1 工法概述
本工法所述为矮塔部分斜拉连续大跨度钢桁结合梁,采用无竖杆的三角形桁式。
钢桁梁结构图
采用门式吊机在边孔支架平台上拼装钢桁梁,钢桁梁前端设置导梁,前方墩顶利用大吨位千斤顶进行多点同步顶推,使拼装完成的钢桁梁在支架平台上的滑道上向前滑行。如此循环直至全部钢桁梁顶推到位。
本工法适用于大跨度钢桁梁桥的施工。
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2 一般要求 2.1 技术管理
2.1.1 施工前要完成设计图纸会审和设计技术交底,施工方案和专项技术措施的审核、审批。
2.1.2 对所用参与施工的人员进行技术培训和交底。 2.1.3 编制专项安全技术方案。
2.1.4 收集钢桁梁加工厂的组拼记录,包括钢桁梁轮廓尺寸、栓孔重合率、组拼冲钉直径、钢桁梁节段编号及重量。 2.1.5 收集滑道摩擦面出厂时的摩擦系数试验资料并进行现场滑道摩擦系数复验。
2.1.6 电动扳手校定、高强螺栓扭矩系数、预拉力损失、施拧扭矩、紧扣检查扭矩、温度与湿度对扭矩系数的影响、板面滑动摩擦系数复验等资料。 2.1.7 关键工序进行书面会签或联签。
2.1.8 施工过程中及时进行阶段性技术分析总结。 2.2 作业人员
2.2.1 所有人员必须进行技术培训和安全教育,特种作业作业人员持证上岗。
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2.2.2 作业人员身体健康,无妨碍施工的病症,严禁酒后作业。
2.2.3 作业人员必须参加班前会,明确施工任务和职责,掌握操作要求,熟悉安全措施。
2.2.4 作业人员必须遵守劳动纪律,作业时应服从统一指挥,相互协调,严禁违章指挥、违章作业。 2.2.5 作业人员要统一着装整齐,佩戴胸卡。 2.3 设备材料
2.3.1 施工机械应性能良好,定期进行保养和检查,确保机械正常使用。
2.3.2 主要施工机具应定机定人,严格执行交接班制度。接班时,必须对机具检查一次,并做好记录。
2.3.3 冬季施工应按要求对施工机械、管路采取防冻保护。。 2.3.4 进场材料要有质量保证书,并按规定进行抽检试验。材料和施工机具应按规定分类存放,标识清楚,防止损伤、污染。
2.3.5 起吊、顶推等器具材料应定期进行检查,损伤或不符合使用安全要求的及时更换。
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2.4 作业现场
2.4.1 作业现场布置布设整洁、合理,林区、湿地保护区等要有特殊防护措施。
2.4.2 场地应平整、坚实、不积水,符合装卸、搬运、消防等要求。
2.4.3 严格遵守文明施工管理要求,现场实行封闭管理。 2.4.4 作业现场应设置有工棚、安全设施、标志、标识牌等。 2.4.5 施工完成后及时清理现场,恢复地貌。 2.5 文件资料
2.5.1 内业文件资料实行标准化管理,及时收集和整理相关施工项目的所有文件资料。
2.5.2 施工组织设计、工艺方案和标准化作业指导手册编写完毕后,经技术负责人审核,批准后实施。
2.5.3 施工过程中现场技术员做好工程日志记录,完整、准确、及时全面反映现场施工情况,做好资料整理与归档。 2.3.4 做好各种材料的质量记录和资料的整理与保存工作,做到各种证明、合格证(单)、验收、试验单据齐全,确保其可追溯和完整性。
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2.3.5 施工过程中留取影像资料。 3 工法原理
该方案采用在支架平台上散拼钢桁梁,前端设导梁,在前方墩顶利用大吨位千斤顶进行同步顶推施工。施工过程中重点保证大吨位斜主桁的吊装和空间定位、多点顶推同步性、墩顶滑道的精确定位,结构安全的关键是散拼支架在顶推时的稳定,墩旁托架顶推过程的安全性。 4 工法流程及操作要点 4.1 施工工艺流程图
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安装拼装支架平台及施工准备 安装垫块(滑块) 拼装5个节间钢桁梁 继续拼装2个节间钢桁梁 继续拼装2个节间钢桁梁 移出拼装垫块 拼装4个节间导梁 杆件预拼 钢桁梁起顶 安装顶推系统 整体顶推钢桁梁向0#墩方向前移24m 再整体顶推钢桁梁向0#墩方向前移24m 整体顶推钢桁梁向0#墩方向前移84m 再整体顶推钢桁梁向0#墩方向前移60m 悬臂拼装5个节间导梁 在支架上拼装5个节间钢桁梁
