大跨度钢桁梁便桥的拼架顶推作业指导书

大跨度钢桁梁便桥的拼架顶推作业指导书1适用范围适用于各种施工中在V形沟谷上采用万能杆件组拼跨度达百米的大跨度钢桁梁便桥的组拼顶推施工作业。2作业准备2.1主要设备材料准备见表1。表1主要设备表序号名称型号数量用途1油压千斤顶FQ320-Y4台提供推梁、顶、落梁动力。2高压油泵ZBB4台3交流弧焊机BX6-315A-32台滑4割炬G01-302台推、顶、落梁构件加工。5砂轮机S3ST-2501台顶、落梁分配梁打磨，杆件焊疤打磨。6电动扭矩扳手SDB-80型2台拧螺栓7锯齿式神仙葫芦10吨2台顶推时用于钢桁纠偏2.2主要材料准备见表2。表2主要材料表序号名称规格数量用途1工字钢I20a400m滑道、顶铁、顶落梁、横梁等。2工字钢I36b10m顶推梁分配梁、顶座。3钢板1cm厚若干顶推梁调整垫块高度，顶铁长度，落梁时调整垫块厚度等。4钢丝绳φ12160m揽风绳5枕木2.5m长木枕若干铺滑道、搭支垛、铺装桥面6钢管φ48普通钢管若干搭设脚手架及桥面护栏等。7N型万能杆件201.337吨拼装主桁、导梁，搭设支墩。8滑板见图40个用于行走系统9黄油若干涂抹滑道乃伊2.3、劳动力组织及工期安排（见表3）

表3劳动力组织及所需工期序号工作需要人数需要时间工作内容1准备工作20人10天场地平整、基础施工、材料进场清点检查和设备检查校核等2支墩拼装20人2天先拼装左岸，在拼梁推梁的过程中可进行右岸施工。3滑道铺设30人1.5天包括滑道的加工、平场地、放线、枕木铺设、滑道安放加固等。4导梁拼装20人2天5主桁拼装顶推18人30天白天14人拼装4m，晚间8人推梁4m，包括双层主桁上支墩、导梁过江、拆导梁倒运杆件过江等。6落梁15人2天搭设顶梁支座，转千斤顶、油泵、转运枕木等。7桥面系25人1.5天纵横向横（I20工字钢）加工安放，铺装枕木，安设栏杆等。8其它8人4天合计53天964.5工天3技术要点3.1钢桁梁便桥方案设计3.1.1总体方案根据现场地形情况及需过江的机械设备、材料荷载情况，确定钢桁梁便桥采用N型（乙型）万能杆件组拼，确定钢桥全长100.66m，跨径组合为14m+74m+6m，设计荷载为一辆QY16汽车起重机或一辆汽车—15级主车，桥面宽5m，钢桥左右岸增设简单的墩台，钢便桥纵向布置见图1。图1钢便桥纵立面3.1.2下部结构钢桥下部设两支墩两台，两支墩采用N型万能杆件拼装，两个桥台采用C20混凝土浇注（依顺江方向而分左右岸，墩台从右到左分别称0#台、1#支墩、2#支墩、3#台）。3.1.3上部结构采用4片主桁，米字式腹杆，单双层钢桁交替桥型，梁宽4.54m，单层高2.0m，双层高4.0m，双层主桁长64m，左岸单层主桁12m，右岸单层主桁18m，钢桁总重168.297t。3.1.5、桥面装置桥面系的设置（见图8），采用I20a工字钢作为横梁，每2m一道设于钢梁节点上，其上设置四道纵梁，纵、横梁之间电焊连接，纵梁上满铺枕木，以扒钉固联作为行车路面，两侧设栏杆、护木，固定行车道位置，以保证人行安全。图2桥面结构示意3.1.5钢桁梁桥的设计优点(1)在桁架设计中，主桁构件采用对称截面，便于应力均匀分布。(2)在三角式腹杆体系中加设竖杆成米字形腹杆，减小了弦杆之间的间距，也即减小桥面系纵梁的跨度，便于布置桥面纵梁。(3)米字形腹杆受力小，它的截面也很小，因而节点板所需要的尺寸不大；加之它是内部高次超静定体系，当腹杆遭受局部破坏时，不致影响到全桥都受到破坏。(4)采用单双层钢桁交替桥型可以节约材料；减小钢桁自重，满足大悬臂时主桁承载力，减小跨中弦杆拉压力；满足各截面惯性矩要求。