桥梁工程钢箱梁叠合梁施工方案Word格式文档下载.docx
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L(m)预拼装时最外两斜拉索中心距
0.11×
L×
N
分段时两吊点中心距
3
跨度(L)
L(m)三段预拼时最外两吊点中心距
(5+0.15L)
全长
分段累加每80m长
15
分段长
5
腹板中心距
6
盖板宽
盖板单元纵向有对接时盖板宽
箱梁段、盖板宽
7
横断面对角线差
≤4
8
旁弯
L(m)三段预拼
3±
0.1L,任意位置20m测长内<6
单段箱梁
≤5
9
左右支点高度差(吊点)
10
盖板、腹板平面度
H/250且≤8(H为加劲肋间距或盖板与加劲肋距离)
11
扭曲
每米不超过1,且每段≤10
12
工地对接板面高低差
≤1
1.5.6.6.2钢箱梁及叠合梁现场安装方案
1.5.6.6.2.1钢箱梁总体安装及拼装工艺
钢结构主要采用“支架支撑高空原位拼装工艺”进行安装。
在钢箱梁下方设置临时支架,在临时支架体系上原位安装所有构件以达到设计初始位形。
不合格
图1.5.6-15钢箱梁工艺流程图
图1.5.6-16叠合梁工艺流程图
1.5.6.6.2.2钢箱梁吊装前准备工作
(1)施工机具、材料到位,根据现场变压器位置布置好主电源线和标准配电柜并接好电源。
(2)测量放线。
测量并标记好各测量转换点、轴线控制点、临时支架位置。
(3)平整车辆进场道路、吊车站位区域、梁段存放场地。
(4)设置好围挡,布置好道路交通警示牌。
1.5.6.6.2.3钢箱梁段进场要求
(1)根据安装进度将单节梁段运至现场,到场后,按随车货运清单核对桥段与编号是否相符,构件是否配套。
如发现问题,制作厂应迅速采取措施,更换或补充构件,以保证现场急需。
(2)单箱段进场按日计划精确到每件的编号,单箱段最晚在吊装前两天准备完备,并充分考虑安装现场的堆场限制,尽量协调好安装现场与制作加工的关系,保证安装工作按计划进行。
(3)单箱段的标记应外露,以便于识别和检验,注意单箱段装卸的吊装、堆放安全,防止事故发生。
(4)单箱段进场前与现场联系,及时协调安排好堆场、卸车人员、机具。
构件运输进场后,按规定程序办理交接、验收手续。
1.5.6.6.2.4单节钢箱梁复验要求
现场构件验收主要是焊缝质量、箱段外观和尺寸检查及制作资料的验收和交接,质量控制重点在钢结构制作厂。
经检查,缺陷超出允许偏差范围的构件,在现场进行修补,满足要求后方可验收。
1.5.6.6.2.5箱梁段安装前临时停放
(1)梁段运输时应按照便于安装的顺序进行,即先安装的梁段运输至吊机旁,后安装的梁段临时压车停放。
(2)梁段运输时一定要注意把梁段的编号、标识外露,便于查看。
(3)梁段运到指定场地,应防止变形和损坏。
梁段运输根据其编号和安装顺序来分类。
1.5.6.6.3吊装设备选用及主要参数
1.5.6.6.3.1吊车的选用
现场吊装时吊机大小的选用,按照梁段分块重量,作业半径,臂长等参数对照吊机性能表可适当选择。
(1)根据钢箱梁现场吊装空间位置关系及梁段重量等因素,按照块体重量及起重高度的要求,进行吊装工况模拟,并根据汽车吊参数选用合适吨位的吊车。
(2)桥位现场钢箱梁段卸车、组拼及支架安装,采用选用合适吨位的吊车进行吊装作业。
1.5.6.6.3.2吊装吊耳的选用
吊耳材料采用Q235B钢,按《钢结构设计规范》GB50017-2003对应的钢材板厚强度设计值(N/mm2),取抗拉、抗压、抗弯值[σ]=205,抗剪值[τ]=120。
吊耳采用坡口熔透焊,角焊缝取抗拉、抗压、抗弯值[σ1]=160。
钢箱梁段按4只吊耳计算。
