一、工程概况
忠江大桥位于忠县县城上游8.0公里,距宜昌航道428.8公里。该桥东起康家沱,跨越马粪碛及长江主航道(目前),西至高粱背,处于河段上、下弯道的过渡段,桥位上游有1.5公里长的顺直段,下游顺直段长达3.5公里左右。忠江大桥主桥桥跨组合为112+460+112米,主桥长684米,为双塔双索面斜拉桥,公路等级为四车道高速公路,设计车速80km/h,主桥桥面宽24.5m,桥面横坡为2%,桥面纵坡为0.3%。主梁为整体开口梁板式断面,梁高(中心线处)2.965m,标准截面纵向每隔8m设一道横隔板。主梁为Π型断面,标准节段长8m,肋宽为1.8m。由于塔下梁段承受较大的轴力肋板宽加宽至2.4m。
忠江大桥斜拉桥主梁浇筑采用前支点挂蓝施工,施工主梁前先进行0号块现浇施工,然后在0号块上安置吊架,利用前支点挂篮承载平台作为1#块施工平台,完成1#块施工,依次按设计划分节段正常推进浇注后续主梁。
二、挂篮简介
挂篮承载平台由支承悬浇荷载及模板体系的平面刚架、支承挂篮行走的挂腿组成。平面刚架为二纵梁三横梁式,包括主纵梁两根,前、中、后横梁各一根。承载平台上平面居主梁底面400mm,分别作为设置模板、张拉机构、止推机构、顶升机构的空间。
挂篮承载平台尺寸为27m×17m(未计挂腿宽度),两主纵梁截面尺寸为1.992m×1.7m,重约23.05t;前横梁截面尺寸为1.8×1m,重约15.32t;中横梁截面尺寸为1.4m×0.8m,重约7.5t;后横梁截面尺寸1.4m×0.8m,重约7t;次纵梁重约2.1t、挂腿重约4.6t;拱架导轨、操作平台、主纵梁走道、前横梁走道等共重约17.6t;即
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主桥挂蓝吊装实施细则 单幅挂篮承载平台重约105t(不含模板、拱架、施工机具、人群荷载等)。
挂篮承载平台平面示意图见图2-1。
图2-1 挂篮承载平台平面示意图
本桥共两幅挂篮,挂篮部分新制、部分采用原南太湖挂篮改制。挂篮由承载平台、牵索系统、行走系统、定位系统、锚固系统、模板系统、操作平台即预埋件系统组成。
三、挂篮吊装方案介绍
吊架方案实施前预先在方驳上拼装挂蓝,对挂蓝进行试压,运抵墩位后定位拼装船驳,两幅挂篮通过吊装系统对称起吊。起吊系统采用2组双排单层加强型贝雷桁架作为主纵梁,中部和端部各采用1组双排单层普通型贝雷桁架进行平连,增强桁架稳定型。纵梁前端采用从上塔柱A3、B3索索导管各穿一束6Φ15.24钢绞线作为前支点抬主梁。通过放置在吊架上的8台8t卷扬机对称起吊挂蓝,起吊前需对挂蓝进行试吊,吊到设计高程再通过10t手拉葫芦平移4.43m放置在钢牛腿上。最后固定挂蓝,挂拉A2、B2号斜拉索。
挂篮承重平台重105t,四点等重布置,本桥吊装具有特殊性,吊架长度长,吊
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主桥挂蓝吊装实施细则 装高度大,操作需仔细检查、细心操作,保证万无一失。
四、施工工艺流程图
挂篮吊装施工工艺流程见图4-1。
主纵梁后部搁置于牛腿上 安装钢绞线并调整张拉力 下横梁埋件上主纵梁支撑牛腿焊设 挂篮设计 挂篮加工及运输 挂篮试压 承重钢管支撑安装 贝雷桁架吊梁安装 吊梁平连安装 吊梁钢绞线张拉端安装 卷扬机轨道安装 卷扬机安装 滑车组安装 正常 挂篮试吊 挂篮起吊到位 挂篮准确定位并加固 挂篮头部挂2号拉索 吊架拆除 挂篮承载平台钢管斜撑安装 主梁1#块施工 两幅挂篮主纵梁尾部对拉 焊设卷扬机底座滑靴 挂篮水上拼装 石忠高速B18标项目经理部 第 3 页 共 18 页
主桥挂蓝吊装实施细则 图4-1 挂篮吊装施工工艺流程
五、具体施工步骤
5.1 挂篮加工
本挂篮结构尺寸大,部件多,除主纵梁头部、次纵梁及机加工构件在工厂加工外,其他部件均在现场由旧挂篮改制。所有构件的制作、安装、检验均按照《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)要求进行。 5.2 挂篮运输及水上拼装 5.2.1 挂篮运输