(5)市场上有现成的万能杆件可以租借，钢桥完成使命后，拆除时除少量的加工件外，制式杆件的回收率几乎可达100%。并且在拼架过程中还能利用建大桥的部分现有设备和材料，能有效地降低工程成本。4施工工艺流程及操作要点4.1施工工艺流程见图3。施工准备施工准备支墩拼装支墩拼装铺设下滑道铺设下滑道导梁拼装导梁拼装主梁拼装主梁拼装循环安装滑板循环安装滑板未到位顶未到位顶推到位落梁到位落梁铺设桥面铺设桥面浇注桥台背墙、进行台后回填浇注桥台背墙、进行台后回填图3施工工艺流程图4.2操作要点4.2.1支墩拼装支墩拼装前，先进行支墩位置放样，检查预埋钢板的位置及平整度，标出支墩各立杆中心。拼装第一层杆件，找平顶面，将立杆与预埋钢板焊接牢固，焊缝高1.5cm。拼装上层杆件，每拼装完一层立杆须用锤球吊线检查垂直度，当杆件垂直时即可拧紧螺栓，确保其位置正确。支墩拼装完后安装分配梁及支垛，分配梁采用I36b工字钢，支垛采用枕木搭设，支墩上枕木与I36b工字钢的连接见图4。4.2.2、滑道系统顶推施工滑道系统由下滑道、上滑道（后称滑板）两部分组成，下滑道采用I20a工字钢铺设（见图4），滑板具体构造及其与梁联结见图5、图6。滑道用I20a工字钢并采用1cm厚钢板加强，间距60cm，滑道之间采用φ48钢管加固，以保证滑道相对位置固定，滑道与枕木间采用道钉固定。滑道要严格控制其顶面平整度，整个滑道系统绝对标高差不得超过±2mm，以保证钢桁支点受力均匀。图4支墩及上下滑道示意图图5滑板构造图图6滑板与钢梁连接4.2.3钢梁拼装导梁及主梁采用纵向分段拼装方法，拼装时按如下顺序进行：下弦杆下弦杆下平纵联纵梁横梁斜杆竖杆上弦杆上平纵联横联拼装工艺及注意事项：(1)捆吊。拴捆时应注意杆件的重力大小及重心位置，杆件采用专用吊具拴捆、起吊，使弦杆、纵横梁等尽可能保持水平，竖杆保持竖直，斜杆保持40°～50°的倾角。(2)对孔。杆件起吊就位后对孔时，在栓孔基本重合的瞬间（相错10mm以内），将小撬棍插入孔内拨正，然后微起落吊钩，使杆件转动对合其他孔眼，对合时遵循弦杆先对近端孔眼，竖杆先对下端孔眼，斜杆则先吊成较陡状态，待下端对合后再徐徐降低吊钩的操作程序。(3)穿插钉栓。对好孔眼后，先穿入冲钉定位，再穿入螺栓，确认板缝间无任何杂物时，即可拧紧螺栓。冲钉穿入时只能用小锤轻轻敲入孔内，不能用强迫过孔的方式入孔，以免孔边变形。(4)调整平面及立面位置。拼装工作开始后需随时观测钢梁的平、立面位置，并及时进行调整。(5)紧螺栓。螺栓的施拧分初拧、复拧、终拧三个步骤：初拧、复拧采用长30cm的扳手，由一个人以下压姿势拧至螺栓不动为止。为避免初拧时的螺栓预拉力降低，同一节点上的螺栓应尽可能采用几何对称法施拧，终拧采用电动扭矩扳手施拧，施拧顺序由节点中心向外辐射状扩展栓合，使钢板均匀伸展、压平，避免因波状变形使钢板产生裂隙而降低预拉力。4.2.3钢梁顶推(1)动力系统：采用一台公称拉力为3200KN的穿心式单作用液压千斤顶作为动力。在滑道上焊上一根5m长的I36b工字钢作为千斤顶的顶座。千斤顶前端采用一根I36b工字钢顶在钢桥下平联的端头，这样使其有足够的刚度，以保证在顶推过程中每片主桁受力均匀，不至于破坏水平联接系（见图6）。图6动力系统侧面(2)顶推技术要求：①千斤顶、顶撑及钢桁轴线在一直线上，防止千斤顶对顶铁形成偏压，导致顶铁破坏。②顶推前在滑道上涂一层黄油以减小摩擦力。③顶推过程中以增加配重的方式使钢梁纵向稳定系数K始终大于1.3（即2#支墩后方的自重加上配重对2#支墩最前方一道滑块处的弯矩（稳定力矩）与支墩前方悬出的钢梁和导梁自重对此点的弯矩（倾覆力矩）之比大于1.3）。④钢梁水平力主要由风荷载及两股滑道高低不平引起，顶推过程中需经常检查滑道平整度，及时进行起道调整，受风力时在钢梁两侧拉上缆风绳固定在地锚上。