06-2锡宜高速公路京杭运河大桥施工组织设计

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06-2锡宜高速公路京杭运河大桥施工组织设计

1、总体施工方案

主桥基础均为钻孔灌注桩,每个桥墩基础有8根钻孔桩,桩径1.5m,桩长80~85m,90m跨主桥桩基32根,75m跨主桥桩基32根,共计64根。开工后,计划上场8台反循环回转钻机同时进行主桥钻孔桩的施工,每个桥墩基础设置一台钻机,每根桩计划在5~6天内完成,两座主桥钻孔桩施工计划用时1.5个月,属跨越冬季施工,混凝土采用商品混凝土。

2、施工工艺及要求

承台施工方案及施工工艺 见引桥基础施工工艺流程及施工要点。

(二)墩身施工

1、总体施工方案

主桥墩身为板式桥墩,截面形式为3.0×14.3m,90m跨主桥墩高10m,75m跨主桥墩高6m、7m不等。钻孔桩及承台完工后,逐墩进行立模施工,先施工90m跨主桥桥墩,再施工75m跨主桥桥墩。

桥墩立模采用大块整体钢模进行吊装,计划加工3.0m×14.3m截面的墩身及托盘钢模2套,模板板厚6mm,采用槽钢加肋,模板高度分为1m、3m、6m三种尺寸,分节进行组装。混凝土施工采用拌合站集中拌和,混凝土输送车运输,混凝土泵泵送,经串筒入模,两座主桥墩身及拱脚施工计划用时1.5个月。

2、施工工艺及要求

见引桥施工工艺及要求。

(三)刚架系杆拱施工

16#~17#主墩之间引桥外侧设置混凝土拌合站、制梁场,为方便运输,施工现场布置纵向轨道一条、转向轨道二处、横向轨道一条,码头二处,横向轨道位于拱肋范围内的缆索吊下。在塔架与16#墩及塔架与17#墩之间缆索吊下分别设置拱肋组装胎架,对拱肋吊装单元进行拼装焊接。混凝土拌合站、制梁场、吊装场、运输便道详见附图一。

1、缆索吊机的设计

(1)缆索吊机方案的选定

本标段的75m跨刚架系杆拱桥桥下为沪宁铁路石塘湾站的铁路线,车流量较大,施工时不可中断正常行车;90m跨刚架系杆拱桥横跨京杭运河,航运繁忙,不宜封航,根据两座主桥的结构特点和现场施工条件,决定采用设计推荐的缆索吊机施工方案。为确保工期,在跨度90m和75m的主桥桥位处各设置一付横移式缆索吊机。由于施工条件限制,跨度90m和75m的主桥均需在主跨外侧拼装拱肋单元,致使主索跨度增大,其中90m跨刚架系杆拱桥的缆索吊机主索跨度设计为190m,75m跨刚架系杆拱桥的缆索吊机主索跨度设计为170m。为加快施工进度、确保拱肋的焊接质量,根据以往施工成功的经验,每幅桥的两片拱肋和拱肋间的K撑在地面胎架上组焊成3个整体吊装单元,每幅桥的拱肋分3次吊装。采用此种拱肋吊装方式,高空焊接工作量少,焊缝质量高,拱肋安装速度快,拱肋单元的侧向稳定性强,节省施工中的缆风绳数量。

缆索吊机均采用两组主索,四个跑车,二抬一的形式吊装拱肋。此种缆索吊机可以方便地调整拱肋两端标高,有利于拱肋对位拼装。由于施工场地限制,跨度90m和75m主桥的缆索吊机需错开布置,两主桥各施工完成1幅桥后,将两主桥的缆索吊机分别横移到另1幅桥的桥位上进行施工。

90m和75m跨刚架系杆拱桥的缆索吊机的主要设计技术参数如下:

缆索吊机的总体布置图见附图四和附图五。

(2)缆索吊机的构造:

①缆索吊机的塔架

两座主桥的缆索吊机塔架均为门式塔架,塔架采用万能杆件和部分加工件组拼而成。

立柱为4柱,每柱为3根N1,塔架底部尺寸为2m×2m。两塔架中心线的间距为14.0m,拱肋拼装场地一侧的主塔架略高。在塔顶、1/2塔高和塔底位置各设1道横联。塔架顶设有I50工字钢和索鞍,工字钢和索鞍固结于塔顶。塔架底立柱为特殊设计件,下设有四氟乙烯滑块。塔架基础为混凝土扩大基础,基础上设有滑道。主塔塔架的缆风绳设于塔顶和2/3塔高处,分前、后和侧缆风绳三种,缆风绳上端与塔架固结,下端与地锚相连。主塔结构形式见附图六。

立柱为4柱,每柱为3根N1,塔架底部尺寸为2m×2m。两塔架间距为10m,塔架顶设有横联,横联外伸出塔架2.0m,塔顶设有I50工字钢分配梁和扣索鞍。副塔架仅设在75m跨刚架系杆拱桥的宜兴侧主桥的桥墩上,90m跨刚架系杆拱桥的副塔仅设在无锡侧主桥的桥墩上,副塔的塔底与桥墩顶面通过预埋件固定。副塔结构形式见图七。

