箱梁安装方案.docx
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箱梁安装方案
溧水洪蓝镇胭脂河大桥建设工程
箱
梁
安
装
施
工
方
案
编制:
复核:
审核:
南京润华市政建设有限公司
溧水洪蓝镇胭脂河大桥建设工程项目部
二〇一一年八月
第一章施工总说明
(一)编制依据
1、现行相关桥梁工程施工技术规范。
2、《溧水洪蓝镇胭脂河大桥建设工程招标文件》。
3、《溧水洪蓝镇胭脂河大桥建设工程投标文件》。
4、溧水洪蓝镇胭脂河大桥建设工程《建设工程施工合同》
5、《溧水洪蓝镇胭脂河大桥建设工程施工图设计》。
6、现场调查所掌握的资料。
7、我公司所具备的技术力量、资源配置及长期从事桥涵工程施工所积累的丰富经验。
(二)编制原则
1、遵循招标文件、施工技术规范、规程及验收标准的相应条款,满足合同条款及业主提出的各项要求,特别是工程质量、施工进度、安全生产、环境保护等方面的要求。
2、根据洪蓝镇胭脂河大桥施工的特点,严格执行业主相关要求,科学组织、合理安排、均衡生产,确保安全、优质、按期完成洪蓝镇胭脂河大桥施工任务。
3、充分发挥机械效能,突出机械化施工,在工期安排上留有余地。
(三)工程概况
胭脂河大桥位于溧水洪蓝镇镇兴中路上,桥梁跨越胭脂河,桥梁与河道正交,本桥平面位于直线段上。
全桥共分三跨,上部结构采用3×35m装配式预应力混凝土连续箱梁。
本桥共有后张法预制35m箱梁18片,其中最重的35米边梁重量为120.6T(46.4m3)。
(四)施工组织安排
1.施工场地布置
箱梁安装前完成架桥机拼装场地硬化,梁板运输采用运梁车,道路采用灰土压实,宽度5m。
龙门吊轨道铺设和拼装已完成,安装前架桥机拼装完成,机具设备就位,保证箱梁安装的顺利进行。
施工场地布置详见箱梁安装平面布置图。
2.人员、机械设备安排
1)人员:
项目部管理人员及分工见下表。
现场人员主要有专职安全员2人,现场作业指挥1人,架桥机操作工4人。
现场负责人万立平,专职安全员刘其平、王巍,现场作业指挥万立平。
2)设备:
100T龙门吊2台;170T架桥机1台;50T汽车吊各2台;手拉葫芦(3T)4只;钢丝绳(Ф72×12m)4根;钢丝绳(Ф19×10m)8根;电焊机1台;150KW发电机1台;全站仪1台;水准仪1台。
项目管理组织机构及人员分工
施工员:
超
现场施工负责:
测量负责人:
超
项目副经理:
现场技术负责:
材料负责人:
超
试验负责人:
超
质检负责人:
超
设备负责人:
超
安全负责人:
超
安装组:
项目经理:
项目总工:
3.施工机械需求
根据施工计划,及时安排施工机械进场。
机械设备计划见下表。
箱梁安装主要施工材料设备表
名称
型号
功率
单位
数量
目前性能状况
备注
龙门吊
100T
套
2
良好
架桥设备
SN170t/50m
78.8kw
台
1
良好
电焊机
YZS07
15kw
台
1
良好
手拉葫芦
3T
只
4
良好
道木
20×20×400cm
根
300
良好
垫木
2、5cm
若干
良好
钢丝绳
Ф72×12m
根
4
良好
钢丝绳
Ф19×10m
根
8
良好
汽车吊
50t
台
2
良好
发电机
150kw
台
1
良好
第二章箱梁安装施工方法、顺序
(一)准备工作
组织技术人员熟悉了解图纸,工程结构,桥墩台支座安装形式、型号,箱梁的形状、重量、数量,吊点的位置及起吊要求等。
盖梁、箱梁等构件经检查评定质量合格,永久支座、临时支座的受力情况及安装位置符合设计要求,起吊时所有设备准备齐全,场地清理处理完成,请监理工程师批准后正式进行箱梁安装施工。
