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文档简介

1、ii攀枝花市旧密地大桥拆除工程(L=181m钢桁架拱桥)主桥上部结构拆除安全专项施工方案 编 制 人: 审 批 人: 批 准 人: 攀枝花公路建设有限公司2019年8月修改ii目 录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc400496836 1工程概况 HYPERLINK l _Toc400496837 1.1桥梁结构概述1 HYPERLINK l _Toc400496838 1.2主要病害4 HYPERLINK l _Toc400496839 1.3拆除施工节段划分及缆索吊装重量确定7 HYPERLINK l _Toc400496839 1.4施工环境条件7 HYP

2、ERLINK l _Toc400496839 1.5主桥需拆除钢结构主要工程数量8 HYPERLINK l _Toc400496839 1.6施工总体布置8 HYPERLINK l _Toc400496839 1.7施工要求14 HYPERLINK l _Toc400496840 1.8技术保证条件 PAGEREF _Toc400496840 h 14 HYPERLINK l _Toc400496841 2编制依据 HYPERLINK l _Toc400496842 2.1编制范围及主要编制内容17 HYPERLINK l _Toc400496843 2.2编制依据17 HYPERLINK l

3、 _Toc400496844 3施工计划 HYPERLINK l _Toc400496845 3.1施工进度计划19 HYPERLINK l _Toc400496846 3.2材料与设备配置计划20 HYPERLINK l _Toc400496846 HYPERLINK l _Toc400496847 4施工工艺技术 HYPERLINK l _Toc400496848 4.1总体施工方案25 HYPERLINK l _Toc400496849 4.2施工工艺流程30 HYPERLINK l _Toc400496850 4.3缆索吊机设计31 HYPERLINK l _Toc400496850

4、4.4缆索吊装系统施工55 HYPERLINK l _Toc400496851 4.5缆索吊机的拆除68 HYPERLINK l _Toc400496851 4.6缆索吊机试吊检验72 HYPERLINK l _Toc400496851 4.7主桥上部构造拆除77 HYPERLINK l _Toc400496851 4.8缆索吊机主要结构检测标准及内容 HYPERLINK l _Toc400496851 检查验收82 HYPERLINK l _Toc400496852 5施工安全保证措施 HYPERLINK l _Toc400496853 5.1组织保障措施85 HYPERLINK l _To

5、c400496855 5.2安全控制重难点、危险源辨识和风险评价89 HYPERLINK l _Toc400496857 HYPERLINK l _Toc400496855 5.3缆索吊装系统及主桥钢结构拆除施工对危险源的具体控制措施91 HYPERLINK l _Toc400496855 5.4主桥钢结构拆除施工各工种安全技术操作规程96 HYPERLINK l _Toc400496855 5.5各作业班组工作范围及操作注意事项98 HYPERLINK l _Toc400496855 5.6安全规章及措施101 HYPERLINK l _Toc400496855 5.7缆索吊机的维修和保养1

6、02 HYPERLINK l _Toc400496855 5.8安全隐患和安全事故处理103 HYPERLINK l _Toc400496855 5.9施工观测控制及施工监测104 HYPERLINK l _Toc400496852 6施工管理及作业人员配备和分工 HYPERLINK l _Toc400496853 6.1施工组织机构107 HYPERLINK l _Toc400496855 6.2缆索吊装指挥组人员及劳动力配置107 HYPERLINK l _Toc400496857 6.3管理人员及特种作业人员配置109 HYPERLINK l _Toc400496862 7验收要求 HY

7、PERLINK l _Toc400496863 7.1 验收标准110 HYPERLINK l _Toc400496864 7.2 验收程序110 HYPERLINK l _Toc400496863 7.3 验收内容110 HYPERLINK l _Toc400496864 7.4 验收人员116 HYPERLINK l _Toc400496852 8应急处置措施 HYPERLINK l _Toc400496853 8.1应急组织机构及职责描述117 HYPERLINK l _Toc400496853 8.2应急准备118 HYPERLINK l _Toc400496853 8.3施工现场的急

8、救步骤120 HYPERLINK l _Toc400496853 8.4现场救治措施122 HYPERLINK l _Toc400496862 9计算书及相关图纸 HYPERLINK l _Toc400496863 9.1 攀枝花旧密地大桥上部构造拆除工程缆索吊装方案设计图128 HYPERLINK l _Toc400496864 9.2 缆索吊机及扣挂系统设计计算书128 1、工程概况1.1、桥梁结构概述老密地大桥位于攀枝花市XD06倮密路K27+994处,是一座跨越金沙江的特大桥梁, 该桥建桥之初的主要作用为:供尾矿管跨过金沙江使用,通行车辆和行人。该桥于1972 年建成通车,设计单位为交

9、通部第二公路勘察设计院,地勘单位为武汉冶金勘探公司; 设计荷载等级为汽-13、拖-60,人行荷载为2.5KN/m2;历史最高水位为1033.5m、百年 一遇的洪水位为1030.8m;地震力按8级设计;风力压强按8.0KN/m2设计。目前该桥己封闭交通。该桥由主桥和南、北引桥组成,桥梁总长284.52m,桥道系总宽12.16m,车行道净宽 6.25m,跨径组合为:222m+1181m+222m。其中,主桥是一座单跨181m的无铰钢桁 架拱桥,两侧引桥均为2跨22m的预制钢筋混凝土 T型梁桥。桥型布置详见图(1)。上部结构由主拱圈、拱上结构和桥道系组成。其中,主拱圈采用等截面的钢桁架拱;拱 上结构