并对吊耳进行允许负荷、拉应力、剪应力、局部挤压应力、焊接等允许应力的计算复核。
许用应力数据采自《钢结构设计规范》GB50017-2003。
1.5.6.6.3.4卸扣的选用
根据吊装吊耳及钢丝绳的选用,结合钢箱梁分段重量,依照下表选用合适卸扣(参照标准为JB/T8112-1999)
型号
额定载荷(t)
W(mm)
D(mm)
d(mm)
e(mm)
S(mm)
L(mm)
自重(kg)
S-DW12
52
35
32
76
100
161
4.48
S-DW13.5
13.5
57
38
94
111
176
6.46
S-DW17
17
60.5
42
92
122
189.5
7.65
S-DW25
25
73
51
44.5
106.5
146
232
12.48
S-DW35
83
171.5
264
18.63
S-DW55
55
105
70
66.5
144.5
203
332
36.02
根据表格内容及最大钢箱梁吊装重量,选用卸扣;
根据卸扣的允许荷载公式[Fk]选取相对应销子;
1.5.6.6.4临时支架设计
1.5.6.6.4.1临时支架结构形式
(1)钢箱梁临时支架结构形式
钢箱梁临时支架布置在节段与节段对接环口处,支架布置位置:
临时支架落在陆地上;
根据现场实际条件并结合公司以往工程经验,临时支架立柱采用军用83墩。
按照设计钢箱梁的断面,拟采用支架横断面分别为2m×
4m;
军用83墩顶部分配梁采用工字钢进行铺设,同时每套临时支架上部各设置三台25t液压千斤顶,可对钢箱梁高度进行调整。
各承力支架横断面以及侧面均采用角钢连接,纵横梁与立柱及斜撑之间均采用螺栓进行连接,支架结构的整体稳定性较好。
(2)叠合梁临时支架结构形式
叠合梁临时支架应在钢梁吊装前进场安装就位、固定,支撑体系先在制造厂制作,四根角钢组合一个制作单元制作、运输,运到安装现场后再拼装成整体,支撑体系选用25t全液压汽车式起重机进行安装,安装前要提前在地面标识出支架定位点,支架安装完成后在支架横梁上标注箱梁安装就位控制点、标高控制点,安装时要考察安装现场路面情况,综合考虑地面承载力情况,对路面硬化情况、地基情况、路面坡度情况进行调查。
在情况不佳的路段可采用在支撑体系柱脚下方铺20mm厚钢板等方法消除各种不良情况对支撑体系的影响,在使用过程中要定期检查。
检查横梁的绕度、钢柱的水平位移、焊缝的质量、千斤顶安全可靠性,支撑体系系统的整体稳定性,并做好沉降观测记录,各承力支架横断面以及侧面均采用角钢连接,纵横梁与立柱及斜撑之间均采用螺栓进行连接,支架结构的整体稳定性较好结构图详见下图:
图1.5.6-17叠合梁临时支架横向布置示意图
图1.5.6-18叠合梁临时支架立面布置图
1.5.6.6.4.2临时支架基础处理
(1)钢箱梁临时支架的基础处理
1)钢箱梁临时支架位于现有硬化路面上,根据新建城市公路路面设计要求,硬化路面每平米最重可以承受70吨左右的压力,可满足现场安装要求。
对地面情况较差的,支架立柱采用钢垫板整体铺垫,保证支架在钢箱梁加载后不会出现支架立柱支腿不均匀沉降的情况。
2)钢箱梁临时支架位于非硬化路面上时,每个支架处地基必须进行硬化处理,支架底部为整体浇筑混凝土,采用C25混凝土。
现场采用型钢(H150*150*7*10)和角钢(70*5)型钢作为支架立柱和支撑横梁,角铁作为支架立柱之间连接杆件。
(2)叠合梁临时支架的基础处理
叠合梁临时支架在现有路面用C30混凝土找平,根据地质资料现有路面以下第一层土的承载力为12吨每平方米,考虑现有路面的实际情况取每平方米20吨的承载力。
1.5.6.6.4.3临时支架与基础连接方式
