连续梁拱拱肋安装方案

镇江京杭运河特大桥连续梁钢管拱钢管拱施工方案编制：复核：批审：中铁大桥(郑州)工程机械有限公司2010年04月镇江京杭运河特大桥钢管拱安装施工方案中铁大桥（郑州）工程机械有限公司1第一章工程概况一、编制依据1.中铁第四勘察设计院设计的镇江京杭运河特大桥施工图；2.《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）；3.《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）；4.《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB/T8923-88)5.《桥梁用结构钢》(GB/T714-2008)6.《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；7.《铁路工程施工安全技术规程》（TB10401.1-2003）；8.中交一公局拱肋加工实际分段图二、钢管拱结构概况镇江京杭运河特大桥主跨位于镇江丹徒区辛丰镇境内，京杭大运河主要为航运与灌溉的河道，现状航道等级为Ⅳ级，规划航道等级Ⅲ级，通航净空为90m×7.5m。京杭大运河与长江相连，也是太湖流域主要的排洪河道，桥位处河道弯曲，高速铁路与河道主流交角45º。桥墩为钢筋混凝土圆端形实心桥墩，主墩高9m、15m。京杭运河特大桥上部结构为（90+180+90）m的预应力混凝土连续梁与钢管混凝土拱组合结构。主梁为预应力混凝土结构，采用单箱双室变高度箱形截面，跨中及边支点处梁高4.5m，中支点处梁高10.0m，梁底按圆曲线变化。箱梁顶宽14.2m，箱梁于各吊杆处共设18道吊点横梁，。主梁设纵向、横向和竖向三向预应力。纵向钢索均采用两端张拉，管道均采用抽真空压浆。拱肋计算跨度L=180.0m，拱肋为钢管混凝土结构，采用等高度哑铃形截面，截面高度3.1m。拱肋弦管及缀板内填充微膨胀混凝土。两榀拱肋间镇江京杭运河特大桥钢管拱安装施工方案中铁大桥（郑州）工程机械有限公司2横向中心距11.9m。拱肋钢管在工厂制作加工后，运至现场拼装。两榀拱肋之间共设9道横撑。吊杆顺桥向间距9m，全桥共设18组双吊杆。吊杆采用PES(FD)7-61型低应力防腐拉索（平行钢丝束），外套复合不锈钢管，配套使用LZM7-61型冷铸镦头锚。第二章施工部署一、总体施工方案本桥钢管拱安装总体施工方案为：采用钢管及型钢搭建临时支架，用汽车吊将钢管拱拱肋逐段吊装到支架上进行焊接拼装。钢管拱拱肋、横撑及其它配件由汽车吊吊放至连续梁桥面上，在桥面上设置一台运输车，负责钢管拱各节段的运输；用汽车吊机安装拱肋及横撑时，运输车将节段件，运至汽车吊旁后，由汽车吊将拱肋逐段吊装到梁面钢管支架上，吊装拱肋时遵循左右对称、前后对称的原则，最大不平衡安装不超过两个吊装节段。为了满足工期的要求，两跨拱同时从两端往中间施工，因此节段运输也将按吊装顺序进行。拱肋安装按照如下步骤进行：①确定架拱支架在梁面上的具体位置与桥面预留钢筋连接并浇注混凝土基础→②安装架拱支架及支架连接系→③架拱支架检查验收合格后，进行拱肋节段及横撑的安装，边安装边调整线形→⑤两侧拱肋对称安装（预留合拢段）→⑥安装合拢段→⑦安装横撑→⑧整体焊接。二、施工安排1、施工组织机构根据施工安排，现场成立生产安全、质量控制、技术服务、支架拼装、钢管拱吊杆、钢管拱焊接、吊杆张拉、物资设备、后勤保障等施工小组，镇江京杭运河特大桥钢管拱安装施工方案中铁大桥（郑州）工程机械有限公司3对钢管拱的施工进行全方位的管理。