某大桥主桥钢梁架设施工方案

主桥钢梁架设1、总体施工方案钢梁架设采取从两侧往跨中双向架设、跨中合龙的方案。其中主墩顶钢梁采用双悬臂对称架设，边跨伸臂安装的钢梁首先在5#～6#号墩、9#～8#墩间进行边孔跨中合龙。边跨合龙后，钢梁继续向7#墩方向伸臂安装，与7#墩顶双悬臂安装过来的钢梁依次按先南主跨，后北主跨,先拱桁后系杆顺序进行合龙。拱桁钢梁悬臂安装顺序先下弦系杆，后拱下弦、上弦，最后安装吊杆。平弦钢梁伸臂安装顺序先主桁杆件，待各片主桁的三角形闭合后再安装桥面。桥面板随下弦安装，先栓接，后焊接，焊接施工滞后1～2个节间，焊接时先横缝，后纵缝。2、钢梁杆件进场、预拼2.1钢梁杆件进场线路钢梁杆件数量庞大，需多点分散制造，成品杆件多线进场，以铁路运输为主，水上运输为辅。⑴铁路运输①北岸：利用浦口货场作为6#墩以北钢梁杆件转运、存放场，兼顾现场预拼，通过改造既有运输线和起重码头钢梁下河，船驳运输至桥位。②南岸：利用南京中华门车站作为7#墩以南钢梁杆件转运、存放场，通过既有公路网分期、分批运输至南岸工区，预拼好后经起重码头下河。⑵水上运输钢梁超长、重型杆件以水上运输为主，可由江边工厂直接下河，船驳运输至桥位。2.2杆件的进场检查每一批杆件进场以后，都应该按照设计文件及相关规范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册，经监理签认后，由钢梁制造厂家按规定处理。2.3钢梁杆件的预拼钢梁杆件采用整体节点形式，现场预拼施工可与工厂试拼结合起来，为便于钢梁安装，可将部分零小杆件组拼成一大部件。杆件预拼后应满足下列要求：⑴预拼单元重量不得超过吊机额定重量。⑵部件编号、数量和方向符合设计图或预拼图。⑶栓孔重合率应达到《铁路钢桥制造规则》对工厂试拼质量要求。杆件组拼单元栓合后，均应经值班技术人员检查，填写杆件登记卡，并经质检人员验收合格，办理签证后才能出场架设。3、钢梁架设工艺北侧钢梁的安装：在4#-5#墩设临时支墩，4#墩处设钢梁提升站，由4#墩向5#墩，4#墩向3#双悬臂架设。南侧钢梁的安装：在10#-9#墩设临时支墩，10#墩处设钢梁提升站由10#墩向9#墩单向架设。中跨钢梁安装：在7#墩处设钢梁提升站，全悬臂向南北岸架设依次跨中合龙，钢梁最大悬拼达168米，需安装吊索塔架辅助架设。钢梁跨中合龙时，为消除钢梁挠度及转角影响，将悬臂端“顶平”，需要利用墩顶布置的纵、横移装置和吊索塔架索力调整完成。3.1钢梁安装架设的主要施工步骤(1)安装4～5#墩，10～9#墩临时支墩及膺架，利用墩旁吊机（提升站）在4#～5#墩、10#～9#墩临时支墩和膺架上拼装各2个节间钢梁，在钢梁上拼装架梁吊机①、架梁吊机②。(2)架梁吊机①向5#墩方向架设一个节间后前移一个节间，墩旁吊机（提升站）在钢梁上拼装3#墩方向的架梁吊机③，之后与架梁吊机①对称作业。架梁吊机②在10～9#墩膺架上逐节间安装钢梁。(3)浮吊安装6#和8#墩墩旁托架、墩旁吊机及墩顶上4个节间钢梁。(4)利用墩旁吊机在6#和8#墩拱顶钢梁上对称安装2台爬行架梁吊机，爬行架梁吊机双悬臂拼装钢梁。(5)浮吊安装7#墩墩旁托架、墩旁吊机及墩顶上4个节间钢梁。(6)通过调整9#、10#墩和4#、5#墩支座标高，依次合龙两边跨钢梁。(7)两侧边跨合龙后，解除6、8#墩墩旁托架，并将6#、8#墩临时固定支座释放为滑动支座。拆除两台爬行架梁吊机，倒至7#墩拱顶钢梁上安装，7#墩对称全悬臂钢梁拼装。(8)6#、7#、8#墩吊索塔架安装。(9)随着钢梁向前伸展，相继进行第一次和第二次挂索张拉。(10)调整10#、9#、8#墩顶纵向、横向、竖向位移，7#、8#墩吊索塔架索力张拉配合，先实现7#-8#墩跨中主桁合龙。(11)调整4#、5#、6#墩顶纵向、横向、竖向位移，6#、7#墩吊索塔架索力张拉配合，实现6#-7#墩跨中主桁合龙。(12)依次完成7#-8#墩、6#-7#墩系杆合龙。