目 录
1 前言 2 工程概况 3 总体施工方案
3.1方案比选 3.2施工方案综述 4 场地布置及临时工程
4.1砼搅拌站
4.2钢箱梁预拼存放场 4.3供水及供电设施 5 钢箱系杆拱施工工艺和方法
5.1施工工艺流程 5.2钢箱拱结构施工顺序 5.3施工方法
5.3.1钢箱梁厂内分段制作和技术要求 5.3.2拼装支架施工 5.3.3主拱安装
5.3.4钢箱系杆拱推拉架设 5.3.5钢箱系杆拱桥面板施工 5.4施工监控 5.4.1施工监控的目的 5.4.2监控内容
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5.4.3施工监控的措施 6 质量控制措施
6.1钢箱梁加工质量控制 6.2钢箱梁拼装质量控制 6.3钢箱梁推拉质量控制 7 安全确保措施
7.1交通安全控制措施 7.2施工安全措施 8 钢箱系杆拱施工机具设备表
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钢箱系杆拱桥推拉法施工技术
1 前言
当前随着中国交通工程桥梁建设的飞速发展, 下承式钢箱系杆拱桥也得到越来越多的应用和研究。钢箱系杆拱桥是一种梁拱组合体系桥, 拱与系杆均由钢箱截面组成, 是近年来最常见的桥型之一, 如国外的悉尼港公铁两用桥, 拱跨503m, 法国高速地中海线的Avignon桥, 主跨124m下承式钢箱系杆拱桥, 韩国汉城-釜山高速铁路上的某系杆拱桥跨度达128m; 国内上海卢浦大桥, 主跨550m中承式系杆拱桥, 广东佛山东平桥, 主跨300m中承式系杆拱桥等。系杆拱桥拥有外型美观、 跨越能力大、 施工周期短等特点, 在各种形式大跨度桥梁中, 占有竞争优势, 具有重要的地位。
钢箱系杆拱桥施工方法多种多样, 但根据拱桥跨越的结构物、 桥下各异的地形和地质状况, 需选择较好的施工方法。系杆拱桥利用推拉法施工有其优越性, 便捷低风险, 适用范围广, 可突破施工现场条件的局限性, 具有很好的运用前景。 2 工程概况
武广客运专线乌龙泉至花都段, 汀泗河特大桥跨越汀泗河、 京珠高速公路, 中心里程DK1288+556.25。桥全长3167.96m, 孔跨布置为: 78-32m简支箱梁+2-24m简支箱梁+6-32m简支箱梁+2-24m简支箱梁+1-32m简支箱梁+1-140m下承式钢箱系杆拱+4-32m简支箱梁。线路与汀泗河主流向法向夹角为20度, 与京珠高速公路夹角
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30度, 高速公路宽28m, 由于与京珠高速公路夹角较小, 采用140m系杆拱跨越经过。
桥址位于垄岗地和一级阶地, 岗丘与岗间谷地相间分布, 自然坡度10度左右, 相对高差5-10m左右, 植被发育, 阶地地形平坦开阔, 大部分为鱼塘, 部分为农田。 3 总体施工方案 3.1方案比选
根据本工程特点,考虑三个施工方案供选择,第一方案为转体法施工, 即在新广州台的一侧平行京珠高速公路设置钢箱拱拼装平台和预拼存放场, 将工厂加工合格的部件运至现场拼装, 90#桥墩处设置临时旋转支座, 拱桥的另一端跨高速公路搭设弧形旋转轨道支架, 转角为30°。钢箱拱在拼装平台上安装完成后, 以90#桥墩临时旋转支座为中心, 以桥垮为半径, 拱桥另一端沿弧形轨道向89#桥墩转体就位。此方案优点为转体施加外力小, 旋转弧度小, 减少钢箱拱桥移位距离, 降低施工风险; 缺点是转体过程桥体稳定性较差, 就位精确度不高, 支架杆件设备投入量大, 对高速公路通行干扰较大。第一方案示意图如下:
至长沙 至武汉弧形滑道 89#桥墩至武汉 中央绿化带90#桥墩新建铁路至长沙 路速公高京珠公高速路路基坡脚中支墩拼装拱桥平台转体方向存预拼放场资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
钢箱系杆拱转体
第二方案为推拉法, 即在新广州台侧线路上搭设拼装平台, 吊装钢箱拱主体结构, 跨京珠高速公路中间设中支墩, 架设六四式军用梁, 铺设钢轨滑道, 待桥主体安装完成后, 采用推拉设备将钢箱拱桥推拉跨越高速公路到位, 实现钢箱拱桥的架设。此方案优点推拉受力均匀, 直行速度快, 整体平稳性较好, 施工安全和精确度较高, 投入支架、 设备量少, 施工工期短, 对交通干扰面小; 缺点是推拉力大, 推拉设备要求高, 跨公路推拉施工时间长。第二方案示意图如下: 89#桥墩央中绿化至带长 沙90#桥墩 至武汉 推拉方向 至长沙
京高珠拱桥拼装平台速路公汉武速路公路基脚坡推拉轨道中支墩预拼存放场至高钢箱系杆拱推拉
第三方案为先推拉再转体法, 综合了前二者的施工方法, 即在铁路线新广州台侧垂直京珠高速公路搭建系杆拱拼装平台, 垂直京珠高速公路设临时中支墩, 架设六四式军用梁, 铺设推拉钢轨滑道, 90#墩上设置临时旋转支座, 并在系杆拱桥的另一端搭设弧形旋转轨道支架, 转角为60°。拱桥在拼装平台吊装完成后, 沿滑道推拉垂直横跨京珠高速公路, 然后以90#桥墩临时旋转支座为中心, 以桥垮为半径, 拱桥另一端沿弧形轨道向89#桥墩转体就位。此方案
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优点为施加外力小, 支架跨距小受力安全性高, 推拉过程短, 对高速公路通行干扰较小, 缺点为旋转弧度较大, 支架设备用量较多, 转体过程稳定性较差。第三方案示意图如下:
