文档介绍：该【钢桁梁制造及安装施工方案 】是由【1781111****】上传分享，文档一共【23】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【钢桁梁制造及安装施工方案 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:..一、方案概述的方法展开流水作业。构件运输单元划分单根构件制作完成后,通过“桁架预拼装→桥面预拼装→节段总装”的顺序进行拼装检测后,按现场安装要求拆散成运输单元,涂装底漆、中间漆和第一道面漆后采用船舶运输至现场。二、施工图纸绘制采用Xsteel建模技术和CAD技术进行施工图转化,形成精准的加工详图。图8为XSteel软件建立的结构模型。:..XsteelXsteel软件建立的结构模型细部构造图一平面上,与右侧锚拉板存在一偏心,上端与锚拉板中心对齐,下端与锚拉板中心形成偏心。根据放样结果,最大偏心距为4mm,但未超过锚拉板厚度范围,形成的偏心可按照1:8过渡梯形铣边处理后进行全熔透对接焊。在江侧,边纵梁腹板与该腹板连接的右侧锚拉板按照中心与中心对齐在同一平面上,与左侧锚拉板存在一偏心,处理方式同岸侧。通过这种方式处理后,一方面节段之间边纵梁腹板与连接板形成有效的传力摩擦面;另一方面平面腹板也有利于纵向轴力的传递。岸侧边纵梁腹板与锚拉板连接:..孔之间的位置精度,划线完成后采用镗床对锚索轴孔进行镗孔处理,保证镗孔公差:+~+,镗孔完成利用假轴进行孔径检测。五、插入式整体节点杆件制作整体节点弦杆是钢桁梁的关键构件,构造复杂、孔群集中,其制作技术也是钢桁梁桥的关键技术。为保证腹杆顺利插入上下弦节点中,制作时腹杆采用负公差制作,弦杆节点板开档采用正公差制作,并且要保证腹杆插入节点时,腹杆面板与节点板密贴。六、桥面块体的制作桥面块体制作时,横梁单元与桥面板的焊接易对横梁螺栓孔的精度产生影响,并最终影响桥面块体与弦杆横梁接头的拼接,为保证拼接精度,在桥面块体制作时,通过刚性约束以减少焊接收缩对螺栓孔的影响。具体方法如下:a、拼胎架上按系统尺寸设置与桥面板同节间的各杆件或模拟杆件。纵向杆件布置图b、模拟杆件横梁接头板与横梁端部高栓连接处采用定位冲钉定位,确保横梁与杆件横梁接头板精准对位拼装。:..c成后焊接横梁与顶板单元,焊接时横梁与弦杆接头板栓接约束。栓接约束后焊接横梁与桥面板栓接约束示意图根据焊接工艺评定和主桥首制杆件的实际,选用合理的焊接方式和焊接参数。采用反变形法和刚性固定法可有效减少变形。如在主桥桥面分段制作时采用反变形焊接胎架。在钢桁梁杆件制作时增加临时支撑固定增加焊接结构的刚度等。应用锤击法处理焊趾,以消除焊趾咬肉等微小缺陷,改善几何形状,缓和应力集中,并消减残余应力,以提高焊缝的抗疲劳性能。八、制孔施工根据构件形式不同,采用不同的制孔方法,主要杆件采用整体划线制孔、一般工箱型构件采用胎模制孔,零件采用数控制孔等技术。九、厂内涂装施工该桥钢梁摩擦面采用电弧喷铝,喷铝施工前进行专项工艺评定,从铝层的强度、耐磨性、孔隙率综合性能最佳考虑,通过试验,确定最佳的喷涂技术参数。:..等施工环境因素,注重涂装过程中膜厚的控制。xx大桥钢桁梁架设南北岸因地制宜采取不同的架设方案,南岸由边跨向主跨拼装,边跨采用支架拼装,主跨采用悬臂架设。