跨铁路立交桥顶升施工组织设计16293.pdf
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1、 跨铁路立交桥顶升施工组织设计 目录 第一章 编制依据和原则.1 第二章 项目概述.1 1.桥梁概况.1 2.改造后符合标准.2 第三章 总体建设方案.2 一、总体建设方案.2 二,施工总流程图.3 三、施工部署.6 第四回 主要施工工艺.8 1.支架系统.8 2.极限施工.8 3.控制系统.9 4.液压系统.9 八,尝试顶起.14 九,正式解除.15 10.立柱连接.16 11.支撑系统和液压系统的拆卸.17 12.重返工作岗位.17 第五章 主要分项建设.17 1.土方工程.17 2.模板工程.18 3.加固工程.18 4.混凝土工程.18 第 6 章 PLC 液压同步顶升系统.19 一、
2、同步顶升系统的组成.19 二,系统特点.19 三 主要技术指标.20 五 顶升系统控制原理.22 第七章 顶升监控程序.23 一、监测目的.23 二、监测地点及监测内容.23 3.监测计划的实施.23 4.监督组织安排.24 第八章 应急措施.24 一、计算机控制系统的故障排除措施.24 二、液压设备的故障排除措施.25 三、顶升监测值超限处理措施.25 4.应对恶劣.25 第九章 工程质量目标、优秀规划及保障措施.26 一,质量目标.26 二,质量保证体系和说明.26 三、保证工程质量的主要技术措施.26 第十章 安全保障体系说明及安全措施.29 一,安全保障体系和说明.29 二、行车安全保
3、障措施.31 三,保障施工安全的主要措施.32 四 保障人身安全的主要措施.33 五、顶升安全防护措施.34 第十一章 文明建设与环境保护保障措施.35 第十二章 总则安排.36 一,施工临时设施布置图.36 二,施工队及劳务安排.36 三,附表.36 4.机器设备使用计划.37 第一章编译基础与原则 一、编译依据 1、K 1145+638.25公跨铁路立交桥顶升设计图(中铁第四勘察设计院);2、铁道部四局六处京九线富士九段沈家湾立交完成图。二、编译原则 1、符合现行国家技术规范和标准。2、充分发挥我公司的专业优势,依靠科技,精心组织、合理安排、优化施工方案,确保顶升过程中结构的稳定性和安全性
4、。3、在不影响铁路正常运行的情况下,合理优化建设方案。4、注重环境保护和文明施工,严格控制废渣、噪声等污染。第二章项目概况 一、桥梁概况 京九线K1145+638.25位于回龙镇至回龙公路公跨铁路立交桥上。该桥于1994年11月竣工。孔跨类型:10+16+10m T型梁 桥墩类型:U型桥台和(1.01.1m)单柱墩 轨面至梁底实测高度:上行线:6.608m;下线:6.681m 大桥整体状况良好,东坡6.48%,西坡1.73%。桥面为混凝土路面,桥面北侧距人行道约5米处有电线。2、改造后达标 双层集装箱条件为京九铁路线预留。根据京九铁路电化学工程施工设计阶段公跨铁路立交桥表(第四铁路勘察设计院)
5、,桥底与铁路轨道面的距离不小于7.567米。千斤顶高度:7.567m(桥下预留最小净空)-6.608m(当前净空)=0.959m96cm 为了让头部空间足够,这个设计的顶部高度为100cm。第三章总体建设规划 一、总体建设方案 桥梁利用原有的桥台和桥墩扩展基础形式作为顶升的反力基础。将桥梁整体吊装,我们采用牛腿法作为桥墩的吊装方式,采用U型顶升支架实现桥台的整体吊装。顶升受力点设置在牛腿底面和支架底板上,然后切断墩柱,通过整体顶升改变桥面标高。顶升完成后,将墩柱与桥台连接加固。1.反应基地 原桥墩基础开挖,然后按设计图纸要求加宽。待混凝土强度达到设计要求后,将临时支架固定在顶部并顶起。在桥台上
