二环线水东段(和平大道~中北路延长线)四、五标钢箱梁及五标人行天桥工程钢结构运输、吊装安全施工专项方案.doc
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1、二环线水东段四、五标 安全施工专项方案 二环线水东段(和平大道中北路延长线)四、五标钢箱梁及五标人行天桥工程钢结构运输、吊装安全施工专项方案编制: 审核: 批准: 中交第二航务工程局2011年3月1工程概述11.1 工程概况11.2 现场平面图41.3 分段划分52编制依据、原则62.1编制依据62.2编制原则63施工总体计划73.1工程施工内容73.2施工准备73.3工程施工总体计划83.4施工场地83.5人力资源配置83.6设备配置94节段运输105安装设计115.1临时支架设置115.2吊车选型135.3吊索具选择156安装工艺176、1安装方案概述176、2钢箱梁吊装176、3天桥主梁
2、吊装186、4施工测量196、5现场焊接206、6工地涂装237、质量保证措施258、交通组织方案269、安全措施2810、应急预案3211、文明施工37中交第二航务工程局有限公司 1工程概述1.1 工程概况1.1.1二环线水东段五标(和平大道中北路延长线)红庙立交匝道桥工程二环线水东段五标(和平大道中北路延长线)红庙立交为三层互通立交,共设置4条左转匝道及3条右转匝道来实现二环线与中北路延长线的交通转换。4条左转匝道分别为:B、D、F匝道,3条右转匝道分别为:A、C、E、G匝道。除A匝道A6联、A8联采用大跨径钢结构连续箱梁外,其余各匝道均采用基本跨径20m的普通钢筋砼连续箱梁。匝道A6、A
3、8联钢箱梁结构形式如下:A6跨距31m+36m+31m,合计98m;A8跨距35m+45m+40m,合计120m;2联计33个分段,其中标准段长10m,最重节段重量控制在45吨以内,分段之间为全焊连接方式。1.44m。钢箱梁由顶板、底板、中腹板、外腹板、隔板、挑臂构造组成。如下图:其中A6为整体式单箱双室断面;钢箱梁全断面宽7.8m、高1.44m1)顶板:端头区板厚为40mm,其余为14mm,纵向变化上缘平齐。2)底板:端头区板厚为40mm,其余为14mm,纵向变化下缘平齐。3)腹板:均为16mm。4)横隔板:端头处板厚40mm,其余为14mm。A8为整体式单箱三室与单箱双室混合变截面;钢箱梁
4、全断面最宽17m、高1.95m。钢箱梁由顶板、底板、内腹板、外腹板、隔板、挑臂构造组成。如下图:1)顶板:中支座区22mm,其余为16mm,纵向变化下缘平齐。2)底板:中支座区22mm,其余为16mm,纵向变化上缘平齐。3)腹板:均为16mm。4)横隔板:支座区处板厚为36、20mm,端头处板厚20mm,其余为14mm。1.1.2二环线水东段四标(和平大道中北路延长线)主线桥工程L25联二环线水东段四标(和平大道中北路延长线)工程采取主线桥高架桥方式,第L25联为钢箱梁结构,桥梁中心线平面由直线构成。考虑消除钢梁及上部结构自重作用和部分活载作用引起的梁体下挠,各跨钢梁加工制造时按园曲线设置上拱
5、,其各跨钢梁的上拱园曲线半径分别为Z82Z83墩为5566685毫米,Z83Z84墩为6829579毫米,Z84Z85墩为18174413毫米,在成桥状态下各跨钢梁呈现向上微拱。钢梁均采用全焊钢箱梁, Z82Z85段钢梁全桥宽40.8米,钢梁为单箱五室断面,两侧各挑臂5.17米,钢箱梁两侧挑臂根部高0.58米,端部高0.16米;桥梁纵向间距约2.0米左右设置一道横隔板,在两侧对应的位置设置挑梁。为保证外形美观、内部防锈,挑臂梁下翼缘及箱梁底板之间采用4毫米厚的钢板焊接封闭。 钢梁全长为120.4米,钢箱梁的顶板兼做桥面承重结构,按正交异性板设计,顶、底板厚为14mm,中支点范围板厚加至24mm