依次循环,完成钢桁梁架设 拼装ME0间钢桁梁 6
4.2 施工准备 4.2.1 钢桁梁拼装平台
钢桁梁拼装平台支架下部采用钢管桩基础,桩间设置联结系,管桩上焊接钢管柱,柱顶拼装钢桁梁拼装平台及滑道。 4.2.2 墩旁托架
每个桥墩两侧各设置3根钢管柱组成墩旁托架,托架上设置滑道和顶推设备。 4.2.3 导梁
钢桁梁前端设导梁,导梁全长114m,采用无竖杆的三角形桁式,前端梁高8m,后端梁高14m,节间间距12m。横向布置两片桁,桁间距为16.5m。 4.2.4 门吊
安装两台65t可走行的跨拼装平台的门式吊机,供钢桁梁拼装使用。吊机拼装完成后应组织进行各项指标测试、试吊。
4.3 杆件预拼 4.3.1 预拼前工作
1 钢桁梁杆件进场后,严格按照程序进行验收。主桁弦、斜、竖杆及钢桥面板外形容许公差不得超过规定标准。
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2 杆件预拼前,应根据设计图和设计变更通知单绘制预拼图,并严格按照预拼图进行单元杆件组拼。
3 预拼中应注意各杆件(包括节点板、拼接板、填板等)的安装部位,要对方向对孔眼,以防搞错;如有漏钻孔要及时补钻,并在基本杆件上标出栓钉长度区域线,标线或写字时不得在高强螺栓垫圈的范围内进行。
4 拼装冲钉的公称直径应与工厂试拼所用钉孔的重合率相适应。冲钉圆柱部分的长度应大于板束厚度,冲钉使用多次后,经检查如不符合偏差要求,应予以更换。
5 钢桁梁杆件和组合单元应用油漆标出重量和重心位置,同时在节点板上标出拼装的螺栓长度、数量、拼装方向,标示线不得进入垫圈范围。
6 拼接面和螺栓孔应保持清洁。
7 在主桁杆件大节点预拼时,在预拼的一侧,用冲钉进行定位,用螺栓进行固定而不拧紧。
8 多板束预拼时,应先检查、核对各组拼杆件的编号,清理板面毛边,分清杆件左右、上下层内外侧方向,组合时按内外先后次序水平叠放对孔,不与预拼弦杆连接的一端用少量螺栓夹紧,再将整组板束和弦杆连接。对板层较多、错
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孔较大的孔眼,不宜用大锤猛打冲钉过眼,应先查明原因后再作适当处理。 4.3.2 杆件预拼
1 主桁杆件节点预拼时,在预拼的一侧,用冲钉进行定位,用螺栓进行固定而不拧紧。
2 用冲钉和螺栓将填板带在杆件小头端。
3 主桁弦、斜、竖杆及桥面板外形容许公差不得超过《铁路钢桥制造规范》的成品质量标准。 4.3.3 杆件预拼后应满足下列要求:
1 预拼单元重量不得超过吊机额定重量。 2 部件编号、数量和方向符合设计图或预拼图。 3 由板厚小于32mm组成的板束,其板层密贴情况应满足0.3mm插片深入板层缝隙深度不大于20mm的规定。
4 支承节点磨光顶紧范围内接触面缝隙不大于0.2mm。 5 栓孔重合率应达到工厂试拼质量要求。
4.3.4 每根杆件预拼后,均应经值班技术人员检查签认,并填写预拼杆件登记卡片,然后由质检人员检查验收,对检查合格的预拼杆件,待值班技术人员和质检人员共同签证后方可上桥安装。 4.4 杆件拼装
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4.4.1 总体拼装顺序
下弦杆→钢桥面板→腹杆→上弦杆→上弦横梁(含桥门架)→临时平联。 4.4.2 杆件拼装
1 杆件吊装
1)钢桁梁杆件吊装前应检查有无变形、损伤以及喷铝层及油漆有无破损。
2)起吊时要使弦杆尽可能保持水平,竖杆保持竖直,斜杆保持40~50的倾角。拼装脚手架应事先挂于节点旁,随同杆件起吊。
3)起吊的钢桁梁应先提离地面10cm左右,经检查确认良好后,方可继续起吊;起吊过程及节段平移应均匀缓慢。
2 拼装连接
1)上下弦杆整体节点外拼装的拼接板及其填板,宜用高强螺栓或冲钉带在吊装节段弦杆后端向整体节点端套插拼装。
2)杆件拼装时栓接板面及栓孔必须洁净、干燥、平整,当拼装出现摩擦面间隙时,板面处理必须符合相关标准要求。