北岸则采用对称悬臂架设的方式,主墩墩顶桁架采用墩旁托架拼装。支架施工及机械设备安装辅助墩、交界墩间五个节段中间桁架安装主墩墩顶五个节段拼装滑移钢桁梁线形调整钢桁梁线形调整辅助墩、交界墩顶临时固结主墩临时支座安装拼装桥面回转吊机拼装两台桥面回转吊机边跨钢桁梁中间桁架拼装双悬臂架设并对应挂索边跨钢桁梁线形调整主墩临时支座安装主跨悬臂架设、岸侧拼装边纵梁等构件滞后一个节段挂索合拢前调整索力、线形合拢段施工:..1、初步形成封闭体系P2墩之间为SA15~SA11五个节段钢桁梁,对应每两个节段节点处设置一组支架,总计4排,8组支架。P1、P2墩之间安装一台跨线龙门吊,作为钢桁梁构件上桥面的提升站,同时前期用来拼装P1、P2墩之间的部分钢桁梁。龙门吊跨径36m,轨道长度受P1、P2墩限制,顺桥向移动范围在SA14~SA12之间,无法到达SA15、SA11下方。首先采用龙门吊安装SA15~SA13三个节段下弦杆、下中纵梁,吊装点在SA14节段正上方,龙门吊可以满足吊装要求。继续使用龙门吊拼装SA14~SA13下桥面板形成下桥面体系,三个节段构件支撑在正下方两排支架上。并使用龙门吊继续拼装完成SA14节段的中间桁架结构,保证已经拼装的结构体系稳定,见下图。2、交界墩顶限位采用大吨位汽车吊在地面,拼装SA15节段钢桁梁,吊装高度约40m,吊重约40t。拼装完成SA15节段,在P1墩顶采用临时支垫抄垫钢桁梁,并通过预埋件临时对钢桁梁进行限位。此处要求第一步拼装的过程中即准确定位,保证钢桁梁线形误差不大。:..SA15SA13节段中间桁架完成、第一次体系转化SA13~SA12节段钢桁梁中间桁架,再利用龙门吊在上桥面拼装桥面回转吊机,回转吊机拼装过程中,吊装一台小吨位汽车吊至桥面协助拼装回转吊机的大臂等构件。回转吊机拼装完成后,龙门吊则主要用来提升构件,桥面回转吊机作为架梁设备继续向前拼装。直至拼装完成SA11节段中间桁架,抵达P2墩顶,在P1、P2墩顶设置竖向、横向千斤顶进行线性调整,并脱空P1、P2之间之间,完成体系转换。施工中P1、P2墩顶支座暂不安装,均采用临时支撑受力。P1~P2墩包含4组临时支撑在内,所有的支垫与钢桁梁接触面均抄垫四***板涂抹润滑油,以便线形调整。见下图。第一次体系转换完成:..、交界墩和主墩之间钢桁梁的架设辅助墩后,使用桥面吊机继续向前拼装。P2、P3墩之间设置4排支架,两排支架之间的间距为32m,每两个节段钢桁梁的节点下设置一排支架。拼装过程中为控制钢桁梁前段下挠,每次在抵达一组临时支架后,在临时支架上方拼装一个节段钢桁梁,再向前连续拼装两个节段的下弦杆,保证可以抵达下一组临时支架上方,及时进行抄垫。见下图。下弦杆标高调整到位后再依次拼装前一个节段中纵梁、下桥面等构件形成封闭体系,继续向前拼装两个节段,过这一组临时支架的墩顶,再按照上述顺序连续拼装两个节段的下弦杆。直至抵达P3主墩下横梁。钢桁梁上下游弦杆及中纵梁形成三片主桁,上下桥面的弦杆之间有斜腹杆起到支撑作用,和弦杆形成三角形封闭体系,但是上下中纵梁之间没有竖向杆件起到支撑作用。中纵梁重约14t,SA11~SA1节段拼装过程中,悬臂长度达16m,施工中如不采取措施,则前段下挠达4cm。钢桁梁体系封闭后则造成下桥面中间下挠,无法校正,因此必须在桥面安装之前进行校正。SA11~SA1节段钢桁梁拼装过程中,采用立柱支撑配合设置拉杆的方式解决上述问题,见下图。