受现场起重设备起重能力及场地空间,无法实行后场拼装后整体吊运至前场。将加工好的挂篮构件利用后场汽车吊及平板车运至码头,通过机驳运到水上拼装平台上,单个挂篮的各构件转运顺序满足方便现场拼装要求。 5.2.2 水上拼装平台
单幅挂篮水上拼装平台采用2艘400t驳船,通过φ720×8mm钢管连接而成。拼装平台平面布置图见图5-1、5-1’。
图5-1 拼装平台平面示意图
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图5-1’ 钢管加固示意图
5.2.3 挂篮现场拼装
挂篮采用分段运输到10#墩位处水上驳船拼装平台上进行低空拼装,拼装成型后,进行挂篮的整体吊安。
运输挂篮的运输驳船到达现场后,根据吊装需要停靠在挂篮吊架下方。靠近墩身位置预先停靠水上拼装驳船(需有临时定位装置)。在吊架上相应位置悬挂φ21.5钢丝绳,钢丝绳最下端悬挂10t手拉葫芦。利用手拉葫芦将运输船舶上挂篮分段起吊,运输舶移开,将分段落于拼装驳船上的指定位置。为维持拼装船舶平衡,先放置后横梁及中横梁再对称放置主纵梁头部,然后依次放置主纵梁后部、前横梁、次纵梁及挂腿等。为节约拼装时间及保证焊缝质量,低空拼装时横梁与主纵梁之间只作临时工装联结,其相对位置可通过手拉葫芦及卷扬机进行调整。
由于吊架起吊位置的,运输驳船的位置必须根据吊点进行移动,运输驳船必须能够自身在施工水域内抛锚定位,以利于构件的吊装。同时水上拼装平台亦要求可以调整上下游位置,保证吊架上的挂篮分段能准确搁置于拼装平台上的相应位置。在
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主桥挂蓝吊装实施细则 测量校验无误后,对挂篮分段进行焊接。现场焊接质量必须符合挂篮设计要求,各关键部位焊缝要求探伤,确保挂篮焊接质量万无一失。 5.2.3 挂篮现场拼装质量要求
1)整体拼装时保证纵、横梁间的平行度及垂直度; 2)挂腿垂直度偏差不大于3mm;
3)构件组成框架两对角线差不大于6mm; 4)整体平整度不大于5mm;
5)各构件(挂腿除外)允许拱度不大于+L/2000mm,且不得下扰。 5.3 挂篮吊安 5.3.1 吊架加工
根据挂篮整体吊装的要求,需要在0#块上拼装一个挂篮吊架,吊架呈“п”字形,用φ820×10mm钢管、型钢及贝雷梁组拼,临时拉索作为前吊点。若要将挂篮起吊到位,吊架与挂篮之间需留足够的净空高度。为保证挂腿与挂篮主平台一同整体吊装到位,确定吊架与挂篮净空高度为7m。采用4根2m长的φ820×10mm钢管焊接在0#块顶口预埋件上,每根钢管顶横桥向搁置2HN600作为分配梁。分配梁上再搁置2组双排单层加强型贝雷梁作为挂篮吊架,吊架总长51m,从墩中心线向两边各伸出25.5m。
现场160t·m塔吊起重能力表: 幅度(m) 22 24 6.02 26 5.5 28 5.06 30 4.67 32 4.33 34 4.03 36 3.77 38 3.53 50m臂吊重(t) 6.63 注:当吊重大于5t时,必须采用4倍率;当采用2倍率时,最大吊重5t。 0#块吊架立柱预埋件及挂篮吊架平面图见图5-2、图5-3。
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图5-2 吊架立柱0#块顶预埋件平面布置图(单位:cm)
图5-3 挂篮吊架平面布置图(单位:cm)
单个贝雷片重270Kg,根据塔吊的起重能力,将吊架贝类梁分为长度9m(双排单层)长1个节段,6m长7个节段单元。每个单元后场拼装好后,通过平板车及船舶运输至墩位处,塔吊起吊接长。 5.3.2 吊架安装
