哈大高铁支座调整方案.docx

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哈大高铁支座调整方案

鲅鱼圈特大桥连续梁支座更换

施工方案

中铁八局集团第二工程有限公司

二零一一年七月十日

1.编制说明及编制依据

1.1编制说明

在认真阅读施工图及支座安装图的基础上，结合我公司的施工技术与装备情况编写了鲅鱼圈特大桥连续梁276#墩支座更换施工方案，请予审查。

1.2编制依据

1）铁路桥梁大吨位盆式橡胶支座安装图（图号：

通桥（2007）8360-TGPZ-D）

2）现行国家、铁路部颁发的现行铁路工程设计规范、施工规范、铁路工程质量评定及验收标准、安全规则等；

3）国家及当地政府的相关法规、条例及政策；

4）工程所在地的地质、水文、气象等资料；

5）我公司拥有的国家级、省部级工法、科技成果、机械设备、施工技术水平和长期从事铁路、公路建设所积累的丰富施工经验。

2.工程概况

鲅鱼圈特大桥第275#～278#号墩（里程DK170+518.22～DK170+631.82）为（32+48+32）m连续梁上跨鲅孔线。

连续梁在276#～277#梁跨间与鲅孔线成21o16，夹角，地面线与公路高差为9m。

该连续梁位于半径R=7000米（右转）曲线上，梁顶宽12m，梁底5.0～5.5m，梁高3.05m，整联梁重5280t（含二期恒重）。

276#墩顶左侧支座设计为横向活动支座，施工时将该支座平转90°，与设计不符，需将该支座更换。

中支点梁体截面图（单位：

厘米）

端支点梁体截面图（单位：

厘米）

每个桥墩上布置两个支座，支座类型为TGPZ盆式橡胶支座（其中有固定、多向、横向及纵向四种），需更换的横向活动支座型号为：

TGPZ-DP-15000-HX-0.15g，重2.069t。

梁顶与墩顶空间高度为64cm。

3.施工方法

3.1总体施工方案

根据相关规范，在进行支座更换时，采用单墩顶升法，在276#墩布设千斤顶强行抬升，然后进行支座更换作业，最后落梁就位。

结合该桥的结构特点及施工现场的状况，采用百分表配合液压千斤顶完成桥梁顶升。

施工总体工序为：

搭建工作平台；清除杂物；布顶；单墩顶升；拆取原支座；安装新支座；卸压还原；观察测量；撤顶并清理施工现场。

综合考虑各种不利因素的影响，单墩顶升所用顶升设备，取用计算抬升重量的1.5倍以上作为选取设备的依据。

受墩顶平面狭小的限制，为满足操作空间的需要和受力均匀，避免顶升应力集中造成对梁体薄弱部位的破坏等因素，采用多个200T千斤顶进行同步顶升施工。

通过多工况全三维有限元优化分析，276#墩顶梁体最大顶升高度应控制在23mm以内，初步拟确定连续梁顶升高度为10mm。

千斤顶选用：

200T液压千斤顶，顶身高度375mm，底座直径300mm，行程为140mm；

顶升方式：

采用梁体整体顶升方式；

顶升行程监测：

采用精度为±0.01mm的百分表进行监测；

支座更换：

连续梁整体顶升达到要求后，将安装好的支座进行拆除，然后将正确支座放入。

3.2施工工艺流程

4.施工准备

4.1组织准备

由项目经理统一组织安排，领导指挥，成立专门的施工指挥小组。

为确保行车、人身、设备和施工安全，要求所有人员严格按照《施工安全规章》周密组织、负责到人、落实到人、规范操作外，在支座更换施工前还要建立完善施工组织，责任落实到人，明确各岗位责任和联络方法，全部施工人员划分为四个组，统一由项目经理指挥。

4.2技术准备

1）施工前熟悉施工图纸和操作规程；

2）在连续梁顶面延纵向布设四个断面控制点，断面均设在桥墩支座位置处，每个断面沿桥梁横向布设左中右三个控制点，并对控制点高程及平面坐标的原始数据进行测量记录，以便支座更换完后检查梁体高程及平面位置变化情况。