(13)拼装主跨钢梁的同时，北侧架梁吊机③完成4#～0#墩剩余钢梁的安装。附图082：主桥钢桁梁安装步骤图；附图083：主桥2×84m连续钢梁安装步骤图;附图084：主桥钢梁安装墩旁托架结构图。3.2钢梁架设工艺要点3.2.1钢梁杆件提升线路⑴6#墩以北线路一：6#墩顶钢梁由水上来料，浮吊、架梁吊机直接起梁架设；线路二：4#墩旁设一座120t提升站，水上来料经提升站上桥，由桥面运输向两端供梁，边跨合龙后继续向6#以南供梁。⑵7#墩以南线路一：8#墩顶钢梁由水上来料，浮吊、架梁吊机直接起梁架设；线路二：10#墩旁设一座120t提升站，陆上来料经提升站上桥，由桥面运输向前端供梁，边跨合龙后继续向8#以北供梁。线路三：7#墩顶钢梁由水上来料，浮吊、架梁吊机直接起梁架设；之后利用钢桁拱安装一座提升站，水上来料经提升站上桥，由桥面运输向前端供梁。3.2.2钢梁安装原则⑴为保证钢梁架设过程中的抗倾覆稳定，6#、8#墩双悬臂架梁时，边跨方向架设进度应比中跨方向多出1～2个节间，以保证钢梁自平衡稳定安全。7#墩应对称架设。⑵膺架上拼装钢梁，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。⑶在膺架上拼装钢梁第一节间的纵梁时，在纵梁的悬臂端设置临时支点。⑷钢梁悬臂拼装时，临时支座的设置第一孔钢梁在膺架上安装时，4#(10#)墩上设临时固定支座，临时固定支座是在正式活动支座上加设止推垫板，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。6#、8#墩设计正式支座为活动支座，在悬臂拼装时过程中，应临时锁定为固定支座，待边跨合龙后再释放。7#墩顶正式支座为固定支座，不进行变换。⑸悬臂安装过程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，应在起顶前横向偏移调整到位。钢梁横向偏移调整前，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。钢梁纵移可利用顶落梁的高差或利用温差的办法进行。3.2.3钢梁安装要点⑴单杆件拼装时，为保证拼装拱度，需均匀打入孔眼总数的50%冲钉并上足25%～30%的高强度螺栓，稍拧紧后方能松钩。松钩后立即补足剩余孔眼的高强度螺栓，稍拧紧。按施拧工艺全部高强度螺栓逐一初拧和终拧，高强度螺栓终拧经检查合格后，用相应油漆作标志。将冲钉分次换成高强度螺栓，一次卸下的冲钉数量，最多不超过冲钉总数的20%。全部冲钉换成高强度螺栓后，按工艺标准进行初拧和终拧，高强度螺栓终拧经检查合格后，用相应油漆作标志。高强度螺栓施拧顺序应从栓群中心向四周进行。⑵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节间，即正在栓合的节点与正在拼装的节点距离为两个节间。吊机移动前，必须经过值班工程师签证。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不能落后于拼装进度三个节间。当进入封锁阶段后不能落后于拼装进度二个节间(24m)。妨碍主桁栓合的交叉型平纵联杆件，可暂拔移，主桁栓合完毕立即复位，但两交叉连接杆件，不得同时拔移，以保持支撑作用。⑶主桁下弦拼装距墩顶最后一个节间时，中桁杆件尽快拼装到墩顶，单桁闭合成稳定结构，但不搁置，与支点保持2～3cm间隙，立即拼装两边桁及其他杆件。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3个节间，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拧完毕。⑷架梁爬行吊机在钢梁上弦每隔12m移动一次，吊机前轮中心与节点中心的距离应按施工要求办理。