钢桁架施工组织设计.docx
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钢桁架施工组织设计
5.重难点工程的施工方案、方法及措施
主塔墩施工、索塔施工,钢桁梁加工、钢桁梁整节间拼装,斜拉索加工、安装,是本桥施工中的重难点。
5.2.桥梁工程
5.2.3.钢桁梁斜拉桥施工
5.2.3.1.概况
(1)北江大桥主桥概况
主桥斜拉桥方案立面布置图(单位:
m)
北江大桥起讫里程DK779+078.33~DK790+544.18,长11465.85m。
主桥采用(69+92+230+92+69)m钢桁梁斜拉桥结构,桥上为四线铁路,中间两线为快速客车通道,两侧两线为火车及相对较低速度客车通道,四线线间距(6.3+4.6+6.3)m。
两主塔承台面以上高度105m,其中钢桁梁下弦以上高度76m,流线型、门式结构。
钢桁梁采用四片主桁截面相同,桁间距(6.3+10.9+6.3)m。
主桁桁高16m,采用有竖杆三角形桁式,节间长度11.5m,主跨20个节间,桥塔至辅助墩9个节间,辅助墩至边墩6个节间。
每片桁上、下弦杆采用箱形截面,四边均设置加劲肋,杆件内宽800mm,上弦内高800mm,板厚16~36mm,下弦内高1200mm,板厚16~48mm;腹杆大多采用小时型截面,与节点采用插入式连接,少数腹杆采用箱型截面,与节点采用四面连接。
拉索体系采用平行钢丝、冷铸锚斜拉索。
基础体系采用低桩整体式承台、大直径钻孔桩基础。
5.2.3.2.施工组织
针对北江大桥主要为国内铁路新型桥梁-钢桁梁斜拉桥的工程特点,为按时保质保量地完成本工程的施工任务。
我公司将组织多个作业面进行施工组织,以缩短施工工期。
在考虑各种施工不利因素影响的前提下,安排及相应的资源配备。
⑴按照“统一部署、分段实施、科学管理、总体协调、有序推进”的原则组织施工。
由公司组建项目经理部,人员在全公司范围内择优选拔,实施“项目法”管理。
⑵贯彻ISO9001:
2000质量管理、ISO14001环境管理、GB/T28001:
2001职业健康安全管理三个标准的管理体系文件,实施标准化管理,确保完工工程合格品率100%,优良品率95%以上。
⑶在考虑各种施工不利因素影响的前提下,按照倒排工期法进行工期安排及相应的资源配备。
结合本工程施工需要,我公司拟采用调配、租赁和购置大型水上施工船舶、设备的方式配备足够的水上施工设备,同时成立船务中心对所有进场船舶设备进行统一管理、统一协调使用。
项目经理部设置
项目经理部管理层设八部一室,即生产机械部、工程技术部、质检部、财务部、合约部、安全部、物资部、船机部、经理部办公室,部室以下设操作层。
组织机构框图如下:
5.2.3.2.1.施工队伍安排及劳动力组织
⑴设备动员周期
⑴设备动员周期
a、设备根据施工进度分批分期进场,并根据实际情况随时增加,第一批施工先期使用的机械设备,在正式开工前半个月内进驻现场,施工机械设备主要从我公司各工程项目调入,水上设备主要为自有,不足部分新购。
首批设备有测量试验仪器、起重船、驳船、运输船等设备。
b、根据工程进展需要,施工设备均提前半个月进场,物资、机械、水上施工船舶、发电机、卷扬机、各种型钢、板材等满足不同阶段施工需要。
⑵人员动员周期
a、若我公司中标,我们将利用三天时间进行施工总动员,明确工期目标、质量目标;强化工期、质量意识和安全环保意识;强调本合同段高起点、高标准建设的具体要求;做好前期技术准备工作及设备调遣准备工作。
