主桥拱肋拼装施工技术方案(3)

2018-12-04 16:37

载力钢管桩,每组拱肋本身钢管桩两根钢管桩间距位3.0m,每组端横梁钢管桩中两根钢管桩之间间距为4.0m,从支架顶以下0.5m开始设置横向平联,每隔4~8.0m设置平联,平联采用φ245mm×6mm的小钢管,同时各组钢管支架之间从桩顶以下0.5m内设置φ245×6钢管平联和φ194×5斜撑连接成整体来共同抵抗水平力。

⑵承重梁

每组钢管支架的承载力钢管顶经过桩顶牛腿系统处理后放置承重梁;桩顶牛腿系统为在桩顶设置牛腿钢板和承重钢板,其钢板为A3钢,厚度为20mm;根据每组钢管桩所承受的力把钢管桩承重梁分为2类,A类梁按承受3500KN力进行计算控制,采用6I56a,计算跨径为3.0m;B类梁按承受1500KN力进行计算控制,采用6I45a,计算跨径为4.0m。其中A类梁为拱肋本身承重桁架,B类梁为端横梁承重梁。

⑶砂桶和锲形块

承重梁上放置落架砂桶,每个落架采用双砂桶落架,落架砂桶采用钢板焊接制造,砂桶的高度根据每个拱肋支撑点进行调整总高度,砂桶共分为三类,第一类砂桶为内直径φ600mm的桶壁厚度为14mm钢板焊接的空心圆柱桶,钢板承受的应力为拉应力σ=145.3MPa,砂桶顶心外直径φ1=598mm桶壁厚度为14mm钢板焊接的圆柱桶,用于拱肋本身的落架,各支撑点根据其落架高度可以调整其总高度;第二类砂桶为内直径φ600mm的桶壁厚度为10mm总高度为400mm钢板焊接的空心圆柱桶,钢板承受的应力为拉应力σ=87.9MPa,砂桶顶心外直径φ1=598mm桶壁厚度为10mm总高度为400mm钢板焊接的空心圆柱桶,用端横梁的落架;第三类砂桶为内直径φ450mm的桶壁厚度为10mm总高度为300mm钢板焊接的空心圆柱桶,钢板承受的应力为拉应力σ=83.25Mpa,砂桶顶心外直径φ1=448mm桶壁厚度为10mm总高度为300mm钢板焊接的空心圆柱桶,用于横撑的落架;其构造见各自加工图。砂桶初始位置为受力最不利位置,在砂桶安装过程中,要注意砂桶内桶在外桶中位置,设计计算是按顶心深入砂桶内8cm进行计算控制,砂桶在安装时可以根据各支撑点其落架高度可以适当调整其总高度。砂桶上放置锲形块,锲形块采用10mm和8mm厚的钢板焊接加工,锲形块共有9类,其中1~7#锲形块用于拱肋本身的落架,其平面尺寸为160cm×60cm,顶面做成异形,能够与拱肋下缘完全吻合,在锲形块的两侧焊接两个

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拱肋侧向定位挡板,用于拱肋的定位,拱肋调节到位后把锲形块和拱肋焊接以固定拱肋,侧向挡板为30cm×30cm的三角形钢板架;8#锲形块用于端横梁的落架,是一块160cm×60cm带1.5%坡度的钢板,9#锲形块用于横撑的落架,其平面尺寸为40cm×40cm,也可以根据实际情况采用木锲。

6、边跨结构拼装

边跨所有结构均采用龙门吊起吊进行安装。安装顺序:三片拱肋均从拱脚向端横梁进行依序平行安装。详细见边跨拱肋施工流程图。

五、拱肋拼装龙门吊

拱肋起吊系统采用双龙门起吊系统,禅城岸采用甲型万能杆件组拼,顺德岸为桁架式双梁门式起重机,行走系统采用8台双轨电动平车组成,平车轮距为2.0m,行走轨道采用38kg/m的重轨。龙门轨道基础采用管桩基础(局部根据地形采用钻孔桩及钢管桩基础),管桩顺拱肋拼装方向之间距离为6m,横拱肋拼装方向为2m。

