108m钢桁梁跨京广铁路及G107国道施工方案

新建山西中南部铁路通道ZNTJ-13标项目部108米钢桁梁跨京广铁路、G107国道施工方案编制：审核：批准:中铁二十一局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-13标项目部二0一一年四月2一、工程概况1、项目简介山西中南部铁路通道正线跨南水北调及京广线特大桥由中铁二十一局集团第三工程有限公司承建，正线在DK666+698处与京广线以80度斜交；在DK666+744处与G107以80度斜交，G107交点里程为581+075。跨G107钢桁梁长109.5m，在G107处有14m净空，按照设计要求采用拖拉与支架结合架设法施工。此处施工从2011年5月开始，计划在2011年底完工。2、结构形式2.1主桁类型：主桁为无竖杆整体节点平行弦三角桁架下承式道砟桥面简支钢桁梁2.2桥面宽：主桁桁宽12.8m，挡咋墙内侧净宽8.5m。2.3主桁尺寸：计算跨度108m，全长109.5m，主桁中心距12.8m，节间长12m，桁高14.5m。具体结构如下图钢桁梁结构示意图二、施工方案1、编制依据《山西中南部铁路通道108m道砟桥面简支钢桁梁》（设计图）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）3设计左线设计中心线56#墩57#墩说明：本图除高程以米计，其它均以厘米计。10950950950防护棚架跨距1703350废弃线路1074.5749.786.34610.67632.5159.76994.7415802369.611928.2221520090035080.123110079.220京广铁路107国道83.75691.99591.98783.8681.4181.4885.36184.6784.8380.044#临时墩3#临时墩2#临时墩5#临时墩6#临时墩7#临时墩8#临时墩1#临时墩荒地107国道边坡2、施工总体方案首先对107国道进行改道，将107国道改至京广铁路侧空地处，在107国道侧钢桁梁设计位置下方，布置安装支架，在支架上安装部分钢桁梁；然后拆除部分安装支架，将107国道改回至原址，在107国道至京广铁路之间钢桁梁设计位置下方，布置安装支架和拖拉临时墩，在支架上安装部分钢桁梁，同时在京广铁路上方设置防护棚架，然后利用拖拉临时墩将已安装的钢梁向前拖拉，每拖拉一个节间后利用1#临时墩和57#墩之间拼装台座相应安装一个节间，使钢梁悬臂跨过京广铁路；同时在京广铁路和56#墩侧废弃铁路上设置6#临时墩以满足钢桁梁最大悬臂时的受力要求。继续拖拉一个节间、安装一个节间直至全部钢梁安装完毕，拆除所有临时墩和京广铁路防护棚架，完成安装工程。3、支架布置：临时墩总体布置如下图。4临时墩自下而上主要由三部分组成：摩擦桩（扩大）基础、钢管立柱、墩顶布置。4、施工场地平面布置1）进场道路钢梁杆件、架梁辅助结构、架梁设备均由平板汽车运输，通过当地公路网，与经新建或扩建的进场施工便道连接直达施工场地。进场道路及施工便道路面宽不少8米，并采取泥石结构，以保证雨天正常施工。2）钢梁预拼钢桁梁根据现场需要，需二件连在一起吊装时，需在预拼场地进行预拼。钢梁预拼场地要求铺装20～30cm厚混合碎石并平整压实的方法进行硬化处理及建立排水系统。三、钢梁架设步骤及关键工序1、钢梁架设前的准备工作1．1资料准备⑴主要技术资料①水文气象资料；②桥墩竣工里程、高程、中线、跨度等测量资料；③钢梁制造厂提供的杆件加工资料等。⑵编制施工细则①架梁工艺细则；②架梁施工技术安全细则。(3)复测资料钢梁架设前，应对所提供桥墩竣工资料进行复测并出具复测资料，其偏差在允许的范围内方可架梁。1．2107国道改道5设计左线说明：本图除高程以米计，其它均以厘米计。