1、工程概况
XX桥梁工程是连接场内左、右岸低线的 跨黄河下承式简支钢桁梁桥,总重204t,桥轴线距离下游围堰中心线55米,采用1x84米装配式组合钢桁梁桥,单车道净宽4米,桥梁全长97米,桥面设计高程为2615米,左岸接30米道路与后期临时施工道路衔接,右岸桥头接100米道路与右岸低线公路相接.
本工程的 内容包括装配式组合钢桁梁材料运输(从积石峡水电站运输至羊曲水电站施工场地,约460公里)、架设安装、钢桥的 检测及荷载试验.
2、工程施工重点、难点及措施
2.1工程施工重点难点
2.1.1 钢桥自重达到204T,跨度 84米,安装时最大 悬臂长度 达到60米,梁端变形大 ,导梁结构选择困难,同时给牵引端桥台布置及顶落梁施工带来较大 的 困难,是本工程的 一个难点.
2.1.2桥位两侧施工场地狭窄,地形高差大 ,主桥钢梁的 进场、组拼、存放及施工较困难,是本工程另一个难点.
2.1.3钢梁宽跨比小 ,对钢梁架设的 横向稳定也带来了 较大 的 影响.如何保证钢梁架设横向稳定及精度 是本工程的 一个重点.
2.1.4大 型跨河钢结构施工、悬臂长、临空工作面多,确保钢结构架设的 施工安全,是本工程的 又一个重点. 2.2解决措施
2.2.1因钢桥跨度 大 ,拖拉时钢桥和导梁悬臂长度 过长,为减小 施工难度 ,保证施工安全,在两岸桥台靠河侧12米处各设置一道临时施工栈柱,以减小 钢梁拖拉施工时悬臂长度 ,从而满足施工要求.
2.2.2为保证钢桥进场、组拼、存放及施工要求,采用拖拉法进行安装,在左岸进行组拼,钢桥主桁架根据其结构进行预拼,每榀在组拼平台旁预拼成小 单元后直接组装.
2.2.3采用导梁、滑道及全程测量监控的 手段,确保钢梁安装的 稳定性及精度 要求.导梁、滑道均在临时场地制作成型后现场组装,施工过程中利用现有的 测量设备,加大 测量频次保证安装精度 ,从而满足设计要求.
2.2.4两岸施工面使用标准防护栏杆进行封闭,一方面避免闲杂非施工人员、
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车辆进入施工面,保证施工安全,另一方面,可有效减少相邻标段间的 施工干扰.钢梁组拼时制作组合式可移动脚手架平台,其上布置5厘米厚马道板并绑扎牢固,保证高空作业人员安全.组拼完毕后及时清理遗留在钢桥上的 工器具、螺栓、冲钉等,防止拖拉时钢梁上坠物伤人.施工全程加强组织领导,统一指挥,备足工器具设备及材料、人力等资源,出现异常情况及时进行处理.
3、施工组织机构
包括施工总指挥,生产负责人、技术负责人、以及各施工厂队等.
4、施工布置
施工布置遵循既能顺利进行钢桁梁拼装架设,又要保证钢梁拖拉过程中的 安全为原则.
施工道路：利用现有的 施工道路对钢桥施工所用的 材料及设备进行运输. 施工供电：本工程用电主要用于桥梁钢结构安装时所用设备(如：卷扬机、切割设备、焊接设备等)以及施工照明等,利用现有的 供电设施进行供电.
施工供水：本工程用水主要是运输道路的 养护及现场生产生活用水,利用一辆5T洒水车对施工运输道路进行洒水以防止扬尘过大 造成环境破坏以及形成安全隐患.
5、施工准备
5.1 辅助架桥钢结构制作
本项目主要制作2榀临时钢结构栈柱、4榀轨道梁,导梁制作及其他临时钢结构等,均由临时场地制作完成后,拉运至现场安装. 5.2钢桥转场运输
装配式组合钢桁梁由业主提供,目前存放于积石峡水电站,需经公路运输转场至羊曲水电站施工场地,运输距离约460公里,运输工程量204t.转场采用租赁20T大 箱进行运输,现场装车和卸车各配置一台25T汽车吊.然后对变形的 钢桁架进行矫正.