1.架设方法的选择及安装顺序
根据本桥桥位处的地形条件,及我公司多次对同型梁的安装经验,基于现有准备,本工程采用SN170T/50M型架桥机预制完成后进行安装。
箱梁预制场地在桥梁东侧,安装时从东侧向西侧进行。
具体安排为:
第三跨第二跨第一跨。
每孔安装顺序为:
先安装3#、4#中梁,再安装1#、6#边梁,最后安装2#、5#中梁。
2.支座的安装
2.1、浇注支座垫石
在箱梁安装前,用全站仪测定出各墩台的支座中心线,再用钢尺校核点位之间有无偏差,然后放出各个垫石的大样。
将垫石位置处的砼凿毛清洗干净后,支立垫石模板,放入钢筋网片。
浇注支座垫石,同时在浇注过程中安排专人跟踪测量,保证支座垫石顶面平整。
2.2、支座的安装
非连续端支座垫石强度符合设计要求后方可进行安装。
在桥台位置按设计图纸要求安装支座。
在安装前对支座进行检查、验收。
安装时必须精心细致,支座按设计图纸中的支座中线准确就位,落梁时要求平稳,准确、无振动。
使梁底钢板与支座垫石顶面保持平行、平稳,与支座上下面全部密贴,同一片梁的各个支座置与同一平面上,避免出现支座偏心受压,不均匀支承及个别脱空现象。
2.3、临时支座的安装
在连续端的墩帽上安装临时支座。
我部采用砂筒作为临时支座,(砂筒作为临时支座具有安装方便,调平和调整高度性能良好的特点)。
因桥墩墩顶至梁底为19cm,故砂筒设计调整高度范围为18.0cm~20cm,可以满足箱梁安装时高度调节的要求。
砂筒内选用干燥、均匀、洁净的细砂,安装前采用压力机将细沙压实,压力值根据梁板重量控制;砂筒顶心内用C50砼及壁厚6mm的圆形钢管浇注成整体。
临时支座顶面高程按盖梁的实际标高由砂筒进行调整。
安装好的临时支座顶面高程和永久支座顶面铁板高程相平。
(二)SN170/50架桥机主要技术参数
额定起吊重量:
170T
架设跨径:
50M
架设宽度:
采用整机横移落梁,幅宽不限
喂梁方式:
尾部运梁平车喂梁
起落速度(m/min):
0.56
起重行车横移速度(m/min):
1.21
吊梁纵移速度(m/min):
1.21
整机横移速度(m/min):
1.21
整机纵移速度(m/min):
1.21
适用桥梁纵坡:
≤3%
适应最小曲线(m):
350
适应斜交桥(度):
0~45°
解体后单件长度(m):
10
解体后单件重量(t):
5.5
整机过孔方式:
步履式纵移,尾部配重
整机自重:
250T
整机长度:
80m
配套功率78.8kw
(三)架桥机拼装
本次架设预制箱梁作业利用SN170T/50M型架桥机,采用轨道运梁车直接喂梁。
根据现场实际地形情况,SN170T/50M型架桥机在第三跨东侧直接进行拼装。
安装桥将3#桥台后连接路面采用6%灰土回填,施工至安装后横轨铺设标高,满足后横轨铺设要求。
架桥机采用50T汽车吊组装,50T吊车性能见下表。
50吨汽车起重机性能表(主臂)
不支第五支腿,吊臂位于起重机前方或后方;支起第五支腿,吊臂位于侧方、后方、前方
工作半径(m)
主臂长度(m)
10.70
18.00
25.40
32.75
40.10
3.0
50.00
3.5
43.00
4.0
38.00
4.5
34.00
5.0
30.00
24.70
5.5
28.00
23.50
6.0
24.00
22.20
16.30
6.5
21.00
20.00
15.00
7.0
18.50
18.00
14.10
10.20
8.0
14.50
14.00
12.40
9.20
7.50
9.0
11.50
11.20
11.10
8.30
6.50
10.0
9.20
