目录概况 (1)钢管拱的制作 (1)支架方案下部结构调整 (3)系梁施工 (4)横梁施工 (5)钢管拱吊装 (6)钢管砼的浇筑 (9)安全措施 (11)附页 (14)主桥钢管拱施工方案一、概况主桥为系杆拱,系杆拱肋为二次抛物线,抛物线方程为y=0.8x-0.01x2,拱肋标准跨径为81.7m(包括两端各4cm预留伸缩缝宽度),计算跨径为80.0m,计算矢高为16.0m,矢跨比为1/5。
由于本桥位于R=2000m的竖曲线上,下弦杆做成相应曲线主线支座中心线两侧各80cm范围内下线杆底面做成水平。
设计拱肋顶标高24.755m,设计每根钢管拱分五节安装,分节安装长度分别为 1.5m(端节)+ 15.00m+14.328 m(水平长度边节)+15.00m+14.328m(水平长度边节)+15.00m +1.5 m(端节).钢管拱肋安装是本桥工程的关键部位,我公司领导非常重视,收集了有关资料,结合本桥的自然环境,对汽吊、门架安装、船吊几个方案的安全、质量、成本、进度进行了综合分析,认为采用汽吊、门架吊、船吊三种综合吊装的方案切实、可行,特制定本方案,经各位专家讨论确定后,将制定更为详细、完备的细节方案。
二、钢管拱的制作:(1)钢管砼拱桥所用钢管采用卷制焊接管,由钢板卷管成形。
卷制钢管在具有资质的工厂进行。
钢板卷制前,根据设计要求将板端开好坡口,将钢板送入卷板机卷成址筒体,卷管方向与钢板压延方向一致。
轧制的管筒失圆度和对口错边偏差均应满足相关施工规范要求,将卷成的钢管纵向缝焊接成直管,对焊成的直钢管进行检查和校正,以确保组装的精度。
(2)钢管拱肋加工的分段长度根据材料、工艺、运输、吊装等因素确定,在加工制作前,根据设计图的要求绘制施工详图,包括零件图、单元构件图、节段单元图及组焊、拼装工艺流程图等。
加工前按半跨拱肋进行1:1精确放样,并考虑温度和焊接变形的影响,精确确定合龙节段的尺寸,直接取样下料和加工。
(3)钢管对接端应校圆,失圆度不宜大于钢管外径的0.003倍,钢管的对接环焊缝采用有衬管的单面坡口焊和无衬管的双面熔透焊。
两条对接环焊缝的间距符合设计和规范要求。
同时为减少运输及安装过程中对口处的失圆变形,在该处加设内支撑。
(4)拱肋节段焊接与母材等强度焊接。
所有焊缝按规定进行强度和外观检查,主拱的焊缝达到二级焊缝标准。
并对接焊缝100%进行超声波探伤和X光拍片检查,其质量检查标准按公路桥涵施工技术规范的有关规定执行,并对拱肋的平面内和平面外的安装偏差进行检查校正。
(5)在钢管拱肋加工过程中,注意设置砼压注孔、防倒流截止阀、排气孔及扣点、吊点节点板,对拱肋安装用的吊扣点位置进行布置,并在吊扣点位置增设加设板,以防圆管受荷时变形,对各段端接头进行必要的加劲,以防止吊装时拱肋端头碰撞形成局部变形,拱肋节段采用法兰盘连接,为保证螺栓连接的精度,采用3段啮合制孔工艺,对压注砼过程中易产生局部变形的结构部位设置内拉杆。
(6)钢管拱肋节段形成后,钢管外露面按设计要求做长效防护处理,按一级表面清理,其喷涂方式、工艺及厚度满足设计要求。
三、支架方案下部结构调整根据11月14日在国际大酒店的专家会议的精神和建议,本项目部对支架方案进行下部构造的适当调整加固,以满足施工中的各项要求。
1、原有的支架砼灌注桩由1.0m直径改为1.2m直径,且钻至回旋钻机钻不下为止。
2、原有的纵向边拱贝雷由二片改为四片,中拱的纵向贝雷由二片改为六片,而中间的均布纵向贝雷由单片改为两片或三片一联,再用槽钢横向联结。