6、施工方案
6.1施工工艺流程
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6.2临时钢结构栈柱
拖拉施工时,由于钢桥跨度 达到84米,拖拉时钢桥和导梁悬臂长度 太大 ,为减小 施工难度 ,保证施工安全,在两岸桥台靠河侧12米处各设置一临时施工栈柱,达到减小 钢梁拖拉施工时悬空跨度 .
钢栈柱基础采用混凝土放大 基础,上、下各布置一层Φ25＠20钢筋网,其上安装Φ377×8钢管,管柱顶部为双肢40号工字钢,管柱间纵横向设双肢20b槽钢支撑,剪刀撑采用∠100*10角钢连接.具体施工布置详见《临时栈柱示意图》(附图一) 6.3导梁
导梁全长50米,梁高分为4.5米 、3米 、1.5 米三种,两片主桁中心距同钢桥主桁中心距5 米.上、下平面设平纵联,横向设横联,主结构用∠100*10制作,总重约50吨.鉴于河面跨距太大 ,利用钢栈柱减小 20米的 前提下仍有60多米的 跨距,为安全起见,导梁长度 将增大 ,从左岸拖拉直接与右岸立柱连接,大 幅度 减小 拖拉过程中钢桁梁主桁由于自重产生的 下挠.
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由于钢桁梁主桁设有预拱度 ,若导梁直接与主桁架相连,导梁将随主桁梁端向下倾,从而下挠太多造成在悬臂状态下上桥台困难,因此,将连接段做成楔形,下侧连接长度 比上侧长约1厘米,使导梁安装后在不考虑自重下挠的 情况下前端上翘约8厘米以利顺利就位.具体上翘度 根据详细计算结果确定导梁连接段制作尺寸.
导梁在EL2615组拼平台形成后现场拼装,拼装后利用拖拉牵引系统向右岸搭接,左岸留出20米左右位置,为钢梁组拼让出空间. 6.4滑道布设
滑道由上滑道、下滑道组成.在钢桥主桁架下弦杆节点处设置四氟乙烯滑块作为上滑道,为防止钢桥拖拉过程中横向偏移,滑块根据下滑道钢轨体型加工为中间凹两侧凸起,且在上滑道上下游翼即钢桥主桁架下弦杆下翼缘板滑块两侧焊接脚手架钢管.下滑道布置在钢桥组拼平台上和钢栈柱之间.组拼平台按照钢桥主桁架间距5米顺钢桥轴线方向铺设钢桥拖拉轨道,轨道悬空段利用3米×1.5米钢结构轨道梁架设,上下游各布置4榀,轨道梁顶部铺设 25厘米×25厘米油枕木,间距50厘米,枕木上方铺设50钢轨作为钢桥拖拉滑道.为减小 拖拉摩阻力,下滑道QU50轨与上滑道四氟乙烯板接触面抛光除锈后涂抹油脂.经此处理后,上下滑道滑动摩擦系数在0.08左右,静摩擦系数在0.1左右. 6.5 拖拉系统
根据钢桥、导梁自重以及钢桥后部约30T压重,拖拉最大 水平力不大 于45T,单侧不大 于25T.由于右岸交通不便利,2台5T慢速牵引卷扬机设置于左岸路面作牵引装置,卷扬机通过岩石锚杆进行加固.右岸设置固定端安装2台4倍定滑轮组,平衡轮1台,动滑轮组使用2台3倍滑轮组固定在桥身主桁架下弦杆.定滑轮组通过预制钢埋件锚定在混凝土桥台..具体施工布置详见《拖拉系统平面布置图》(附图二). 6.6 钢桥安装
钢桁架桥在导梁组拼完毕且向右岸拖拉一定距离后进行组拼,采用边拖拉边组拼的 方式,组拼结束立即申请监理对该单元进行验收.现场配置两台25T汽车吊进行垂直吊装,水平运输采用20T大 箱.钢桥第一标准段组拼完毕后与导梁连接.具体施工布置详见《钢桥拖拉示意图》(附图三、附图四、附图五).
