系杆拱施工组织设计

0,2008年5月,xx特大桥xx安公路1-96m系杆拱桥 施工组织设计方案,速度指标300km/h350km/h,xx建设股份有限公司,1,目 录,第一章 工程概况,第二章 总体施工安排,第三章 主要工程项目的施工方案,第四章 既有公路专项安全防护措施,xx高速铁路八工区二作业工区,2,第一章 工程概况,京沪高速铁路于里程DK1293+440.285-DK1293+540.490处跨越曹安公路，设置1孔1-96m钢管混凝土系杆拱桥，与曹安公路斜交角56.27，两主墩墩号分别为42#及43#，下部采用钻孔灌注桩基础。梁部采用单箱三室预应力混凝土箱梁，上部采用钢结构平行拱肋，钢结构横撑，尼尔森体系斜向吊杆，桥位处平面布置图如右图。,概述,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,3,第一节 编制范围,xx特大桥xx安公路1-96m系杆拱桥实施性施工组织设计。,第二节 主要技术标准,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,4,第三节 自然地理特征,本管段线路主要通过长江三角洲平原区，均为第四系地层覆盖，系江河、湖泊、海相沉积形成，为黏土、粉质黏土夹粉细砂层，软土强度低、压缩性高，地基需加固处理。此桥位地质情况柱状图见下图：,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,5,一、结构特点 本桥结构型式为1-96米系杆拱桥，基础为钻孔灌注基础，双层承台，T形桥墩，系梁采用箱型梁布置，单箱三室预应力混凝土箱型截面，梁体全长100m，计算跨径为96m，矢跨比f/L=1/5，拱肋平面内矢高19.2m，拱肋采用悬链线线型。拱肋混凝土采用顶升法对称泵送无收缩混凝土进行灌筑。根据地形条件和行车因素条件等限制时，拟定采用“先梁后拱”法施工。桥型立面布置图如下：,第四节 工程特点,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,6,1、拱肋 拱肋横截面采用哑铃形钢管混凝土截面，截面高度3m，沿程等高布置，钢管直径为1m，由厚度为16mm的钢板卷制而成，两钢管之间用腹板连接，每隔一段距离在两腹板中焊接拉筋。拱肋截面图如右：,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,7,2、系梁 系梁采用整体箱型梁布置，单箱三室预应力混凝土箱型截面，梁宽17.1m，梁高2.5m，顶板厚30cm，底板厚30cm，边腹板厚35cm，中腹板厚度为30cm，系梁纵向两端8m范围布置为实体混凝土。系梁纵向设68束12-75预应力筋，横向在底板上设3-75横向预应力筋，横隔板上设3束9-75预应力筋。系梁两端底板上设进人孔，每个箱室均设检查孔，底板上设截水槽、泄水孔、边腹板与中腹板上设通气孔。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,8,3、拱脚 拱脚顺桥向8米范围内设成实体段，横桥向宽度17.1米，截面渐变处设倒角或过渡段，实体段内设12-75横向预应力筋，分上下两排布置分批张拉完成；拱脚混凝土分两次浇筑，在现浇混凝土前应将拱肋钢管、加劲钢材等安放到位，二期恒载施工完成后浇筑第二次混凝土。 4、吊杆及横撑 钢管拱为平行拱肋，两拱肋之间共设5处钢结构横撑，拱顶处设一字横撑并用斜杆相连，其余四道均为K型横撑。吊杆采用斜形尼尔森体系布置,锚固于箱梁边腹板，吊杆间距8米。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,9,二、现场施工条件特点 1、本桥地处上海嘉定区曹安公路（312国道），车流量极大，高峰时期达到2500辆/小时，给系梁支架搭设及拱肋安装等施工带来安全隐患，交通组织困难； 2、曹安公路地面距拱顶直线距离约32m，安装难度很大； 3、曹安公路两侧厂房密集，施工场地受限，各种机械、材料运输困难； 4、公路两侧管线密集，施工中需加以保护。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,10,本系杆拱桥为1-96m单跨结构,下部结构为1.5m钻孔灌注群桩基础，共计30根，总长约2400延米，双层承台2个。上部结构施工依此为系梁实体段及拱脚、系梁中间段、钢管拱肋安装、拱肋内混凝土施工、吊杆安装、二期荷载。其工程数量如右：,第五节 工程内容及数量,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,11,第二章 总体施工安排,xx安公路系杆拱桥现场条件复杂，施工难度大，42#墩和43#墩地下均有多条光缆，地上有通讯线路及高压线，施工前必须将各种管线改线方能施工，同时曹安公路尚处于加宽阶段，施工相互干扰，因此各种外部环境制约着本桥的总体工期。