南水北调大桥挂篮悬浇专项安全施工方案.docx
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1、内邓高速二标南水北调大桥主 桥 箱 梁 挂 篮 悬 浇安全专项施工方案广水二局内邓二标项目经理部二一零年十二月目录1、概 述11.1、工程概况11.2、施工平面布置51.3、施工要求51.4、技术保证条件52、编制依据73、施工计划83.1、施工进度计划83.2、材料与设备计划83.2.1、材料计划83.2.2、设备计划94、施工工艺技术104.1、挂篮悬浇工艺简述104.2、工艺流程104.3、具体施工方法114.3.1、挂篮设计114.3.2、挂篮加工124.3.3、挂篮安装124.3.4、挂篮预压144.3.5、挂篮模板安装154.3.6、钢筋绑扎、预应力管道安装164.3.7、混凝土浇
2、筑164.3.8、预应力张拉、压浆164.3.9、挂篮前移174.3.10、挂篮拆除184.4、检查验收184.4.1、挂篮加工质量检查184.4.2、挂篮安装检查184.4.3、混凝土浇筑前挂篮检查194.4.4、挂篮前移前检查195、施工安全保证措施205.1、组织保障205.1.1、组织机构框图205.1.2、组织机构框图文字描述205.2、技术措施215.2.1、常规安全措施215.2.2、工序安全措施215.3、应急预案225.3.1、临时结构受撞损坏225.3.3、挂篮下落应急预案225.3.4、施工人员受伤及突出常见疾病的应急方案235.4、监测监控256、劳动力计划266.1、
3、专职安全生产管理人员266.2、特种作业人员等261、概 述1.1、工程概况本标段为内乡至邓州高速公路第二合同段,长27.2公里,起止桩号K22+873K50+073,位于南阳市淅川县境内。本标段的施工难点及重点为跨南水北调大桥。本标段跨南水北调大桥上部结构形式为装配式预应力砼连续梁桥+(75+120+75)米预应力混凝土现浇变截面连续箱梁。位于半径3050m的左偏圆曲线上,桥梁全长426.56m,中心桩号K45+432。一、主跨(75+120+75)m预应力混凝土连续箱梁该桥主跨以(75+120+75)m变高度预应力混凝土连续箱梁跨越南水北调渠,采用单箱单室截面形式,单箱底宽7m,两侧悬臂长
4、3.25m,全宽13.5m。箱梁顶面设置单向2横坡,通过箱梁内外侧腹板高度调节。中支点处箱梁中心梁高6.7m,跨中箱梁中心梁高2.8m,梁高以二次抛物线变化。顶板厚0.28m,悬臂板外缘厚0.18m,根部厚0.8m;腹板厚0.45m0.70m,底板厚0.28m0.85m。横隔板分别设在中支点、边支点和中跨跨中处,厚度分别为1.6m、1.9m和0.5m,各横隔板均设置了人孔以便施工。二、两端引桥325m预应力组合箱梁两端引桥采用325m先简支后连续部分预应力组合箱梁,梁高1.4m,横向由4片箱梁组成,梁间距3.4m。其施工由预制场预制张拉完成后,运输至现场安装。三、主桥预应力结构主桥箱梁采用纵、
5、横、竖向三向预应力,预应力钢束形式如下: 1、纵向预应力钢束共设置了顶板束(T)、腹板束(W)、中跨底板束(Z)、边跨底板束(B)、合拢段连续束(D)和预备束(P)共六种,均为两端张拉。锚下张拉控制应力为con=0.75fpk=1395MPa。2、顶板束T1T14、T7T14、边跨底板束B1B8和边跨合拢束D1D3采用每束15股S15.2钢绞线,单束设计张拉力为290.9t,采用OVM15-15型锚具及其配套设备;3、中跨底板束Z1Z10、Z3采用每束19股S15.2钢绞线,单束设计张拉力为368.4t,采用OVM15-19型锚具及配套设备;4、腹板束W采用每束12 股S15.2钢绞线,单束设
