悬臂拼装钢梁法施工方案

渝怀铁路钢桁梁架设施工方案(一)中铁第十三工程局悬臂拼装钢梁法施工方案一、施工总体方案根据设计图纸和现场踏勘的有关资料，本桥钢梁架设采用悬臂拼装法施工。经过分析和我们的成熟经验，我们选择了预拼锚梁悬臂拼装，此法还有三种方案可供选择：1、架设64米膺架梁64米锚梁（与墩相接的平衡梁），以墩为支点，64米平衡64米悬拼。2、架设32米膺架梁，悬拼32米锚梁，64米平衡64米悬拼。3、架设32米膺架梁，在墩前16米处设临时墩1座，以临时墩为支点，48米平衡悬拼。对这三种方案进行了比较，我们认为，1、2两种方案的优点是临时设施少，缺点是要拼拆64米钢梁，提升吊机要调向拆装三次，故工期长；第三种方案的临时工程量比较大，但临时支墩可与提升吊机及32米膺架梁平行施工，并可减少锚梁的拼拆长度，故工期短。因此，我们决定采用第三种方案（见下图）。预拼锚梁悬臂拼装法架梁的优点是：1、受桥址自然条件的制约小，可以选择适宜存梁和预拼的场地施工。2、拼梁设备可以一次性拼组，重复性利用，减少投入，缩短工期。渝怀铁路钢桁梁架设施工方案(一)中铁第十三工程局三种方案比选图3、钢梁拼装与墩台施工同步进行，占用场地少，施工进度快，质量高，效益好。二、施工方法及操作要点1、拼梁场预拼：对照预拼设计图，将节点板、拼接板、填板等小件在预拼场进行栓接。首先进行冲钉定位，然后用一部分拼装螺栓夹紧钣束，冲钉间隔成三角形布置，其数量约为栓孔数的20%~30%。预拼主要包括：（1）弦杆预拼：将弦杆一端的大节点板和弦杆中部的竖杆节点板连上，用拼装螺栓夹紧板层，打上总数30%的冲钉。空腹式梁上吊机杆件运送车钢梁临时连接板锚梁分配梁枕木六四梁临时膺架渝怀铁路钢桁梁架设施工方案(一)中铁第十三工程局（2）纵梁的预拼：将两片纵梁单片连在一起，并连上与横梁间的连接板。（3）上下平联及横联的预拼：将单独的杆件连接成一组上下平联或横联整体，并连接好与各部位拼装的连接板。各种部位预拼完成后，卸下桥上拼装的冲钉；对预拼已终拧的高强螺栓作终拧标记，标出桥上拼装部位、高强螺栓的长度及部件起吊重心，然后按照桥上拼梁顺序将拼好的部件通过运料平车倒至吊位处。2、杆件倒运及吊装（1）为了保证施工安全和拼梁的顺利，在杆件的运输和吊装时应针对不同的杆件采取不同的方法。杆件从堆放场用车运到预拼场，在预拼场吊装时，一般杆件要平装平放；预拼好的部件由运料平车运至吊位处待用。（2）上弦杆吊装：两根钢丝绳捆扎，水平吊装，两翼缘垂直，大节点板竖直向下。（3）下弦杆吊装：两根钢丝绳捆扎，水平吊装，两翼缘板垂直，大节点板竖直向上。（4）斜杆吊装：一根千斤绳捆扎位置靠近上端，与水平线成60º夹角，下端系上保险钢丝绳，两翼缘与水平垂直。（5）竖杆吊装：上端用两根钢丝绳捆扎，下端系上保险钢丝绳，杆件垂直起吊。（6）纵梁吊装：四根钢丝绳捆扎或栓住防爬角钢孔眼，水平吊装。渝怀铁路钢桁梁架设施工方案(一)中铁第十三工程局（7）横梁吊装：两根钢丝绳捆扎，水平起吊，中间竖板要垂直。