6、架设一个U型支架,抱住T梁下端,然后将千斤顶放在U型支架底板下端起吊。2.起重牛腿和支架系统 在距墩帽底端98.8cm处,安装钢牛腿(钢牛腿示意图)作为顶升受力点。在桥台部分的T梁底部安装一个U型支架作为顶升受力点(顶升支座布置及限位装置安装示意图)。3、顶升控制系统:采用PLC液压同步顶升控制系统,已应用于上海音乐厅整体顶升平移工程、天津狮子林大桥顶升工程、天津北安桥顶升工程、新丰津高速等。已成功应用于沪昆线电气化改造桥梁吊装工程的多项吊装工程,如高速公路(A4高速)专兴路跨线钢桥吊装、上海(A5一期)吴淞江大桥吊装工程;4、千斤顶选型:采用200吨千斤顶,顶长31cm,底座直径23.5cm
7、,顶盖12cm,行程15cm(如上图)。千斤顶配有液压锁,可防止任何形式的系统和管道压力损失,从而保证负载的有效支撑;5、千斤顶排列:两侧桥台按设计图纸要求布置千斤顶6个,每个桥墩每柱各布置2个千斤顶。这样,桥台可提供1200吨顶升力,每个桥墩可提供200吨顶升力,完全满足顶升需求。加上4个备用千斤顶,整座琴桥一共需要20个千斤顶。6.杰克分组:全桥共使用16个千斤顶,采用一个控制系统,即16点同步为一组。7、起升行程监测:采用精度为0.1mm的位移传感器;8、支撑系统:采用万向杆支撑作为其主要支撑轴承系统。吊装过程中采用400 400 15mm的特殊钢块作为临时支撑,钢块的长度适合千斤顶的行
8、程。9、限位:上限由万向杆支撑;下限位支架由角钢扁钢组成。设置在每个桥墩的每根柱子上,用四根角钢抱住方柱的四个角,然后用扁钢相互焊接作为限位装置。10、立柱切割:本项目采用链锯切割系统。链锯切割系统具有重量轻、效率高、无粉尘、噪音低等特点。可适应各种环境下的切割施工,具有很大的灵活性,适用于不规则的形状。物体、大面积大体积物体、水下切割等。二、施工总流程图 整体施工流程图如图所示。(1)施工准备 施工进场前,做好详细的人员和设备组织,并根据工程内容放置好材料清单。以提高施工进度,降低施工成本。顶升设备安装 顶升设备校检调试 部分附属设施拆除 试顶升 封锁公路交通 施工总体设计 施工准备 安装钢
9、牛腿及安装顶升托架 限位装置安装 分级顶升至施工所需高度 墩柱加高加固 进行桥体称重,确认各顶升点反力 顶升阶段监测 恢复交通 截断立柱 引道顺接 (2)阻断道路交通 由于桥梁采用全桥顶升方案,在施工过程中需要对两侧桥梁进行破断。因为是农村公路,所以车辆很少,主要是行人和动物。吊装工程期间人畜可以通过,但车辆必须绕道回龙镇。在这里,为了更好地完成施工,在堵路之前,我们会积极与当地村干部联系沟通,并告知村民绕道而行,避免不必要的纠纷。(3)顶升支撑系统的建设 1.基础开挖 基坑开挖为人工开挖。在桥墩开挖过程中,应先清除护坡碎石,然后在每个桥墩四个侧面的开挖周围采取养护措施。挖出的土方堆放在两侧桥
10、墩与桥台之间的位置,为以后的回填做准备。并且为了保障施工人员的安全,在施工项目中,设置了施工安全卫士进行防护。2、基础建设 加宽基础采用钢筋混凝土结构。基础开挖完成后,按照设计图纸在桥墩基础上种植钢筋,然后浇筑混凝土;基础混凝土为 C30 混凝土;混凝土用插入式振动器夯实。3.万向杆支架总成 达到基础浇筑强度后,进行万向杆组装。4、钢限位装置的安装 起升限位采用钢结构,钢制限位装置现场加工安装。钢限采用型钢焊接而成。(4)切割断柱 1、立柱钢筋混凝土采用链锯切割系统 立柱切割是在保压平衡的情况下进行,用链锯切割机切断立柱。柱子被切割后,桥梁荷载被转移到钢支撑上。可以进行桥梁施工。(5)PLC
