高速公路工程項目大橋格構墩安裝施工工藝(24頁).doc
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上傳人:Le****97
編號:862010
2023-12-26
24頁
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1、XX道路發展項目 Loan No. 2181-PRCXX省XX經XX至XX段高速公路工程項目XX大橋格構墩安裝建議實施方案XXXX集團XX項目經理部XXXX年9月24日目 錄一、格構墩安裝區域地勢概況:3二、格構墩安裝方案比選3三、格構墩起吊安裝高度及起吊重量統計10四、起吊工況分區介紹12五、格構墩單元節段(含橫撐)起吊安裝工藝流程13六、各區域起吊特點描述及場地要求:15七、150T、400T履帶吊起吊安裝形象流程16八、履帶吊現場起吊臂接桿工況實現:17九、擬投入的不同起吊能力的履帶吊工況條件:17十、起吊安裝作業平臺及作業轉梯19十一、安裝精度控制及安裝調整措施20十二、安全保證措施22、1十三、方案建議:24XX大橋格構墩安裝建議實施方案單元節段及橫撐安裝工藝一、格構墩安裝區域地勢概況:XX大橋下部格構墩共有2#9#,14#30#共計25個,其中29號在筲箕灣片區,須從一號便道進入;14#、15#在108國道上方陡坡,由2號便道修建支便道到墩位現場,施工不易,16#25#在干海子片區,地勢平緩,2630#地處大橋中后段,便道較陡,安裝場地實現不易。二、格構墩安裝方案選擇針對國內鋼結構施工的傳統經驗及工效綜合考慮。格構墩的節段單元及橫撐安裝有如下兩個比選方案。各墩實際起吊的工況隨各墩位地形條件不同而不同,經過項目部咨詢并邀請有資質的專業設備加工廠家,進行現場考察并進行了專門的設3、計,形成如下兩種安裝方案。2.1、自行式桅桿吊方案。通過自爬升桅桿吊,進行單元節段起吊及安裝,桅桿吊安裝在收坡立柱AB或CD鋼管上,可以對單元節段及橫聯桁架進行起吊和安裝就位。具體見后附圖紙。2.2、汽車吊及履帶吊安裝方案。根據現場實際情況,擬定第一節段和第二節段采取25T汽車吊進行起吊和安裝就位,30米75范圍內單元節段及橫撐起吊安裝采取150T履帶吊進行起吊及安裝就位;75米以上則采取400T履帶吊進行起吊安裝就位。2.3、方案的選擇:2.3.1、桅桿吊安裝方案:按照傳統施工工藝,桅桿吊為首選方案,集團公司專門委托專業設備廠家設計了的自提升桅桿吊。但方案確認須考慮安裝方式對格構墩結構尺寸的4、成形影響最小。桅桿吊自重(30T)對格構墩變形及安裝就位測量時的幾何變形指標影響無法預測的,另外自提升期間可能對鋼管防腐外壁產生一定破壞,另外存在100余米的循環爬升安全隱患及須一個橋墩完成才可重復使用影響整體工期的不利因素。自提升桅桿吊下圖為為起吊安裝工況演示圖。2.3.2、地面起吊安裝方案:(汽車吊、履帶吊等)最大限度避免了起吊設備對鋼結構橋墩施加的不平衡荷載后的變形對安裝測量定位的不利影響,且作業靈活。可隨時調換起吊點位,變換吊裝場地以滿足現場施工工序轉換的需要。地面起吊設備安裝工藝方案目前在國內已經是一項十分成熟的應用面甚廣的工藝方案,其作業范圍大,覆蓋到了公路、鐵路、橋梁、廠房、大型5、高層機電設備就位安裝等,參與起吊的設備皆為國家或進口正規廠家生產起吊設備,工況可以得到保障。地面起吊安裝還有如下靈活性:根據實際情況可以將格構墩分為格構墩單元節段結構整體吊裝,或分左右A型單元節段分別起吊安裝就位并臨時固定后,再起吊安裝橫撐形成整體結構的方式進行操作。