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,12,第三章 主要工程项目的施工方案,本桥采用先梁后拱的施工顺序，具体的施工工序如下： 1、 基础及墩身施工（选择资质强的厂家开始加工拱肋钢管）； 2、 系梁支架安装、混凝土浇筑； 3、 系梁中间段混凝土浇筑; 4、 张拉系梁第一批预应力索； 5、 拱肋支架安装、拱肋及横撑安装； 6、 拱肋泵送无收缩混凝土； 7、 拆除系梁上拱肋临时支架，安装吊杆并张拉； 8、 张拉系梁剩余预应力索； 9、 拆除系梁支架，施工二期恒载； 10、检测并调整吊杆力至设计值； 11、施工拱脚二次混凝土； 12、钢管外表面涂装，全桥施工完成。,第一节 施工工序简介,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,13,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,主要施工步骤,14,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,15,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,16,第二节 支架总体形式及布置,支架形式及材料选取 由于本桥地形情况复杂，整体箱梁全长内拟采用以下三种形式布设。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,17,1、系梁实体部分：混凝土条形基础+承重钢管+工字钢纵横梁 （1）基础 预应力混凝土箱梁实体段纵桥向长8m，自重较大，单个实体段约430m3，故将支架主要受力重点置于主墩承台上，为了使支架整体受力统一，纵向三排钢管柱下基础高度需对应承台上层顶面高度平齐，第三排管柱位于承台以外，同样按承台上层顶面高度统一在地基处浇筑混凝土条形基础。 （2）支架 纵桥向设三排4008mm的钢管作为支撑柱，每排9根，共计27根。钢管柱上下均设置两根I32b工字钢合焊作为纵向分配梁，同时管柱之间上下纵横之间均以20的槽钢作为剪刀撑，加强连接。工字钢分配纵梁上横桥向布设20a 槽钢，间距30cm，作为分配横梁，其上均匀铺设68cm方木，间距20cm支撑底板。管柱与分配纵梁工字钢及槽钢剪刀撑之间均焊接相连，组成整体刚性框架结构，增强整体受力性能。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,18,具体布置见下图,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,19,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,系梁实体段施工参考实例,20,2、曹安公路路界外中间段：硬化基础及混凝土垫层+满堂支架 （1）基础 系梁中间段（曹安公路限界外）基础首先需进行原地面处理，使其达到支架要求的地基承载力以上，然后在处理好的地基上进行硬化，支架范围内浇筑平均厚度20cm的混凝土垫层，标号C30。为避免雨天支架基础下沉，支架下以桥梁中心线为界向外侧放2%的横坡，支架外侧1m挖0.6cm0.4cm的排水沟，并在水沟尽头挖长、宽、深均为1.2m的水泵坑，雨天配备水泵抽水，专人看管，及时排水。 （2）支架 此段由以483.5mmA3焊接钢管作为主杆件的WDJ碗扣型多功能钢管支架作为支撑体系。其立杆纵横向间距均为60cm，横杆步距90cm。底托下纵桥向通长铺设1515cm的方木，顶托上纵向布设1212cm的方木为下层，上层为间距20cm的68cm的方木，组成底板下背肋。每排立杆高度按设计箱梁标高进行搭设。纵桥向每隔3.0m设横向剪刀撑，每6m设纵向剪刀撑。钢管架顶底托口安装50cm长的可调座，以便卸架和标高调整。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,21,具体布置见下图,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,22,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,满堂支架施工参考实例,23,3、曹安公路界内中间段：条形基础+承重钢管+贝雷纵梁+工字钢横梁 （1）条形基础 系梁中间段（曹安公路限界内）基础采用钢筋混凝土条形基础，宽2m，高1m，纵向通长布置，该区域范围边线设置围挡。基础底层横纵向均布16主筋，间距10cm。同时基础内预埋钢板，通过膨胀螺栓与钢管支柱法兰盘连接，钢板与钢管法兰盘焊接。由于上海地段地基承载力仅在100kpa左右，故条形基础下需插打预制方桩，具体方桩长度及数量将根据计算及现场试桩来确定，施工图上仅做示意。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,24,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,条形基础与法兰盘连接,25,（2）钢管柱 钢管柱采用60010mm的Q235直焊钢管（两端带法兰盘）作为主支撑体系，采用在基础预埋钢板上预留栓孔内打眼，使用膨胀螺栓与钢管连接。