金海湾大桥引桥支座更换施工方案.doc
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1、 钦州市金海湾大街改建工程金海湾大桥引桥支座更换施工方案编 制:审 核: 审 批:施工单位: 编制单位: 项目经理部 word文档 可自由复制编辑目录一、编制依据1二、编制范围1三、编制原则1四、工程概况及病害2五、加固方案及内容2六、施工现场布置3七、施工组织31、施工总体目标32、工期目标43、质量目标44、环境保护目标55、安全目标5八、 主要设备清单及各项指标5九、主要分项工程施工方案和工艺61、金海湾大桥更换支座采取满堂脚手架作施工平台62、同步顶升更换支座73、顶升过程关键技术方案16十、施工进度计划21十一、施工技术组织保证措施21十二、冬季、雨季和特殊气候的施工安排22十三、质
2、量保证体系22十四、监测体系231、监测的目的及内容232、监测组织安排233、监测的实施24十五、施工安全保证体系及措施25十六、 环境保护措施261、自然环境保护262、防止水源污染的措施26第十七章、应急预案271、液压设备故障272、梁体监测值超限事故273、恶劣气候28word文档 可自由复制编辑一、编制依据1、钦州市金海湾大街改建工程西大街工程桥梁工程施工设计图纸及有关设计说明;2、现行有关公路桥梁规范、规程、规则及标准:2-1、混凝土结构加固设计规范(GB 50372006)2-2、公路工程技术标准JTG B01-20032-3、公路养护技术规范 JTG H10-20092-4、
3、城镇道路工程施工与质量验收规范CJJ 1-20082-5、公路工程质量检验评定标准JTG/F80/1-20042-6、中华人民共和国工程建设标准强制性文件(城市建设部分)(建标【2000】202号)2-7、城市桥梁养护技术规范CJJ99-20032-8、公路桥梁加固施工技术规范JTG/T J2320082-9、建构筑物托换技术规程CECS 295:20112-10、公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)二、编制范围 钦州市金海湾大街改建工程西大街工程桥梁施工工程的相关工作,内容包括:金海湾桥引桥支座更换三、编制原则1、按照合同文件所规定的工程施工工期,根据工程的特点和轻重缓急,科
4、学合理的组织安排施工,在工期安排上尽可能提前完成。2、坚持在实事求是的基础上,力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。3、合理安排施工程序和顺序,正确选用施工方法,科学组织,均衡生产。各工序紧密衔接,避免不必要的重复工作,以保证施工连续均衡有序地进行。4、坚持自始至终对施工现场全过程严密监控,以科学的方法实行动态管理,并注重环保。严格组织、精心管理,文明施工,创标准化施工现场。5、严格执行设计规范、施工规范及验收标准。四、工程概况及病害 金海湾大街位于钦州市南部,整体呈东西走向,全线与金海湾大桥(钦江三桥)为界,分为西大街及东大街两段,金海湾西大街道路全长6.64KM,金海湾大桥(钦江三桥)为
5、(11*25m预应力小箱梁+(55+98+55)m预应力砼连续钢构+9*25m预应力小箱梁。桥梁主要的病害为:金海湾大桥支座存在不同程度的变形。五、加固方案及内容1、金海湾大桥:主要对全桥引桥支座更换。支座更换布置图六、施工现场布置 该项主要施工内容为更换橡胶支座,拟计划10月25日开展施工,需对该桥进行全封闭施工。 七、施工组织1、施工总体目标 (1)、施工组织机构 为了安全、优质、按期完成施工任务,本着精干、高效的原则,我们计划安排素质高的技术、管理人员和具有丰富施工经验的施工队伍完成施工任务,以项目部经理部为管理中心,全面负责本项目工程的施工组织指挥工作,包括施工组织计划制定实施,施工工
