80米钢桁梁施工方案.docx
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1、新 建 铁 路 黄 骅 南 至 大 家 洼 线80米单线简支钢桁梁施工方案2016年1月11日目录一、工程概况11、编制依据12、技术标准及设计原则23、编制原则24、钢桁梁结构35、工程难点3二、临时工程31、施工便道32、施工用电4三、主要机械和机具4四、劳动力使用计划5五、主要施工方案51、钢桁梁施工工艺52、主要施工方法62.1、钢梁制造及验收62.1.1、钢桁梁的制作62.1.2、钢桁梁的运输72.1.3、钢梁进场验收72.1.4、杆件的存放82.2、支架布置82.3、钢梁拼装92.3.1、临时联结钉栓92.3.2、拼装工艺92.3.3、钢梁预拼92.3.4、预拼装质量要求102.3
2、.5、钢梁组拼112.3.6、杆件拼装顺序112.3.7、接头拼装要点122.4、钢梁拖拉132.4.1、拖拉系统布置132.4.2、钢梁拖拉施工142.5、顶落梁152.5.1、顶梁设施152.5.2、落梁就位152.6、支座安装162.7、高强度螺栓施拧162.7.1、高强度螺栓的储存管理162.7.2、高强度螺栓的施拧及检查验收162.8、焊接方法172.8.1、焊接材料的管理172.8.2、工艺文件的执行172.8.3、防护要求172.8.4、焊接工艺措施182.9、钢梁涂装182.9.1、涂装体系182.9.2、局部修补工艺182.9.3、成桥焊缝补涂装方法192.9.4、外表面第二
3、道面漆涂装方法192.9.5、涂装施工工艺要求192.9.6、涂装施工的安全与环保202.10、施工监测212.10.1、监测目的212.10.2、监测的主要内容212.10.3、监测的实施21六、技术保证措施22七、环保措施22八、专项安全措施221、营业线施工安全措施232、用电作业安全措施243、机械作业安全措施244、高空作业安全措施265、消防安全措施26九、应急预案271、坍塌事故的预防与应急272、高处坠落事故预防与应急273、机械伤害事故预防及其应急预案294、物体打击的预防与应急305、触电事故应急预案306、火灾事故应急预案317、交通安全应急预案328、突发事件处理328
4、0m 简支钢桁梁工程施工方案一、工程概况1、编制依据铁路工程测量规范TB10101-2009铁路桥涵施工规范TB102032002铁路钢桥制造规范TBJ102122009碳钢焊条GB/T5118-1995熔化焊用钢丝GB/T8110-2008气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T10045-2001埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T12470-2003铁路钢桥保护涂装及涂料供货条件TB/T1527-2011公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件TB/T2772-1997铁路钢桥用防锈底漆供货技术条件GB11345-1989钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级JB/T6061-2007铁路钢桥栓接板面
5、抗滑移系数试验方法GB8923-1988涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T6463-2005铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定TBJ21492铁路客运专线桥涵工程质量检查与控制铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-2003铁道社客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160号客货共线铁路桥涵工程施工技术指南TZ203-2008铁路路桥涵程施工安全技术规程TB10303-2009铁路工程建设安全生产强制性标准与现场施工安全操作规程实用手册钢结构设计规范GB50017-2010建筑施工临时支撑结构技术规范JGJ300-2013建筑施工高处作业安全技术规范JGJ 80-1991