经过施工技术、 工艺方法以及施工条件等方面综合考虑, 进一步分析比选, 采用第二方案施工可获得较好施工效果和经济效益。 3.2施工方案综述
在主桥新广州侧建设主拱拼装基地, 满堂式支架施工钢箱梁结构, 吊车拼装主拱,主跨间设置军用支墩, 搭设运行滑道和支撑梁, 主体推拉方法就位落拱,最后施工桥面系等的施工方案。
汀泗河特大桥1-140m钢箱系杆主拱跨结构各节段安排有资质的工厂厂内制造, 分段汽运至现场后, 首先进行正式安装前的预拼装检查、 调整、 各项指标符合要求后, 采用两台日本神钢履带式起重机CKE2500( 250T) 在拼装支架上按程序进行正式的主拱跨结构吊装组拼。推拉滑道为连续滑道结构主拱跨结构全部成形后利用
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连续推拉千斤顶推拉架设就位。主拱推拉到位后, 利用支撑滑道支架的各临时墩墩顶的钢砂箱, 对称逐步落架, 将主拱重量转移到主拱墩上的临时可调活动支座上, 精确调整就位后, 再二次落拱结构到安装好的永久支座上, 以实现拱脚结构的精确就位。然后拆除钢轨滑道、 六四式军用梁, 军用墩等临时支撑结构。施工桥面剪力钉, 安装桥面板并现浇湿接缝, 最后铺设二期恒载。 4 场地布置及主要临时设施
临时工程布置、 建设考虑的原则是: 尽量少占农田和耕地; 能改造或利用地方设施的设施不新建; 满足施工需要和文明施工场地布置标准要求; 工程结束后占地进行恢复防护处理。主要临时设施包括: 砼搅拌站、 变压站、 主拱结构预拼存放场、 堆料场、 其它生产和生活房屋。 4.1砼搅拌站
本桥设自动计量混凝土搅拌站1座, 为桩基和墩台施工供应混凝土, 搅拌站场地采用20cm厚的碎石垫层和15cm厚C25砼进行硬化处理。详见”砼搅拌站布置表”。
砼搅拌站布置表
序号 位置 数量 产量(m3/h) 1 60#墩 1座 75 供应范围 46#墩～新广州台 输送方式 混凝土运输车及泵送 4.2钢箱梁预拼存放场
根据对施工场地的要求, 选定90#～新广州台跨搭设主拱结构拼装平台支架, 并在主拱拼装平台右侧设置主拱结构预拼存放场一
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处。
主拱结构预拼存放场占地面积约6000m2( 150m×40m) , 场地内配置2台50T汽车吊。拱段及系梁吊装与主拱拼装共用日本神钢履带式起重机CKE2500。结构场内设置预拼台座、 存放台座, 预拼存放场经过道路与拼装场地连接。布置见”钢箱梁预拼存放场示意图”。 至武汉立面图至长沙 六四式军用梁支架梁 京珠高速公路中央绿化带8889 八军式三墩用八三式军用墩 新广州台至长沙90919293箱梁拱拼装平台支架 至武汉至长沙 中央绿化 带京速高珠路公至武汉 路公速高坡基路脚平面图履带吊拱预拼存放场 说明：本图单位以厘米计。 拱预拼台座材料区拱存放台座4.3供水及供电设施
施工用水采取在汀泗河岸边设置过滤池和泵站, 敷设φ100mm水管至工地蓄水池(200m3), 而后再用水管接至各作业面。
施工用电由高压电网接入供电为主, 以自备发电机为辅。变压器位置见”变压器位置表”。
变压器位置表
序号 位 置 数 量 型 号 供 应 范 围 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
1 90#墩处 1台 1000KVA 61#墩～新广州台及钢箱系杆拱等 5 钢箱系杆拱施工工艺和方法 5.1施工工艺流程
见”钢箱系杆拱施工架设工艺流程图”。
钢箱系杆拱施工架设工艺流程图
钢箱梁拱肋分段在工厂 钢箱梁拱肋运输 顶推千斤顶机具检验、 调 场地准备工作 安装满堂拼装平台拱预拼装检查 分段吊装拼接拱段 平台支架上分段拼装系杆及桥面设置临时支撑墩、 铺设桥位处钢箱系杆拱多点整体顶推 顶推到位后落架到临时活动拆架滑道及支架 安装永久支座、 就位调拱结构就位、 拆除临时活施工桥面剪力钉 桥面板安装及施工湿接铺设二期恒载 1-140m下承式钢箱系杆拱桥施工顺序图 说 明 新广州 步骤一： 1.施工主桥基础及墩身。 2.架设系梁及临时支架。 3.施工桥跨处临时支墩及导梁。 4.组拼钢箱拱。L190919293
武汉500京珠高速公路89L4L3L25.2钢箱拱结构施工顺序
武汉新广州步骤二： 1.设置拖拉装置，拖拉 钢箱系杆拱就位。500京珠高速公路89L190919293L4L3L2武汉新广州步骤三： 1.拆除临时施工支架。 2.施工桥面剪力钉。 3.施工预制桥面板及湿接缝。500京珠高速公路见”1-140m下承式钢箱系杆拱桥施工顺序图”
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8990919293武汉新广州步骤四： 1.铺设二期恒载。 500京珠高速公路8990919293资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
5.3施工方法
5.3.1钢箱梁厂内分段制作和技术要求
钢箱梁主体结构(主桁、 纵横梁)钢板采用Q345qD, 横梁辅助结构要采用国产Q235-B.Z钢( GB700-88) ,部分型钢采用16Mn钢( GB1591) , 钢箱梁采用在有资质的工厂厂内分段焊接制作。
