四渡河特大桥桁架梁吊装施工方案

四渡河特大桥桁架梁吊装施工方案一、 概述四渡河特大桥是一座主跨为900米单跨双絞钢桁梁悬索桥，主缆矢跨比1：10,加劲钢桁梁高6.5m,主桁吊索横向间距26m,纵向间距12。8m.全桥为整体式断面，双向四车道，桥面净宽24«5mo钢桁架采用整体节点新技术。钢桁架各杆件均为工厂组焊件，为减少钢桁架梁杆件的现场拼装连接，将弦杆连同一个或者两个节点在工厂焊接成整体，现场用高强度螺栓连接成桁架。全桥共分71个节段组拼安装，节段最大吊装长度12。8m,节段最大吊装分量91«6T.每一个节段在工地拼装场地组拚，釆用施工缆索吊装就位拼接。钢桁梁杆件间连接釆用现场高强度螺栓连接。IT创造包括主桁上、下弦相牛、主桁腹杆、横梁上、下弦杆件、横梁腹杆、平联、纵梁、塔连杆、节点板、填板等各零件的预制、杆件的组焊及制孔、涂装，按桥规进行厂内试装。现场进行节段组装，并运输到揽载起重机下方吊至桥位安装。高强度螺栓釆用20MnTiB.全桥钢梁总分量约为7978t,高强度螺栓M24共30.3万套，M20共9.48万套。二、 施工工艺（一）缆索吊机设计四渡河特大桥主跨为900m悬索桥，主梁为钢桁架梁，最大吊重为91.6T,综合考虑桁架梁吊装过程中各种工况，缆索吊机设计起吊能力为1600KN。图1缆索吊总体布置图1、 方案布置结合两岸地形，考虑猫道影响及塔顶宽度限制，宜昌岸锚碇设置在锚洞口侧上方，恩施岸锚碇设置在重力式锚碇内，在主塔塔顶位置设置缆索吊机塔架。缆索吊机主跨900m,宜昌岸边跨124m,恩施岸边跨220m,锚碇釆用岩锚加混凝土锚,塔架釆用钢管焊接。缆索吊机各项技术指标如下：2、 主索主索设两组，每组由8656（6x37+1）钢绳组成，空缆垂度60m（未上跑车），重载垂度72m,空索矢跨比1/15,重载矢跨比1/12。5。上、下游两组天线对称于桥轴布置，间距30m,处于猫道外侧。起吊系：釆用。28钢绳通过起吊8线后，钢绳的一端经过2号塔塔架上索鞍进入路堑上设置的20t起重卷扬机，另一端固定于1号塔，共设置独立起吊系二套，起吊力750KN。牵引系：利用主缆架设时设置的主副201卷扬机，4）36牵引绳一端经跑马滑车牵引转向轮导向固定于塔顶，另一端通过塔顶塔架上的转向轮进入20t牵引卷扬机。共设置四套牵引系。梁段进行牵引、起吊速度：V牵引=8m/min V起吊=2m/min3、 缆索吊机塔架塔架采用钢管焊接而成，钢管壁厚偏差应在+10%、。％之间，塔架高度为13。2m,塔架与塔顶门架连接，以增强塔架整体的稳定性。塔脚通过预埋在塔顶的精轧罗纹钢固结。4、 缆索吊机锚碇两岸共设置4座独立岩锚加钢筋混凝土锚，每一个锚碇采用17根岩锚锚固，岩锚釆用6d）15.24高强低松弛钢绞线，锚固长度为8m,自由段长度8m,外端再浇注3。3mX3mX6m的钢筋混凝土锚墙。（二）缆索吊机架设1、 塔架拼装塔架釆用钢管焊接而成，塔架高度为13。2m,塔架与塔顶门架连接，以增强塔架整体的稳定性.塔脚通过预埋在塔顶的精轧罗纹钢固结。2、 地锚索鞍轮安装在锚墙上安装传力板1,传力板釆用30mm厚的钢板，由预应力锚索进行锁定。