1、泰州茅山河姜堰段治理工程春草生產橋橋梁板吊裝施工方案一、工程概況:該橋位于姜堰市俞垛鎮(zhèn)春草村,橋長53米,上部構造設計為簡支空心板,全橋在0#、5#橋臺設伸縮縫,全橋共計五跨53米,其中中跨13米,其他為10米每跨,共有空心板20片,最大安裝重量為15.8T。至20XX年8月6日梁板已全部完成,且橋臺、墩蓋梁于20XX年8月12日澆筑完成,為確保工程進度,我項目部計劃進行梁板安裝,為加強梁板安裝的安全質量管理,努力消除安全隱患,進一步提高安裝施工工藝,現(xiàn)上報梁板安裝方案。二、準備工作:蓋梁、空心板梁等構件經(jīng)檢查評定質量合格,支座的受力情況及安裝位置符合設計要求,起吊時所有設備準備齊全,場地清理
2、處理完成,請監(jiān)理工程師批準后正式進行梁板安裝施工。1、架設方法的選擇根據(jù)橋位地形條件,梁板預制場地的位置及本部多次對同型梁板的安裝經(jīng)驗,基于現(xiàn)有準備,決定采用一臺16T吊車,把預制梁板裝在12.5米長車上從預制場拖運至0#臺橋位處,用25T吊車起吊。逐步安裝施工。2、安裝設備的安全性本橋安裝最大重量為15.8T,且甩吊最大距離為8米,用一臺25T吊車起吊安裝,安裝時水平距離為7.5米,垂直距離為8.7米,吊車臂長度為11.5米,其夾角為490。安全富裕系數(shù)和穩(wěn)定性均能符合25T吊車的安裝要求。 3、橋梁完成回填,進場道路暢通。本橋橋臺采用6%的灰土回填,經(jīng)監(jiān)理工程師批準方可填筑。確保臺背填筑壓
3、實度達到設計和規(guī)范要求,根據(jù)回填的寬度,應配備足夠的碾壓機具進行碾壓。填筑應嚴格按設計和規(guī)范要求分層,每填一層,碾壓一層,檢測一層,壓實度經(jīng)監(jiān)理工程師檢測合格后方可填筑下一層。三、梁板受力計算: 1、在已安裝的梁板上行駛施工作業(yè)車輛時,已安裝梁板的受力情況:梁板運輸階段:起吊梁板最大重量9.19T,25T汽吊自重26T,平板車自重10T左右,平板車運輸梁板時,車身與梁板重量合計19.19T(按20T計)。平板車前后軸距10m,輪距2.0m,每側車輪行駛在一塊梁板上,則每個車輪的豎向荷載為20T/4個車輪=5T/車輪。汽吊空車行駛階段:汽吊前后軸距6m,輪距2.0m。行駛車輪位置鋪設2m枕木(即
4、2塊梁板受力)則單塊梁板承受的荷載為26T/2側車輪/2塊梁板=6.5T/塊。汽吊在吊裝作業(yè)階段:汽吊的一端支承點位置于梁端支座位置,一端在已安裝梁板的跨中位置附近,支承點上鋪墊2m枕木(即2塊梁板受力),則單塊梁板跨中位置的集中荷載(26T+10T)/4個支承點/2塊梁板=4.5T/塊。根據(jù)上述計算,在汽吊空車行車階段,單塊梁板承受力的荷載最大為6.5T,本橋采用汽-20,掛-100的設計荷載。梁板單塊承載力在13T以上,有較大的富余系數(shù),滿足設計要求。四、總體施工計劃及安排:1、計劃兩天安裝75片空心板。梁板安裝施工擬定于20XX年9月28日20XX年9月29日。2、根據(jù)本工程的特點及施工
5、場地等因素,梁板安裝順序為:首先安裝1#孔,然后2#孔,再后安裝3#孔,每孔按梁板編號1、2、3-74、75逐塊安裝;安裝第二跨時把25T吊車停在第一跨安裝完成的梁板上,考慮到25t吊車自重26t,最大安裝重量為9.19t,每個支腿處墊上四根長度2m的枕木,增大支腿受力點面積。五、梁板運輸:梁板采用半掛平板車運輸,由16T汽車吊機從堆放場地吊至半掛平板車上。梁板兩頭采用各2臺10T手拉葫蘆穩(wěn)定,防止梁板滑移側翻。梁板運輸車輛從預制場直接運輸?shù)?#橋臺。安裝第一跨梁板時平板車停在路基上,安裝第二跨梁板時,平板車倒車就位到1#跨梁板上,第三跨安裝以此類推。吊車就位:0#臺1#墩梁板安裝時,25T吊