10、由拱上立柱、横梁、纵梁等钢结构物组成;车行道桥道系板采用钢筋混凝土实心板梁。主桥上部结构详情如下:(1)、主拱圈共设2片等截面钢桁架拱肋,且拱肋间横桥向布置风构系统;拱肋高4.6m,两拱肋横桥向间距9m。每片拱肋均由上、下弦杆和腹杆组成,其中下弦杆跨径181m、 矢跨比为1/8,上弦杆跨径185.329m,按弧长将两片拱肋的上、下弦杆均等分为24个节段。(2)、上、下弦杆均采用“H”型断面,其基本断面由3块25mm厚的钢板焊接而成, 除此之外,弦杆还有两种加强断面(加强断面分别布置在下弦拱脚区域及上弦拱顶区域), 一种加强断面是在基本断面的竖板表面粘贴1块12mm厚的钢板,另一种加强断面是在基

11、本断面的竖板表面粘贴1块25mm厚的钢板。详见图(2)。(3)、拱肋腹杆断面有两种形式,一种由两块30A的槽钢组成,布置在全拱范围内; 一种由4个16012的角钢组成,布置在拱脚附近(倾向拱顶),确保各焊件受力基本等强。(4)、该桥拱上立柱、横梁、纵梁均采用钢结构,全桥共计44个拱上立柱、22道横梁。为了消除因拱肋变形产生的附加内力,部分立柱顶端设有活动铰;为了增强结构的整体性,横梁与立柱相连形成了横桥向的框架结构,部分较高的立柱横桥向均设置横系梁。图(1)、3003大桥桥型布置图(5)、主拱圈及拱上结构各焊件均采用直径为22mm的高强螺栓进行连接,人行道钢板、管道下方铅丝网面板均采用直径为1

12、2mm的普通螺栓与小角钢进行连接。(6)、主拱圈及拱上结构所有焊接件均采用16锰低合金钢的型钢或钢板焊接而成, 焊丝采用H08A焊丝,焊条采用T5051焊条,高强螺栓采用40号硼钢,垫圈采用45号钢,普通螺栓采用3号钢进行制作。图(2) 拱肋主要杆件断面尺寸图引桥上部结构:南北引桥各计2跨,上部结构梁体采用预制钢筋混凝土T梁,且T梁采用矩形钢垫板进行支撑。引桥上部结构详情如下:(1)、每片T梁下方垫设2块钢垫板,全桥钢垫板共计48块。(2)、每跨上部结构均横桥向布设6片预制钢筋混凝土T梁,全桥T梁共计24片; 每片T梁长22.2m、宽2.01m、高1.43m, T梁纵肋底面宽0.17m、侧面高

13、1.25m,T梁单侧翼缘板宽0.92m、高0.08m0.18m;两T梁间均设置9块横隔梁,全桥横隔板共计180块,每块横隔板底面宽0.17m、侧面高lm。主桥下部结构:两岸拱座均采用重力式U型结构,拱座上方设置混凝土框架桥墩(桥 墩采用墩身较宽的矩形双柱式结构);两岸拱座基础均嵌入岩层。桥位处未设置锥坡、护 坡、翼墙、耳墙、河床铺砌及调冶构造物。引桥下部结构:两侧桥台均采用重力式桥台,桥台基础为扩大基础;引桥桥墩均采 用矩形双柱式结构,桥墩基础为扩大基础;墩台基础均嵌入岩层,北岸侧桥台处设有片石混凝土锥坡、护坡,南岸侧桥台处设有片石混凝土翼墙,桥位处未设置耳墙及调冶构造物。桥梁现状见图(3)。

14、图(3) 桥梁现状照片1.2、主要病害(1)、北侧引桥、桥道系系桥道系铺装有3条纵向贯通裂缝,裂缝总长133.2m、缝宽3mm8mm,且裂缝均对应T梁间绞缝;5条横向裂缝,裂缝总长12m、缝宽宽2mm3mm,4处网裂、破损区域,总面积为25.803m2;全桥铺装层均存在严重的泛油、露骨现象,墩台处铺装层局部涌包、破损。该桥桥道系未设置伸缩缝,但墩台处桥道系明显涌包、破损。桥道系排水孔堵塞3个,且桥下局部有明显的渗水、泛碱痕迹。、上部结构T梁腹板共计55条竖向裂缝,裂缝总长45. lm、缝宽0. 06mm0. 13mm。T梁共计1处破损区域(面积为0.036m2),3处混凝凝土剥落、露骨锈蚀区域

15、(总面积为0.525m2),1处混凝土麻面区域(面积为0.84m2),1处翼缘板修补区域内钢板锈蚀。T梁间绞缝局部有明显的渗水、泛碱痕迹。横隔板共计5条斜向裂缝(裂缝总长5.95m、缝宽0.15mm0.2mm、1处混凝土麻面区域(面积为0.276m2)。(2)、主桥、桥道系系桥道系铺装有1条纵向裂缝,裂缝长5m、缝宽lmm;10条横向裂缝,裂缝总长51.85m、 缝宽1.4mm3mm;1处网裂、破损区域,总面积为7.125m2;全桥铺装层均存在严重的泛油、露骨现象。伸缩缝梳齿型钢均存在明显的锈蚀现象;1#伸缩缝与相邻铺装层连接处存在明显高差 (最大高差值达1.2cm)。桥道系排水孔堵塞2个,且

16、桥下钢板构件表面局部有轻微的流水痕迹。桥道系管道下方铺设的铅丝网面板均存在不同程度的破损现象。、上部结构主拱圈共计49颗螺栓松动、54颗螺栓剪断、34颗螺栓缺失;此外,主拱圈各构件节 点还存在少量的螺栓锈蚀现象。主拱圈存在明显的横向变位现象(桥梁面外倾斜、倾向下游),变位最大处己达10.87cm。拱上结构共计4颗螺栓缺失、5处立柱顶端活动绞螺栓松动、7根立柱存在焊接轻微 锈蚀的病害;拱上立柱、横梁、纵梁表面均局部有明显的流水痕迹。、下部结构2#桥墩有2处墩柱混凝土蜂窝、麻面、露筋锈蚀区域(总面积为0.2m2),1处横系梁混凝土麻面区域(面积为0.24m2),1处露筋锈蚀(露筋长0.4m)。拱座

