沙湾水道特大桥提篮拱拱肋施工方案.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流沙湾水道特大桥提篮拱拱肋施工方案.精品文档.沙湾水道特大桥提篮拱拱肋施工方案一、概述1、编制依据和编制原则1.1编制依据1.1.1 广深港铁路客运专线招标技术文件、铁路桥涵施工规范、客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准、客运专线铁路桥涵施工技术指南、铁路钢桥保护涂装、铁路钢桥制造规范、钢管混凝土结构设计与施工规程及其他相关的技术规范,结合广深港客运专线综合I标施工图纸、地质资料等。1.1.2 我单位对现场和当地情况的了解、调查以及结合工程内容的具体实际对现场所进行的部署。1.1.3 我单位已到位和正组织进场的机械设备、施工队伍等的综合施工
2、能力。1.2 编制原则1.2.1本着“百年大计,质量第一”的原则。严格按照ISO9001国际质量体系标准对本工程进行质量管理,科学组织施工,把好各施工工序的施工质量,以高标准的工序质量来保证全部工程的施工质量,确保质量目标的实现,树立良好的企业形象。1.2.2坚持以设备保工艺,以工艺保质量的原则。以先进的施工设备保证先进的施工工艺,以先进的施工工艺保证施工质量,从根本上确保投标承诺的质量目标、创优规划的实现,从而良好地实现与业主的合同约定。1.2.3搞好施工过程中的环境保护工作,确保施工质量、施工安全,合理化施工进度,实现安全生产、文明施工。2、桥梁位置 沙湾水道特大桥于DK012+094.4
3、2-DK012+210.67处跨越市良路,采用112m提篮拱形式。市良路为番禺市重要交通枢纽,车流量大,市良路为一级公路,双向八车道,车道宽为3.75米,绿化带宽2.85米,每侧道路宽度为15.76米。新建沙湾水道特大桥与原有线路市良路的交角为31.4度。3、地形、地质桥位所处地段为珠江三角洲海陆交互项冲积平原地貌,地面平坦。工程岩土地质同珠江三角洲腹地岩系,线内地质在工程涉及内为基底白垩系砖红色砾岩、砂岩及泥岩,中部为砾石及中、粉细砂层,上为淤泥及少量淤泥质粘土亚粘土。施工区域受珠江水系影响,地下水位高,桥位内全由水域网、河涌、鱼塘、稻田组成,属软土路段,软土主呈流塑状,含水量高、压缩性高、
4、粘粒含量高、抗剪强度低、透水性差等特点,超软弱饱和粘土类。4、气象、水文工程地处广东省广州市东南,濒临南海,气候上具有亚热带季风海洋性气候。总体高温多雨,夏季多台风,冬季有寒潮。年平均气温21.8, 最热月7月为28.1-28.8,最冷月1月为13.0-14.6,年平均降水量为1714.4mm,最大风速2437m/s。水量丰富,河海通连,农田水利、渔业、养殖业发达,经济较发达。5、工程概况沙湾特大桥提篮拱桥长116m,计算跨度为112m,矢跨比为1:5,拱肋平面内矢高为22.4m,拱肋采用悬链线线型。拱肋横截面采用哑铃形混凝土钢管截面,截面高度为3.0m,沿程等高布置,钢管直径为1200mm,
5、由厚18mm的钢板卷制而成,每根拱肋的两钢管之间用16mm厚的腹板连接。拱肋在横桥向内倾9,形成提篮式,拱顶处两拱肋中心间距9.19m,拱脚处两拱肋中心间距16.20m。系梁采用单箱三室预应力混凝土箱形截面,钢管拱肋在系梁上搭设支架安装,即本桥采用先梁后拱的施工方式。全桥共设5处钢结构横撑,除拱顶处设一字撑并用斜杆相连外,其余均为K型撑。每条钢管拱分10节段(不含拱脚段)加工制作、预拼和空中焊接。拱肋节段最大长度为15.6m,重量约为25.5t。主拱架设采用50吨轮胎式起重机吊装施工。本区段地震基本烈度为度。地震动峰值加速度为0.1g;地震动反应谱特征周期为0.35s。二、总体施工部署1、施工