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主桥挂蓝吊装实施细则 首先用塔吊将吊架第一段贝雷梁(9m长)搁置于立柱上,并与之固结。吊架外伸部分通过塔吊配合向外悬拼。墩中心线两侧吊架悬拼长度差不得超过6m。吊架悬拼过程中,采用钢丝绳从主塔索导管孔穿出作吊架的临时斜拉。上下游两片吊架梁之间采用双排单层普通型贝雷梁作为平联。在第一段吊架梁安装完成后即完成之间两道贝雷梁平连。
吊架悬拼过程中,到达临时吊索的位置必须及时挂索(或采用钢丝绳),以减少吊架主梁悬臂长度。在吊架拼好后其前端采用6φ15.24mm钢绞线束作为临时拉索挂设在3#斜拉索孔位置,为便于钢绞线束临时拉索挂拉施工,临时拉索在塔端采用P型锚具,吊架端为张拉端。临时拉索吊点结构图见图5-4。
图5-4 吊梁端头临时拉索锚固点结构示意图
5.3.3 卷扬机安装
吊架拼装及临时拉索挂拉完毕,在拼好的吊架上安装卷扬机。南、北侧吊架上各安装4台8t卷扬机,配50t4轮动滑车,钢丝绳走8道,采用φ21.5钢丝绳,见图5-5。
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主桥挂蓝吊装实施细则 上吊点A钢丝绳Φ21.5走8线下吊点AAA
图5-5 滑车组布置示意图
现场8t卷扬机在不安装钢丝绳的情况下,大的重量为5t,小的重量为3.8t。考虑到5t重的卷扬机超出塔吊的起重能力,将卷扬机拆散后分块起吊到位后在吊架梁上重新组合。卷扬机底座焊设I20a作为卷扬机的滑靴,将[16a平放在吊架主梁顶面并焊接固定,作为卷扬机平移滑槽轨道。为了减勺平移时动摩擦力,在[16a槽口内涂抹黄油。卷扬机轨道布置见图5-6。
图5-6 卷扬机轨道布置示意图
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主桥挂蓝吊装实施细则 卷扬机组装好后,通过滑槽利用10t手拉葫芦将卷扬机水平向外侧牵引到位。 5.3.4 挂篮吊安
挂篮在水上平台上拼装完成后,将挂篮移至吊点正下方,进行挂篮整体吊安。边跨与主跨挂篮必须同时起吊。单幅挂篮采取4点整体起吊,必须确保吊点的位置准确,保证4根吊绳相互平行且垂直于挂篮平面,防止吊绳间出现夹角后产生水平分力导致挂篮变形。
挂篮起吊高度约107m(江面高程按+143.9m计算),在起吊过程中设置风缆绳,且每侧吊架上的4台卷扬机必须同步起吊,确保各吊点均匀受力。
利用卷扬机将挂篮起吊至设计高程后,通过手拉葫芦牵引卷扬机向墩中心移动。牵引到位后,将挂篮后部搁置于焊设于下横梁上的牛腿上。
挂篮吊装示意见图5-7。
图5-7 挂篮吊装示意图
挂篮吊架采用钢绞线作为临时拉索,其张拉采用双控,张拉力及标高控制。主要以标高控制,以保证吊架梁整体处于水平位置。其张拉顺序为:
1)
在吊架悬拼到位后,安装临时拉索,
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主桥挂蓝吊装实施细则 并进行第一次张拉,平衡吊架主梁悬挑部分自重。为保证单根钢绞线均匀受力,第一次张拉要求逐根进行,单根钢绞线张拉力为41.6KN。
2)
2)在挂篮整体试吊时,为防止吊架产生过大变形,在挂篮将悬空但未完全脱离拼装船舶前对拉索进行第二次张拉,单根钢绞线张拉力为136.7KN。 5.3.5 挂篮固定
挂篮安装到位后,测量组检查挂篮位置及顶面高程,主纵梁头部即安装2#索并张拉。挂篮固结完成后开始拆除吊架。挂篮吊装就位示意图见图5-8。
图5-8 挂篮吊装就位示意图
六、挂篮吊架计算书(附后)。 七、安装注意事项
1、主纵梁安装位置必许准确,需测量放线。 2、所有焊缝的高度不小于板材厚度。 3、钢绞线预应力施工不超过其强度的50%。 4、安装精度控制在1cm内。
5、每安装一段需在节段上焊接栏杆,采用Φ48脚手管焊接,栏杆高1.2m,上、中部采用两道Φ12钢筋平连。
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主桥挂蓝吊装实施细则 6、试吊必须有足够的时间给予观察,检查各构件受力变形情况。
