公安長江特大橋4墩雙壁鋼圍堰施工方案 12 29

2021-10-21 23:27:50 字數 5118 閱讀 6146

一、總體施工組織布置及施工計畫安排

1.工程概況

新建鐵路荊州至岳陽鐵路公安長江鐵路特大橋主橋為雙塔斜拉橋,其中北主塔3#墩承檯底標高為+15.5m,墩位處平均河床標高為+14.0m;南主塔墩承檯底標高為+15.

5m,墩位處平均河床標高為+22.0m。主塔基礎均採用先圍堰後平台法水上施工鑽孔樁基礎,底節圍堰在位於橋位上游約35km處的漢沙船廠內製造,氣囊斷纜法下河,拖輪拖帶浮運至橋位處,通過定位船定位後插打鋼護筒進行鑽孔樁施工。

3#墩為雙壁鋼吊箱圍堰;圍堰平面尺寸為68.2×40m厚度為2.0m的兩端半圓的圓端型結構,其中3#墩底節高度為18.

0m,頂節為單壁式高度5.5m;從結構上分為主體結構和附屬結構兩部分,主體結構包括側板、底隔艙、底板、內支撐、吊桿五部分,附屬結構為滑移下水、浮運、定位時的部分設施。底節圍堰主體結構總重為2639.

1t。3#墩圍堰結構圖

4#墩雙壁鋼圍堰為雙壁帶刃角的圓環形巨大鋼結構,圍堰平面尺寸為68.2×40m兩端半圓的圓端型結構。從結構上分為主體結構和附屬結構兩部分,主體結構包括側板、底隔艙、內支撐三部分,附屬結構為滑移下水、浮運、定位時的部分設施。

4#墩底節高度為16m,中節高度為5m,頂節高度為2.7m,底節與中節圍堰壁為雙壁式,厚度為2.0m;頂節圍堰壁為單壁式。

圍堰內縱向底隔艙有兩條,其寬度為2.8m,底節圍堰主體結構總重為1950.7t,圍堰結構詳見「圖1-1 圍堰結構圖」。

圖1-1 圍堰結構圖

圍堰附屬及下河輔助設計有支撐鋼凳、托板、托架、地錨及斷纜器等,其中鋼結構重量詳見「表1-1 圍堰附屬及下河輔助材料數量表」。

表1-1 圍堰附屬及下河輔助材料數量表

圍堰的鋼材均採用q235b的鋼板,其物理效能和化學成分均應符合國家有關標準。

2.編制範圍

荊嶽鐵路公安長江特大橋3#、4#墩雙壁鋼圍堰工程中施工內容包括:材料進場與驗收、下料、單元件製作、底節拼裝。

3.編制依據及製造引用標準

3.1.技術規範

(1)荊嶽鐵路公安長江特大橋3#、4#墩雙壁鋼圍堰設計檔案

(2)《鐵路橋涵施工規範》tb10203-2002;

(3)《優質碳素結構鋼技術條件》gb/t699-1988;

(4)《碳素結構鋼》gb700-88;

(5)《熱軋鋼板表面質量的一般要求》gb/t14977-1994;

(6)《氣體保護焊用鋼絲》gb/t14958-1994;

(7)《熔化焊用鋼絲》gb/t14957-1994;

(8)《碳鋼焊條》gb/t5117-1995;

(9)《碳素鋼埋弧焊用焊劑》gb/t5293-85;

(10)《氣焊、手工氣弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》gb/t985.1-1988;

(11)《焊條質量管理規定》gb/t33-83;

(12)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》gb/t11345-1989;

(13)《鋼結構施工質量驗收規範》gb50205-2001;

3.2.技術要求

1、根據設計圖紙規定,部分焊縫要達到gb50205-2001中

一、二級焊縫的要求。

2、製造前須制定相關的各項施工工藝並嚴格執行。

3、嚴格按設計圖紙及招標方提供的變更通知進行施工不得擅自更改設計。

4、施工過程中做好各項測量、試驗檢測工作,並出具有效的檢驗記錄。

5、所有圖紙變更必須以簽字變更書面通知為準,口頭通知無效。

二、主要施工方法與技術措施

1.總體施工方案

鋼套箱圍堰拼裝分兩個步驟進行,底節部分在下水場地進行拼裝,底節結構拼裝完成後,採用氣囊法將底節整體下滑入水,再由拖輪浮運到墩位,浮運距離約為30km。中、上節部分在墩位位置進行水上接高拼裝、下沉。