立柱长度大于12m时，需安装钢抱箍连接。钢管桩之间纵横向联系使用22#槽钢焊接于钢管柱上。钢管柱纵桥向布置与曹安公路下扩大混凝土基础对应，横桥向12排，轴心布设对应箱梁两边腹板、中腹板及底板位置，尤其箱梁两侧2.2m位置处需承受钢管混凝土拱肋及其下支架的荷载，必须加强支撑。为保证钢管柱在承重受压下能够均匀分散其受力，于钢管内加设两层14槽钢加劲支撑，满焊于钢管柱内壁。 加劲内撑具体布置见下图,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,26,xx高速铁路八工区二作业工区,（3）工字钢横梁 沿每跨钢管柱顶面横桥向通长布置I32b工字钢2根，合焊在一起共同承受荷载。其主要荷载为贝雷梁的集中力及其上荷载所产生的弯矩和挠度。为防止贝雷梁的侧移，工字钢上焊接贝雷纵梁横向限位钢挡块。,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,27,（4）贝雷片纵梁 工字钢上搭设以贝雷片连接所组成的纵向承重梁，贝雷梁采用标准国产3000mm*1500mm工具式贝雷片，单片长3m，高1.5m。纵桥向两节贝雷片之间使用销子相连，与钢管柱对应布置。横桥向按箱梁具体结构布置，中腹板及底板下采用单层多排贝雷梁,边腹板由于不仅承受箱梁自重，同时承受混凝土钢管拱肋自重及拱肋支架重量，故在箱梁的两个边腹板下布设四排单层贝雷片，加强其受力能力。两贝雷梁纵向每3m使用厂家配套生产的支撑架，把贝雷片连接成整体，使每排贝雷片受力较为均衡。 贝雷架上上纵桥向布设间距1212cm的方木为下层，上层为间距20cm的68cm的方木，组成底板下背肋，即可安装箱梁底板。 具体布置见下图,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,28,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,29,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,贝雷架主纵梁,30,第六节 箱形主梁施工,本桥主梁施工共分两个阶段，梁体分3段施工。即实体阶段（2段）和中间阶段（1段）,根据设计要求,浇筑过程中可纵向分段,但保证截面一次成型。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,31,一、实体段施工 拱脚纵桥向8m范围内设成实体段，横桥向宽度为17.1m，截面渐变处设倒角或过渡段，实体段内设12-75的横向预应力筋，分上下两排布置分批张拉完成。拱脚混凝土分两次现浇，本次为第一次浇筑。浇筑前根据拱肋坐标将拱肋钢管、加劲钢材等安放到位。骨架型钢安放时尽量避开预应力孔道，调整好再后焊接型钢骨架。拱脚封固混凝土时，为防止拱肋钢管上浮及振捣混凝土时钢管偏移，影响拱肋钢管定位精度，在浇筑前使用短钢筋将定位好的拱肋钢管与实体段钢筋及定位骨架焊接牢固，施工振捣过程中，振捣棒不得碰触钢管，并尽量与钢管及型钢骨架保持一定距离 。 系梁实体段拱肋与系杆节点处，此处钢筋构造纵横交错、交叉重叠，浇筑混凝土时，先用一扁铲(其宽度 振捣棒直径)在振捣棒插入处，临时将钢筋间距拨宽，至振捣棒顺利插入、正常振捣为止，可确保混凝土振捣密实；待振捣棒拔出后，开启固定于模板两侧的附着式振动器，一方面有助于被拨动的钢筋恢复原来位置，另一方面可避免混凝土漏振，有助于混凝土密实、均匀。同时此段为大体积混凝土。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,32,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,拱脚钢筋密集，振捣难度大,33,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,系梁实体段自重大，支架必须稳固,34,由于本段施工包括系梁实体段及拱脚实体段两部分，若施工时模板支撑一次到位，拱脚顶端至系梁底模高差近7m，拱脚中间底层混凝土无法振捣密实，形成空洞，为避免此类情况发生，拱脚顶端模板支撑到一半高度，待系梁高度振捣完成后，再立剩余顶模，浇筑及振捣系梁以上拱脚实体段混凝土。 二、中间段施工 中间段全长84m，浇筑总方量约1200m3。需用水泥400吨左右。故浇筑前对拌和站水泥现有量及地材进行全面统计和调查，同时对拌和设备进行大检修，确保浇筑过程中的连续性，保证浇筑途中不中断。由于该桥段跨越曹安公路上空，故计划在曹安公路两侧限界外对称架设2台泵车，由两端向中间同时浇筑，操作人员100人分4组，两两倒班不间断进行。同时准备第二套施工设备，操作过程中如有损坏或故障及时进行更换。 浇筑过程中为保证箱梁内模不上浮，拟采取以下措施： 1）在箱梁侧模上纵向每隔2m加设压杠，使用拉杆与侧模连接，待顶板浇筑完成后拆除。 2）箱梁芯模不设底板，每箱室底板浇筑完成收平即可。