6、車停在橋頭路基上,為確保支承點的穩(wěn)定,擴大受力面積,在每個支承點鋪墊20cm20cm,長度2m的枕木2-3根。1#墩2#墩、2#墩3#臺梁板安裝時,吊車停在已安裝的橋孔梁板上,吊車行駛的梁板上鋪設長度不小于2m的枕木擴散輪載。吊車車輪不能直接在剛安裝的梁板上行走,確保梁板板身的安全。同樣在各支承點鋪墊長2m的枕木2-3根。六、梁板安裝施工:梁板安裝施工程序:測量放樣安裝永久支座16T吊車起吊運梁用12.5米半掛車運梁至安裝位置25T汽吊機安裝就位驗收 。1、支座類型及安裝本橋橋臺、墩采用板式橡膠支座GYZ20042,試驗合格后運至工地。蓋梁上放出支座縱橫中心線及輪廓線,確保支座安裝位置的正確。
7、檢查支座墊石調和,如不符合要求,則用環(huán)氧水泥砂漿處理,控制高程誤差不大于2mm。同時支座墊座石面應水平,確保能與支座密貼并使支座四角高差不大于1mm。2、梁板安裝方法空心板梁由16T吊車從堆放場地吊至半掛車上,拖運至安裝地點,再由一臺25T汽吊機安裝就位,在安裝梁板時,汽吊機吊裝緩慢進行,防止梁板的扭轉,產生過大的扭矩。3、梁板吊裝就位A、根據(jù)橋位中線和墩臺中心里程,在墩臺上放出每片梁的縱向中心線、支座縱橫線上定出各片梁底部邊緣點;B、放線時應考慮橋梁縱坡對平面跨徑尺寸的影響;C、就位時,在梁板側面的端部掛線錘,根據(jù)墩臺頂面標出的倆梁端橫線及該線上標出的邊緣點來檢查和控制梁的順橋向及橫橋向正位
8、;D、梁板的順橋向位置,一般以固定端為準,橫橋向位置以梁的縱向中心線為準。E、梁板安裝時有專人指揮統(tǒng)一信號,起吊、橫移、下放必須速度緩慢、均勻,嚴禁忽快忽慢或突然制動。七、安全管理:因梁板安裝工作為懸空作業(yè),同時考慮到橋梁跨徑、噸位重、自支性小等特點,給施工帶來一定的風險,為此我合同段為確保架梁工作的順利進行,杜絕安全事故的發(fā)生,特設立專職安全員一人,兼職安全員二人。梁板的出模、堆放、起吊、運輸安裝由二人負責。余一人專職負責用機工具的正常磨損、工作年限、使用壽命的問題,并督促工作人員對機工具及時進行保養(yǎng),一發(fā)現(xiàn)事故隱患,立即停止作業(yè),進行調整,至正常后方可重新工作。所有工作人員都必須戴好安全帽
9、。謝絕非工作人員進入,并在施工現(xiàn)場設立醒目的安全告示和警告牌,及時召開安全生產會議,設立獎罰制度,對違章作業(yè)者進行嚴肅處理,重者解除其工作合約,做到人人都安全,從而真正實現(xiàn)安全、質量雙贏。八、質量保證措施1、為確保工程質量“高分優(yōu)良”的目標,建立以下質量保護體系,全面實現(xiàn)工程質量的管理與控制。2、材料質量控制:對進場的支座進行統(tǒng)一試驗,杜絕不合格產品的使用。3、施工過程中的質量控制:A、支座安裝前對橋墩臺位置處的砼表面進行整平與清掃,以便整個支座平面受力均勻。B、復測位置的標高,對不符合設計要求的應予以鑿除或用環(huán)氧樹脂調整,支座安裝應水平。C、各種吊運機具,需進行試吊、試運行。確保安全后才可進