钢箱梁的焊接和栓接满足《铁路桥涵施工规范》(TB10203- )、 《铁路钢桥制造规范》(TB10212-98)、 和《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》(TBJ214-92)等规范及设计要求施工。
( 1) 钢箱梁制造工艺流程
材料检验→放样、 划线→检查→切割→检查→坡口加工→检查编号→平台放样→拼焊腹板→检查→组装→焊接→几何尺寸检查→翻转→焊接→总体试拼装→整体检查→出厂。
( 2) 各工序的技术要求 ①材料的检验
首先对进厂的原材料进行严格的检查,要检查所用的钢材、 焊条、 高强度螺栓等材料的出厂合格证、 产品质量保证书和产品化验单等文件,看其是否齐全和满足设计及规范要求;对钢板要进行外观检查和材质检验。钢板外观检查包括有无锈蚀和板面平整度等;材质检验按规范规定的随机抽样方法、 试件数量、 试验项目等进行检验,看其材质是否符合标准。焊条是否掉皮、 生锈, 焊丝是否
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有油污、 铁锈等。
②放样、 划线
各部位钢板都要按1∶1放大样,放样用的各种量具、 工具均已预先进行检验、 标定,使用期间仍定期进行标定。通用的部件用0.5mm厚的铁皮做成标准样板,以保证其可换性。划线时根据切割工艺和坡口加工工艺的要求预留2～3mm的余量。放样后进行严格检查,质量合格并得到监理工程师认可后进行到下一道工序。
③切割
根据板材厚度的不同,切割工作能够采用火焰切割和剪切切割,切割线的几何尺寸偏差≯2mm,垂直度≯2mm,也不能大于钢板厚度的10%;切割作业后及时清除切口边缘的熔瘤飞溅物;剪切切割后及时磨去切口边缘的冷作硬化层和毛刺。
④组拼节段
节段组拼前,先根据各段的结构形式、 尺寸制造出相应的组装胎具;组装时按顺序将各部件依次拼装就位,此时注意部件的正反面和左右位置,不能装反、 装错;在组装时,要进行初步焊接,待所有部件组装完毕,经总体检验合格后再整体焊接。整体焊接前要对容易变形部位进行加固,并严格按照规定的焊接顺序和方式进行,采取必要措施避免因温度应力引起的部件扭曲变形;在焊接角缝时,需要对节段进行90°翻转,即对节段整体及吊点处进行加固,以免节段在翻转中发生变形。组装过程中,专职的质检人员对节段各部位的偏差进行检查控制,偏差一旦超标立即进行校正,随偏随纠,不使偏差积
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累。各节段线形偏差的允许值按照规范要求执行。
⑤钢箱拱整体试拼装
试拼装之前按照实际桥形测量出平面位置,根据设计的梁与各墩顶关系设置支撑,作为临时性支墩,以保证预拼线形与实际施工后的线形相同。拼装时充分考虑气温、 气压及各种影响测量和钢材物理性能的因素;各节段吊装后,严格检查对接的情况,及时整治存在的问题,以免和实际桥形出现偏差。试拼装时注意各节段在吊装、 移位过程中,要采取有效地防变形措施。
⑥高强度螺栓施拧及控制
高强度螺栓施拧采用扭矩法施工, 紧扣法检查。施拧施工前进行工艺试验, 测量扭矩系数、 预拉力损失、 温度与湿度对扭矩系数的影响, 试验复合应力作用下屈服轴力和破坏轴力, 经过试验分析, 确定施拧扭矩和紧扣检查扭矩值等。
高强度螺栓进场使用前, 查验产品质量检验报告书( 含扭矩系数) 和出厂合格证, 按批号分类进行抽样复验, 不合格产品不得使用。
高强度螺栓施拧:
高强度螺栓施拧分两步进行, 即初拧和终拧。初拧值取终拧值的50%, 初拧后对每个螺栓用敲击法进行检查, 终拧采用扭矩法, 用电动板手( 或带响板手) 将初拧后的螺栓拧紧至终拧值, 考虑到螺栓预拉力的损失及误差, 实际使用扭矩, 按设计预拉力提高10%确定。扭矩值按下式计算:
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M=K·N·d
式中: M — 扭矩值( N·m)
K — 扭矩系数( 按试验的数理统计值)
N — 螺栓的施工预拉力( KN) ( 设计预拉力的1.1倍) d — 螺栓的公称直径( mm)
上式扭矩系数值, 随各种自然及人为因素的变化, 跟踪取得试验资料作相应修改, 做好各类螺栓在不同温度、 湿度情况下的扭矩系数, 施工过程中按工艺要求做好施工纪录。
高强度螺栓的施拧管理:
初拧扭矩值为终拧扭矩值的50%, 初拧完毕, 逐一敲击检查, 初拧时螺栓头用工具卡住防止转动, 否则影响扭矩值而超拧, 检查无漏后即进行终拧, 终拧后螺栓端部涂上红色标记。
施拧均从螺栓群中心向外扩展的顺序逐一拧紧, 否则将影响螺栓群的合格率。
施拧用的各种板手进行编号建档, 设专人管理, 每次使用前对板手进行标定, 使用后进行复验, 登记校正和复验纪录, 发现异常或误差大于规定值的3%时停止使用。
坚持经常进行扭矩系数试验, 上下班时用桥上的高强度螺栓标定电动板手, 复验扭矩系数, 准确地校核扭矩系数、 终拧扭矩和紧扣扭矩比值等。
同一批号的高强度螺栓、 螺母、 垫圈使用于一个部位, 不得混用, 在一个节点上不同时使用两个生产厂家生产的同一直径的螺
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栓。
为便于施拧和检查, 在钢梁拼装时, 螺栓插入方向以便于施拧为主, 并考虑到全桥螺帽方向的一致性, 在螺栓施拧施工工艺统一规定。
高强度螺栓施拧的质量检查:
高强度螺栓施拧质量检查按《铁路桥涵工程质量检验评定标准》( TB10415- ) 规定进行, 并经监理工程师复检签证验收。施拧质量检查设专职人员进行检查, 当天拧好的螺栓当天检查完毕。
初拧检查采用0.3kg小锤敲击螺母一侧, 手按住另一侧, 如颤动较大者为不合格, 应再初拧, 同时用0.3mm塞尺插入杆缝, 插入深度小于20mm者为合格, 合格后划线标记。
终拧根据试验资料, 采用紧扣法检查。首先检查初拧划线, 在终拧后螺母的转动角度, 即可判断是否漏拧, 同时也可发现店垫圈、 螺杆是否转动, 然后用标定好的指针板手, 再拧紧螺栓读取螺母刚转动时扭矩值。超拧、 欠拧值均不大于实际规定值的10%。
纵横梁、 节点及联结系的栓群中螺栓的检查数量为其总数的5%, 并不少于5套。每个栓群不合格数量不超过检查总数的20%。如超过此值, 则继续抽查至累计总数的80%合格为止, 然后对欠拧者补拧, 超拧者更换螺栓重拧, 检查需在该节点螺栓全部施拧完后的24小时内完成。
⑦焊接工艺
在焊接施工前针对本工程的焊接施工接头形式、 板厚组合, 模
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拟实际施工条件, 拟定焊接工艺评定方案, 逐项进行焊接工艺评定试验, 根据焊接工艺评定试验的报告编制焊接施工指导书, 指导书包括母材、 焊接材料、 焊接方法、 焊接接头形式、 组装要求及允许偏差、 焊接工艺参数和焊接顺序、 预热、 后热和焊后热处理工艺以及焊接检验方法、 合格标准等主要其内容。
焊接按批准的焊接工艺评定报告编制的焊接施工指导书施工, 焊接参数不得随意变更, 并按《铁路钢桥制造规范》( TB10212) 的相关规定执行。
焊接前必须彻底清除待焊区域的铁锈、 氧化皮及油污等有害物, 使其表面露出金属光泽。焊接作业面设立防风设施, 无遮盖的焊接处雨天不得焊接施工。
焊接后焊缝按工艺要求进行无损检测, 焊缝缺陷处理按现行铁路钢桥制造标准中的有关规定执行。 5.3.2拼装支架施工
( 1) 拼装支架布置
先施工87#～93#墩基础、 墩身及新广州台, 利用桥墩承台作为支墩基础, 无承台位置做钻孔桩基础, 组拼八三式军用墩, 在90#～93#墩跨及桥台后路基区用六四式军用梁搭设拼装平台支架, 六四式军用梁每侧7片并列, 即全幅共14片。六四式军用梁上铺横
P43纵向钢轨滑道P43纵向钢轨滑道I36横向分配梁I36横向分配梁扣件六四式军用梁横断面六四式军用梁纵断面拼装支架图资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
向I36工字钢分配梁, 间距50cm, 再铺设纵向P43钢轨滑道, P43钢轨腹肋中间每3m钻一道孔, 再用扣件与六四式军用梁扣结。支架结构见”拼装支架图”。考虑钢箱梁重量较大, 拼装精度要求高, 支架搭设完成后进行等荷载砂袋满跨预压, 根据预压沉降及结构弹性变形值和设计预拱度值计算纵向钢轨滑道顶标高。支架的拼装及预压材料的吊运利用履带式起重机CKE2500进行。
待钢箱结构吊装栓结完成后, 在其之上继续拼装上部拱肋安装支架。因此拼装平台构造强度计算要考虑支架荷载、 钢箱系杆拱自重和拼装过程的施工荷载, 并保证足够的安全系数。见”拼装平台示意图”。 武汉段二第第五段/2第四段段第三新广州段一第 段体整脚拱 拼装平台90 919293拼装平台示意图
( 2) 拼装支架预压
桥面下部拼装支架安装完成后即可进行预压, 预压材料采用砂袋作为预压荷载, 砂袋均布在支架上, 预压重量等于上部荷载重量, 加压顺序与箱梁安装顺序一致。根据预压沉降及结构弹性变形值和
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设计预拱度值确定纵向钢轨滑道顶标高。 5.3.3主拱安装
系梁、 拱肋、 横梁、 纵梁、 吊杆及横撑等钢构件采用工厂分段加工制作完成后, 运至现场预拼场地进行预拼装, 检查验收合格后, 采用履带式起重机CKE2500进行吊装。主体结构安装顺序为: 安装系梁和拱脚整体段→端横梁→辅助横梁→纵梁→对称吊装拱中段(同步吊装拱肋之间横向联系)→拱顶段合龙→安装拱顶肋之间横向联系→安装刚性吊杆。
( 1) 吊装设备选型
根据钢箱拱桥的拱节吊装重量、 施工现场状况和现有吊装设备的性能, 在满足施工需求、 性能先进和经济效益的前提下, 吊装设备拟采用履带式起重机CKE2500。其性能参数为:
项 目 塔式工况最大( 吨米) 主臂工况最大( 吨米) 塔架高度( 米) 塔吊付吊杆长度 性能参数 60×12 250×4.5 15.2—91.4 18.3—73.15 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
( ２) 系梁、 纵横梁安装
下部拼装平台支架搭设并等载预压, 符合设计和规范要求后, 在钢轨滑道上铺装支撑底板, 拼装前进行中线和标高复测, 误差在允许范围之内, 精确画线放样后采用两台履带式起重机CKE2500吊装钢梁, 从桥端向桥垮中心对称安装, 安装顺序为: 安装系梁和拱脚整体段→端横梁→辅助横梁→纵梁。
起吊前核实吊装顺序, 为防止构件变形, 所有大型构件的吊装均加设扁担梁起吊。为控制好安装角度, 按理论值计算出钢丝绳长度、 直径及根数。就位对孔时在栓孔基本重合的瞬间用小撬棍拨正对合孔眼, 再定位安装螺栓, 确认结合缝间无任何杂物后, 即拧紧螺栓。
拼装过程中随时观测钢梁的平、 立面以及中线、 标高, 并及时进行调整。