(1)钢箱梁支架与基础的连接方式
钢箱梁预制混凝土块体在预制前预埋钢板,军用83墩底部立柱与预埋钢板利用焊接连接。
(2)叠合梁支架与基础的连接方式
临时支架底部采用四块规格均为ø
1800的圆板,与混凝土基础采用M24×
500锚栓固结。
1.5.6.6.4.4临时支架与基础受力分析建模计算
根据设计图纸钢箱梁、叠合梁每段重量,规划支架数量,支架基础形式及支架形式,已经在上一章节明确,后期施工中根据钢箱梁、叠合梁形式进行支架受力计算,及支架基础受力计算,满足规范要求后进行专家论证合格后方能进行下道程序。
1.5.6.6.4.5临时支架基础处理措施
(1)支撑基础侧设排水沟,防止雨水浸泡,造成基础不均匀沉降。
(2)临时支架安装完成后在附近固定的建筑物上设置沉降观测点,用来对整个支架的沉降状况及稳定性进行观测。
(3)临时支架基础夯实,根据钢箱梁、叠合梁重量计算地基承载力要求。
1.5.6.6.5主要施工方法
图1.5.6-19吊装施工主要工艺流程
1.5.6.6.5.1临时支架的安装
临时支架安装前先对其基础进行验收,验收时确保混凝土基础保养期已到,强度已经达到要求,预埋件位置准确,水平度达到要求。
临时支架由H150×
150mm型钢及∠70×
5mm的角钢组成,支撑下部固定在基础预埋件上,钢箱梁架设完成之后,支架就形成两端固定的支承方式,有利于支墩受压。
在临时支架材料进场的同时,先进场一台100吨汽车吊,用于支架材料的卸车,组装,及支架的安装。
临时支架预先在地面水平组装,组装后用100吨汽车吊进行临时支架安装,安装时应控制好底座的轴线位置,支架的垂直度。
临时支架顶部标高应低于该处钢箱梁底面标高,临时支架顶部用一根H150×
150mm型钢横向连接,低于梁底300mm设置3组符合吨位要求的千斤顶,用于在就位时调节钢箱梁接口处的标高高低。
临时支架安装好以后,将分段就位的轴线放到支架顶部,复测该轴线处的标高,以便于钢结构分段的就位安装。
1.5.6.6.5.2吊车站位地基处理
(1)汽车吊行走路线位置,提前进行现场探勘,确保地下无管线、孔洞等地质构造;
(2)吊装前,查看汽车吊站位环境,确保吊装空间满足吊装要求;
(3)针对不同土质进行压实,同时在汽车吊站位支腿位置铺设路机箱,增加受力面积。
(4)在基础较好的混凝土路面,吊车支腿站位时需垫放枕木,路面不平整用垫钢板找平。
(5)遇到软基路面时,需对基础进行硬化处理,硬化处理前应先探明地下管线,将地下管线周围的土夯紧并覆盖50~80cm的沙夹石夯实保护,然后在地表面铺装20cm碎石碾平,吊车站位时使用路基箱垫平:
1.5.6.6.6吊装工艺流程
1.5.6.6.6.1汽车吊横截面吊装流程
(1)根据钢箱梁及叠合梁桥位现场情况,箱梁自重,选择最大吊装段进行吊装工况分析;
(2)横截面吊装流程如下:
图1.5.6-20吊装中间箱梁
图1.5.6-21吊装近侧钢箱梁
图1.5.6-22吊装远侧钢箱梁
图1.5.6-23吊装重量大于40吨钢箱梁
图1.5.6-24叠合梁吊装侧面图
1.5.6.6.6.2调平钢板安装
钢箱梁调平钢板按图纸检查各零件尺寸及相关技术要求,符合图纸后方可组装。
调平钢板安装流程如下:
(1)支座垫石顶面平整、光滑,且四角高差不大于2mm;
(2)橡胶支座顶面不设置坡度,纵横向坡度通过梁底调平钢板调整;
(3)在垫石顶面安装橡胶支座,将调平钢板安装在橡胶支座顶面,确保调平钢板水平中心和标高符合设计要求;
(4)吊装箱梁时,确保梁体和调平钢板安装位置正确后落梁。
1.5.6.6.6.3合拢段安装
合拢段安装前,两侧钢箱梁安装后误差的积累,会导致合拢单元安装长度有一定的变化。