3）准确测量墩柱与梁底的有效操作空间距离，以确定使用专用液压顶的规格和布顶方法。

4）为确保安全，准确计算梁体及桥面结构物重量，确定布顶数量，原则上采用布顶顶升重量是梁体及附属结构物总重量的1.5倍以上。

4.3施工现场准备

1）现场所需机具设备、材料等全部到位；

2）在连续梁顶升前，将桥面连续梁段与简支梁相连第一块轨道板范围内钢轨扣件松开；

3）在连续梁顶升前，将防落梁拆除，以便增加操作空间。

4）搭建工作平台，因本次主要更换上支座板，重约500kg，因此不需搭设承重平台。

根据确定的施工总方案，做好施工场地工作平台的搭设，要求在276#桥墩四周搭设，便于施工操作人员及监控人员使用，工作平台要牢固可靠，保证人员安全。

5.施工工艺

5.1千斤顶布置

根据梁体荷载与该连续梁的受力特点，连续梁自重及二期恒载合计5280t，276#墩处受力为1760t，为了千斤顶能够更好的得到合理的布置，在276#墩墩柱处布置18台200墩的千斤顶，可以提供顶力3600吨，安全储备系数达到了2.0，足以满足施工所需。

在276#墩墩柱上的检测监控处安装百分表，以准确测量梁体顶升高度的变化。

为增大液压顶与梁底间的受力面积，在梁底与液压顶间安装专用垫板。

5.2解除支座对连续梁的竖向约束

在连续梁顶升前，利用人工配合小型机具将276#墩右侧支座上钢板的螺栓全部松开，将需更换支座的下钢板螺栓全部拆除，以保证在顶升过程中不对原有支座造成损坏。

5.3支撑反力基础的设置

利用原桥墩作为顶升反力基础。

桥墩顶面用干砂浆找平并垫专用垫块和20㎜钢板作为整体顶升千斤顶下支撑点，连续梁梁底部一般比较平整不需要做过多处理，只在梁底处用20㎜钢板垫平作为整体顶升千斤顶上支撑点。

5.4顶升系统安装

为便于顶升操作，所有千斤顶均按向上方向安装，即千斤顶底座在专用垫块上，专用垫块安放在墩柱上，油缸顶在梁板底部。

千斤顶安装时应保证千斤顶的轴线垂直。

以免因千斤顶安装倾斜在顶升过程中产生水平分力。

保证油顶安装稳固后再接通油路。

5.5整体顶升实施

1）顶升系统可靠性检验

元件的可靠性检验：

元件的质量是系统质量的基础，为确保元件可靠，本系统选用的元件均为Enerpac的优质产品或国际品牌产品。

在正式实施顶升前，将以70％-90%的顶升力在现场保压2小时，再次确认密封的可靠性。

系统的可靠性：

液压系统进行31.5MPa满荷载试验24小时，进行0－31.5MPa循环试验，使系统无故障无泄漏。

液压油的清洁度：

液压油的清洁度是系统可靠的保证，本系统的设计和装配工艺，除严格按照污染控制的设计准则和工艺要求进行外，连接软管在进行严格冲洗，封口后移至现场，现场安装完毕进行空载运行，以排除现场装配过程中，可能意外混入的污垢。

