跨河管道钢架施工方案.docx
《跨河管道钢架施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《跨河管道钢架施工方案.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
跨河管道钢架施工方案
--取输水管道工程
跨河管道钢桁架施工方案
编制单位：
贵州建工集团有限公司
编制时间：
2020年10月
--取输水管道工程
跨河管道钢桁架施工方案
程序
签名
职称
日期
编制
技术负责人
审
核
项目经理
公司工程部
技术部门
批准
公司总工
二〇二〇年五月
一、工程概况
铜仁市谢桥供水EPC总承包项目-取输水工程，根据设计取输水管道全线总计长度约2200m，管道采用K9级DN800球墨铸铁管，局部位置采用DN800螺旋钢管，线路走向由小云南水库泄水管阀门接出沿坝下挡墙大脚敷设至现状打砂场后，经下穿坝下河流后沿河小道埋地敷设至友谊铁桥处，再按村内道路埋地敷设至取水泵站，经取水泵站加压后再连接至谢桥净水厂。
其中取输水管道需三次穿越河道，根据设计管道在K1+359~K1+404（钢筋棚处）与K1+967~K1+984（搅拌站处）两处位置采用混凝土基础+钢构架桁架方式跨越河道。
钢构架桁架的各构件均为Q245热轧型钢，各节点采用焊接及高强度螺栓进行连接，钢构件基础采用现浇钢筋混凝土条型基础形式进行施工。
考虑到钢构件长度较长、现场操作空间较狭窄，拟采用现场制作及整体吊装方案进行时施工，为保证此部分2段跨河管道安全、顺利的完成，特编制此方案。
K1+350~K1+380（钢筋棚处）跨河钢构架位置
K1+948~K1+968（搅拌站处）跨河钢构架位置
二、编制依据
本方案依据国家和贵州省有关规范、标准、条例以及结合现场实际情况及工程特征编制。
方案所依据的规范、文件如下：
《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GBJ50202-2012）
《工程测量规范》（GB50026-2007）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-2010）
《钢结构施工质量验收规范》（GB50205-2012）
《大型设备吊装工程施工工艺标准》（SH/T3515-2003）
《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2011）
《建筑防腐工程施工及验收规范》（GB50212-2012）
设计施工图及其它有关的现行施工及验收规范。
三、施工方案与工艺
根据工程的现场条件K1+359~K1+404（钢筋棚处）跨度21m，河床标高261.93，K1+967~K1+984（搅拌站处）跨度16m，河床标高259.12，两处位置河道两边均为高边坡形式，为保证安全均需对在对基础开挖时对河道两边的土方进行卸载处理，基础基坑开挖前均需在河道内进行围堰处理，施工完毕后再对河道两侧恢复挡墙，以减少河水对河道两侧的冲刷。
因场地的限制，基础混凝土施工拟采用臂架泵进行混凝土浇筑。
钢桁架施工考虑到钢构件长度较长、现场操作空间较狭窄，桁架在加工场制作完成后再分段吊装、拼装成整体运输至施工现场，采用大型吊车整体吊装至基础顶部进行固定，另外所有散件及拼装件均在加工场进行除锈防腐处理。
1、施工工序流程
根据本工程的实际情况确立主要施工工序流程如下。
2、施工准备
1）劳动力投入计划
由于本工程工期紧张，各专业的施工班组需配备充足的劳动力进场施工，以保证工期按时完成。
本项工程开工前，我们将组织人员进场，并对相关人员进行技术、安全、文明施工交底，具体各专业施工人员进场安排如下：