由於鋼圍堰為巨大型結構,主要製造方案為將其分為若干個單元塊,在下水場地進行拼裝的製造方案。側板分成44塊(圓弧段30塊,直線段14塊),單塊最大重量約為30t左右,在鋼結構車間製造成壁板單元,用平板車運到拼裝場地後,由100t履帶吊進行拼裝焊接;內支架在鋼結構車間內形成桁架單元,考慮到吊裝和運輸原因,單榀桁架再分成三塊,單塊最大重量約為40t左右,運到拼裝現場後,在現場對接成一榀桁架,由兩台履帶吊抬吊並拼裝焊接;吊桿製造單桁進行拼裝,將單桁安裝完畢後,臨時固定,單桁間的桿件散拼進行拼裝焊接,底龍骨在車間內按橫向方向分成9塊單元,其中樁位部分的在現場散拼,雙壁底隔艙共分6個單元,底隔艙1分成2個單元,底隔艙2直接做成單塊,現場拼裝。其他附屬結構在車間內分別製造好後,在現場拼焊。

所有結構完成後,採用氣囊法下水,再由拖輪浮運到墩位,浮運距離約為30km。

2.鋼圍堰製造方案

2.1.主要製造工藝流程

主要製造工藝流程詳見「圖2-1鋼圍堰製造流程圖」

圖2-1 鋼圍堰製造流程圖

2.2.鋼圍堰單元分塊及加工方法

2.2.1.壁板單元的製造:

1.鋼圍堰側板分塊

圍堰底節高16.0m,根據鋼結構車間吊機的起吊能力,底節圍堰橫向共分為44個塊段。其中曲線段分為30塊,每塊的外弧長為4.

5m,內弧長4.05m,無隔倉板的每塊重量為16.65t,有隔倉板的每塊重量為20.

67t;直線段分為14塊,每塊外側寬4.5m,內側寬4.5m,中間一塊重量為24.

50t,其餘每塊重20.47t。頂節部分另行分塊製造安裝。

2.施工順序

⑴、單元件組裝順序:胎架平台製作→拼板及框架製作→鋪設外圍壁板→安裝外圍壁縱骨→安裝水平結構→安裝內隔艙板→安裝內圍壁縱骨及結構→焊接內部構件。

⑵、單元件焊接順序:內外圍壁正反面焊縫焊接→內結構焊接→內結構與外圍壁焊接→內結構與內壁焊接。

3.圍堰側板曲線段各單元塊製造

側板曲線段中心為ф19m的圓形結構,分為30塊製造。為保證在拼裝時的尺寸誤差控制在標準範圍之內,需鋪設專門的焊接平台。在平台上焊接側板單元,能夠保證焊接時的變形和弧度。

焊接時的胎架必須是乙個剛性的固定結構來減少尺寸的誤差。

1 圍堰塊件水平環放樣

測量組放線,鋪設圍堰單元塊件水平環及水平支撐角鋼放樣平台,形式如「圖2-2 水平構件放樣平台示意圖」所示。

圖2-2 水平構件放樣平台示意圖

切割水平環板內圓弧曲線。曲線軌道製造好後應在上圖所示的胎型上試行走,校驗割嘴的走行軌跡是否與地樣吻合。內軌與外軌要做好明顯的標誌,避免用錯。

⑵、水平環架上翼緣板的焊接

水平環板下料後要放到地胎上覆核圓弧曲線是否準確,有差異的要進行調整。

對於有翼緣板的水平環板,下料後將水平環板用「碼」壓在平台上,安裝水平環板上的翼緣板。水平環板與翼緣板相互間應保持垂直,點焊牢固後移出胎型焊接。

⑶、水平環板與水平角鋼支撐組合骨架製造

在如⑴節中所示的地胎上放出擺放水平支撐角鋼和隔艙板的位置線,並依據位置焊接水平環板的定位「靠山」。

將水平環板和翼緣板的組合件緊貼「靠山」安放好,並將所有即將安放水平支撐角鋼部位的水平環板和翼緣板間的角焊縫完成,然後根據圍堰單元具體尺寸放出支撐角鋼位置,並擺放支撐角鋼,保持支撐角鋼與水平環板貼緊後點焊牢固。