6、计张拉力为232.7t,采用OVW15-12型锚具及其配套设备。5、预备束孔位预留,钢束根据施工情况予以设置。6、顶板横向预应力束采用每束3股S15.2钢绞线根张拉,张拉控制应力为con=0.75fpk=1395MPa,单根钢绞线设计张拉吨位为19.6t,采用单端张拉方式,相应的预应力锚具张拉端和锚固端分别为OVM.BM15-3和OVM.H15-3,沿桥轴线60cm左右间距布置,张拉端和锚固端交叉设置。7、竖向预应力钢筋和O#梁段横向预应力筋均采用JL32精轧螺纹粗钢筋,张拉控制应力为con=0.9 fpk =706.5MPa,单根设计张拉吨位为56.8t。采用单端张拉(坚向预应力在梁顶张拉)
7、方式,相应锚具为YGM-32。四、下部构造主桥中墩采用了高桩承台。将桥墩做成6根立柱接刚性承台的形式,主梁支座直接放在承台上,干渠断面开挖后在桩顶增设系梁。立柱外套钢护筒,以保证在干渠开挖后立柱的表面外观效果。主跨120m承台采用高桩承台,承台厚4.5m,接6根1.8m钻孔灌注桩基础;75m跨为2.2m双柱式墩,2.2m钻孔灌注桩基础。25m组合箱梁采用1.3m 双柱式墩,1.5m钻孔灌注桩基础,设1.01.2m系梁。0号桥台为桩柱式桥台,钻孔灌注桩基础,9号桥台为肋板式桥台,钻孔灌注桩基础。五、桥面铺装、防水及排水桥面横坡为单向2%,对于组合箱梁,由墩台帽调整;预应力混凝土连续箱梁通过箱梁腹
8、板高度调整。桥面铺装采用6cm厚(主桥)水泥混凝土调平层,其上涂路桥专用水性沥青基防水涂料,面层为10cm厚沥青混凝土。调平层内设12钢筋网。桥面排水采用10cm铸铁泄水管和碎石盲沟。为保护干渠水质,南水北调大桥全桥范围内设置连续排水管线,将桥面水集中排放至高速公路路堤排水沟内。六、支座为了保证支座处于水平状态,预应力连续箱梁在梁底预埋钢板,与梁底平齐,并在墩帽上设置支座垫石;组合箱梁在梁底预埋钢板(其中心外露出梁底1.0 cm),在墩帽上设置支座垫石。台帽上设置支座垫石(中心厚度10cm)。预应力连续箱梁采用盆式橡胶支座,其中主桥中墩采用GPZ()25DX、25SX、25GD型盆式支座,边墩
9、采用GPZ()5DX、5SX型盆式支座;25m组合箱梁采用圆板式橡胶支座,分别为GYZF4 30065和GYZ40069支座。七、桥梁护栏桥梁内、外侧设置加强型墙式护栏,底宽0.5m,高1.1m,护栏顶设置防抛钢网,高1.05m,全高为2.15m。为防止桥台后填土产生不均匀沉降,桥台后设置矩形搭板,长8m,采用整体现浇钢筋混凝土完成。八、伸缩缝桥梁上部结构在桥台处和两联之间设置伸缩缝,根据伸缩量选用D160或D80型伸缩缝,安装温度1525C。九、主要技术指标设计速度:120km/h 车道数:4条行车道宽度:223.75桥梁设计汽车荷载等级:公路-I级桥梁净宽:2净-12.5m每墩悬浇节段具体
10、参数如下表所示: 主桥箱梁采用挂篮逐段平衡悬浇的方法,根据合同工期和业主有关批示要求,为保证施工的连续性,减短相邻“T”构合拢的间隔时间,尽快完成箱梁体系转换。“T”构悬浇时,南水北调大桥共投入4套挂篮。悬浇施工采用贝雷桁架挂篮,主桁架采用贝雷架,其余采用常用型钢、钢板加工,结构型式简单,加工、安装和拆除比较方便。1.2、施工平面布置B06、B07墩平面位置如图1.21所示,剖面如图1.2-2所示:图1.2-1 主桥平面位置图图1.2-2 主桥断面图1.3、施工要求(1)挂篮前移时结构安全。(2)混凝土浇筑时结构安全。(3)挂篮变形值满足规范要求。1.4、技术保证条件(1)挂篮结构计算满足要求