起吊設備及操作人員皆為專業起吊工程公司提供。專業起吊公司在起吊安裝操作及安全保障方面皆有專業措施可以保障。中鐵23局集團通過專業起吊安裝公司,可以完成格構墩乃至后期桁架梁的的吊裝安裝施工任務,從專業施工角度看,這也是工程管理發展的一個方向,作為項目部,我們的主要職責就是監控起吊安裝過程中設計及規范要求的各項質量控制指標的實現以及安6、全方面的保障。只要現場施工場地經過修整能夠滿足作業場地要求,履帶吊施工就有可付諸實施現實基礎。結合雅瀘高速公路最為關鍵的工期要求,特別是XX大橋施工工期已經過大半,剩余工期十分緊張的現實,通過履帶吊起吊安裝工藝方案,可以在一個集中的時間段內,對已經制作的格構墩單元節段進行集中安裝,有效壓縮后續施工工期。綜合如上各種因素考慮,施工單位建議按照汽車履帶吊等地面起吊設備進行格構墩單元的起吊安裝,并對履帶吊起吊工況結合現場實際情況進行了詳細規劃和施工措施安排,使得此方案的實施具有了現實基礎。如下兩圖為典型履帶吊起吊安裝示意圖(以整體結構單元節段起吊安裝為例):1、150T履帶吊格構墩整體單元結構起吊安7、裝典型示意2、400T履帶吊格構墩整體起吊安裝典型示意150T履帶吊格構墩整體單元結構起吊安裝典型示意400T履帶吊整體單元結構起吊安裝示意圖三、格構墩起吊安裝高度及起吊重量統計由于各格構墩地形條件不一,根據地形條件,并結合起吊高度及起吊重量將安裝工況區域劃分為4個區域。分別為第一、第二、第三、第四起吊安裝工況區域,具體如下表所示。干海子大橋格構墩高度統計及安裝分區表墩號墩柱長墩號墩柱長左右左右第一安裝工況區域(筲箕灣)第三安裝工況區域(干海子平臺)222.4923.881696.49296.8331.64332.22717104.59104.897439.55140.25718105.1448、105.451548.84549.57219103.654103.961648.9749.72520106.941107.249740.82749.72521106.729107.036825.8726.64222105.019105.324923.39124.15523101.804102.111第二安裝工況區域(陡坡)2496.6996.9981433.87534.2952594.77995.0861555.75156.058第四安裝工況區域(線路后段)2667.11767.292754.68954.7712842.82542.8172932.56732.4463026.70126.4319、格構墩單元節段重量統計表: 墩位部位重量墩位部位重量第一安裝工況區域第二安裝工況區域2 下節段10802 14 下節段9231 1個標準節9461 1個標準節9852 頂節段4103 頂節段4103 底橫撐6847 底橫撐6823 3 下節段10269 15 下節段165311個標準節9774 1個標準節12731 頂節段3095 頂節段18515底橫撐7068 底橫撐77354 下節段10024 第三工況區域1個標準節12056 頂節段5126 底橫撐7290 5 下節段9357 1個標準節12525 16 下節段17604 頂節段4103 1個標準節18097 底橫撐7567 頂節段16310、14 6 下節段9421 底橫撐8668 1個標準節12525 17 下節段10851 頂節段4103 1個標準節18097 底橫撐7567 頂節段16313 7 下節段9611 底橫撐8784 1個標準節12056 18 下節段11513頂節段5126 1個標準節18097底橫撐3922 頂節段159278 