（施工组织机构图如下）钢管拱施工组织机构图2、主要施工设备钢管拱施工期间投入的主要机具设备如下：钢管拱施工主要机具设备需用数量表序号设备名称规格型号或功率单位数量备注1浦元汽车吊机80t台2部分节段吊装2GROVE轮胎起重机50t台2部分节段吊装生产安全检查组执行总指挥：副指挥：总工程师：技术咨询：京沪高速铁路土建工程五标段镇江京杭运河特大桥钢管拱施工总指挥：现场指挥：质量控制检查组技术服务与检查监督组钢管拱支架拼装组钢管拱节段吊装组钢管拱线型监控组钢管拱节段接头焊接组物质设备保障供应组后勤保障服务组副指挥：（项目总工）拱肋砼泵送顶升施工组吊杆安装张拉施工组钢管拱涂装施工组镇江京杭运河特大桥钢管拱安装施工方案中铁大桥（郑州）工程机械有限公司43汽车吊机25台1支架配件吊装4长箱平板车15t台2钢管拱节段吊装运输5手动螺旋千斤顶50t台8钢管拱标高调整6电焊机BX50台20支架及钢管拱节段焊接7氧割炬G01-100台4支架及钢管拱节段施工8导链5t台2钢管拱节段吊装施工9导链2t台2钢管拱节段吊装施工10手提砂轮切割机100～120mm台2钢结构切割11电动磨光机100～180m/m台2焊缝打磨12TOPCON全站仪332N台1测量控制13苏一光水平仪DSZ-2台2测量控制3、施工劳动力安排根据钢管拱的施工方案，在钢管拱施工投入的主要工种有装吊工、电焊工、电工、汽车吊司机、测量工、试验工、混凝土工等人员，其劳动力安排如下：钢管拱施工主要劳动力需用数量表序号工种名称单位数量备注1管理人员人8含现场领导2装吊工人123铆工人54电焊工人155电工人26木工人27砼工人28试验工人2镇江京杭运河特大桥钢管拱安装施工方案中铁大桥（郑州）工程机械有限公司59操作工人210测量工人5技术需2人11司机人312值班技术员人313专职安全员人114专职质检员人115资料员人116后勤服务员人6含守卫合计人70第三章钢管拱施工方案一、方案概述1、架拱支架根据设计图纸钢管拱安装采用支架法进行安装，我们拟采用由钢管桩、型钢组拼成支架，与连续梁梁面上的挡碴墙预埋钢筋连结牢固并浇注混凝土基础，支架顶面安装分配梁及拱肋调整设施，形成上层操作平台，以方便拱肋拼装。架拱支架布置见“钢管拱拼装支架总体布置图”，为确保支架的稳定，采用型钢组拼成桁架作为钢管桩立柱的纵、横向连接。2、钢管拱提升及运输钢管拱在工厂制造、预拼合格后，根据拼装施工进度需要，分节段运至现场，现场验收合格后，用汽车吊将拱肋节段或横撑杆件吊装至桥面运输车上，运输至安装位置，然后由架拱汽车吊机起吊拱节段安放在拼装支架上,并准确对位临时固定。3、钢管拱的安装及合拢钢管支架拼装完成并检收合格后方可进行钢管拱节段的吊装，吊装时由桥面运输车将吊装节段，运至汽车吊旁，由汽车吊将钢管拱节段吊至钢镇江京杭运河特大桥钢管拱安装施工方案中铁大桥（郑州）工程机械有限公司6管支架上，通过支架顶安放的50t手动千斤顶，将拱肋节段的水平位置和标高调整到施工设计值后，用胫板将该拱肋节段与上一节段临时焊接固定后，方可进行下一节段的安装，下一节段安装后对上一节段拱进行复测，线型合适即可永久焊接。钢管拱各节段的安装应对称进行，最大不平衡安装段不超过两个节段。二、施工流程钢管拱施工按以下施工流程进行：施工准备连续梁边跨足额配重连续梁施工收尾、阶段验收技术交底施工方案拟定、评审、上报钢管拱节段及横撑安装检查验收支架材料进场钢管拱支承支架搭设停靠位置及压重量准确支承支架拆除线型调整、接头包板焊接检查、校核、临时焊接钢管拱合拢节段及拱顶横撑安装钢管及缀板砼泵送顶升接头焊缝检查线型测量、包板验收合拢温度：15～20℃吊杆安装、张拉及调整结构调浇注拱脚二次砼支架杆件外运安全防护拱脚钢筋补齐、位置校核吊杆制作与进场拱肋及横撑节段进场验收配比设计、报批砼捣实、表面抹平检查校核密实度检测镇江京杭运河特大桥钢管拱安装施工方案中铁大桥（郑州）工程机械有限公司7三、施工准备1、支架搭建钢管拱单侧拱肋已在工厂分为19（不含拱脚节段）段完成加工，钢管拱钢结构全重约650t，分为38节拱肋，9节横撑及其它配件，拱肋最长节段为12.497m，吊重小于18.5t，横撑不分节，每段横撑长8.9m，重11.569t。根据计算及分段图，架拱支架共设36根立柱，其中1～3和1’～3’钢管节段处立柱采用Φ820×8mm的螺旋钢管，其它立柱采用Φ1020×10mm的螺旋钢管，管钢质材为A3钢。为确保钢管支架的稳定，钢管之间采用[16a槽钢、[8槽钢和L50×4mm角钢制做成桁架进行连接。