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( ３) 拱肋安装
拱肋安装原则为对称均匀加载。在预装检查合格后, 采用两台履带式起重机( 250t) 起吊作业。拱肋每节段设吊点2个, 用起重钢丝绳绑扎拱肋收紧后, 每吊点用卡环栓住绳头起吊。每节段起吊就位后置于支撑上, 经过支架顶部可调的定位装置将节段准确定位并固定于支撑上, 然后焊接或栓接节段接头。合拢节段要注意合拢天气和温度控制措施的选择, 保证设计合拢温度的要求。
①钢箱拱吊装顺序
主拱安装顺序为: 拱肋与拱脚的连接段检查→对称吊装拱中段( 安装拱肋之间横向联系) →拱顶段合拢→安装拱顶之间横向联系。拱肋安装顺序见”拱肋安装顺序图”。 第五段/2第四段第三段 拱第二段武汉一第段新广州 脚整体 段10拱脚整体段2367 7′6′3′2′拱脚整体段拱脚整体段145988′5′4′1′拱脚整体段
拱肋安装顺序图
②钢箱拱吊装
吊机起吊钢拱肋并运行至安装位置, 落钩要保证节段的平稳下降, 并调整钢箱上下端高差, 使之符合安装角度; 在待装段下端与
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已装段的上端顶面接近时, 用长拉杆螺栓进行初定位, 测量钢箱拱肋坐标, 按照监控单位对拱肋的监控指令经过支撑顶部可调的定位装置( 如右图) 将节段
横移千斤顶拱肋钢板限位角钢准确定位并固定于支撑上, 再
竖调千斤顶垫板打上冲钉安装高强螺栓进行节
方木段连接。
支架③合拢段的施工
拱肋定位装置合拢段长度根据现场实际测量长度进行修正; 修正好长度的合拢段, 要先试吊然后拉起, 保持水平起落, 等待合拢时刻, 准确对位, 快速合拢。合拢时安排在白天进行, 为防止温度过高, 采用降温措施。
( 4) 拱肋横撑施工
起吊横撑, 置于安装在支架顶调位支撑上, 精确调整就位后, 与拱肋焊接连接。
( 5) 吊杆施工
设计采用工字钢性吊杆, 间距为8m。采用履带式起重机CKE2500起吊吊杆, 人工倒链配合就位, 吊杆与拱肋和系梁高强螺栓连接。
5.3.4钢箱系杆拱推拉架设
钢箱系杆拱在桥边跨拼装完成后, 采用连续滑道的方式, 经过推拉千斤顶的动力牵引方式, 使梁体在滑道上向前滑动, 到达设计
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位置后, 安装支座, 采用个支撑墩顶钢砂箱落架到临时支座, 然后精确调整桥跨结构位置, 实现拱桥结构的平稳架设。为了保证主拱推拉过程中的顺利就位, 在滑道上设置制动装置及侧向滚轮导向架纠偏设施。
( 1) 推拉滑道施工
拱桥桥跨间的滑道支架以墩梁式结构搭设, 中支墩采用八三式军用墩, 梁部采用六四式军用梁作承重梁, 安装采用50吨的汽车吊配合进行。推拉滑道铺设后要进行满跨等荷载预压, 根据预压结果调整滑道的顶标高。
①中间临时军用支墩施工
为改进推拉过程中六四式军用梁的受力状况, 同时为确保不影响高速公路正常通车条件, 分别在高速公路的中央绿化带内、 两侧路肩区和公路路基与桥墩之间, 搭建八三式军用墩, 中支墩基础均采用钻孔桩基础。中支墩最大间距为跨高速公路路面13m,其它位置间距按10m布置。八三式军用墩在预拼场组拼, 采用50吨汽车吊一次整体吊装就位安装。墩顶滑道标高设一定预留量, 以调整施工过程中的非弹性变形量或温度变形量。临时支墩具有足够的强度和刚度, 能满足推拉时的最大竖向荷载。
②滑道制作与安装
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滑道分为上、 下滑道, 下滑道设置在六四式军用梁上, 军用梁上布设I36工字钢分配梁, 滑道采用倒扣4-5P43钢轨, P43钢轨经过扣件与六四式军用梁扣结; 上滑道设置在系梁底, 上下滑道中间设置滑移媒体, 滑移媒体由下至上为2cm钢板, 8mm厚聚四氟乙烯板, 板滑动面向下, 板以不锈钢板包面, 2cm钢板, 详见”滑道设置示意图”。当滑动时钢箱系杆拱扰度过大时, 可采取纵横加固措施, 分别
钢板(2cm)聚四氟乙烯板(8mm) 100cm*50cm(不锈钢包面)钢板(2cm)滑移媒体大样图端横梁拱脚拱脚滑移媒体43钢轨滑道43钢轨滑道工字钢分配梁六四式军用梁36分配梁六四式军用梁扣件滑移媒体钢垫块滑道设置示意图在拱跨1/8、 1/4、 1/2位置处采用钢构件连接系梁与拱肋。为安全考虑, 推拉过程在拱顶设横向防倾覆风缆。
安装上下滑道的允许偏差应符合下列规定: 上滑道与设计中线偏差≤10mm; 两侧滑道高低差≤3mm; 滑道与设计中线或两条滑道中线相对偏移量≤20mm; 上下滑道应对正, 其相对偏移量≤2mm。
( 2) 安装推拉设备
ZTD 型千斤顶技术参数
项目型号 公称张拉公称油压 张拉活塞面回程活塞面穿心孔力(KN) (MPa) 积(m2) 积(m2) 直(mm) 外形尺寸质量 行程 (mm) (kg) (mm资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
) 4.5238X10-2 ZTD型 1000 31.5 2.16X10-2 Ø155 Ø450x1600 820 200 推拉力计算: 钢箱拱总重量为: 3423.6t, 按8%的滑动摩擦计算。
推拉力F=(钢箱拱总重量+其它荷载重量)×摩擦系数
=( 3423.6+3.0) ×8%=2750kN
