大连海滨路钢管拱桥施工组织设计.doc

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1、表5.6 施工方案目录1工程概述2缆索吊机方案3钢管拱加工制造及预拼4基础及墩台施工5箱梁支架方案6箱梁施工7钢管拱安装支架8钢管拱肋安装9钢管拱砼施工10吊杆安装11桥面铺装及附属工程12施工进度计划及工期保证措施13.质量、安全保证体系 附表1：主要工程数量表 附表2：拟投入本合同的主要机械设备表 附表3：拟投入本合同的主要材料试验、测量仪器表施工组织设计一工程概述本工程位于某某开发区滨海路，施工起始里程为K3+423.91终点里程为K3+693.91，全长270m，主桥结构形式为单索面异形钢管砼拱桥,长180m。1、设计技术标准及参数(1)设计荷载车辆荷载：汽20，挂100；人群荷载：4

2、.0KN/m2。(2)桥宽布置横断面布置为：2.5m(栏杆+人行道)+6.0m(车行道)+1.5m(分隔带)+6.0m(车行道)+2.5m(栏杆+人行道)=18.5m(3)桥面坡度桥梁中心道路竖曲线半径R=5000m，两侧接0.3%纵坡。(4)桥面横坡车行道部分1.5%双向坡，人行道部分1.0%反向坡。(5)结构抗震基本地震烈度为六度，按七度设防。(6)工程地质桥位在钻探深度内所揭示的土层，自上至下可分为如下4层：层：素填土。黄褐色，稍湿，主要成份为山坡冲积物。厚度0.41.50m，层底标高11.518.40m。层：碎石。黄褐色，稍湿，稍密，碎石主要成份为石英岩，粒径5080mm，含量60%左

3、右，粉质粘土充填。层厚1.12.0m，层底标高11.6515.70m。层：强风化石英岩。灰白色，组织结构大部分破坏，矿物成份显著变化，节理裂隙发育，岩芯呈角砾状。层厚2.904.90m，层底标高8.4513.40m，分布整个场地。层：中风化石英岩。灰白色，组织结构部分破坏，节理裂隙发育，岩芯呈短柱状，夹薄层板岩。揭露层厚5.806.40m，层顶标高8.4513.40m，分布整个场地。2、主要材料 预应力箱梁采用C50砼；钢拱肋内填充C40微膨胀砼；拱座、墩身、台帽、以及人行道板均采用C30砼；铺装找平层采用FC30纤维砼；挖孔桩采用C25砼。拱肋钢材采用Q345c，技术参数应满足相关规定。预应

4、力钢束为ASTM416-87a标准270 K级钢绞线，公称直径15.24mm，抗拉极限强度1860Mpa；斜撑内预应力粗钢筋采用冷拉四级圆钢，抗拉极限强度750 Mpa。吊索7采用的镀锌钢丝，抗拉极限强度1670 Mpa。3、桥型及构造(1)上部结构主桥结构形式采用单索面异形钢管砼拱桥，上部结构由主梁、拱肋、吊索组成。主梁采用预应力砼箱梁。箱梁横桥向为单箱单室断面，梁高为3.0m。箱梁顶板厚度 为25cm；底板厚度为22cm；斜腹板厚度 为20cm。箱梁挑臂长度为3.5m。底板宽度为6m。箱梁每隔4m(局部区域为3m)设有斜撑，在吊索锚固处均设有加强型斜撑，斜撑中布置预应力粗钢筋。梁端部和桥墩

5、处设有横隔梁，厚度均为1.5m。拱肋中段采用圆端型钢管砼，肋高1.5m，肋宽3.2m，拱轴线为抛物线。拱肋两端为人字形，拱轴线为直线，采用直径为2m的圆型钢管砼。吊索采用7镀锌钢丝束，外色PE防护，冷铸墩头锚具。吊索间距：拱端为6.4m，梁端为8m，共有15根。(2)下部结构全桥共有四个拱座，每个拱座基础采用1根2.5m的挖孔桩，桩尖进入第层。拱座往桥台侧设有撑杆，以平衡拱肋纵桥向水平推力。撑板采用砼实心断面，尺寸为2.5m 2.5m。每侧两个拱座之间用预应力砼横向拉杆连接，以抵抗拱肋横桥向水平推力。拉杆长近35m ，下部采用两根1.2m挖孔桩支承，以支承拉杆的自重，桩尖进入第层。拉杆采用1.