:..支撑在上、下中纵梁之间,两端采用拼接板、螺栓连接。钢桁梁的制作厂加工的过程中预先焊接临时支撑的拼接节点,立柱支撑拆除后再将此临时节点切割打磨。在立柱支撑顶端的工字型横梁腹板处设置两道加劲肋,腹板两侧对称设置。加劲肋上开孔,将拉杆上端通过销轴固定在加劲肋上。拉杆下端通过临时锚固点固定在下中纵梁前段。拉杆在距离下端约1m处断开,并在端头做内螺纹,断开的拉杆通过两端带螺纹的钢棒连接,旋转钢棒带动两端拉杆靠拢,起到了提升中纵梁的作用。钢棒中部开孔,方便插入工具进行旋转,见下图。拉杆中间的连接钢棒通过旋转钢棒,来缩短拉杆长度,达到抬高下中纵梁的目的,施工中在下中纵梁冲钉安装完成后即进行拉杆的安装,使用拉杆预抬下中纵梁,下中纵梁预抬10cm,可以在下桥面安装完成后,下中纵梁标高达到预定值。、第二次体系转化钢桁梁在P2、P3之间的架设过程中,每抵达一组临时墩即进行标高的调整,过程中观测支架的沉降,保证钢桁梁架设过程中保持较小的标高偏差。同时在P1、P2及各临时墩顶设置横桥向限位措施,使得线形保持较小的误差。在钢桁梁架设到P3墩顶时,墩顶的S0节段下方设计图纸中有四个临时固结支座。此四个固结支座暂不安装,使用临时支墩进行抄垫。在P3墩下横梁顶设置竖向、横向千斤顶,进行线性调整,先进行标高调整再调整线形。因为在P2、P3墩之:..在每组临时墩顶都进行标高调整,因此此时边跨的整体标高控制相对简单。线形调整的过程中需要在、P3的各个临时墩顶设置横移千斤顶辅助。钢桁梁里程调整在P3墩下横梁顶进行,设置顺桥向千斤顶,在钢桁梁的侧向抗风支座处进行顶推调整。最终边跨钢桁梁的里程偏差、横桥向偏差、标高偏差均在5mm范围内。边跨线形调整完成后,S0节段下的四个固定支座安装,将边跨钢桁梁临时固结。见下图.、顶推滑移施工(1)施工步骤北岸P4主塔处NJ2~NA2五个节段钢桁梁采用顶推累积滑移施工技术架设,在P4主塔处NJ2~NA2处搭设施工平台支架,利用D1100-63塔吊拼装钢桁架及桁架间桥面板、中纵梁成整体节间,每拼装完成一个节间,整体往江测滑移,在空出来的平台支架上继续拼装钢桁架节间,再整体滑移,如此循环,共累积滑移3次,完成北岸P4主塔处NJ2~NA2五个节段钢桁梁架设。步骤一:支撑胎架及滑道梁安装完成后,在NA2节段位置上开始拼装钢桁架;NJ2节段下方放置2排,共4块滑移支座,首先拼装下桥面;安装顺序为:下弦杆→中纵梁→下桥面板;:..装完成上弦杆及中纵梁;安装顺序为:上弦杆→中纵梁;步骤二示意图步骤三:上弦杆安装完成后,安装斜腹杆和上桥面板;安装顺序为:斜腹杆→上桥面板;步骤三示意图步骤四:将安装完成中间部分的NJ2节段滑移20米位置,开始安装NJ1及N0节段,两节段的下弦杆和中纵梁在地面连接成整体后吊装;安装顺序为:下弦杆→下中纵梁→下桥面板;:..安装顺序为:上弦杆→斜腹杆→中纵梁→上桥面板;步骤五示意图步骤六:安装N0节段边桥面板、边纵梁及斜拉杆;安装顺序为:边桥面板→边纵梁→斜拉杆;:..NJ2~N0三个节段滑移16米后,安装NA1节段;安装顺序为:下弦杆→下中纵梁→下桥面板→上弦杆→斜腹杆→中纵梁→上桥面板;步骤七示意图步骤八:将NJ2~NA1三个节段滑移16米后,安装横梁上临时支座,并拆除滑移设备轨道,结构下降至标高位置后安装NA1节段;安装顺序为:下弦杆→下中纵梁→下桥面板→上弦杆→斜腹杆→中纵梁→上桥面板。