11、。(2)挂篮重要结构焊缝探伤检查合格。(3)预压检查挂篮结构安全性。(4)挂篮混凝土浇筑时注意不均衡荷载不大于节段混凝土。2、编制依据(1)关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知,建质200987号。(2)关于进一步加强建筑安全生产工作的紧急通知,建质电200913号(3)南水北调大桥工程施工图设计(4)公路桥涵施工技术规范(5)简明施工计算手册第三版(6)公路施工手册桥涵下册(7)南水北调大桥总体施工组织设计(8)南水北调大桥主桥箱梁挂篮悬浇施工方案3、施工计划3.1、施工进度计划考虑五六号墩对称施工,需尽量缩小此二号墩的施工时间。3.2、材料与设备计划3.2.1、材料计划序号材
12、料用途材料名称材料型号单位材料数量备注1施工用材贝雷架片48一套0#块用量2H型钢H600200t10.913工字钢工25at10.044工字钢工20at1.305工字钢工12.6t5.686槽钢40at3.327槽钢12.6t2.468槽钢14at3.06槽钢8t6.589钢板20t1.9710钢板10t0.4411钢板8t4.7712钢板5t7.6513钢板网5t1.9614组合钢模板t4.133.2.2、设备计划序号设备名称规格型号单位数量备注1挂篮对42电焊机500型台83装载机ZL50台14钢筋机械套15汽车吊25T台16拖泵中联台27潜水泵5KW台38木工机械套29气割设备套610
13、手拉葫芦10T,5T,3T台各8台11全站仪台112水准仪台113张拉油泵500型台814千斤顶YCL-450台415千斤顶YCL-500台416千斤顶YCT-70台817高速搅拌机台118压浆泵台119真空机台120切割机400台221卷扬机5t台222电动葫芦5t台24、施工工艺技术4.1、挂篮悬浇工艺简述采用贝雷架作挂篮主桁,待0块施工完成后现场拼装挂篮,安装完成后用堆载法预压,然后根据压载数据和监控指令调整模板标高,绑扎钢筋、安装预应力管道、浇筑节段混凝土,张拉压浆后挂篮前移就位,循环施工。4.2、工艺流程挂篮设计、加工挂篮安装挂篮预压挂篮及模板系统调校钢筋绑扎、预应力管道安装、内模就
14、位混凝土浇筑预应力张拉、压浆挂篮前移就位合拢段施工挂篮拆除4.3、具体施工方法4.3.1、挂篮设计(1)设计参数根据设计要求,挂篮自身重量控制在80t以下,挂篮允许最大变形20mm,施工时、行走时的抗倾覆安全系数2,自锚固安全系数2。(2)挂篮构造本挂篮采用菱型式,按结构分为主桁承重系统、底平台系统、模板系统、锚固系统、悬吊系统和行走系统六部分组成。分别介绍如下(见挂篮设计图):A、主承重系统主桁架挂篮的主要受力系统,由槽钢桁架组成。前端安装前上横梁与吊带及前下横梁形成悬臂吊架,悬吊挂篮模板和梁段钢筋混凝土的部分重量,以实现悬臂浇筑施工。施工过程中再根据实际情况考虑是否增加适当横向连接。B、横
15、梁系横梁系由前上横梁,前下横梁、后上横梁、后下横梁组成,上横梁固定在主桁架上,前下横梁通过吊带吊于前上横梁上,后下横梁通过吊杆锚在箱梁上。C、悬吊系挂篮的悬吊系统用于悬吊和升降底模、工作平台等,以适应连续梁高度的变化,包括底平台悬吊、外侧模悬吊、内模悬吊等三部分。底平台前端和后端分别用精轧螺纹钢吊在前上横梁和外模后滑架上;外侧模前端和后端分别用精轧螺纹钢吊在前上横梁和外滑梁挂腿上;内模前端和后端分别用精轧螺纹钢吊在前上横梁和内滑梁挂腿上。悬吊系统通过紧固端部螺母来改变吊杆的长度,以实现底平台、外侧模、内模的升降。D、行走系是挂篮前后移位的主要装置,是依靠千斤顶,通过滑槽和滑槽内的滑轨间的相对滑