6、。顶板上的纵向加劲肋采用“U”形肋、“T” 形肋和板式肋;底板的纵向加劲肋采用板式加劲肋。顶板上的纵向加劲肋全桥通长,底板上的纵向加劲肋在支承横隔板处断开。箱内纵向每2.0米左右设置的横隔板,中间开设人孔,支点处设置有支承横隔板,支承横隔板在支点位置设有竖向承重加劲肋。当横膈板宽度较窄处无设置人口尺寸空间时,隔板不设置人孔。所有的横隔板和支承横隔板均按铅垂布置。为改善箱体内防腐条件,钢箱梁为全封闭构造,结构形式如下图: 1)顶板:中支座两侧各6200mm处板厚为24mm,其余为14mm,纵向变化下缘平齐;挑梁处为T肋与平肋,其余均为U肋。2)底板:中支座两侧各6200mm处板厚为24mm,其余
7、为14mm,纵向变化上缘平齐;中支座两侧各6400mm处为T肋,其余均为平肋3)腹板:六块腹板板厚均为16mm;4)横隔板:支座中心处板厚为40mm,端支承隔板板厚20mm,封头隔板为12mm,其余隔板均为14mm.1.1.3五标人行天桥天桥主桥平面布置呈“工”字形。主梁为全长52m的单跨简支钢桁架拱,矢高5.5m,计算跨径51.6m,主梁宽4.9m,净宽4.1m,桥面两侧各有一片主桁,主桁中线间距4.6m;上弦杆中心线半径为63.263m,下弦杆中心线半径1664.2;上、下弦中心线在支点处相交。主桁上、下弦杆均为500mm*300mm的箱形杆件,腹杆为280mm*300mm的箱形杆件。主桥
8、人行道采用正交异性钢桥面板,现场焊接与两片主桁下弦间。天桥两侧均设折返式梯坡道,梯道TD1、TD2长度均为8.0m,总宽均为2.8m,净宽2.5m,坡度为1:2;坡道PD1、PD3长度均为28.8m,总宽为2.8m,净宽为2.6m;坡道PD2、PD4长度分别为12.0m,总宽均为4.3m,净宽4.1m,坡道坡度均为1:8。建设人行过街立交,减少人行过街横道、特别是无灯控人行过街横道的数量,实现人车分离,保证行人安全和车流畅通。桥跨布置见下图:桁架拱立面图见下图:1.2 现场平面图 1.3 分段划分根据钢箱梁结构形式对梁段进行分段(分段形式已经设计单位认可):1) A6总体分为11个节段,分段形
9、式见图1-1-1:图1-1-1 A6总体分段图2) A8总体分为14个节段,24个小段,分段形式见图1-1-2:图1-1-2 A8总体分段图3) L25总体分为7x11=77个节段,分段形式见图1-1-3:图1-1-3 L25总体分段图4)天桥主梁桁架拱共分3个节段,安装顺序为先中间,再两侧。安装分段及安装顺序见下图1-1-4图1-1-4 天桥主梁分段图节段参数部位运输节段数量最大运输尺寸(m)长*宽*高备注L25联77小段13*6.35*2最大吊装重量为50吨,一般吊装重量为3035吨A8联24小段10*8*2A6联1110*8*1.5天桥主桁618*5.8*0.4最大吊装重量为11吨2编制
10、依据、原则2.1编制依据JTJ 041-2000 公路桥涵施工技术规范JTG F80/1-2004 公路工程质量检验评定标准JT/T722-2008 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件CJJ 2-2008 城市桥梁工程施工与质量验收规范设计及施工图纸招投标文件及合同施工现场实地踏勘资料建质200987号文危险性较大的分部分项工程安全管理办法2.2编制原则1)安全第一的原则施工方案的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定。在安全措施落实到位的前提下组织施工。2)优质高效率的原则严格执行质量控制程序,加强领导,强化管理,确保质量目标的实现。3)方案优化的原则科学组织、合理安排,优化施工方案