故采用四台ZLD( 1000KN) 穿心自动连续水平千斤顶,为保证推拉的连续性和统一性, 配合使用ZLDB－100泵站和ZLDK-100主控台。统一控制、 调节各千斤顶, 使推拉顺利进行。推拉设备包括水平千斤顶、 钢绞线及其配套的液压控制系统等。将千斤顶底座与下滑道用构件栓接, 千斤顶经过钢绞线拉动系杆拱使其在滑道上滑动。
( 3) 推拉
推拉前应对已标定的液压控制系统进行调试, 同时计算各工况下主拱各构件受力情况及拖拉过程中的稳定情况, 当构件受力过大或挠度过大, 则须进行加固处理, 可对系杆拱进行纵横向加固。
将千斤顶与液压站移至系杆拱前进方向的下滑道上固定, 距离主拱前端5m, 安装传力索, 调整钢绞线松紧一致, 完成推拉的准备工作。传力索采用4-7Φ15.24钢绞线。传力索一端与千斤顶相连, 另一端锚固在系杆拱的推拉加强构件( 传力索锚固架) 上。千斤顶布置见”千斤顶布置示意图”。
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当推拉设施安装完毕, 各项准备工作就绪, 工作人员各就各位后, 液压站起动, 千斤顶开始工作, 推拉主拱前进。随着主拱的前进, 工作人员将滑块从滑道前端喂入, 并将从滑道后端滑出的滑块接住备用, 完成一个推拉过程后, 后撤千斤顶, 千斤顶再移至主拱前方的5m位置处, 然后进行下一个推拉过程, 如此循环, 将主拱整体推拉到位。
横断面牛腿纵断面拱桥千斤顶千斤顶临时固定座传力索千斤顶传力索传力索锚固架桥中心线下滑道千斤顶传力索端横梁传力索锚固架系梁中横梁平 面拱桥钢垫块千斤顶布置示意图当同时进行推拉施工时, 各墩千斤顶水平牵引力的大小是根据各工况墩顶的最大支点反力及试验拖拉节段确定的摩擦系数(考虑竖曲线影响)来确定的。在顶推拖拉过程中在保证总拉力大于总阻力的前提下, 根据总阻力来确定所需千斤顶的数量及型号, 再根据各支点反力来确定每台千斤顶所需施加牵引力的大小, 千斤顶上由配套油表来反映拉力大小。
推拉过程中, 各墩顶滑道顶面及导向架侧面需不断地塞填四氟滑板, 各滑板与滑道顶面或导向架侧面的接触面都须涂硅脂以减少摩阻力; 滑道顶面绝对不能漏塞四氟滑板或将滑板面塞反, 一旦发
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现主拱发生偏移、 墩顶位移过大、 顶力异常等情况, 则应停止推拉作业, 采取措施使问题解决方可继续。液压站司机密切注意千斤顶运行情况, 保证千斤顶能连续工作。
在主拱推拉过程中, 推拉锁定锚具和回程锁定锚具对传力索交替锁定和松脱, 锚具的退锚、 再锚均由设备自动实现, 千斤顶行程损失小, 实现推拉的连续性。使用这套装置, 施工速度快, 梁体运行平稳, 安全可靠。见”系杆拱推拉示意图”。
武汉新广州 穿心式自动连续水平千斤顶钢绞线500京珠高速公路 9091929389
系杆拱推拉示意图
( 4) 导向支架安装和纠偏
主拱推拉架设前, 在军用梁上根据主拱梁宽度安装导向架, 导向架对称布置, 确保系杆拱在事先确定好的方向上滑动。
支架上安装可调节滚轮, 当发现主纵梁轴线偏移时, 调节滚轮的位置, 使系杆拱按照导向架提供的轨道向前推进, 达到纠偏的效果。施工时注意纠偏必须在推拉的过程中进行, 做到边顶边纠正。
( 5) 主拱落架、 就位
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主拱推拉到位后, 利用支撑滑道支架的各临时墩墩顶的钢砂箱, 对称逐步落架, 将主拱重量转移到主拱墩上的滑移对位装置上, 之后50吨汽车吊配合, 拆除钢轨滑道、 六四式军用梁, 军用墩。施工时注意落砂箱过程应逐步, 分阶段进行, 配合结构变形监控, 以使落架过程平稳, 避免个别墩受力集中。
为实现拱脚结构的精确就位, 采用先落架到临时可调活动支座上, 精确调整就
滑移对位装置示意
上滑移架缓冲垫(口600*600*100板式橡胶支座)刚性支撑帽(由δ=20钢板支垫)钢制砂顶(承载力700)水平顶推油顶铁砂千斤顶活动顶座聚四氟乙烯板镜面不锈钢板(δ=10)下滑移架位后, 再二次落拱结构到安装好的永久支座上的方法。
落架步骤见”落主拱就位步骤图”。
准备工安装临时活动支逐步落砂箱 拆除临时 落拱结构到永久支
调整滑移注意事项如下: 落架时事先安排好各工序的工作, 切实作好各项施工准备工作, 组织人员、 设备、 工器具、 通讯器材到位, 作好技术交底, 实行统一指挥, 并根据施工情况, 拟定安全措施, 防止事故发生; 支座安装应严格按照有关技术说明实施, 支座安装满足设计和规范规定的偏差, 不得超限; 落梁时均匀缓慢进行, 并作好施工记录, 汇总必要的技术资料。 5.3.5钢箱系杆拱桥面板施工
系杆拱推拉架设完毕后, 尽快安排钢箱系杆拱桥面板施工, 桥
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面板采用先预制、 安装, 后经过现浇湿接缝的方法连接。桥面板与纵梁采用剪力钉结合。桥面板安装采用汽车吊吊装, 接缝C50无收缩混凝土采用拌合站拌和, 输送泵泵送, 附着式振捣器振捣密实。 5.4施工监控
本桥施工监控主要是确保施工中结构足够的稳定性、 结构内力合理、 变形控制在允许范围内, 发现问题查明原因、 及时纠正, 施工监控是一个预告→量测→识别→修正→预告的循环过程。 5.4.1施工监控的目的