10、行吊裝作業(yè)。九、安全管理措施:認真貫徹執(zhí)行國務院至于安全生產的“三大規(guī)程”和有關安全生產的各項法規(guī)。必須始終堅持“安全第一、預防為主”的方針,落實安全生產責任制,做到安全生產、文明施工、嚴格控制和防止各類傷亡事故。具體措施如下:1、加強領導、健全組織。項目經(jīng)理部面產領導小組,制定嚴格的安全措施。2、進行全面的、針對性的安全技術交底。3、嚴格安全監(jiān)督、建立和完善定期安全檢查制度,施工現(xiàn)場嚴格按照“安全標準工地”的要求執(zhí)行。4、抓好現(xiàn)場管理,堅持文明施工,保障人身、機械和器材和安全。十、汽吊機等起重、運輸設備使作注意事項:1、吊裝作業(yè)前必須嚴格檢查起重設備各部件的可靠性和安全性,并進行試吊。2、吊
11、起重物作業(yè)平移時,應將重物提高到可能遇到的障礙物0.5m;以上運行時被吊重物不得左右搖擺。3、大型吊裝工程,應制定安全技術措施,并向參加工作的人員進行安全技術交底。4、吊裝作業(yè)應派專人統(tǒng)一指揮,參加吊裝的起重工要掌握作業(yè)的安全要求,其它人員要有明確分工。5、各種起重機具不得超負荷使用。作業(yè)中遇到有停電或其他特殊情況,應將重物落至地面,不得懸在空中。操作人員不得擅自離開崗位。十一、高處作業(yè)注意事項:1、從事高處作業(yè)人員要定期或隨時體檢,發(fā)現(xiàn)有不宜登高病癥,不得從事高處作業(yè),嚴禁酒后登高作業(yè)。2、高處作業(yè)人員不得穿拖鞋或硬底鞋。所需的材料要事先準備齊全,工具應放在工具袋內。3、高處作業(yè)用的梯子不得
12、缺檔和墊高,同一架梯子不得二人同時上下,在通道處(或平臺)使用梯子應設置圍欄。4、高處作業(yè)與地面聯(lián)系,應有專人負責,或配有通訊設備。5、夜間施工時,現(xiàn)場必須符合操作要求的照明設備。十二、汽吊機安全操作規(guī)程:1、汽吊機操信人員必須經(jīng)培訓合格,取得上崗證后,方能上崗作業(yè)。嚴禁無證操作,操作人員應了解汽吊機的機械構造、使用性能。2、工作人員在作業(yè)時精力集中,堅守工作崗位,不做與工作無關的事,按規(guī)定使用安全帶和安全帽等,嚴禁酒后作業(yè)、違章作業(yè)。3、吊裝前,檢查操作系統(tǒng)是否可靠,制動器是否靈活可靠。4、吊裝前,應統(tǒng)一指揮信號:吊裝時,指揮人員發(fā)出的信號與操作人員意見不一致時操作人員應發(fā)訊問信號,在確認指
13、揮信號意圖一致時,才能開車。5、汽吊機在吊運梁板過程中,如遇到起升機構制支突然失靈時,操作人員應立即發(fā)出信號,通知附近的人員離開,并迅速按動控制按鈕反復起落梁板,并開動汽車選擇安全地點,把梁板放下,不應任其自由下落,隨后再進行檢修,決不可在吊運過程中進行檢修。6、在吊梁板時,應使承載均勻、平穩(wěn),不能忽起忽落;起升機構的鋼絲繩應保持垂直;同時,起吊和降落做到同步,注意控制好前后端的高度差;在架橋機所受的負荷不能超過其最大起重量的情況下方可起吊梁板。7、在操作過程中,應有專人分別位于前、后支架觀察和監(jiān)聽,如果發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象或聽到不正常的聲音時,立即通知總指揮應采取相應措施,并停車檢查,排除故障。未