在传力板1上焊接传力板2（耳板），再在传力板2上安装索鞍轮，索鞍轮与耳板之间釆用4）82的钢销连接，各构件焊接完成后需要对其进行无损检测.图2地锚索鞍轮安装示意图3、 索鞍安装塔架安装完成后，进行索鞍的安装，索鞍底座焊接在塔架顶的工钢分配梁上，除了底座的平焊缝外，还需要焊接劲板，以反抗承重索在塔顶产生的水平推力。4、承重索架设（1） 、承重索的牵引缆索吊承重索的牵引利用主缆架设的牵引系统进行。承重索从放索架松出，连接上拽拉器，拽拉器牵拉至2号索塔，利用塔顶卷扬机及塔吊配合翻过2号索塔，再连接拽拉器牵引至1号索塔，用同样的方法翻过1号索塔，再利用拽拉器牵拉至宜昌岸锚碇.为了保证牵引过程的顺利进行，在塔顶承重索牵拉位置需布设滚筒。承重索的牵拉按由外向内的顺序进行，牵拉顺序如图3所示：承重索牵拉时，根据两岸的地势情况，选择合适的剩余绳头盘存场地，确定将多余绳头留在恩施岸或者宜昌岸。图3缆索吊承重索牵拉顺序及连接示意图（2） 、承重索的入鞍承重索牵拉就位后，在塔顶两侧用5T卷扬机导6线与承重索相连，连接方式为釆用巾28钢绳双线与承重索卡死（绳卡数量很多于8个），缓慢启动两侧5T卷扬机将塔顶范围内承重索提松，再利用塔吊提升将承重索入鞍。（3） 、承重索调整承重索入鞍后，进行承重索的垂度调整，承重索垂度调整的施工步骤如下：1） 、利用恩施岸锚碇和2塔顶靠岸侧5T卷扬机将恩施岸边跨承重索提空。2） 、将承重索穿过转向轮后,用绳卡将承重索反向卡死，要求绳卡数量很多于9个，绳卡间距50cm,后端间隔1m处加设1个保险卡。3） 、启动塔顶靠中跨侧5T卷扬机将中跨承重绳提空。4） 、利用宜昌岸锚碇和1号索塔顶靠岸侧5T卷扬机将宜昌岸边跨承重索提空.5） 、恩施岸利用20T卷扬机（盘021。5钢绳）导6线与承重索相连，连接方式为巾36钢绳双线与承重索卡紧（绳卡数量很多于13个）。6） 、松开并拆除塔顶及各点5T卷扬机与承重索的连接。7） 、缓慢启动20T卷扬机对承重索垂度进行调整.8） 、宜昌岸锚碇索鞍轮位置钢绳反卡锚固（绳卡很多于12个）。9） 、松开20T卷扬机钢绳与承重索的连接，拆除绳卡.（4） 、其它承重索架设进行下一根承重索的牵拉架设，步骤与第一根承重索架设方法相同，不同的是在两个边跨锚固时注意与前一牵拉的承重索对接（绳卡数量很多于16个）.5、 跑马和起重索的安装承重索架设完毕后，在2号索塔工作平台上拼装跑马滑车，跑马滑车分片安装在承重索上，再用组合轴将8排跑马联成整体，组装完成后安装运载梁、分酉己梁、上挂架。在两岸塔顶门架平台上安装支索器，支索器每隔30m一道，每—塔顶安装10个。利用拽拉器将盘在恩施岸锚碇处的20T卷扬机的＜p36起重索穿过索鞍和制索器，再穿过跑马上挂架和下挂架、1号索塔制索器，锚固在1号索塔门架上，完成起重索的安装。其具体的走线方式见图4。图4起重绳走线示意图6、 牵引索的架设跑马系统形成、起重索架设完成后,将原主缆牵引系统拽拉器拆除，（p28钢绳作为恩施岸牵引索,中36钢绳作为宜昌岸牵引索。