斜拉桥无索区落地支架安装主梁冬季施工工法.docx
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斜拉桥无索区落地支架安装主梁冬季施工工法
斜拉桥无索区落地支架安装主梁冬季施工工法
1前言
钢—混凝土混合梁的施工工艺是钢梁和混凝土板分别加工，最后叠合成整体。
它是一种结构比较复杂、自重较轻、整体性能好的新型梁体。
斜拉桥无索区钢—混凝土混合梁安装多数都采用落地支架上安装的施工方法。
一般情况下，钢主梁落地支架上安装可采用扩大单元（大节段）吊装，或者采用单件拼装的施工工艺。
但是，某些桥梁施工中，由于受自然条件和机械设备的制约，无法采用扩大单元的施工工艺，只能采用单件拼装的施工工艺。
但采用单件拼装施工工艺比较费时间，增加施工工期。
而在我国北方地区，常规施工期较短，如黑龙江地区的施工期只有六至七个月。
为了加快施工进度，缩短总工期，尽快使投资获得回报，使工程尽快服务社会，创造社会效益，最有效的办法就是进行冬季施工。
在哈尔滨市绕城高速公路四方台大桥和哈尔滨市道外二十道街松浦大桥等斜拉桥无索区钢梁安装时均采用了冬季施工。
我公司在施工中不断研究探索，总结经验，取得了钢梁支架安装冬季施工的成功经验，并及时总结完善形成本工法。
该工法经科技查新国内未见相同文献报道，其关键技术经黑龙江省交通运输厅组织的专家鉴定认为国内领先。
采用本工法施工的哈尔滨市绕城高速公路四方台大桥荣获了二〇〇六年度中国建筑工程鲁班奖和黑龙江省建设工程龙江杯奖，哈尔滨市道外二十道街松浦大桥荣获二〇一〇年度黑龙江省建筑业新技术应用示范“金”奖、二〇一〇年度黑龙江省建设工程龙江杯奖、二〇一一年申报中国建筑工程鲁班奖并通过专家组复查。
2工法特点
本工法研究出一套钢梁在落地支架上安装冬季施工新技术，通过采用负温条件下高强度螺栓连接副施拧、负温条件钢结构焊接、钢梁空间位置调整等技术，可以很好完成钢梁落地支架安装冬季施工，加快工程的整体工期。
3适用范围
本工法适用于斜拉桥主塔位于浅水或暗滩区钢—混凝土混合梁无索区钢梁在落地支架上冬季安装施工。
4工艺原理
斜拉桥主塔位靠近岸边的浅水区时，大型的吊装设备很难发挥作用，特别是无索梁段吊装。
在采用龙门架吊装并进场内运梁时，可以解决这一问题。
在搭设好支架上，用龙门架吊装无索区边跨的梁段，然后在无索区边跨梁段上组装桥吊机，进行无索区主跨梁段的安装。
5施工工艺及操作要点
5.1工艺流程图
图5.1-1施工工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1安装龙门架吊机
1）铺设龙门架行走轨道
从岸边到主塔间铺设轨道，轨道基础采用桩基础，轨道宽度比桥面宽2m。
2）安装龙门架
在轨道上安装龙门架吊机，同时进行有关技术指标的调试和检测验收。
5.2.2搭设落地支架
1）在顺桥向的承台两侧打钢管桩，进行支架基础施工。
2）在钢管桩和承台上面竖立钢管并设斜撑和平联。
3）在钢管顶端铺设纵横梁并形成整体。
4）对支架进行超载预压。
5）安装钢梁空间调节器。
图5.2.2无索区支架示意图
5.2.3安装边跨零号（LB0）段两根纵梁。
5.2.4安装边跨零号（LB0）段横梁
1）横梁吊装就位后，先用粗螺栓与纵梁固定，然后进行高强度螺栓连接副的施拧。
·清理对接面的霜雪、冰凌等杂物，使对接面清洁。
·吊装就位。
·用粗螺栓固定。
固定的顺序是先底板，然后固定腹板，最后固定顶板。
·高强度螺栓连接副施拧。
2）调整LB0梁段的空间位置。
5.2.5安装边跨1号（LB1）段纵梁及横梁
1）LB1纵梁吊装就位后用粗螺栓与LB0段纵梁固定，然后进行高强度螺栓连接副的施拧。
2）安装横梁
5.2.6安装边跨2号（LB2）梁段
5.2.7安装边跨LB0—LB2梁段混凝土桥面板。
5.2.8安装桥面吊机，并进行调试和安全检查验收。
5.2.9安装L0梁段
1）用桥面吊机将L0梁段的两根纵梁吊装就位。
2）吊装主塔处中横梁并准确就位，同时用粗螺栓将其与纵梁固定。
3）施拧中横梁与纵梁连接的高强度螺栓连接副。
4）校正L0梁段和LB0—LB2梁段的空间位置，使其符合设计要求并加以固定。
5）焊接L0梁段纵梁与LB0梁段纵梁的接头。
·搭设防风雪棚。
·预热焊接梁段。
·根据已确定的焊接参数进行梁段焊接，并逐道焊缝进行质量检验。
·按照一定的温度梯度进行降温。
6）安装L0梁段的混凝土桥面板。
5.2.10安装主跨侧零号LZ0梁段
1）吊装LZ0梁段的纵梁就位。
2）吊装LZ0梁段的横梁就位并用粗螺栓与纵梁固定。
3）施拧高强度螺栓连接副。
4）精确调整LZ0梁段位置使之与已安梁段对接并加以固定。
5）焊接LZ0梁段与已安装梁段的纵梁接头。
6）安装LZ0梁段的混凝土桥面板。
5.2.11安装主跨侧的1号（LZ1）和2号（LZ2）梁段。
5.2.12精确调整已安装梁段的空间位置，准确无误后就位。
5.3劳动组织
施工劳动组织见劳动力配备表
表5.3-1劳动力配备表
序号
单项工程
所需人数
备注
1
管理人员
2
2
技术人员
4
3
木工
4
4
架工
16
5
电焊工
8
6
操作手
8
7
电工
2
8
力工
15
6材料与设备
6-1主要材料表
序号
材料名称
规格
单位
数量
备注
1
钢管
t
300
2
型钢
t
100
3
木材
m3
5
6-2主要设备配备表