（8）上下平联吊装：四根钢丝绳，分别捆扎节点周围四肢杆件，水平吊装。（9）横联吊装：两根钢丝绳，捆扎下两肢栓绕上两肢，竖直吊装。3、架设锚梁（1）利用提升吊机将预拼好的锚梁杆件按先拼底盘、再拼两侧主桁、最后拼上部结构的顺序拼装，并在锚梁的上弦杆里拼装梁上吊机的轨道。32米膺架梁示意图（2）将梁移至正确为止，用梁上吊机向墩方向拼２个节间后，将锚梁配重。（3）为增加悬拼钢梁的稳定性，采取加配重的方法，安全系数取1.3。4、拼组梁上吊机分配梁六四梁临时膺架渝怀铁路钢桁梁架设施工方案(一)中铁第十三工程局32米锚梁拼完后，利用提升吊机拼组梁上吊机，梁上吊机是用动臂吊机改组而成，由固定式改为行走式。拼组梁上吊机详见下图：梁上吊机图5、搭设临时支座临时支座为钢结构，其搭设高度要满足以下要求：H≥H1+F+H2式中：H1------------悬臂前端墩顶标高F-------------悬臂孔挠度值H2------------预留放入千斤顶的高度6、托架的设置：在高墩架设钢梁前，要在墩旁预埋杆件，架设支架。根据挠度和拱度控制计算，初步设计支架支撑高度为2米。详见图。架设过程中为保证桥墩安全性，采用连续等效配重，配重采用砂袋。渝怀铁路钢桁梁架设施工方案(一)中铁第十三工程局配重2.5托架托架设置7、拼架钢梁拼梁顺序的确定主要考虑以下因素：使主桁尽快形成闭合三角；杆件对称拼装；拼装杆件的挠度尽量小；运料方便；吊机的前轮停放位置合适。我们确定的拼梁顺序：梁上吊机定位→梁上运梁车运杆件→捆扎杆件→梁上吊机提升杆件→吊装杆件就位→打50%冲钉定位→上50%高强螺栓→拼装此吊位杆件→吊机向前吊位移动→对节点螺栓一次终拧→抽换50%冲钉。（１）弦杆安装：将杆件吊至拼装节点前方，稳住杆件，对准两节点板中心，用简易螺栓顶将节点板稍稍顶开，将弦杆插入，再用倒链将弦杆拉入就位，打入冲钉上足螺栓，拧紧固定。（２）斜杆安装：斜杆起吊后与水平线夹角约60º，吊到主桁中线位置，将下端插入下弦节点，对准一孔，在两侧对称打入一冲钉后旋转杆件。就位后，上部分冲钉及螺栓，待螺栓拧紧后方可松钩，再补充其余螺栓、冲钉。（３）竖杆安装：将竖杆垂直吊至主桁中线位置，将杆件插入下弦中部节点板处，就位对孔打入冲钉，装上并拧紧螺栓。（４）横梁安装：水平起吊后，将横梁由上前方插入到两主渝怀铁路钢桁梁架设施工方案(一)中铁第十三工程局桁内侧节点板中，要避免横梁的下翼缘碰到纵梁的连接板，而后将两侧节点板稍稍撬动，放入正位，上足冲钉及螺栓。（５）纵梁拼装：将已预拼好的两片纵梁，水平起吊，从上前方与横梁对位，避免碰撞，上足螺拴。（６）平联安装：将预拼好的平联部件，水平起吊，先在四个角各打入一个冲钉对位，然后上足螺栓。8、高强螺栓施工（１）扭矩的确定钢桁梁的高强螺栓施工，采用扭矩法。扭矩系数由现场试验确定，施工时的预拉力采用22t。（２）施拧工具：施拧用AC型定扭音响扳手和PID-ZX-150型定扭电动扳手；检查扳手采用指针读数盘式扭矩扳手。（３）扳手校定：首先校定检查扳手，其次校定施拧扳手，直至校定合格为止。