10.00
7.50
6.00
12.0
6.40
7.50
6.80
5.20
14.0
5.10
5.70
4.60
16.0
4.00
4.70
3.90
18.0
3.10
3.70
3.30
20.0
2.20
2.90
2.90
22.0
1.60
2.30
2.40
24.0
1.80
2.00
26.0
1.40
1.50
28.0
1.20
30.0
0.90
各臂伸缩率
(%)
二
0
100
100
100
100
三
0
0
33
66
100
四
0
0
33
66
100
五
0
0
33
66
100
钢丝绳倍率
12
8
5
4
3
吊钩重量
0.515
0.215
1.运梁轨道安装
轨道设置在6%灰土铺设的梁端便道上,在桥面上时,选择预制梁最佳受力位置,轨道横跨两片梁,分别位于两片梁的腹板位置,轨道枕木下铺设砂子找平梁面,枕木上铺设轨道垫板。
2.横移梁轨道安装
横移梁轨道设置在6%灰土铺设的梁端便道上,便道横向水平,轨道纵向和横向均校正水平,如果现场横向坡度较大,每隔2m用枕木垫平,保证横向水平。
3.主梁安装
架桥机拼装过程如下:
(1)在距桥台后背约4m处,按要求铺设运梁轨道。
(2)在桥台后背处摆放中支腿横移轨道,调平后将中支腿按过孔方向放在上部,两托轮箱中心距为5m,接上临时电源,检验中支腿轮箱车轮转向是否一致。
(3)将后托轮距前支腿后约32米处调整高度与拖轮箱相平,两后托轮中心距5米。
(4)按主梁编号依次将主梁用销轴连接成整体,前端放在中支腿轮箱上,后端放在后拖轮上。
(5)连接主梁前框架。
(6)连接主梁后上横梁。
(7)安装后支腿。
(8)安装电器装置。
(9)安装过程中注意编号对应。
4.前支腿安装
(1)将前支腿各部件组装成整体,用吊车或手拉葫芦吊起并用高强螺栓固定在主梁前端。
(2)将前支横移轨道垫在前支腿下部调平并固定。
5.提升小车的安装
(1)将提升小车下轮箱体吊起放在主梁轨道上。
(2)将起吊平车放在下箱体的轨道上。
6.电气设备的安装
电气设备参考说明书电气原理图,按线图进行安装。
接线后各驱动电机转向正确一致,制动器工作灵敏,各安全装置安全牢靠。
7.吊钩(即动滑轮)的安装
按要求缠绕钢丝绳,安装吊钩。
(1)钢丝绳需先从吊钩中部穿入。
(2)端头固定钢丝绳扣应使用3件以上。
(3)穿完后吊钩自然下垂不得扭转,钢丝绳相互间不得干涉。
架桥机拼装完成后,检查各部件是否安全可靠、灵敏,如有问题及时修理及更换;严禁机器带病工作。
架桥机必须经过空载调试、静动态试验,确认设备达到设计指标后方可使用。
(四)龙门及桥墩检查
1.运梁100T龙门的检查
检查吊装龙门起重装置、行走装置是否安全可靠、灵敏,如有问题及时修理及更换;严禁机器带病工作。
龙门必须经过安全、质监部门验收合格后方可使用,并在箱梁安装、吊梁行走过程中及时检查,发现问题立即处理。
箱梁的起吊、龙门的行走、梁板的安装由专人指挥,统一号令,其他人不得随意指挥。
安装作业人员必须遵守《起重工安全操作规程》持证上岗,定岗定员,在无特殊情况下,不准随意换岗,同时切实做好自身安全工作。
2.桥墩的检查
预制箱梁安装前,检查下部结构达到龄期和设计强度后,在墩台帽混凝土面上放出每片梁板的梁边线,梁板端位置横线及支座中心线。
用来控制箱梁安装位置的准确性。
同时在浇注好的支座垫石上精确测放出预制箱梁端头控制线,用以控制箱梁安装时的准确平面位置,并放出永久支座和临时支座安装的中心线。
3.盖梁验算
在架桥机工作状态下,在盖梁最不利工况下,对盖梁进行验算。
3.1.盖梁参数:
计算盖梁选取1#墩盖梁,盖梁长度18.5m,断面尺寸1.8m宽×1.7m高。
盖梁由3根立柱支撑,立柱间距6m。
C30混凝土,混凝土重力密度γ=26kN/m3,弹性模量Ec=3×104MPa。
3.2.荷载计算:
盖梁自重:
138.4t,即1384kN,均布荷载q1=1384/18.5=74.81kN/m,
架桥机自重205t,因架桥机架设在两个盖梁上,故1#墩盖梁承受其一半荷载,架桥机支撑腿轮距为4.2m。
预制梁板荷载:
按最大梁板荷载计算,为F1=120.64t。
其中5片梁已经安装就位,第6片边梁在架桥机上准备就位。
分两种工况:
a、架桥机悬挂梁板在两个墩柱中间的位置;
b、架桥机悬挂梁板至第六片梁安装的位置。
架桥机及第六片梁板的荷载q2=(205/2+120.64)×10/4.2=531.3kN/m。
见下图所示:
3.3.计算最大弯矩及剪力
结构计算采用上海同济大学启明星设计软件进行计算,(其中x为坐标值,构件左端为坐标原点。
)
工况a:
最大变形(+)0.4mmx=6
最大变形(-)-0.7mmx=0
最大弯矩(+)3087.7kN.mx=9.25
最大弯矩(-)-2991.9kN.mx=5.4
最大剪力(+)3090.6kNx=9.25
最大剪力(-)-2002.5kNx=3.25
工况b:
最大变形(+)0.5mmx=0
最大变形(-)-0mmx=4
最大弯矩(+)2706kN.mx=3.25
最大弯矩(-)-907.6kN.mx=13.36
最大剪力(+)1810.2kNx=3.25
最大剪力(-)-2111.7kNx=3.25
根据计算结果,Mmax=3087.7kN.m,Vdmax=3090.6kN。
3.4.挠度计算
矩形构件,截面高1700mm,宽1800mm。
构件的短期组合效应弯矩为3087.7kN.m
构件采用C30混凝土。
配置II级变形钢筋。
钢筋至边距50mm。
受拉侧钢筋分两层配置,第一层为18Φ28,第二层为8Φ28。
受压侧钢筋为18Φ28。
最大挠度为1.17mm满足要求。
3.5.斜截面承载力计算
矩形受弯构件,截面高1700mm,宽1800mm。
构件采用C30混凝土。
有效高度1650mm,剪跨比为1.4。
配置间距15mm的II级箍筋,截面总面积为226.19mm2。
配置II级弯起筋,截面总面积为14778.05mm2,与底面夹角45°。
斜截面受剪承载力=11137.5kN
Vdmax=3090.6kN<11137.5kN,满足要求。
3.6.抗弯承载力计算
根据配筋进行反算,即根据弯矩值进行配筋计算,比较设计图纸中配筋数量,确定是否安全。
构件为受弯构件,受弯矩3087.7kN.m。
构件截面高1700mm,宽1800mm。
采用C30混凝土。
配置Φ28II级钢筋。
钢筋至边距50mm。
采用双面配筋。
受压或受压较小侧采用Φ28II级钢筋。
钢筋至边距50mm。
无需配置受压钢筋
受压区高度x=64.3mm
As=6156.4mm2
钢筋根数为10
实际As=6157.5mm2
设计图纸中受拉区钢筋为18+8=26根Φ28II级钢筋,故满足要求。
(五)箱梁安装
1.预制箱梁起吊
预制箱梁达到设计强度后,清理通气孔及箱梁内的杂物,安装好堵头板,检查箱梁的外形尺寸与外观质量。
以上各项检查合格后,方可开始箱梁安装工作。
箱梁起吊时须慢速、两吊点同步起吊,确保梁体同步上升。
先将箱梁提升10~20cm左右,经检查确认无异常现象后,方可继续提升。
在箱梁两端的可靠位置系上粗绳,以控制箱梁在提升和行走过程中的摆幅情况。
在上升过程中密切观察箱梁的上升情况,如有单点上升过快情况,及时由指挥人员作出调整。