6、组织机构本桥由中铁十四局集团有限公司广深港客运专线ZH-1标第四项目工区负责施工,现场施工由副经理负责管理工作,主抓现场施工生产、质量、安全等工作,配备一名现场技术负责人, 根据施工需要配备相应的施工员、质检员、安全员等。配备1个专业施工队,梁体施工队一个。序号姓名性别出生年月职务学历专业职称 专业年限备注1刘志波男1969.4工区经理本科交通土建高级工程师152王 剑男1978.10工区总工本科铁道工程工程师113贾春良男1953.08工区副经理本科铁道工程高级工程师274杨 建男1974.12安质部长本科铁道工程高级工程师115吴开学男1960.11物资设备部部长本科物资管理高级工程师20
7、6田 磊男1982.05技术负责人本科土木工程助工47张大伟男1982.08试验工程师本科建筑材料工程师48程相坤男1974.09测量班长专科工程测量工程师109刘均平男1976.12队长硕士510陈绍连男1960.5架子工初小11曾昭庆男1966.10电焊工初中2、主要机械设备机械设备主要包括拱肋安装与焊接设备、混凝土灌注、吊杆的安装及预应力施工设备、吊装设备等。 序号名 称型 号数 量1混凝土拌合站HZS50 50m3/h22混凝土输送泵43吊车50t24砼灌车8m385张拉千斤顶YCW25046埋弧自动电焊机BX1-50047真空泵SZ160 120 m3/h18超声探伤仪29高压油泵Z
8、B4/500410平板车211电动葫芦 20t18m23、主要施工人员施工人员一般分为支架工班、电焊工班、压浆工班、张拉工班和拌合站。工 班人 数负 责 内 容支架工班10负责支架拼装、拆除及拱肋对接电焊工班5负责钢管拱肋及支撑的焊接压浆工班8负责钢管内混凝土的灌注张拉工班10负责吊杆的安装及张拉拌合站10混凝土的拌合、设备养护4、各工序时间安排沙湾水道特大桥1-112m提篮拱桥拱肋安装工期为50天,具体工序时间见下表:序号项目名称起讫时间施工时间(天)1便桥搭设及拱肋支架搭设、调整、加固2009-7-202009-8-9202拱肋安装2009-8-102009-9-24503拱肋混凝土灌注2
9、009-9-252009-9-2514吊杆安装、张拉2009-9-262009-9-2945支架拆除2009-9-302009-10-23三、施工方案1、方案综述及工艺流程1.1方案综述提篮拱桥采用原位先梁后拱的施工方法。钢管拱肋采用系梁上搭设钢管支架施工,拱肋节段用轮胎式起重机吊装,拱肋混凝土采用顶升法对称泵送无收缩混凝土进行灌注,之后安装并张拉吊杆,调整好吊杆力后拆除支架,施工二期恒载及桥面系后,复测并调整吊杆索力至设计值。1.2拱肋施工工艺流程2、钢管加工钢管结构采用工厂分节制造,分段吊装上桥的方法安装。节段制造好后在工厂进行平面和立面组拼检查,检查合格后发运至施工现场,再在施工现场将节
10、段预拼,最后吊装上桥形成完整拱肋。2.1选材钢材和焊接材料等应符合设计要求和国家现行标准的规定,具备完整的产品合格证明。拱肋钢管、腹板均采用Q345q-D钢,拱肋钢管壁厚18mm,腹板壁厚16mm,其余钢材采用Q235q-D钢,钢材材质应符合桥梁用结构钢(GB/T714-2000)的要求。2.2钢管制作工艺流程号料切割边缘加工卷管焊缝(纵缝要用超声波检测和X射线拍片检查)矫圆拼接(接长,焊接对接焊缝)超声波检测和X射线拍片组装(焊成大段,超声波检测、X射线拍片检查)试拼(焊横撑试拼装)防腐涂装(含弦管,缀板及封端)运输安装就位2.3节段划分为便于吊装,拱肋钢管分段制作。钢管拱肋加工的分段长度应
11、根据材料、工艺、运输、吊装等因素确定。根据该桥的施工特点,结合现场吊装能力,每片拱肋划分为2个拱脚预埋段、8个中间吊装段和1个中间合拢段,K型风撑和一字撑每个为一段。2.4胎架制造在地面上按1:1比例绘制出节段的坐标图,并在主弦管部件的轴向、径向定位位置以及吊杆孔开孔位置做上标记,然后安装胎架及定位模板。胎架长度不小于30 m,用于钢管对接、上缀板和下缀板的组装焊接。模板精度是保证节段组装精度的基础,要求下料、安装定位必须准确。2.5加工制作要点2.5.1制作方法基本管节制作时,首先采用卷板机将钢板卷制成圆管;在卷制成管后先用手工电焊打底,然后焊接管内4.5 mm厚,再用自动电焊机对管外自动焊