b、项目先遣人员约85人将在接到中标通知书后一个星期内陆续到场,进场后立即进行首级控制网复测和施工控制网加密及临时结构加工准备等工作,并联系购买材料等为临时工程和主体工程的顺利展开创造良好条件,同时处理好与当地政府的关系。
之后主要施工人员按照施工进度分批进场并展开工作面。
c、施工动员将逐级进行,普及全体参建职工,确保参建人员以饱满的热情和高昂的士气,按期、优质、安全、低耗地完成各项施工任务。
⑶人力资源计划
根据施工总进度计划的安排,施工现场建桥高峰期投入劳动力约675人劳动力计划表。
劳动力使用计划表
月
经理部
索塔作业队1
索塔作业队2
钢桁梁运输队
钢梁安装队1
钢梁安装队2
钢构件加工厂
合计
1
35
30
85
2
45
50
50
60
205
3
45
50
50
60
86
4
45
50
50
60
205
5
45
50
50
60
87
6
45
50
50
60
205
7
45
50
50
60
88
8
45
50
50
40
60
60
60
365
9
45
60
60
60
60
89
10
45
60
60
60
60
285
11
45
60
60
60
60
90
12
45
60
60
60
60
285
13
45
60
60
60
60
91
14
45
30
20
20
60
175
5.2.3.2.2.材料运输
钢桁梁在工厂制造、公路运抵工地预拼场,通过预拼检查制造精度、杆件发运顺序是否符合要求,并按桥位拼装单元分拆,整节段船运送到上桥处。
5.2.3.2.3.施工设备及仪器配备
主要施工机械汇总
序号
名称与规格
单位
数量
简要要施工说明
1
GMK-20吊机
台
1
导向船.墩旁吊及码头吊用
2
履带吊机15t
台
1
钢结构车间及场地内倒运用
3
龙门吊饥20-40t
台
7
墩上钻孔应施工及正桥梁体施工
4
40t轮胎吊机
台
1
场内装部作业
5
25t轮胎吊机
台
4
斜拉桥施工
6
20-35t汽车吊机
台
4
场内倒运及滩地墩台
7
8-16t汽车吊饥
台
2
场内倒运及滩地墩台施工
8
塔吊80-145t
台
6
索塔施工用
9
培吊290HCI6WH
台
2
墩塔及斜拉桥施工
10
施工电梯21/120m
台
2
墩主塔施工使用
11
牵引车95-160HP
辆
4
重码头专用线倒运器材及混凝土输送
12
载重汽车4-10t
辆
19
工地运输及倒运器材
13
挖掘机0.7m3
台
1
墩台土方施工用
14
装载饥1.5m3
辆
4
砂石料袋运及工地倒运器材
15
岸上混凝土工厂2x8OOL
座
2
混凝土拌制
16
水上混凝土工厂筋2X750L
座
3
混凝土拌制
17
混凝土输送泵
台
4
墩身及梁体混凝土泵送
18
钢筋压接器YJ650
台
4
钢筋对接用
19
穿束机
台
2
梁体钢绞线穿索用
20
发电机120-200kW
台
2
备用电源.起、抛锚用
21
变电站500-1OOOkVA
座
4
施工用电及水上用电
22
锅炉0.5-0.7m3/kg
台
6
斜拉桥梁段混凝土蒸汽养护
23
布料抨
套
12
混凝土泵送出口处较大范围布料用
24
电动卷扬机5t
台
50
现场各类起重作业
25
26
千斤顶YD500
台
24
顶梁及测反力
27
千斤顶YCT300
台
16
牵索挂篮配套用
28
千斤顶YC60-200
台
22
轧丝铺张拉及反力测量
29
千斤顶YC30-1000
台
16
牵索配套用
30
千斤顶YC120-200
台
22
抗风索徽头铺张拉
31
千斤顶YC75-1000
台
48
牵索挂篮配套用
32
千斤顶YC0200-180
台
40
斜拉索牵引张拉
33
千斤顶YCW250-1200
台
12