17、共计3条竖向裂缝(裂缝总长9.6m、缝宽1.8mm3mm),1条水平裂缝(裂缝长 12m、缝宽4mm),1处蜂窝、麻面区域(面积为0.61m2),1处露筋锈蚀(露筋长0.2m)。(3)、南岸引桥、桥道系系桥道系铺装有3条纵向贯通裂缝,裂缝总长133.2m、缝宽1.8mm5mm,且裂缝均对应T 梁间绞缝;全桥铺装层均存在严重的泛油、露骨现象,墩台处铺装局部开裂、破损、 涌包(高度最大处已达5.9cm)。该桥桥道系未设置伸缩缝,但墩台处桥道系明显涌包、破损。桥道系排水孔堵塞4个,且桥下局部有明显的渗水、泛碱痕迹。桥道系车行道标线严重磨损;所有灯柱均不同程度的污损现象。、上部结构T梁腹板共计63条竖

18、向裂缝,裂缝总长67.13m、缝宽0.060.2mm。T梁共计4处混凝土剥落,露筋锈蚀(总面积为0.86m2),2处混凝土剥离区域(面 积为0.1488m2),1处混凝土麻面区域(面积为0.29m2)。T梁间绞缝局部有明显的渗水、泛碱痕迹。、下部结构5#桥台前墙(纵向中心线处)有1处竖向贯通裂缝,裂缝长12.45m、宽2m、深度代 表值为67mm。根据检测报告的荷载试验结论:不能满足汽车-13级、挂-60设计荷载通行使用要求,动力性能不良。 验算结论:主桥主拱圈杆件应力验算不能满足规范要求,因此判断老密地大桥承载力不满足汽车-13级、挂-60荷载等级要求。 鉴于上述病害及检测结论,且新密地大桥

19、已建成通车几年,因而决定将旧桥拆除。1.3、拆除施工节段划分及缆索吊装重量确定旧密地大桥拆除设计仍考虑利用斜拉扣挂法,采用缆索吊机进行构件拆除。需利用缆索吊机进行拆除的钢结构工程主要为:桥道系纵横梁、拱上立柱、拱肋及风构。桥道系纵梁单件最大重量1186kg,立柱顶横梁单件最大重量2249kg,拱上立柱单件最大重量3946kg,拱肋风构单件最大重量811kg;拱肋每肋分12段进行整体拆除(每岸各6段),拱肋拆除分段划分见图(4),运输至南岸引桥后,再进行分解拆除,其分段最大重量29544kg。可见,缆索吊机最大运输重量为29544kg,实际按缆索吊机额定起重量为30吨进行设计。图(4) 拱肋拆除

20、分段示意图1.4、施工环境条件旧密地大桥又名3003桥,位于攀枝花市东区密地村,横跨金沙江,桥北与省道310线宁南华坪公路和倮密路衔接;桥南与S214线渡口金江公路和滨江大道连接。两岸交通流量很大,桥梁拆除施工期间须确保两岸车辆的通行,同时要确保过往车辆和行人的安全。工程用电采用就近高压线路接驳,必要时需考虑自备发电机解决临时停电问题。两岸公路运输条件非常方便,拆除后的桥梁构件通过汽车运输出施工现场。1.5、旧密地大桥主桥需拆除钢结构项目主要工程数量表(1) 需拆除的主桥上部钢结构主要工程数量一览表序号项目名称单位分段最大重量总重量1桥道系纵、横梁t2.249274.5642拱上立柱t3.94

21、683.9443主拱肋(弦杆、腹杆、连接板、螺栓等)t29.544609.8714拱肋肋间风构t0.811139.423合计1107.8021.6、施工总体布置见附件1:图01。本安装工程主要临时设置为:缆索吊机系统,钢结构卸载、分解及装车平台,南岸塔后钢索下方车辆及行人通行的保护棚等。1.6.1、缆索吊机(1)、原桥安装时缆索吊机的设计布置图(5) 原桥安装时缆索吊机总体布置图原桥安装时,两岸由于地形限制,南岸以前没有广场,台尾路基后方及为山坡,北岸后缘有一条沟,后经过回填形成现有地形;因而,缆索吊装系统的主锚碇皆设计在桥台台尾,塔架皆设置在交界墩上,见图(5)示。以上布置存在以下两个缺点:

22、、没有构件出台的起吊平台;、按缆索起重机GB/T 28756-2012要求,塔前应设置非正常工作区(一般为吊装索跨L的1/81/12),非正常工作区内不能吊装额定荷载,否则主索升角大、引起牵引索力及主索对塔架的水平推力皆很大,而按此布置没有非正常工作区。原桥安装时缆索吊机布置在两岸塔架前缘的交界墩顶部悬挑了钢平台作为构件的起吊平台,且构件吊装出台时,先吊前吊点,后支撑点先置于平车上,平车通过尾梢绳牵引住慢慢前行,至后点进入起吊平台后,再安装后吊点,通过前后两个吊点吊装运输出台,这样既慢也不安全,且这种歪拉法吊装是现有规范明确禁止的。由于构件起吊点距离塔架太近,施工过程中塔架变形很大,后在塔架后

23、部还专门设置了型钢支撑。详见图(6) 原桥安装施工照片。图(6) 原桥安装施工照片(2)、桥梁拆除缆索吊机的布置本缆索吊机设计布置以满足规范要求、确保两岸岸车辆及行人通行、同时能方便施工、加快拆除进度和确保施工安全为目的。缆索吊机系统由主索、工作索、起重索、牵引索、塔架风缆、起重小车及起吊滑车组、索鞍、塔架、锚碇、卷扬机和控制系统等组成。根据两岸地形和交通情况。北岸广场较窄,原缆索系统锚碇已位于现有公路下方,若将现有锚碇布置在原锚碇后方,则锚碇正好在北岸现有道路中心附近,将严重影响车辆通行,原锚碇位置也无法再布置新锚碇,因而,确定将北岸锚碇布置在原锚碇和台尾挡墙之间,这样,北岸塔架只能布置在交