箱梁提高至安装高度后,慢速停止。
待箱梁稳定后,再慢速、同速开动龙门行走,保持龙门的同步行走。
龙门吊在行走时,任何作业人员不准在龙门吊下施工和行走,所有人员撤离在安全地带区域。
当前龙门吊移至前运梁车位置时,前龙门吊将箱梁的前端放置到前运梁车上;由前运梁车和后龙门吊共同运梁至后运梁车位置,然后由后龙门吊将箱梁的后端放置到后运梁车上,此时,箱梁将由两台运梁车共同运梁前行。
在吊运过程中应由专人指挥协调龙门吊与运梁车行进速度,保证龙门吊吊索始终保持垂直。
预制梁起吊用6×61Ф72钢丝绳。
预制梁最大重量为120.6t,吊装采用捆绑式吊装,吊装时钢丝绳梁以上高度2m,梁宽2.4m、梁高1.8m,钢丝绳捆绑后角度为59°,则:
吊装吊索拉力为:
S=Q÷(n×sinα)=(120.6÷2)÷(2×sin59°)=35.2t
钢丝绳6×61
股(1+6+12+18+24),绳纤维芯
绳径
丝径
钢丝总断面积(mm2)
参考质量(kg/100m)
mm
72
2.6
1942.22
1825.7
根据钢丝绳技术参数,直径72mm、公称抗拉强度1400MPa的6×61钢丝绳,其钢丝总断面积1942.22mm2,换算系数为0.80,则:
6×61钢丝绳最小破断拉力=1400×1942.22×0.80=217.53t
重型起重钢丝绳安全载重系数取6,则:
6×61钢丝绳安全载重力=217.53÷6=36.26t>35.2t
满足要求。
2.喂梁
箱梁先由运梁车顺便道纵向移动,当箱梁的前运梁车至架桥机的前天车吊点位置时,由架桥机上的前天车垂直吊起箱梁,使梁体脱离运梁车面。
再由前天车和运梁车配合前移梁体(应慢速一致行进),当运梁车移动至后吊点位置时,停车制动,用后天车起吊梁体前移。
两台天车同时载梁前移至架桥段后,横移箱梁至安装位置落梁就位。
3.安装中梁
箱梁运输上桥同前,用运梁平车配合桥机提升小车把预制梁喂至桥机内部,待两台天车同时载中梁前移至架桥段后,横移箱梁至待安装梁位,开动天车落梁就位。
4.安装边梁
用运梁平车运边梁喂到架桥机内,两提升小车吊起边梁,然后横移架桥机,将整个桥机开到适当位置处,开动横移小车横移到边梁位置处,放好边梁,连接牢固。
(六)架桥机过孔
1.过孔步骤
第一步:
把架桥机各部分按要求组装完成,经调试合格后把中托双层轮箱及提升小车至于图示位置。
收起前支腿,并把前支横梁移道轨临时固结在前支腿上。
收起后支撑千斤顶。
把双层轮箱的下层轮箱与中支横移梁轨道用夹轨器临时固结。
第二步:
启动双层轮箱的上层轮箱的电机减速机,在电力拖动下主梁向前平移,这时,同时启动提升小车的下层轮箱使两提升小车同步后移。
第三步:
主梁前移到前方桥墩的上方。
第四步:
放下前支横移轨道,并用枕木每间隔2米垫实牢靠。
调整前支腿的高度,并穿上销轴,用开口销锁好,使整个桥机保持水平。
把双层轮箱的上层轮箱用U型螺栓与主梁下弦临时固结。
解除下层轮箱与中支横移轨道之间的连接。
启动后支撑千斤顶,作为主量的辅助支撑,把两提升小车后移主梁尾部。
第五步:
利用运梁平车把预制梁从存梁处运至架桥现场喂梁。
两提升小车卷扬机提起预制梁前行把预制梁放到合适的位置上。
然后,整个桥机架设下一片梁,如此反复。
第六步:
边梁的架设,考虑到架设边梁时桥机必须安全,尽可能不让桥机悬出。
桥机设置了提升小车横梁轮箱,同时启动提升小车上层轮箱,使两提升小车可以左右任意移动。
边梁可以一次性架设到位。
第七步:
整跨桥架设完毕,开始第二孔过孔。
2.架桥机过跨作业的过程控制要点
1)检查机后配重量,满足架桥机过跨配重要求方可过跨。