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6.6.1 一般要求
① 钢桥组拼应按施工图进行,组拼前,应按照构件明细表核对进厂的 构件、零件,查验产品出厂合格证及材料的 质量说明书.
② 钢桥杆件在工地安装过程中矫正、制孔、组装和涂刷防腐材料等工序的 施工质量应符合相关规范要求.
③ 钢桥组拼前,应对组拼平台高程、中线等以及桥台跨度 进行复测,误差在允许偏差内方可安装. 6.6.2安装
① 杆件宜采用预先组拼、栓接或焊接,扩大 拼装单元进行安装,对易变形的 构件应进行强度 及稳定性验算,必要时应采取加固措施.
② 杆件组拼前应清除杆件上的 附着物,摩擦面应保持干燥、整洁.应根据外界环境及焊接变形等因素的 影响,采取措施,保证钢梁的 制作拱度 及中心线位置.
③ 拼装用的 冲钉直径(中段圆柱部分)应较孔眼设计直径小 0.2~0.3米米,其长度 应大 于板束厚度 ,冲钉可用35号碳素结构钢制造.
④ 钢桥拼装过程中,每完成一节间应测量其位置、标高和预拱度 ,如不符合要求时应进行校正.
6.6.3 高强度 螺栓连接的 规定
① 由制造厂处理的 钢桥杆件的 摩擦面,安装前应复验所附试件的 抗滑移系数,合格后方可安装,并应符合设计要求.
② 高强度 螺栓的 设计预拉力、施加预拉力应符合下表的 规定.
螺纹规格d 设计预拉力p 施加预拉力pc 米22 190 210 米24 225 250 米27 270 300 米30 355 390 ③ 高强度 螺栓连接副在运输过程中应轻装轻卸,存放时应分类分批存放,不得混淆,并防止受潮生锈,在使用前应进行外观检查并应在同批内配套使用.
④ 施工前,高强度 螺栓连接副应按出厂批号复验扭矩系数,每批号抽验不少于8套,其平均值和标准偏差应符合设计要求.
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⑤ 安装钢梁的 高强度 螺栓的 长度 必须与安装图一致.安装时,高强度 螺栓应顺畅穿入孔内,不得强行敲入,穿入方向应全桥一致.高强度 螺栓不得作为临时安装螺栓.被栓合板束的 表面应垂直螺栓轴线,否则应在螺栓垫圈下加垫斜坡垫板.
⑥ 施拧高强度 螺栓应按一定顺序,从板束刚度 大 、缝隙大 之处开始,对大 面积节点板应由中央向外拧紧,并应在当天终拧完毕.施拧时,不得采用冲击拧紧和间断拧紧.
⑦ 用扭矩法拧紧高强度 螺栓连接副时,初拧、复拧和终拧应在同一工作日内完成.初拧扭矩应由试验确定,一般为的 50%.
⑧ 用扭角法施拧高强度 螺栓可按照现行《铁路钢桥高强螺栓连接施工规定》(TBJ214)的 规定执行.高强度 螺栓施拧采用的 扭矩扳手,在作业前后均应进行校正,其扭矩误差不得大 于适用扭矩值的 ±5%.
⑨ 高强度 螺栓终拧完毕应按下列规定进行质量检查：
a检查应由专职质量检查员进行,检查扭矩扳手必须标定,其扭矩误差不得大 于使用扭矩的 ±3%,且应进行扭矩检查.
b松扣、回扣法检查,先在螺栓和螺母上做标识,然后将螺母退回30o,再用检查扭矩扳手把螺母重新拧至原来位置测定扭矩,该值不小 于规定值的 10%时为合格.
c 对主柿节点及板梁主体及纵、横梁连接处,每栓群以高强螺栓连接副总数的 5%抽检,但不得少于2套,其余每个节点不少于1套进行终拧扭矩检查.
d 每个栓群或节点检查的 螺栓,其不合格者不得超过抽验总数的 20扎如超过此值,则应继续抽验,直至累计总数80%的 合格率为止.然后对久拧者补拧,超过者更换后重新补拧.