6、 施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-20052、技术标准及设计原则(1)设计标准:单线,客货车最高运行速度 160km/h。 (2) 线路情况:平坡、直线。(3)桥梁限界:按照铁路技术管理规程中客货共线铁路建筑限界执行。 (4)结构设计使用年限:结构在正常维护及使用条件下为 100 年。 (5)设计荷载 1)恒载 结构自重:钢结构 48.6kN/m;桥面二期恒载:包括人行道、轨道、枕木及电缆槽等,其重量按 14.1kN/m 计列。混凝土收缩的影响:体系温度和合拢温度按10计。2)活载:ZK 活载,桥面板横桥向计算采用 ZK 特种荷载,顺桥向计 算采用 ZK 标准活载。 (6)线性控制1)
7、恒载和静活载挠度: 恒载挠度:37.7mm; 1/2 静活载挠度:22.9mm。2)预拱度设置:为保证列车运行平顺,钢梁预设上拱度,跨中预拱 度值按恒载和 1/2 静活载产生的挠度反向设置。 本桥采用下弦杆和腹杆长度不变,通过增加上弦杆拼接缝处的尺寸 形成上拱度曲线,拼接板与主桁杆件的连接采用孔群错孔法。3、编制原则4、钢桁梁结构钢桁梁主桁采用有竖杆三角桁,桁高 11.5m,节间长度 8m,主桁中心距 8m。上下弦杆均采用H形截面,腹杆采用H形截面,端斜杆采用箱形截面,主桁节点采用焊接整体节点形式,弦杆和节点板在加工场焊接成型,斜杆与弦杆采用插入式单面拼接,杆件的连接采用 M22高强度螺栓。端
8、横梁为焊接箱形截面,桥面系纵、横梁除端横梁外均为焊接工形截面, 纵、横梁的连接采用 M22 高强度螺栓。上下平纵联均采用工字型截面,与平联节点板的连接形式为 M22高强度螺栓对接。钢桁梁端斜杆上设置桥门架,桥门架及横联均采用板式结构。为方便钢梁检查和维修,下弦设一台防静电钢梁检查维修车。钢梁外表面涂装保护采用铁道部部颁标准铁路钢桥保护涂装及涂装供货技术条件(TB/T1527-2011)第七套防腐体系,纵梁盖板按照其第二套防腐体系办理,高强螺栓连接摩擦面采用无机富锌防锈防滑涂料。支座采用4000KN球形钢支座,人行道板采用RPC活性粉末混凝土。5、工程难点 、该桥跨越公路和铁路,公路和铁路交通繁
9、忙,是重要交通干道。桥梁施工不能对公路和铁路造成长时间通行中断和危及其通行安全。、施工期间受地面道路通行净高限制以及铁路通道限制,增加了落梁高度。、钢桁梁架设采用拖拉法施工,跨越公路和铁路跨度大,受地形条件限制,需设置临时支墩。、桁架梁杆件自重大,拼装场地受限,拼装精度要求高,拼装相对困难。、钢桁梁拼装和拖拉过程中的线形控制精度要求高。、施工工期紧,施工工序复杂,增加了施工难度。二、临时工程1、施工便道该工程上跨公路和铁路,交通便利,公路是本工程主要运输通道,另外再租用部分村级道路拓宽加固后作为运输辅道和备用通道。该工程施工便道拟从公路引入,沿钢桥两侧跨越既有公路和铁路进入沿全桥布置的贯通施工
10、便道,引入便道和施工便道长约600m,宽度按5m考虑,在相应位置设置会车范围,路面结构采用铺垫 50cm 厚石渣碾压密实后铺撒15cm厚碎石屑面层。2、施工用电 根据与业主及相关单位的协调,在桥位处设置一台 500KVA 的变压器,以地下电缆的方式引入钢梁施工场地,满足施工用电的需要。为避免电网停电对施工造成影响,在钢梁预拼场配备 1 台 200kw 的发电机备用。3、钢梁施工场 为保证钢桁梁的施工,本着既经济节约又方便施工生产的原则,根据现场地形条件因地制宜地设置钢梁施工(存放和预拼)场地。本工程拟利用桥梁附近的空地,因地制宜布置钢梁施工场,场地面积约3000m2,原地面清表处理之后,先碾压
