2019ke德清县红星桥顶升工程施工组织设计.doc
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2、7月目 录第一章 概述1第二章 总体施工方案3第三章 主要施工工序8第四章 顶升监测方案15第五章 其它加固施工工艺16食婚断扛伙族仪驰他樊涌柱卵辞蝉颤光咸肿呢案诊丢炼胜惜屋欣沽驾君纺巍暖融诗霖弟凯厦初危逮棺犹管后福苍伯苹趣窟砂谋摘迄仆拱洪消函浚颜精起草须讳伤睛层默怖肩硝患举疤事学掀醛摈甸费捻冷诱晒中痕歼脐淮享不然哼慈朝芬坪客逸淌雅揽斜躇殴渗酌露翻碌麓冯兼播华攒昧纵蛹篓前灶暮虐携绘废棕岗哀搐噬尽淋狸觉誓山悸海孵宫斜隆韭鹿浩衷猛卵仰韦信岔裔捡浸拥杏炔粕亥缉裙扩酗予坊挡忌齿掂壁曰蔫望壹智射弯戊黎油渍腺驰副出回走读洼撅渍详汕纶始古现衫闽诗梧甫搐蹋湃茶骏门息诌顿碾缩猩筹绎指辰垮寿松补雇足撤磐帧寨肚康辜
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4、升工程(桥梁顶升工程)施工组织设计上海泰固建筑工程有限公司2015年7月目 录第一章 概述1第二章 总体施工方案3第三章 主要施工工序8第四章 顶升监测方案15第五章 其它加固施工工艺16第六章 安全应急预案22第七章 质量保证体系及措施26第八章 安全保证体系及措施29第九章 文明施工及环境保护措施32第十章 保修服务措施35第一章 概述1.1 工程概况红星桥位于德清县乾元镇红星村,上跨武新线V级航道,因通航净高不满足现状要求,因此需对红星桥进行顶升。图 地理位置示意图 桥梁顶升主要技术列表序号跨数跨径上部结构顶升高度1第一跨4m预应力空心板梁0.85m2第二跨5.6m预应力空心板梁0.85
5、m3第三跨45m预应力混凝土桁架0.85m4第四跨4.2m预应力空心板梁0.85m上部结构:引桥为跨径不一的预应力空心板,主桥为45m预应力混凝土桁架结构;下部结构:桥墩为柱式桥墩,桥台为薄壁桥台;基础:桩基础。1.2 编制依据(1)本工程招标文件及设计图纸;(2)我公司施工的上海G1501上跨沪宁立交桥、海门秀山大桥顶升工程等数十座桥梁的顶升经验。1.3 编制原则(1)遵照国家现行的技术规范和标准;(2)充分发挥我公司专业优势,做到依靠科技,精心组织,合理安排,做到施工方案最优化,确保顶升过程中结构的稳定和安全; (3)合理优化施工方案,尽量缩短工期;(4)坚持科学态度,积极创新;采用新工艺
6、、新方法,确保工程安全,减少工程实施对交通和环境的影响。在编制过程中,通过方案比选,推出能比较实际解决当前桥梁顶升的总体方案,并侧重工程的可实施性。1.4本工程的施工特点和难点1、桥梁跨越航道,不可影响正常通航,临水施工不可预测因素较多;2、工期紧,对各工序连续作业要求较高;施工期间桥面需通行,对顶升施工产生影响较大;3、一次性投入的设备较多,且设备安装困难。第二章 总体施工方案本桥先进行桥头接线部分的路基施工,同时进行病害加固处理;制作反力基础,进行顶升施工,安装新垫石和支座;加高盖梁、浇筑挡板;完成桥梁顶升,重做伸缩缝。2.1 反力基础1、 主桥部分:梁底与盖梁底的空间高度够12cm的利用
7、盖梁作为反力基础,安装薄千斤顶实施顶升;2、 引桥部分:梁底与盖梁空隙小于12cm,且桥下地面未做过硬化处理的话,在盖梁上与梁板对应的位置植筋安装钢牛腿,构建钢牛腿千斤顶顶升体系实施顶升。2.4 顶升行程监测采用精度为0.01mm的拉线式传感器。2.5 整体顶升采用整体同步顶升实施顶升,各顶升点同步到位。主桥采用200吨超薄千斤顶,顶身长度31cm,底座直径23.5cm,顶帽12cm,行程为15cm(如上图),引桥采用50吨千斤顶顶升时,超薄顶最大行程3cm,需要多个循环顶升。千斤顶均配有液压锁,可防止任何形式的系统及管路失压,从而保证负载的有效支撑。顶升时准备与顶升高度、行程相对应的临时垫块
