沈北特大桥-钢混结合梁施工方案

哈尔滨至大连铁路客运专线沈北特大桥钢-混结合梁施工方案编制：审核：批准：中国建筑第六工程局哈大客运专线TJ－2标段项目经理部2008年9月1日中建六局哈大项目部沈北特大桥钢-混结合梁施工方案-1-沈北特大桥钢-混结合梁施工方案1编制依据1.1国家、铁道部和辽宁省的有关政策、法规和条例、规定；1.2《铁路混凝土工程施工质量验收》铁建设[2005]160号1.3《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号1.4《铁路混凝土工程施工技术指南》经规标准[2005]1101.5《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》经规标准[2005]1101.6《铁路钢桥制造规范》铁建函[1998]253号1.7新建铁路哈尔滨至大连客运专线TJ-2标段沈北特大桥施工图纸及沈北特大格实施性施工组织设计。2工程概况2.1工程概况沈北特大桥位于辽宁省沈阳市最北端，处于沈阳枢纽的北端，主要跨越107国道、203国道、万泉河等，桥梁全长23924.54m，其中非标准的中小跨采用钢混结合梁。2.2设计概述沈北特大桥(中建六局)设计有三孔钢混结合梁。第112孔，1—18.18m，位于直线上，按照平分中矢布置,墩高9.5m；第164孔，1—18.74m，位于Ｒ=8000ｍ的曲线上，按照平分中矢布置，墩高6.5m；第319孔，1—18.15m，位于Ｒ=8000ｍ的曲线上，按照平分中矢布置，墩高11.5m。三孔钢混结合梁桥址处为基本农田（玉米地），地势平坦。钢梁的主梁、横隔板、加劲肋均采用Q370qE级桥梁钢。三孔钢混结合梁均为单箱双室截面，边腹板倾斜设置，中腹板竖直设置，每隔4m左右设置一道横隔板，横隔板设有过人孔。钢梁平均重110t，梁高3m。钢混梁混凝土桥面板宽12.0m，C50无收缩砼，厚40～32.3cm；悬臂板为直线线形变化，钢梁底板宽5.84m，底板砼为C30纤维混凝土。根据设计，对于跨度大于21m的钢梁设预拱度，本桥三联钢梁均不考虑预拱。3施工总体方案钢混结合梁钢箱梁部分采用工厂化制作,运至工地现场后在各个桥位加工拼装,采用吊车整孔吊装架设,吊车采用2台250吨履带吊。桥面翼缘板采用悬挑托架法施工，桥面板混凝土一次现浇成型。4施工方法及操作要点中建六局哈大项目部沈北特大桥钢-混结合梁施工方案-2-4.1施工工艺流程施工工艺流程《钢混结合梁施工工艺流程图》。钢混结合梁施工工艺流程图底板及单侧横隔板组装组焊胎架搭设检查运输至施工现场钢箱梁零件厂内制作施工准备支座安装整孔梁探伤另一侧腹板组装另一侧横隔板组边腹板与中腹板组装养护混凝土浇筑绑扎钢筋、埋设预埋件模板安装钢箱梁架设试块制作测量放样中建六局哈大项目部沈北特大桥钢-混结合梁施工方案-3-4.2钢箱梁部分制作方案由于整桥发运运输尺寸超限，整体组拼需要在现场进行。厂内制造和工地组拼工作界面划分如下：4.2.1钢箱梁零件厂内制造包括以下内容：1所有零件的下料及坡口加工；2隔板单元组焊；3中腹板单元组焊（含水平加劲肋及竖向加劲肋）；4边腹板单元组焊（含水平加劲肋及竖向加劲肋）；5底板长度接料及制孔；4.2.2现场组拼1底板宽度接料及二次切头。2底板纵肋组焊。3整体组焊。4边腹板水平加劲肋嵌补段组焊。5底板剪力钉组焊。6翼缘板剪力钉焊接。7表面处理及涂装。4.3钢箱梁部分制造工艺4.3.1厂内单元件制造1腹板单元制造要点：采用精密火焰切割下料，预留焊接收缩量，腹板预留适当的预拱度，用于抵消T型单元非对称焊接时产生的挠度，下料后用赶板机校平保证钢板的平整度，并消除残余应力。组装时要保证肋板间距尺寸。2隔板单元制造要点：隔板采用数控精密切割后加工边缘的工艺方案，确保外形尺寸精度，选择合理的切割顺序，一定要保证各部尺寸精度；襟板分成对称的两部分分别压弯成形，采用CO2气体保护焊，应注意对称施焊，控制变形。襟板对接处的焊缝熔透焊接，焊后打磨匀顺。