12、接。纵缝略高于母材12 mm。制作主拱管12.0 m安装节段时,在加工胎架上先进行平面放置组装。胎架在竖直面内按施工拱轴线起拱。钢管对接时,纵缝布置相互错开,环缝分布与管轴线严格垂直。环缝采用人工电焊打底,自动电焊成形。焊缝经检验合格后才进行缀板焊接。拱肋钢管腹腔内沿程设置加劲角钢、钢筋,沿拱轴线间距50cm。钢筋在与角钢焊接的同时,需与腹板焊接。为保证拱肋腹板在混凝土压注过程中不发生鼓胀,分段接头处的拱肋腹板焊接对拉钢筋,采用塞焊与腹板连接,钢筋间距400mm。为减少运输及安装过程中对口处的失圆变形,应适当在该处加设内支撑。2.5.2节段线型加工拱肋节段是形成拱轴线的基本单元,其线型取决于节
13、段拱肋管的线型控制。本桥拱肋钢管轴线折线成弧。根据设计拱轴线方程,用计算机计算确定各分段上下拱肋钢管所有控制点的坐标,作为测控的依据,并编制具体验收标准工艺文件。实施步骤:设计建造模型胎架标明其纵、横中心线及辅助线确定胎架上各轴线位置拱肋钢管就位,设置平面坐标焊接成型。 主要控制要点:(1)确保上胎架的待焊钢管定位正确,即钢管径向线及其中心线应与胎架纵向中心线及中线相吻合;(2)线型制作应从两端向中部对称进行;(3)要随时观察、测量拱轴线的坐标,控制弯曲程度。2.5.3大接头余量加放为保证各步施工方案和工艺都能满足设计要求,达到规定的偏差精度,上下拱肋管大接头加放80mm余量,该余量节段组装时
14、保留,只在分段计算长度处作出正作线。2.5.4焊接补偿量加放考虑节段组装时,腹板焊接将使各拱肋节段上下管的距离受到影响,可沿径向线方向加放5mm作为焊接补偿,以保证设计几何尺寸。2.5.5安装标示为便于工地安装,在拱肋预拼装前,通过径向线与站号线测定,标明各接头在工地安装时的控制点,做出标记,涂装时采取一定的保护措施。2.6拱肋预拼拱肋成型是否符合设计线型是成桥的关键,因此,拱肋节段制作完成后,须通过预拼对其跨径、拱轴线、水平度(拱轴线横向偏移)及吊杆位置准确性进行全面检查,为工地吊装做好准备。提篮拱桥拱肋工厂预拼采用卧式整片预拼方案。预拼方式:完全按照节段工地吊装顺序,由拱脚预埋段开始,自两
15、端对称进行,合拢段保留节段制作余量(待工地安装时切除),其它节段均切除制作余量(仅保留环缝间隙余量)。 主要控制要点:(1)选择具有足够刚性的平面场地、空间,配备相应吊装设备、胎架工装等。(2)检测仪器送专门计量单位校验。(3)按编制好的预拼工艺制订预拼方案。(4)按预拼方案进行预拼,妥善保管预拼测量数据,并采取一定措施保护好预拼控制点,以备安装时使用。通过工厂预拼,检测了拱肋节段的加工精度,最大限度的消除了拱肋节段的加工偏差,完成了工地吊装的各项准备工作。预拼检验合格的钢管拱单元节段分类存放,根据工地的安装进度运送到指定的安装点。2.7关键工序 2.7.1焊缝焊接焊接是一项专业性、规范性较强
16、的工作,在钢结构工程施工中十分重要,因此,在本桥钢管拱肋加工中作为重点全程监控。 (1)焊前准备施工技术部门要依据设计文件,参考有关标准、规范、规程,制订焊接工艺原则,明确焊接方法、工艺措施、质量标准和验收规范等。本桥拱肋钢管自身的纵缝、对接环缝,均采用全熔透自动焊;弦管及腹腔横膈系临时结构,与弦管、腹板的焊接可采用手工焊,单面坡口贴角焊。工艺评定:焊接工艺评定是钢结构制造的根据,施工单位必须结合工程实际完备工艺评定文件,并作为竣工文件存查。根据对接、搭接、T形接头的焊缝形式,确定相应焊接方法,不得随意改换。焊前处理:焊接所有构件的坡口内及正、反面25mm范围,应按要求清理,去除表面油、锈、氧