10950950950防护棚架跨距1703350废弃线路1074.5749.786.34610.67632.5159.76994.7415802369.611928.2221520090035080.123110079.220京广铁路107国道83.75691.99591.98783.8681.4181.4885.36184.6784.8380.044#临时墩3#临时墩2#临时墩5#临时墩6#临时墩7#临时墩8#临时墩1#临时墩荒地107国道边坡防护棚因为是跨107国道的施工，为满足施工要求，施工时采取将107国道临时改道的办法来进行。1．3京广铁路防护棚架的搭设因为是跨京广铁路的施工，为保证铁路运输安全和满足施工要求，施工时需在京广铁路上方搭设防护棚架。1．4拖拉滑道的设置根据设计方案上滑道可有三种方法设置：1）利用主桁下弦杆设置上滑道，由于主桁弦杆是拉压构件，能否满足拖拉时的受力要求需作详细计算并取得设计单位的同意方可实施。2）利用主桁下弦杆节点设置上滑道，由于主桁节点受压，能满足拖拉时的受力要求。但由于节点滑道为间断滑道，故需设置长下滑道配合方可使用。在各临时墩墩顶设置拖拉下滑道，根据上滑道设置情况设置相应的下滑道以满足钢梁拖拉的需要。在拖拉滑道之间用钢滚轴滑动拖拉或采用四氟板和不锈钢板进行滑动拖拉2、钢桁梁杆件进场、存放、预拼⑴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6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，油漆的缺损等进行详细检查登记造册。⑵杆件存放①杆件堆放场地应平整稳固，排水良好；②杆件底应与地面留有10～25cm的净空；③杆件支点应设于在自重作用下杆件不致产生永久变形处，同类杆件多层堆放不宜过高，各层间垫块应在同一垂直线上；④摩擦面拼接板应竖直存放，两板间应留有缝隙通风，节点板和小部件也应分类堆放整齐，便于选用；⑤吊装作业时，应防止碰撞钢梁杆件，不得损伤杆件边棱及焊缝，不得油污摩擦面；⑥为防止整体节点杆件在装卸、倒运、翻身过程中，因操作不当引起杆件变形，需有专门的吊具，严格执行操作细则。3、钢桁梁架设方法钢桁梁架设前，按设计图纸要求，将各临时支墩墩顶标高调整到位（含钢梁上拱度），并检查钢板结合面摩擦系数是否合格，然后按照下弦、横梁、纵联、下平纵联，腹杆，上弦、上平纵联、上横联的顺序逐节往前拼装，拼装时要尽快完成单节间三角形稳定结构，然后继续往前拼装。4、钢桁梁安装施工步骤钢桁梁安装时，按《山西中南部铁路通道108m道砟桥面简支钢桁梁安装架设方案图》步骤进行。5、钢梁架设工艺5.1、架设工艺要点钢梁安装要点7①捆吊：拴捆前检查由预拼场发来的杆件是否符合拼装顺序，拴捆时应注意杆件上标注的质量大小和重心位置。杆件用专用吊具拴捆、起吊。②对孔杆件起吊就位后对孔时，在栓孔基本重合的瞬间（相错在10mm以内）将小撬棍插入孔内拨正，然后微微起落吊钩，使杆件转动对合其它孔眼。系梁及拱肋先对近端孔眼，吊杆先对下端孔眼。对合系梁及拱肋时，可用扁铲式小撬棍引导，必要时用牵引器或导链滑车拉入节点板内。③穿入钉栓对好孔眼后，先在栓孔群四周打入四个定位冲钉，随即安装4～6个高强螺栓，确认板缝间无任何杂物时，即拧紧螺栓，同时安装其余栓孔的冲钉和螺栓。④杆件拼装时，为保证拼装拱度，需按孔眼总数的50%冲钉均匀分布打入和上足25%～30%的高强度螺栓，并作一般拧紧后方能松钩。松钩后立即补足剩余孔眼的高强度螺栓，并作一般拧紧。然后将这部分高强度螺栓按施拧工艺逐一循序初拧和终拧，终拧后的高强度螺栓检查合格后，用相应油漆作标志。第二步将冲钉换成高强度螺栓，并作一般拧紧。一次卸下的冲钉数量，最多不超过冲钉总数的20%。将全部冲钉换成高强度螺栓后，按工艺进行初拧和终拧，终拧后的螺栓检查合格后，同样用相应油漆作标志。螺栓施拧应从栓群中心向四周进行，以利板束压平及减少螺栓之间的相互影响。5.2、高强度螺栓施拧高强度螺栓施拧采用扭矩法施工，紧扣法检查。施工前进行工艺试验，测量扭矩系数、预拉力损失、温度与湿度对扭矩系数的影响，调整扭矩，确定施拧扭矩，紧扣检查扭矩，复验每批板间滑动摩擦系数等工作。