24、界墩上。南岸由于广场较宽,塔架可布置在台尾与原锚碇之间,南岸引桥则可作为桥梁构件拆除并通过缆索吊机运输后的卸荷、分解、装车平台,能加快施工进度和确保施工安全,同时也可满足规范对塔前非正常工作区设置的要求。南岸主锚碇设置在边坡挡墙前方6.5m位置,钢索后拉索跨越现有广场,通过设置净高5.5米、宽30余米的保护棚来确保过往车辆及行人的安全,预留车辆及行人通道的宽度能满足通行要求。南岸锚碇桩基开挖若遇岩石,可采用水磨钻开挖,建议不要放炮开挖。根据以上布置,缆索吊机索跨为:58.036m(北岸后拉索)+247.388m主索跨+64m(南岸后拉索)。同时根据起吊高度的要求,两岸塔架等高,塔高设计皆为33

25、.082m,塔架纵向宽4m,塔顶横向宽16m,塔架采用M型万能杆件组拼,塔脚与基础固结。塔架设置后风缆2道,后风缆锚固于主锚碇上,同时每侧设置横风缆1道,两岸塔架共设置4个横风缆锚碇。 两岸主锚碇皆采用钢筋砼桩式锚碇。每岸设置5根1.6m,高7m的钢筋砼锚桩,锚桩对称于桥轴线布置。缆索系统全桥共设置2组承重索及2组工作索,2组承重索横向间距9m,分别与拱肋主桁架相对应。每组承重索额定起吊能力30吨,每组承重索由3根56mm(637S+FC 1770MPa)的钢丝绳组成,每组承重索上设置前后2个吊点,每个吊点额定起吊能力15吨。每组工作索额定起吊能力6吨,每组工作索由1根47.5mm(637S+

26、FC 1670MPa)的钢丝绳组成,每组工作索上设置1个吊点。南岸主索后拉索与水平面间的夹角为28.6, 北岸主索后拉索与水平面间的夹角为31。缆索系统总体布置见图(7)。主承重索及工作索卷扬机布置在南岸锚碇前方靠下游侧的隔离区内,起吊、牵引索从卷扬机引出后,经过锚碇、塔顶导向轮后进入起吊、牵引滑车组,卷扬机距离锚碇导向滑车距离应不小于20倍卷筒长度。主索、工作索共布置10台卷扬机。扣索卷扬机布置在两岸锚碇附近,每岸各2台,另在南岸塔架基础附近布置2台1扣卷扬机。卷扬机通过设置砼地梁及预埋锚环锚固,卷扬机平台及地梁处地面应整平并采用厚15cm的C20砼硬化,并做好排水处理。1.6.2、缆索吊机

27、卸荷、装车平台缆索吊机卸荷、装车平台设置在南岸引桥上。主桥钢结构拆除后,通过缆索吊机吊运至南岸塔前20m(距离塔架最近吊点)位置的引桥上方,将大型构件卸载在引桥上进行分解,然后利用缆索吊机在引桥上装车并运输出场,小型构件直接卸载在上运输出场。1.6.3、南岸车辆及行人保护棚南岸钢索后拉索跨越广场,为确保过往车辆及行人的安全,设置车辆及行人保护棚。保护棚采用双门洞结构,净高5.5m,横向全宽约30m,纵向全宽约20m,保护棚内分车行道及人行道,车行道及人行道间设置栏杆分离,保护棚附近区域设置提醒、导引锥桶等设施,门架应设置隔离和防撞措施,并设置反光标和照明设施,确保车辆通行的安全。保护棚基础采用

28、钢筋砼条形基础,立柱采用299钢管并通过小型钢横向连接成整体排架结构,柱顶设置型钢横梁,横梁顶部铺设型钢纵梁,纵梁上铺5mm厚防滑钢板来防止小件坠落伤及过往车辆及行人。保护棚的具体构造设计在交通组织方案中细化,此处不再详述。1.7、施工要求(1)、本缆索吊装系统必须严格按照设计图纸及相关规范要求进行安装,在试吊及验收合格后方可进行正式吊装;拱肋、立柱及桥道系系的拆除吊装严格按设计程序进行加载。(2)、质量目标:满足国家、四川省现行的施工及验收规范要求,工程质量达到“GB50300-2013”验收标准的“合格”标准。(3)、安全文明施工目标及要求:争创双优文明施工工地。特种作业人员持证上岗。始终

29、如一地坚持“安全第一、预防为主”的安全管理方针,具体安全目标为:杜绝各类员工重伤、死亡责任事故;杜绝重大垮塌事故。(4)、施工工期要求:计划2019年6月中旬完成缆索吊装方案设计、评审及完善,2019年8月中旬完成缆索吊装系统施工及试吊验收,2010年10月中旬完成全桥拱肋拆除,2019年10月底完成缆索吊机拆除并清理运输出场。1.8、技术保证条件(1)、缆索吊装系统施工前,对所有参与相关工作的施工人员进行技术 HYPERLINK /hypx/List_181.html t _blank 培训,对与缆索吊装系统及主梁钢结构及桥道系板安装施工相关的内容进行全面的技术、安全交底,使操作员工明确了解

30、施工流程、具体工序要求、规范标准和操作规程要求、检查验收的程序、质量标准、安全注意事项等。缆索吊装系统及主桥拆除钢结构吊装过程中安排项目部技术负责人及专职安全员随时对缆索吊装系统、拱肋、立柱及桥道系构件拆除施工情况,依据专项施工方案、施工图纸及相关文件、 HYPERLINK /Soft/kfsj/Index.html t _blank 规范的要求进行现场检查,发现问题立即进行整改,并对整改情况及时进行落实。缆索吊装系统安装完成后,由公司技术负责人组织技术、安全、质量、设备等处室、项目经理部相 关人员以及总监理工程师进行联合验收和试吊,验收不合格不得进行主桥的拆除施工。(2)、施工人员按审批的施