11、是工程施工管理的行动指南。对关键工序进行多种施工方案的综合比选,在技术可行,确保安全的前提下选择最优方案。4)确保工期的原则根据本工程的工期要求,编制科学合理的施工方案,合理安排工程进度,搞好工序衔接,实施进度监控,实现工期目标。3施工总体计划根据工程情况及平面布置,结合施工现场地物、地貌及本工程工期要求,安装拟采用搭设临时支架,在现场将单元节段梁采用160200吨汽车吊直接吊装至临时支墩上拼装对接的安装方案(天桥采用80吨汽车吊吊装)。3.1工程施工内容将钢梁节段及临时构件在甲方规定时间内运至桥位;现场节段吊装;完成钢结构及临时和永久的工地焊接及焊缝的修补;现场涂装。3.2施工准备1、施工方
12、案编制及临时支撑材料的采购2、临时支撑的制作3、吊装设备选型4、安装人员及设备的准备5、安全文明施工措施3.3工程施工总体计划工序项目时间备注现场节段安装A8安装工期1个月2011.4.5可进场安装A6安装工期1个月2011.4.10可进场安装L25安装工期50天2011.4.20可进场安装天桥安装安装工期1个月2011.4.1可进场安装3.4施工场地钢箱梁现场吊装时桥位支架地基为已硬化场地。安装现场预留汽车交通、吊装作业场地及支架堆放、组装场地。临时支架地基要求承载力足够,临时支墩采用直径273mm壁厚8mm的的圆钢管制作。3.5人力资源配置人 力 资 源 配 置 表序号项 目工地需求备 注
13、钢结构工程管理人员1生产、计划22设 备13材 料14质 量45安 全4钢结构工程技术人员1结 构12焊 接13涂 装1钢结构技术工人1起重工102装 配 工203焊 工404电、钳 工45辅 助 工203.6 设备配置序号设备名称规格与能力单位数量用途备注1汽车吊200吨台1分段吊装2汽车吊160吨台2分段吊装3汽车吊25吨台2辅助施工4平板车台4钢箱梁运输5货车台2现场倒运6叉车8吨台2现场倒运7CO2焊机30KVA台30现场焊接8半自动埋弧焊机台6现场焊接9直流焊机台2现场焊接10空压机5m3台2现场焊接11千斤顶32吨台16调整12手拉葫芦10吨台10调整13配电箱个64节段运输钢箱梁
14、在工厂制造成节段(最大运输尺寸10m8m2m,最大节段重量50吨),采用12.5米平板车运输至现场;天桥主梁分段(最大运输尺寸18m4.9m0.4m,最大节段重量11吨)。所有节段均为夜间运输,箱梁四周悬挂警示灯标志。运输线路如下:1)运输线路:由工厂临江大道建设八路和平大道八大家工业大道中北路延长线安装现场。备用线路:由工厂临江大道建设八路和平大道八大家工业大道武青三干道罗家港路(三标方向)安装现场。中交第二航务工程局有限公司 10二环线水东段钢箱梁 安装方案2) 加固方案:梁段与车箱用钢丝绳手动葫芦拉紧,钢丝绳与主桥结合部用垫木作为护垫以保护油漆。典型装车示意图如下:3)由工厂运输小组根据
15、工程进度计划确定分批的运输时间,运量与要求编队、配载,确认及吊装捆绑加固的发运工作,作好发运批次、批量、数量和到达工地时间要求等交接手续。运输过程中车队前后跟车联络。5安装设计5.1临时支架设置1)支架布置支架采用2738钢管作管肢,I32a做上横梁,L908角钢做剪刀撑及平联,与路面接触处设置0.50.5m的钢底板,梁底高度调整采用150500mm高短钢管实现。一般支架设计如下图(具体布置见各联示意图):2)支架强度校核(L25-2-4及L25-10-4为最不利情况)按最大纵向节段自重40.4吨计算,考虑安装活载等影响,偏载系数取1.25,则管肢(2738,A=6660mm2)顶最大压力为1