水平環架出胎前,將地胎上的各部位的中心線、隔艙板的位置「過」到水平環架,並打上樣衝,如「圖2-3 中心線、隔艙板位置線放樣示意圖」所示。

圖2-3 中心線、隔艙板位置線放樣示意圖

用鐵皮樣板在水平環架上劃出安裝壁板豎向肋凹槽口。

水平環架出胎後,繼續完成所有焊縫的焊接和壁板豎向肋凹槽口的切割,同時將水平環架兩頭的水平環板及翼緣板的坡口開好。

注意:①側板曲線段的兩個最端頭單片圍堰在下料時,面板、水平環板與翼緣板的弧長多放出50mm;②要將地胎上的端線「過」到水平環板上並打上樣沖眼。

⑷、壁板的拼焊

單片圍堰的內外6mm面板配料對接時,用埋弧焊機施焊。

面板的長度仍按圖紙上圍堰高度方向的尺寸下料;面板的寬度按整個圍堰面板的展開長度的1/16加上10mm的收縮量作為單片壁板的寬度。

在面板上彈出面板的中心線、水平環板的安裝位置線、隔倉板的安裝位置線,如「圖2-4 面板放樣示意圖」所示。

圖2-4 面板放樣示意圖

按線安裝豎向∠63×63×6mm的豎向肋。

面板應呈正矩形(對角線要相等),周邊應平直,不能出現「馬刀」彎。

(5)單片圍堰的拼焊胎型

製作單片圍堰的拼焊胎型,每個胎型架制好,應在如(1)節中所示製作的地樣上進行校核。每個胎型架必須經檢驗合格後方可使用。胎型上應有面板位置的端坐線及中心線。

(6)單片圍堰的組拼

外側面板鋪放時,應對齊胎型上的中心線,胎架上的面板端線應與面板的邊線重合。

水平環架吊放時應與面板上的中心線和水平環板線重合,並且水平環架應與面板垂直。

有隔艙板的單片,隔艙板應對準預先在水平環板上劃出的位置線。

在蓋內側面板時,要使面板緊貼水平環架,然後測量a值、b值(指對角線),兩個a值與兩個b值必須一致,若a值不等時應移動面板後,方可進行面板內側與水平環架的焊接,如「圖2-5 單片圍堰製造檢查示意圖」所示。

圖2-5 單片圍堰製造檢查示意圖

有隔艙板的單片在整個單片焊好後,應焊補強板,補強板應緊貼圍堰的壁板。

側板單元加工好後,每三塊側板單元在廠裡要進行預拼裝,目的是檢查二組隔艙板的距離(弦長)是否準確,是否符合設計要求,如「圖2-6 單元圍堰預拼檢查示意圖」所示。

圖2-6 單元圍堰預拼檢查示意圖

4.圍堰直線段側板單元製造

圍堰側板直線段單元水平環架、縱向角鋼等製造要求與圍堰側板曲線段單元一致。

單側側板三塊面板整體製造,然後再分塊脫胎。組拼製造時,要保證面板側邊與底邊互相垂直,並同時在底邊內外側的外面劃出中心線,三片側板面板脫胎前,在內側的面板上劃出內支撐的位置線,並打樣衝。

製造過程中注意以下幾點:

①有隔艙板的單片,水平環架不能斷開,必須是隔艙板插入水平環架上。

②水平環板對接縫必須開坡口,熔透焊接。

③水平環架的兩端頭與面板留出200~300mm暫不焊接,拼裝時,待水平環架對接好後再焊接。

5.製作具體要求

(1)鋼圍堰壁板單元件由內、外壁板、隔倉板及水平桁架及豎肋等部件組焊成型。為保證外型尺寸的準確性及控制焊接質量和變形,借助胎架組拼及施焊,胎架應具有足夠剛度,以防止單元構件在組焊過程中變形,胎架數量應根據製作週期及施工工期由現場自行確定,胎架的精度應力求一致,以保證不同胎架組焊出來的產品其尺寸具有一致性。胎架要求定期進行複核,防止在拼裝過程由於重力影響產生變形,導致結構尺寸誤差。

(2)拼裝時應保證水平桁架、內壁板單元、外壁板單元等的四個中心在同一斷面內,防止因為中心不正導致單元塊發生扭曲或對角線誤差。

(3)豎向角鋼的對接接頭相鄰錯開200mm以上,對接接頭必須在拼裝前先焊好,保證對接質量。

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