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,35,1、支架预压 （1）预拱度的设置 为检验支架整体稳定性及支架基础的实际承载能力，克服砼浇筑过程中支架不均匀沉降，避免箱梁砼因支架不均匀沉降而出现裂缝，支架使用前须全程预压，不能以一孔预压取得的经验数据推概全桥。静压5d(120h)以上及达到沉降稳定状态2d(48h)以上，沉 降稳定标准：24h沉降不超过1mm。底模预拱度的设置为保证纵梁成梁以后的线形。梁体底模预拱度设置考虑了以下因素：支架梁墩柱的弹性变形、墩柱接缝之间的非弹性变形、底模非弹性变形、临时支墩的沉降及温度等诸多因素的影响。施工预拱度的设置根据施工图纸已给出的系梁预拱度及预压过程中支架各接触面间的非弹性变形和支架本身的弹性变形，综合考虑结合经验做出调整。同时在施工过程中随时监测，随时调整，保证平顺合拢及满足后期行车要求。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,36,（2）加载及观测 按照设计要求，压载重量不小于梁体重量的1.1倍，加压顺序与混凝土浇筑的顺序一致。压载前在分配梁跨中位置及钢管柱上布设好观测点，定期测量相应观测点的标高。 压载方法如下：在铺设好底模的支架上，按提前计算好的箱梁各部位荷载及施工荷载的重量，对应放置与其等重的砂袋实现加载。加载宜分四级进行，即25%、50%、75%和100%的加载总重。 每级加载后均静载1小时，测量各阶段的支架沉陷量，卸载至试验范围内梁板重量时，测量支架的反弹值，沉降测量采用高精度水准仪，测定观测点上固定标记的高程值，记下各阶段的高程值，然后计算出沉降量。若沉降量不满足最小沉降要求，则需对基础和支架采取加固措施，再进行试验，直到满足设计要求为止，其余各跨基础处理和支架搭设均以此试验为参考标准进行。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,37,（3）卸载 最后连续三天的观测数据若基本不变，即绘出沉降曲线图上报监理工程师批准后，方可卸载。在完全卸载后，必须观测支架及地基弹性变形，直至回弹稳定，稳定状态以在卸载后12天内连续观测3次数据基本不变为准，并绘出支架地基反弹曲线图上报监理工程师批准后，方可进行系梁的钢筋模板安装工作。 3、底模板、外侧及内部模板安装 为保证系梁混凝土内实外光，系梁底模、侧模均采用优质竹胶板制作。 底模：实体段底模采用高强度竹胶板，厚度为18mm。板底下为6cm8cm的松木，横向间距为0.2m 跨度0.3m组成背肋。中间段底模采用板厚15mm的竹胶板，板底下同样以6cm8cm的松木作为背肋，横向间距为0.25m 跨度0.6m。其下布设12cm12cm方木，横向间距0.6m作为下层背肋。铺设底模前需先放置好盆式支座。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,38,内模：主体空腹段箱梁采用胶合板和竹胶板。内模采用15mm厚胶合板，侧模采用18mm竹胶板。倒脚处利用竹胶板条内贴薄铁皮实现。 侧模：侧模竹胶板和内模胶合板钉5*5的竖方木加劲。间距30cm，遇板接缝处另加一条。横向用10*10方木调整线形和增加横向刚度。横方木间距根据侧模和内部的几何尺寸而定。顶模板与侧模用同规格胶合板。铺在10*5,间距50cm的方木上。内部支撑用碗扣支架组成1.2*1.8米单元。下托立于10*15方木上。上托放置10*15方木。拉杆统一采用螺栓18的，罗纹直径14.93的拉杆。内部按1*0.75的单元布置，其中每隔一根布置在通气孔内。两侧利用支架伸出的方木斜撑钢管防止浇筑混凝土时模板横向移动和变形。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,39,4、钢筋安装 钢筋加工在主桥北京台侧设置的钢梁加工场内统一集中进行。由吊车直接吊运至桥上进行焊接和安装。同时在实体段与中间段相接处,实体段内钢筋截断后预留足够长的搭接长度,并保证同一断面钢筋焊缝数量不大于总量的50%。 5、预应力钢绞线制作与安装 安装预应力钢筋时，当其与普通钢筋有冲突时，可适当挪动普通钢筋或切断，并在其它位置得以恢复。钢绞线外露部分用塑料膜包缠，防止污染。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,40,6、砼浇筑 浇筑前要仔细核对图纸，注意支座预埋钢板、拱脚钢构件、预应力设备、泄水孔、护栏底座钢筋、箱室通气孔、综合接地、伸缩缝等预埋件的埋置，千万不可遗漏，预埋时同样要注意各预埋件的尺寸和位置。 考虑到混凝土浇筑过程中混凝土方量大，持续时间长，搅拌设备可能出现的机械故障，一方面在施工前做好各项检查维修工作，另一方面通过局指协调，与一作业工区、三作业工区砼拌和站取得联系，做好应急施工准备。 混凝土采用强制式搅拌机拌制，泵送入模，具体为两台混凝土泵车在两侧同时进行浇筑。混凝土浇筑顺序原则，先从支架模板受力变形小的地方向变形大的地方进行。纵向从支架支点向跨中处进行；竖直方向从下到上，为底板、腹板顶板，且先外侧后内侧；对于顶板，先从两侧开始向中间顶板处进行。