钢管支架立柱最短为5.42m，最高为33.857m，20m以下的钢管立柱纵、横方向各连一道桁架，20m以上的钢管立柱，纵、横方向各连两道桁架,并且在两道桁架之间安装钢丝绳。钢管底采用δ=12mm的钢板封底，封底钢板上焊Φ12mm螺纹钢筋，[18a槽钢与桥面挡碴墙预留钢筋焊接，为确保在拆除钢管支架时不损伤挡碴墙预留钢筋，先在挡碴墙预留钢筋上焊上Φ12mm的圆钢，焊接长度不小于120mm，钢筋焊接完成后，浇注C30混凝土基础，正方形基础尺寸长宽1.3m，厚0.3m。为确保立柱封底钢板下的混凝土密实，在钢板中间开设400*400mm的振捣孔。混凝土基础施工完成后，立支架钢管，钢管在工厂按图定长加工，整体吊装到位，与封底钢板满焊连接后，在3、4、5号钢管立柱中灌3～4m的砂子，以降低重心高度。钢管立柱之柱的连接桁架在地面拼结完成，钢管和桁架均采用50t汽车吊整体吊装，钢管立柱每两根安装到位后，立即安装连接桁架。（详见附后的钢管拱拼装支架结构布置设计图）钢管支架搭建完成后，由项目部组织并邀请局指、现场监理共同对支镇江京杭运河特大桥钢管拱安装施工方案中铁大桥（郑州）工程机械有限公司8架进行验收，验收合格后方可进行钢管拱的安装。2、钢管拱节段进场验收根据设计变更图纸，钢管拱主拱肋钢管采用以折代曲，拟合设计轴拱线的方案。制作时以折代曲，折焊成弧线。为了保证钢拱组装时成型线条流畅光滑，工地架设尺寸到位，拱肋在工厂制做时必须采用专用胎架以防止拱肋的扭曲。并需要进行试拼。钢管出厂时生产厂家必须提供出厂合格证。钢管拱节段运至现场后，项目部汇同生产单位并邀请监理共同对钢管拱节段进行检查验收，检查主要包括两个方面：1）资料检查资料检查包括：钢管拱原材料的材质证明、焊缝的探伤报告、涂装材料的材质证明、生产厂家的钢管拱出厂合格证。2）实物检查实物检查包括：所有构件的数量、拱肋、横撑的断面尺寸，拱肋弧长、弦长，横撑长度，焊缝外观检查、拱肋注浆孔、出浆孔、吊杆孔尺寸、位置检查、涂装层外观检查以及瓦管、衬管等配件的检查。四、钢管拱节段吊装支架全部拼装完成并验收合格后，方可进行钢管拱的吊装。1、吊装顺序拱肋分段按照制作方案分为19节，拱肋最大吊装重量小于19t，横撑最大吊装重量小于12t，每段拱肋、横撑需焊吊耳，安装后割掉并打磨平整，拱肋及横撑安装按以下顺序进行。拱肋各节段及横撑安装顺序：B1节段→B2节段→C2节段→C1节段→D1节段→D2节段→E2节段→HC9横撑→E1节段→HC1横撑→F1节段→F2节段→G2节段→HC8横撑→G1节段→HC2横撑→H1节段→HC3横撑→H2镇江京杭运河特大桥钢管拱安装施工方案中铁大桥（郑州）工程机械有限公司9节段→HC7横撑→I2节段→I1节段→J1节段→HC4横撑→J2节段→HC6横撑→K合拢节段→HC5横撑。2、吊装设备的选择A1到F1、A2到F2以及横撑H1、H9的吊装利用50t吊机，其余节段用80t吊机。拱肋节段均为两台吊机吊装。3、吊装前的准备拱肋、横撑吊装前必须做好以下几点：1）汽车吊到位，并且工作状态良好。2）将拱肋节段和横撑按吊装顺序对称摆放于连续梁主跨两侧的桥面上，并留出4m宽的汽车通道。3）根据附后的汽车吊站位图在桥面确定吊机的站位点。4）根据拱肋节段和横撑重心位置，在拱肋和横撑上焊上吊耳，并确定吊装每节拱肋、横撑的起吊钢丝绳的长度，确保拱肋、横撑垂直起吊，不偏斜。5）钢管立柱顶的圆弧托板必须定位准确，安装牢固。6）用于调整拱肋标高的50t手摇螺旋千斤顶必须有效可靠。4、吊装方法所有准备工作完成并进行安全、质量、技术交底后，方可进行拱肋节段和横撑起吊作业。汽车吊由大型吊机吊上桥面，先将需要安装的钢管拱节段摆放到位，一般放到节段钢管拱安装位置的正下方。利用两台吊机吊装拱肋节段，一方面可以分散吊重，另一方面可以方便的调整拱肋位置。5、钢管拱顶合拢钢管拱合拢节段，在加工时预留5cm的富余量，在吊装合拢节段时，先在前一天的相同温度条件下，测量出合拢口的精确长度，然后对合拢节镇江京杭运河特大桥钢管拱安装施工方案中铁大桥（郑州）工程机械有限公司10进