序号
工种
人数（人）
备注
1
项目管理人员
4
2
专职安全员
1
3
电工
1
4
电焊工
6
5
安装工
6
6
钢筋工
4
7
土建工
6
8
起重工
4
9
普工
10
备注：
各类施工人员按照实际施工情况需要及时进行调整。
2）施工机具投入计划
根据本工程现场条件及其相应的施工特点，结合施工进度，确定各施工机械设备的进场日期，以确保施工工艺的要求。
本项工程的机械投入主要机械如下表：
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
PC320挖掘机
斗容量1m³内
台
2
2
运输自卸车
20m³
台
5
3
汽车吊
25T/50T
台
2
4
平板车
30T
台
1
5
专用发电机
100KW
台
1
6
电焊机
500A
台
6
7
手拉葫芦
0.5-10T
台
8
8
千斤顶
套
4
9
气割设备
套
4
10
氧气、乙炔
套
10
11
砼振动棒
ZN50
套
3
12
活动围挡
若干
13
探杆、绳索、铁锹等小工具
若干
14
其它机械
按需
3、测量放线
1）定位放线依据：
根据建筑设计总平面布置图，现场依据测放点进行现场轴线控制网和标高控制点的引测。
结合工程结构特点及现场施工情况选择主要控制线的位置。
由于本工程现场场地等因素，故决定本工程±0.00以建设方提供的原有建筑（铁桥）为依据测量控制施工。
2）平面控制网的测设：
（1）主轴线控制桩的建立：
根据建筑物平面形状的特点，利用给定现场放点定出主控轴线。
定位放线时精确测出控制轴线，并将标桩设在即便于观测又不易遭到破坏地方加以固定、保护。
（2）定出主轴线控制网以后，依据基础平面图采用直角坐标定位，经角度、距离校测符合点位限差要求后，布设建筑物平面矩形控制网。
（3）根据主控轴线放出土方开挖线。
土方开挖线的确定需考虑基坑施工作业面、放坡高度及放坡坡度。
3）标高控制要点：
高程控制点的联测：
在向基坑内引测标高时，首先联测高程控制网点，以判断场内水准点是否被碰动，经联测确认无误后，方可向基坑内引测所需的标高。
4、基础开挖
根据设计图纸、线路走向要求结合现场踏勘实际情况，本工程的基础开挖采用机械施工为主，人力配合为辅助的方式。
1、工艺流程
定位放线→砂袋围堰→降水→基坑开挖→边坡修整→人工清底。
2、操作方法
1）砂袋围堰：
本次施工围堰采用圆弧形围堰方式，砂袋采用人工装纤维袋，砂采用外购中砂，装好的砂袋采用人工运输至河道进行堆码围堰。
围堰顶部宽度1.2m，堆码高度需高出水面50cm，边坡需大于1:
0.5。
堆码好的围堰在迎水面需采用防水土工布进行防水处理，以保证围堰不被流水进行侵蚀。
围堰完成后采用4台口径为150的潜水泵对围堰内的余水进行抽排。
2）机械开挖：
开挖前先验线并取得监理、甲方的认可，因处于河道高边坡位置，开挖前需对边坡土方进行卸载处理，挖土采用反铲液压挖掘机，开挖时，应合理确定开挖顺序、开挖深度、放坡系数，然后分层进行开挖。
开挖前，应向机械司机详细交底，其内容包括挖槽断面、堆土位置、现有地下构筑物情况和施工要求等，由专人指挥，并配备专业的测量人员全程进行跟踪测量，防止超挖或欠挖。
挖土机沿挖方边坡移动时，机械距过坡上缘的宽度一般不得小于基坑深度的1/2，土质较差时，挖土机必须在滑动面以外移动。
沟槽开挖土方根据不同土质分开堆放，以备基坑回填时选择利用，较好的余土暂另选场地堆放，淤泥、耕植土等则外运处理。
为保证基底土壤不被扰动或破坏，在用机械挖土时，为防止超挖，挖至设计标高前20—30cm时用人工开挖，检修平整。
超挖深部分要用砂填平夯实。
如开挖后发现基础以下土质有异，则应立即通知业主、监理、地勘及时作出基础处理。
