主橋上部結構總體施工方案

2021-12-21 01:45:29 字數 4918 閱讀 4678

(一)工程概況

姚江大橋鋼主梁為(48+180+48)m的三跨連續、梁拱固結的鋼桁拱疊合梁。疊合梁橋面總寬43.6m,樑高3.071m。

主橋三跨連續鋼桁架拱橋,主橋拱肋由2片桁架和6道風撐組成,2片拱肋橫向中心間距33.6公尺,在拱頂處上下弦杆豎向中心間距4.5公尺。

每片拱肋由上弦杆、下弦杆和腹杆組成,a1~a10拱肋節段由上下弦杆和腹杆組成,重16.3t~67.6t,a11~a15拱肋節段由上弦杆組成,重9.

4t~16.7t,a16由下弦杆組成,下弦桿頂底板、腹板以及其縱向加勁和主梁頂板焊接相連。除a16和a10節段之間採用焊接外,其餘拱肋節段之間採用高強螺栓連線。

拱肋上下弦均為箱形截面,腹杆為工字形斷面,拱肋節段間採用高強螺栓連線。拱肋中腹杆fa1~fa4、邊腹杆fb1~fb13和弦杆、主梁採用高強螺栓相連線。

風撐採用口字型形式,一道風撐由4根直杆、上下聯斜桿和前後聯斜桿組成,各桿件之間採用焊接連線,一道風撐重63.8t~68.3t。

主梁採用疊合梁,橋面結構由鋼系梁、鋼橫樑、行人路挑樑、鋼小縱樑和鋼筋混凝土橋面板組成。

分包單位鋼結構加工廠承擔鋼主梁以及鋼桁架拱在工廠內的加工、預拼工作,並且負責將加工好的鋼結構在現場組拼,總包單位將組拼好的梁段從存梁場運至龍門吊機下,將單元節段吊裝至拼梁支架上並調整到位,由鋼結構加工廠負責栓焊連線。

(二)工期安排及施工場地布置

1、工期安排

根據總體施工計畫安排及現場施工條件,專案部把北引橋的施工安排在2023年6月30日結束,主橋下部結構施工10月15日結束,鋼梁製造單位可以於2023年8月1日進場,進行場地(140公尺×45公尺)的平整,組拼台位的布置,同時於2023年8月15日在鋼梁架設支架上施工lz0、lb2、lb5和棧橋通航孔處需要分塊吊裝,在鋼梁支架上組拼的構件,於2023年9月1日開始鋼梁的現場組拼,2023年10月16日開始利用架梁龍門吊機鋼梁吊裝至拼梁支架上並進行栓焊連線。鋼梁的安裝於2023年1月15日結束,2023年1月16日開始桁架拱支架拼裝,於2023年3月16日開始桁架拱的架設,桁架拱架設於2023年7月15日結束,人行挑臂梁的安裝在桁架拱安裝完成之後,於2023年8月15日結束。鋼結構在製造廠的加工在2023年5月開始,加工的進度需要滿足現場的施工需要。

2023年12月31日全橋施工結束。

2、場地布置

北引橋19#墩~24#臺兩聯箱梁施工完成後,24#台後140公尺×45公尺範圍的路基可以用做鋼梁組拼和存放場地,鋼梁組拼台位布置3~5個,組拼好的梁段存放在引橋箱梁上。鋼梁的組拼利用拼梁吊機,鋼梁在場內的運輸利用在軌道上的運梁小車,捲揚機拖拉到龍門吊機下。

(三)鋼主梁(疊合梁)桁架拱施工

1、廠內鋼主梁及鋼桁拱加工圖紙繪製及加工工藝編制

製造廠在合同生效後,應首先按照設計圖紙完成加工工藝編制,繪製鋼主梁及鋼桁拱的零件、部件、板塊加工圖、預拼裝圖。編制零部件、板塊預拼裝、橋位節段間連線、塗裝、焊接等工藝,做為鋼主梁及鋼桁拱的加工製造依據。

由於橫樑尺寸過大,運輸以及吊裝很不方便,需要對其進行分塊,具體分塊方案,等鋼結構招標結束後,由設計單位、總承包單位和鋼結構製造單位共同協商確定。

鋼主梁及鋼桁拱焊縫多,所發生的焊接變形和殘餘應力較大。為控制鋼主梁及鋼桁拱的焊接變形,保證整體質量、加工製造進度,鋼主梁及鋼桁拱採用板塊→板單元→梁段組裝→預拼裝→運輸的方式生產。