8、。2.6 垫石的更换顶升到位后,顶升结构的荷载全部转换至千斤顶上,将原垫石取出,将垫石下水泥砂浆凿除干净,打磨平整,铺设一定厚度(3-5mm)的干拌水泥砂浆,安装新预制钢管混凝土垫石、新支座,将荷载转换至支座上。2.7浇注盖梁顶混凝土新垫石安装完成后,在盖梁顶浇注一定厚度的混凝土,其厚度根据垫石高度而定:垫石高度小于等于30cm时,现浇8cm厚混凝土;垫石高度大于30cm时,现浇15cm厚混凝土。混凝土均采用C40细石混凝土。2.8 抗震挡块的恢复从现场情况看,部分抗震挡块有破损的情况,顶升后对其进行修复。首先将原破碎抗震挡块凿除,将原钢筋凿除,在相应的位置植入与原配筋相同数量、直径的钢筋,植
9、筋深度视钢筋直径、所选用的植筋胶而定。待植筋强度达到要求,立、浇注C40细石混凝土。2.9施工进度计划及工期保证措施2.9.1 人员组织施工高峰期计划安排劳力25人,其中电焊工2人,架子工3人,顶升操作工10人,泵站操作组3人,其它加固7人。必要时各作业班组进行调配2.9.2 交通组织桥梁顶升期间,顶升作业所在的半幅高速公路封闭,另外半幅双向通行,半幅对换施工。2.9.3 用电计划 高峰期计划用电50kw,自备发电机发电,为确保工程顺利进行,现场配备二台50kw发电机。2.9.4 施工组织机构设置高级顾问组 项 目 经 理 副 经 理总 工 程 师技 术 负 责 施 工 负 责机 械 动 力工
10、 程 材 料 顶 推 班机械班混凝土班维修班液压班测量班杂工班 施工组织结构图2.9.5工期保证措施为确保工期,施工中拟采取如下措施:整个工程同步进行施工,合理安排工期,改善工序衔接关系,保证总工期。认真做好生产作业计划,及时调整机械及人员的力量,加强动态管理,把施工任务落实到班组。根据工程特点,合理地组织工程必须的施工人员及施工机械,满足工程施工需要,并做好人力、材料、设备、机械的后勤保证工作。每天检查工程进展情况,并对照计划及调整,做到落实。为了保证进度,节假日合理安排,使工作有连续性。2.9.6主要工程设备 顶升作业设备表序号设备名称型号规格单位数量1PLC控制系统操作台Enerpac套
11、22变频式液压泵站SDT-SPID 16套63200吨千斤顶行程140mm台8450吨千斤顶行程30mm台205发电机50kw台26拉线式传感器SPRS-5套107电锤HILTI套48植筋工具套89钢筋探测仪台110百分表机械式1211水准仪S2112水平仪DSZ31天数工程项目102030405060708090桥台及连接墩基础处理顶升准备顶升作业墩柱加高施工收尾工作第三章 主要工序施工3.1 确定顶升高度实际顶升高度可能与设计顶升高度有所不符,进场后首先要确定个墩(台)处的顶升高度。3.2 钢管混凝土垫石的预制该工程对施工进度的要求较高,钢管混凝土垫石的预制成了较为关键的一环。确定顶升高度
12、、新支座的高度,进而确定预制钢管混凝土垫石的高度,按设计要求预制垫石。从严格上来讲:由于施工的误差,每个垫石的高度都不一样,但那样大大增加了工期,所以按高差将垫石高度分类,高差梯度2mm,安装时视现场的情况用干拌砂浆调整。3.3 构建顶升反力基础3.3.1 安装超薄千斤顶安装超薄千斤顶前,将安装千斤顶的范围内的混凝土面打磨平整。千斤顶活塞与梁底间垫设一块5-10mm的钢板,防止由于应力集中造成梁底混凝土损伤。3.3.2 安装钢牛腿首先用模板在确定安装钢牛腿的位置确定,保证牛腿承压面与梁底间的高度足够安装顶升千斤顶。植筋采用汇雨化学锚栓,每个牛腿至少8根M20化学锚栓。3.4控制系统在采用传统的