主墩处与原灌注桩外边三米处平行打入80cm的钢管桩(边拱两根、中拱三根),而后用纵向、横向贝雷连接作为支架承台。
3. 主跨通航孔支架砼灌注桩之间增打一根80cm直径的钢管桩,桩与桩之间横向贝雷连接改为3桩盖梁连接。
四、系梁施工系梁施工的顺序如简图主墩,支架分为5孔A″B″C″D″E″A′B′C′D′E′主墩A段B段C段D段E段主墩4#墩支-1#墩支-2#墩支-3#墩支-4#墩5#墩其中4#墩与支架1#墩之间为一段如下简称A段,支架1#墩与2#墩之间为一段以下简称B段,以此编号支架2#墩与3#墩之间称为C段,支架3#墩与4#墩之间称为D段,支架4#墩与主墩5#墩之间称为E段。
考虑的系梁施工中支架的分段及整体变形,尽可能地利用支架桩、主墩桩的简支效果以减少变形,确定施工总体顺序,为每个系梁分5段三次浇筑。
1、首先进行A段、E段预压,卸载后对B段D段进行半载预压而A、E段分别进行浇筑。
2、B段、D段预压结束后,同时进行浇筑。
3、对C段进行预压,卸载后两边系梁的同时对称浇筑,即C段、C″同时进行。
注:各段之间分别设置湿接头,各段完成后进行浇筑。
系梁浇筑1、先进行预压A段的支架顶部利用砂包进行预压,预压重量包括系梁钢筋、砼及施工荷载。
砼端部:(1.8×2.3×4.85)=20.08m3(1.8×2.3+2)/2×1.46=4.48m3钢筋及网片:3T模板及其它荷载:5T合计预压荷载(1938+4.48+20.08)×2.4+3T+5T=113T正式预压重量为135T,预压时间满足设计要求。
用支架充分变形,预压过程中及时、认真地做好观察、测量和详细纪录工作,预压后对测量资料进行认真整理和分析、计算出砼浇筑所需的施工预度,并按此控制系梁底标高。
2、卸载在预压时间满足设计要求后开始卸载,在卸载的过程中对支-1#墩与支-2#墩段系梁支架进行预压,预压重量为正式预压重量的一半,即砼:14×2×2.4=67.2T钢筋:1.5T模板及其它荷载:5T合计为:73.7T预压重量为45T,在预压过程中,认真做好观测及记录,以确定相邻两孔的预压对支架整体变形的影响,作出适当调整。
3、砼浇筑准备工作完成后,即可浇筑砼,采用拌和楼拌制砼,砼输送车运输,砼泵送车泵送入摸,砼内部采用振捣捧捣固,表面采用砼振动机振捣、拉平,泵送采用泵送车选择和易性较好的砼,以保证砼的强度和质量,砼浇筑前先预埋好各种预埋件。
每次浇筑完成后注意现场,清理现场,加强养生工作,经常保持砼表面湿润,以确保质量。
按照施工总体顺序,在A段、E段完成砼强度达到70%以上,对B段、D段进行全荷载预压,根据以上介绍的顺序进行,而后进行卸载砼浇筑,同理对A″、E″、B″、D″段完成系梁浇筑,在以上各段系施工完成后对C段、C″段进行预压,预压完成后同时进行浇筑。
中系梁在边系梁完成后进行,施工顺序为先进行A′段、E′段施工,再同时进行B′、D′段施工,而后进行C′段施工。
在各分段系梁全完成后,对各段之间的湿接头进行立模、浇筑。
张拉在湿接头完成强度达到90%,养生龄期7天以上后,对系梁进行首次张拉,张拉钢绞线孔道、强度根据设计要求进行。
五、横梁施工在系梁砼浇筑施工完成后,先行根据设计要求进行张拉完成,立即进行横梁施工。
横梁施工段总体顺序:1、由两端向中间对称进行;2、分四个组、16幅模板同时进行;3、由端头向中间每浇筑一个空开一个浇筑,即间隔进行;4、横梁浇筑全桥间隔进行完成一半后进行钢管拱吊装,而后在吊装间隙,余下一半对称进行浇筑。