序号
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
桅杆式桥面吊机
CWQ-50
台
1
2
龙门吊
120t
套
1
3
汽车吊
150t
台
1
4
汽车吊
40t
台
1
5
液压平板车
台
4
6
电焊机（二氧化碳保护焊）
台
8
7
履带吊
100t
台
1
8
贝雷桁片
300×150
T
80
含龙门吊
7质量控制
7.1引用标准
JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》
CJJ2-2008《城市桥梁工程施工与质量验收规范》
JTGF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》
GB/T2970-2004《中厚钢板超声波探伤办法》
TB2137-90《铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法》
GB/T1231-2006《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》
GB50017-2003《钢结构设计规范》
GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》
7.2高强螺栓连接副的质量控制
7.2.1高强螺栓连接副的高强度螺栓、螺母和垫圈必须按制造厂提供的批量配套使用。
7.2.2高强度螺栓施拧采用的扭矩扳手，在作业前后均应进行校正，其扭矩误差不得超过使用扭矩值的±5%。
7.2.3施拧高强度螺栓连接副时，初拧、复拧和终拧应在同一个工作日内完成。
7.2.4高强度螺栓终拧完成后，应按有关规范规定进行质量检查。
7.3钢梁安装质量控制
7.3.1钢梁吊装就位误差必须控制在有关规范规定的容许范围内。
7.3.2参与钢梁焊接的工人必须持证上岗。
而且在具体施焊之前必须进行试焊。
试焊合格后才能进行具体操作。
7.3.3钢梁在吊装前必须清理表面杂物，摩擦面必须保持干燥、整洁。
8安全措施
8.1施工过程中严格执行国家安全法律法规要求。
8.2建立一个能够有效运行的安全保障体系。
落实安全生产责任制。
8.3编制详细的安全施工技术方案。
8.4对全体参加施工人员进行安全培训，使其熟悉每个工作环节的安全操作要点及注意事项。
8.5配备必要的安全防护用品，如安全带、防寒安全帽等。
8.6起重吊装工序必须设专人指挥。
8.7特种作业人员必须持证上岗。
9环保措施
9.1严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律法规及相关文件，建立企业内部环境保护体系。
9.2减少湿地的占用，同时做到工完料净，及时清理施工垃圾废弃物，并运走，严禁倒入江内。
10资源节约
10.1响应国家的节能降耗政策，利用现有资源能源，减少浪费。
10.2充分利用支架地基结冻所形成的强度，降低地基处理费用。
10.3合理调配周转材料使用，使其充分发挥作用。
10.4变冬闲为冬忙，充分发挥机械设备的作用，有效利用资源。
11效益分析
11.1经济效益
在哈尔滨市绕城高速公路四方台大桥和哈尔滨市道外二十道街松浦大桥的施工中，都采用了本工法。
通过采用本工法的冬季施工，大大地缩短了工期，充分利用机械设备和周转材料，变冬闲为冬忙，大大降低了工程的管理成本，为企业创造了良好的经济效益。
11.2社会效益
松花江在哈尔滨市区内，原来只有一座一九八六年通车的哈尔滨松花江公路大桥连通南北两岸，它不仅是哈尔滨市江南江北城区的通道，同时也是黑龙江省西部地区的交通唯一要道。
哈尔滨市绕城高速公路四方台大桥和哈尔滨市道外二十道街松浦大桥的通车，大大缓解了黑龙江省西部地区过江的交通压力，提高了社会效率。
社会效益显著。
12应用实例
12.1哈尔滨市绕城高速公路四方台大桥
哈尔滨市绕城高速公路四方台大桥，位于哈尔滨市西郊四方台村，是黑龙江省修建的第一座跨松花江的公路斜拉桥。
该桥全长1268.86m，主桥长696m，主桥跨布置为44m+136m+336m+136m+44m，全宽33.2m，双向四车道。
主桥结构型式为双塔双索面、半漂浮体系斜拉桥。
主梁为钢—混凝土混合梁。
于2001年7月开工，于2004年9月建成通车。
该桥钢—混凝土混合梁安装时正处于冬季，施工过程中为保证工程质量，加快施工进度，采用了“斜拉桥无索区落地支架安装主梁冬季施工工法”。
通过上述工法的使用大大地缩短了工期，充分利用机械设备和周转材料，大大降低了工程的管理成本，具有显著的经济效益和社会效益。
12.2哈尔滨市道外二十道街松浦大桥
哈尔滨市道外二十道街松浦大桥是哈尔滨市区跨松花江的城市道路桥梁，全长4027m。
其主通航孔为独塔双索面漂浮+纵向约束体系斜拉桥。
主梁为钢—混凝土混合梁，主桥跨径布置为268m+208m=476m，主塔为钻石型桥塔，高160m。
桥宽39.5m，双向8车道。
于2008年5月开工，于2010年10月交工通车。
该桥主梁钢—混凝土混合梁施工过程中采用了“斜拉桥无索区落地支架安装主梁冬季施工工法”，保证了施工质量，节约了工期，降低了工程造价。
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