施工监控的目的就是在施工过程中控制结构的受力状态和变形始终处于安全的范围内, 成桥后结构的线型与内力达到设计要求, 结构本身处于最优的受力状态。 5.4.2监控内容
监控钢箱节段安装的精度、 栓接质量。
监控主桥墩台沉降, 军用墩沉降、 墩顶纵向偏移变化, 六四式军用梁应力变形及拼装杆件应力变形情况。
拱轴线及系梁轴线在施工过程中的高程变化情况, 吊杆拖拉过程发生的应力变化和变形。
部分中横梁跨中及端部的应力变化。
监控系杆拱推拉的全过程, 各工况条件下各控制截面处应力、 变形和主拱纵横向的稳定性, 观测推拉过程的横向偏差。保证墩身在纵向水平力下的安全。
监控拱肋横撑、 端横梁及中横梁在拖拉过程中平面扭曲的变
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化情况, 确保竖向受力均匀。 5.4.3施工监控的措施
①计算机自动控制
利用计算机对推拉全过程进行仿真, 其仿真程序可连续为每个推拉阶段提供主纵梁和墩台的静态计算、 分析, 为施工提供监控依据。
指挥中心计算机与检查系统经过网络通信设备进行联系, 推拉系统设置紧急制动设施, 当实际推拉力(油压表读数)超过设计允许值时, 能立即停止推拉; 当桥墩偏移量超过允许值时, 推拉也会自行停止。当推拉方向为下坡方向时, 如果坡道的正切值大于滑道的摩擦因数的一半时, 启动推拉限制机构。从而实现施工监控的自动化。桥墩上安装高精度的角位移传感器(一种精密加速度传感器), 将采集的角度信号经过信号调理装置送入计算机, 经数据处理给出桥墩的水平位移。另外, 推拉部分的测力装置将测得的油压信号也传送给计算机, 经换算给出拖拉力; 屏幕显示这些数据并实时监测推拉力, 一旦桥墩位移或推拉力大于许用值, 立即经过报警装置报警并停止拖拉。
②支点反力控制
支点反力的实际值与设计值的比较, 是经过由支点反力特别控制仪表获得的数据进行的, 其控制压力表安装在桥墩或桥台上, 并与计算机连成一个系统。测力系统输出的信息包括直接的机械显示、 电子读数和经指挥站中计算机处理过的信息。实际反力值由
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计算机连续监测, 一旦其值超过设计值, 则停止推拉, 在支反力较小侧的支点处换一个更厚的滑道板。
③四氟滑板的控制
四氟滑板是由橡胶板、 薄钢板和聚四氟乙烯板胶合的复合制品, 四氟板与不锈钢板的摩擦系数为0.05, 本桥施工中摩擦系数采用0.08; 推拉施工系杆拱使用的四氟板滑块数量多, 且质量要求高, 使用时需精心操作, 妥善保存。要求四氟板表面清洁光滑, 无刻痕, 无油污, 无翘曲变形等; 四氟滑板滑动面可涂硅脂, 但不能涂普通机械黄油; 当主纵梁底部与四氟板接触时, 随着主拱的推拉前进, 滑道上的四氟板从后面滑出后, 立即从前面插入填塞补充, 补充的滑块应涂以润滑剂, 并端正插入, 四氟板磨损过多时, 应及时更换。
④推拉导向及纠偏
为了控制梁体在推拉过程中的中线始终处于规范范围内, 横向导向装置是必须设置的。推拉时, 做好横向偏差观测, 主要观测主梁和永久墩的弹性横向位移。
a被动导向装置
当梁体横向移位时, 采取楔块挤压法纠偏。楔块靠近墩顶锚顶的部分是固定的, 靠近梁体的半块同梁体之间设置橡胶随梁体前移, 楔块的斜面非常光滑, 当梁体前移时, 梁体就会被挤向设计方向。
b主动导向装置
当梁体偏移较大或被动导向无效时, 可采用主动纠偏方法。纠偏装置由防偏支持架、 纠偏滚轴及水平丝杠顶组成, 用型钢作为防
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偏支架, 成对地安装于主拱两边垫块钢架上, 并用螺栓连接, 当需要调整主拱轴线时, 用丝杠千斤顶调整纠偏滚轴与主拱侧面的距离, 梁体推拉时, 手动施压, 用水平丝杠顶住纠偏滚轴, 滚轴贴在梁腹上, 强迫主拱结构纠偏。
⑤高程控制
推拉架设前, 测量人员仔细检查墩位处支座垫石高程, 保证施工高程满足规范要求。推拉过程中, 作好滑道、 主拱挠度、 临时墩沉降观测。施工桥面板时, 根据桥面纵坡, 由测量人员测量高程, 并拉线控制, 使桥面高程符合设计要求。
⑥钢箱节段栓接控制
拼装所用高强度螺栓长度, 必须符合设计要求, 螺栓穿装方向正确, 垫圈孔内经倒角处与螺栓杆及螺栓头颈过渡圆弧处相配合, 不得装反。施拧扳手由专人在上班前进行标定, 下班交回时复查误差范围, 反映不够灵敏、 误差大于5%的立即停止使用, 工地设有校验设备, 以便随时校验。
栓接完后派专人进行检查复核验收, 当天拧完的螺栓当天检查, 并做好施工纪录。 6 质量控制措施 6.1钢箱梁加工质量控制
采购的各种钢材要求有出厂质量保证书和合格证书, 并按规定进行钢材的物理性能及化学成分复验, 合格后方做焊接工艺评定试验。
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按国家标准要求进行焊接工艺评定, 其评定合格的焊接工艺参数如焊接电流、 电弧电压、 送丝速度等即为正式施焊工艺参数。
焊条、 焊丝、 焊剂的规格、 型号必须符合设计要求, 经焊接工艺评定合格后方可用于施焊。焊材按规定的要求保管, 使用前必须进行烘干。
焊工必须持有焊工合格证书且在有效期内。焊接环境温度不低于5℃。主要焊缝优先采用埋弧焊, 受限部位可采用CO2气体保护焊或焊条电弧焊。施焊时母材的非焊接部位严禁引弧。埋弧焊时加入引弧板和熄弧板, 焊接过程中不应出现断弧现象。多层焊接时宜连续施焊, 注意保持道间温度。