下節段9959 底橫撐88021個標準節9539 19 下節段7819頂節段5126 1個標準節18097底橫撐6651 頂節段159279 下節段9356 底橫撐88021個標準節9461 20 下節段12851頂節段4103 1個標準節18097底橫撐6608 頂節段15927第四工11、況區域底橫撐880226 下節段8878 21 下節段128511個標準節14385 1個標準節18097頂節段15523 頂節段15927底橫撐7486 底橫撐880227 下節段9851 22 下節段103351個標準節10633 1個標準節18097頂節段4103 頂節段15927底橫撐7255 底橫撐880228 下節段9813 23 下節段67461個標準節10164 1個標準節18097頂節段3093 頂節段15927底橫撐6996 底橫撐880229 下節段9480 24 下節段154721個標準節9774 1個標準節18097頂節段3045 頂節段16314底橫撐6781 底橫12、撐846130 下節段9250 25 下節段154721個標準節11400 1個標準節18097頂節段3990 頂節段16313底橫撐6651 底橫撐8461四、起吊工況分區介紹 4.1、第一安裝工況區域:2#9#,橋墩位于筲箕灣區域,常規施工設備從1號便道進入,但1號便道坡陡且窄,大型設備無法進場,由于干海子隧道左洞已經貫通,鍋底凼大橋也已經架通,大型起吊設備(150T履帶吊)可從2號便道通過隧道左洞經鍋底凼大橋直達干海子大橋起點路基,進場進行安裝作業。4.2、第二安裝工況區域:14#、15#地處108國道上方陡坡,地勢險峻,便道已經修到兩墩位之間,但便道路條件不是很好,行車不易,可考慮對便13、道進行拓寬處理。4.3、第三安裝工況區域:(干海子平臺區域,作業條件最好)16#與17#之間就位履帶吊,起吊16、17號格構單元及就位;18#與19#之間就位履帶吊,起吊18、19號格構單元及就位;20#與21#之間就位履帶吊,起吊20、21號格構單元及就位;22#旁側就位履帶吊,起吊22號格構單元及就位;24#與25#之間就位履帶吊,起吊24、25號格構單元及就位;4.4、第四安裝工況區域:26#旁側就位履帶吊,起吊26號格構單元及就位;27#旁側就位履帶吊,起吊26號格構單元及就位;28#旁側就位履帶吊,起吊26號格構單元及就位;29#與30#之間就位履帶吊,起吊29、30號格構單元及就位14、;五、格構墩單元節段(含橫撐)起吊安裝工藝流程5.1、起吊安裝工藝流程:起吊設備工況就位-起吊設備安全狀態測評-作業平臺先行起吊就位并安全測評-單元節段起吊-攬風索配合就位-測量就位復測合格-定位工裝固定 -環縫焊接-焊縫檢測-起吊另一側單元節段(循環)-起吊橫撐-攬風索配合就位-限位措施定位-尺寸復核-焊接-焊縫檢測-形成結構-立柱鋼管砼高拋灌注-養生-下一循環。5.2、工藝各環節要求:1)起吊設備工況就位:實際起吊時,根據現場地形條件分別采取了25T汽車吊裝,150T履帶吊以及400T履帶吊或者桅桿吊裝方案,不管什么方案,起吊設備工況就位至關重要,直接關系起吊工況條件是否可以滿足,起吊安裝15、作業可否順利安裝預期工況完成。25T汽車吊主要進行地面第一、第二節段單元及橫撐的起吊安裝,其工況要求為:106米,作業場地靈活。現場場地要求相對較低。150T履帶吊起吊工況要求:機身占位作業場地寬6.7米,長10.2米;考慮采用起吊工況進行進行起吊安裝場地要求。機身占位場地需要考慮為1111米。