龙门吊的主要作用有两个,一是运载纵移拱肋节段到拱肋安装位置,二是垂直起吊横移拱肋节段就位并调整标高。

“龙门直接提升吊装”的起吊操作流程:轨道基础施工、安装龙门轨道、拼装龙门吊、拼装钢管支架→ 龙门吊试吊试验→ 龙门吊起吊拱肋等结构物→结构物缓速落放在支撑横梁上 → 完成拱肋起吊,进入调整拱肋轴线及高程工序→调整好拱轴线及高程后焊接或者栓接。

龙门吊技术参数: 禅城岸:

额定起重量:132t 设备自重:412t

龙门吊净高:36m;龙门总高度:40m 龙门吊净宽:44m;总宽:52m 最大工作风力:6级 顺德岸:

额定起重量:150t 设备自重:365t

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龙门吊净高:38m;

龙门吊净宽:44m;总宽:54m 最大工作风力:6级

六、轴线调整

根据设计图纸给出的拱轴线和拼装预拱度,计算出拱肋在拼装状态下各控制点坐标,包括拱肋天顶线的定位点坐标和楔形支承块的特征点坐标。拱肋提升到位后,安装支承块,用全站仪调整支承块至理论位置(预留2cm的调节高度)并与落架砂桶临时连接,在拱肋底面标出与支承块间的相对位置线并焊接前端限位挡板(预留1cm的调节空隙),缓慢落梁。在起吊系统不受力状态下,用全站仪通测拱肋天顶线各控制点坐标并测量控制断面的垂直度,根据实测垂直度和实测标高,计算出调整值后,将拱肋提空,依据调整值在支承块上加垫薄钢板调平拱肋。再次通测拱肋天顶线各控制点坐标和控制断面的垂直度,如此反复直至达到设计精度。然后在支承块上焊接侧面限位挡板(挡板与拱肋间预留0.5cm调节空隙)。

七、标高调整

按以上方法调整轴线后,拱肋标高已较接近设计值,如标高仍需调整,只需在支承块上表面加垫薄钢板就可达到精调的目的。达到精度后将支撑块与拱肋焊接固定。

轴线调整和标高调整没有严格的先后顺序,两者互有影响。现场操作时实际上是一个反复穿插的过程。

在上述调整过程中同时考虑制作误差使线型达到最理想状态。

另外,前一节段安装就位后,后一节段调整就位时不仅要考虑其设计位置,更重的是要尽量减小两个节段对拼缝的错台,对拼缝要尽可能平顺。拱轴线和高程调整好在拼缝处焊接固定。

安装时,不仅要控制好单片拱肋的位置,还要控制三片拱肋间的相对平面位置和相对高差。三片拱肋的安装进度尽量保持同步,同时要经常检查拱肋整体中轴线偏位。

八、拱肋对拼、焊接

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按焊接工艺和设计要求装配、焊接对拼缝,质检人员对每道焊缝的装配、除锈、焊缝外环、表面裂缝等工序进行严格的检查,并对焊缝进行无损探伤,合格率达100%后,再进行下一道工序。

勤测、勤量、勤比较、勤分析,在拱肋节段拼缝焊接的过程中要经常检查拱肋的线型,及时了解焊接变形对拱线型的影响。若线型不能满足设计要求,要及时停止焊接,查明原因,采取补救措施。

在施工拱肋对拼环缝时应尽量采用对称焊接方式,以减小焊接应力和焊接变形对拱肋线型的影响。

九、拱肋与拱座间的连接

主跨Z1与拱座采用销接,也即安装竖转铰,安装竖转铰时要进行试转,试转完成后进行Z1拱肋标高调整,到位后固定Z1,以好安装后续拱肋等。

完成边拱肋、拱肋横撑及端横梁拼接后即开始进行边拱肋B0与B1之间的连接。连接前应对拱肋线型、上转盘控制点坐标等进行多次测量,符合设计要求后才可施焊。

整个连接时间不要太长,而且三片拱肋间及中间拱肋、边拱间均应该采用平行对称焊接,以避免因不对称焊接造成转盘和拱肋间产生相对转动。连接完成之后要对拱肋线型、上转盘控制点坐标再进行全面测量。

十、三角段施工

三角段施工包括副拱肋安装,上、下立柱安装,三角段内系杆箱安装,三角段内桥面板主次横梁、次纵梁安装,以及三角段内人行道挑梁等结构件的安装,桥面灌注平衡重砼。用龙门吊对以上结构件进行安装定位和连接。