预应力筋张拉
34
张拉千斤顶YC0200
台
16
斜拉索张拉用
35
张拉千斤顶LS600W
台
30
斜拉索张拉用,需用24台.6台备用
36
张拉千斤顶1'285-250
台
10
F式描张拉
37
压力传感器600t
台
2
调式千斤顶
38
压力传感器100-300t
台
22
前吊杆自动测力报警系统及调式千斤顶
39
续索微词张拉仪0-220t
台
4
调整索力
40
缆索微词张拉仪0–360t
台
4
调整索力
41
电动汹泵ZB4-500L
台
70
千斤顶的压力泊泵
42
电动汹泵ZBlO/320-4/800L
10
千斤顶的压力泊源
43
电动汹泵ZB1O-600
台
4
千斤顶的压力油泵
44
拖轮370-578hp
艘
4
水上施工拖运船只等作业
45
吊船30-50t
艘
4
水上起吊作业
46
吊船15t
艘
1
施工及起重码头接长后使用
47
工作船
艘
3
48
铁驳800-1000t
艘
10
导向船拼装混凝土工厂船及撑帮船等
49
铁驳400-600t
艘
10
前后定位,交通、砂石、起重码头靠帮等
50
铁驳100-350t
艘
11
上运送器材等杂用
51
自卸砂石驳300t
艘
4
运输及自卸砂石
52
潜水船包括1m3/min风机及减压
艘
1
潜水作业
53
中-60浮箱2mx3mx6m
艘
60
水上施工、盛水压量等
54
万能杆件
t
5000
墩台施工、大型设施
55
军用梁
孔
2
墩台施工、大型设施、栈桥桥
56
拆装梁
孔
18
墩台施工、大型设施、校桥
本桥主要施工机具设备
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
塔式吊机
290HC-16(WH)
台
2
2
电梯
SCD2000/200J
台
2
3
轮胎吊机
25t
台
4
4
混凝土泵机
BP2000,HBT50
台
6
5
载重汽车
8t
台
2
6
液压千斤顶
LS600-W
台
30
7
千斤顶及液压器
YCD-200
台
16
8
电动卷扬机
5T单筒
台
12
9
千斤顶
YC25W-100
台
8
10
电焊机
台
14
11
蒸汽锅炉
WWG0.5-0.9
台
4
12
悬拼吊机
DJ350
台
6
5.2.3桥涵工程
5.2.3.3.1.各项进度指标计算
施工准备,包括临时设施建设等,需时30天
钢构件及模板加工:
由钢构加工厂决定,控制时间为主塔施工完毕时间。
主塔施工:
主塔按0.75m/天,总施工天数150天
钢桁梁架设:
3天/节;
5.2.3.3.2.工期安排
本斜拉桥施工计划工期为:
2010年7月1日~2011年8月28日,历时14个月。
(1)主要分项工程施工顺序及工期
1)索塔及斜拉索:
①索塔采用爬模按下塔柱、塔梁固结区、中塔柱、上塔柱、塔冠逐步施工,并同时安装斜拉索,索塔施工完毕后才张拉斜拉索。
.计划2010年7月1日~2010年7月31日;合计210天
②斜拉索安装计划工期为当索塔施工到相应索孔位置即进行挂索。
索塔施工计划2010年8月1日~2010年2月20日;挂索2010年12月1日~2011年2月28日
2)钢桁梁吊装:
先搭设临时托架,施工索塔区段非整节段拼装,采用双塔平行施工的方式,施工完毕后,在采用四台吊机同时整节段对称悬吊施工,在整体吊装的同时进行边跨安装。
最后合龙。
①托架搭设及边支架搭设:
计划20天;计划2011年3月1日~2011年3月20日;
②钢桁梁吊装:
计划3天/每节,需时144,计划2011年3月21~2011年8月1日;