基坑基底承载力要求大于设计要求，如局部承载力不满足要求，采取措施加固。
3）人工开挖：
基底2Ocm土采用人工清理。
挖土放坡系数1:
0.5，工作面每边4Ocm。
施工中据土质情况采取边坡支撑加固，砂包挡土等措施。
4）边坡修整：
应分层按坡度要求做出坡度线，每隔3m左右作出一条，进行修坡，机械开挖时，随开挖随进行人工修坡。
5）人工清底：
人工清底按照设计图纸和测量的中线、边线进行。
严格按标高拉线清底找平，不得破坏原状土，确保基槽尺寸、标高符合设计要求，机械开挖配合人工进行清底。
6）挖土过程中余土运至甲方指定地点，留土也要放在槽边1.5m以外，并要考虑下步施工工序方便。
挖土方向由一端向前推进，随挖随抄平和修整边坡。
土方挖完及时做防护栏杆、夜晚设红色指示灯。
3、注意事项
1）沟槽土方用机械开挖时，保留20厘米土应用人工清槽，不得超挖。
2）地基土壤如受扰动，其深度在15厘米以内可用原土回填夯实；在15厘米以上可夯填石灰土、大卵石、碎石或毛石，并用小砾石填充上部空隙，表面找平。
3）加固支撑
土质较差，容易塌方的位置，应进行支撑加固，加固方法为：
在基坑四周边打钢板桩或木板桩，然后，用钢制或木制横撑撑牢固，横撑以牢固、不妨碍下管为原则。
4）达到设计高程后，应会同有关方面验槽，并填写隐蔽工程记录。
监理工程师检查合格后方可进行下一道工序施工。
4、基坑排水及保护措施
1）当基础开挖至地下水位或有河道渗水时，应即在基坑边外开挖集水井，结合挖土操作将积水引至集水井，然后用泵将积水抽到施工排水系统中。
2）随着开挖深度的加深，集水井也要相应加深，亦可一次挖至设计深度。
当挖至设计高程时，应在坑底两边开挖排水沟，断面约为30cm×30cm，并以2～3％坡度流向集水井。
集水井井底应比排水沟深1m左右。
3）集水井宜在两侧设置，间距视地下水多寡而定，一般约30m左右。
4）在坑顶沿线设截水沟，防止坑顶渗水影响坑壁稳定。
5）开挖土方须堆放在基坑2米外，不得随意堆放在基坑顶，以免加重土坡压力和阻碍施工。
6）施工期间出现附近建筑物明显沉降或位移时，立即停止施工，上报相关单位后采取适当的加固措施后，才继续进行施工。
5、钢筋混凝土条基
根据设计图纸本工程的钢构架基础为独立条形基础。
地基验收合格后，垫层混凝土浇筑，混凝土强度达到1.2N，弹线安装基础钢筋、模板，模板应有足够强度、刚度，保证稳固、拼缝严密不得漏浆、便于拆卸。
保证相互位置、轴线、标高等的准确性，并在自检合格基础上，报业主、监理工程师检验确认。
1、钢筋工程
1）对材料的要求
（1）钢筋的规格、型号、材质等必须符合设计和产品技术质量标准的规定。
（2）钢筋采购、订货必须事先征得监理和业主方认可。
（3）钢筋进场时，应会同监理工程师进行进场检验，检查规格和供货方提供的产品合格证、材质、证明、试验报告等资料；并在使用前按规范要求随机抽样进行力学性能复试，试验合格后，方可使用。
（4）钢筋应按施工进度要求需用的规格、型号、品种、数量一次供货到场。
（5）钢筋进场检验后，应按不同规格、型号分别挂牌堆放，并须采取防止锈蚀和避免油、泥土污染的措施。
2）钢筋的制作与绑扎：
（1）钢筋制作
对所进场的钢筋原材料质量必须符合规范规定和设计要求，并且有出厂证明书，进场后经监理单位现场见证取样，并送检合格后才能开始加工。
按设计要求的钢筋规格、形状、尺寸进行钢筋的放样工作，力求达到准确无误，确保钢筋成型几何尺寸符合设计要求和规范要求。
配料单由专业工长审核批准后方可制作加工。
钢筋的接头位置、数量必须符合设计和规范要求，钢筋的连接接头数量同一截面不得超过50%。
特别是要注意钢筋的锚固长度达到设计和规范要求。
钢筋制作完毕后，由专职质检员、主管工长进行检查，合格后交绑扎班组进行绑扎。