系统的清洁度应达到NAS9级。

2）成立顶升现场领导组

现场指挥组设总指挥1名，全面负责现场指挥作业。

指挥组下设4个职能小组：

分别是监测组、控制组、液压组和作业组，负责相关的工作，各职能小组设组长一名，与总指挥、副总指挥共同组成现场指挥组（如下图）。

各职能小组的功能分别是：

监测组：

负责监测桥梁的整个运动轨迹、整体变形等，定期将监测结果汇总后报现场总指挥，当出现异常情况或监测结果超出报警值时，则应及时向总指挥汇报，并提出建议。

控制组：

根据总指挥的命令对液压系统发出启动、顶升或停止等操作指令。

对于启动、顶升或停止指令，只听从总指挥的指令，当出现异常情况需紧急停止时，应在得到信息的第一时间对系统发出停止指令，而不管这一信息是否自总指挥发出。

液压组：

负责整个液压系统的安装与形成，维护与保养，检查与维修等。

根据总指挥的要求调整液压元件的设置。

作业组：

负责顶升期间的劳力配置，在顶升的整个过程中提供劳务作业。

其工作内容包括施工准备时的场地清理、顶升时的垫铁安装等。

各职能小组受总指挥统一指挥，向总指挥汇报工作，总指挥汇总领导组其它成员的意见后做出决策，并由总指挥向各职能小组发出指令，进入下一道工序工作；

3）人员培训

所有参与顶升的施工的人员都进行工作的严格分工，在进入现场前进行充分的培训；

4）顶升系统安装调试

5）顶升控制区域划分及液压系统布置

控制区域按每个桥墩为一个区域。

控制点的划分原则为顶升过程安全可靠，特别着重同步性和桥体的变形控制。

控制区域设置百分表控制位移的同步性，根据桥梁的结构，位移同步精度控制在2mm。

5.6预顶升

为了观察和考核整个顶升施工系统的工作状态，在正式顶升前，应进行试顶升，试顶升高度1mm。

试顶升结束后，提供测点应变、整体姿态、结构变形等情况，为正式顶升提供依据。

5.7正式顶升

1）试顶升后，观察若无问题，开始正式顶升。

正式顶升，须按下列程序进行，并作好记录：

a、操作：

按预设荷载进行加载和顶升；

b、观察：

各个观察点应及时反映测量情况。

c、测量：

各个测量点应认真做好测量工作，及时反映测量数据；

d、校核：

数据汇交现场领导组，比较实测数据与理论数据的差异；

e、分析：

若有数据偏差，有关各方应认真分析并及时进行调整。

f、决策：

认可当前工作状态，并决策下一步操作。

2）顶升注意事项

a、顶升关系到主体结构的安全，各方要密切配合；

b、整体顶升过程中，认真做好记录工作；

c、顶升过程中，应加强巡视工作，应指定专人观察整个系统的工作情况。

若有异常，直接通知指挥控制中心；

d、在施工过程中，要密切观察结构的变形情况；

e、顶升过程中，未经许可不得擅自进入施工现场。

5.8支座的更换

1）拆除原支座

当临时支撑满足要求后，将原盆式支座上支座板利用辅助设施沿预设轨道取出，置于支架上，清理支座放置位置及周围杂物。

2）安装新支座

新支座的安装：

先检查新制支座上支座板尺寸与设计是否相符，利用辅助设施将新上支座板沿预设轨道平移至桥墩上，利用工具将支座按设计要求调整就位，要求将支座上下面的十字定位线与上预埋件、下垫板的十字定位线重合，其偏差不超过±1mm。

5.9观察测量

由技术人员观察支座的动向及梁体的变化，采集位移数据，如有异常及时调整。

观察测量无误后用棉丝擦洗支座及周围污垢，保持墩柱及支座清洁。

5.10撤顶并清理现场

观察测量无误后，撤除液压顶，清理施工现场。

6.更换支座控制要点

在单墩顶顶升梁体进行支座更换过程中，应保证梁体主要断面的应力和变形处在安全的范围内，同时保证在起顶过程中各液压顶的顶升量同步，防止由于液压顶顶升量的不一致，引起梁间变形的不一致，而导致桥面剪切损坏，特采取以下措施进行监测防护：