6.6.4工地焊缝连接和固定
工地焊缝连接的 技术要求应符合下列规定：
① 钢桥杆件工地焊缝连接应按设计规定的 顺序进行.设计无规定时,纵向宜从跨中向两端,横向宜从中线向两侧对称进行.
② 工地焊接应设立防风设施,遮盖全部焊接处.雨天不得焊接. 6.6.5 钢桥工地涂装应符合设计要求
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防腐蚀涂料应具有良好的 附着性、耐蚀性,并具有出厂合格证和检验资料,工地涂装施工组织设计应满足使用要求.喷涂金属的 表面处理的 最低等级为Sa2.5.喷涂金属系统的 封闭涂层,其底漆应具有良好的 封孔性能. 6.6.6钢桥拖拉
为保证钢桥拖拉过程中钢桥主桁架自身的 稳定性,在钢桥拖拉前需根据实际情况进行结构验算,对主桁架薄弱杆件进行加强处理,补强工作应在钢桥拖拉前完成.钢桥第一标准节组拼完毕且与导梁连接牢靠后进行试拖拉约5米,检查设备状况,设备正常后,进行第二次试拖拉,直至组拼平台留出约13米空间以便第二节钢桥组拼.按照上述方法依次完成钢桥组拼及拖拉,直至钢桥到达右岸桥台下滑道.当导梁到达右岸桥桥台后,根据导梁梁端实际上翘情况,采用拆除上滑道或借助外支撑方式保证导梁与下滑道顺接.每次拖拉结束时,应及时检查钢桥上下游主桁架偏位情况,并采取合理措施进行纠偏.纠偏可采用在钢桥合适位置千斤横向调整进行.
6.6.7落桥
钢桥全部到达右岸桥台后,即进行落桥工作,落桥设备使用8台100吨油动千斤.根据施工布置及钢桥结构,钢桥就位需落桥200厘米左右,分14次进行,每次落低约15厘米.落桥时两端依次落下,亦即左岸端落下15厘米后,再将右岸端落下15厘米,如此循环进行,直至降落至设计高程.
钢桥橡胶支座在最后一次落桥前,油动千斤将钢桥左岸端顶起后拆除钢制板凳,安装左岸端橡胶支座,安装后落桥.再将钢桥右岸端顶起后拆除钢制板凳,安装右岸端橡胶支座,安装后落桥,完成钢桥最终就位.
钢桥落梁就位时,应符合下列规定：
① 钢梁就位前应清理支座垫石,其标高及平面位置应符合设计要求. ② 固定支座与活动支座的 精确位置应按设计图并考虑施工安装温度 、施工误差等确定.
③ 钢梁落梁前后应检查其建筑拱度 和平面尺寸,并做记录,校正支座位置. 6.6.8钢桥验收
钢桥工程的 验收在钢桥全部安装并涂装完成后进行.钢桥安装、涂装的 质量和允许偏差符合现行《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)的 规定.
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6.6.9荷载试验
钢桁架的 检测和评估应根据国家的 标准规范委托有资质的 检测、试验单位进行.荷载试验前将试验大 纲报监理、业主批准后进行,为了 安全,通载时必须按设计要求和规定的 荷载、车速、行车间距和最大 偏心值进行,并严密组织,统一指挥,细微观察,制定安全措施,桥上通过的 荷载应从小 到大 ,直至达到设计荷载为止.
通载试验合格后,即可交付试用.
7、质量保证措施
本工程主要在冬季施工,在低温尤其是在温度 零下进行施工.拟采取以下措施保证施工质量.
①参加负温钢结构施工的 电焊工应经过负温度 焊接工艺培训,考试合格,并取得相应的 合格证.
②负温下使用的 钢材及有关连接材料须附有质量证明书,性能符合设计和产品标准的 要求.
③负温下使用的 焊条外露不得超过2小 时,超过2小 时重新烘焙,焊条烘焙次数不超过3次.
④构件组装时,清除接缝50米米范围内的 铁锈、毛刺、泥土、油污、冰雪等杂物,保持接缝干燥无残留水分.
⑤不合格的 焊缝铲除重焊,按照在负温度 下钢结构焊接工艺的 规定进行施焊.