钢筋调直、冷拉、切断等均为机械加工，集中在钢筋加工房进行。
（2）钢筋安装
接头位置布置须符合设计和规范要求，接头错开距离应大于35d（d为较大钢筋直径）。
受力筋在同一截面内接头允许截面积根据接头形式，应符合设计和验收规范要求。
基础下层钢筋安装后，钢筋的位置和间距保护层厚度应符合规范要求。
操作班组和分管工长首先要熟悉钢筋施工图和钢筋大样表，领会设计意图，严格按施工图和规范进行绑扎。
确保绑扎钢筋的间距均匀、正确、美观，保证钢筋网顺、直，方正。
钢筋的每一个交叉点必须用扎丝绑扎牢固，严禁漏扎和花扎。
钢筋的检查和验收：
钢筋绑扎完毕后，首先项目部组织班组长、分管组长、质检员、技术员、技术负责人进行全面检查合格后，请甲方、监理进行验收，验收合格后方可进行砼的浇筑。
2、基础混凝土工程
1）施工条件的准备
（1）本工程由于施工条件的局限性砼采用商品砼臂架泵进行浇筑。
（2）准备好砼浇筑用振动棒，运输通道。
（3）准备好作业操作人员。
（4）砼配合比报告。
（5）办好砼浇筑前的隐蔽验收签证（监理工程师参加检查并签证验收）。
2）基础混凝土浇筑
本工程基础砼浇筑，须从布料、振捣采取措施，保证浇筑质量，防止出现“烂根”、漏振、蜂窝麻面以及施工缝等缺陷。
（1）浇灌顺序及浇筑要点
①由于本工程工期紧，为加快施工进度，同时浇筑。
②从浇筑层底层开始逐渐上移振捣，以保证各层砼之间的结合质量；振捣棒操作应快插慢拔，上下轻微抽动，以利振捣均匀，每点振捣时间以20－30s为宜（砼表面不再出现气泡，泛出灰浆为准）；振捣时，应避免振动棒碰撞钢筋和模板（侧墙模和暗柱模）；逐点振捣，防止漏振。
（2）养护措施
基础砼浇筑前，须事先准备好覆盖用薄膜、草垫、水管。
①砼初凝后覆盖薄膜，终凝后浇水养护。
②当砼表面温度与养护水温差超过20℃时，应考虑热水养护。
③砼浇筑后，做好保温、保湿、养护、延缓降温速度，充分发挥徐变特性，减低温度应力；养护时间不少于14天。
④砼浇筑时，须按规定取样试块和养护并按要求进行试块实验。
（3）砼浇筑质量标准
①砼的原材料、配合比、强度等级必须符合设计要求。
②砼表面应平整、坚实，不得有露筋、孔洞、蜂窝等缺陷。
③砼厚度、断面尺寸等，须符合设计图纸要求，误差须符合规范规定。
④保护层厚度须符合设计和规范规定。
6、钢桁架制作
钢桁架的制作与安装应符合《钢结构施工质量验收规范》（GB50205-2012）中的规定要求。
1、施工工艺流程：
放样→号料、切割→组装焊接→验收及运输。
2、放样、号料、切割
桁架放样、号料切割按照钢结构工艺要求预留收缩余量，钢桁架上下弦杆各留出5-8mm的收缩余量。
钢型材切割采用氧乙炔焰半自动切割，切割后应及时清除氧化铁及废渣，并用磨光机抛光。
3、组装、焊接
1）桁架的组装：
钢桁架各构件为热扎型钢，各节点采用焊接，部分节点用12-20mm厚节点板连接，材料均采用Q245钢材；钢桁架由四个独立桁架组成，具体示意图如下：
立面节点示意图
钢桁架布置两侧立面节点示意图
钢桁架布置上弦、下弦支撑平面节点示意图
由于钢桁架跨度长为16米、21米，因此在场地内采用分段组合拼装。
16米钢桁架在工厂内分为2段，21米桁钢桁架在工厂内分为3段.桁架组合顺序为首先是组合桁架下弦支撑，之后安装两侧侧弦，最后安装弦上弦水平支撑；组合基本采用25t吊机辅助进行安装，边调整边安装，当横梁水平符合要求时，立即用电焊焊牢作为最后固定。
在安装下弦支撑时，要首先把水平点找平，以确保下弦支撑的平面水平放置。
当每段钢桁架组装完毕后，再进行两端整体桁架的对接拼装。
经计算21米桁架每段重量为12吨左右，因此，可以采用25吨吊机进行吊装。