3)钢桁梁安装的测量工作应及时准确,每安装一个节
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间,测量一次钢桁梁中线及各节点挠度,随时判断钢桁梁制造和安装质量,并及时与监控数据相比较。 4.4.3 钢桁梁杆件安装原则
1 各杆件的安装严格按照安装顺序施工,不得随意改动。
2 拼装时不得随意扩孔,特殊情况应经有关人员研究后采取相应措施。
3 保证钢桁梁架设过程中的抗倾覆稳定系数。 4 在支架上拼装钢桁梁时,除保证支架有足够的承载力和预留压缩下沉量外,应特别注意钢桁梁的拼装拱度曲线。主桁前一节间拼装时应处于自由状态。即下弦杆前端拼至前一支架的支点时,不得受力,与支架支点保持间隙。主桁杆件闭合后,下弦杆前端节底面才能支垫。该节间高强螺栓全部终拧后,再拼装下一节间。 4.5 高强螺栓施拧
4.5.1 主桁杆件拼接采用M30高强螺栓,桥面板横梁腹板和底板连接采用M24高强螺栓连接,纵肋连接采用M22高强螺栓。
4.5.2 施拧工具:
1 一般拧紧采用臂长55cm的套筒扳手或开口扳手施工。
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2 使用1500N·m和2000N·m两种电动扳手进行高强螺栓的施拧。
3 不能使用电动扳手施拧的螺栓可用1500N·m和2000N·m的带响定扭矩扳手进行施工。
4 采用1500N·m和2000N·m的表盘扳手进行螺栓检查。 4.5.3 高强螺栓施拧扭矩值计算
高强螺栓初拧值取终拧值的50%,用敲击法初拧后的螺栓进行检查。
终拧采用扭矩法,采用电动扳手将初拧后的螺栓拧紧到终拧值,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:
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,应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
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度情况下的扭矩系数,施工过程中按工艺要求做好施工记录。
4.5.4 螺栓安装方向
1 高强螺栓的穿入方向应一致。
2 为便于施拧,全桥所有主桁节点立面的高强螺栓,其螺母一律安装在节点板外侧;横向联结系的高强螺栓,其螺母一律安装在拼接板外侧。钢桥面板纵肋腹板的高强螺栓螺母朝外,底板螺母朝下。
3 全桥平面及斜面的高强螺栓除平联下面,横梁翼板其螺母朝下外,其余一律朝上。
4 横梁腹板的高强螺栓,其螺母一律安装在北侧。 5 个别部位的高强螺栓,其螺母位置无法满足上述几点要求时,可适当调整,但全桥要保持一致。
6 高强螺栓连接副件组装时,螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。对于大六角头高强螺栓连接副件组装时,螺栓头下垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头。
7 组装时,螺栓头一侧及螺母一侧应各置一个垫圈,垫圈有内倒角的一侧应朝向螺栓头、螺母支承面。
4.5.5 螺栓施拧次序:无论使用电动扳手、表盘扳手或带响扳手,均从螺栓群中心向外扩展逐一拧紧,否则会影响螺栓
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群的合格率。初终拧完毕即用不同颜色油漆在螺栓端头逐个作出标志,防止重拧和漏拧。螺栓施拧过程中若出现螺杆随扳手一齐转动,应用扳手卡死螺栓头部。
对不同扭矩系数使用不同扭矩值的扳手进行施拧。对高强螺栓应加强管理,同一批号的高强螺栓、螺母、垫圈使用于同一部位,不要混用。 4.6 高强螺栓施拧检查
4.6.1 高强螺栓施拧质量检查按《铁路桥涵工程质量检验评定标准》(TB10415-2003)的规定进行,并经监理工程师上桥复检签证验收。