每套缆索吊机的主索分为2组,每组由2根钢丝绳绕成4根主索,主索的双头通过地垄的平衡轮,两单头卡于对岸的地垄上。主索缠绕形式见附图八。

主索地垄采用4根桩径φ1.5m钢筋混凝土桩锚,2根为增设桩(桩长L=8.0m),2根为现浇梁桥墩基础桩。

主索的索鞍采用4排六轮式,索鞍的弯曲半径应大于2.0m,各索轮能转动,索鞍固定于塔架顶。

主索跑车采用4排4轮式,每付吊机需要4个跑车。每组主索安装两个跑车,跑车间距为12m,跑车间采用φ26的钢丝绳连接。

③牵引索、起重索和扣索

牵引索采用两岸对牵式,φ22钢丝绳走2线,8吨卷扬机牵引;起重索采用φ21.5的钢丝绳,走8线,5吨卷扬机牵引。牵引索、起重索缠绕形式见附图八。

扣索采用φ39的钢丝绳走4线,扣索通过卸口滑轮和拱肋千斤绳与拱肋连接。

75m跨刚架系杆拱无锡岸不设副塔架,扣索通过主索塔架上的索鞍后,锚固于已施工完成的桥墩承台(承台上设有预埋件)上。宜兴岸在桥台上设副塔架,扣索通过副塔的塔顶索鞍后,锚固于已施工完成的桥墩承台(承台上设有预埋件)上。

90m跨刚架系杆拱仅在无锡岸设有副塔架,两岸的扣索与75m刚架系杆拱的扣索类同。

2、缆索吊机的安装

(1)塔架的安装

(2)索道安装

塔架缆风绳挂设完成并适当收紧后,架设一条临时工作索。主索安装时,先以一单头穿过平衡轮与临时工作索连接,用对岸5吨卷扬机牵引临时工作索,牵到对岸后,锚固在地垄上,如此牵引另一单头到对岸锚固。主索架设完成后,调整各索的垂度到设计要求范围内,然后吊装天车。

②牵引索的安装

安装时,先将一岸的牵引索与小车安装好,对岸的牵引索通过临时索牵引到跑车位置并与跑车连接。

③起重索的安装

安装时先将φ11的钢丝绳穿好并与起重索的活头连接,以5吨卷扬机收线,将起重索的活头带入并通过跑车,跨过对岸塔架后,进入对岸卷扬机。

缆索吊机在使用前必须试运行,检查塔架各位置的垂直度并检查卷扬机运行情况,当一切情况良好时,才能正式使用缆索吊。

第一段拱肋起吊就位后,用临时索牵引扣索到拱肋的相应位置,人工将扣索和拱肋上的扣点连接。

3、缆索吊机的横移

4、钢管拱肋的加工、安装

主桥钢管拱肋为2根钢管和两块腹板焊接成的哑铃形截面,90m跨和75m跨主桥的钢管分别为φ1000×14mm和φ9000×14mm。拱肋分段在厂内预制,在工厂组装试拼合格后,再分段运到主桥现场安装。

(1)钢管拱肋的制作与试拼

①施工工艺流程:材料复验→放线、划线→检查→刨边、切割→单元节拱肋管卷制、焊接→检查矫圆→运输段拱肋组装接焊→加筋箍拼焊→检查→焊接腹板哑铃形运输段成形→整孔拱肋试拼装→检查→喷砂→喷底漆→由厂内运输至现场。

拱肋钢管均在工厂制作,首先按2m直线分段卷制,按拱线座标控制,焊接成吊装节段,每段长度14m左右,钢管焊好后,在厂内的预拼台架上进行试拼,预拼台采用混凝土制作。拼装时,先在平台上按设计轴线放样,设置限位基线平台,然后放出吊杆及段间接头位置,并定出吊装时所需观测点的位置,同时,在吊杆位置按预先放好的大样位置画线开孔。经检查验收后,在拼接口处设置定位螺栓或定位块后,拆开运往工地。

依据设计图给定的单元管节结合材料的尺寸进行制作。

A.号料:钢板的压延方向作为筒体的卷制方向,下料尺寸用计算机辅助计算端头,用几何作图法画出。

B.下料:长度方向剪切下料,宽度方向自动氧切下料,并切割出坡口。

C.平直:检查合格的料用七辊杆平机进行平直。

D.刨坡口:平板后刨坡口。

E.压头:刨坡口后在100t开式压力机上压头。

F.卷圆:用三辊卷板机卷圆,卷圆时坡口方向朝里。

G.检验:检查圆筒的弯曲矢高和直径偏差在允许偏差范围内。

H.焊接:坡口除锈完毕后按焊接工艺规程进行焊接。

I.清理:及时清理焊缝表面的溶渣及两侧的飞溅物,焊工自行检查焊缝的外观质量,检查合格后在工艺规定的焊缝及部位打上钢印。

b)探伤检查:完成焊接24h后进行焊缝探伤检验,按Ⅰ级焊缝进行100%超声波探伤。

K.矫正:对检查不合格的进行矫正补焊,至复检合格。

运输段制作指将若干个单元管节拼成一个14m左右的运输单元体。

a)放样:为保证每段拱几何形状准确,拱轴线满足设计要求,先在计算机上放样,即把作好的单元管节的有关参数按编号输入计算机进行拼装,与设计拼装曲线进行比较。根据比较结果对误差不符合的单元管节进行修正,之后在已找平的平台上放出所组装的大样,即在平台按1:1的比例放出钢管拱轴线及外轮廓线的实样。