（p28钢绳穿过跑车牵引导轮，拉回到索鞍转向轮锚固在2号索塔顶门架上，形成双线牵引。中36钢绳先卡成单线，牵拉至1号索塔后,牵拉端头锚固在1号塔顶门架上，形成双线牵引.至此，整个缆索吊机系统形成。（三）钢桁梁现场预拼四渡河特大桥钢桁梁由中铁大桥局集团第七工程有限公司负责生产和拼装，全桥共71个吊装梁段，共有二个总拼胎架同时拼装，每一个胎架均按”2+2”的拼装方案,即每轮拼四个节段，留2个节段参预后面的节馴装,4天拼一个轮次，约120天有效时间可拼完。1、置急痢限制，蹄创^如贩进 行拼装，拼装场地设置钢桁梁存放场、钢桁梁拼装场、待拼钢桁梁存放场以及库房等，场地廓只需要10000m2摆布.具体的场地布置图见附图1。雌场搭设二个拼装12。8m大节段的拼装胎^,两台60t龙门起重机,用二台25t的¥气车吊作施工用，用四台30t的轮胎式运梁台车将拼装好的12。8m的大节段根据架梁先后顺序直接运送到缆载吊机的吊点下.胎架的搭设高度应满足运梁台车进入到胎架下将拼好的钢桁梁节段顶起托运到缆索吊的吊点下，并要有充足的刚度来保证最大分量节段在其上拼装不变形。第一节段钢桁梁拼装好后，检验胎架尺寸，观察有无变形。在拼装过程中要监控胎架变形情况，随时监测。拼装场设有互相垂直的纵横运梁台车运行轨道，横向轨道上设有两个横向2+2节间的拼装胎架,有两台60t龙门起重机用于钢梁拼装。拼装好的钢梁节段用四台301的轮胎式运梁台驮运梁段从两胎架中间横向出梁，用千斤顶顶起钢梁节段,纵向轨道上的4台运梁台车进入梁段下方落顶，运梁台车纵向驮运钢梁节段到揽载吊机下方起吊。2、 钢梁的杆件存放（1）存放场应坚实、平整、有排水设施。（2）杆件应分类存放在垫楞上，存放时应满足下列要求：1） 杆件底部与地面之间净空不宜小于300mm。2） 杆件支点应放置在自重作用下杆件不致产生永久性变形处，杆件不允许叠放。3） 主桁弦杆应单层存放，并且整体节点板向上。4） 应将杆件刚性较大的一面竖立放置，多片罗列放置时，应设支撑，并用螺栓把杆件彼此联结。5） 杆件间应留有适当空隙。3、 杆件进场复验及缺陷处理（1） 钢梁进场后，应按设计文件及《创造规则》对出厂提供的技术资料和实物进行检查核对并等级造册，经监理签认后，按规定处理.主要检査一下项目：1） 因为运输和装卸不当造成的杆件损伤变形。2） 杆件缺陷在工厂漏查者。3） 因为搬运过程中造成的杆件油漆或者喷铝面的缺损。4） 板边的飞刺、焊缝外观等。5） 漆膜厚度及喷铝层厚度.6） 钢梁杆件基本尺寸，其允许偏差必须满足《创造规则》规定。（2） 杆件缺陷有扭斜、弯曲裂纹、折断、裂边，一面凸出、剥层、烧损等。损伤严重及有怀疑时，应用放大镜检查或者探伤检查，直至取样作钢质试验鉴定。（3） 钢梁杆件在拼装部位有毛刺、焊接飞溅、应予以铲除。杆件在运输作业造成局部变形，不影响杆件质量的，可用锤击或者千斤顶冷作调整，捶击时应垫衬板，不得直接击33打钢板，但矫正作业须经监理批准，并做好记录。缺损严重的，不能采取工地矫正措施的应返厂处理。（4）杆件在运输和装卸过程中，将工厂喷涂油漆或者喷铝层碰坏处，应在存放场及时按工厂原定技术标准补涂上。