17、化皮和尘污等,处理干净后方可焊接,陶质衬垫必须按操作细则施工。 (2)焊接要求工厂焊缝:拱肋钢管制作、装配时,其纵缝、环缝均采用坡口焊,单面焊接双面成形,反面(管内)贴陶质衬垫。钢管方向应与钢板压延方向一致,尽可能增长单间长度,减少对接焊缝,矫圆后的短段,在拼接时宜将纵向对接焊缝错开50cm左右,并尽可能使纵焊缝处于缀板混凝土的范围内,缀板的横焊缝与弦管的环缝不要处于同一截面上,宜错开100cm左右。工地安装:工地安装均采用手工电弧焊接,风撑与拱肋、风撑间相贯线、节段对接均采用对称焊。拱肋合拢段,在定位后,须符合设计合拢温度时,方可焊接。 2.7.2焊缝质量检验焊接施工以钢结构工程施工质量验收
18、规范(GB50205-2001)的规定为标准。焊缝外观质量要求成形美观、整齐,尺寸符合设计和工艺要求,做到无裂纹、无气孔、无夹渣、无焊瘤、无弧坑等焊接缺陷。焊缝在焊接完成24小时后,均按设计要求全部做超声波探伤检查,10做X射线探伤检查。焊缝质量应达到钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)的一级质量标准的要求。溶透性焊缝质量除要达到钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)的一级质量标准外,焊缝强度要求和母材等强,焊缝高度he=s,焊缝余高c应趋于零。焊接施工前,必须做焊接工艺试验评定。通过试验评定,确定各钢材焊接所需合理的焊条、焊剂、电流、电压、焊接方式及速度和焊
19、缝的层数、平焊、立焊、仰焊的运条手法等,确定温度影响对构件几何尺寸及变形形态的影响程度,制定合理的焊接工艺与工艺规程,指导实际生产。2.7.3施工控制要点(1)依据设计文件提供的相关验收规范、工艺要求,编制出各工序的具体验收项目与标准。(2)在加工制作前,应根据设计图的要求绘制施工详图,包括零件图、单元构件图、节段单元图及组焊、拼装工艺流程图等的正确性与完整性。加工前应按半跨拱肋进行1:1精确放样,注意考虑温度和焊接变形的影响,并精确确定合龙节段的尺寸,直接取样下料和加工。(3)所有零部件的下料须报检,超差零件不得流入下道工序;火焰切割零件须清渣、打磨处理,产生热变形的均须矫正后方可使用。(4
20、)坡口边缘直线度及角度应符合公差要求。(5)工装胎架应具有足够刚度,以控制结构变形,应对胎架中心线、定位基准线、辅助线等作必要标记。(6)所有装配不得强制进行,避免母材损伤,严格对线安装并控制好间隙,焊接完成后应及时矫正。(7)在钢管拱肋加工过程中,应注意设置混凝土压注孔、防倒流截止阀、排气孔及扣点、吊点节点板。(8)钢管拱肋节段形成后,钢管外露面应按设计要求做长效防护处理,宜采用热喷涂防护,其喷涂方式、工艺及厚度应符合设计要求。(9) 制订出周密的专业性测量工艺,检测仪器须经计量部门检验合格,操作时考虑环境的影响。 2.8钢管拱防腐施工2.8.1防腐工程做好钢管拱外露面的防腐工作,是保证桥梁
21、使用耐久的必要手段。沙湾水道特大桥1-112m提篮拱桥按照防腐设计采取长效防腐措施。涂装材料主要采用水性无机富锌涂料、棕红云铁环氧中间漆和氟碳面漆。2.8.2表面处理:全桥钢材在进场后下料前,首先进行一次表面预处理。机械喷砂除锈,较彻底地去除钢铁表面氧化皮及浮锈,露出钢铁表面的金属色,钢铁表面无可见的油脂、污垢、氧化皮和锈,仅残留点状或条状的轻微色斑,达到Sa2.5级,然后喷涂无机硅酸锌底漆20m。2.8.3涂装方案:钢构件在加工成型后,钢结构表面涂装采用以下防腐方案:(1)钢结构外表面涂装前要求进行二次除漆,机械喷砂除锈达到Sa3级,粗糙度要求达到Rz40m80m。涂装材料采用水性无机富锌防
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