7、起吊时要均匀同步起吊,保证四点高度几乎一致,过程中要从两个方向进行观测,同时利用测绳读数控制同步。
8、现场总指挥一人,其它人等不得随意指挥,更改实施细则来操作。 9、若确定吊装日天气恶劣,则改日吊装。
10、吊装过程一气呵成,不得中途停歇,或待次日施工。 其它未尽事宜请按施工技术规范及钢结构规范执行。
八、质量、安全、环保措施
8.1、质量保证措施
8.1.1吊架施工内在质量及外观质量保证措施
1、 施工必须提前作好技术交底及现场口头交底,以做到人人心中有数,事事按部就班。
2、预埋件施工时必须保证位置准确,施工前须先按照设计图由测量人员进行准确放线,然后进行施工。
3、预埋件必须采取有效固定措施,防止预埋筋(件)在塔柱混凝土浇注过程中走位。 4、在塔肢上的埋件,在模板安装就位后,将埋件外露面顶紧模板面,经测量校核合格后固定,固定后的埋件不允许随意踩踏、碰撞。
5、立柱是使用过的钢管接长的,应对原焊缝进行超声波抽检,如发现损伤,须扩大检查范围,并按要求进行修复焊接。
6、支架各构件严格加工,确保加工尺寸准确。
7、支架系统在加工完成后统一喷砂除锈涂防锈漆。除锈标准为Sa2级。防腐采用红丹底漆两道,橙色面漆两道。 8.1.2、雨季施工质量保证措施
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主桥挂蓝吊装实施细则 ⑴ 做好施工水域船舶调度,及时掌握水位变化情况。 ⑵ 对机电设备、钢结构等堆放场地采取防雨、防潮措施。
⑶ 与当地气象部门经常保持联系,随时获得气象资料,掌握年、月、日的降雨趋势,合理安排施工,尽量避免恶劣天气时施工。 8.2、安全措施
8.2.1 起重工安全操作规程
⑴ 工作前检查工作前检查起重所用的一切工具、设备是否良好,如不符合规定,必须修理或更换,不得凑和使用,机具设备在使用前必须试车,加润滑油。
⑵ 工作前应了解吊物尺寸;重量和起吊高度等,安全选用机械工具;不得冒险作业,不得超负荷操作。
⑶ 事先应看好吊车信道,吊运方向和地点,如有障碍必须清理。 ⑷ 夜间作业应有足够的照明。
⑸ 起重作业应有专人指挥,指挥按规定的哨声和信号,必须清楚准确,指挥者站在所有施工人员全能看到的位置,同时指挥者本人应清楚地看到重物吊装的全部过程。 ⑹ 作业前,应按规定穿戴好个人防护用品,如手套、安全帽、安全带等。 ⑺ 禁止在大风时吊装作业。
⑻ 吊物应按规定方法和吊点进行绑扎起吊,当用一条绳扣绑扎吊物时,绑扣应在重心位置。用两条绳扣吊物时,绳扣与水平夹角应大于45°。 ⑼ 起吊前应将吊物上的工具和杂物清除,以免掉下伤人。 ⑽ 起吊前,先将吊绳拉紧,复查绳扣是否绑牢,位置是否正确。 ⑾ 起吊时如发现吊物不平衡应放下重绑,不准在空中纠正。
⑿ 起吊时应徐徐起落,避免过急、过猛或突然急刹,回转时不能过速。 ⒀ 起吊物及构件安装未稳前,不准放下吊钩。
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主桥挂蓝吊装实施细则 ⒁ 吊装时严禁任何人在重物下和吊臂下方及其移动方向通行或停留。
⒂ 在吊装过程中,如因故中断施工时,必须采取措施,保护现场安全,如因故短期内难以解决时,则必须另外采取措施,不得使重物悬空过夜。 ⒃ 起吊前检查设备,确认设备,与一切都脱离成一单件时方可起吊。
⒄ 拆除或安装设备有其它工种配合时,要统一指挥,分工明确,规定好联络信号,以防发生事故。
⒅ 起重用的机具设备、吊具、索具要分工负责保管,并经常做好保养工作,以保证供给安全运行。
⒆ 起重区域必须设以明显标志,主要信道要派专人监护,缆风绳设于有人来往之地时,白天设安全旗,晚上设红灯。 8.2.2 焊工及钳工高空作业安全操作规程
1、在3.2m以上登高作业时,应使用安全带或安全绳拴牢在固定物上,如工作流动性较大,不便于使用安全带时,需用外脚手架封檐及安全网等设备,保障安全。 2、使用安全带前,必须仔细检查皮带是否够力,带环是否牢固,发现有损坏腐蚀情形,不得使用。