4.6.2 初拧检查采用小锤敲击法。终拧检查采用紧扣法检查,终拧扭矩检查应在终拧4h以后、24h以内完成。 4.6.3 对主桁及纵横梁连接处,每栓群高强螺栓连接检查总数的5%,但不少于2套,其余每个节点不少于1套进行终拧检查。每个栓群或节点检查的螺栓,不合格数量不超过抽查总数的20%,如超过此值,则继续抽查至累计总数80%的合格率为止,然后对欠拧者补拧,超拧者更换螺栓重拧。对抽检的螺栓用绿色油漆标记,并作好检查记录。
4.6.4 螺栓施拧所用的扳手应在每班上班前和下班后进行标定。标定误差不得大于规定值的±5%。
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4.7 钢桁梁杆件保护
4.7.1 钢桁梁杆件进场后,应仔细检查涂装质量,发现油漆被碰坏、风化变质或有锈斑情况,应进行处理。
4.7.2 对杆件的磨擦面部分要严加保护,防止污染、损伤。 4.7.3 杆件存放时,应抄垫方木,避免直接放置在台座上。 4.7.4 杆件在吊装过程应加强防护,在起吊钢丝绳与杆件接触的部位采用厚胶皮进行抄垫防护。
4.7.5 施工中临时设施(挂梯、爬梯、检查平台)不得与钢桁梁杆件直接接触。
4.7.6 拼接板在预拼施工中应加强保护,避免拼接板碰撞、磨损。
4.7.7 钢桥面板及杆件顶面应清扫干净。 4.8 钢桁梁杆件涂装
4.8.1 杆件涂装按照《铁路钢桥保护涂装》(TB/T 1527-2004)要求的第7体系进行。
4.8.2 高强螺栓连接的栓合面采用热喷涂铝层,预拼前铝面严禁污染。
4.8.3 涂装操作要求:
1 喷涂程序应是由上而下,自左至右,先里后外,先难后易,依次喷涂均匀。
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2 喷涂时,应先横后竖(或先竖后横),转角等不易涂装的地方,应用扁刷补涂。
3 每层油漆应均匀,厚薄一致,不得漏涂、流挂、起皱露底。
4.8.4 涂装完毕,表面应有光泽,颜色一致,无露底、漏涂、涂层剥落、漆膜破裂、起泡、划伤及咬底等缺陷,手工涂刷的不得有明显刷痕。
4.8.5 喷砂施工中应注意的问题:
1 喷砂施工要在工棚内进行。
2 喷砂工应严格遵守上述操作过程中的技术参数。 3 喷砂工应作好自身的防护工作。
4 喷砂温度应高于大气露点3度,相对湿度小于或等于80%。
5 磨料有潮湿时,应对其进行干燥处理,并保持其清洁。 6 对与喷砂部位相临的不喷砂部位应采取保护措施。 4.8.6 工地涂装应在涂料供应厂技术人员指导下进行。顶推施工中停止涂装作业。 4.9 钢桁梁顶推
4.9.1 钢桁梁采用多点同步顶推法架设。同步顶推控制系统采用 “主控单元-总线通讯-现场控制单元”的多级计算机
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结构。
4.9.2 顶推施工步骤
1 在一侧陆地墩之间设置钢桁梁拼装支架,利用跨墩65t门吊散拼导梁和钢桁梁杆件成整体节间。
2 在支架上同时拼装导梁和钢桁梁,首先拼装D5~D6支墩上的一个节间钢桁梁,然后从北往南拼装两个节间钢桁梁;从南往北拼装两个节间钢桁梁和四个节间导梁。
3 利用墩顶主控单元控制2-350t连续千斤顶同步顶推钢桁梁前行48米(四个节间),在钢桁梁后面接拼四个节间钢桁梁,对称拼装导梁剩余节间,使其前点到达上一个墩滑道顶上。
4 连续顶推钢桁梁向河道内前移84米(七个节间)。 5 在拼装支架上继续拼装七个节间钢桁梁,再整体同步连续顶推84m,依次循环进行顶推施工。
6 当导梁过了边墩前一个墩后,分段拆除导梁,继续顶推钢桁梁至边墩旁临时支墩上,再用履带吊机拼装完成最后半个节间,从而完成钢桁梁的架设。 4.9.3 顶推施工准备
1 顶推前,必须成立顶推施工组织机构,分工负责,责任明确。
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2 安装顶推设备
1)在边桁滑道梁H1端部各安装4台YSD500A千斤顶,在中桁滑道梁H4端部安装4台600t千斤顶。
2)设置好限位装置,防止侧向偏位。 3)安装钢桁梁顶推用C型反力座并检查验收。 4)在D8支墩顶三桁滑道梁上各布置2台300t千斤顶。 5)在两边桁滑道梁端部(前进方向)的千斤顶反力座上各安装1台350t连续千斤顶。