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,41,7、混凝土养生 在混凝土浇筑完成初凝后尽快保养，采用土工布覆盖混凝土表面，洒水养护，混凝土洒水养护的时间为7天，每次洒水以保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。 用于控制拆模，张拉的混凝土强度试压块放置在梁体室内，与之同条件进行养生。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,42,8、预应力张拉 本桥系梁张拉包括横向和纵向两种预应力索，纵向张拉的条件为系梁浇筑完成并养护达15d，砼达到设计强度的95%以上。横向张拉条件为部分预应力索在系梁砼养护达14d后张拉，部分在铺装二期横载前张拉。张拉控制采用“双控法”，张拉顺序严格按设计预应力钢束布置图，并遵循左右对称、两端同时的原则进行张拉。每束钢束张拉程序为：010%con 20%con 100%con( 持荷3分钟)回油锚固。锚固回缩量满足施工规范要求。 9、预应力孔道压浆 待封锚砂浆强度达到50设计强度后，即可进行压浆作业。根据试验室提供的水泥浆配合比投料，水泥浆水灰比为0.40.45,为防止收缩，可掺入一定量的膨胀剂，在拌浆机内搅拌成水泥浆，达到设计要求稠度后通过漏网将水泥浆注入压浆机内。当管道高侧出浆口的水泥浆浓度与进浆口水泥浆浓度一致时，即可关闭高侧出浆口阀门，进浆口继续持压2-3min后关闭进浆口阀门。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,43,第七节 拱肋构造及分段,一、构造 本桥拱肋截面采用哑铃形钢管混凝土截面，截面高度h=3.0m，沿程等高布置，钢管直径为1000mm，由厚16mm的Q345qD钢板卷制而成，每根拱肋的两钢管之间用=16mm的腹板连接。 每隔一段距离，拱肋腹腔内沿程设置加劲角钢、钢筋，沿拱轴线间距50cm，钢筋在与角钢焊接的同时，与腹板焊接。拱肋节段接头的上下弦管在对接焊缝焊好后，围焊接头钢板予以加强，为保证腹板接头在灌注混凝土的过程中不发生鼓胀，腹板接头处焊接拉筋。弦管与腹板的隔仓板按图纸所给坐标布置，为保证每一断面处弦管与腹板的隔仓板受力统一，拱肋钢管分段将其隔仓板置于同一分段内。拱肋灌注混凝土所需的灌注孔及出气孔按图纸所给坐标布置。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,44,二、分段 拱肋采用悬链线线型，拱肋轴线全长105.33m，水平96m。两片拱肋共重227.77t（不包括横撑），单片113.89t（不包含拱脚预埋段）。在加工中只能以分段折线法来逼近悬链线。分段折线长度的原则是：既要保证逼近线形又不能过多增加焊缝数量，还要兼顾吊杆孔位置，故取每段折线长度为2m，为保证每段拱段只有1条纵缝，钢板均是订做生产。拱肋加工时，按拱轴线分成七段， 其水平轴线分段情况为：4.885m+18m+16.9m+16.395m+16.9m+18m+4.92m，其中4.885m及4.92m 段为预埋段，吊装时不予考虑。其余五段为吊装段，各分段情况如下：,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,45,xx高速铁路八工区二作业工区,由于上下弦管长度不同，故以上吊装段分段弧线长度以整体拱肋中轴线为基准。拱肋分段内第一、二分段各自两段的弧长由于桥梁纵坡影响，虽水平长度相同，弧长却有细微差别。（具体分段如下图）,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,46,三、制作 为确保工程质量，系杆拱拱肋招标时，须选择信誉高、有资质、实力强、证照齐全的厂家制造，运至现场预拼。 1、钢板、型材、钢管及焊接材料复验、入库 钢板、型材、钢管及焊接材料按设计图纸和有关标准的要求选用，工厂对全部钢板、型材、钢管及焊接材料进厂后，按国家相关标准进行复验，复验合格后办理入库手续。 2、放样、号料、切割 下料之前根据设计图纸绘制加工图；放样采用计算机数控放样，保证尺寸正确，并按要求预留焊接余量；下料切割采用剪切或数控火焰多头切割机进行精密切割，保证切割零件的直线度及切口质量；,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,47,3、焊接 所有焊缝质量均符合设计要求和相关规范的焊缝要求，并在焊接24小时后先进行外观检查，检查焊缝的实际尺寸、表面有无气孔、咬边、夹渣、裂纹、焊瘤、烧穿及未融合和未焊满的陷槽等缺陷。然后在外观检查的基础上按设计要求进行100%超声波探伤、不低于10%X射线探伤等内部质量检验。对焊缝内部质量及超声波探伤质量需符合铁路钢桥制造规范（TB10212-98）的要求。外观检查和超声波探伤结果有不允许的缺陷时，按有关规定，进行焊缝磨修及返修焊，返修后按原有检测方法再探伤。焊缝尺寸超出允许正偏差的焊缝研修匀顺，焊缝咬边超标或焊脚尺寸不足时，采用手弧焊进行返修焊。