:..5个节段的边纵梁和边桥面板以及斜拉杆;安装顺序为:边纵梁→斜拉杆→上边桥面板。步骤九示意图(2)液压顶推滑移自锁型液压爬行器是一种能自动夹紧轨道形成反力,从而实现推移的设备。此设备可抛弃反力架,省去了反力点的加固问题,省时省力,且由于与被移构件刚性连接,同步控制较易实现,就位精度高。:..可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。北岸NJ2~NA2五节段钢桁梁架设完成后,在上层桥面拼装两台回转架梁吊机开始对称悬臂拼装钢桁梁,并开始安装斜拉索。在后续拼装过程中按照挂索滞后1~2个节段的施工方法进行施工。南岸支架拼装完成后开始主跨悬臂架设,边架设边挂索,挂索之后1~2个节段。:..、移动操作平台设计方案16m,,需要进行大量高栓、焊接和涂装工作,为了给施工作业人员提供一个安全、舒适的操作平台,同时考虑平台的可移动性,利用桥底面的两条检修轨道,设计一个8m×。操作平台主要框架结构由三片主桁架和十片次桁架组成。其中,三片主桁架呈倒梯形,,,,主桁架两两相距4m横向平行铺设;两主桁架之间纵向铺设五片次桁架,,,另一端与之相对称;D、E、F、。为了尽可能的减少操作平台的自重,我们设计只在需要作业的区域铺设密目钢丝网,而没有作业的区域,如I处则不需要铺设钢丝网。,确保作业人员安全,同时在悬空处还拉设全网,防止人员和物件坠落。操作平台采用6个承重量为3吨手动葫芦作为吊点与检修轨道连接,吊点设置如图3,整个平台只需六人同时拉动手动葫芦即可行走,当滑移到位后,将保险绳固定在桥底面,防止平台移动。操作平台三维示意图2、平台受力计算对滑移平台进行了精确的受力和变形计算,并根据计算的结果设定实际操作的参数。采用midas建立计算模型并进行计算。:..结构应力图结构位移图、操作注意事项(1)桥面挂架活动平台操作人员在操作前必须按项目部使用手册进行,了解挂架平台的机械构造、原理和性能。平台的行走由专人负责;(2)平台同时作业人员不得超过10人,(含人),禁止在平台上集中堆放重物;(3)操作人员在平台上作业时必须按规定佩戴好“安全三宝”,并将安全带:..(4)平台在行走前必须认真检查轨道连接螺栓是否紧固、手拉跑车是否牢靠、滑轮有无变形损坏、轨道端头止动装置是否可靠,如发现有损坏或其他问题,平台不允许行走,并及时报告项目部,排除隐患保证安全后方可行走;除操作人员以外,不允许有其他人员在平台内;(5)行走平台每天必须将平台内的杂物清理干净,防止杂物坠落。平台行走时需派专人在地面看守,禁止人员在挂架平台下方行走;(6)平台行走到位后,必须立即拉好挂架保险绳、安全绳,将挂架平台轨道止动夹装好;(7)作业人员到活动平台去必须走专用梯子,禁止在活动平台上蹦跳戏闹,在活动平台上切割时必须做好接火措施,禁止损伤平台网片;(8)6级以上大风天气禁止在活动平台上施工作业,活动平台上放的轻形物必须采取绑扎固定,防止大风吹落;(9)每次行走后必须做好相应记录。、墩旁托架设计初步设计根据钢桁梁架设要求,需要支撑NJ2~NA2五个节段的支架体系,支架体系顶端的承重结构可以进行滑移施工。根据此施工要求,首先确定支架范围不小于顺桥向64m,横桥向在上、下游弦杆下方设置受力点,。考虑整体稳定性,支架设计成江侧、岸侧对称的结构形式。