钢梁顶推施工方案与组织.docx
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钢梁顶推施工方案与组织
钢梁顶推施工方案与组织
顶推法施工时，钢梁在顶推平台拼装完成后，以千斤顶为动力，借助钢导梁导向，在带有滑块的滑道上，纵向推进梁体，空出拼装平台后，重复拼装、顶推工作，直至梁体顶推至设计要求位置。
1.适用范围
该工艺适用于跨越深谷，不可间断运输线（铁路、公路、河道），难以拆迁的的建筑物（地下设施、古籍）等限制地区；支架法、悬臂拼装法、膺架法等施工方法无法满足现场施工的桥梁施工。
2.作业内容
本工艺主要作业内容为：
顶推平台搭设、滑道梁及顶推系统安装、导梁拼装、钢梁拼装、钢梁顶推、导梁拆除、安装支座并落梁。
3.
施工工艺流程图
图5-1顶推施工工艺流程图
4.工艺步骤及质量控制
4.1施工准备
技术准备：
熟悉、会审图纸，了解设计内容及设计意图，明确工程所采用的设备和材料，明确图纸所提出的施工要求，会同设计、监理完成施工技术交底工作，编制施工组织设计和施工方案并严格执行，建立健全现场各项管理制度，如施工图纸学习与会审制度、技术交底制度、各部门及各级人员的岗位责任制、工程材料和大临结构的检查验收制度、工程质量检查和验收制度、材料出入库登记制度、安全操作制度、机具使用保养制度、扭矩扳手领用归还登记制度、扭矩扳手上下班前检测制度等。
场地准备：
杆件堆放场地应平整稳固，道路畅通，排水良好；杆件必须分类存放，并按拼装先后顺序堆放；所有杆件存放在存梁台座上并保持杆件底与地面留有25cm以上的净空；杆件支点应设于在自重作用下杆件不致产生永久变形处，同类杆件多层堆放不宜过高，各层间垫块应在同一垂直线上；摩擦面拼接板应竖直存放，两板间应留有缝隙通风，节点板和小部件也应分类堆放整齐，便于选用；杆件存放场地内内交通运输畅通，以满足现场施工对材料的需求。
4.2顶推平台搭设
为满足导梁及钢主梁的拼装要求，需在桥梁端头设置拼装、顶推平台，平台的搭设应符合规范要求。
基础一般可采用扩大基础或钢管桩基础，支架结构可采用管桩，立柱间布置连接系，顶部铺设分配梁、滑道梁等形成顶推平台。
支架结构需要进行预压，并在施工过程中加强监控测量。
支架结构应有足够的强度和刚度，支架顶面除承受竖直荷载外还承受顶推时的水平力，设计时应布置连接系及分配结构，顶推平台的长度应满足一轮顶推钢梁的长度。
顶推平台拼装
4.3滑道梁及顶推系统安装
滑道梁安装：
在桥墩墩顶的三条混凝土托架顶部纵向各铺设一条滑道梁，滑道梁与混凝土托架梁之间灌注支座砂浆。
滑道梁顶面板上再焊接14mm不锈钢复合板，与滑靴底部的MGE复合板组成摩擦副。
对于滑道的总体要求是：
有足够的长度，表面光滑平整，刚度大，均匀传布反力，结构简单，装拆方便，与钢梁、支撑的连接牢固可靠，梁端易于取放滑块。
顶推系统安装：
在滑道梁上安装水平顶推装置、竖向顶升装置、滑移装置。
为在顶推过程中，尽量减少竖向支反力产生的偏心弯矩的影响，同时为减少拆除倒换滑靴的时间，可将顶推施工步骤设计为3个竖向起顶点，2滑块的顶推方式。
前后竖向顶分别位于墩顶对称位置的滑道梁上。
前后双滑块位于竖向千斤顶中间，双滑块受力更加稳定。
顶推时，滑块受力，竖向顶悬空，钢绞线分别穿过前、后端滑块并用锚具固定，钢绞线拉动前、后滑块移动。
滑道梁及千斤顶墩顶立面布置图
滑道梁及千斤顶墩顶平面布置图
4.4导梁、钢梁拼装
钢桁梁导梁多使用现成板梁或桁梁，或用常备式杆件组拼成平行弦式，三角式及阶梯式。
导梁前端通常设计成向上翘起的斜坡结构，使导梁上墩时可通过斜面自行向上升高，导梁前端要有一定的强度与刚度，能使导梁顺利上墩，并将上墩的水平力减到最小。
钢梁在拼装平台上拼装，钢梁拼装质量直接影响结构线型及顶推精度，由于本桥为拼接节点为栓焊结合连接，结构线形主要是通过制造精度和现场拼装精度决定的，所以钢桁梁拼装过程要严格按照施工规范进行，一旦出现偏差，线形调整较困难，且有可能会产生附加应力，所以在顶推施工过程中不建议频繁调整后拼线形。