因此,在合拢前做好以下两个方面的准备工作:
(1)复测两侧已完成单元与合拢单元交界箱梁控制坐标,记录偏差值。
(2)实测合拢段连接构件之间的实际长度,并与理论构件长度进行比较,如偏差较大,应分析偏差原因,对个别差异较大的构件进行修整,以便对实际制作长度进行调整。
合拢要点:
(1)多组测量人员同时监测,对采集的数据进行分析、比较,确定合拢点的空间位形变化。
(2)密切联系气象预报单位,掌握合拢前后的天气状况,选择最有利的天气合拢。
(3)检查合拢点构件端口的加工质量,要求工厂预拼装。
(4)合拢前,加强技术交底,确保作业人员对合拢步骤熟悉和操作熟练。
(5)针对每道工序,每个合拢点派3~4名技术过硬的作业人员同时操作,确保临时连接固定、焊前预热、焊接等工序能同步展开。
1.5.6.6.6.4吊装工艺要点
(1)分段定位时,需要确保重心均落在支架支撑的范围内,吊装之前,勘察现场吊机路线,并确保吊机不会碰撞临时支架。
(2)钢箱梁现场架设预拱度按设计院施工图要求测量设置,场内制作时,需要提前考虑。
(3)针对施工期间可能发生的情况,制定相应的针对性预案。
大件运输基本上夜间进行,且要预先办理好有关手续。
其次,现场施工时间为7—8月份,适逢夏季高温季节,为此需做好防雨、防火和防中暑工作,下雨时在桥面上用雨布遮盖焊缝,防止影响焊接质量。
现场配备足够的灭火器,并派专职安全员巡回检查。
(4)分段吊装结束后,立即在四周做好围护栏杆,防止高空坠落。
箱梁在焊接区域附近开人孔和通气孔,安装鼓风机保证通风。
(5)钢梁吊装作业整个过程中应划定作业区域,非作业人员严禁入内。
(6)在钢箱梁起吊前,操作人员应对施工现场作业场地、作业环境、吊运对象的重量和特征等进行全面了解和熟悉。
(7)在有六级及以上大风或大雨、雷电、大雾等恶劣天气时应停止起重、吊装。
(8)吊车不得靠近架空输电线路作业。
起重作业时,起重臂或重物下方严禁有人停留、工作或通过。
作业中应设置明显的禁行标志和警示牌。
(9)吊车的内燃机、电动机、卷扬机、液压装置等应符合国家的有关技术标准的规定,机械设备应有合格证或使用许可证。
起重机的变幅指示器、力矩限制器、起重量限制器、限位器或行程限位开关等安全保护装置应完好齐全,灵敏可靠。
(10)起重机采用的钢丝绳,其结构形式、规格及强度应符合该起重机使用说明书要求;
钢丝绳于卷筒应连接牢固;
放出钢丝绳时,卷筒上应至少保留三圈;
手放钢丝绳时应防止钢丝绳打环、扭结、弯折或乱绳;
不得使用扭结、变形的钢丝绳;
使用编结的钢丝绳,其编结部分在运行中不得通过卷筒或滑轮。
1.5.6.6.7焊接工艺
1.5.6.6.7.1焊接工艺标准
(1)钢箱梁焊接工艺标准
(2)叠合梁焊接工艺标准
板厚
接头形式
位置方法
焊接材料
16mm
Q345qD
SAW
平焊
H10Mn2
Ф4.0
28mm
Ф4.0焊条(焊丝)
CMAW
横焊
ER50-6
Ф1.2焊条(焊丝)
GMAW
立焊
JRF-71
22mm
12mm
横,立焊
焊脚高14mm
1.5.6.6.7.2焊接方法及工艺要求
(1)焊接材料
名称
牌号或型号
标准名称
标准号
焊条
E5015
《碳钢焊条》
GB/T5117-1995
实芯焊丝
《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》
GB/T8110-2008
药芯焊丝
E501T-1
《碳钢药芯焊丝》
GB/T10045-2001
埋弧焊丝
《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》