托架基础施工时间为长江枯水期,江水距离桥塔墩中心间距约18m,若采用垂直支架系统,无法满足要求,因此确定采用倾斜托架的形式[5]。同时托架基础需要避开江边一块较大的岩石,此块岩石上有刻度,为长江水位线参照标识,不能破除。最后托架采用承台基础,,避开江边较大岩石。根据钢桁梁节段特点,每个节点下设置1根的竖向钢管受力,确定托架顺桥向为4根钢管立柱的形式。5、细化设计NJ2~NA2在托架上逐个节段进行拼装滑移。首先在岸侧安装大吨位塔吊用来拼装钢桁梁构件,塔吊作业范围包含NA2节段位置。先在NA2位置拼装NJ2节段,NJ2拼装完成后向江侧滑移1个节段的距离;继续在NA2位置拼装:..N0节段,并与NJ2节段连接成整体,NJ2~N0整体向江侧滑移1个节段距离;继续在NA2位置拼装NA1节段并与NJ2~N0节段连接成整体,并整体向江侧滑移1个节段,至此NJ2~NA1节段已经拼装滑移到位,最后利用塔吊拼装完成NA2,墩顶5个节段拼装完成。再利用塔吊在NA2桥面上拼装1台回转吊机,拼装完成后将这台回转吊机移动至NJ2节段,用于江侧钢桁梁架设。在NA2桥面拼装第2台回转吊机,用于岸侧钢桁梁架设。后期需要利用塔吊在NA1、NA2位置提梁,1、2号斜拉索暂不安装,需要继续利用回转吊机在支架上拼装NJ3、NA3节段钢桁梁,拼装完成后安装3号斜拉索,拉起NJ3、NA3节段钢桁梁。因此挂索之前,墩旁托架上极限状态要承受NJ3~NA3共7个节段钢桁梁和2台回转吊机的重量。对钢桁梁拼装滑移及最终的极限状态进行荷载计算,发现最终的极限状态,荷载最为不利。2台回转吊机,每台自重约240t。各节段钢桁梁重量见下表。钢桁梁节段重量统计表重量/t节段编号重量/、滑道梁系统传递到墩旁托架体系。滑移支座设置在每个钢桁梁节点处,滑移支座的正下方为托架体系的立柱。因此可以将托架的荷载简化为作用在钢管立柱顶端的竖直力。采用SAP2000进行初步计算,发现外侧钢管立柱截面较大(约Φ1500mm×20mm)才能满足要求,这样大截面的钢管工地并不常用,因此改用常用的直径1000mm钢管,但需要设置2根。因此整个托架体系,横桥向设置4排钢管支架,每2排组成一组。每组钢管顶端设置横桥向垫梁,垫梁设置较强,使得2组钢管支架可以平均受力,且垫梁与钢管端头处不产生较大弯矩。为防止立柱顶端变形,在立柱顶端1m范围内灌注素混凝土,保证钢管不因为顶端的局部受压变形而破坏。×,对滑道梁重点验算滑移过程中的工况,垫梁验算NJ3~NA3七个节段工况下的受力情况。外侧立柱为Φ1000mm×14mm,、内侧立柱为Φ720mm×8mm,连接系钢管规格分别为Φ:..8mm、Φ525mm×8mm、Φ377mm×6mm。最终对支架设计进行计算校核,各杆件受力均能满足要求。、托架施工托架施工中首先应保证基础的稳定,北岸基岩表层土厚度1~2m,根据桩基、承台施工中的经验,托架承台基坑开挖至岩层,以基岩作为持力层。施工中根据承台标高确定立柱位置,先安装立柱,随着立柱的安装逐步安装连接系钢管。立柱之间采用法兰盘连接或者熔透焊焊接,安装过程中采用全站仪精确定位,特别是保证立柱钢管接头的顺直。对重要位置焊缝进行探伤检查。托架系统的安装过程中保持两侧同步、上下游对称。7、托架监测NJ2~NA2节段钢桁梁实际安装时,考虑到要尽快拼装使用回转吊机,加快施工进度。