⑥环境温度 低于0℃时,在涂刷防腐涂料前进行涂刷工艺试验,涂刷时必须将构件表面的 铁锈、油污、毛刺等物清理干净,并保持表面干燥.雪天或构件上有薄冰时不得进行涂刷工作 .
⑦钢结构安装前根据负温条件下的 要求,对其质量进行复验,对制作中漏检及运输堆放时产生变形的 构件,在地面上进行修理矫正.
8、安全保证措施
①由于钢桥自重达到204吨,跨度 84米,且受现场地形限制,钢桥采用拖拉法安装时悬臂长度 太大 ,为减小 拖拉时悬空跨度 ,在左、右岸桥台靠河侧12米处各设置一混凝土钢栈柱,减小 钢桥悬臂长度 ,保证施工安全.
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②对两岸施工面使用标准防护栏杆进行封闭,一方面避免闲杂非施工人员、车辆进入施工面,保证施工安全,另一方面,可有效减少相邻标段间的 施工干扰.
③钢梁组拼时制作组合式可移动脚手架平台,其上布置5厘米厚马道板并绑扎牢固,保证高空作业人员安全.组拼完毕后及时清理遗留在钢桥上的 工器具、螺栓、冲钉等,防止拖拉时钢梁上坠物伤人.
④上滑道四氟乙烯滑块采用螺栓和型钢与主桁架下弦杆固定可靠,滑块与下弦杆翼缘板接触面需接触紧密并采取一定防滑措施,防止钢桥拖拉过程中滑块脱落造成钢桥横向失稳.
⑤钢桥在拖拉过程中右岸设置监测组全程对钢桥位移进行监测,若钢桥横向偏差超过1厘米及时进行纠偏,纠偏通过卷扬机同步或在钢桥主桁架合适位置焊接钢支架使用千斤纠偏.
⑤钢桥拖拉行进全程仔细监测钢桁梁及临时栈柱等结构发出的 各种声音,发现异常及时反馈指挥组分析处理影响后方可继续.拖拉全程钢桁梁两侧不得站人,闲杂人员不得进入施工范围内,钢桁梁上部不得站人.
⑦钢桁梁拖拉必须经过二次试拖拉过程,第一次检查拖拉设备状况,第二次检查钢桁梁拖拉时最不利工况时的 挠度 等受力状况.
⑧施工全程加强组织领导,统一指挥,备足工器具设备及材料、人力等资源,一旦出现异常情况及时进行处理.
9、环保措施
9.1环境管理因素
根据板场施工的 特点,本项目有可能出现的 主要环境管理因素有：噪声排放、运输遗撒、固体废弃物排放、生活污水排放、扬尘等隐患. 9.2环境管理措施
(1)为降低施工现场及运输过程中扬尘发生的 污染,对施工现场及运输道路进行碾压、洒水等防护措施.
(2)施工现场建筑垃圾设专门的 垃圾分类堆放区,建筑和生活垃圾分开同时根据垃圾数量随时清运出施工现场,运垃圾的 专用车每次装完后,用布盖好,避免在运输过程中遗撒.
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(3)根据环保噪声标准(分贝)日夜要求的 不同,合理协调安排施工分项的 施工时间,将容易产生噪声污染的 分项安排在白天施工.夜间施工的 项目,严格控制产生过大 声响.手持电动工具或切割器具等产生噪声较大 的 工具,应尽量在封闭的 区域内使用,并使临界噪声达标.
(4) 严格控制污水的 排放,生活污水需通过现场设制的 沉淀池处理,不得随意排放.
10、人员及资源配置情况
10.1主要设备投入情况
设备名称 吊车 吊车 汽车 卷扬机 卷扬机 滑车 电焊机 电动扳手 油动千斤 水准仪 全站仪 10.2主要人员配置
序号 1 2 3 4 5 6
型号或规格 25T 8T 20T 5T 10T 国产 ZX-400 远东 QW100 AT-G TC2003 数量 2 1 2 2 1 6 10 10 8 1 1 备注 工种 管理人员 安装工 起重工 电焊工 电工 冷做工 1
数量 6 14 8 12 4 12 备注
序号 7 8 9
工种 司机 普工 合计 数量 4 30 90 备注 1
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