3底板单元制造要点：底板单元厂内在宽度方向上制成两块，分别完成长度接料、边缘坡口加工、支座孔、泻水孔钻制工作，制孔时以接宽焊缝坡口边缘为基准。并注意焊缝应按标准错开。孔群宽度方向预留6mm焊接收缩量，长度方向按0.5mm/m预留焊接收缩量。中建六局哈大项目部沈北特大桥钢-混结合梁施工方案-4-4.3.2施工现场组拼1底板接宽2整体组焊整体组装在专用组焊胎架上进行，为了保证焊接后不发生下挠，胎架应预留一定的上拱度，预拱度最大值取跨度的（0.3～0.4）/1000。由于结合梁为单箱双室结构，组装时要特别注意组装焊接顺序，中间隔板与底板磨光顶紧处要采取有效措施保证顶紧处满足桥规要求。结合梁组装流程如下：1)一侧横隔板与底板焊接2)一侧边腹板、中腹板与横隔板焊接中建六局哈大项目部沈北特大桥钢-混结合梁施工方案-5-3)焊接另一侧横隔板4)焊接另一侧腹板与端隔板4.4防腐涂装4.4.1钢箱梁应进行严格的防腐、防锈体系。防腐体系采用TB/T1527-2004，箱梁内表面采用第五套涂装体系，箱梁外露部分采用第七套涂装体系，采用旭氟龙氟碳体系。为增强结合力，上翼缘顶面、底板内表面及传剪器均不涂装，在灌注混凝土前应清除上翼缘的杂物及锈皮。4.4.2涂装前钢件表面的污泥、油垢、铁锈等必须清除干净，钢件表面除锈及粗糙度必须符合铁道部现行《铁路钢桥保护涂装》（TB/T1527）和铁道部颁布的有关客运专线铁路钢桥保护涂装技术条件的有关规定及设计要求。1钢梁涂装体系干膜最小总厚度必须符合设计要求，每一涂层干膜平均厚度不得小于设计要求厚度，最小厚度不应小于设计厚度的90％，高强度螺栓连接部位涂装必须符合设计要求。2钢梁涂装涂层表面应平整光滑，颜色均匀，无漏底、漏涂、起泡、气孔、裂缝、剥落、划伤及咬底等缺陷，手工涂刷应无明显添痕，在任何1m2范围内，橘皮、起皱、针孔、流挂小于3cm×3cm面积的缺陷不得超过2处，小面积刷痕不得超过4处，涂料颗粒和尘微粒所占涂装面积不得超过10％。4.5钢箱梁运输中建六局哈大项目部沈北特大桥钢-混结合梁施工方案-6-结合梁钢箱梁采用平板挂车分块运至工地现场，桥址下就地加工拼装。4.6钢箱梁的安装4.6.1吊车选型根据现场的实际条件、需要起吊重量及吊车的技术参数选择起吊设备进行吊装。针对沈北特大桥的施工难度及结构特点，通过现场的实际勘测情况，经过多次方案论证，确定采用吊车吊装的施工方案。确定用2台250t履带式吊车进行钢箱梁吊装架设，每个支腿下的地基处理面积为20m2,深度为1m。吊车的作业场地以及运梁车的路线要碾压平整并夯实,并准备足够量的配重块。4.6.2辅助扁担梁设计扁担梁通过结构设计计算后投入使用；根据梁体重量以及起吊过程中钢丝绳的角度，采用箱形扁担梁。4.6.3钢丝绳的确立每片梁用2根钢丝绳吊装，考虑辅助扁担梁、钢丝绳等附加荷载10t，最大起重重量为130t。4.6.4钢箱梁起吊1起吊点设立：根据钢箱梁的结构特点，钢箱梁是一个上开口的槽形结构，抗扭刚度较弱。为保证其抗扭不变形，吊梁点设置在梁端部横隔板的加强处，并配备扁担梁使其在吊装过程中始终受竖向力.2汽车吊分别站位于两墩旁，选择9米作业半径。3当钢梁运到吊车一侧时，起重工开始分别拴绳扣，吊车收绳使钢丝绳稍微吃上力，同时保持吊钩始终与钢梁中心垂直。4两台吊车开始同时起吊，使钢梁稍微离开加工平台一段距离，并保持一段时间，观察吊车支腿有无变化，若无变化则可以匀速起吊。当起升高度超过墩高0.5米方可开始回旋就位。5当确定墩顶上没有异物，同时在指挥人员下达命令后方可落钩，梁段落下支稳找正后才可完全摘钩。4.7钢箱梁桥面板施工混凝土桥面板通过剪力钉与钢箱梁形成组合结构，起着共同受力的作用，施工时必需高度重视。4.7.1模板支立中建六局哈大项目部沈北特大桥钢-混结合梁施工方案-7-模板分部分，一部分为外模板，用于翼缘板，翼缘板部分模板采用角钢托架上铺竹胶板；另一部分为钢箱梁箱室顶部，用于钢箱内顶板，采用钢管支撑，浇筑完成后，作业人员通过钢箱梁端部进人洞拆除模板及支架。