400T履帶吊起吊工況要求:機身占位含配重空間,作業場地寬6.7米,長10.2米;考慮采用起吊工況需要配重同樣占用空間,機身占位場地需要考慮為1515米,已經考慮適當富余空間。2)起吊設備安全狀態評估:起吊設備屬于特種設備,設備需要有出場檢驗證書、質保證書的基礎上,由地方質量安全監督局進行相應的檢驗并出16、具檢驗證書后方可進行吊裝工作。3)作業平臺先行起吊就位并安全測評:鋼管起吊后的鋼管立柱的環縫焊接以及橫撐環縫焊接作業全部通過一個作業平臺進行施焊,作業平臺在后節段起吊之前先由起吊設備起吊掛鉤方式在階段縱向水平腹管上, 并連接牢靠。作業平臺的檢測由安質部負責;4、單元節段起吊:不管起吊設備如何,單元節段的起吊點設置在鋼管節段上部的縱向水平腹管的與立柱鋼管交匯處,并在節段下部腹管處設置兩道攬風索配合起吊時的穩定及安裝就位的臨時固定。5、測量復測合格,待就位固定后進行測量復核,通過吊點微調及攬風索配合保證單元節段就位空間位置滿足設計規范要求。6、定位工裝固定:復測合格后,進行定位板螺栓的定位施擰,以17、滿足環焊縫焊接條件要求,根據需要適當輔助攬風索固定。7、環縫焊接:按照評審通過的工藝試驗參數進行環縫焊接;8、探傷檢測:按照正常程序進行探傷檢測。合格后,進入另一側單元節段的起吊安裝,循環工序如上。9、起吊橫撐:起吊方式與單元節段類似,通過上弦管的四個端口的限位加強肋板進行臨時定位,起吊過程中根據高度及墩位特殊需要可以通過橫向攬風索進行定位,由于只是結構形式不同,起吊及焊接循環與立柱節段類似,此不贅述。10、形成結構后,按照審查通過的專項方案進行立柱鋼管砼高拋灌注施工,并嚴格養生程序,一個節段結構的起吊及安裝、管內砼施工完成。六、各區域起吊特點描述及場地要求:第一安裝區域:2#9#格構墩橋跨皆18、為44.5米,結合現場的實際地形特點,150T履帶吊占地起吊場地為按1111考慮,可以滿足起吊場地要求,現場便道已經通達各橋墩,可在相鄰橋墩之間修整壓實場地提供起吊場地,以滿足起吊要求。29#格構墩最大起吊高度為50米,起吊設備可以滿足起吊及安裝的要求。履帶吊起吊重量最大不突破10T,有效起吊高度可達54米,回旋半徑為14米,可滿足起吊要求,實際本地段頂節段單元重量僅為5T,起吊回旋半徑更大,操作更有保證。150T履帶吊可在29#之間循環調運起吊安裝以錯開鋼管砼澆注養生時間耽擱影響。第二安裝區域:14#15#,因14#墩位無法抵擋,只能在15墩靠山側提供一塊場地,滿足起吊安裝場地要求,實際上場19、地高程與15#承臺高程相當,故14#實際起吊高度與15#基本一致,可考慮150T履帶吊僅依靠主臂進行起吊安裝。現場便道已經通達,起吊場地目前暫達不到要求,項目部已在進行拓寬處理,起吊方式此不贅述。第三安裝區域:16#25#現場起吊場地條件最好,起吊設計高度皆超過90米。考慮承臺和起吊場地的高差影響,現場實際起吊高度皆突破100米,擬首節段、二節段通過25T汽車吊進行安裝就位;實際起吊高度在75米范圍內,采取150T履帶吊進行起吊;超過75米高度的,通過400T履帶吊進行起吊,起吊方式相同。由于起吊高度增加,攬風索根據需要可設置縱橫四個方向。以保證起吊單元高空安裝的穩定。第四安裝區域:26#3020、#起吊高度小于60M,現場考慮干海子片區已經安排150T履帶吊進行吊裝,可以統一在干海子片區吊裝完成后。使用150T履帶吊進行吊裝,其中26#、27#、28#受現場地形條件限制,須考慮單獨提供起吊場地進行施吊,目前此項這個正在進行。29#與30#之間已經整理出吊裝起吊平臺,29#30#橋跨為44.5米。已平整的空地正可擺放起吊設備和做回旋起吊安裝作業。