为防止钢梁侧移，在支墩两侧各安一台10t手拉葫芦，用以纠偏。(3)双层主桁上2#支墩当双层主桁顶推至2#支墩后边缘时，加配重60吨。在2#支墩前的脚手架上用千斤顶将钢桁顶起，2#支墩枕木垛下降2m，铺设滑道。推梁至双层主桁上2#支墩，顶起主桁装上滑块完成双层主桁上2#支墩工作。顶推过程见图7。4.2.4落梁落梁时由于在3#台到2#支墩前有16m间距，在3#台处要把整个钢桁顶起来（使钢桁脱离2#支墩），顶起高度约为20cm，而我们采用的千斤顶最大行程为20cm，再考虑枕木压缩量，最终钢桁下平面杆件到枕木垛上平面的间距大于25cm才能抽出2#支墩滑道和枕木，故采取换顶方式来完成。(1)落梁设备图6钢便桥悬臂顶推过程照片①千斤顶。顶落钢梁用3200KN油压千斤顶，油压100Mpa，顶程200mm。②分配梁。为使千斤顶的集中荷载分布到较大的面积，必须在千斤顶的顶面及底面设置分配梁，分配梁采用I20a工字钢3片，中间用隔板互相联结组成，腹板上焊加劲肋，上、下表面刨平。③支垛和垫块。支垛是落梁时直接支承千斤顶和钢梁的承重设施，支垛采用枕木纵横交错叠成，用较薄垫块调整其高度，垫块采用4mm～30mm钢板制成。4.6.2、落梁技术要求：①同一联钢梁在同一时间内只允许在一个支点进行顶梁②千斤顶安放在支墩处钢梁节点下，位置安放偏差不得大于10cm，左右两桁同一节点的左右两块节点板，以及节点中线前后两组千斤顶的顶力应一致，防止桁架和节点受到扭曲。③支垛顶面采用水平仪测量找平，再安设千斤顶，在安放金属垫块前，需以干水泥或细砂作垫层，使之密贴接触，安放每层垫块前都要找平，每层之间应安放马粪纸，使之密贴并防滑。④每落梁5cm时要观测钢梁纵向和横向的高低差，在不大于3cm时，方可进行下一次顶落。⑤落梁时须设保险支垛，保险支垛设于节点中心下，保险支垛和千斤顶的保险箍应随梁的降落及时降低，并以钢板调整到梁底空隙不超过5cm。⑦钢梁暂停降落时，必须支搁于保险支垛上，同时让周围的千斤顶稍微受力，使其压力强度不大于2Mpa。5质量控制及检测5.1所有参与本项目施工的人员都必须经过岗位培训，焊接工作的操作者，必须持有电焊工操作资格证书。5.2两台顶推油缸的同步误差不大于10mm。5.3顶推前下滑道装置的滑动面必须涂油，钢轨接头高低差不得大于2mm，滑道中线偏差不得大于20mm，两侧滑道高差小于10mm。5.4顶推过程中,梁前端设中线观测标志，念头超过50mm时须通知纠偏。5.5顶推速度一般不大于1m/mim。5.6在架设过程中,要保证钢梁倾覆稳定系数大于1.3。5.7钢桁梁拼装完成后，由项目总工组织结构尺寸及拼装牢固程度进行检验，验收结果必须详记录。5.8必要时进行模拟加载试验。6安全6.1在落梁过程中桥上严禁行人，不得有任何震动。6.2落梁时要严格控制落梁速度，并使各千斤顶速度一致，并保持梁的同一断面水平。6.3落梁必须坚持左右岸交替进行，严禁两岸同步。6.4顶推系统的安装必须密贴，顶推行程控制在1.5m范围内，以利制动及缩短循环周期，控制台司机对经必须严格掌握。6.5建立、健全各级安全岗位责任制，建立各项安全生产规章制度和安全操作规程，建立相应的内部考核制度，责任落实到人。充分发挥各级专职安检人员的监督作用，及时发现和排除安全隐患。6.6施工前，工地负责人必须向全体施工人员进行安全生产总交底，其内容应做到面广，突出重点。6.7所有进入施工现场的人员必须戴好安全帽，作业人员必须穿戴与其工作相适应的个人防护用品，高处作业人员必须系好安全带。6.8在顶推的全过程，安全员必须仔细观察滑道的变形情况，以保证顶顺利进行。6.9