也因此现场采用了长拼装方案。
钢桁梁拼装应按节间依次进行施工，杆件应左右两侧对称拼装，遵循：
下弦杆→铁路桥面板→斜腹杆→上弦杆→公路横梁的拼装顺序。
杆件拼装时栓接板面及栓孔必须洁净、干燥、平整，杆件组拼成单元栓合后，均应经值班技术人员检查，填写组拼杆件登记卡，须质检人员检查安装位置的匹配尺寸和连接处质量等。
4.5钢梁顶推
顶推系统由水平顶推系统、竖向顶升系统、横向纠偏系统及顶推滑移体系四部分组成。
水平顶推系统：
水平顶推系统由水平连续千斤顶、液压泵站及控制系统组成。
根据钢桁梁为三片桁的结构特点及所需的最大顶推力，在每个主墩中、边桁各设置一台水平连续千斤顶，每台千斤顶配备30根Φ15.24mm钢绞线，钢绞线穿过水平千斤顶空腔，固定在滑块的后锚上。
水平千斤顶及竖向千斤顶图
竖向顶升系统：
竖向顶升装置包括竖向千斤顶、配套液压泵站及控制系统，其中液压泵站与控制系统与水平顶推系统共用，竖向顶升装置依据设计文件的最大支反力进行布置。
在0#～11#墩墩三片主桁下方均布置竖向千斤顶，千斤顶布置在钢梁下弦杆件的腹板下方。
顶推过程中钢桁梁每顶推1个节间，主墩及拼装平台竖向起顶替换滑块，竖向千斤顶通过油路并联实现同步控制。
横向纠偏系统：
钢梁与滑道之间摩擦阻力的不同与变化、滑道间高差变化、梁体重心变化、风向、温差等原因，钢梁在顶推移动过程中将必然会出现横向位置偏移。
为确保钢梁在顶推过程中不存在较大偏移及对出现的偏移进行及时纠正，需设置动态和静态纠偏装置。
静态纠偏是指，在未顶推的情况下，利用在滑道内侧预埋的强力反力牛腿，通过千斤顶将纠偏力作用在牛腿与滑块之间，从而纠正梁体偏移；动态纠偏是指，在滑块两侧设置可调式液压纠偏滚轮，通过液压缸伸缩，从而实现在顶推过程中纠偏。
动态纠偏装置图
顶推滑移体系：
顶推滑移体系由滑道及滑块组成，在桥墩的三条混凝土托架顶部纵向铺设一条滑道梁，滑道梁顶面板上再焊接不锈钢复合板，作为滑动面，滑块采用单层箱式结构，材料选用Q345D,腹板采用Q370qe。
顶推千斤顶通过钢绞线拉滑块带动钢桁梁前移。
滑移体系图
4.5.1顶推前准备工作
（1）检查高栓施拧情况，确保高栓全部施拧完成。
（2）核查桥墩结构图及竣工里程，标高，中线测量资料。
（3）清理滑道梁不锈钢板上的焊渣及飞溅物等，减小污垢对摩擦的影响。
滑道梁经检查合格后，在滑道梁上涂黄油进行润滑。
（4）墩顶滑块摆放位置要居中，不能偏向一边或与钢梁顶推方向有夹角，以防对顶推产生不利影响。
（5）对钢绞线进行预紧，最大限度减少每组钢绞线的受力不均匀程度。
钢绞线应严格对中，且成一条直线。
（6）每次顶推之前，检查滑块底的MGE板是否被挤压变形，以便及时更换。
（7）检查顶推各设备是否正常及各线路连接是否正确。
（8）检查滑块是否倒运完毕；
（9）钢梁架设节间封闭；
（10）滑块钢板抄垫满足预拱度要求；
（11）滑块看护人员就位，确保润滑系统准备完善，在顶推过程监护滑块，有异常情况立即暂停顶推，问题解决后继续顶推；
（12）顶推系统准备就绪，试顶推10-50cm，确保多点同步顶推，避免桥体扭曲偏位，增加纠偏次数；
（13）测量人员就位，在顶推过程中，实时测量钢桁梁直线度，若出现横向偏位超过5cm，应进行主动纠偏。
4.5.2顶推施工步骤
顶推前准备工作完成后，启动水平千斤顶主控系统，千斤顶推动滑块前移，顶推至滑块倒换地点，水平顶卸载，使钢绞线不受力，拆除钢绞线，固定在后方滑块上，将竖向顶移进滑道的顶升点，同步顶升钢桁梁，使得滑块脱空，拆除前端滑块，竖向顶整体下降，使得钢梁落在滑块上，滑块倒换完成，继续顶推。
4.6安装支座并落梁
钢梁顶推到位后，采用滑移方式将桥梁支座就位，落梁时为保证落梁施工安全，采用分步分批落梁方式。
5.施工机械及工艺设备
（1）杆件运输拼装设备：