6)在两侧C型反力座和千斤顶反力座间各穿入19根φ15.24的钢绞线,在C型反力座处用P锚固定,钢绞线穿出千斤顶反力座后逐根进入千斤顶用夹片锁定。C型反力座与千斤顶之间的钢绞线现场用悬挂装置吊挂在钢桁梁下弦上。
7)安装液压站与350t连续千斤顶之间的液压管线、主控单元与控制柜之间的线路、控制柜与液压站之间的连线。安装钢桁梁左右两侧的测长编码器。 4.9.4 起落梁作业
1 起落梁使用的油压千斤顶应带顶部球形支承垫、保险圈、升程限位孔。每桁下共同作用的4台千斤顶应选用同一型号,且用1台油泵并联。
2 千斤顶位置应安放准确、稳妥,上下支承面要垫平。
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千斤顶中心轴应与支承结构中心线重合。
3 顶落梁时要设置保险支座,以防意外发生时能及时支承。
4 经检查合格后,方能按照规定的反力大小及顶落梁程序施顶。
5 千斤顶安放在梁底的位置应符合设计要求。 6 起落时采用类型和台数相同的千斤顶,施顶过程中三桁应在同一平面,最大高差≯20毫米。 4.9.5 纵向顶推作业
1 整体滑道要按照设计拼装线型布置,要满足设计的平整度、轴线、高程要求,拼接处要圆顺过渡。单片滑道梁前后高程相差在±5mm以内,三片滑道梁之间标高相差在±2mm以内。
2 保证千斤顶设备正常、牵引钢绞线质量、下弦杆与钢绞线连接节点质量、千斤顶反力座的焊接质量和钢绞线挤压头连接质量。
3 设置好测长编码器,控制钢桁梁两侧位移。 4 各液压泵站设置好液压压力传感器,具有超载保护功能。
5 顶推过程中进行跟踪、监测,保证两边桁侧千斤顶并
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联牵引,牵引速度和牵引量保持同步,及时进行故障诊断与检测,发生较大偏差时停止顶推作业。油泵应并联确保千斤顶同步,并在纵移滑道上按5cm间隔做好刻度标记,严格控制同步。
6 当导梁前端到达墩顶滑道梁后,通过设置在导梁节点处的长行程液压千斤顶,反顶活塞,活塞向下移动,将导梁起顶至设计位置后,把导梁前端活塞固定。继续顶推钢桁梁向前移动,导梁前端支撑到滑道梁上后,即可将千斤顶活塞收起,进入正常顶推滑移状态。
7 每次顶推7个节间的钢桁梁,正常顶推速度控制在10m/h。完成一次顶推之后,在支点处起顶,退出滑动垫块,换上相应位置的拼装垫块、落顶,进行下一轮钢桁梁拼装。 4.9.6 顶推过程纠偏作业
钢桁梁多点同步连续水平顶推系统具有两侧同步、单侧单动、单点单动及点动限位功能。若钢桁梁纵移过程中出现偏位,可通过调整液压油缸两组千斤顶不同的行程进行调整,调整同步后再同时顶推。 5 劳动组织
5.1 钢桁梁拼装施工人员组成:管理人员、安全人员、质检人员、技术人员、测量人员、监控人员、试验人员、装吊工
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人、电焊工人、电工、钳工、普工。施工人员的数量可以随着施工阶段的不同需要,人员的构成相应做出调整。 5.2 具体人员分组分工如下表所示 序号 班组 主要工作内容 技术指导、质量检验、安全监察、1 技术室 施工过程控制、材料供应、后勤服务等 2 3 4 5 6
5.3 施工过程中,根据工程量和施工季节的变化,对施工人员进行相应调整,在不利于施工的炎热夏季和寒冷冬季根据施工计划减少施工人员。
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散拼运输班 吊装班 拼装班 顶推班 涂装养护班 杆件进场检验、存放、散拼、运输、卸车、整理等 杆件吊装,精确定位,对接等 安装钢桁梁杆件及有关连接系、高强螺栓施拧等 钢桁梁顶推,定位 杆件清洗、除锈、保护涂装、养护等 5.4 做好新进场人员的培训工作,尤其做好春节和秋收季节过后返厂人员的安全教育和技术培训工作。
5.5 现场设有专职安全员,在钢桁梁拼装架设及顶推施工过程中对现场安全进行定期检查和不定期抽查。
5.6 现场设有专职质检人员,质检人员负责对高强螺栓施拧情况、板面防护情况、顶推机械配备情况等进行检查,每道工序结束后进行自检,合格后及时报检。
5.7 设置机电保障小组,进行机械维修和保养工作。 5.8 现场设有专职测量人员,对顶推行程和顶推偏位情况进行测量。 6 设备材料保障