11、密实,然后碾压一层 30cm 厚 10-20mm 规格的无筛分碎石垫层,再浇注一层 15cm 厚 C20 素混凝土面层。三、主要机械和机具主要机械和机具机械、机具名称规格型号单位数量汽车吊50t台2汽车吊25t台1挖掘机PC200台1装载机ZL50台1卷扬机17.5t台4普通电焊机BX400台20CO2保护焊机台18卷扬机20t台2液压千斤顶YCW600台10运梁平车台2手动葫芦510t台10电动扭矩扳手MD-24 、MD-27台10手动扭矩扳手HC200-760NM台12滑道、辊轴套1砂轮机台10空压机10m3/min台3喷涂机GPQ-6C235台3四、劳动力使用计划劳动力使用计划人员人数项
12、目管理2技术、质检人员5测量工2机械工12电工2架子工4电焊工45安装工25喷涂工15普工16小计128五、主要施工方案 本工程钢桁梁自重大、跨度大,施工时快速安全地跨越公路和铁路上跨桥是本工程的重点和难点。综合各种因素,按照设计采用拖拉法施工,在桥跨一侧线路中心上设置钢梁膺架拼装平台。钢桁梁施工时,首先在桥跨附近的相邻孔位处平整场地,布置拼装支架及拖拉支架,拼装支架顶面布置拼装平台,钢梁在拼装平台上使用吊机安装,通过牵引装置在拖拉支架上滑移钢梁至桥跨处,钢梁调整后就位,进行下一步桥面附属施工。钢桁梁拼装支架采用排式支架,结构可为钢管形式,支架基础根据受力情况采用条形基础,支架的跨度根据设计及
13、计算要求确定,拖拉采用卷扬机滑轮组作动力。钢梁一般一次性拼装完成,整体拖拉到位,若为节省下滑道长度,亦可随拼随拖。1、钢桁梁施工工艺 钢桁梁拖拉法施工工艺框图搭设钢梁拼装支架钢梁制造、运输支架上安装拼装平台、滑道钢梁预拼拼装平台上拼装钢梁安装导梁布置拖拉支架布置牵引设备钢梁拖拉拆除导梁钢梁就位钢梁调整落梁拆除支架、附属工程施工2、主要施工方法2.1、钢梁制造及验收钢梁在具有钢梁制造资质和业绩的厂家制造,制造前进行工艺试验及评定,制造完的杆件进行预拼并涂装。钢梁制造约需4个月,钢梁制造完成运至现场进行预拼及安装。到场的钢梁验收时,根据清单列表逐一清点,并检查各部位尺寸是否与设计图纸相符;检查钢梁
14、表面涂装及节点摩擦面处理情况,检查钢梁制造出厂合格证书,以及所用原材的合格证,其中钢材的化学成份和力学性能要符合铁路桥梁钢结构设计规范附录A“铁路桥梁用钢”的要求,超声波探伤检查按GB/T2970中的级执行。验收合格后方可进行下一步的拼装。2.1.1、钢桁梁的制作 钢桁梁主要由以下杆件组成:上、下弦杆、斜腹杆、桥面系纵横梁、 上平纵联、桥门架及横联等。钢桁梁纵向标准节段长为 10m,最大杆件单重约2.1t,长12.4m,宽36mm,高600mm。钢梁构件制作完成后,先在工厂内进行试拼装。试拼装合格后,进行拆分。为便于工地正确安装,拆分前应对各个节段和部件进行编号,并在两端标注节点序号,以防现场
15、安装时搞混杆件的位置和方向,保证运输及现场安装顺利进行。2.1.2、钢桁梁的运输 (1)运输时要求加工厂家对零件进行配置并统一编号,按现场拼装节段顺序配装车,用大型平板车运至施工现场。由于各杆件较重,大型、重要部位的杆件采用单层装车运输,小型杆件采用多层装运时,层间应垫一层木方,并捆绑固定,严禁在运输途中产生滑动造成结构变形和表面油漆损坏。(2)加工厂家应组织成立一个专门运输小组,负责组织指挥运输事宜。(3)运输小组根据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。2.1.3、钢梁进场验收 杆件进场后,
16、对进场杆件和制造厂提供的技术资料按照设计文件和铁路钢桥制造规范进行质量检查,检查的内容包括: 梁试装记录的检查: 要复查 95%的孔眼是否能自由通过较设计孔径小 0.5mm 的试孔器,100%的孔眼能自由通过较设计孔径小 0.75mm 的和试孔器,对试装记录有疑问时应要求厂方解释; 焊缝重大修补记录的复查:抽查杆件修补后的焊缝质量是否符合规范的规定,如工厂检查焊缝工序是在杆件矫正前,工厂还应提供经冷热矫正后不会再出现裂纹的试验资料,否则应要求厂方补做试验; 主要杆件容许误差的复查:主桁杆、斜件及纵、横梁的外形容许误差,除设计另有规定外,不得超过规范的有关规定; 杆件外观(局部损伤、变形、油漆脱