全回转吊机、塔吊、龙门吊、运梁车、电动带响扳手。
（2）顶推设备：
千斤顶、液压泵站、计算机控制系统。
（3）实验设备：
扭矩轴力测试仪、液压式万能材料试验机、紧固力传感器。
（4）测量设备：
水准仪、全站仪等。
6.作业组织
表8-1人员组织表
序号
人员名称
人数
负责内容
1
队长
1
全面负责
2
技术负责人
1
技术负责
3
工班长
1
现场生产监督协调
4
技术员
3
技术、质量监督
5
质量员
2
质检工作
6
材料员
2
采购物资
7
测量员
3
测量
8
试验员
2
试验
9
预拼作业队
30
钢梁预拼装
10
架设作业队
80
钢梁架设
11
高栓施拧及检查分队
40
钢梁拼装
12
钢梁顶推
60
钢梁顶推
13
机电分队（含吊车司机）
30
钢梁运输
7.生产效率
不同的工程概况对应的效率也不尽相同，以本工程为例，平均顶推一次2节间（24m）需要6～8天。
8.质量标准
（1）杆件、零件的规格、质量：
检查钢梁出厂合格证、杆件制造记录、焊接工艺评定实验报告、焊缝检查记录、涂装检查记录、栓接接头抗滑移系数试验记录、钢梁试拼记录等。
（2）栓接板面抗滑移系数：
钢桁梁构件拼装前应进行板面抗滑移系数试验，每批试件的抗滑移系数最小值应符合设计要求，设计无要求时不应小于0.45.
（3）高强度螺栓连接副质量：
高强度螺栓连接副到货后应及时对规格、质量、扭矩系数进行复验，复验时扭矩系数平均值成在0.110～0.150之间，标准差不大于0.0100。
高强度螺栓连接副现场存放超过6个月应重新检验。
（4）杆件预拼：
钢桁梁杆件预拼应按照杆件预拼图施工。
杆件预拼成吊装单元后，杆件及顶栓布置不应妨碍后续拼装。
（5）高强度螺栓连接副施拧应符合相关标准规定和施工工艺要求，并全部复验检查。
（6）节点板、拼接板和杆件预拼时，穿入的临时螺栓和冲钉数量不应少于安装总数的1/3，冲钉穿入数量不应多于临时螺栓的30%，对于螺栓孔较少的栓群，临时螺栓数量不应少于2个。
9.质量保证措施
（1）动力源的可靠与稳定对顶进的速度和偏差调控起着决定性的作用。
因此，首先必须按施
工方案计算出合适的顶推力，以便选择合适的千斤顶。
（2）千斤顶的质量对整体顶推工序而言是第一控制要素，因此必须选择质量过硬、信誉优良的千斤顶生产厂家进行采购，并严格审查产品质量证明文件，严禁使用不合格的千斤顶。
（3）根据顶进过程中对千斤顶工作状况的电子监控，及时修正、调控千斤顶的工况。
（4）顶进间隙及时对偏差较大的千斤顶检修，以保证顶进顺利。
（5）严格监控中央控制室联动设备的运行状况，保持反馈系统足够的灵敏度。
（6）保证顶推启动及过程中千斤顶、监控系统的同步。
（7）对拼装平台滑道两侧限位装置工况的随时监测、保持两侧拉力索均衡受力，都是保证顶推过程中必须监控、调整的要点。
（8）顶推作业时，各节点、联接系和桥面板高栓施工完成，并且线形调整完成后方可进行顶推作业。
（9）顶推作业时节点挠度及中线的测量，要求每安装一个节间，各节点测一次挠度与计算值比较，同时测一次中线，同时据此考虑，下步是否采用纠偏装置横移钢梁问题。
除此之外还应观察测量各墩支点位移情况以便与设计值比较。
同时对关键杆件要进行应力测定，与计算值比较，以便及时进行分析，防止超应力。
10.安全生产与环境保护
10.1安全生产
（1）钢梁安装开始前，对架梁使用的材料、工具、吊具、脚手板、梯子、安全带、安全网等应经有关人员验收合格后方能使用并应配足、配齐数量，机械应经过试运转并试吊认可后使用。
安全网、安全带应按规定作模拟人体冲击试验，合格后方能使用。
（2）参加高空作业人员，必须挂好安全带并在进行垂直双层作业时应有相应的安全措施。
架梁前必须进行身体检查，凡不合格者不得参加架梁高空作业，严禁酒后从事高空作业。
（3）所用施工辅助结构按设计施工，应有足够的强度和刚度。
（4）墩台顶等应安装防护栏杆，上下梯子、人行道等安全设备，夜间作业应有足够的照明设备。