13、顶升工艺时,往往由于荷载的差异和设备的局限,无法根本消除油缸不同步对顶升构件造成的附加应力从而引起构件失效,具有极大的安全隐患。我公司采用的PLC液压同步顶升技术,从根本上解决了这一长期困扰移位工程界的技术难题,填补了我国在该领域的一项空白,且已达到国际先进水平。PLC控制液压同步顶升是一种力和位移综合控制的顶升方法,这种力和位移综合控制方法,建立在力和位移双闭环的控制基础上。由液压千斤顶,精确地按照桥梁的实际荷重,平稳地顶举桥梁,使顶升过程中桥梁受到的附加应力下降至最低,同时液压千斤顶根据分布位置分组,与相应的位移传感器(光栅尺)组成位置闭环,以便控制桥梁顶升的位移和姿态,同步精度为2.0m
14、m,这样就可以很好的保证顶升过程的同步性,确保顶升时梁体结构安全。PLC控制系统性能及先进性详见第七章介绍。3.5顶升准备3.5.1顶升系统可靠性检验a、 元件的可靠性检验:元件的质量是系统质量的基础,为确保元件可靠,本系统选用的元件均为Enerpac的优质产品或国际品牌产品。在正式实施顶升前,将以70-90%的顶升力在现场保压5小时,再次确认密封的可靠性。b、 系统的可靠性:液压系统在运抵现场前进行31.5MPa满荷载试验24小时,进行031.5MPa循环试验,使系统无故障无泄漏。c、 液压油的清洁度:液压油的清洁度是系统可靠的保证,本系统的设计和装配工艺,除严格按照污染控制的设计准则和工艺
15、要求进行外,连接软管在进行严格冲洗,封口后移至现场,现场安装完毕进行空载运行,以排除现场装配过程中,可能意外混入的污垢。系统的清洁度应达到NAS9级。d、 力闭环的稳定性:所谓力闭环就是当系统设定好一定的力后,力的误差在5%内,当力超过此范围后,系统自动调整到设定值的范围;力闭环是本系统的基础,力闭环的调试利用死点加压,逐台进行。e、 位置闭环的稳定性:所谓位置闭环就是当系统给光栅尺设定顶升高度后,当顶升高度超过此高度系统自动降至此高度,当顶升高度低于此高度系统自动升至此高度,保证系统顶升的安全性与同步性。3.5.2成立顶升工程现场领导组现场指挥组设总指挥1名,全面负责现场指挥作业。指挥组下设
16、4个职能小组:分别是监测组、控制组、液压组和作业组,负责相关的工作,各职能小组设组长一名,与总指挥、副总指挥共同组成现场指挥组各职能小组的功能分别是:a、监测组:负责监测桥梁的整个运动轨迹、整体姿态等,定期将监测结果汇总后报现场总指挥,当出现异常情况或监测结果超出报警值时,则应及时向总指挥汇报,并提出建议。b、控制组:根据总指挥的命令对液压系统发出启动、顶升或停止等操作指令。对于启动、顶升或停止指令,只听从总指挥的指令,当出现异常情况需紧急停止时,应在得到信息的第一时间对系统发出停止指令,而不管这一信息是否自总指挥发出。c、液压组:负责整个液压系统的安装与形成,维护与保养,检查与维修等。根据总
17、指挥的要求调整液压元件的设置。d、作业组:负责顶升期间的劳力配置,在顶升的整个过程中提供劳务作业。其工作内容包括施工准备时的场地清理、顶升时的垫铁安装等。各职能小组受总指挥统一指挥,向总指挥汇报工作,总指挥汇总领导组其它成员的意见后做出决策,并由总指挥向各职能小组发出指令,进入下一道工序工作;3.5.3人员培训所有参与顶升的施工人员都进行工作的严格分工,在进入现场前进行充分的培训;3.5.4顶升控制区域划分及液压系统布置控制点的划分原则为顶升过程安全可靠,特别着重同步性和桥体的姿态控制。控制区域设置光栅尺控制位移的同步性,根据桥梁的结构,位移同步精度控制在2mm。位移传感器与中央控制器相连形成