⑸钢梁悬臂安装时节点挠度及中线的测量，要求每安装一个大节间，各节点测一次挠度，并与计算值对比，测一次中线，判断钢梁制造和安装质量，决定锚孔坡度，使钢梁到达前方支点时，具备足够梁底净高，对下步钢梁横移及起顶设备布置提供参考。加强对各墩支点位移和重要杆件应力测定，及时进行分析对比。主桁拱合龙时应测定相关杆件应力，及时掌握合龙过程杆件应力状况，检验结构特征。⑹悬臂安装过程中钢梁重量由正式支座承担，起顶位置设置临时支垫保险。钢梁调整时，正式支座作为保险支座。⑺悬臂安装时，前方墩顶支座高程，应由最大悬臂挠度和工厂制造拱度、锚孔梁坡度及墩顶设备高度等因素确定。临时支座应布置良好的竖向、纵横向调节设备，充分考虑支座在温度、风力、静、动力作用下的稳定性。支承于临时支座（工钢束、钢垫块、钢轨束等）的主要受力支点，应考虑钢梁转角产生的偏心反力对支座和钢梁节点的影响。附图085：主桥钢梁节间拼装顺序图。3.2.4桥面系安装要点整体钢桥面板是正交异性板的钢桥面板和主桁的下弦杆用焊接连接在一起，桥面板参与弦杆受力的板桁组合结构。6#、7#、8#主墩顶4个节间桥面板通过一台350t全回转吊船或一台200t桅杆吊船辅助安装。其余桥面板从4#、7#、10#墩提升站提升安装。钢梁桥面板工地焊缝以纵、横向焊缝为主，采取单面焊双面成型工艺保证焊缝质量。3.3墩顶布置及梁体顶落、纵横移3.3.1指导思想墩顶布置是调整钢梁几何状态的重要手段，在钢梁架设过程中起着至关重要的作用。墩顶布置是以跨中合龙前的状态为主要工况进行设计的，包括两项内容：钢梁临时支点的设计、位移调整系统的设计。跨中合龙时，为了消除钢梁挠度及转角影响，将悬臂端“顶平”。支点的起顶仅在主桁节点下设千斤顶，采用以节点为单位的供油系统，并控制三桁间各节点的相对高差不超过20mm。位移调整系统，则是在钢梁的起顶点下布置千斤顶及垫座。千斤顶分为竖向千斤顶及水平千斤顶，需要对钢梁位置进行调整时，先起顶竖向千斤顶将钢梁顶起，再启动水平千斤顶顶动竖向千斤顶，往需要的方向移动，竖向千斤顶下面布置有四氟滑板滑动面。当仅需进行顶落梁操作而不进行纵横移操作时，不得在竖向千斤顶下布置四氟滑板滑动面。3.3.2墩顶布置墩顶钢梁起顶位置依次布置千斤顶、垫座(带水平顶反力座)、钢垫块、分配梁等。千斤顶设置根据支撑需要确定，竖向顶多用1000t、500t顶，水平顶多用200t顶。附图086：主桥边墩墩顶布置图；附图087：主桥主墩墩顶布置图。3.3.3操作注意事项⑴墩顶布置操作注意事项①顶落梁、纵横移工作必须在各大节点、上下平联、断面联结系等处螺栓全部终拧，有了充分的横向刚度以后方可进行，以防产生弯折线。②在进行顶落梁、纵横移操作时，必须确保塔吊与钢梁及吊索塔架解除连接。③工钢组、钢垫块、千斤顶等布置符合设计要求，工钢组及钢垫块应平整，尤其是滑板上下的不平整度控制在1mm以内，④各层钢垫块、千斤顶、钢垫板、钢垫梁及工钢组之间均应加垫3mm后的石棉板，以防止出现打滑现象，钢垫块干净整洁时，也可间隔加垫石棉板。⑤钢垫板与四氟乙烯板、不锈钢板接触面要除锈；不锈钢板与四氟板安装前应用棉纱将灰尘擦净，滑动面涂黄油或二硫化钼作为润滑剂；上层钢垫板安装后将滑动面用塑料布包好，防止灰尘进入滑动面而增加摩阻力。⑥应选用相对较好的钢垫块，尽量选择实心的、表面平整(表面机加工刨过的更好)，如果实在存在不平整现象，在层内也应用石棉纸调平。⑵顶落梁注意事项①顶落梁使用的油压千斤顶，必须带顶部球形支承垫及保险垫块，每个桥墩上共同作用的多台千斤顶必须选用同一型号，用油管并联。油压千斤顶、油泵、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、压力表一并配套校正，并注意定期检查。②顶落梁中，上支承面及各垫层间应放置石棉板防滑材料，垫座中心应与千斤顶中心轴重合。③顶落梁施工应按设计文件办理，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。④顶落梁时在正式支座顶进行抄垫，将正式支座作为保险支垛。同时在千斤顶起顶