如因除锈不当，油漆面露出锈斑、大面积脱落、风化等不良情况，应及时报告监理人员检查签认，以便及时处理。4、 组拼流程图5、 组拼顺序（1）组拼按下列顺序与步骤进行1） 先装横梁（组成平面）及下弦杆件。2） 安装下平面联接系。3） 安装主桁斜杆、竖杆.4） 安装主桁上弦杆。5） 安装上平面联接系。拼装步骤：先安装横梁E71拼装HX2、HX5—HF3、HS6—>HF2、HF1E71节点处横梁横梁安放在胎架上71节点处下平联安装ZX3、PX1、PX2安装ZF7安装ZS3先拼好HS6、HS1,然后安装ZF6E71节点处上平联形成框架后，对尺寸进行检查并调整，然后安装B35、B3S二个节段B35节段 B36节段B35'节段同样步骤如下先组拼横梁E70、E70'、E69、E69'HX3、HX4―>HF3、HS4—HF2、HS5横梁安放在胎架上安装ZX2、PX1并与ZF6联结安装ZF5、ZF2、ZF3安装ZS2、ZS1先拼好HS4与HS5,HS2与HS1安装,再安装FW1、PS2、PS3、PS4按此顺序继续拼装其它节段。钢梁在拼装前，应根据设计图清查杆件编号和数量，在基本杆件上标出起吊重心位置和单元分量及安装方向.但标示线不得侵入高拴垫圈范围。拼装冲钉的公称直径应与工厂试拼中工地钉孔重合率相适合，冲钉材质可选用35号或者45号碳素结构钢制作，并经热处理方能使用。冲钉圆柱部份的长度应大于板束厚度，冲钉使用多次后，经检查如不符合偏差要求,应予以更换。杆件节段拼装后应满足下列要求：部件编号、数量和方向符合设计图。节段整体尺寸应满足《创造规则》要求。钢梁节段组拼完后，应经值班技术人员检查，填写记录。并经质检人员检查验收签证后方可上运梁台车送至吊点。6、 钢梁杆件的拼装要点架设钢梁杆件普通由下而上，先下平面，后立面，要尽快形成闭合稳定的结构体系，然后安装上平面.还应注意吊机的起吊能力和最大吊距，杆件的供应，先装杆件不得妨碍后装杆件，上下体系两桁对称架设，避免偏载。拼装工作主要使杆件正确就位，保证栓孔重合率，遇有错孔,要查明原因，研究处理，不得随意扩孔或者用大锤强行通过.拼装时冲钉直径普通小于设计孔径0.2mm的为定位冲钉，小0.3mm的为拼装冲钉，要与工厂试拼时得出的钉孔重合率相适合(可取过孔率50%的试孔器直径作为冲钉直径)，冲钉圆柱体的长度要大于板束厚度.主桁杆件架设对孔后，要先穿一部份螺栓，将板缝夹紧，首先打入定位冲钉，至少节点远端四个，再打入普通冲钉达50%冲钉，上满30%的螺栓，吊机才干松钩，然后上满剩余的高栓，初拧,检查板缝是否密贴，用0.3mm插片插入板缝不能大于20mm。7、 高强度螺栓施拧高强度螺栓采用扭矩法施拧，紧扣法检査。施工前进行工艺试验，测量扭矩系数,预拉力损失，温、湿度对扭矩系数的影响，调整扭矩，确定施拧扭矩，紧扣检查扭矩,复验每批板间滑动磨擦系数等工作.(1)本桥使用两种高强螺栓有关参数见下表：高强度螺栓有关参数表规格项目M24螺杆材质20MnT旧螺母材质45钢垫圈材质45钢设计预拉力(轴力)240KN扭矩系数0012〜0.14执行标准GB/T1228-1231-91创造厂家(2)机具配备普通拧紧采用臂长55cm的套筒板或者开口扳手施工。