16、动实现的。E、模板系由底模、外侧模、内模、端头模板、预应力槽口模板等组成,这些模板与箱梁0块模板通用。F、锚固系统挂篮锚固系统包括主桁锚固、底平台锚固及模板系统锚固等三部分。主桁后支点处利用竖向精轧螺纹钢预应力束与主梁连接形成主桁后锚;底平台后端分别由4根钢精轧螺纹钢和2根钢精轧螺纹钢锚固于主桁已浇节段箱梁底板和后上横梁上;挂篮外侧模后端和内模后端均采用精轧螺纹钢锚固于后上横梁和已浇节段箱梁顶板上。4.3.2、挂篮加工本挂篮除少数精加工件需外联加工外,其余构件均自行采购和加工。材料采购和加工过程中应注意以下一些问题:(1)型号和材质要求:采购时注意材料的型号应准确,其各项指标均应满足规范要求。
17、购买原材料时必须随货提供材质书,存于质检部备查;(2)对于受力较大的焊接件(如吊具、挂腿),使用前必须作拉力试验,以验证其受力性能;(3)所有焊缝均采用手工焊,焊条重要部位(如吊具、挂腿等)采用J502,其余焊缝均采用J422焊条,焊缝质量应达到(GB3323-87)中的二级标准要求;(4)焊接时注意次序,保证对称性,控制焊接变形量;(5)对每条焊缝逐一检查其厚度和长度,有缺陷的要及时修补,重要的焊缝进行超声波探伤检测,以确保焊接质量;(6)挂篮加工完成后,由质检部、工程部联合按设计图纸和规范要求对挂篮几何尺寸和焊缝质量进行验收并出具相应报告,合格后方能投入使用,验收报告存于质检部备查。4.3
18、.3、挂篮安装0#块预应力张拉压浆完毕,底模和部分支架拆除后,即可开始挂篮的安装工作。挂篮的安装要遵循由上到下,由里到外的顺序进行。(1)安装工艺流程主桁滑轨安装支腿安装主桁架安装主桁后锚安装上横梁安装悬挂系统安装底模平台安装外侧模安装内模安装操作平台完善。(2)主桁安装在主桁架及滑轨安装前提前数天将箱梁顶面腹板处用高标号砂浆找平,再在其上通过测量放出挂篮两主桁架的纵桥轴线,沿此线安装挂篮滑轨,并通过反压梁锚固于箱梁腹板竖向预应力筋上;再安装前后主桁支腿;然后安装挂篮主桁贝雷架,用主桁后锚锚固,最后安装前后上横梁。主桁安装过程中要注意以下几点:A、安装前箱梁腹板顶面的找平;B、两根滑轨应与箱梁
19、纵桥向轴线相平行;C、主桁安装好用垂球检查主桁是否与箱梁顶面垂直,以确保其竖直承受压力;E、主桁安装完成后及时将滑轨挂腿与主桁接接成一体;(3)底模平台安装底模平台安装是挂篮安装过程中较为危险的一个环节,施工中要特别引起注意。其要点如下:A、在挂篮主桁前端和前、后上横梁上挂设4个5t手拉葫芦和钢丝绳扣,用于与吊车换钩;B、采用四点吊将底模平台用吊车吊至箱梁底板外,然后用手拉葫芦与吊车换钩,使底模平台临时悬挂于挂篮前上横梁和后上横梁的葫芦上; C、安装底模平台前、后吊杆,通过吊杆将底模悬吊,放松手拉葫芦,完成受力转换。(4)外侧模安装在主桁和底模平台安装到位后,挂篮外侧模的安装因空间狭小将比较困
20、难,必须精心准备方能准确、顺利安装到位。其施工要点如下:A、采用吊车四点吊将外侧模滑梁吊上0块附近,利用挂篮前上横梁与0块两端之间的间隙将外侧模滑梁吊到位;B、利用手拉葫芦与吊车换钩,再安装吊杆转换受力;C、将0块处用受拉葫芦将外侧模向前拉,在外滑梁上前滑就位。(5)内模安装内模要待1块底板和腹板钢筋完成后方能安装,否则将影响钢筋的绑扎;内模安装还可以在挂篮主桁安装前先用吊车将内滑梁吊入0块箱梁内暂时放置,待1块底板和腹板钢筋绑扎完成后再用手拉葫芦牵引、吊安到位。(6)操作平台完善操作平台主要是指挂篮底模前端、外侧模两侧以及挂篮顶板前端、翼板两侧操作平台的焊接安装,安装时根据项目部现场现有废旧
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