；但对违反安全操作规程和可能引起危险事故的指挥，有权予以拒绝执行，并及时向上级反应。人员安全措施（1）、操作人员严禁酒后、疲劳作业。（2）、机械操作人员心须熟悉安全操作规程并按安全技术交底的要求进行施工。（3）、在架设作业区应设置隔离设施和安全警示牌，以防止行人或其它人员进入施工现场，发生意外人身安全事故。架设工具设备计算资料XX路C4合同段20m及以下空心板均采用2台25t吊车同步抬吊法或1台25t吊车与链滑车同步起吊法进行架设。故需验算的内容包括起吊梁钢丝绳内力计算，卡环安全荷重计算，链条内力计算、滑车安全计算、单导梁内力计算（吊车由于完全按其操作说明书进行操作，故此处不再计算其稳定性和吊车钢丝绳内力）。采用20m跨径斜交45°的空心板边板的重量（30t）作为验算荷载。起吊梁钢丝绳内力计算用吊车或链滑车通过钢丝绳采用双支吊索起吊，其计算简图如下：符号意义：S—一根吊索承受的内力；Q—所吊构件的重量（由于采用2台吊车同步起吊或用1台25t吊车与链滑车同步起吊空心板的一端，故验算Q=1/2×30t=15t=150KN）n—吊索的支（根）数；a—吊索与水平面的夹角，一般为45°～60°，最小不小于30°（边板一端2吊环水平距离为1.2m，单根吊索长为1.2m，故a=cos-10.5=60°；Sb—钢丝绳破断拉力总和；KN（由于采用的钢丝绳为绳6×37，股1+6+12+18），绳纤准芯，直径为36.5mm，故Sb=a1.pg=0.82×0.5d2=546.22KN，α1为钢丝绳之间的荷载不均匀系数）；d—钢丝绳直径；k—安全系数（由于钢丝绳作吊索且无绕曲，故K取6）；故：S=Q/n×1/sinα=150/2×1/sin60°=86.60KN，该吊索的容许拉力（安全荷载）为：S0=Sb/K=546.22/6=91.04KN，S＜S0，故钢丝绳安全。卡环安全荷重计算由于一片板共设4个吊环，起吊梁用钢丝绳通过卡环与吊环相接，故单个卡环的最大荷载为Q=300/4=75KN。C4合同段架设20m及以下跨径空心板卡环采用GD9.5型，其横销直径为d1=51mm，故卡环的安全荷重为Qb=40d12=104.04KN。Q＜Qb，故卡环安全。链条内力计算起吊梁的链滑车所用的链条采用标准焊接环链条，其环条直径为d=18mm，链条所受的最大荷载力为Q=300/2=150KN=150000N，链条的容许承载力Q0=A.σ/k其中：Q0—链条的容许荷载，NA—链条环的断面积cm2，A=1/2πd2，其中d为环条直径σ—钢材容许拉应力，由于其使用条件为在光面轮上手动控制，故σ=63700Kpa，K—标准焊接环链的容许安全系数，由于其使用方法为绕过表面滑轮手动控制，故K=2，故Q0=0.5×3.142×1.82×63700/2=162118N，Q＜Q0，故链条安全。四、滑车安全计算起吊梁所用滑车采用3轮数，