先只安装了中间桁架结构,待回转吊机拼装完成后,又利用回转吊机安装剩下的边纵梁、边桥面板等构件。最后悬臂安装NJ3、NA3节段,施工过程与托架设计时稍有不同,但最终的极限荷载一致。施工中主要通过观察托架每根钢管立柱的变形,来了解托架系统的受力情况。在每根钢管立柱的顶端安装反光片,保持每个节段安装前后对钢管立柱顶端位移进行观察,最终立柱的竖向压缩量达到20mm,顺桥向位移达17mm,与计算基本相符,均在允许范围内。8、安装线形控制有限元模型建立计算采用有限元软件MIDASCivil2006建立主桥空间模型模拟主桥施工过程。弦杆、腹杆、纵梁、横梁均采用梁单元模拟,桥面板采用加肋板板单元模拟,斜拉索采用只受拉桁架单元模拟。边界条件中,桥塔底部采用固结,模型中采用一般支撑,将6个自由度约束;交界墩、辅助墩则将横桥向和竖向位移约束、转角自由。桥塔与主梁的临时固结采用两节点间添加刚臂的方法模拟。临时支架采用只受压弹性连接模拟。计算模型见下图。:..、结构受力验算:施工阶段,,,;,,均满足相关规范[4~7]的要求:钢材容许应力为210MPa;;斜拉索容许应力835MPa,。成桥阶段,,;,,,均满足相关规范的要求:钢材容许应力198MPa,;斜拉索容许应力668MPa,。荷载组合(永久荷载+汽车活载+轨道活载)作用下,,;桥塔混凝土最大压应力-;,,均满足相关规范的要求:钢材容许应力为198MPa;;斜拉索容许应力668MPa,。施工过程、成桥阶段、荷载组合作用下,结构强度均满足设计及相关规范要求。10、施工预拱值计算考虑恒载和活载作用,主梁预拱值计算结果显示,恒载引起的主梁跨中最大下挠值为-,1/2活载引起的最大下挠值为-,。考虑长期运营荷载、时间效应,按此施工预拱值进行控制,能够满足:..由于斜拉桥是高次超静定结构,施工中受斜拉索垂度、温度、风力、施工临时荷载等因素的影响较大,每个节点位置的变化都会使施工线形偏离设计值,导致结构内力重新分配,使成桥内力偏离设计值。因此,斜拉索长的精确计算和杆件拼装精度控制是保证成桥线形合理的重要保证。以原设计坐标为基础,考虑成桥时桥塔偏位和主梁预拱度的影响,斜拉索塔梁锚点间的无应力长度计算结果见下表(表中为外侧索的无应力长度)。斜拉索无应力长度表索长/m编号索长/,考虑锚具、张拉设备等因素,指导厂家计算斜拉索的精下料长度。施工控制过程中,以主梁线形控制为主,严格记录斜拉索张拉索力和伸长量,成桥调索后,根据总伸长量结合斜拉索、下料长度、无应力长度,校核成桥索力,以达到精确控制主梁线形和成桥索力的目的。:..装精度,梁段间的相对线形控制是保证成桥内力和线形合理的前提。采用无应力法控制理论,提出利用无应力角度控制法进行杆件安装控制。杆件控制示意见下图。水准仪目镜水平线3H231H待拼杆件H杆件节点L2无应力角度θ已拼杆件Y2L1已拼杆件延长线1X在上图中假定坐标和拼装方向下,无应力角度以杆件节点2为旋转中心,逆时针为正,顺时针为负;1、2、3点为测量控制点,、H、H为相对高程,123H、H可通过水准仪测得,H为控制高程,L为高程控制点1、2之间的杆件1231长度,L为高程控制点2、3之间的杆件长度,待拼杆件的控制高程为:2H1?H2H3?H2?L2?sin(?arcsin)L1此方法可提高杆件拼装精度,有效避免杆件的拼装误差积累,从而达到精度控制钢桁梁总体线形的目的。