14、找出原因,不能開車。8、操作人員要做到十不吊:(1)指揮信號有誤或不明確;(2)超負荷; (3)梁板上有人; (4)安全裝置不靈; (5)下大雨; (6)能見度低、視線不好; (7)超重鋼絲繩滑槽; (8)梁板沒掛牢; (9)梁板緊固不牢; (10)風力超過六級;9、梁板吊裝時,操作人員只服從總指揮人員的口令,由專人指揮。多人掛鉤時,操作人員只服從吊運確定的指揮人員人指揮,但對任何人發(fā)出的危險信號,操作人員應立即采取相應措施。十三、梁板安裝事故預案:1、停止安裝作業(yè)。有人員傷亡的立即將傷亡人員送醫(yī)院救治;2、事故情況上報上級有關部門;3、分析事故原因,追查事故責任人,落實整改措施,做到立不放過
15、事故原因不明的不能復工,事故責任不明的不能復工,整改不到位的不能復工;4、處理善后事宜;5、對結構構件有損傷的進行補救處理或構件返工;6、恢復施工。4.4主拱中段裝船、浮運 主拱中段水上運輸采用2艘載重量5 000 t的載重半潛駁裝載,用絞錨方式進行橫、縱移,直至浮運到橋位。加載前,根據(jù)需要對船體局部位置進行加固,并在其上拼裝主拱中段的支承托架,然后,浮運至碼頭棧橋兩側錨固并壓水下沉,待主拱中段滑移至期望位置,即同時利用漲潮及排水將載重駁抬高上浮,直到與主拱中段連接點相接并固定,最終將主拱中段浮起脫離滑移小車,并迅速將滑移小車推走。此時,即完成主拱中段從岸上至水上的轉換。轉換完后,即根據(jù)起吊、
16、合龍時的受力及線形要求,進行臨時系桿的第2階段張拉。張拉完畢即可根據(jù)氣候情況進行封航、浮運。 橋址下游,水域寬闊,水深適宜,只要局部進行疏浚就很適合于主拱的浮運工作。浮運開始前,將先布置好所有的前錨、后錨及兩側邊錨,并將每個錨碇的拉繩理順,編排好絞錨的順序,組織好絞錨、過錨繩的人員及指揮人員,用液壓絞錨機緩緩絞松各方位的錨繩,分3個步驟完成浮運工作。 將主拱中段平移浮拖出棧橋,并拖出棧橋一段水域以便轉向; 將主拱中段從基本垂直橋向轉至中段縱向中心線與橋梁縱向中心線基本一致; 將主拱中段順江平移至橋址處,并精確定位。 在浮運過程中,布置大功率拖輪2艘,工作艇3艘,布錨船1艘,160 kN鐵錨5個
17、,60 kN鐵錨18個,發(fā)電機組4臺,潛水泵56臺,差分儀2臺,便攜式DGPS 2臺,600 kN液壓絞錨機8臺。 4.5主拱中段提升就位 中段提升用2 000 kN連續(xù)千斤頂作起重設備,用鋼絞線束作吊桿。為確保起吊過程萬無一失,布置上、下雙層千斤頂,以上層起頂,下層起保護備用作用。 提升前,提前將起重膺架、千斤頂、鋼絞線束、錨具等各項工作準備好并進行檢查簽證,一旦主拱中段浮運到位并精確定位,立即將吊桿與主拱中段起吊扁擔相連,然后同時同步進行提升。當主拱中段提升到位,將其擱置于臨時支承梁上,以便于主拱中段的線形調整、航道開放及合龍段的施工。 4.6主拱中段、邊段合龍 由于主拱中段處于有應力成拱
18、狀態(tài),邊段處于無應力狀態(tài),在合龍前怎樣調整中段的受力、線形及邊段的線形,使之合龍后,中段的線形回到一期恒載時的線形,邊段不僅線形變回到一期恒載時的線形,受力亦從無應力逐漸加大到一期恒載時的設計應力,這是本次施工設計的一個新課題。 可采用正裝倒拆法來解決此問題。首先假設理論上整拱已經(jīng)形成,并已加上一期恒載,此時的線形及內力都為已知。然后模擬中段、邊段的分段情況及受力情況進行加載。此時理論設計線形將變成另一線形。但在此線形狀態(tài)下,邊段基本處于零應力狀態(tài),中段將在分段截面處作用一外力及一偏心矩,使中段、邊段在分段截面處應力基本為0。此時,若拆除外力及偏心矩,則整拱將返回至設計一期恒載線形,受力狀態(tài)將