（5）各种大临设施和重要临时设施（如临时支墩、边跨拼装支架、墩旁支架、龙门吊机、脚手架、安全网以及墩顶布置等），在安装完毕后，必须经过检查签证，并填写记录有关人员认可后，方能使用。
对全回转吊机试吊，支架设施、安全网等应由项目经理部组织检查组检查认可。
（6）钢梁杆件起吊时，应确认起吊杆件的重量和重心的位置，必须捆绑牢靠，确保吊具的夹角在60～90度范围内，并应拴上溜绳。
（7）起吊杆件的吊具与杆件棱角接触处应用胶皮垫好。
起重钢丝绳应不起油，无死弯，在任何一个断面内断丝量不超过5%。
（8）钢梁上的动力电缆和照明线路必须保护绝缘良好，有专人值班，手持电动工具电源处应加装漏电保护器。
（9）桥上应配备足够的灭火器等消防器材和通信设施。
（10）起吊杆件时，必须有固定的信号指挥。
信号员应事先检查场地周围有无障碍。
杆件拼装对孔时，信号员、吊车司机、架梁人员要密切配合、指挥得当、操作准确。
信号员的哨音手势和旗语应洪亮、正确、清楚，如遇妨碍司机视线处，应增加传递信号人员。
吊物下面严禁站人。
（11）拆装脚手架，紧固螺栓等工作，应上、下交叉进行，尽量避免双层作业。
（12）钢桁梁开始顶推前，把架梁使用的材料、工具、梯子等摆放在不影响顶推作业的地方。
（13）在顶推过程中要派专人了解天气状况，若有情况立即通知施工部门采取安全措施，风力达6级和6级以上时停止顶推。
（14）顶推时，必须有固定的信号指挥。
信号员、顶推人员要密切配合、指挥得当、操作准确，信号员的哨音手势应洪亮、正确、清楚。
（15）液压油缸必须远离火源或电焊，必须电源焊接，可用隔板隔离，让液压装置远离明火与65度的高温。
（16）软管和油缸的快换接头，不使用时必须使用防尘帽保护，且安装时必须擦净接头外部污染物。
不要弯折软管，不要让重物碾过或掉在软管上，不要用软管来提携液压装置。
（17）千斤顶应根据实际情况定期进行维修、清洗及内部保养，如发现千斤顶在工作中有故障、漏油、工作表面刮伤等现象应停止使用进行维修。
（18）在千斤顶有油压情况下，不得拆卸油压系统中的任何零件。
（19）顶推施工中，应及时反馈千斤顶的顶推读数，顶推钢绞线两侧应进行有效防护，防止钢绞线拉断等突发事故。
（20）顶推施工前，应将上弦螺栓施拧平台的脚手板进行固定，防止意外事故，同时在顶推施工时，应停止涂装施工，避免立体交叉施工。
（21）冬季顶推钢桁梁时要特别做好防冻、防滑等安全防护工作，夜间作业用工作灯应使用安全电压。
10.2环境保护
（1）认真学习并深入贯彻执行国家及沈阳市有关环境保护方面的法律、法规和施工技术细则规定的强制性条款，认真做好向全体施工人员的宣传教育工作，提高认识，加强全员的环保意识。
（2）无条件地接受业主、环保监督部门的检查、指导和监督，定期检查施工范围内环保工作的执行情况，发现问题立即整改。
（3）严格按照防噪声、防震、防污染措施组织施工，减少对施工现场的干扰，保护施工人员健康。
夜间施工尽可能采取降噪措施，或不安排夜间施工。
（4）采取有效措施控制现场的各种粉尘、废气、污水、固体垃圾及噪声振动对环境的污染和危害，不在现场燃烧各种有毒有害的物质。
（5）竣工后环境要做到人走场清。
工程完工后应将临房等临时设置全部拆除，及时清理施工现场，归还施工临时占地，施工垃圾运至环保部门指定的位置处理。
（6）弃碴、排污等按相关规定办理，并与环保等有关部门签订协议，按规定进行处理。
（7）施工中的建筑垃圾、机械油污、生活污水、生活垃圾等事先合理规划排放处理地点，不
得污染当地水源与环境。
（8）地下管线上部进行明显标识，地下管线上部严禁开挖。
（9）其他地上设施应放置平稳，对不稳定设备进行加固，设备应进行明显标识，大型设备四周由彩钢板进行围护。
（10）在钢桁梁上设置垃圾箱，钢桁梁上产生的垃圾分类入箱，防止污染。
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