一、总体施工组织布置及施工计划安排
1.工程概况
新建铁路荆州至岳阳铁路公安长江铁路特大桥主桥为双塔斜拉桥,其中北主塔3#墩承台底标高为+15.5m,墩位处平均河床标高为+14.0m;南主塔墩承台底标高为+15.5m,墩位处平均河床标高为+22.0m。主塔基础均采用先围堰后平台法水上施工钻孔桩基础,底节围堰在位于桥位上游约35km处的汉沙船厂内制造,气囊断缆法下河,拖轮拖带浮运至桥位处,通过定位船定位后插打钢护筒进行钻孔桩施工。
3#墩为双壁钢吊箱围堰;围堰平面尺寸为68.2×40m厚度为2.0m的两端半圆的圆端型结构,其中3#墩底节高度为18.0m,顶节为单壁式高度5.5m;从结构上分为主体结构和附属结构两部分,主体结构包括侧板、底隔舱、底板、内支撑、吊杆五部分,附属结构为滑移下水、浮运、定位时的部分设施。底节围堰主体结构总重为2639.1t。
3#墩围堰结构图
4#墩双壁钢围堰为双壁带刃角的圆环形巨大钢结构,围堰平面尺寸为68.2×40m两端半圆的圆端型结构。从结构上分为主体结构和附属结构两部分,主体结构包括侧板、底隔舱、内支撑三部分,附属结构为滑移下水、浮运、定位时的部分设施。4#墩底节高度为16m,中节高度为5m,顶节高度为2.7m,底节与中节围堰壁为双壁式,厚度为2.0m;顶节围堰壁为单壁式。围堰内纵向底隔舱有两条,其宽度为2.8m,底节围堰主体结构总重为1950.7t,围堰结构详见“图1-1 围堰结构图”。
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图1-1 围堰结构图
围堰附属及下河辅助设计有支撑钢凳、托板、托架、地锚及断缆器等,其中钢结构重量详见“表1-1 围堰附属及下河辅助材料数量表”。
表1-1 围堰附属及下河辅助材料数量表
序号 1 2 3 4 项 目 钢 凳 托 板 托 架 地 锚 汇总 单位 t t t t t 重 量 23.25 136.23 176.52 1.9 337.9 备注 含护边钢管 钢筋及预埋件 围堰的钢材均采用Q235B的钢板,其物理性能和化学成分均应符合国家有关标准。
2.编制范围
荆岳铁路公安长江特大桥3#、4#墩双壁钢围堰工程中施工内容包括:材料进场与验收、下料、单元件制作、底节拼装。
3.编制依据及制造引用标准
3.1.技术规范
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(1)荆岳铁路公安长江特大桥3#、4#墩双壁钢围堰设计文件 (2)《铁路桥涵施工规范》TB10203-2002; (3)《优质碳素结构钢技术条件》GB/T699-1988; (4)《碳素结构钢》GB700-88;
(5)《热轧钢板表面质量的一般要求》GB/T14977-1994; (6)《气体保护焊用钢丝》GB/T14958-1994; (7)《熔化焊用钢丝》GB/T14957-1994; (8)《碳钢焊条》GB/T5117-1995;
(9)《碳素钢埋弧焊用焊剂》GB/T5293-85;
(10)《气焊、手工气弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB/T985.1-1988;
(11)《焊条质量管理规定》GB/T33-83;
(12)《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB/T11345-1989; (13)《钢结构施工质量验收规范》GB50205-2001; 3.2.技术要求
1、根据设计图纸规定,部分焊缝要达到GB50205-2001中一、二级焊缝的要求。 2、制造前须制定相关的各项施工工艺并严格执行。
3、严格按设计图纸及招标方提供的变更通知进行施工不得擅自更改设计。 4、施工过程中做好各项测量、试验检测工作,并出具有效的检验记录。 5、所有图纸变更必须以签字变更书面通知为准,口头通知无效。
二、主要施工方法与技术措施
1.总体施工方案
钢套箱围堰拼装分两个步骤进行,底节部分在下水场地进行拼装,底节结构拼装完成后,采用气囊法将底节整体下滑入水,再由拖轮浮运到墩位,浮运距离约为30km。中、上节部分在墩位位置进行水上接高拼装、下沉。
由于钢围堰为巨大型结构,主要制造方案为将其分为若干个单元块,在下水场地进行拼装的制造方案。侧板分成44块(圆弧段30块,直线段14块),单块最大重量约为30t左右,在钢结构车间制造成壁板单元,用平板车运到拼装场地后,由100t
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履带吊进行拼装焊接;内支架在钢结构车间内形成桁架单元,考虑到吊装和运输原因,单榀桁架再分成三块,单块最大重量约为40t左右,运到拼装现场后,在现场对接成一榀桁架,由两台履带吊抬吊并拼装焊接;吊杆制造单桁进行拼装,将单桁安装完毕后,临时固定,单桁间的杆件散拼进行拼装焊接,底龙骨在车间内按横向方向分成9块单元,其中桩位部分的在现场散拼,双壁底隔舱共分6个单元,底隔舱1分成2个单元,底隔舱2直接做成单块,现场拼装。其他附属结构在车间内分别制造好后,在现场拼焊。所有结构完成后,采用气囊法下水,再由拖轮浮运到墩位,浮运距离约为30km。
2.钢围堰制造方案
2.1.主要制造工艺流程
主要制造工艺流程详见“图2-1钢围堰制造流程图”
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施工准备 钢材料进场 钢材料验收 除锈、打磨 下 料 开坡口 钢凳铺放 侧 板 底隔舱 内支撑 托板铺放 对接 面板单元制造 面板单元制造 杆件下料 在胎架组拼 组拼成托板 单元块 在胎架组拼 拼装、焊接 单元块 单元件 组拼钢围堰 结构尺寸 质量检查 下河、浮运 水密性 图2-1 钢围堰制造流程图
2.2.钢围堰单元分块及加工方法 2.2.1.壁板单元的制造:
1.钢围堰侧板分块
围堰底节高16.0m,根据钢结构车间吊机的起吊能力,底节围堰横向共分为44个块段。其中曲线段分为30块,每块的外弧长为4.5m,内弧长4.05m,无隔仓板的每块重量为16.65t,有隔仓板的每块重量为20.67t;直线段分为14块,每块外侧宽4.5m,内侧宽4.5m,中间一块重量为24.50t,其余每块重20.47t。顶节部分另行分块制造安装。
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