19、回到一期恒載時的理論受力狀態(tài)。但此時若維持外加力及偏心矩不變,則在中段、邊段分段截面處(受力為0)將截面截斷,并將中段保持此線形及受力,平移吊走。若將中段再以此線形平移回來,然后接上,再將中、邊段的外力及偏心矩拆走,此時整個拱肋的線形仍舊是設計一期恒載時的理論線形,受力亦為設計一期恒載時的理論受力。依照此原則,模擬中、邊段的分段及加載情況進行加載,加載圖見圖2。在圖2中可知,R4、R5相距僅1 m,此1 m為合龍段。 圖2加載示意 邊段按合龍設計線形在支架上組裝好,中段按設計線形及設計臨時系桿拉力及偏心矩成拱并浮運、吊裝至設計位置,并在設計合龍溫度將邊段及中段同時臨時鎖定,然后進行拱肋各管的合
20、龍段對接及施焊工作。待焊接完成,拆除臨時鎖定結構后,即分步驟協(xié)調釋放臨時系桿拉力、偏心矩及各支架上的支承反力。此時的線形即回到一期恒載時的理論線形。 經(jīng)計算,臨時系桿拉力總共為10 036 kN,偏心矩為7 300 kN.m,R1R5分別為拱肋自重在該支承點處產生的力。 經(jīng)過以上步驟,在整拱合龍后,在合龍截面將留有2.4 MPa的殘余應力,最大殘余應力在接近拱頂處,為3.6 MPa。 5可行性論證 5.1施工過程簡便、安全可靠 (1) 三大段安裝邊段在岸邊施工,中段在岸上拼裝再浮運,符合航道部門的要求;中、邊段均在支架上組裝,線形控制容易。中段在張拉成拱后,在岸上滑移,操作容易。 (2) 中段
21、下河支點轉換利用大噸位半潛駁及56臺能保持船駁平衡的水泵,再利用漲潮,使船駁抬高,利用鋼橋浮運架設的原理,可完成此工序。 (3) 中段浮運對以下幾方面進行了計算分析。 浮運過程中總體穩(wěn)定性足夠,橫穩(wěn)性GMT=7 043.2 m,縱穩(wěn)性GMT=385.57 m。 在丫髻沙橋址處,按6級風時考慮,波浪對船體產生的最不利扭矩很小,僅為M=17 000 kN*m,根據(jù)船體和拱肋的抗扭剛度進行分配,主拱承受扭矩僅為4 630 kN*m。 按船體水平錯動、八字錯動、兩船外張、兩船內合等情況分別按最不利因素進行了受力分析,確認主拱中段在浮運過程中是安全的。 將幾種不利因素組合進行計算,主拱中段受力安全。在兩
22、船(扭轉+錯動+八字錯動+兩船外移)及(扭轉+錯動+八字錯動+內移)情況下,拱肋最大應力均為190 MPa。 按30 min完成由起動加速到平穩(wěn)拖拉考慮,并按最不利因素進行動力分析,主拱中段是安全的。 經(jīng)過以上一系列的計算分析,確認主拱中段在浮運過程中是安全可靠的。 (4) 主拱中段提升采用24臺(其中備用8臺)2 000 kN連續(xù)千斤頂及相配套的泵站和控制系統(tǒng)進行液壓提升,并用激光測距儀對4個吊點進行監(jiān)控,認真考慮了各種可能出故障的應急措施。中段提升安全可靠。 (5) 合龍合龍之前,采用正裝倒拆法,模擬現(xiàn)場受力情況,計算出合龍前的主拱線形,然后按此線形合龍,精確簡明,合龍后殘余應力很小。 5.2監(jiān)測監(jiān)控手段先進齊全 我們與鐵道部大橋局橋科院對主拱中段安裝過程作了專門的監(jiān)測監(jiān)控,監(jiān)測的項目有:主拱中段組拼線形、脫拱時拱的應力與變形、臨時系桿內力、拖拉過程中拱的應力與變形、裝船及浮運過程中拱的應力與變形、吊裝過程中拱的應力與變形、合龍狀態(tài)等。監(jiān)測監(jiān)控的儀器包括全站儀、手持式應變儀、電阻應變儀、應變計、光電測距儀、激光準直儀、便攜式DGPS、差分儀等,能在整個施工過程中,隨時發(fā)現(xiàn)問題,提出預警,確保主拱中段施工優(yōu)質、安全。