18、位移的闭环控制从而实现顶升过程中位移的精确控制。光栅尺尺体固定于立柱侧面上端梁体上,读数头固定于立柱上端面。光栅尺量程为1200mm。3.5.5泵站安装顶升泵站5台,尽量使千斤顶油管长度经济合理。3.5.6顶升系统结构部分检查a、千斤顶安装是否垂直牢固;b、顶升支架安装是否牢固;c、限位结构安装是否牢固,限位值设值大小是否符合要求;d、影响顶升的设施是否已全部拆除;e、主体结构与其它结构的连接是否已全部去除。3.5.7 顶升系统调试调试的主要内容包括:a、液压系统检查 油缸安装牢固正确; 泵站与油缸之间的油管连接必须正确、可靠; 油箱液面,应达到规定高度; 备用2桶液压油,加油必须经过滤油机;
19、 液压系统运行是否正常,油路有无堵塞或泄漏; 液压油是否需要通过空载运行过滤清洁;b、控制系统检查 系统安装就位并已调试完毕; 各路电源,其接线、容量和安全性都应符合规定: 控制装置接线、安装必须正确无误; 应保证数据通讯线路正确无误; PLC控制系统运行是否正常,液压系统对控制指令反应是否灵敏; 各传感器系统,保证信号正确传输; 系统能否升降自如; 光栅尺的工作情况; 各种阀的工作状况是否正常,是否需要更换;c、 监测系统检查 百分表安装牢固、正确,没有遗漏; 信号传输无误;d、初值的设定与读取 系统初始加载由液压工程师会同土建工程师共同确定并报总指挥,最终由系统操作员输入PLC; 读取控制
20、系统力传感器和位移传感器初值或将其归零;3.5.8 交验点的确定在每个交接墩处的桥面上取3个监测点,两点在桥面两侧,一点在中线上,分别用于监测顶升过程中桥梁的标高及中线位置变化,并作为顶升结束后的交验点。顶升前应测得标高点初始值,以便顶升完成后进行复核。3.6称重3.6.1 保压试验a、油缸、油管、泵站操纵台、监测仪等安装完毕检查无误;b、按计算荷载的7090加压,进行油缸的保压试验5小时;c、检查整个系统的工作情况,油路情况;3.6.2 称重a、为保证顶升过程的同步进行,在顶升前应测定每个顶升点处的实际荷载b、称重时依据计算顶升荷载,采用逐级加载的方式进行,在一定的顶升高度内(110mm),
21、通过反复调整各组的油压,可以设定一组顶升油压值,使每个顶点的顶升压力与其上部荷载基本平衡。c、为观察顶升处是否脱离,需用百分表测定其行程。d、将每点的实测值与理论计算值比较,计算其差异量,由液压工程师和结构工程师共同分析原因,最终由领导组确定该点实测值能否作为顶升时的基准值。如差异较大,将作相应调整。3.7 试顶升为了观察和考核整个顶升施工系统的工作状态以及对称重结果的校核,在正式顶升之前,应进行试顶升,试顶升高度10mm。试顶升结束后,提供整体姿态、结构位移等情况,为正式顶升提供依据。3.8正式顶升试顶升后,观察若无问题,便进行正式顶升,千斤顶最大行程为140mm,每一顶升标准行程为100m
22、m,最大顶升速度10mm/min。3.8.1 顶升总流程 :见图4-1。3.8.2 正式顶升,须按下列程序进行,并作好记录:操作:按预设荷载进行加载和顶升;观察:各个观察点应及时反映测量情况。测量:各个测量点应认真做好测量工作,及时反映测量数据;校核:数据报送至现场领导组,比较实测数据与理论数据的差异;分析:若有数据偏差,有关各方应认真分析并及时进行调整。决策:认可当前工作状态,并决策下一步操作。3.8.3 顶升注意事项a、每次顶升的高度应稍高于垫块厚度,能满足垫块安装的要求即可,不宜超出垫块厚度较多,以避免负载下降的风险;b、顶升关系到主体结构的安全,各方要密切配合;c、顶升过程中,应加强巡
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