11、液压顶升系统安装调试 顶桥设备采用 PLC 控制室,2 个液压泵站,16 台 100 吨液压千斤顶;PLC控制室布置在桥面上,2 个泵站布置在桥台两侧。安装完成后,对顶升系统进行空载调试。(6)、整体顶升施工 全桥整体顶升 PLC 控制室发出指令后,顶升系统全面启动。千斤顶每次提升 100mm 后,用临时钢支架将其拧紧,千斤顶回油,将载荷转移到钢临时支架上。将钢块放在千斤顶下方相应位置的钢支架上后,进行下一轮吊装。此循环达到设计顶升高度(1000mm)后,将钢结构的临时支撑拉紧,将桥梁荷载传递给钢支撑。之后,千斤顶集油完成提升工作;可拆卸 PLC 液压顶升系统,将顶升系统转移到下一个工地。(7
12、)柱高和完全回收 顶升完成后,即可进行立柱连接工作和全面修复工作。三、建设部署 一、施工管理目标 项目按照部优工程等级标准建设,确保建设单位对项目工期、质量和安全的要求。工期管理目标 本工程总工期为 45 天,其中顶进前施工 14 天,顶进施工 6 天,顶进后立柱连接及凿孔施工 10 天,引道施工 15 天。质量管理目标 质量目标:精益求精的工程。在施工过程中,力求交替有序,精心策划,组织 QC 小组,精心施工,狠抓工程进度和质量。出色的。安全管理目标 安全管理目标:确保零死亡、零重伤,确保安全评分达到优秀标准。2、施工现场项目组织 施工组织制度 项目实行项目经理负责制。项目经理是项目管理部门
13、的主要组织,负责项目的指挥和管理,执行国家各项规范、法规、标准和项目设计,保质保量地完成建设任务。项目管理部下设项目经理、技术总监、施工人员、安全员、预算员、材料员、质检员五个管理岗位。项目经理人员配置、项目经理人员 工程项目部实行项目经理负责制,项目经理主要由项目经理部组成,负责项目的指挥和管理,执行国家各项规范、法规、标准和组织设计工程,保质保量完成施工合同。任务。为高效、高质量地完成本项目的建设任务,经公司研究决策,派出管理经验丰富的职能人员和技术素质高的施工人员,组成强大的项目管理团队和施工运营团队,进入现场施工。关键管理人员的职责 1)项目经理职责 a 负责项目建设、生产、经营和管理
14、的全面工作,完成生产计划。认真学习贯彻国家的方针、政策和公司有关规章制度。b 负责本项目质量体系的运行,定期召开工作会议,及时解决各种问题,落实岗位责任制,把各项工作落实到人。c 负责操作人员的培训,提高操作人员的技术水平。d 做好与业主及相关单位的协调工作。2)技术负责人的职责 a 开工前参与建设和建设预算的编制和审批,项目竣工后参与项目结算,组织设计变更、材料试验、专项作业等经济技术签证文件。b 负责单位工程图纸的审核和公开。c 参与编制本单位工程建设组织设计和工程质量计划,并认真贯彻执行。d。负责隐蔽工程的技术审查和验收。e 负责执行各项专业技术标准,严格执行工艺标准、验收规范和质量考核
15、标准。4)施工人员、安全人员、预算人员、材料人员、质检人员五人的职责:在项目副经理、技术总监的直接领导下,按分工管理范围落实各自职责。第四章 主要施工程序 1.支架系统 支架系统由钢牛腿和 U 型支架组成。加大基础作为反力基础,钢牛腿和 U 型支架作为提升托盘。在支架和反力基础之间设置钢管支撑系统,通过顶升支架和支撑系统实现桥梁的整体吊装。顶升支架在顶升到位后拆除。在牛腿设计中,考虑桥梁为单柱墩,在盖梁下端与立柱连接处下部设置钢牛腿。桥台设计中采用的升降 U 型支架,充分利用了桥台帽下空间,节省了支护和基础处理成本。2、限位施工 由于千斤顶安装的垂直误差以及顶升过程中其他不利因素的影响,顶升过