6.1 根据施工需要,本着“合理匹配、备足配件、保证完好率”的原则,各种机械设备可以根据钢桁梁架设实际情况,安排进场时间及进场数量。
6.2 钢桁梁施工主要机械设备包括:龙门吊机、钢桁梁运输车、施拧电动扳手、带响扳手、检查表盘扳手、顶推千斤顶、钢桁梁起顶千斤顶、油泵、同步控制系统、电焊机等,具体如下表所示:
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机械名称 65t门吊 30t门吊 30t门吊 汽车吊机 钢桁梁运输车 柴油发电机 千斤顶 千斤顶 千斤顶 千斤顶 电动扳手 带响扳手 规格和型号 跨度36m 跨度36m 跨度21m / 轮胎式 200GF3-1 φ500×550 mm φ430×350 mm YSD500A 350t连续千斤顶 / / 额定功率(KW)吨位(t) 65t 30t 30t 25t 70t 200KW 800t 600t 500t / / / 6.3 在钢桁梁正式开工前,根据各施工阶段进行材料的购配,提前做好材料进场计划。
6.4 每周召开一次生产计划会,对影响工程进展的各部门及
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时进行沟通,对施工需要的各种设备材料进行统计,保障供应。
7 质量保证措施 7.1 质量控制措施
7.1.1 对所有施工用的仪器和仪表,按计量要求定期到指定单位进行校定。
7.1.2 对进场的所有材料必须有生产厂的出厂质量证明书。在技术证件审查合格后,按照设计要求及其相应规范对钢材、焊接材料等进行抽样检验。
7.1.3 在拼装前,应用厂方附送的与钢桁梁摩擦面同工艺处理的试验板进行摩擦系数验证。
7.1.4 钢桁梁杆件保管、运输、包装方面应采取措施,防止喷铝面擦伤、污染、脱皮及叠合面局部变黑等。如擦伤部分补喷铝,污染的表面用汽油或丙酮清洗等。栓接板面应平整,无焊接飞溅物,无油污,孔边板边无毛刺飞边,严禁在栓接板面上作任何标记。凡表面状况有变化的高强螺栓,使用前需重新作扭矩系数试验,根据试验所得扭矩系数重新确定施拧扭矩。
7.1.5 钢桁梁架设过程中,主桁高强螺栓终拧进度不得落后拼装部位两个节间,临时平联不得落后三个节间,这样可以
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保证钢桁梁的拱度和钢桁梁的中线及架设的横向稳定性。正交异型桥面板应与钢桁梁同步安装,焊接不能滞后超过3个节间。
7.1.6 每架设一个节间,进行一次中线和挠度测量。并对控制杆件的应力等进行全面的检测,并与计算资料对比。 7.1.7 钢桁梁拼装时主桁杆件对位后先在四角部分用螺栓把板缝夹紧再打入冲钉,防止先打冲钉后将板缝撑开,拧紧螺栓时板层难以靠紧,影响工程质量。
7.1.8 对电动扳手,为避免起动时电压波动影响电动板手输出扭矩的准确性,在桥上铺设专用线路,使其与大型机具电源分开,并配置稳压器。
7.1.9 杆件堆放场地,应平整稳固,并有良好的排水系统,以防止地基沉降不均引起杆件歪斜倾倒。 7.2 质量通病预防与处理措施 7.2.1 钢桁梁防锈
1 钢材生锈是钢桁梁主要病害之一。它削弱钢桁梁构件断面,缩短钢料的使用寿命。
2 钢桁梁防锈最有效的方法是进行保护涂装(在钢材表面喷涂油漆),因此应加强钢桁梁涂装保护。
3 钢桁梁油漆损坏或失效表现为漆膜粉化露底、龟裂剥
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落、起泡及吐锈等。凡是漆膜表面色泽灰暗无光,不及四周光洁匀亮,用手指摩擦有粉沫沾手,或粗糙凹凸不平或局部表面有许多细纹脱皮、鼓包、生锈等都表示油漆失效。
4 钢桁梁涂装前应对其表面进行清理。除锈及表面处理的目的在于去除尘埃、油垢、水、氧化皮、铁锈或旧的不坚固的漆膜,以增强新涂漆膜的附着力,提高油漆质量。
5 除锈可采用:手工除锈和溶剂擦洗(严禁使用腐蚀性物质清理表面),用粗细不同的钢丝刷、平铲、凿子或钢刮刀除锈;小型机械工具除锈,可使用风钻(或电钻)装上钢丝刷,或用小风铲除锈;喷砂清除,采用压缩空气将洁净干燥的石英砂粒通过专用喷嘴高速喷射钢板表面除锈。 7.2.2 杆件防污