十一、质量保证措施

拱架拼装和拱肋组装质量的好坏,直接反映本工程或桥质量,在施工过程中必须对工程质量进行严格控制。

1、做好施工技术准备工作,不断优化施工设计方案,提高施工方案的可操作性、可靠性、使之更加经济合理。

2、严格按照施工技术规范和《东平大桥钢结构制造及验收技术规定》的有关要求进行施工与质量控制。

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3、适时向现场施工负责人、技术主管、分项主管、质检安全人员以及各施工人员、班组长和作业队人员进行设计图纸、施工方案、施工工艺、质量标准、技术措施以及操作过程等方面的技术交底。

4、着重抓好测量的精度控制和复核工作,在现有测量组的基础上增加测量人员,经过充分研究制定最佳测量方案,确保拱肋的线型符合设计要求,施工放样及复测要反复进行,为确保万无一失,必要时请监理及监控方核对。

5、尽早完成头焊接工艺试验,选择最佳焊接顺序,确保焊接变形及焊接残余应力最小。

6、加强技术复核工作,在拱肋吊装施工前对拱架拱肋卧拼时各点的坐标和高程必须做到有两个人复核。施工过程中各关键部位各组技术人员均要高度重视,不厌其烦地检查复核。

十二、施工安全注意事项

拱肋的吊装和拼装施工均为高空作业,危险性大,现场施工负责人员、作业人员及安全检查负应高度重视。

1、加强安全知识教育、安全检查工作,现场负责人工班长和安全检查人员,必须严格按国家有关安全施工和安全防护的规章制度检查工地执行情况,发现问题及时纠正,防患于未然。

2、高空作业,必须严格执行《高处作业安全技术操作规程》现场施工人员要合理安排,形成良好的施工环境和协调的施工顺序,减少干扰。

3、吊装所用机械设备和工具设施,施工前必须加以检查,确认其完好方能投入使用。吊装过程中要经常检查。

4、在拱架各墩上要设置安全爬梯、安全栏杆和防护网。

5、构件和材料吊装时,吊具必须牢固,严禁吊臂下站人。拱肋节段吊装就位。

6、高处作业中所用的物料,均应堆放平稳,不妨碍通行和装卸。工具应随手放入工具袋;作业中的通道应随时清扫干净;拆卸下来的物件及余料和废料应及时清理运走,不得任意乱置或向下丢弃,传递物件严禁抛掷。

7、严格监督进入现场人员必须佩戴安全帽,高空作业人员必须系安全带。6级以上强风或大雨不得从事露天高空作业,严禁酒后从事高处作业或进入施工现

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场。

8、在重点危险区域设置明显的警示标志,夜间作业应有足够的照明设备。 9、电缆、线设置规范,尤其在拱架等钢结构上应告别注意绝缘措施,以防漏电。

龙门吊机投入使用后,应遵守以下使用规则:

1、指挥、驾驶人员应进行必要的安全技术培训工作,持证上岗。 2、每天使用前应对设备进行必要的检查和维护工作,检查轨道上有无卡滞现象,有无障碍物。

3、使用过程中应注意设备的运转有无异常现象,有无异响。 4、严禁使用反车作为制动手段,否则会有烧毁电机的可能。

5、龙门吊机抬吊作业的过程中,应做到步调一致,统一指挥,不得自行其是,各自为政。

6、起重扁担接近横梁底部时,应注意观察,防止提升过度,挤坏横梁及主梁桁架。

7、专用的吊具插销在吊装拱肋过程中,应注意将保险销标明插上以免发生脱钩事故。

8、注意了解使用地点的气象情况,尤其是大风天气,超过6级起重机应停止作业,进行避风防护。

a、将走行车轮与钢轨捆扎起来。

b、沿大车的走行方向每侧拉上4根φ21的缆风绳,上部拉点位置于横梁与立柱相接处,下部锚点≥40m。龙门锚固位置为龙门拼装时的位置,地锚采用龙门拼装时的地锚。

9、现场使用中应保证起重机的供电电压在360V~400V之间,过高、过低都会造成起重机的不正常工作。

10、每吊装完一片拱肋构件,都应检查一下卷扬机的排绳情况,以确保无误。 11、在吊装过程中出现两台卷扬机不同步现象时,应停车,检查出原因并解决后,才能继续工作。

12、下班后,锚固车轮,系好吊机,做好防风工作。

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