加強對進場鋼梁及鋼桁架拱的質量檢查,在鋼梁及鋼桁架拱的製造過程中組織乙個驗收小組對材料、焊接質量與設計圖紙對照驗收,確認進場鋼梁結構尺寸與栓孔位置、加工線型等各項指標合乎圖紙要求方能運送工地安裝。

2、工藝裝備、機械裝置的準備及材料準備

本橋鋼結構主要結構採用q345qd、q345qe鋼材,次要結構採用q235c鋼材,鋼材表面不應有裂紋、氣泡、結疤、摺疊、夾雜,鋼材不應有分層;當鋼材表面有鏽蝕、麻點或劃痕等缺陷時,其深度不得大於該鋼材厚度公差之半,並應保證最小厚度。鋼材的尺寸、外形、重量除應符合相應標準的規定外,還應符合下列規定:

(1)為保證鋼箱梁加工、節段拼裝的順利進行,必須保證板端2m範圍內,在鋼板的橫向和縱向不允許有s變形或摺皺。

(2)原則上長度公差為-0~+70mm,平均為+40mm,寬度公差為-0~+25mm,平均為+15mm。

(3)鋼板板材厚度控制須滿足總平均厚度不得出現負公差,單批厚度不得低於-2%負公差。

使用的焊絲、焊劑,其熔敷金屬的屈服強度,極限強度,延伸率及衝擊韌性應與母材匹配相當,並不低於母材的各項機械效能,保證焊接接頭(包括熱影響區、融合區)的各項效能與母材相匹配並不低於母材。

為本橋配製足夠的板塊焊接、板塊接寬焊接、總拼焊接以及鋼主梁及鋼桁拱節段連線的焊接裝置和焊接檢測裝置(超聲波探傷儀、x射線探傷儀)和測量儀器(紅外線經緯儀、水平儀)等。對所有本橋製造所需用的機械裝置,比如鋼板預處理裝置、精密數控切割裝置、門式切割裝置、各種噸位的起重裝置(20t、30t、75t、250t橋吊、門吊)打砂、塗裝裝置在使用前進行全面的檢修以及鋼材、焊材、塗裝材料的採購前的分供方評審及工廠複驗準備。同時保證公司內的所有檢測裝置準確、有效。

3、零件加工

(1)各類鋼結構部件的零件,應採用氣割切割,並優先採用精密切割、仿形切割、數控自動切割、等離子切割等方法。在鋼材加工之前,應用有代表性的試件進行火焰切割工藝評定。對於切割前已經過拋丸除鏽預處理並噴上車間底漆的鋼材,其進行火焰切割工藝評定的試件,應塗上同樣的底漆。

(2)對於主要受力構件的自由邊,當不是採用精密切割或等離子切割時,一律在氣割後刨邊或銑加工。

氣割切割零件邊緣允許偏差規定如下:

精密氣割邊緣:±1.0mm

自動或半自動氣割邊緣:±1.5mm

切割垂直度偏差應不大於板厚的5%,且不大於1.5mm。

直線度△h≤0.5mm/m,且在全長範圍內<1.5mm。

(3)所有高強螺栓孔的鑽孔應用鑽模,其製作公差控制如下:

兩相臨孔中心線距離:±0.5mm

矩形對角線兩個中心線距離及兩板邊孔中心距離:±1.0mm

孔中心與孔群中心線的橫向距離:±0.5mm

兩孔群中心距離:±0.5mm

製成的孔應為正圓柱形,孔壁光滑,孔緣無損傷不平,刺屑應清除乾淨。

4、零件組裝、節段組裝

所有零件在組裝前都應進行尺寸檢查,合格後方可組裝,節段的組裝製造精度對整個橋梁的質量影響極為重要,對構件採取必要的防止變形的措施,確保接頭尺寸精度,為提高節段組裝的精度,製造廠應編寫各種鋼結構節段製造工藝,其內容包括:胎架結構,裝配方法,焊接順序,檢查方法,運輸方法等,並徵得監理部門的許可。

鋼箱梁段整體組裝工作必須在專用胎架上進行,胎架的基礎應有足夠的承載力,以保證生產過程中基礎不發生沉降。胎架應有足夠的剛度,不能隨鋼箱梁段拼裝重量的增加而變形,從而造成鋼箱梁段變形或使鋼箱梁段有較大的安裝應力。

5、構件的工廠試組裝

製造廠應編寫出詳細的各部位節段構件的預拼裝及預安裝工藝,對各部位構件節段預拼裝的介面,應在自由狀態下對準,進行誤差矯正,反覆檢查精度,最後才可待相應節段的匹配件和工地接頭匹配件精確的安裝在節段的相應位置。對所有的鋼梁構件、鋼拱肋節段應逐個檢查,證明焊縫及構件各部分尺寸、形狀符合要求後,再進行試拼裝。在工廠試拼裝時,鋼主梁、鋼拱肋節段至少為五個節段,組裝時,底座胎架應考慮曲線半徑產生的拱度影響,按照實際橋梁線形空間進行。