1 对杆件的磨擦面部分要严加保护,不得脚踩、磕碰、染上污泥、油漆等,以免降低磨擦系数。
2 若发现有脱皮、开裂、碰损、锈蚀等,应处理合格后方能拼装。包有塑料薄膜的磨擦面应不积水并保持通风。
3 油漆涂装尚未预拼的杆件时,应注意不污染节点板、 拼接板以及杆件接头处的喷铝面,以免降低铝面摩擦系数,影响质量。
4 倒运杆件时,注意保护漆面,防止刮伤。
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5 钢桥面板及杆件顶面应经常进行清扫,避免堆放垃圾,防止积存雨水。冬季应及时清除积雪,以防结冰。 7.3.3 高强螺栓施拧及检查
1 高强螺栓施拧质量是影响钢桥施工质量的关键,施拧及检查中常见的质量通病为漏拧、欠拧和超拧。
2 高强螺栓拧紧应分为初拧、终拧。螺栓施拧采用的扳手应进行编号,使每一个螺栓的施拧都具有可追溯性,以便进行检查。
3 初拧或复拧后的高强螺栓应用油漆划线在螺母上进行标记,标记螺栓与螺母、垫圈与钢板的相对位置,同时检查螺栓是否有漏拧,及时补拧漏拧的螺栓。
4 螺栓终拧时,施加扭矩必须连续、平稳,螺栓、垫圈不得与螺母一起转动,如果垫圈发生转动,应更换高强螺栓连接副,终拧后螺栓应用另一种油漆颜色在螺母上进行标记。
5 螺栓施拧过程中若出现螺杆随扳手一齐转动,应立即用扳手卡死螺栓头部。对不同扭矩系数使用不同扭矩值的扳手进行施拧,确保施拧扭矩值。
6 螺栓施拧完毕后进行检查,初拧检查采用小锤敲击法,终拧采用紧扣法检查,对于欠拧的螺栓应进行补拧,超
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拧的螺栓应将螺栓更换,重新按程序进行初拧和终拧。 7.2.4 杆件缺陷处理
1 杆件如有弯曲,则破坏了力的正常传递,局部应力将增大,杆件承载力会显著降低,故应对缺陷杆件及时进行矫正。
2 杆件缺陷有扭斜、弯曲裂纹、折断、裂边,一面凸出、剥层、烧损等,损伤严重及有怀疑时,应用放大镜检查或探伤检查。
3 箱形弦杆对拼接头,因板厚及制造公差可能造成拼接板与被拼接板间出现间隙,对拼接板的抗疲劳性能影响极大,事先应对杆件逐根检查,记载并对号入座处理。
4 斜杆、竖杆与整体节点系插入式拼接,应有出厂合格签证,在存放场应对整体节点板被插入部位的深部间距及杆件两端插入部位的高度逐个测量造册登记,同类型杆件与节点板进行优化匹配,以减少处理数量,出现损伤或超标的缺陷须在存放场进行处理。
5 杆件在拼装部位有毛刺、焊接飞溅,应予以铲除。杆件在运输作业造成局部变形,不影响杆件质量的,可用锤击或千斤顶进行调整,锤击时应垫衬板,不得直接击打钢板,但矫正作业须经监理批准,并作好记录。缺损严重的,不能
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采取工地矫正措施的应返厂处理。
6 杆件(板)在运输和装卸过程中,将工厂喷(刷)涂油漆碰(磨)坏处,应在存放场及时按工厂原订技术标准补涂上。
8 安全保证措施
8.1 所有拼装、架设作业均应遵照有关规定执行,并重点做好电气设备的绝缘防范、起重吊装作业和高空作业的安全防范。
8.2 钢桁梁上应有电工值班,使各种电动机械的动力电缆和照明线路保持绝缘良好;胶皮电缆不准绕系在钢桁梁杆件上,防止钢板边沿锐角将电缆割破漏电;电气设备移动、接线或拆线均按安全规则进行。
8.3 各种电气设备应安放在雨棚之下,如没有雨棚应用防雨帆布盖好。
8.4 各种电气设备或电动工具均应做到安全接地,以防触电、雷击、爆炸、辐射等危害。
8.5 起吊杆件时,必须有固定的信号指挥;吊物下面严禁站人。
8.6 参加拼装的施工人员,必须从梯子上下,严禁手抓冲钉登高。
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8.7 拼装杆件时,应挂好梯子、溜绳、脚手架,斜杆件应拴保险吊具;杆件起吊时,应先提升20~30cm,确认良好,再继续起吊。
8.8 架梁用的扳手、小工具、冲钉及螺栓等物,应用工具袋装好,严禁上抛下掷;上弦多余的料具应及时清理,如需继续使用应堆放在安全位置。
8.9 起重机使用前应进行试吊;试吊前,应对起重机进行全面检查,确认良好;试吊包括静载重和动载重,确认合格后,方可使用。