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,48,4、平面预拼 单元管节平面组装的主要目的是将单元管节上、下弦管和腹板按图纸设计要求分单元在工厂内组装焊接成型，确保钢管拱的焊接质量和拼装精度。组装平台和组装胎架平整、牢固，以保证构件的组装精度。腹板与上下弦管角焊缝尽量考虑自动焊接，确保焊接质量。依据图纸、工艺和质量标准，并结合构件特点，提出相应的组装措施。考虑焊接收缩余量或采取预防变形措施。考虑温度变形、预拱度对平面胎架线型的修正值。对所有加工零部件检查其规格、尺寸、质量、数量是否符合要求，连接角面及沿焊缝边缘3050mm范围内的铁锈、毛刺等必须清除干净。凡隐蔽部位组装后，经质量检验部门确认合格，才能进行焊接。根据结构形式，焊接方法，确认合理的组装顺序以减少焊接变形。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,49,第八节 拱肋支架及安装,一、拱肋支架形式 在箱形系梁施工完毕，同时张拉部分预应力后，即可在箱梁上进行钢管拱肋的拼装。本桥拼装支架预设以下两种方案。 1、碗扣支架（方案一） 碗扣支架采用以483.5mmA3焊接钢管作为主杆件的WDJ碗扣型多功能钢管支架，按拱轴线形布置，满堂支架横桥向间距0.6m，纵桥向间距0.9m，横杆步距1.2m，每排立杆高度按设计拱肋坐标值进行搭设。顺桥向每隔2.7m设横向剪刀撑，每6m设纵向剪刀撑。钢管架顶底口安装60cm长的可调座，以便卸架和标高调整，支架顶支架搭设前按照拱圈坐标在主梁上确定出拱架钢管位置，人工拼装碗扣支架。具体布置见下图。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,50,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,51,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,碗扣支架安装拱肋实例,52,2、管柱支架（方案二） 管柱支架管柱支架万能杆件组，支架管柱下端支撑在梁体上并采用混凝土基础上的预埋件与之固定，支架钢管采用4008mm的直焊钢管，纵桥向每片拱肋下设8根，钢管上端纵横向均设14a槽钢连接系，与钢管焊接，将两片拱肋的支架钢管连接成为整体，以增强钢管纵横向稳定性。支架顶部设分配梁，分配梁上放置20t千斤顶，用以调整拱肋竖向坐标。千斤顶上设置支撑托盘，支撑拱肋。 （具体布置见下图）,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,53,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,54,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,管柱支架安装拱肋实例,55,以上两种方案中，前者需483.5mmA3的焊接钢管13100m，计51.3t。而后者需要使用4008mm的钢管205m， 16t。14a的槽钢纵横连接3675m，51.5t。以上两种方案材料的消耗上钢管柱支架略微高一些，但鉴于碗扣支架横向之间连接困难，而且拱顶需支撑高度约在18m，如此高度碗扣支架很难保证其自身稳定性，如需加强其稳定性，则需要加大其地面受力面积，而箱梁上的操作空间也就会相应的缩小。而后者在加了横向连接系后，18m高度的钢管纵横之间形成整体框架，占用面积小，稳定性很高。另一方面本桥工期紧张，钢管柱的架接速度快，大大缩短工期。 综合比选以上两种方案，本桥拱肋吊装支架拟采用管柱支架。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,56,二、拱肋安装 1、现场立体预拼 立体预拼装的目的主要是保证节段间的精密配合，以便拼装后的各部分符合钢管拱整体弧线要求，利于现场安装和整体调整。工地试拼装按设计规定的拱肋分节情况，采用半跨线型模拟试拼。 在立体拱段的装焊过程中，通过预留变形补偿量及调节焊接程序来严格控制焊接变形。因为在胎架上焊接存在平焊、立焊和仰焊，为确保焊接质量，焊接工人必须持有相应等级操作证才能上岗进行手工焊接，并加大质量抽检密度。焊缝进行100%超声波检查，不低于10%的X射线拍片。 拱肋的制作、拼接过程中，严格按设计要求将吊点孔开好并装上各附属构件，对开孔留下的盖片，进行编号并妥善保管，待拱肋砼灌筑后再盖上焊接。钢管内侧设检查梯以方便检查钢管、锚头。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,57,2、拱肋节段运输 根据工程性质和进度要求，采用汽车吊及运输拖车来完成本工程所有拱肋、横撑及预埋杆件等的运输任务。 （1）运输前应通知加工厂及相关单位到现场察看，并做好沿线调查，根据桥梁限高和装车高度确定合理的运输路线； （2）分段装车后，为防止运输过程中因车辆颠簸造成分段滑移，在车辆上焊接限位桩和拉环。