(1)劳动力组织现场成立高栓管理技术组，具体施工人员尽量选用曾经参加过钢梁高栓施拧施工人员。(2)机具配备8一般拧紧采用臂长55cm的套筒扳手或开口扳手施工。M24高强度螺栓初拧采用PID-1000J型扭矩扳手施工。终拧：M24高强度螺栓采用PID-1500型扭矩扳手，不能使用电动扳手施拧的部份螺栓可用1000（N.m），2000（N.m）的带响扳手施工。M30高强度螺栓初拧采用PID-2000J型扭矩扳手施工。终拧：M30高强度螺栓采用PID-2000型扭矩扳手，不能使用电动扳手施拧的部份螺栓可用2000（N.m），2500（N.m）的带响扳手施工。(3)高强度螺栓验收及储存管理1)高强度螺栓质量复验：生产厂以批为单位，提供产品质量检验报告（含扭矩系数）及出厂合格证，施工现场根据《铁路桥涵工程质量检验评定标准》（TB10415-98）的规定，对高强度螺栓连接副，进行外形尺寸、形位公差、表面缺陷、螺纹参数、机械性能、螺纹脱炭、扭矩系数、标记与包装等检查和复验，并做好记录，不合格产品不得使用。2)高强度螺栓、螺母、垫圈按包装箱上注明的批号、规格分类保养，并做好防潮、防尘工作，下面以木板垫高通风，防止锈蚀和表面状况改变，入库后建立明细存表、发放登记表，加强管理。3)每个螺栓需经过外观检查,有严重庇病影响使用者，用肉眼和低倍放大镜检查发现有裂纹者，须予挑出，有轻微锈蚀者，可用钢丝刷刷除，有污垢者可用棉纱擦净，必要时用轻柴油洗净，然后用棉纱擦一遍并凉干，以免生锈。此项工作不宜提前太久,以免再度生锈。4)螺栓清理后，成套配好，每套为一个螺杆、一个螺母、二个垫圈。垫圈放置时将45°斜坡面贴近螺杆头和螺母支承面，螺母旋入几扣，并在每个螺栓端部注明其长度。5)库房按值班技术人员签字的领螺栓单据发料，螺栓要轻拿轻放，防止螺纹损坏。96)领用高强度螺栓，严格按节点图上实际需用规格、数量领取。(4)高强度螺栓施拧及检查1)施拧方法高强度螺栓施拧方法采用扭矩法施工，施工前做好施拧工艺性试验。其内容如下：高强度螺栓的扭矩系数；施拧扭矩及检查扭矩；温度与湿度对扭矩系数的影响试验；复合应力作用下屈服轴力和破坏轴力试验；板面滑动摩擦系数试验及群栓试验。高强度螺栓发运工地时，制造厂方应按国标分批提供产品质量检验报告书（含扭矩系数），工地按批号进行抽样复验。扭矩系数试验通过扭矩、轴力仪进行，该设备能同时提供施拧扭矩、轴力值，从而计算出扭矩系数。板面之间的摩擦系数是影响栓接强度的一个重要因素。架梁前在工地要对板面进行摩擦系数试验，满足f≥0.45才能架梁。试件随钢梁杆件发运到工地后，立即取一组进行复验，另一组在架梁前夕进行复验。摩擦系数试验通过万能试验机进行。2)施拧检查方法高强度螺栓施拧检查验收方法采用紧扣法检查及验收。3)高强度螺栓拧紧高强度螺栓拧紧分两步进行，即初拧和终拧。初拧值取终拧值的50%，初拧后对每个螺栓用敲击法进行检查，终拧采用扭矩法，采用电动扳手（不能用电动扳手的部位可用带响扳手）将初拧后的螺栓拧紧到终拧值，考虑到螺栓预拉力的损失及误差，实际使用扭矩，按设计预拉力提高10%确定。扭矩值按下式计算：10M=K·N·d式中：M—扭矩值（N·m）K—扭矩系数（按试验的数理统计值）N—螺栓的施工预拉力（KN）（设计预拉力的1.1倍）d—螺栓的公称直径（mm）上式扭矩系数值，随各种自然及人为因素的变化，跟踪取得试验资料作相应修改，做好各类螺栓在不同温度、湿度情况下的扭矩系数，施工过程中按工艺要求做好施工记录。4)高强度螺栓的施拧管理①初拧与终拧：初拧扭矩值为终拧扭矩值的50%，初拧完毕，逐一敲击检查，初拧时螺栓头用工具卡住防止转动，否则影响扭矩值而超拧。检查无漏后即进行终拧，终拧后螺栓端部涂上红色油漆标记。②施拧顺序：高强度螺栓施拧。无论使用电动扳手、表盘扳手或带响扳手，均从螺栓群中心向外扩展逐一拧紧，否则影响螺栓群的合格率。③对桥上施拧用的各种扳手进行编号建档，设专人管理。每日上桥前对各种使用扳手进行标定，下桥后进行复验，造册登记校正和复验记录，发现异常或误差