8.10 千斤顶底座必须安放在坚实的基础上,下面以铁板或垫木垫平。千斤顶起落时,应在其旁边设置保险垫块。下降时,应随时撤出垫块。起顶完毕后,用垫木垫实,确认垫牢后才能松脱千斤顶。
8.11 高处作业必须系安全带,穿防滑鞋;风力在6级以上时停止高处工作。
8.12 夜间作业应有足够的照明设备,手持式工作灯应使用安全电压。
8.13 钢桁梁杆件起吊时,应确认起吊杆件的重量和重心的位置,必须捆绑牢靠,吊具的夹角不得大于60度,并应栓上溜绳。
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8.14 桥上应配备消防器材和通讯设施。
8.15 起吊杆件的吊具与杆件棱角接触处应用胶皮垫好。起吊杆件时,必须有固定的信号指挥。吊物下面严禁站人。 8.16 杆件拼装对孔时,应用冲钉和拼装撬棍的尖端探孔,严禁用手指伸进孔眼内检查,严禁用大锤猛击单个冲钉过孔,造成孔眼变形。平面拼装孔眼应用安全冲钉,防止冲钉坠落伤人。
8.17 冬季架梁要特别做好防冻、防滑等安全防护工作。 9 环保措施
9.1 为了不污染环境,施工过程中,要把施工垃圾及时运出去,倾倒到指定的地点。所以对环境保护工作须十分重视,此项工作并且要贯穿施工的全过程,施工完毕及时清理现场,恢复原貌,努力把社会环境受到的影响减到最低程度。 9.2 成立环境保护领导小组,负责检查工地环保工作。 9.3 重视环保工作,加强环保学习和宣传,掌握特点,实施环境保护。
9.4 加强对临时设施对环境影响的监控工作,工作完毕后做到工完场清,最大限度的恢复原有自然地形地貌。 9.5 减少扰民噪音,加强噪音污染控制,在噪音超标区域设置挡墙等结构,消除噪音。
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9.6 减少钢桁架漆料等对环境的污染。
9.7 作好施工机械的检查,防止机械漏油造成环境污染。在整个施工期间,对施工场地经常洒水,使尘土飞扬减到最低程度。同时加强施工场地的清理,使施工现场洁净。 10 资源节约
目前国内大跨度钢梁施工逐渐增多,钢梁施工方法比较多,有悬臂拼装法、顶推法等。
该类钢桁梁架设方案为单栈桥+回转吊机悬臂法架设。对于在大江大河河道内架设施工,每一孔均需设置一个临时墩,规模较大,且对河流渡汛将造成不利影响,后期清理困难,清理费用高;而且悬臂架设需要的吊装设备较多,杆件运输距离相对较长,对施工组织管理带来一定困难;悬臂架设均为水上高空作业,对施工安全管理造成一定困难,也不易保证桥面钢件焊接质量;第一联钢梁若从一端开始架设,对保证建设工期也有一定困难,若从两端向中间架设,因是多孔钢梁,中间合拢难度较大。
经过研究和比选,将单栈桥+回转吊机悬臂法架设优化成多点同步顶推法进行第一联钢梁架设施工,该方案可以取消主河槽中的庞大的临时墩,对防洪渡汛有利,避免了后期河道的清理;在岸上支架上拼装钢梁,有条件做到工厂化作
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业,避免因雨季、冬季对钢梁焊接、高强螺栓施拧质量带来不利影响,可以更好的保证质量; 由于在岸上工厂化支架上拼装,能够对钢梁拼装、拧高强螺栓、桥面钢件焊接等工序进行平行流水作业,能够加快进度;可以减少高空作业、水上作业,对安全生产非常有利,且大幅度节约资源。悬臂拼装时只需在首孔搭设拼装支架,其余孔均依靠钢梁自身重量,进行悬臂拼装施工,不需要设置临时支墩及支架,有效的节省了工程开支,达到了节约资源的目的。 11 效益分析和应用实例 11.1 效益分析: 11.2 应用实例:
郑州黄河公铁两用桥主桥第一联采用(121.05+5×168+121.05)m六塔部分斜拉连续钢桁结合梁,联长1082.1m,采用无竖杆的三角形桁式,桁高14m,节间间距12m。主桥第二联采用(120.95+3×120+120.95)m连续钢桁结合梁,联长601.9m。采用无竖杆的三角形桁式,桁高14m,节间间距12m。横向布置为三片桁,中桁垂直,边桁倾斜,倾角为14.036°。
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