17、落等)检查:检查杆件在装卸运输过程中造成的局部损伤、变形、油漆脱落等情况,对损伤严重或有其它可疑情况时,应用放大镜或探伤器检查,大形杆件有扭曲情况应及时处理,对磨光顶紧部件,应检查顶紧面的密贴程度。检查合格后按厂附杆件清单进行查对验收,并做好点收检验记录,同时安排专人进行清点分类,堆放在指定地点,轻吊轻放,以免碰撞变形。对杆件因装卸运输而产生的局部变形或缺陷,可在现场采用冷矫或 热矫或冷热矫相结合的方式进行矫正,冷矫可采用千斤顶或锤击的方式;热矫温度应控制在 600800范围内,并应有测温设备,一般使用“点 加热法”或“线状加热法”。现场不能矫正者应退厂处理。对小面积油漆破损部位可用刮刀、钢丝
18、刷、砂布清除铁锈,再用软 毛刷或压缩空气清除干净后补漆;对于大面积破损部位,则应进行喷砂除锈,再按照规定要求重新补漆。2.1.4、杆件的存放每堆杆件之间应留有适当宽度,便于吊装人员操作和查对。需要预拼的构件,在安排位置时宜靠近预拼台座,并按预拼顺序堆放,同时也应结合使用装吊设置的性能安排杆件存放位置。根据该桥情况按每吨钢材堆存面积为 11.5m2 确定,吊卸杆件的机械采用 50t 汽车吊,杆件存放要分别种类及拼装顺序,绘制杆件存放图,按图上位置堆放整齐,杆件放于枕木或混凝土垫块上,与地面保持 10 25cm 的距离,支垫地面应有足够承载力,同时应满足以下要求:杆件的支承点应放在不因自重而产生永
19、久变形的地方,刚度较大的一面应竖向放置,长直杆件下应有足够的支垫,并调整到自重弯矩为最 小的位置上,以防挠曲受伤,同类杆件多层堆放时,各层间的垫块应在 同一垂直面上,弦杆一般堆三层,竖杆、斜杆堆三至四层,截面较小时可增加堆放层数,但最多不宜超过五层,纵、横梁均应立放,相互间用角钢穿螺栓连结,其组合宽度小于梁高时,应在外侧加设斜撑。节点板和小部件也应分类堆放整齐,便于选用,高强度螺栓等易锈部件,要分出规格存入库房内。每堆放杆件四周应设排水沟,防止基底受水浸泡下沉,同时要做好覆盖,防止雨淋,加强保护,防止雨水积存在杆件上,较长杆件可在纵向稍留坡度,以利排水。2.2、支架布置拖拉法架设钢梁的支架分为
20、拼装支架和拖拉支架。拼装支架采用万能杆件(钢管)结构,排架法布置,支架顶布置拼装平台,基础采用混凝土扩大基础,平台顶面设置临时支点和滑道。拖拉支架布置于钢梁的设计桥跨下,采用万能杆件(钢管)结构,基础采用混凝土扩大基础或桩基础,支墩施工完成后进行预压处理,以消除基础非弹性变形及不均匀沉降。2.3、钢梁拼装钢梁经预拼后,按工艺要求从一端向另一端进行拼装,拼装工作在拼装平台上进行,操作时执行安装工艺及高强螺栓施拧工艺,钢梁拱度按设计要求设置,钢梁拼装约需一个半月时间。2.3.1、临时联结钉栓冲钉用35号碳素结构钢或相当于同等硬度的钢号制造,公称直径小于设计孔径0.3mm。冲钉使用多次后直径逐渐磨耗
21、减小,需及时更换。冲钉的圆柱长度参照各种不同的厚度板束配备。精制螺栓用35号碳素结构钢制造,栓杆直径比设计直径小0.30.5mm,安装于承受较大剪力的临时联结处。2.3.2、拼装工艺钢梁节间杆件在起吊前需核实重量是否在吊机起吊能力范围内,经试吊正常后再提升。钢梁就位后,对孔时在钉孔基本重合的时(相错在10mm以内),迅速将小撬棍尖端插入孔内并将孔拨正,然后微微起落吊钩使钢梁转动对合其它孔眼。冲钉用小锤轻轻敲入钉孔内。禁止用强迫过孔的方法对孔,以免孔边变形。对好孔眼后钉栓群四周打入四个定位冲钉,随即安装46个安装螺栓。确认板缝密贴后即拧紧螺栓,安装其余钉孔的冲钉和螺栓。拼装工作开始后随时观测钢梁
22、平、立面位置并及时进行调整。钢梁拱度在拼完一个大节间后立即用千斤顶按设计拱度值起落调整,并随即进行终拧,再进行下节段的拼装。2.3.3、钢梁预拼钢梁拼装在钢桁梁存放场进行,拼装好单元体,通过 80t 龙门吊吊到膺架上进行拼装。另外,用一台 50 吨的汽车吊进行钢梁小型杆件的拼装。(1)、主桁弦杆节点预拼:首先将大节点板预拼在弦杆上,在打入少量冲钉后,节点板的悬空部分宜用枕木垛或钢制马凳支托,防止产生错孔现象。下弦节点板可成对地预拼在下弦节点上;上弦节点板为便于桥上安装,可将其中一块附在弦杆上,一块附在斜杆上。预栓合的范围是在不妨碍膺架上正式拼装原则下多栓,但在大节点板与弦杆预栓合时,为使以后在
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