16、2.6吨,计算单个支架自重4吨,则管肢最大应力=20.4MPa=160 MPa,满足要求。取压弯稳定系数0.6,则稳定应力=34MPa,稳定性满足要求且安全储备较大。3)地基承载力校核单根管肢柱底最大反力为13.6吨,柱底板尺寸0.50.5米。地基承载力基本容许值取150kPa。基础应力扩散示意如下图: 取表层杂填土最小厚度1.1m,其中上部0.2m硬化面层,下部0.9m碎石类碾压土,基础应力扩散角取45度,则基底面积A为8m2。Pk=1.1 +136/8=221.1+17=41.2kPa修正后的地基承载力特征值:fa=150/1.25=120 kPa则有:地基承载力2 Pk=82.4kPa1
17、384kN,满足要求。 3)、起吊吊耳设计吊耳板选用28mm钢板,材质Q345。吊耳受力按17.3吨计算Q345许用应力:jy=110 MPa,k=180 MPajy=173000/(2860)=102MPajyk=17.3(902+302)/(902-302)=21.6 MPa0.8k吊耳板连接焊缝校核:f=(173000sin60)/(20200)=37.5 MPaf=(173000cos60)/(20200)=20.4 MPa则:42.7 MPa180 MPa满足要求4)、吊点选择吊点选择在钢箱梁的两端,在腹板与隔板交叉处,吊耳焊在盖板,吊耳焊缝需探伤检查,级合格。6安装工艺6、1安装方
18、案概述二环线水东段钢箱梁L25联共分77个节段,A8段分24节段,A6节段分11节段。最大重量50吨,一般节段重量3035吨,现场采用临时支架支撑节段,160200吨汽车吊由首段向尾段(纵向分段由中间向两边吊装)方向逐节吊装节段,临时支撑安装在吊装该纵向分段前。天桥主梁共分6段,现场采用临时支架支撑,80吨汽车吊由中间相两边逐节吊装节段。6、2钢箱梁吊装以L25联的安装为例:1) 首先安装靠近Z82墩的首段L25-1-4节段(长度为10275mm)临时支撑,用全站仪测量好临时支撑的标高及中线;吊装L25-1-4节段。2) 安装L25-1-3和L25-1-5的支座或者临时支座和临时支架,用全站仪
19、测量临时支撑标高以及中线。依次吊装L25-1-3和L25-1-5节段。定位后码好焊接纵缝。3) 安装好节段L25-1-2及L25-1-6的临时支撑,用全站仪测量,调整好临时支撑的标高及中线;吊装L25-1-2及L25-1-6节段。码好焊接纵缝。4) 悬臂分段L25-111-1和L25-111-7在一跨26号纵向分段装焊完成后有布置于箱梁顶的吊车吊装。5) 依次向后安装余下节段的临时支撑及对应节段;6) 在安装下一跨节段时,为保证箱梁节段拱度曲线要求,前一安装跨均布仍应设置不少于3处临时支撑。注意:节段吊装前支座应安装到位(支座锁死,全桥安装完后解锁)7)节段定位节段横向定位采用定位码板定位的方
20、法:在已吊装节段接缝处安装定位码板,保证节段间6mm间隙;节段纵向定位通过测量对应节段控制点,用限位板定位的方法:将吊装节段下底板的安装线在支架上划好,限位板焊接在支撑横梁的上面,使限位板与钢箱梁下底板边缘对齐。 节段水平位置的调整利用对拉螺杆实现。节段标高定位通过测量确定,采用短管立柱在安装前直接调好高程,局部调整利用32吨千斤顶完成。8)临时支架的拆除支撑架的拆除在一跨装焊并涂装完成后进行,首先割除支架横梁上短管立柱,箱梁受力转换于墩顶支座上。拆除支架上横梁,支架转换为2米见方独立的井字柱(单个最大重量4吨),利用8吨叉车(自制抱箍)整体转场。(注意:A6存在压重区,支架拆除必须在压载物装
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