6、6m1.2m实心断面。桥墩基础采用1.5m的挖孔桩，桩尖进入第层。桥台采用盖梁式桥台，基础采用4根1.5m的挖孔桩，桩尖进入第层；台帽采用钢筋砼结构。二缆索吊机方案根据大桥的结构形式(钢管拱)和实际地形，采用缆索吊机进行钢管拱肋的吊装施工是比较适合的。缆索吊机塔架位置设置在两桥台外侧，本项工程配置一套缆索吊机，缆索吊机布置见立面示意图。缆索起重机为满足钢管拱的中段及两端人字形拱肋安装，设计为分离式、可移40T缆索起重机，缆索起重机设4台跑车，共计4个吊点，主索及索鞍在塔架顶可以进行横移。(1)各类索的规格及安全系数，见表1。名称主索牵引索起重索缆风索钢丝绳直径/mm47.52619.528破断

7、力/KN1401.4417.9234.7安全系数3.04.05.0(2)主要设计参数缆索起重机跨度L=225m，承重主索最大垂度fmax=L/15；集中荷载Q=400KN(包括吊重)；主索两组，每组2根47.5钢丝绳；塔架用万能杆件拼组,塔架高60m，后锚：采用挖孔钢筋砼桩式锚，距塔架6080m；动力设施：4台10t和2台5t卷扬机跑车，索鞍及主索锚固装置由工厂加工 。(3)塔架，万能杆拼组，塔架高60m、宽20m，塔架每侧立柱为22m截面，大梁为26m，每座塔架在立柱间设两道22m中间横梁，塔架底部插入砼基础槽内保持适当间隙，立柱底部铺设钢板使砼受力均匀，在塔顶设压塔索及缆风索以控制塔顶位移

8、。(4)缆索起重机的安装跑车、支索器安装在左岸。首先牵引细钢丝绳过河，主索靠工作索来回牵引就位。在左岸塔架前面进行跑车、支索器的安装，接着起重索和牵引索就位，最后同步起升主索，调整主索的垂度和相对平度，完成缆索起重机的安装就位。三钢管拱肋加工制造及预拼该桥主跨为160m中承式单索面异形钢管砼拱桥，主拱为单肋式，矢高36.286m，拱肋中段采用园端型钢管砼，肋高1.5m，肋宽3.2m，拱轴线为抛物线。拱肋两端为人字型，拱轴线为直线，采用直径为2m的圆型钢管砼。全桥钢管(包括附件)总重为358t。1、钢管拱工厂加工制作钢管拱的加工制作和现场安装质量直接决定着桥梁的功能和使用寿命。因此，应选择有资质

9、、有能力、有经验和有条件的生产厂家在工厂内加工制作。当工厂内拼装场地和运输条件受到限制时，也可以选择工厂加工与现场预拼相结合的办法。(1)选材钢材质量是钢管质量的基础。本桥设计采用Q345c钢材，其机械性能和化学成份指标应符合相关的标准。钢材必须选择经业主同意的优质材料，进场时，由监理工程师和施工单位负责人对每批进场的钢材作质量检查，验证出厂合格证书和材质试验报告单。其它焊接加工材料应满足设计及相关的技术标准和要求。(2)钢管卷制根据施工图设计线形、座标表、预拱度表等文件资料，在工厂内预拼台座上将钢管拱(包括拱管、缀板等)以11比例放出施工大样，量取各构件的设计下料尺寸，并对部分单元构件制作纸

10、样。然后对拱管设计基本管节进行卷制。圆形管节必须是整块钢板沿钢板压延方向卷制而成，采用半自动氧割机下料、滚床卷板机卷制。卷制前，应根据设计和规范要求将与钢管纵缝和环缝相对应的板边分别开好坡口，采用纵向氧吹双面坡口。纵缝在设置的专用夹具上分3次焊接。成形的钢管，要采用纠圆机整体校圆。在无应力状态下管口椭圆度控制在3mm误差以内。圆端形拱肋管节亦对圆端部分进卷压，然后进行焊接。(3)焊接焊接施工以设计及相关规范规定为标准。焊缝均按设计要求全部做超声波探伤检查和X射线抽样检查(抽样率大于5%)。焊缝质量应达到一级质量标准的要求。焊接施工前，必须做焊接工艺试验评定。通过试验评定，确定各钢材焊接所需合理