七、150T、400T履帶吊起吊安裝形象流程7.1、150T履帶吊起吊安裝形象流程圖(見附件)7.2、400T履帶吊起吊安裝形象流程圖(見附件)八、履帶吊現場起吊臂接桿工況實現:以150T履帶吊為例,介紹現場起吊臂接桿起臂流程。現場接桿場地擬在鋼21、管拼裝場外側施工便道進行,即在21、22墩外側便道進行。具體操作流程見附圖:接桿示意圖。九、擬投入的不同起吊能力的履帶吊工況條件:考慮起重機的起重能力,現場道路安全及經濟效益等各方面因素,結合現場物件重量,幾何尺寸,安裝高度來選擇起重機。400T履帶吊選擇:1百米高墩起吊單元:以梯形格構墩單元23T計算:23T1.1=25.3T(1.1為動力系數);12m(橋墩高)+3m(吊索和鉤頭)+104m(離地高度)=107m即為起重高度。根據性能表選擇起重機,考慮設備條件,選用1臺400T履帶式吊車吊裝。其性能如下表:最大起重能力起重力矩最大主臂長度最大起升高度最大作業半徑卷揚單繩拉力履帶板尺寸40022、t750tm117m114m22m13t8.710.71.7m吊裝鋼絲繩長度根據吊點位置,吊裝角度確定其作業半徑22m,保持吊裝角度702、吊裝鋼絲繩選擇,根據吊裝重量,查表選繩。選用637+1,d=32mm鋼絲繩,其破斷拉力總和為k=130Tx6=780T,因7808=79.6T100(2+2sin48)=35.7T(其中8為安全系數)故選用此繩安全。根據履帶式吊車工況表,400T履帶式吊車選擇主桿長度105m,副桿長度為12米,工作半徑22m,吊重68T,最大起吊高度110m,吊裝角度70,滿足吊裝要求。150T履帶吊選擇:1梯形格構墩單元20T計算:20T1.1=22.T(1.1為動力系23、數), 12m(橋墩高)+3m(吊索和鉤頭)+ 75m(離地高度)=82m即為起重高度。根據性能表選擇起重機,考慮設備條件,選用1臺150T履帶式吊車吊裝。其性能如下表:最大起重能力起重力矩最大主臂長度最大起升高度最大作業半徑卷揚單繩拉力履帶板尺寸150t750tm82m75m22m11t6.710.71.32m行車梁吊裝鋼絲繩長度根據吊點位置,吊裝角度確定其作業半徑22m,保持吊裝角度70。2、吊裝鋼絲繩選擇,根據吊裝重量,查表選繩。選用637+1,d=28mm鋼絲繩,其破斷拉力總和為k=110Tx6=660T,因6608=68.2T100(2+2sin48)=23.8T(其中8為安全系數)24、故選用此繩安全。根據履帶式吊車工況表,150T履帶式吊車選擇主桿長度70m,副桿長度為12米,工作半徑22m,吊重15T,最大起吊高度75m,吊裝角度70,滿足吊裝要求。十、起吊安裝作業平臺及作業轉梯履帶吊起吊安裝過程中,始終需要人員在高空相應位置進行配合作業,一是為了進行安裝就位的立柱鋼管就位后的定位螺栓的連接,保證格構墩初步對位后的高空穩定,二需要提供立柱鋼管環焊縫操作平臺,對于格構墩橫撐單獨起吊安裝同樣需要作業平臺和作業人員上下的通道。由于實際高空作業不大,故通過自制的作業平臺,通過起吊設備分節段吊裝鉤掛到格構墩已經形成結構節段上部的縱向水平腹管上,為后節段格構墩就位安裝及施焊提供作業平25、臺 。至于人員上下的通道,由于高空作業量不大,故通過項目自制的作業轉梯由下至上疊加的方式形成人員上下的通道,轉梯通過節段橫撐將轉梯自重分散到各個高程節段的橫撐上,以減少重量疊加對底部轉梯結構承載過大,失穩。附件:1、 作業平臺;2、 人行通道轉梯;十一、安裝精度控制及安裝調整措施經過履帶吊起吊安裝,格構墩單元節段與下節段進行了對接,并且通過設計定位工況進行準確定位。具體定位工裝見設計圖紙(立柱定位圖)。