6.1应力监控

为保证顶升过程中桥梁结构的安全，在预顶及单墩顶顶升过程中要采用检测仪器加强对桥梁结构位移及挠度的监测。

在液压顶顶升过程中，适时观测梁体砼、桥面的变化情况；观测桥梁伸缩缝装置及其它附属设施是否有损坏，如有异常情况，应及时查明原因，并采取相应的措施。

6.2位移监控

在液压顶起顶的截面位置，每个液压顶位置均布设一个观测点，用于进行起顶过程及起顶量的最终控制。

6.3顶升过程监测

本工程采用百分表配合低高度串联油泵千斤顶完成桥梁单墩顶顶升。

由于本次同步顶升高度较小，用电子百分表观测顶升高度，每行程2mm进行一次顶升（或下降）高度调整，使各顶之间误差控制在2mm以内。

这样既避免了采用传统的顶升工艺时，往往由于荷载的差异和设备的局限，无法根本消除油缸不同步对构件造成的附加应力而导致构件失效，具有极大的安全隐患。

又避免了采用较先进的PLC液压同步顶升技术时的高额费用。

7支座更换施工注意事项

1）由于梁体本身自重及桥面附属设施的影响，左右两侧在顶升力上差异较大，在顶升时一定要采取压力与行程双控制，并以行程为最终控制。

避免由于起顶不均匀而造成桥面的剪切破坏。

2）严格控制梁体的顶升高度，并观察桥梁的变化，避免顶升高度过高造成桥面及附属设施的损坏。

3）为了减少梁底与液压顶间直接接触处而产生的压应力，该处应分别安装300mm×300mm×20mm的专用垫板，避免直接顶升梁底部而对梁体造成损坏。

4）起升过程应由专业人员统一指挥，顶升至可进行支座更换作业高度时，应立即停止顶升（顶升高度应尽量减小，以达到支座更换或调整安装的高度为宜）。

在顶升过程中，随着顶升高度的变化，应及时调整临时支撑的高度，以确保液压顶如果失稳后梁体的安全。

5）顶升前要彻底检查顶升设备的工作性能，必须保证顶升设备的正常工作，并提前进行试顶和监测、维修、保养。

6）顶升过程中由专业人员负责对、控制系统进行操作，保证顶升的正常进行。

保证支座就位的准确性与水平性；梁体正确回落就位后，保证支座受力均匀。

8.施工部署及进度安排

8.1施工组织机构设置

组织有经验的管理、技术人员和技术工人参加本工程的施工。

8.2人员安排

本次工程计划投入人员24名。

设项目经理1名，总工程师1名，技术人员3名，专职安全监督管理员3名，梁体顶升、更换支座技术操作人员16名。

8.3设备安排

1）顶升专用液压顶36套

2）发电机组2部

3）控制系统2套

4）顶升泵站1台

5）顶升专用液压管60根

6）电气焊设备2套

7）切割设备2套

8）施工专用车2辆

9）脚手架设备若干

10）专用垫板200块

8.4工期安排

计划工期截止至2011年7月16日。

9.安全、文明施工保证措施

9.1组织体系

项目部成立安全小组，由项目经理统一领导，制定各项措施，负责整个工程的安全教育、监督检查工作，安全组长为安全生产第一责任人。

安全小组每天组织一次安全会，对当天发现的安全事故苗头加以指正，对不服从管理的人员有权利扣发当事人当天的奖金，对屡教不改的员工立即辞退并责令撤离现场。

各班组设专职安保员，组成施工安全保证体系的组织机构。

9.2安全目标

做到无工程事故和重大设备、人员伤害事故，坚决实现“五杜绝”：

即杜绝人身伤亡事故；杜绝重大机械事故；杜绝重大交通事故；杜绝重大火灾事故；杜绝财产损失事故。

9.3安全措施

1）认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，严格执行国家有关安全生产方面的法规、条例、规范、标准和甲方有关的安全制度，保证员工在施工生产过程中的安全与健康。

2）建立各级各类人员的安全生产责任制度，形成完善的安全保证体系，建立健全各项安全管理制度，并经常对职工进行安全教育。

3）严格执行安全操作规程，按照作业要求发放劳保用品，进入施工现场必须带好安全帽，严禁违章指挥冒险违章作业。

4）加强施工现场的安全防护设施，保持良好、安全、文明的施工条件。

5）严格实行逐级安全技术交底制度，开工前技术负责人将工程概况、施工方法、安全技术措施等情况向项目负责人、工长详细交底，项目负责人或工长向班长进行书面安全技术交底，各级书面交底有交接人签字，并存档备查。

6）施工过程中使用的安全用品、工具、设施、电气、机械设备等做到定期检查，建立严格的检查制度。

9.2文明施工保证措施

1）施工现场管理人员、施工人员一律佩戴安全帽。

2）按照施工总体布置设置各项临时设施，现场堆放的材料、机具等不影响场内道路和安全防护措施。

3）施工现场的用电线路、用电设施的安装使用必须符合安装规范和安全操作规程，严禁任意拉线接电。

施工现场必须设有保证施工安全要求的夜间照明。

4）保证施工现场道路畅通，保持场容场貌的整洁，随时清理建筑垃圾。

5）施工现场的各种安全设施和劳保器具，必须定期进行检查和维护，及时消除隐患，保证其安全有效。

6）施工现场应当设置各类必要的职工生活设施，并符合卫生、通风、照明等要求。

职工的饮食供应应当符合卫生要求。