每个分段底部均匀设置枕木，枕木高度控制在同一平面内，保证分段不因运输而产生变形，捆绑钢索与分段的接触处采用草垫加木垫板隔离，防止因捆绑造成拱肋涂装颜色损伤； （3）钢管拱肋构件在存放、运输过程中，一定要牢靠、稳定，防止构件碰撞变形；,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,58,3、拱肋吊装 钢管拱分段吊装顺序为：按设计要求从两侧对称依次吊装拱段，最后进行合拢段的架设施工，每一分段吊装工艺顺序为：起吊对位临时固结调整线型定位焊接调整线型正式焊接合拢探伤检测。 （1）吊装前的准备工作 1）对本工程图纸进行仔细阅读，熟悉设计要求。 2）吊装时封闭拱肋分段所在位置相对应曹安公路上的车道。 3）系梁砼强度达到设计要求，第一批预应力张拉完毕且封锚结束。 4）对钢管拱肋预埋钢管位置、轴线应进行复测，并计算误差，标明误差值，便于吊装就位调整。 5）在拱脚放出标高控制线和吊装辅线，作为拱肋吊装就位、校正的依据。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,59,6）检查拱肋的外形尺寸是否符合设计要求； 7）在拱肋表面弹出拱肋轴线，作为拱肋就位、校正的依据。 8）拱肋上附带的脚手架搭设稳固； 9）拱肋的长度应根据实测预埋拱肋腹板封底钢板的位置及所观测钢管拱肋长度随温度的变化做相应调整，吊装前应对拱肋长度和拱肋两支点距离作连续同时观测，观测时间为6：00-8：30，13：00-15：30，17：30-19：30三个时间段，用三个时间段的数据来最终确定拱肋长度。 10）安装过程中，在拱肋上焊接临时拉环，每段拱肋各帮好四根120m长16的钢丝绳作为抗风缆索，保障拱肋的横向稳定及便于拱肋横向位移的调整固定。风缆应对称布置，每侧的缆索与桥梁轴线夹角45。缆索定位于曹安公路分隔带内及曹安公路限界以外。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,60,11）于每节拱肋的上弦管端部安装悬臂刚性支承梁(每端两个，共计四个)。该支承梁用型钢加劲性加劲钢板制作，其结构除满足支承基本节段重量所必须的强度和刚度外，尚应保证拱肋在持力情况下不发生局部变形。并按方案图加工临时法兰盘。其加工质量应符合相关标准规定。临时法兰盘接触面必须作喷砂处理，表面磨擦系数不小于O.55。出厂前做抗滑移系数试验。高强度螺栓的技术标准符合规范规定。 12）在拱肋上按交底图焊接好灌注孔、排气管，开好冒浆孔； 13）吊装所需材料必须提前三天进场，派专人在吊装前对所有材料清检； 14）吊装前召集所有参加吊装作业人员进行技术交底会； 15）对所有吊装设备进行全面的检查和测量仪器的校检。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,61,（2）钢管拱分段架设总体步骤 钢管拱试拼完毕后，对称架设两侧钢管拱段。钢管拱段吊点对称拱段重心布置，吊点位置设橡胶衬垫。使用160T履带吊将两台80T的轮胎吊吊至桥上，再用两台80T轮胎吊抬吊拱肋分段。为防止钢管拱弦管起吊过程发生整体和局部变形，钢管拱每分段设置临时刚性支撑，起吊用43mm千斤绳在吊点处缠绕2圈后再用20t卡环连接。将钢管拱吊装至拱架上焊接，按先东侧后西侧、从拱脚到拱肋到拱顶的顺序，同时对称吊装焊接成型。节段拱肋吊装完成后，应立即吊装横撑并安装，以保证拱肋的横向稳定。首先对横撑短接头的空间位置进行测量，并根据测量结果将横撑在现场焊接成形。风撑吊装前，安装好吊架，提供风撑空中焊接平台。焊接拱肋节段前，对吊杆上下位置的相互关系进行复核，避免横撑焊接完成后，吊杆位置及角度存在偏差而无法调整。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,62,三、涂装 1、拱肋内表面处理 拱肋在卷管前以及在装焊前，其钢板内表面均进行油渍等污物的清除，根据油污情况，可采用有机溶剂去除，同时采用保护措施避免再次被污染或被锈蚀。内表面仅作一般的除锈处理，要求管内无锈迹、平整、光滑，保证砼灌注时能自由流动。 2、涂漆方式 施工图注明不涂装的部位不得涂装，安装焊缝处留出3050mm暂不涂装；在各吊装段的接头处，应各留出一段，待全拱合拢后补充涂装；在试拼、运输、吊装阶段碰损的涂装，也在合拢后补充涂装。涂装要均匀，无明显起皱、流挂、附着力良好。底漆、中间漆要求平整、均匀，漆膜无泡、裂纹、无严重流挂、脱落、漏涂等缺陷。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,63,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,钢管拱肋涂装,64,第九节 拱肋泵送混凝土,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,一、混凝土泵送压注顺序及有关要求 依据设计要求，混凝土压注一次完成。施工中按先上弦管、后下弦管、最后腹腔的顺序依次进行。上、下弦管混凝土两侧分别同时对称压注，一次压完。且必须在混凝土初凝以前全部压注完毕。具体工艺流程如下：,65,二、施工布置及主要机具设备 1、泵机布置 在曹安公路路界外两侧拱脚附近共设置3台汽车泵，其中泵送施工时两端同时进行使用两台，剩余一台作为备用。