2)监控过跨时主梁前支腿、后支腿稳定状况,观察是否有移位和晃动现象,发现有变化时及时停止前移;
3)严格执行架桥机过跨操作规程,监控过孔时前移速度,禁止超速,随时做好刹车准备;
4)监测过孔时前悬臂端挠度数据;
5)导梁前油缸到达前方墩顶时,及时将导梁前油缸支固好;
6)导梁前油缸加固好后,马上将主梁前支腿沿导梁滑道移至墩顶并支固好;
7)主梁前支腿加固好后,先将后支腿前移到位后,才能将架桥机主梁前移,主梁到位后要详细检查整机状况;
8)施工时由施工负责人统一指挥。
3.架桥机就位后的控制和调整
1)用仪器再次检测和调整架桥机的水平、高度、净宽度、天车轨道距离,使其满足架设桥梁的要求;
2)仔细检查各支承点作用情况,看是否平稳、密贴支承面。
3)用仪器复查和调整前后支腿走行轨之间的水平、距离,如有间隙,应及时垫紧。
4)将天车沿主梁顶轨道反复运行,查看有无沿边挤轨情况,前后天车是否同步,刹车装置是否灵验,刹车时的惯性情况及运行时整机的稳定性及刚度。
5)查看架桥机横移时整机的稳定性。
第三章安全生产保证体系及职责
(一)安全目标和保证体系
1.安全目标
保证桥梁施工、桥梁结构及施工人员的安全,安全事故为零。
2.安全保证体系
项目经理部设置专职安全员,安全员负责日常的安全工作的落实,督促工人按有关安全规定进行施工。
安全管理组织机构、安全管理保证体系如图所示。
安全组织机构
项目经理:
安全负责人:
材料组
:
现场负责
:
工程部
:
吊装组
:
财务部
:
安全管理保证体系
项目经理
项目总工
专职安全员
工程部
后勤保障部
物资部
班组兼职安全员
施工班组
3.确定防范重点
(A)防高空坠落;(B)防机械伤害事故;(C)物体打击;(D)防起重伤害事故。
(二)安全管理主要人员及职责分工表
序号
姓名
职务
主要职责
1
项目经理
全面负责安全生产工作
2
现场负责
负责箱梁安装施工现场安全生产的检查、监督
3
专职安全员
负责施工现场安全的检查、监督
4
安装组组长
负责箱梁安装施工安全生产
5
协作组组长
负责协作作业安全
(三)安装过程中的安全维护
施工过程中实行安全施工日报制度,安全施工领导小组对整个安装作业过程进行监控,发现违规行为及时劝阻,组织违规人员、违章作业班组进行停工整改。
安装队应将安全生产意识淡薄、反应迟钝、连续违规的人员清除出场。
管理人员要以身作则,进入施工现场必须戴安全帽,佩戴工作证件。
施工中严格按上报的航道交通维护方案设置安全标志,频闪灯、照明灯、标牌、旗帜、航标等设施。
始终要保持各种标志的齐全,规范,不得缺漏、遗失,损失的要及时补上。
必要时,项目部请航道管理处、海事、监理组相关人员对安全维护小组成员、各部门负责人、作业班组负责人、关键岗位骨干开设安全讲座,增强安全维护人员在紧急状态下的应对能力。
必要时请航道部门等相关管理部门配合实施相应的船只疏导工作。
并做好以下几点:
1、设置交通管理专职安全员;
2、施工现场与机械操作人员统一信号,指挥时站在能够照顾全面工作的地点,所发信号应事先统一,并做到准确宏亮和清楚;
3、操作人员在施工操作时思想集中,服从指挥信号,不得随便离开,并经常注意运转情况,发现异常情况及时纠正;
4、专职安全员负责对现场施工人员进行安全教育和安全制度的学习,发现问题及时整改到位,增强全体人员安全意识和自我保护观念。
第四章安全技术措施
(一)架桥机拼装安全技术措施
(1)架桥机拼装工作区内禁止非工作人员进入,其中臂下严禁站人;
(2)拼装架桥机时,高空作业人员必须带好安全带;
(3)拼装现场电工须穿绝缘鞋,戴好绝缘手套,不违章操作;
(4)拼装拆卸