桁架对接拼装时先把一段桁架水平放置，另一段桁架用25吨吊机起吊慢慢对接，当桁架对接横梁水平符合要求时，立即用电焊焊牢。
桁架的吊装方法为四点吊，具体见下示意图：
2）桁架的焊接：
桁架焊接材料应采用E4303型焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117或《低合金钢焊条》GB/T5118的规定，选择的焊条型号应与主体金属力学性能相适应，对Q235B钢焊件采用E43XX型焊条。
焊接采用手工电弧焊方法，桁架横撑组合及点焊固定时，应预留适当的焊接收缩量（一般较实际尺寸放大2-3mm）,且在焊接前应对立柱各部位尺寸进行复测，确认无误后进行正式施焊。
焊接要求：
所有横撑、斜撑与连接板的焊缝长度均符合设计要求；所有横撑、斜撑与连接板、所有斜撑交叉处连接板均为满焊；焊接方式均为角焊缝，应严格按图纸要求进行焊接。
各部位的焊接方式、焊缝高度、焊缝长度均应按图纸要求进行，焊缝外观质量应符合有关技术文件规定。
焊接不应有裂纹和沿焊缝边缘的未溶合、溢流、假焊、未填满的火口以及超出允许限度的气孔、夹渣、咬肉等。
各种焊缝节点焊接完成后，应清理焊缝表面的熔渣和金属飞溅物，检查焊缝的外观质量，不得有低凹、焊瘤、咬边、气孔、未熔合、裂纹等缺陷存在。
如不符合要求，应进行补焊或打磨，修补后的焊缝应光滑圆顺，满足焊缝的外观质量要求。
桁架在整体施焊过程中，焊工应严密关注焊接变形情况，发现变形时要在施工方法上及时作调整：
比如减小焊接电流、增加间断焊焊接间距、使用临时定位或支撑、多层焊接减小每层宽度与高度等，尽量减小变形量。
施焊时，不得在除焊道外的钢结构上随意引弧或焊接。
当焊接变形较大，无法校正时，应立即停止焊接，分析原因并采取有效预防措施后方能继续进行焊接。
3）桁架的运输：
桁架在制作检验合格后依据桩号安装顺序采用平板拖车一次性运输至施工现场，桁架运输时根据长度、重量选用车辆，构件在运输车上要垫平、超长要设标志、绑扎要稳固、两端伸出长度、绑扎方法、构件与构件之间垫块，保证构件运输不产生变形，不损伤涂层。
装卸及吊装工作中，钢丝绳与构件之间均须垫块加以保护。
7、除锈、防腐
桁架钢结构由于是安装在露天，因此对钢结构的油漆质量要求非常严格：
钢材加工前应进行喷射除锈处理，除锈质量等级要求达到Sa2.5级标准，并符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》的规定。
油漆应采用耐风化和防盐雾腐蚀优质油漆，防腐年限不小于20年。
采用油漆涂层的结构构件在除锈后应立即涂防锈底漆，底漆采用红丹防锈底漆二道；中间漆采用环氧云铁中间漆两道；面漆采用氯化橡胶面漆三道。
另外，锚栓接触面和工地焊缝两侧30~50mm的范围内不涂油漆，待施工安装完毕后，对连接面处和焊缝处用钢丝刷除锈，达到Sa2.5后，再分次涂漆，并对漆面局部损伤处统一补涂。
8、桁架吊装
钢桁架吊装前对钢桁架做好中心线、标高线的标注，对不对称的构件还应标注安装方向，对大型构件应标注出重心或吊点，标注可采用不同于构件涂装涂料颜色的油漆作记号，做到清楚、准确、醒目。
钢桁架吊装时吊装作业区域设隔离围栏，并挂好警示牌，设专人看护，严禁无关人员进入吊装区域。
1、吊装场地处理
钢桁架在制作完成后采用平板车将桁架整体运输至施工现场，为保证吊装施工的正常进行，要求25t汽车吊行走路线场地需要平整、碾压处理。
2、桁架的吊装：
本工程最长桁架跨度为21米，最重的桁架为12吨左右，采用整体钢桁架的吊装方式进行吊装，根据起重机起重性能表分析，对最重的桁架可用两台25吨的汽车吊进行同时抬吊，可以满足施工要求。
25t重机起重性能表如下表：
QY25型汽车吊（单位:
t）
工作半径
侧后方吊
前方吊