31、工组织设计的要求配备到位:选择具有丰富缆索吊装及钢结构桥梁施工经验的技术员、安全员进行施工管理,优选具有丰富类似工程施工经验的起重工参与缆索吊装系统及主梁安装的实际施工操作,从而确保能够严格按照图纸及构造要求进行系统安装布置,确 HYPERLINK /hypx/List_187.html t _blank 保施工全过程的安全。工程所需的设备、材料按计划组织进场,并按规定进行进场验收,设备性能可靠,材料质量符合标准要求,并按规定要求送检,合格后方可使用。(3)、缆索吊装系统所有受力结构要求认真进行计算、复核,从而确保缆索吊装系统的每一个数据都有据可依,在技术上确保结构的安全性。塔架分配梁、索鞍系

32、统、起重小车、吊索具及吊耳等重要结构焊缝探伤检查合格。试吊检查整个缆索吊装系统的结构安全性。按规定程序对本钢结构吊装施工专项方案进行审核,并按公路工程施工安全技术规范(JTG F90-2015)的相关要求组织专家论证,按照专家论证的意见进行修改、完善,按要求报相关人员批准后实施。2、编制依据2.1、编制范围及主要编制内容本施工组织方案编制范围为攀枝花旧密地大桥(又名3003大桥)主桥上部钢结构拆除施工。其主要内容包含桥道系拆除、拱上立柱拆除、拱肋主桁架及风构拆除的吊装施工方法、顺序、质量及安全保证措施,以及缆索吊机系统塔架、缆索系统、锚碇等相关临时工程的设计及施工。2.2、编制依据本方案编制依

33、据的主要技术资料有:(1)、3003大桥施工设计图及缆索吊机设计图(1966年9月武汉)交通部第二公路勘察设计院;(2)、公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011);(3)、钢结构设计规范GB 50017-2017;(4)、一般用途钢丝绳GB/T 20118-2006;(5)、重要用途钢丝绳GB 8918-2006;(6)、起重机设计规范GB/T 3811-2008;(7)、缆索起重机GB/T 28756-2012;(8)、缆索起重机技术条件SL375-2007;(9)、缆索起重机型式试验细则TSG Q7009-2007;(10)、水电水利工程缆索起重机安全操作规程DLT 5266-

34、2011;(11)、起重机 钢丝绳 保养、维护、检验和报废GB/T 5972-2016;(12)、热轧型钢(GB/T 706-2008);(13)、中华人民共和国安全生产法;2014年8月31日;(14)、建设工程施工现场供用电安全规范 (GB50194) ;(15)、建筑施工高处作业安全技术规范( JGJ80-2016);(16)、建筑卷扬机安全规程 (GB 13329) ;(17)、起重机械安全规程GB 6067-2010;(18)、起重机械安全监控管理系统(GB/T28264-212);(19)、公路工程施工安全技术规范(JTG F90-2015);(20)、建设工程施工重大危险源辨识与

35、监控技术规程(DBJ 13-91-2007);(21)、生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则(GB/T 29639-2013);(22)、SAP2000中文版使用指南(2006年9月)人民交通出版社;(23)、起重吊装常用数据手册(2002年2月)人民交通出版社;(24)、建筑施工起重吊装安全技术规范(JGJ276-2012);(25)、常备万能构件图表(M型)(1990年10月30日)攀枝花市桥梁工程处施技科;(26)、现场测量、调查资料;(27)、危险性较大的分部分项工程安全管理规定有关问题的通知 (建办质201831号);(28)、危险性较大的分部分项工程安全管理规定 (建设部令第3

36、7号)。3、施工计划3.1、施工进度计划表(2) 旧密地大桥主桥上部拆除工程施工进度计划表年度、月份工程项目时间(天)2019年2020年89101112123方案设计、评审及完善45设备准备及运输15塔架基础及预埋件施工30锚碇施工40塔架及索鞍安装30缆索及机电系统25试吊验收5桥道系钢筋砼板拆除20桥道系纵横梁拆除15拱上立柱拆除10拱肋及风肋间构拆除35缆索吊机拆除15备 注主要工作内容为:、缆索吊机设计及制造、运输;、锚碇及塔架基础开挖、钻孔植筋、混凝土浇筑;、塔架约200吨钢结构及风缆安装;、吊装系统6根主索、2根工作索及相应起吊、牵引安装;、1107.802吨主桥上部钢结构的拆除

37、;、缆索吊机拆除。2019年8月底完成缆索吊装方案设计、评审及完善,2019年9月底完成设备的准备及运输,2019年9月底日完成塔架基础及预埋件施工,2019年10月中旬完成主锚碇施工及塔架安装,11月中旬完成缆索吊装系统施工及试吊验收,11月20日前完成钢筋砼桥道系板的拆除,11月底完成桥道系纵横钢梁的拆除,12月10日完成拱上立柱的拆除,2020年1月中旬完成拱肋的拆除,2020年1底完成缆索系统拆除及运输出场。3.2、材料与设备配置计划(1)、材料及设备供应缆索系统卷扬机、起吊滑车组、起重小车、索鞍及大部份吊具采用现有设备,塔架万能杆件,型钢及钢箱分配梁、钢绳等部份采用公司现有设备,部份

38、新采购或加工改制,其它结构钢材由项目部集中采购和有资质的金属结构厂家加工,严格按照设计材质、规格、型号落实,并满足相关规范要求。塔架基础、锚碇混凝土采用商品砼,罐车运输至施工现场,泵送入模。钢筋在附近钢材市场采购经检验合格的产品,汽车运输至施工现场。主要材料和机械设备见表(3):(2)、主要材料、机械设备主要施工工具及质检设备见表(3),缆索吊机主要材料、设备见表(4)。表(3) 主要施工工具及质检设备表序号名称规 格单位数量备 注1载重汽车20t辆22汽车吊16t辆13施工爬梯m70上下塔架4交流焊机30KW台2 5千斤顶YC60B台4索鞍横移6全站仪莱卡1台7精密水平仪莱卡NA22台8经纬