16、程中可能会出现轻微的水平位移。可能的位移。限位支架在限位方向应有足够的强度和足够的刚度。在本项目中,我们使用角钢限位器安装在基台盖上。限制因误差引起的桥梁纵向和横向水平倾角位移。3.控制系统 采用传统顶升工艺时,由于载荷的不同和设备的限制,无法从根本上消除异步油缸对顶升部件造成的附加应力,从而导致部件失效,具有很大的潜力安全隐患。本项目采用的 PLC 液压同步顶升技术从根本上解决了这一长期困扰位移工程领域的技术难题,填补了我国该领域的空白,达到了国际先进水平。PLC控制的液压同步顶升是一种综合控制力和位移的顶升方式。这种力和位移的综合控制方法是基于力和位移的双闭环控制。液压千斤顶,正是根据桥梁
17、的实际载荷,平稳顶起桥梁,使顶进过程中桥梁的附加应力降到最低。控制顶桥位移和姿态,同步精度为 2.0mm,可以很好地保证顶进过程的同步,保证顶进过程中盖梁和板梁的结构安全。第 5 章介绍了 PLC 控制系统的性能和先进性。4、液压系统 1.杰克安排 两侧桥台按设计图纸要求布置 6 个千斤顶,每个墩柱每柱布置 2 个千斤顶,使桥台可提供 1200 吨顶升力,每个桥墩可提供 200 吨顶升力力量。起升力完全可以满足起吊需要。加上 4 个备用千斤顶,全桥一共需要 20 个千斤顶。2、根据液压控制系统的性能,为便于控制顶升精度,在桥台南北两侧各设置 2 个位移传感器,每个桥墩中心各设置 1 个位移传感
18、器以更好地监控顶升姿态。根据力和位移信号,整个起升过程由主控室的 PLC 控制。3、顶升液压缸由泵站控制,顶升姿态由安装在盖梁东西两侧的位移传感器监测。根据力和位移信号,整个起升过程由主控室的 PLC 控制。5.专用垫 千斤顶下方和临时支架下方分别使用顶升用临时钢垫。临时钢块对应顶升支架系统,同样采用 40040020mm 方钢块。钢垫有、四种。为了适应千斤顶的提升行程,钢垫的高度 100mm 分别为 200mm。每个临时支架的顶 部装有一对不同厚度的楔块和钢板,以满足不同顶升高度的要求。6.立柱切割(链锯切割)DS-NSS30 液压油链锯,最高速度为 27 米每秒,为防止锯片卡死,切割槽以4
19、5 度斜角切割。高速公路上横穿铁路的构筑物总则为柱式桥墩。为了减少切割面,总则顶升结构选择立柱作为切割断面。由于切割顶升需要加长柱子的高度,其结合面为新旧混凝土的结合面。从结构受力的角度考虑,应选择立柱上方,一方面可以减轻顶进重量,另一方面结合面上的轴力和弯矩较小,但切削面位置高会给施工带来不便。如果切割面选择在立柱下方,则施工更方便,但必须保证连接段的质量。为保证新旧混凝土的连接质量、钢筋种植的可靠性和截面钢筋接缝率符合规范要求,总则应在立柱下方设置切割面,以方便操作人员操作。切割操作和柱延长操作。另外,根据施工图的断面进行切割,以免在连接高柱时出现钢筋的薄弱断面。七、顶升准备 顶升前,在桥
20、面布置几个标高和中线观测点,准确测量各点标高值和桥梁偏移量,并做好记录。在获得设计认可的基础上,确定各点的准确顶升高度。并做好以下准备工作:顶升系统的可靠性检查。建立起重指挥系统。顶升液压系统布置。顶升系统测试。确定观察点。检查网桥连接。一、顶升设备使用方案 该项目工期紧。为了有效地使用顶升设备,提高施工效率,需要对设备的使用和周转进行周密的计划。本项目拟投资 20 台顶升液压千斤顶(最多 16 台)、1 套 PLC 控制系统和 2座液压泵站。2、顶升系统的可靠性检验 元器件的可靠性检验:元器件的质量是系统质量的基础。为保证元器件的可靠性,本系统选用的元器件均为 Enerpac 优质产品或国际