GB/T5293-1999
埋弧焊剂
SJ101q
气体
CO2≥99.5%
《焊接用二氧化碳》
HG/T2537-1993
陶质衬垫:
TG2.0;
(用于钢板对接焊缝)
TG2.02M(用于钢板大间隙对接焊缝)
钢衬垫:
4mm×
40mm(用于U肋嵌补对接焊缝)。
(2)焊接材料保管与领用
1)焊条及焊剂必须按照其产品说明书的要求进行烘焙。
2)焊丝应存放在通风、干燥的地方,锈蚀焊丝必须将锈蚀清除干净后才能使用。
3)焊条、焊剂的一次领用量,应以不多于4小时的工作所需量为准,焊条使用应存放在保温筒内,随用随取。
不得使用受潮焊条、焊剂。
(3)焊接方法、坡口形式及焊接顺序
1)主要焊接方法及焊接材料
焊缝部位
焊接位置
焊接方法
备注
腹板与顶、底板熔透角焊缝
横位
双面焊接,实芯焊丝CO2气体保护焊
ER50-6(φ1.2)
厂内
支墩处横隔板及横隔板加劲的角焊缝
U形肋与顶板角焊缝
实芯焊丝CO2气体保护焊
I形肋与顶板角焊缝
顶板纵、横缝对接焊缝
平位
背面贴陶质衬垫,单面焊双面成形,实芯焊丝CO2气体保护焊打底、埋弧自动焊盖面
H10Mn2(φ5.0)
+SJ101
TG2.0或TG2.02M
现场
腹板横向对接焊缝
立位
背面贴陶质衬垫,单面焊双面成形,实芯焊丝CO2气体保护焊打底、药芯焊丝CO2气体保护焊盖面
ER501T-1
(φ1.2)
横隔板对接
焊缝
背面贴陶质衬垫,单面焊双面成形,实芯焊丝CO2气体保护焊
吊耳焊缝
2)焊缝的坡口形式及尺寸
焊缝坡口形式及尺寸项目应根据设计图纸及相关规范编制《焊接工艺指导书》
3)焊接顺序
现场焊接总体顺序为:
先焊接纵向对接焊缝,然后焊接节段之间一周环向对接焊缝,最后进行嵌补段的焊接。
焊接横向对接环焊缝时焊接顺序:
采用箱梁腹板对接→底板对接→顶板对接→加劲肋嵌补对接。
腹板安排2名焊工对称、同时施焊。
底板焊接由2名焊工从中间向两边分段、对称、同时施焊。
顶板焊接采用2名焊工从中间向两边分段、对称、同时施焊,顶板的填充、盖面由一台埋弧焊机从一端向另一端进行焊接。
1.5.6.6.7.3外观检验
焊缝外观质量应符合《铁路钢桥制造规范》TB10212-2009的规定。
对不符合要求的焊缝应按《钢板及焊缝缺陷返修工艺规程》执行。
1.5.6.6.7.5无损检验
焊缝无损检验应符合《铁路钢桥制造规范》TB10212-2009的规定,按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-1989执行。
当焊缝无损检测不合格时,按《钢板及焊缝缺陷返修工艺规程》进行返修。
对重大缺陷,必须先查明原因,制定对策,经质检人员、主管工程师及监理工程师确认,并经总工程师批准之后返修,并记入产品质量文件。
1.5.6.6.8涂装工艺
1.5.6.6.8.1涂装配套体系
(1)钢箱梁外表面
结构部位
涂装体系
设计值
涂装道数
钢梁和外界空气直接接触的钢表面(钢桥面板顶面除外)
表面净化处理
无油、干燥
GB11373
喷砂除锈
Sa2.5
GB8923
无机硅酸锌车间底漆
≥25μm
二次表面处理
喷砂Sa2.5级
Rz=50-80μm
环氧富锌底漆
≥2×
40μm
环氧厚浆中间漆
60μm
丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆
海灰色
总干膜厚度(涂层)
≥280μm
附注:
1、不包括钢梁与沥青铺装的接触顶面;
(2)钢箱梁内表面
钢梁形成封闭钢箱的内表面
Rz=30-75μm
≥50μm
环氧(厚浆)漆(浅色)
≥300μm
≥350μm
(3)钢桥面板顶面
钢桥面板顶面