39、仪J22台9螺旋千斤顶50t4台10电动扳手M22型套1211电动扳手M27型套612手持切割机CS-150台613氧气切割机台414索力、应力及精密位移测试设备施工监控单位提供15应急小车辆116救生衣件3017救生船艘118倒链葫芦5t个1019倒链葫芦3t个620手扳葫芦1t个6表(4) 缆索吊机主要材料、设备名 称规 格长 度数量合 计备 注钢 索1主 索56500m233000m637S+FC 17702扣 索32142840m637S+FC637S+FC637S+FC 17703工作索47.5500m1500m637S+FC 16

40、704主起吊索19.5850m43400m637S+FC 16705主牵引索241300m22600m637S+FC 17706工作起吊索19.5600m21200m637S+FC 16707工作牵引索19.51000m22000m637S+FC 16708拱肋风缆索24220m4880m637S+FC 16709塔架风缆绳19.5750m43000m637S+FC 167024560m42240m637S+FC 167010牵引联车绳3250m4200m637S+FC 167011扣索滑车组19.5100m282800m637S+FC 1670名 称规 格长 度数量合 计备 注12吊点捆绑绳

41、4010m220m637S+FC 167013牵引连接绳422160m637S+FC 167014其 它19.51000m637S+FC 1670卷 扬 机:14台。1主起吊5t42主牵引10t23扣 索5t44工作索5t25其 它5t2吊 具一滑 车13线主跑车20t4套跑车轮6个2单线工作跑车10t2套跑车轮2个3主起吊20t8个4门8线10t8个单门、开口(导向)4工作起吊10t4个2门3线10t8个单门、开口(导向)5主牵引30t2个3门25t2个2门16t12个1门6工作牵引20t4个2门10t8个1门7扣索滑车30t36个5门10线20t20个3门6线8风缆滑车16t4个1门9其它

42、滑车16t8个单门、开口10t8个单门、开口名 称规 格长 度数量合 计备 注10连接滑轮60t12个扣点连接、单门30t16个扣点连接、单门二索 卡1主 索Y56200个2工作索Y4830个3扣 索Y42320个扣 索Y36320个扣 索Y32480个4主牵引Y2424个5主起吊Y2024个6工作起吊牵引Y2048个7拱肋及塔架风缆Y2480个Y2040个8其它Y20100个三卸 扣1起 吊20t8个10t4个2扣 索32t18个20t10个3其 它1040t12个连接钢索四座滑轮1主 索3门4个2扣 索4门8个2门4个3工作索1门4个锚 碇座滑轮1混凝土C40244m3C2050m3四周封

43、闭、排水名 称规 格长 度数量合 计备 注2钢筋及其它15.41t3基础挖方600m3塔 架1混凝土C30砼60.5m3C20砼35m3四周封闭、排水2基础预埋件1.35t3M型万能杆件176.2t4分配梁26.7t5基础挖方100m3吊扣连接其它钢材1钢板、钢轴等8.71t卷扬机锚固平台1混凝土C30砼88m3地梁及平台2预埋件0.4t3基础挖方140m34、施工工艺技术4.1、总体施工方案旧密地大桥主桥钢结构采用无支架缆索吊装拆除。全桥设置2组承重索和2组工作索。钢筋砼桥道系板拆除后,拆除桥道系纵梁,然后拆除桥道系横梁,再拆除拱上立柱,最后安装并张拉扣索、拆除拱肋。整个拆除工程应遵循对称均

44、衡的原则进行。桥道系纵横梁可采用工作索拆除,也可采用主起吊拆除,横梁采用上下游两组主索或工作索抬吊;拱上立柱采用单组承重索前后两个吊点抬吊,高于10米的立柱分成2段拆除;拱肋风构采用工作索拆除;拱肋主桁架利用单侧主索前后两个吊点抬吊拆除。拱上立柱拆除完成后,安装并张拉扣索,通过索力监测和调整使扣索张力与理论计算值一致,确保在拱顶内力很小的状态下将拱顶打开。在每个主起吊吊钩位置连接测力称重传感器,每个吊装段特别是较重的拱肋主桁架节段必须在吊钩提升力与其重量一致时才能拆开接头,防止出现大的冲击荷载危机拱上施工作业人员及整个施工系统的安全。拆除构件运输至南岸引桥上方后,主桁架以外的小型构件直接利用缆

45、索吊装车并运输出场;主桁架节段分段拆除后,运输至南岸引桥上卸载,人工分解后,利用缆索吊机装车运输出场。主桥上部结构具体拆除步骤如下:(1)、施工缆索吊机系统及试吊验收、缆索吊机设计、制造及运输;、缆索吊装系统塔架基础、主扣索锚碇及各类风缆锚碇施工;、塔架及塔架风缆安装;、主索及工作索安装;、起吊、牵引系统及机电控制系统安装;、缆索吊机试吊与检查验收。 (2)、拆除桥道系板砼、相对于桥轴线分2个条带从拱顶向拱脚对称拆除桥道系板砼。(3)、拆除桥道系钢纵梁、按图中编号由小至大的顺序相对于拱顶分两个循环对称拆除桥道系钢纵梁。 (4)、拆除桥道系钢横梁及拱上立柱、按图中编号由小至大的顺序相对于拱顶分两