製造廠應對試組裝好的構件及零件進行編號、登記,為現場安裝提供方便。

6、焊釘

本橋中連線鋼主梁與混凝土橋面板的焊釘採用φ22×180mm圓柱頭焊釘,焊釘的焊接工作,在鋼結構製造廠完成,焊接時,螺柱應無鏽蝕坑、氧化皮、油脂、受潮或其他會對焊接工作造成有害影響的物質,焊釘與鋼板之間保持垂直,焊釘施焊後,監理工程師檢驗合格後方可出廠。

7、高強螺栓

本橋鋼結構採用高強螺栓連線時,均採用摩擦型高強度大六角螺栓連線副,螺栓直徑採用m30或m22。鋼板摩擦面要求安裝時抗滑移係數≥0.45,高強螺栓必須嚴格管理,所有高強螺栓不得重複使用。

在螺栓施擰前應檢查鋼板間的空隙。

高強螺栓在施擰時的要求及技術標準如下:

高強螺栓副到工地開箱後立即安裝,不得進行任何處理,以免破壞原表面處理層,構件在運輸、吊裝、拼裝過程中,不得碰傷螺栓外表面的防鏽層。安裝螺栓時,摩擦面保持乾燥清潔。施擰高強螺栓的扳手可以使用帶扭矩計的電動或手工扳手。

高強螺栓施擰完畢,應進行檢查,當天擰好的螺栓當天檢查完。

6、鋼梁運輸與存放

鋼梁從製造廠運送到工地採用陸地或水上運輸,鋼梁場內運輸採用滑移運輸,鋼梁製造應滿足施工安裝的要求。

鋼梁的儲存場地堅實、平整無不均勻沉降。梁段存放時,在支承點下放置水泥塊,其上在支承點處墊枕木。

7、鋼梁組拼

根據現場吊機吊重情況,鋼梁可以按照設計要求,組拼成9公尺一段的標準節段,鋼梁的組拼利用場內的拼梁吊機,組拼好的鋼梁利用運梁小車,通過軌道,捲揚機拖拉到主橋拼梁吊機下,引橋橋面上存放。

鋼梁除lz0、lb2、lb5和棧橋通航孔處剛主梁採用分塊吊裝到鋼梁支架上組拼外,其餘主梁均按照設計要求,把鋼系梁、鋼橫樑、縱樑在鋼梁組拼台位拼成單元,採用整體吊裝就位的方法,首先進行粗定位,然後利用千斤頂進行微調,精定位。鋼桁架拱按照設計要求組焊成單元,運至龍門吊機下,吊裝就位。

8、支撐分配梁安裝

鋼梁安裝前,進行詳細的支架方案設計,除考慮鋼梁之外,還充分考慮上部結構鋼拱肋支墩、鋼拱肋安裝、起重裝置及其它荷載,保證結構的安全;先在支架樁上鋪設橫橋向型鋼支撐分配梁,分配梁頂面設型鋼支撐立柱,作為鋼主梁的支承面。分配梁安裝要求平順,型鋼支撐立柱頂面標高與疊合梁底面設計安裝線型一致。

9、鋼梁安裝

鋼梁安裝製造要統一編號,廠內運出的桿件必須根據安裝的要求傳送。鋼梁採用龍門吊機吊裝到位後,採用千斤頂,對其里程、標高、中線、接縫大小進行調整,當符合設計線型後,對主梁節點進行焊接。審查拼裝工藝,使鋼梁在橫橋向、順橋向及高度方向可精確調整定位,保證對接偏差在允許值之內;在鋼梁安裝過程中,在對支架布設變形觀測點、應力觀測點,進行支架結構的變形與應力監測,確保結構安全;注意氣候變化,在颱風及其它惡劣天氣停止鋼梁吊裝施工,並對鋼梁進行臨時鎖定。

在鋼梁安裝過程中嚴格按照施工工藝進行,加強對吊裝人員的培訓上崗;避免大風大雨等惡劣天氣施工;加強機具裝置檢查管理,確保吊裝安全;嚴格裝吊作業操作規程。

10、砼預製面板預製、安裝

砼橋面預製板在預製場進行集中預製,存放半年後,在鋼桁架拱安裝完成拆除拱肋支架後,按設計要求的順序,進行橋面預製板安裝、溼接縫和縱向預應力施工。

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