③合龙段施工及体系转换计划经6天;2011年8月2日~2011年8月7日
合计:
170天
3)桥面系附属工程:
计划20天。
2011年8月8日~2011年8月28日
5.2.3.3.3.进度计划横道图
斜拉桥工程施工进度横道图
序号
项目
2010
2011年
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
1
施工准备(包括栈桥)
2
钢构件加工
3
索塔及挂索施工
4
钢桁梁吊装
5
桥面系及附属工程
5.2.3.4.施工顺序
施工准备(包括场地建设、模板加工等)→索塔及挂索施工→托架及支架施工→钢桁梁吊装→合龙桥面系及附属工程施工→索力测量校核→补偿张拉→锚固斜拉索。
5.2.3.5.施工方案
(1)主要施工方案
塔柱采用液压爬模、分段浇注,每个主塔约分30次施工。
为保证钢筋和模板精确定位,塔柱内设置型钢劲性骨架;中、下塔柱施工时,上下游塔柱之间设置拉压横支撑,采用大型钢或钢管制作,必要时设置竖向钢支撑,以减少拉压横支撑自由长度;上塔柱合龙段施工时,模板只能支撑在上下有塔柱上,不得支撑在竖向钢支撑上;上下游塔柱旁各设置一台高塔吊,配合施工,其中一台必须能满足上塔柱钢锚箱或钢锚梁吊装要求。
辅助墩与河堤间设置栈桥,作为施工通道,钻孔桩及承台施工类似主塔墩。
钢桁梁在工厂制造、运抵工地预拼场,通过预拼检查制造精度、杆件发运顺序是否符合要求,并按桥位拼装单元分拆,运送到上桥处。
主塔处0#块几个节间钢桁梁在墩旁托架上拼装,安装斜拉索,然后悬臂拼装、斜拉索安装交替进行,边跨合龙后,主跨继续悬臂拼装至合龙;主塔处设置三向限位装置,保证钢桁梁悬臂拼装安全;边墩与辅助墩间钢桁梁采用满堂支架法拼装,边跨合龙点设置在辅助墩与主塔之间;主跨合龙后进行体系转换,上二衡,再次调整索力及主梁线形。
(2)主要施工设备
①混凝土工厂200m3/小时2座
②起重船1艘
③塔柱施工液压爬模4套
④)高塔吊4台
⑤钢桁梁预拼场/下河码头1处/1处
⑥钢桁梁拼装吊机6台
其它施工机械详细见5.2.3.2.3.施工设备及仪器配备。
5.2.3.6.施工方法
一、索塔施工组织设计方案
(一)工程概况
桥塔采用下端内收的A字形塔,C50钢筋混凝土结构,总高105m,其中桥面以上76m,约为中跨的1/3。
桥塔纵向宽度7.5m,在根部15m范围内逐步渐变为12.5m,横向在桥面位置外宽最大达36.6m,承台处30.0m,两塔柱横向宽度4.0m,壁厚纵向1.8m,横向1.2m。
(二)施工内容及技术要求
索塔施工由下往上总共分为4个部分:
塔柱变截面区段、系梁区段、塔柱等截面区段、索塔上部斜拉索区段。
索塔施工的关键主要是塔柱线型控制、各断面位置、倾斜度、外观质量和上塔柱斜拉索区施工等。
系梁和塔柱的预应力锚固区内钢筋施工时不能随意截断,而应按设计图纸要求进行必要的调整,以满足与预应力锚固体系的合理布置。
施工中要求塔柱的倾斜度在设计斜度的基础上,误差不得大于塔高的1/3000,且不大于30mm;轴线偏位允许偏差±10mm;塔顶高程允许偏差±10mm;断面尺寸允许偏差±20mm,并且要求其外观线条顺直,表面光洁和色泽一致。
索塔施工过程中,应严格按设计要求埋设预埋件等。
(三)施工方案
根据索塔结构及功能要求,采用不同模板分区段逐节进行模板组装、钢筋绑扎、劲性骨架、斜拉索道安装及混凝土灌注等项作业施工。
1施工准备
(1)塔吊
为了满足施工要求及根据实际施工情况,在索塔下游侧的塔柱边上安装150T.M塔吊一台,以方便塔柱施工使用,用扶墙加强连接。
(2)电梯
索塔施工需要,在北塔上下游两侧各安装1台电梯,方便工人上下。