M20,M24高栓初拧采用PID-1000J型扭矩扳手施工。终拧：M20、M24高栓釆用PID-1500型扭矩扳手.不能使用电动扳手施拧的部份螺栓可用1000(N—m),2000(N—m)的带响扳手施工。高栓施工工艺框图，详见附件“高强度螺栓施工工艺框图：高栓验收及储存管理高强度螺栓质量复验：生产厂以批为单位，提供产品质量检验报告(含扭矩系数)及出厂合格证，施工现场根据GB1228^1231-91的规定，对高强度螺栓连接副进行外形尺寸、形位公差、表面缺陷、罗纹参数、机械性能、罗纹脱炭、扭矩系数、标记与包装等检查和复验，并做好记录，不合格产品不得使用.螺栓、螺母及垫圈入库时应核查数量，分批号、分规格、分厂家存放，并作好防潮、防尘工作，下面应以木板垫高，通风，防止锈蚀和表面状态改变，影响螺栓的扭矩系数。入库后要建立明细库存表，发放登记表，加强管理。螺栓、螺母、垫圈应尽可能保持原有表面处理状况，螺栓、螺母及垫圈要逐个33外观检查，有严重疵病影响使用者及用肉眼或者低倍放大镜检查发现有裂纹者须予挑岀。有轻度锈蚀者可用16号铜丝刷除锈，有污垢者可用棉纱擦净,必要时用轻柴油洗净（但不得用汽油及其它有机溶剂擦洗），然后用棉纱擦一遍并凉干，此两项工作不宜提前太久，以免再度生锈。3） 螺栓、螺母、垫圈清理后应成套配好，每套为一个螺杆，一个螺母，两个垫圈。垫圈放置时要注意将45C斜坡面贴向螺杆头和螺母支承面。螺母要旋入几扣，并在每一个螺杆端部标明长度。4） 库房管库员必须按值班技术人员签字的领料单发料，螺栓要轻拿轻放，防止罗纹损坏。5） 领用高强度螺栓必须严格按节点图上实际需用规格、数量领取，普通不得以短代长或者以长代短（外罗纹的露出长度至少留一个螺距）。施工现场必须用规定的工具袋等容器将螺栓运到现场，在搬运过程中要轻拿轻放，防止碰损丝扣及沾污泥砂。（5）高栓施拧及检查1） 高栓施工釆用扭矩法，施工前做好施拧工艺性试验，其内容如下：a高强度螺栓的扭矩系数；b施拧扭矩及检查扭矩；c温度与湿度对扭矩系数的影响试验；d板面滑动磨擦系数试验.高栓发运工地时，创造方应按国标分批提供产品合格证、质保书、质量检验报告书（含扭矩系数），工地按批号进行抽样复验。扭矩系数通过扭矩，轴力仪进行，该设备能同时提供施拧的扭矩、轴力值，从而计算出扭矩系数。板面之间的磨擦系数是影响栓接的一个重要因素.预拼前在工地要对板面进行磨擦系数试验，fN0.45才干预拼.磨擦系数试验通过试验机拉伸取得。2） 施拧检查方法高强度螺栓施拧检查验收采用紧扣法检查及验收.3） 高栓拧紧高栓拧紧分初拧和终拧两步进行。初拧值取终拧值的50%,初拧后对每一个螺栓用敲击法进行检查，终拧采用扭矩法，采用电动扳手。（不能用电板的部位可用带响扳手）将初拧后的螺栓拧到终拧值，考虑到螺栓预拉力的损失及误差，实际使用时加大10%。扭矩按下式：M=K•N-d式中：M一扭矩值（N-m）K扭矩系数（按试验的数理统计值）N•螺栓的施工予拉力（KN）（设计予拉力的1。