46、个循环对称拆除桥道系钢横梁。、按图中编号由小至大的顺序相对于拱顶分两个循环对称拆除拱上钢立柱。(5)、安装扣索并张拉扣索至设置值、安装各道扣索;、按设计拱顶打开前的计算扣索力(最终以监控单位提供的索力为准)分5个循 环(20%、40%、60%、80%、100%)加载到位,扣索张拉两岸对称同时进行,并同时观测拱肋线型的变化,若发生非对称变形或变形与计算值差别较大,应查找原因,并采取措施确保安全后继续施工。(6)、拆除拱顶上弦杆、检测各扣索力满足拱顶打开前的设计扣索力,拱肋标高变化与计算吻合;、拆除拱顶上弦杆。(7)、拆除两岸第6段拱肋、拆除第6段肋间风构;、安装南岸第6段前后吊点,通过传感器调整

47、吊点提升力与所拆除段重量一致;、利用工作索拆除南岸5、6段间上弦杆;、拆除南岸第6段;、安装北岸第6段前后吊点,通过传感器调整吊点提升力与所拆除段重量一致;、利用工作索拆除北岸5、6段间上弦杆;、拆除北岸第6段。(8)、拆除两岸第5段拱肋、拆除第5段肋间风构;、安装南岸第5段前后吊点,通过传感器调整吊点提升力与所拆除段重量一致;、利用工作索拆除南岸4、5段间上弦杆;、拆除南岸第5段;、安装北岸第5段前后吊点,通过传感器调整吊点提升力与所拆除段重量一致;、利用工作索拆除北岸4、5段间上弦杆;、拆除北岸第5段。(9)、拆除两岸第4段拱肋、拆除第4段肋间风构;、安装南岸第4段前后吊点,通过传感器调整

48、吊点提升力与所拆除段重量一致;、利用工作索拆除南岸3、4段间上弦杆;、拆除南岸第4段;、安装北岸第4段前后吊点,通过传感器调整吊点提升力与所拆除段重量一致;、利用工作索拆除北岸3、4段间上弦杆;、拆除北岸第4段。(10)、拆除两岸第3段拱肋、拆除第3段肋间风构;、安装南岸第3段前后吊点,通过传感器调整吊点提升力与所拆除段重量一致;、利用工作索拆除南岸2、3段间上弦杆;、拆除南岸第3段;、安装北岸第3段前后吊点,通过传感器调整吊点提升力与所拆除段重量一致;、利用工作索拆除北岸2、3段间上弦杆;、拆除北岸第3段。(11)、拆除两岸第2段拱肋、拆除第2段肋间风构;、安装南岸第2段前后吊点,通过传感器

49、调整吊点提升力与所拆除段重量一致;、利用工作索拆除南岸1、2段间上弦杆;、拆除南岸第2段;、安装北岸第2段前后吊点,通过传感器调整吊点提升力与所拆除段重量一致;、利用工作索拆除北岸1、2段间上弦杆;、拆除北岸第2段。(12)、拆除两岸拱脚段拱肋、拆除拱脚段肋间风构;、安装南岸第1段前后吊点,通过传感器调整吊点提升力与所拆除段重量一致;、利用工作索拆除南岸拱脚上弦杆;、拆除南岸第1段;、安装北岸第1段前后吊点,通过传感器调整吊点提升力与所拆除段重量一致;、利用工作索拆除北岸拱脚上弦杆;、拆除北岸第1段。(13)、拆除缆索吊装系统、拆除缆索吊装系统;、至此主桥拆除完成。 4.2、施工工艺流程图(8

50、) 主桥上部结构拆除施工工艺流程图4.3、缆索吊机设计4.3.1、吊重的确定根据钢结构各拆除分段重量,拱肋主桁架分段最重,其分段最大重量为29544kg,因而单组主索额定起吊能力按30吨设计。起重小车、起吊滑车组、配重及吊点连接、起吊牵引钢绳等附属结构重量6.11t,每组主索计算重量为Gmax(G+P)1.2 (30t+6.11t)1.243.332t425KN。1.2为冲击系数。4.3.2、承重主索、主索布置承重索采用2组356mm(637S+FC)的纤维芯钢索,公称抗拉强度1770MPa, 单根钢绳钢丝截面积 A=1233.79mm2,单根钢绳单位长度重量11.6kg/m,整条钢丝绳的最小

51、破断拉力为Tp=1830KN。2组主索在塔顶为固定,不考虑横移。主索跨度L247.388m,主索安装垂度f0=8m。单组主索吊运30t额定荷载至索跨跨中时,承重索最大张力Tmax=1625.838KN,安全系数K=3.38,跨中吊重最大垂度fmax=17.465m,垂跨比为f/L=1/14.2。为使悬索受力均匀,通过120吨大吨位滑轮串联,使张力自动调整均匀。见图(9)。主索56mm钢索用量23500=3000m。图(9) 主索平衡示意图主索回头卡数量应不少于15个,对接索卡不少于30个,索卡间距35cm。钢丝绳绳卡应配套使用,应将U 形环部分卡在绳头的一面,压板放在主绳的一面。如果U形部分与

52、主绳接触,则主绳被压扁后,受力时容易断丝。 钢丝绳夹头在使用时应注意以下几点: 卡子的大小要适合钢丝绳的粗细,U形环的内侧净距,要比钢丝绳直径大13mm,净距太大不易卡紧绳子,容易发生事故。 上夹头时一定要将螺栓拧紧,直到绳被压扁1314直径时为止,并在绳受力后,再将夹头螺栓拧紧一次,以保证接头牢固可靠。为了便于检查接头是否可靠和发现钢丝绳是否滑动,可在最后一个夹头后面大约500mm处再安一个夹头,并将绳头放出一个“安全弯”。这样,当接头的钢丝绳发生滑动时,“安全弯”首先被拉直,这时就应该立即采取措施处理。(正确的绳卡安装方式) (错误的绳卡安装方式) 图(10) 绳卡连接方式图、主索计算结果