两片拱肋内灌注混凝土方量共计430.2m3,即单片灌注方量215.1m3，每片拱肋两端同时泵送，每台泵车有107.55m3的工作量，泵车输送量不小于30m3/h，单片拱肋灌注完成约需3.5h。混凝土输送泵其顶升压力大，灌注时需2人在拱肋两侧上同时指挥。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,66,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,钢管拱肋泵送混凝土,67,2、水管路布置 为保证钢管拱泵送混凝土施工时的养护降温用水，沿钢管拱拱肋铺设施工用水管道。,xx高速铁路八工区二作业工区,3、主要机具设备,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,68,5、劳动力安排,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,69,三、钢管混凝土“紧箍效应”落空的防治措施 由于施工工艺和混凝土收缩，混凝土总是无法完全充满钢管， 使得“紧箍效应”无法实现，混凝土达不到三轴压缩的理想效果。防治该问题的方法有两种： 1、预防 微膨胀混凝土随着龄期增长，混凝土的收缩仍然不可避免，为防止这类问题发生，可通过与设计单位协商，在混凝土配合比设计时，添加微膨胀剂的同时适量增添“聚丙烯腈纤维”。 2、处治 待混凝土大于28d龄期后，用小锤对拱肋进行全面敲击检查，发现空隙，则确定准确位置，钻孔并压注环氧树脂水泥浆进行补救。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,70,第十节 吊杆安装及张拉,本桥吊杆采用尼尔森体系，吊杆水平夹角在50.97865.384之间；横向水平夹角90。吊杆间距8m，两交叉吊杆之间的横向中心距为340mm。吊杆锚固于箱梁边腹板，吊杆中心线与上翘的底板垂直。 全桥吊杆采用人工配合30T轮胎吊车安装，索力调整顺序如下：拱肋、吊杆安装完毕后，拱肋混凝土强度达到90后，拆除拱肋支架，安装2#及2#吊杆并张拉；其次安装其余吊杆并张拉。梁体第二次张拉后，索力调整进行第二次张拉。索力最后张拉调整在桥面安装等引起的沉降后进行。施工中通过对吊杆和拱肋的监测，控制拱肋的应力与变形均在设计允许的范围内。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,71,第四章 既有公路专项安全防护措施,一、支架架设总体计划 支架架设时，其架设作业为多工种协调作业，必须统一指挥、信号明确、通讯迅达、指令正确。各操作人员在意图不清时严禁进行作业，发现问题及时向上级反馈。支架拼装架设采用25T吊车现场拼组成片，然后整体吊装。架设支架处设立临时防护栏，吊装时设专人在公路两端指挥车辆通行。支架架设时，需占用既有车道架设施工，架设过程中将曹安公路划分为六个区段，每段架设时需封闭其道路行车或行人通行，具体操作顺序为： 人行道：人行道封闭施工-行人由人行道通行，人行道封闭施工-行人由已架设好的人行道通行。 行车道：曹安公路行车道由上海方向从左至右共分为四个车道，依次为、（见下图）。上海南京方向各两个车道，为保证车辆通行，每次以一个车道为架设单元，封闭其行车，保证其它三个车道的通行，封闭的顺序依次为、。,第一节 安全通道搭设、拆除方案,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,72,注：A、每个人行道预计封闭时间：三天。 预计时间为：2008年9月1日-2008年9月6日 B、每个行车道预计封闭时间：五天。 预计时间为：2008年9月6日-2008年9月26日,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,73,支架下，保证最小通道净空5.3米。 在行车道前方设置限位门架，禁止超高、超宽车辆通行；车道前方设置警示牌及减速带，并设专职人员在支架下交通协调。 于通道支架前设置混凝土防撞墩及防撞消能桶，防止车辆撞击支架发生安全事故。 支架拼装完成后，经与曹安公路相关管理部门联系，得到相关部门的许可，拆除临时防护栏，并设置好相关警示牌后，方可进行箱梁施工。施工过程中，加强对现场施工人员的教育与管理，严格执行安全操作规程，支架上施工要做到“不伤害自己，不伤害他人，不被他人伤害”。施工用具及材料要拿稳抓牢，不得随意向下抛洒废料，造成车辆、行人安全事故。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,74,二、支架安装 本桥系梁支架xx安公路段拟采用人工配合25T汽车吊进行安装。 1、基础施工 基础施工需注意各种施工安全防护措施的布置。,xx高速铁路八工区二作业工区,xx安公路1-96m系杆拱桥施工组织设计,75,2、人行道支架安装 人行道支架安装时可直接由便道进入曹安公路限界外的区域进行施工。曹安公路护栏外侧距离B基础不到五米，故吊车可于曹安公路护栏外侧吊装管柱及