1倍）d-螺栓的公称直径（mm）上式扭矩系数值，随各种自然及人为因素的变化，应跟踪取得试验资料作相对应修改,做好各类螺栓在不同温度、湿度情况下的扭矩系数的试验，施工过程中按工艺要求做好施工记录。4） 高栓的施拧管理a初拧值为终拧值的50%,初拧完毕，逐一敲击检查，初拧时螺栓头用工具卡住防止转动，否则影响扭矩值而超拧。检查无漏后即进行终拧，终拧后螺栓端部涂上红色油漆标记.b施拧顺序：髙强度螺栓施拧.无论使用电动扳手、表盘扳手或者带响扳手，均从螺栓群中心向外扩展逐一拧紧，否则影响栓群合格率。c对桥上施拧用的各种扳手进行编号建档，设专人管理.每日上桥前对各种使用扳手进行标定，下桥后进行复验，造册登记校正和复验记录，发现异常或者误差大于规定值3%时住手使用。d当班施拧的螺栓全部进行复验。使用完的带响扳手，检查完即放松弹簧，特殊注意的是电动扳手的输出扭矩随拧紧时间的增长有逐渐增大的趋势，所以在标定电动扳手前应空转几分钟或者先拧若干个旧栓，高温季节要限定电动扳手连续使用时间，控制箱要遮荫，以消除输出扭矩的误差。e坚持时常的扭矩系数试验和上、下班时用桥上的高栓标定电动扳手，复验扭矩系数，准确地校核扭矩系数，终拧扭矩和紧扣扭矩比值等。5） 高强度螺栓施拧检查a高强度螺栓施拧质量检查应按《铁路桥涵工程质量检验评定标准》（TB10415-98）规定进行，并经监理工程师上桥复检签证验收。b高强度螺栓施拧质量检查应设专职人员进行检查，当天拧好的螺栓当天检查完毕。c初拧检查：釆用0。3kg小锤敲击螺母-•侧，手按住相对的另一侧，如颤动较大者为不合格，应再初拧，同时用0.3mm塞尺插入杆缝，插入深度小于20mm者为合格，如果间隙较大应按规范规定填塞平整.d终拧检查：根据试验资料，采用紧扣法检查.首先检查初拧划线，在终拧后螺母的转动角度，即可判断是否漏拧，同时也可发现垫圈、螺杆是否转动，然后用标定好的指针扳手，再拧紧螺栓读取螺母刚刚转动时扭矩值。超拧、欠拧值均不得大于实际规定值的10%。e螺栓的检查数目及时间。主桁大小节点、纵横梁及联结系的栓群中螺栓的抽查数量为其总数的5%,但不得少于5套。每一个栓群不合格数量不得超过抽查总数的20%.如超过此值，则继续抽查至累计总数的80%合格为止。然后对欠拧者补拧，超拧者更换螺栓重新拧紧，检查须在该节点螺栓全部施拧完后24小时内完成。f终拧检查合格的螺栓群，做出规定的标记，并在螺栓、螺母、垫圈的外露部份立即涂上油漆，然后才允许拆除螺栓施拧脚手架.6） 所用电动扳手，带响扳手均须编号建立履历簿，扳手应在使用先后标定,当发现某把电动扳手或者带响扳手误差超过3%时，要复查该扳手己拧过螺栓的合格率，标定的要求应在施拧施工工艺中明确规定。7） 终拧检查合格的螺栓群，作出规定的标记，并在螺栓、螺母、垫圈外露部份即将涂上油漆，然后才允许拆除脚手架。8） 对高强螺栓要加强管理，同一批号的高强度螺栓、螺母、垫圈使用于一个部位,不得混用，在一个节点上不能同时使用两个生产厂家生产的同向来径的螺栓。9） 为便于施拧和检查，在钢梁拼装时，螺栓插入方向应以便于施拧为主，但还要考虑到全桥螺帽方向一致性，在螺栓施拧工艺中应列出具体