在钢梁加工时将节点板栓接到钢梁上，钢梁架设完成后，在钢梁上安装模板托架，托架采用∠70×70×8角钢（双列），角架式设计，纵向1米/道共计19道；节点板采用16mm钢板焊接，节点板与钢梁腹板使用高强螺栓栓接，托架顶纵向用15cm×15cm方木，最后铺设10mm竹胶板作为底模。钢混梁翼缘板托架图4.7.2钢筋绑扎、预埋件安装钢筋连接采用双面搭接焊，在钢筋加工场下料成型，现场吊至底模上按设计位置绑扎4.7.3混凝土浇筑顶板采用C50无收缩混凝土，底板混凝土采用C30纤维混凝土，混凝土搅拌站拌合，罐车运输，泵车泵送入模，采用插入式振动棒振捣，由梁两端向中间一次浇筑完成，用草袋覆盖法养护。在底板C30纤维混凝土强度达到100%后才能施工桥面混凝土，混凝土与腹板、加劲肋相交处，就在桥面混凝土浇筑前严格按设计要求做好防水处理。在桥面混凝土的强度全部达到100%才能通过运架设备，并在施工结束后清除钢箱的施工附属物、杂物，并使底板混凝土表面洁净、干燥。4.8操作要点1钢梁架设之前，对墩台垫石顶高程、中线及每孔跨距进行复测，误差在允许范围402870574060002584BACD37°39°N170×70×8N370×70×8N270×70×8中建六局哈大项目部沈北特大桥钢-混结合梁施工方案-8-内方可架梁；同时，在墩台上设置水平标和中心标。2支座安装时，先将支承垫石顶面凿毛，并清除预留孔内的杂物和积水。3由于开口截面的刚度较差，钢梁在运输和安装过程中应轻吊轻放，支垫平衡，严防钢梁发生扭转、翘曲和侧倾，特别是吊装过程中，更要注意轻吊轻放，缓慢移动。4安装高强螺栓时，构件的磨擦面应干燥，严禁在雨中施工。施工用扭矩扳手，扳前必须校正。5高强螺栓初拧后须对每个螺栓用敲击法检查，然后按同样的方法复拧一次，最后终拧。初拧值定为终拧值的55%。初、终拧应在1天内完成。终拧完成后，按螺栓总数的5%，采用螺母退扣检查，当天拧好的螺栓应当全部补拧，超拧者应该更换。6横隔板与主梁的连接采用工地手工焊接，翼缘为单面坡口加垫块，隔板腹板采用双面坡口焊，焊缝做超声波探伤检查。7梁体中预埋件包括挡碴板、竖墙、支柱、端边墙钢筋、泄水管、伸缩缝预埋钢板等，不得遗漏。8混凝土掺加缓凝泵送剂，以达到混凝土初凝之前全部浇筑完成的要求。桥面板混凝土由两端向中间一次浇筑完成。9桥面板浇筑完成后及时覆盖养生，以防止表面产生收缩裂纹。5施工进度计划5.1每孔钢混结合梁进度计划1施工准备：30日历天2材料准备：40日历天3单元件拼装：20日历天4厂内预拼装：15日历天5厂内涂装：20日历天6现场拼装：30日历天7底板和桥面板砼施工：60日历天8现场补涂：10天5.2沈北特大桥钢混梁施工安排第112孔钢梁2008年9月8日进场拼装，计划10月8日吊梁上桥；第164孔钢梁2008年10月1日进场拼装，计划11月1日吊梁上桥第319孔钢梁2009年3月20日进场拼装，计划4月20日吊梁上桥中建六局哈大项目部沈北特大桥钢-混结合梁施工方案-9-6质量控制6.1建立质量管理组织机构建立和健全质量保证体系和质量控制机构，质量管理由项目经理负责，加强工程质量管理，强化质量责任制，从每道工序抓起，形成层层把关。确保分项工程质量，最终达到工程质量优质的目标。6.1.1建立以项目经理负责制的质量保证体系在项目经理部下以安全质量部为主，钢梁施工队设专职质检员，施工班组设兼职质检员，班组设QC小组，形成一个TQC管理网络，严格按ISO9000族质量手册和程序文件进行。实行五保证、四提高、三落实、二控制、一否决的管理体系，确保工程质量优质。1工程质量的五保证①思想保证：本着“始于教育”的原则，全面推行质量管理教育，树立全体职工的强烈质量意识。②组织保证：制定各部门、各岗位质量责任制，责任到人，分工负责，有条不紊。③技术保证：技术交底到职工心中，技术指导深入现场，对上岗职工实行岗前培训，对关键工序安排有经验和责任心强的人员负责，实行分级、分岗位挂牌施工。严格按规范和图纸施工。④创优保证：制定创优目标，计划措施，层层分解到工