b)定胎:按大样外轮廓线均匀对称布置若干个定位板,并点固,拼装成运输段的固定胎模。

c)拼装:单元管节入胎后,其纵缝彼此按设计要求错开,依次按顺序和计算机放样时所确定的焊缝间距,调整各单元节之间的接口。接口必须平直、自然且同时满足钢管拱两根母线与定位板同时接触的要求,之后将接口点固。单元节拼装完毕后在拱管的内壁上号出加劲箍的纵向位置,然后组装、点固,检验后出胎。

d)焊接:按焊接工艺规程焊合管节之间的环缝及加劲钢箍与管节之间的焊缝。

e)检验:外观检验、形位尺寸检验及探伤检验。

f)矫正:形位尺寸不合格者进行矫正。

g)哑铃形截面拱节的拼装:将上述制作好的拱肋上、下侧圆管段和已下好料的腹板,在事先做好的固定架上按尺寸固定、测量,检查各部位尺寸,符合设计要求后,点固并对称焊接各焊缝。

h)打磨、喷砂、防护:清除飞溅物、油污锈蚀等,按设计图进行防护,现场焊接口10cm范围内暂不防护,待现场全部组装后补做。

i)将制作好的运输段的有关参数输入计算机按架设节段进行预拼,修正运输节段,确定架设节段拼装时各节段的焊缝宽度。

j)检验:对运输段进行形体尺寸的检验和焊缝质量的探伤。

A.下料时要充分考虑预留加工量、焊接收缩量、氧切割量及工艺切头量。

B.管节纵缝接头应安排在腹板内侧,保证两节相接时接头错缝大于400mm。

C.施工中注意不得出现十字焊缝,吊杆、腹板接口、加劲箍等与环形焊缝均要错开250mm以上。

D.为减少焊接变形,特别要注意焊接顺序。

E.施工中注意焊接及拼装的对称性,防止在局部发生变形,同时,不宜在施加外力的情况下施焊,防止泄力后出现变形。

JGJ@T240-2011《再生骨料应用技术规程》.pdf (2)钢管拱肋安装

①每幅桥的拱肋分为3个吊装单元进行安装,每个吊装单元由4个运输段和横撑组成。运输段由工厂运至施工现场后,在设在缆索吊机下面的拱肋组装胎架上组装成吊装单元,然后对已组成的拱肋吊装单元用缆索吊机进行吊装的同时,在拱肋组装胎架上继续进行下一个吊装单元的组装,即边组装边吊装。拱肋吊装阶段详见附图九、十。

②拱肋吊装单元焊接顺序

A.拱肋吊装单元在拱肋组装胎架上装配焊接过程中,为保证其拱度,第一层焊缝应由四个焊工先焊管内的上半周,再焊下半周,其余各层可以从管筒内的底部分左、右两部分向上焊接。拱肋胎架设计详见附图十一。

B.管筒内焊接完毕并经过无损探伤检验合格后,可拼焊腹板,腹板先焊立缝,底层由下向上分段焊接,然后再焊腹板焊缝。

C.风构的横向支撑焊接时,在管内加垫,进行一次性成型焊接,最后焊补强板。

③吊装边段拱肋时,应对称吊装,先将边段拱肋起吊至拱位,斜拉拱肋就位并搁在拱脚钢板上,在拱脚支座上安装拱脚和临时定位支撑(拱脚与预埋钢板用法兰盘连接,暂不焊死),然后准确调整好垂直度,系好扣索并收紧,使上端抬高10~15cm,并把扣索系在塔架上,最后收紧两侧缆风绳使拱肋居中,拆除主吊钩。位于组装胎架远端边拱肋整体吊装完成后,再吊装本端的边拱肋。

④吊装中段拱肋合拢时,慢松起重索,使中段与两侧边段拱肋接触,挂上挂篮,套连接钢板螺栓,由两侧向中间对称放松扣索和吊点,使拱肋各段调至设计标高,调整缆风绳使拱肋居中,用钢锲锲紧各接头钢板四周缝隙,同时焊接连接钢板和接头钢筋。

⑤调整好拱肋后施工组织设计-财富广场工程,向拱脚内灌注混凝土,然后焊接端横梁型钢、绑钢筋、立模灌注端横梁混凝土。最后拆除主吊点,拆除两边扣索,保留缆风绳以防止失稳。

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