高空對接設計幾何尺寸復核十分重要,具體測量復核時采取對四根立柱鋼管的縱橫基線上口點進行施測的方式進行控制就位誤差。具體如下圖所示:如上圖所示,格構立柱鋼管有縱、橫向兩個方向控制其線形位置,其在管26、壁上可形成兩個方向的基線,由于格構墩單元節段在地面已經預拼,高空對接安裝時只需對兩個方向的節段上口形成的點位I、II進行測量復核即可確認立柱鋼管的空間位置的準確。施測橫向I點可通過全站儀施測,縱向可以通過J2經緯儀進行施測。點位誤差縱橫向以2.5mm為控制上限。節段自身結構尺寸復核在地面完成,此不贅述。施測時若發現誤差超限,可以通過履帶吊由攬風索配合進行微調,準確就位后,及時對定位板螺栓進行施擰,以保證就位初步臨時固定,起吊點和攬風索暫不移除,及時進行環焊縫焊接。十二、安全保證措施12.1、起吊過程中節段單元的穩定問題:高空起吊主要通過縱橫四個方向提供攬風索控制起吊過程中起吊單元的穩定,以及吊27、裝就位后的臨時穩定。具體攬風索的布置須結合各墩實際情況,機動靈活布置,后附圖為為擬采取的攬風索布置示意圖。12.2、作業平臺的安全保證措施;作業平臺主要通過鉤掛的方式附在格構墩縱向水平腹管上,通過對鉤結構的焊接質量以及必要的鎖定措施可以有效保證作業平臺安全附著在格構墩上,另外其自身重量最大僅5噸,且其對格構墩施加額外荷載為對稱荷載,可最小程度減小吊裝安裝期間額外荷載對格構墩幾何變形的影響,可保證有效控制測量精度。12.3、起重機防止傾翻措施 起重機的行駛道路,必須堅實可靠。起重機不得停置在斜坡上工作,也不允許起重機兩個履帶一高一低。 嚴禁超載吊裝,超載有兩種危害:一是斷繩重物下墜;二是“倒塔”28、。 禁止斜吊,斜吊會造成超負荷及鋼絲繩出槽,甚至造成拉斷繩索和翻車事故;斜吊會使物體在離開地面后發生快速擺動,可能會砸傷人或碰壞其他物體。 要盡量避免滿負荷行駛,構件擺動越大,超負荷就越多,就可能發生翻車事故;短矩離行駛,只能將構件離地30cm左右,且要慢行,并將構件轉至起重機的前方。拉好溜繩,控制構件擺動。 有些起重機的橫向與縱向的穩定性相差很大,必須熟悉起重機縱橫兩個方向的性能,進行吊裝工作。 綁扎構件的吊索須經過計算,所有起重機工具,應定期進行檢查,對損壞者作出鑒定,綁扎方法應正確牢靠,以防吊裝中吊索破斷或從構件上滑脫,使起重機失重而傾翻。 當大風天氣大于6級,影響起吊安全時,須停止吊裝29、作業。12.4、起吊單元節段或起吊單元結構起吊保護。實際起吊根據實際地形條件可以是格構單元節段,或單元結構,起吊時,通過平板拖車將起吊單元運至起吊地點,按照對稱、均衡受力的特點,進行起吊點布置并與起吊鉤穩固連接。按照穩妥的原則,緩慢起吊,以防起吊單元完全起吊前發生滑檫,對已經施作防腐的外表涂層造成破壞。待完全起吊離地后,對根據起吊高度等時機因素,在起吊單元下部設置對稱攬風索,配合起吊時保持單元節段的穩定。下圖為攬風索臨時穩定示意圖,各墩各高度吊裝安裝過程中攬風索布置相對機動,下圖為示意。攬風索布置典型示意十三、方案建議:當然作為科研橋,方案的確定還需要經過專家審查后方可實施。本建議方案提供了兩種方案,受工期等諸多因素影響,承建單位中鐵23局集團建議并對履帶吊安裝方案進行了稍詳細的闡述。鑒于方案尚未實施,建議實施方案也可能存在尚未考慮到的不利因素或隱患,施工單位建議先行進駐150墩履帶吊,在2009年10月對16#25#干海子片區的格構墩低空區域進行起吊安裝試驗性實踐,為高墩的起吊安裝積累經驗。懇請諸專家組評審,提出寶貴指導及決策性意見,以利后續施工得以順利進行。XX集團XX項目經理部XXXX年9月24日