所有焊缝必须进行外观检查, 不得有裂纹、 未熔合、 夹渣、 未填满弧坑等缺陷。外观检查合格后, 在24h内进行无损探伤: 一级焊缝100%超声波探伤, 同时采用X射线进行10%的抽查检验, 若发现超标缺陷时加倍检验。 6.2钢箱梁拼装质量控制
钢箱系杆拱拼装前, 要认真复核设计图与拼装图, 复核每一处拼接板的编号、 数量和高强螺栓的长度、 数量。同时, 清除各类污垢, 铲除磨光飞边毛刺。检查钢箱梁出厂合格证、 钢梁材质试验报告、 拼装图、 拼接板摩擦面抗滑移系数试验报告、 焊缝重大修补记录、 试拼装记录、 杆件发送表清单等。
钢箱结构预拱度调整完成, 并检测合格后, 采用高强螺栓连接。连接完成后, 再测量一次预拱度值及主梁间距是否达到要求。
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拼装时每一节点栓孔严格按梅花形布置上好50％冲钉, 其余用高强螺栓初拧、 终拧后, 再换下冲钉拧入高强螺栓。
采用扭矩法拧紧工艺完成钢梁全部拼装。使用工具为扭矩扳手, 终拧扭矩值Tc=KPcd(式中: K—高强螺栓连接副的扭矩系数平均值; Pc—高强螺栓施工预拉力; d—高强螺栓公称直径)。
高强螺栓联接终拧4h后进行终拧检查, 每栓群选高强螺栓连接副总数的5%( 但不少于2套) 进行松扣回拧法检查, 测取此时的扭矩值应在( 0.9～1.1) Tch范围内, Tch＝KPd( 其中P—高强螺栓设计预拉力) 。
6.3钢箱梁推拉质量控制
钢箱系杆拱推拉过程中, 设专人监测中线偏差和系杆拱挠度, 出现较大偏差时须及时纠正。 7 安全确保措施 7.1交通安全控制措施
因拱桥推拉施工跨越京珠高速公路, 交通流量较大, 施工期间不能影响和中断交通, 需进行安全防护和道路保畅通措施。
推拉施工前编制施工方案, 经监理工程师审批, 并报京珠高速公路交通管制部门批示。
吊车在高速公路上吊装过程中, 吊装设施加强检查和维护, 吊装作业区做好警示标识和安全防护措施。
推拉跨越高速公路时, 防止空中坠物, 阻塞交通, 桥下设置双层挂网, 满桥布置, 防止坠物掉落; 桥两侧采用缆风索连接拱部, 增
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强大桥整体移动过程的稳定性。
跨高速公路过程时严管交通通行, 在高速公路上设置警示牌, 夜间挂警示灯, 布置防护和安全引导设施, 安排专人指挥疏导交通, 得到交管部门同意条件下, 实行半幅路面通行或推拉作业期间时段性全封锁交通的措施, 确保行车安全和畅通。 7.2施工安全措施
对全体施工人员进行安全教育, 安全知识普及, 增强安全防护意识, 将施工安全控制点和措施向施工人员交底。
安排专业人员上场操作, 施工人员从事工作前进行专业培训。 起吊设施施工前需检查吊机各关键部件的可靠性和安全性, 并进行试吊; 吊装过程不得超负荷吊装; 吊装施工时指派专人统一指挥, 施工人员分工明确。吊装作业区严禁非工作人员进入, 设置安全防护隔离区。
支架杆件安装和拆除按施工方案规定和施工技术规范进行操作。
施工人员必须戴安全帽, 高空作业人员佩戴安全带, 遵守施工纪律规定。
施工过程安排专职安全员负责监控和管理, 发现安全隐患及时消除处理, 预防安全事故发生。 8 钢箱系杆拱施工机具设备表
序号 1 名 称 型 号 ZTD型千斤顶 单位 台 数量 10 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
序号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 名 称 型 号 ZLDB－100泵站 ZLDK-100主控台 50T汽车吊 30T汽车吊 5t电动卷扬机 600T钢砂箱 10t×5m手动葫芦 5t×3m手动葫芦 50t千斤顶 100t千斤顶 200t千斤顶 CKE2500履带式吊车 自制运梁平车 变压器1000KW 变压器500KW 气焊设备 氩弧焊机 剪板机 钢筋切断机 钢筋调直机 钢筋弯曲机 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 数量 5 1 2 1 3 2 4 4 4 4 4 2 4 1 2 2 4 1 2 2 2 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
序号 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
名 称 型 号 混凝土输送车6m3 混凝土输送泵 插入式震动器 附着式震动器 等离子切割机 坡口机 移动发电机200KW 自动计量砼拌合站75M3 直流电焊机 定扭矩电动板手PID-1000J 定扭矩电动板手PID-1500 定扭矩电动板手PID- 带响定扭矩板手1000(N.m) 带响定扭矩板手 (N.m) 扭矩监控仪 扭矩传感器 检查锤0.3g 轴力计ZLJ-50 轴力计ETM-70A 单位 台 台 台 台 台 台 台 台 台 把 把 把 把 把 数量 4 2 20 16 1 4 4 2 12 50 50 50 20 20
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