（m）
10.2m臂长
13.6m臂长
17.85m臂长
22.1m
臂长
22.55m臂长
10.2m臂长
13.6m
臂长
17.5m
臂长
22.1m臂长
25.5m臂长
3
25
14
14
3.5
25
14
14
10.75
25
14
14
3.7
25
14
14
10.75
25
14
14
10.7
4
23.35
14
14
10.75
25
14
14
10.7
4.5
20.35
14
14
10.75
8
23.35
14
14
10.7
5
18
14
14
10.75
7.85
20.35
14
14
10.7
8
6
14.4
14
13.65
10.75
7.75
16.63
14
14
10.7
7.85
7
11.85
12.2
12.5
9.7
7.2
10.35
10.9
11.25
10.25
7.55
8
9.1
9.5
9.8
9.1
6.85
7.2
7.65
7.95
8.15
7.2
9
7.1
7.55
7.85
8
6.45
5.25
5.64
6.95
6.15
6.25
10
6.15
6.4
6.6
6.1
3.9
4.35
4.6
4.8
4.9
12
4.25
4.55
4.7
4.8
3.4
3.65
3.85
3.9
14
3.3
3.45
3.55
2.1
2.4
2.55
2.6
16
2.45
2.65
2.7
1.55
1.7
1.8
18
2
2.1
1
11.5
1.2
20
1.5
1.6
0.74
0.82
22
1.25
0.41
0.49
24
0.93
0.23
桁架在起吊前应进行试吊。
即将桁架平行起吊到距地面200～300mm高度，检查各钢丝绳受力是否均匀，持续5min后，再看有无下沉现象，如情况良好，可正式起吊。
吊装设专人指挥，指挥人员发出的信号必须清晰、明确。
指挥人员应站在使操作人员能够看清指挥信号的安装位置上。
当跟随负载进行指挥时，应随时指挥负载避开人及障碍物。
桁架起吊的速度应均匀缓慢，同时将桁架上的稳绳固定在各个角度，使起吊中不致摆动。
当由水平状态逐渐倾斜时，应注意绑绳处所垫的破布、木块等是否滑落。
桁架吊升时先将桁架吊离地面约1.5米左右高度，然后将桁架转至吊装位置上方，再将桁架架缓慢降至安装位置约300-500mm，最后再将桁架缓慢降至安装位置进行对位，并确保支座中线与主梁纵轴线平行。
桁架对位时，固定支座锚栓螺母与支撑架钢板之间先添加1cm厚橡胶垫块，以满足角位移；在支座下部钢板上采取限位措施，以防止支座潜在的偏位及掉落。
桁架对位后，立即进行临时固定。
临时固定稳妥后，吊车方可摘去吊钩。
3、钢丝绳配备：
钢桁架吊装时所用钢丝绳配备：
工程最长桁架跨度为21米，最重的桁架为12吨左右；桁架起吊时固定桁架钢丝绳高度为6m，吊装采用四根6*37强度极限为1700Mpa的钢丝绳索具（吊装前检查钢丝绳是否有断丝、磨损、腐蚀等现象，如发现以上情况应立即更换钢丝绳），根据计算得吊索与水平线夹角α为64度。
根据
S=10Q/nSinα
S——一根钢丝绳的应力
Q———起吊重量kg
α------吊索与水平线夹角
N———钢丝绳根数
Q=桁架重量+汽车吊大钩（≈包括钢丝绳、吊耳、卸扣等）=12+1.3=33.3t
S=151.3kn
安全系统取k=8，则钢丝绳的破断力
S破≥ks＝8×151.3kn=1210（kn）查《6*37+1-1700钢丝绳安全吊重表》φ39mm，钢丝绳的钢丝破断拉力总和为959.5kn，而6*37绳折减系数ψ=0.82
双股钢丝绳总和1919kn而S破＝ψ∑S丝=1919×0.82=1573.6kn＞1210（kn）
因此选用双股φ39mm的6*37型
升级会员 