（４）螺栓扭矩的检查：采用退扣转角法检查。9、钢梁拱度控制悬拼钢梁的挠度控制是在施工中自然形成的，为了得到要求的拱度，我们采取了以下措施：杆件对合后，用φ22.9冲钉按钉孔总数50%的上满，其余钉孔上螺栓；终拧紧跟拼梁（至多不超过一个节间），悬拼到前面的墩顶时，带终拧后再支撑。10、挠度控制为了使钢梁顺利到达前方的制作，在施工过程中尽量减少梁渝怀铁路钢桁梁架设施工方案(一)中铁第十三工程局上设备和施工人员，高强螺栓的终拧必须紧跟拼装，并随时进行测量，将实测值与理论值比较。11、纵、横向偏差控制开始拼装后，用经纬仪跟踪测量，当发现梁向下游侧偏移时，先拼上游的弦杆、斜杆和竖杆，这样可使偏移量减少，反之亦然。待钢梁架完后落梁、正梁时再纠正纵向偏差。12、落梁、正位利用千斤顶、导链滑车、滚杠等进行移梁和落梁。三联梁以联为单位逐一落下，做法是：将4台200T千斤顶置于中间两墩，4台100T千斤顶置于1联梁两端的墩上（千斤顶上要加垫麻袋防滑），在统一指挥下操作千斤顶同时起落，首先将梁顶起，抽换临时支座，将桥梁支座用螺栓与梁连在一起，然后在支座下放滚杠，用千斤顶和导链滑车即可纵、横向移梁。梁到位后，将梁顶起，抽出滚杠，将支座精确就位。渝怀铁路钢桁梁架设施工方案(一)中铁第十三工程局三、工工艺框图预拼锚梁悬臂拼装法架梁施工工艺框图施工准备拼组提升塔架膺架施工架设锚梁、拼组梁上吊机钢梁预拼搭设临时支座将杆件运至梁上吊机下吊机吊装、拼装杆件拼装钢梁钢梁拱度、挠度调整螺栓初拧、终拧螺栓检查不合格合格安装墩顶支座、拆除锚梁渝怀铁路钢桁梁架设施工方案(一)中铁第十三工程局落梁正位四、施工机具和检测设备本桥采用的施工机具、检测设备详见下表施工机具、检测设备表序号名称规格数量用途1梁上吊机起重10吨12水上浮吊起重10吨1水上作业3运输船运输能力150吨1运送物资4提升吊机10吨1倒运杆件5汽车吊25吨1预拼钢梁6发电机120千瓦2拼装钢梁7液压千斤顶100吨4顶、落梁8液压千斤顶200吨4顶、落梁9简易螺旋顶10顶节点板10对讲机6架梁用11潜水泵6吋1012定扭电动扳手回PID-ZX-150413AC音响扳手28-76kg.m614读数盘扭矩扳手100kg.m215解放客货车2.5吨1运输材料16交流电焊机217氧焊设备218汽车吊40吨119300t倒链滑车120200t倒链滑车1架两用21100t倒链滑车122手动倒链10吨1023全站仪1渝怀铁路钢桁梁架设施工方案(一)中铁第十三工程局24J2经纬仪225自动安平水准仪3五、劳动力组织预拼锚梁悬臂拼装法架梁劳力组织详见下表劳动力组织表序号工种项目人数作业内容使用机具1现场指挥2负责现场管理2工程师2现场技术指导3清点、清洗杆件4整理钢梁杆件钢丝刷4预拼工4负责预拼扳手5吊车司机66杆件运输工8负责杆件运、吊车、船7拼装工6打冲钉、上螺栓8施拧工6高强螺栓施拧9检查组3扳手、螺栓检查10测量工3放样、检查测量仪器11起重工8操纵千斤顶12电工2负责施工用电13现场调度114合计55