11、的焊条、焊剂、电流、电压、焊接方式及速度和焊缝的层数、平焊、立焊、仰焊的运条手法等，确定温度影响对构件几何尺寸及变形形态的影响程度，制定合理的焊接工艺与工艺规程，指导实际生产。圆形基本管节制作时，在卷制成管后先用手工电焊打底，再用自动电焊机对管内外自动焊接。纵缝略高于母材12mm。制作拱肋安装节段时，在加工胎架上先进行平面放置组装。胎架在竖直面内按施工拱轴线起拱。胎架长度应大于两个管节长度，用于钢管对接及缀板的组装焊接。钢管对接时，纵缝布置相互错开，环缝分布与管轴线严格垂直。环缝采用人工电焊打底，自动电焊成形。焊缝经检验合格后才进行缀板焊接。在施工缀板之前，须先将缀板安装到位并手工电焊打底和定

12、位。焊接过程中应注意胎架及构件自身的临时刚性定位和对称交错施焊，防止结构变形，减少初应力影响。圆端形管节的焊接要求与圆形管节焊接要求基本相同。(4)防腐处理由于本桥地处沿海地带，对钢结构有较高的防腐要求，按设计要求须在工厂内和施工工地分别进行防腐处理。在工厂内先对钢管进行表面处理，采用喷丸除锈，露出金属本色，达到Sa2级的标准。喷丸除锈后，进行第一层底漆涂层，采用702环氧富锌(双组分)底漆(灰色)，油膜厚度为40m。第二层底漆涂层所采用的材料及厚度与第一层相同，第三层采用842云铁环氧底漆。油膜厚度为100m，厂内防腐处理后应对其进行妥善的保护。(5)工厂内预拼焊接工厂内基本管节加工完毕后，

13、应进行按安装单元节进行预拼装（焊接），首先设置预拼台座，预拼台座（卧式预拼）平面布置应根据设计图纸进行座标换算的控制参数进行施工放样。台座采用C15号片石砼材料，表面用水泥砂浆抹平以便测量放样，台座埋入地面1030cm深，地基要求密实、稳定。台座顶面高出地面50cm，并呈水平，施工时，按制作需要预埋定位钢板和胎架支承钢板。在预拼台座上制作稳固的刚性胎架。按施工大样尺寸并预留工作调节空间，用钢板、型钢焊拼成预拼构件的水平支承杆、垂直定位立杆和稳定限位斜撑。用经纬仪和水准仪控制胎架的水平与垂直精度。采用经纬仪按换算坐标在台座上放出拱管的对接口投影线。采用龙门吊机将拱管2个分片吊入胎架。在留有余长的

14、拱管两端放出对接口环缝样线。通过高速定位，使2个分片的管轴线水平间距为设计坐标值，拱管中心线所在平面与胎架水平底线垂直，对接口环缝样线与台座上的对接口投影线重合。精确定位后用限位撑杆焊接固定在胎架上，再用仪器复查一遍。当几何尺寸精度控制合格后，割除端口长度余量（长度的确定应考虑焊接影响），打好坡口并打磨光顺，保证对焊顺利进行。将已制备好的接头支撑杆准确焊拼到拱管端口附近。接头支撑杆组拼应具有足够的刚性，以保持拱管端口的对接几何尺寸。焊接按预先确定的顺序进行，焊接组拼过程中，严格监测钢管拱的组拼尺寸误差。预拼好的安装节段，起吊前要在地面焊接好各类吊装辅助构件，并设置测量控制标记。为了减少空中对焊

15、精确对位的工作量和施工难度，预拼成型的安装节段必须作对接口的地面预接和必要的技术处理。由于钢管拱在制作的过程中会遇到各种因素的影响，拱管的椭圆度误差客观存在，且两相邻节段接口的椭圆形态不一致。施工对接时，对接口钢板（管壁）相互错位现象普遍存在，为此，预拼现场每组台座上的两节钢管拱要在起吊前进行预接整圆，相互对应设置夹具和记号，使每道对接口的对接错位误差限制在1mm内。起吊时，相邻节段解体后先吊走安装节段，再将后安装节段移位到已经吊走节段的原胎架位置上，再进行新一节段的预拼。随着节段的推进，拱管节段尺寸亦在随之变化，胎架上限位撑杆的位置亦需作相应的调整。（6）钢管拱加工制造质量控制钢管拱肋的加工制造严格按钢结构工程施工规范（GB50205-2001）执行。拱肋钢管的主要受力纵缝和管段拼接环缝质量按级焊缝要求标准。拱肋钢管的加工质量验收严格按钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）执行，几何尺寸允许误差(其中包括钢管拱肋的轴线、横截面外形、长度、断面安装垂直度、缀板焊接位置等）必须满足验收规范的规定。四基础及墩台施工该桥共有4个拱座，每个拱座基础采用1根直径为2.5m的挖孔桩，桥台和桥墩基亦采用直径1.