电梯布置图见附图。
(3)混凝土运输
塔柱混凝土的运输,由拌和站混凝土输送泵来完成,混凝土泵管沿顺桥向塔柱一侧铺设,上下游塔柱各铺设一道泵管。
用U型卡固定在塔柱上,并间隔一定距离用钢丝绳吊挂于塔柱的原模板对拉螺栓上。
输送管的直径为125mm,随塔身上升而上升,工作面上采用水平管外接软管布料。
(4)施工用水
用两台高压水泵供水,布置在塔底,设供水水箱。
水管沿施工电梯附墙架敷设,与附墙架一起上升。
(5)供电系统
在承台上设一个低压配电箱,专门对塔吊、施工电梯、施工用的电悍机、电动葫芦、混凝土振动器等动力设备供电。
2索塔区段划分、模板种类及施工方案
(1)承台顶计起塔柱高15m区段采用变截面模板配设钢管脚手架进行施工。
1)该区段顺桥向外模板为收坡模板,收坡尺寸变量为12.5~7.5m,即承台顶位为12.5m,塔柱高15m位置为7.5m,模板分4节配制,每节模板高均为3.75m。
2)该区段横桥向外模板按2节配制,模板宽4m,高3.75m。
3)该区段顺桥向内模板为收坡模板,收坡尺寸变量为8.9~3.9m,即承台顶位为8.9m,塔柱高15m位置为3.9m,模板分4节配制,每节模板高均为3.75m。
4)该区段横桥向内模板按2节配制,每节模板高3.75m,模板宽(组合尺寸)为1.6m。
5)施工时,内外模板设置拉杆。
塔柱周边设置钢管脚手架,同时兼顾系梁施工需要。
(2)系梁部位采用特制模板,设置梁式支架进行施工
1)该区段施工高度15m计起至系梁上圆角顶,计高15.3m。
2)模板种类为外模板、内模板及底模板。
外模板又分为平面模板和曲面模板两种。
①模板尺寸及布置见附图一、附图二。
②曲面模板
下圆曲面模板(R=8m)分4块组合成型,模板宽7.5m,采用拱式支撑。
上圆曲面模板(R=3)分2组合成型,模板宽7.5m,与下节模板栓接,与内模板设置拉杆。
③内模板
每节高度与相对应外模板相同,纵向组合尺寸为3.9m,横向组合尺寸为1.6m。
④系梁模板
平面模板组合宽度7.5m,组合长度10.7m,两侧模板各8块,均高3.5m,两端(顺桥向)模板高均为3.5m,组合长度7.5m。
3)梁式支架结构组成
由牛腿支架、垫梁、贝雷梁、碗扣式钢管脚手架组成。
并由下至上进行组装。
碗扣支架上下端设置工字钢横梁,下横梁支承碗口支撑立杆,上横梁支承系梁底模板并兼作作业平台使用。
4)系梁施工前各项工作,按以下顺序进行:
①塔柱施工到15m高时,应在该节模板内(靠索塔中心侧)提前埋设好预埋件。
②完成混凝土灌注并达到设计强度后,拆除预埋件一侧外模板及全部内模板。
③焊接安装牛腿支架。
④按顺序依次安装:
垫梁
贝雷梁
碗扣支架上、下横梁
下圆模板支撑拱架、曲面模板及相邻一节内外模板
绑扎钢筋及塔柱内其它钢构件。
⑤灌注混凝土,计灌塔柱高度达18m。
⑥续拼上节模板,并完成相关作业施工后,灌注混凝土,至塔柱计灌高度达21m。
⑦同上,混凝土灌注高度至系梁底。
⑧系梁两端底部塔柱位置空心封顶施工,详见附图三。
当塔柱混凝土灌高至系梁底部标高时,此节模板内混凝土即将灌满时,应及时安放预埋木盒,混凝土初凝后,及时拆除木盒,安放过梁(两端砂浆填实磨平)及封底模板。
5)系梁施工
先安设底模板,后安装其它模板,再完成其它相关作业项目后即可灌注混凝土。
此后续拼上节内外模板及上圆曲面模板并完成其它相关作业项目后,即可灌注混凝土。
至此系梁部位区段施工告一段落。
(3)索塔塔柱等截面区段采用非自升式爬升模板进行施工
1)该区段施工高度从系梁上圆曲面模板顶计起,累计50.56m。