21、品牌产品。正式吊装前,现场保压 5 小时,吊装力为 70%-90%,再次确认密封的可靠性。液压油的清洁度:液压油的清洁度是系统的可靠保证。该系统的设计和组装过程严格按照污染控制的设计标准和工艺要求进行。连接软管在出厂时经过严格清洗和密封。移至现场,现场安装完成后,进行了 10 次空载作业,以消除现场组装过程中可能意外混入的污垢。力闭环的稳定性:所谓力闭环是指当系统设定一定的力时,力的误差在 5%以内。当力超过此范围时,系统自动调整至设定值范围;力闭环是系统 力闭环的基础是使用死点压力,在工厂里一一进行。位置闭环的稳定性:所谓位置闭环就是当系统为位移传感器设置顶升高度时,当顶升高度超过该高度时,
22、系统自动下降到该高度,当顶升高度低于这个高度,系统自动上升到这个高度,保证系统顶升的安全和同步。3、成立顶升项目现场领导小组 现场指挥组设总指挥员,全面负责现场指挥作战。指挥组下设监控组、控制组、液压组、操作组 4 个职能组,负责相关工作。每个功能组都有一个组长。名,与总司令一起组成现场指挥组。每个功能组的功能是:a、监测组:负责对桥梁的整个运动轨迹和整体姿态进行监测,并定期汇总监测结果并上报现场总指挥。建议。b、控制组:根据总指挥的指令,向液压系统发出启动、顶升或停止等操作指令。对于启动、顶升或停止命令,只能听从总司令的命令。当异常情况需要紧急停止时,无论该信息是否来自总指挥,都应在获得信息
23、后立即向系统发出停止命令。c、液压组:负责整个液压系统的安装组建、维护保养、检查维修等工作。根据总指挥的要求调整液压元件的设置。d。作业组:负责顶升期间的人工分配,提供顶升全过程的人工作业。其工作包括施工准备期间的场地清洁和顶升期间的喇叭安装。各职能组由总司令统一指挥,向总司令汇报。总指挥在总结领导小组其他成员的意见后作出决定,总指挥向各职能小组下达指令进入下一个流程;4、人员培训 所有参与顶升施工的人员都严格分工,并在进入现场前经过全面培训;5、顶升系统结构部分的检查 a、千斤顶安装是否垂直牢固;b、顶升支架安装是否牢固;c、限位结构的安装是否牢固,限位值的设定值是否符合要求;d。影响顶升的
24、设施是否全部拆除;e.所有与顶升无关的载荷均已从主体结构中移除;F。主体结构与其他结构之间的连接是否已完全拆除。6、顶升系统调试 调试的主要内容包括:a、液压系统检查 油缸安装牢固、正确;泵站与油缸的油管连接必须正确可靠;油箱液位应达到规定高度;备用 2 桶液压油,加油必须经过滤油器;液压系统工作是否正常,油路是否堵塞或泄漏;液压油是否需要空载运行过滤清洗;b、控制系统检查 系统安装调试完毕;各电源的接线、容量及安全应符合规定:控制装置的接线和安装必须正确;应保证数据通讯线路正确;PLC 控制系统是否正常运行,液压系统对控制指令是否敏感;每个传感器系统确保信号的正确传输;系统是否可以自由上下移
25、动;位移传感器的工作情况;各种阀门的工作情况是否正常,是否需要更换;监控系统检查 百分表安装牢固、正确无遗漏;信号传输正确;d。初始值的设置和读取 系统的初始加载由水利工程师和土木工程师共同确定并报告给总指挥,最后系统操作员进入 PLC;读取控制系统的力传感器和位移传感器的初始值或复位为零;读取监控系统中百分表的初始值或复位为零。7、检查点的确定 在每个桥墩的桥面上取 3 个监测点,桥面两侧 2 个,中线 1 个,分别监测顶升过程中桥梁标高和中线位置变化,作为顶升过程的结束顶升。检查站。顶升前应测量标高点的初始值,以便顶升完成后进行复查。8.检查网桥是否连接好 顶升前,应仔细检查桥架各部位是否
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