六、钢管拱吊装在系梁施工完成、横梁施工完成一半后进行钢管拱吊装。
本桥钢管拱的施工为桥梁施工的关键所在,每个钢管拱分为5段15m 14.3m 15m 14.3m 15mA B C D E分别如图所示:A段、B段、C段、D段、E段,其中分段吊装支架塔的分别为支架桩简支点所在位置以减少对支架整体的浇度、变形的影响,提高上部贝雷架的稳定性。
拱肋吊装的总体安排西半幢拱助支架设——利用侧横梁作为拼装场地焊接钢筋拱采用门架的方法将中助架所在支架上焊接成型,利用西侧老桥作为拼装场地,采用50浮吊将西侧安装在支架上焊接成型——安装风撑。
架设东侧拱助支架采用2台50T汽吊安装东侧拱助焊接成型——安装风撑。
支架搭建的顺序1、利用木头扒杆及人力将左幅支架上的贝雷架塔支1#墩、支2#墩、3#墩、4#墩的1#、2#塔立起,并横向纵向联结成为一个整体。
2、将A段钢管拱拼装立起平移至中度梁上后再搭建支架1#墩的3#塔、4#塔并联成一个整体,同理将E段钢管拱平移就住后再搭建4#墩的3#、4#塔并联成一个整体。
3、将B段钢管拼装平移至中系梁上后再搭建支2#墩、3#、4#塔并联成一个整体,同理D段钢管拱就往后再搭建支3#墩的3#、4#塔,至此所有相邻塔之间横向纵向均以联结整体稳定性较好。
门架的搭设在支架桩的对应上部架设贝雷架塔,利用木头扒杆起吊,施工搭设架子。
门架的塔位置如图所示:首先A段进行吊装(中拱)利用两侧横梁作为拼装场地,焊接钢管拱为整段,端部使用较低的贝雷支架的辘轱,另一端利用支-1#墩的2#、3#贝雷架起吊立起,起吊的过程中利用风撑支架持水平向稳定,起吊至上端离设计标高5cm处,先将下端头套入,而后调整此端吊索,吊至设计标高后利用上端贝雷架固定。
1、同时在钢管拱下端利用横向贝雷两片焊接固定,从而确保该端头的位置,固定准确是不会产生移动,两端固定后利用风撑对该段拱进行加固。
贝雷固定端头如图一所示:完成A段的吊装后再进行B段吊装,B段以西侧横梁为场地利用贝雷等作为平台拼装焊接成为整段立起,利用枕木、钢轨平移至支1#墩、2#、3#塔中间,其时支2#墩的2#塔已完成,而3#塔未搭,待钢管拱移入后再搭建23支2#墩的3#、4#塔,利用卷扬机把B段吊起,将B段下端头与A段上端头套上,然后利用卷扬机将B段上端头吊至设计标高,从而利用横向贝雷架固定后下方再使用两片贝雷架固定。
两端固定完毕后,利用数个风撑将该段钢管拱固定。
同理,将D段、E段钢管拱吊装就位。
C段钢管拱吊装时,支2#墩、3#墩的2#、3#塔场已加高且两塔之间的间距不小于18米,而C段水平长为15m,因而立起平移至2#墩、3#墩之间后,利用该两个墩的卷扬机吊起C段,先将南端吊起高于设计标高,而后将北端端头与B段上端头套入,而后放下南端头降至设计标高套入D段上端头焊接固定。
再用风撑将C段加固从而完成中间主拱的吊装工作。
东侧边拱的吊装1、根据设计要求分五段,水平长度与主拱相同,利用两台停在东边老桥上的两台50T起吊,将A段两端吊起就位。
下端与原已到位的套头固定就位上端利用支-1#墩1#塔向外悬臂两片横向贝雷固定,利用风撑加固,贝雷固定端头如图二所示:而后再用汽吊将B段吊起B段下端与A端上端套入固定,上端头利用支2#墩的1#塔的两片横向悬臂贝雷固定。
同理吊装D段、E段。
在A、B、D、E段均以就位固定后,利用25T吊车吊装C段,与门架吊装相同,先将南端吊起高于设计标高5cm北端与B段上端头套牢固定,而后降低南端至设计标高套入D段上端头固定再焊接,利用风撑加固,从而完成东侧边拱的安装。