2)内、外模板均按2节配制,每节模板高均为3.16m,外模板顺桥向组合长度7.5m,横桥向长度4m,内模板顺桥向组合长度3.9m,横桥向组合宽度1.6m。
外模板焊制作业平台支架,内模板之间搭设轻型作业平台,内外模板间设置拉杆支撑。
3)施工时,模板组装拆除用塔吊,逐节完成组装及相关施工作业项目后,逐节灌注混凝土。
4)塔柱模板
绑扎钢筋(含拼装劲性骨架)→爬升爬架→爬升并拼装模板→浇筑砼。
①、爬升模板
爬升模板时,首先在爬架的葫芦挂钩上挂好葫芦。
将刚浇砼的施工段上一块模板留作基准,将葫芦的挂钩钩在下一块模板穿好钢丝绳的挂点上,即可开始爬升模板。
当模板爬升到预定的位置以后,即可安装到基准模板上,然后进行拼装、调位和校正。
②、塔柱模板的稳定支撑:
由于塔柱是倾斜的,因此塔柱模板的稳定支撑是关键,采用以下几个办法,便可保证在各种荷载作用下模板是稳定的。
A、每一施工段塔柱模板的底部,都用对接螺栓与上一施工段的一块基准模板相连接,并借此通过基准模板将模板的荷载传到下一段已浇好的砼柱上,
B、模板的横向支撑采用二种方法:
第一、内外模板之间用对拉螺栓进行连接,形成一个整体。
第二、将部分对拉螺栓与劲性钢骨架焊接在一起,通过劲性骨架将模板的荷载传到下一段已浇好的砼柱上。
③、模板的脱模及调位装置
模板脱模时,先将所有对拉螺栓拆开,在四角平行向外拉动模板,这样便可使模板平稳的脱模并拉出相当距离,以便爬升。
5)爬架施工
①、爬架结构
爬架的作用是用来爬升模板,并兼作脚手架平台的作用。
顺桥向面爬架由两组同样的爬架组合成一个整体(有一个附墙架即为一组),爬升时整体爬升。
横桥向面爬架由于其外形尺寸不随爬升高度而变化,因此,采用四组尺寸固定的爬架组成,每一面用一组,爬升时整体爬升。
每一组爬架由附墙架、主爬架、固定脚手架平台、活动脚手架、爬梯等组成。
②、爬架的安装
外爬架的安装方法是:
先用塔吊将附墙架吊装固定在原模板的对拉螺栓上,然后一节一节装主爬架,每一组爬架组装好后,再完成爬架与爬架之间的连接,形成一个整体。
爬架安装好以后,即可挂安全网等安全设施。
爬架的稳定支撑分两部分:
第一是爬架固定时的稳定支撑;第二是爬架爬升时的稳定支撑。
爬架固定时的稳定支撑分三步进行:
底部的附墙架用专用螺栓与原模板的对拉螺栓“H”形螺母固定在下部已浇筑好的混凝土柱上;横向各爬架全部连装在一起,形成一个整体,互相支撑;通过装在爬架上的滑轨,挂在固定的基准摸板上的滚轮上。
爬架爬升时的稳定:
利用爬架之间的两边的滑轨形成活动的防倾装置;爬架里面的滑动轮固定在己浇混凝土的模板上,与爬架正面连结,形成活动的防倾装置;爬架上部布置二只手拉葫芦作为防倾支点。
③、爬升爬架
爬升爬架时,首先将葫芦挂在安装在大模板侧面的特制吊点上,然后放下葫芦吊钩,在爬架预定的重心处穿好钢丝绳,挂上吊钩,即可爬升爬架。
由于爬架尺寸及自重都较大,故每一组爬架都用二只葫芦进行爬升,并加设保险葫芦。
为了保证爬架在爬升过程中不向任何一个方向倾斜,始终保持垂直、平衡,稳定爬升,在爬架与爬架之间设有限位轨道和滑轮,并且在爬架附墙架从对拉螺栓上脱开后,即由丝杠调整的滑轮与墙面相贴,这样爬架在爬升时,在任何一个方向都不会歪斜了。
6)劲性骨架制作
劲性骨架必须根据塔身倾斜角度进行施工设计,重点在抗倾覆施工设计,以保证模板轮廓测点、混凝土初凝前的侧向分力及钢筋的定位满足要求。
劲性骨架由现场分体制作,分体安装,合成
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- 桁架 施工组织设计
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