53、及计算结论(1)、计算结果计算过程详见附件2,计算结果如表(5)示。表(5) 各阶段承重主索计算成果表(一组主索)阶段运输位置主索张力T(KN)安全系数K主索垂度f(m)南岸塔架作用力(KN)北岸塔架作用力(KN)空索状态仅有主索自重作用328.8408.0H=35.468V=196.344H=44.279V=211.216空载状态起重小车等位于跨中570.83510.945H=61.704V=339.794H=76.997V=365.612拆除拱肋南岸引桥1172.567f1=7.738f2=9.242H=55.812V=975.599H=153.322V=646.506北岸拱脚991.94

54、1f1=6.730f2=4.683H=100.974V=482.322H=37.069V=954.278索跨跨中1625.8383.38f1=17.465f2=17.465H=168.680V=1016.886H=212.308V=1090.390弯曲作用应力0.565KN/mm2,安全系数K3.132。接触作用应力0.440KN/mm2,安全系数K4.022。 (2)、主索计算结论从计算结果可以看出,主索在额定承载时的各运输工况,其张力安全系数及应力安全系数皆满足规范要求,主索受力是安全的。4.3.3、工作索(1)、工作索布置考虑到吊运扣索、设备检修、运送小型机具及施工辅助的需要,在塔顶每组

55、主索内侧(距离主索中心1m位置)各布置了1组147.5mm (6K37S+FC)的纤维芯钢索作为工作索,公称抗拉强度1670MPa, 单根钢绳钢丝截面积 A=843.47mm2,单根钢绳单位长度重量7.929kg/m,整条钢丝绳的最小破断拉力为Tp=1155.048KN。工作索按最大吊重6 t控制设计。工作索用量2500=1000米。(1)、工作索计算结果及结论表(6) 各阶段工作索计算成果表计算工况主索张力T(KN)安全系数K主索垂度f(m)南岸塔架作用力(KN)北岸塔架作用力(KN)空索状态79.8447.5H=8.692V=47.043H=10.830V=50.655南岸塔前20m位置2

56、61.4617.842H=12.010V=218.647H=34.211V=142.502北岸塔前17.39m位置252.1297.201H=26.545V=125.625H=16.660V=226.727至索跨跨中373.1363.1017.391H=38.995V=231.581H=49.005V=248.451接触作用应力0.490KN/mm2,安全系数K3.412。从计算结果可以看出,工作索在各运输工况,其张力安全系数及应力安全系数皆满足规范要求,工作索受力是安全的。4.3.4、塔架及塔顶分配梁、塔架结构两岸塔架结构相同,塔架与基础固结。(1)、塔身万能杆件塔架采用常备M型万能杆件组拼

57、成双柱式钢桁架结构。塔顶设上、下分配梁来支承主索及工作索索鞍系统,并将悬索系统传递来的荷载分配到塔顶各节点上。塔架全高33.082m。索塔顶部横向宽16m,塔脚横向宽度12m,立柱纵向采用双层桁架,纵向宽度4m。立柱内水平腹杆为2N4,斜腹杆为2N5;横向门架部分的斜杆采用2N3或4N3杆件,上下水平杆采用4N4杆件,中部水平杆采用2N4杆件,纵向腹杆皆采用2N4、2N5杆件。塔架布置示意见图(11)。图(11) 塔架布置图(单位:cm)(2)、塔架风缆塔架设置824mm(637S+FC 1670MPa)后风缆2道,后风缆分别设置在上下游塔柱中心位置,后风缆进入主锚碇锚固。为减少风缆垂度的非线

58、性影响,增大风缆对塔架的约束作用,风缆皆设置一定的初始张力,风缆初张力在上部塔架安装完成(缆索系统安装前)后即进行施加,并控制塔顶向后预偏移70mm,塔架最大纵向位移控制在80mm以内;同时为确保塔架的横向稳定,塔架每侧设置一道619.5mm钢索(637S+FC 1670MPa)横风缆,风缆与水平面夹角按30布置,并设置容许抗拉力不小于200KN的横向风缆锚碇。塔架风缆参数见表(7)。表(7) 塔架各风缆参数表(3)、塔顶分配梁塔顶设置上下分配梁,下分配梁为2I56a工字钢组合梁,支承在万能杆件柱头N21乙上,材质Q235。上分配梁采用原雅江至新龙X037线玻璃沟及溪工沟大桥的钢锚梁,上分配梁

59、为支承在下分配梁中部的连续梁,上分配梁由Q345钢板焊接而成,高500mm,顶板宽515mm、厚25mm,底板宽1095mm、厚20mm,腹板高455mm、厚20mm,加劲肋板厚16mm。 上分配梁顶部设置座滑轮(索鞍),扣索为4门座滑轮,主索为3门座滑轮,工作索为单门座滑轮。上、下分配梁及与柱头N21乙之间通过螺栓进行连接。塔顶分配梁布置见图(12)。图(12) 塔顶分配梁构造图(单位:m)(4)、塔架基础南岸塔架基础采用C30砼扩大基础,每个塔柱设置一个分离式基础,基础尺寸3.6m横5.6m纵1.5m高,基底应做承载力试验,其承载力应不小于0.35MPa,否则应对地基进行处理。塔架基础内在

60、每个柱脚部位预埋4颗32mm(HPB300)地脚螺栓来锚固塔脚。北岸塔架置于交界墩顶部,应根据设计标高先凿除多余的砼,再钻孔植入32mm(HPB300)地脚螺栓,地脚螺栓用锚固剂锚固,并按设计图03说明进行拉拔试验,地脚螺栓埋设位置误差应不大于1mm,柱脚N21甲与墩顶接触面凿毛清洗干净,待干燥后利用环氧砂浆垫平。索塔为避免雷击,应设置临时避雷装置。 、塔架计算结果及结论塔架计算采用SAP2000结构分析通用程序按空间杆系结构建立计算模型,风缆由于作用了较大的初张力,后风缆按杆单元进入计算模型,用Ernst公式进行风缆等效弹性模量计算。计算荷载考虑了自重、风荷载、风缆荷载、缆索系统荷载、扣索系

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