3、安全带的绳长为2m,如用安全绳其长度不得超过3m。必须使用规定的安全绳,不准随意代用。
4、高空作业不准穿硬底鞋,衣服袖口、裤脚口要扎紧。
5、高空作业注意精力集中,不要打赌比力,开玩笑、快跑急跳,以防失足。 6、凡患心脏病、高血压、大病初愈、年老体弱、精神恍忽、酒醉、失眠及怀孕妇女等均不准登高作业。
7、有雷雨、大雨、大雾和风力在六级以上时,均不可上高空作业。
8、高空作业脚手板搭好后,应用扒钉、铁丝稳牢,不得随意搬动;不得搭有翘头板
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主桥挂蓝吊装实施细则 和空头板,底部要张挂安全网。
9、高空作业的工具,应仔细检查,如发现绳索有断痕,工具柄松脱,应及时修理或更换,严禁高空作业向下掉落物体。
10、小型工具要放入工具袋内,大型工具用完后,应立刻放到地面;递送工具、机件和材料等不准抛掷,下方应设置警戒线,安排专人警戒,防止意外发生。
11、不得抬重物登梯,不准将工具、材料挂放在边缘;使用梯子登高时,要检查梯柱和梯横及的结构是否牢固,人员不得站在梯顶作业。
12、高空搬运或拉吊重物时,身子要有凭靠,防止重物或操作人员坠落。 13、高空作业的临边要设置防护栏和安全网,确保施工人员的作业安全。 8.3、施工期环保措施
⑴交通船、驳船等船泊、机械所用废油采用油水分离器,分离后废油集中收集,废水符合排放要求后,方能排入江中。
⑵在施工期间的废弃物、边角料分类存放,统一集中处理。
⑶在此期间的生活垃圾物,采用在船上设置圾圾桶,并定期运至岸上集中,再经生活垃圾车运至指定垃圾场处理。
九、资 源 计 划
9.1 人力资源计划
序号 1 2 3 4 5 6 工种 生产副经理 副总工 单项技术主管 技术员 工长 工长助理 数量(人) 1 1 1 3 1 2 石忠高速B18标项目经理部 第 15 页 共 18 页
主桥挂蓝吊装实施细则 7 8 9 10 11 12 13 14 15 合计 起重工 电焊工 电工 木工 专职安全员 测量员 试验员 架子工 普工 10 20 8 10 2 5 2 20 20 104 石忠高速B18标项目经理部 第 16 页 共 18 页
主桥挂蓝吊装实施细则 9.2 主要船机设备计划 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
船机名称 发电机 桅杆吊 塔吊 电梯 交通船 自航驳 平板驳 平板驳 电焊机 全站仪 水准仪 卷扬机 装载机 规格型号 200KW 12t 160t.m 400t 250t BX1-500 8t 单位 台 台 台 台 艘 艘 艘 艘 台 台 台 台 台 数量 1 1 1 1 2 2 2 2 20 2 2 8 1 备注 频率相同 石忠高速B18标项目经理部 第 17 页 共 18 页
主桥挂蓝吊装实施细则 9.3 主要材料计划 序 名 称 号 1 2 3 4 5 6 7 贝雷片 118×45支撑架 3m长加强弦杆 钢绞线 滑车组 Φ800×8钢管 Φ600×6钢管 片 片 根 m 套 m m 208 112 272 3360 8 8 24 用于吊架前支点 每套包括2个4轮动滑车 吊架、挂蓝支撑 吊架斜支撑 包括钢绞线底座、贝雷片底座、8 HN60型钢 m 90 平连接的连接桁架。 9 10 11 12 13 14
I25a工字钢 [16a [16a I25a工字钢 精扎螺纹钢 P型锚具 m m m m m 个 50 60 30 60 60 16 卷扬机底座用 限位滑槽 卷扬机底座、连接 行走分配梁 用于两挂蓝尾端连接 钢绞线锚固 单 位 数 量 备 注 石忠高速B18标项目经理部 第 18 页 共 18 页
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