6、艺、技术、劳动调配工作。项目经理:黄世相、组织机构图:副经理:杨通国技术负责人:张振样工程技术部安质环保部财 务 部物资设备部桥梁顶升施工作业队桥梁伸缩缝施工作业队桥梁支架施工作业队桥梁桥面处理病害施工作业队桥梁其他病害施工作业队2、工期目标 本工程计划工期50天,从2013年10月25日开工至2013年12月15日完成。3、质量目标 质量总目标是项目工程质量等级为合格,确保分项工程合格率100%。4、环境保护目标 我们的目标是:工程施工前、施工中,周围环境始终如一;施工后,交通行环境更加优良。5、安全目标 本工程施工工地同时也是交通要道,施工同时涉及桥面交通繁忙,桥下高空作业,要加大安全投入
7、,采取积极稳妥的防范措施,防患于未然,杜绝安全责任事故发生。八、 主要设备清单及各项指标 本项目计划使用的顶升设备是:YD1000-45型顶推式千斤顶40台;ZB-500型电动油泵4台;另备12KW发电机一台;6.5KW发电机2台。1、千斤顶的性能及技术参数 千斤顶是一种单油路液压专用千斤顶,主要由油缸和活塞组成,活塞端部安装有球形矫正装置,当向千斤顶供油时,活塞伸出油缸外,将需起顶的梁体顶举起来。该千斤顶活塞的回程是通过外力(梁体自重)来完成的。该千斤顶体积小,重量轻,结构简单,操作方便。千斤顶结构图及技术参数如下:YD1000-45型顶推式千斤顶技术参数表千斤顶型号YD1000-45技术参
8、数单位公称压力MPa50公称顶举力KN1000公称行程mm45九、主要分项工程施工方案和工艺1、金海湾大桥更换支座采取满堂脚手架作施工平台(1)桥梁顶升更换支座操作平台方案:金海湾大桥桥孔布置为(11m25m)先简支后连续小箱梁,(55m+98m+55m)+(9m25m)先简支后连续预应力小箱梁。由于引桥圆板式橡胶支座(25063)存在不同程度的变形,基于大桥的安全考虑,受业主的委托,我单位对该桥支座进行更换,更换后的支座为35063圆板式橡胶支座。根据我们的工作人员的调查,金海湾大桥西引桥1125m的桥墩高从8m到12m,东引桥925m的桥墩高从6m到8m左右,我项目部计划采用48钢管搭建工
9、作平台,具体方案如下:操作平台搭建高度为更换支座的桥墩的墩柱高度,也就是到盖梁的地面标高,下面以墩柱10m高为例作操作平台的设计。操作平台只提供工作人员上桥墩检查支座安装质量的工作平台,不作为承重结构。由于盖梁宽度为1.8m,墩柱直径为1.5m,盖梁长度为14.2m。为保证操作人员的安全及工作需要,搭设平台拟采用17m宽,长度为引桥桥跨长度,西岸引桥长1125m=275m。东岸引桥长925m=225m。纵向间距设为2.5cm,横向间距为2m。第一层间距为1m,第二层到第六层间距为2.0m,顶层第七层加密为1.5M并满铺竹跳板作为工作平台。该平台可以满足工作人员在桥下更换支座及修补桥梁裂缝、疏通
10、泄水管。引桥搭设具体尺寸图:(见附表1)(2)总体施工工艺流程见下图施工准备封闭交通更换支座交工验收拆除施工平台清理场地2、同步顶升更换支座(1)、工程特点 金海湾大桥梁板间横向联系较为薄弱,上部结构整体顶升时对同步要求较高,避免引起梁板和桥面铺装的损坏; 顶升部分为西引桥11跨及东引桥9跨简支变连续小箱梁,单片箱梁的实际重量在7380T左右,五片箱梁加上上部结构(桥面铺装、护栏等),单跨约为600吨,桥面没有伸缩缝,宜整联同步顶升,为了不对梁板和铺装造成损坏,必须精确控制单墩顶升的高度。 为了尽量避免对桥梁结构产生不利影响,同步顶升高度控制8mm以内。(2) 、工期目标:50天(3)、千斤顶
11、布置图(见附表2)和同步顶升与支座更换的总体施工流程图 施工总体设计施工准备顶升设备校检调试顶升设备安装 进行2mm试顶升正式进行顶升顶升阶段监测分级顶升至施工所需高度支座更换落梁就位(4)、顶升安全措施桥梁分幅顶升施工期间,采取全桥封闭交通;施工中,注意临时支撑要及时,支撑与梁体之间要密贴,防止由于支座脱空造成的梁体损坏。支座上、下钢垫板采用和钢结构相同的涂装,防止锈蚀。相邻墩柱的不同步性顶升误差不超过2mm;(5)、同步顶升方案 本次针对金海湾大桥引桥11跨及9跨简支变连续小箱梁原橡胶支座进行更换施工。在横桥向采用各主梁支点同步顶升(落梁)施工的方案。梁体顶升、支座更换的主要施工步骤为:施
12、工准备布置顶升支撑点安装千斤顶及同步设施设置监控系统封闭交通进行2mm试顶升正式进行顶升顶升就位后安装预制好的临时支撑支座更换施工落梁。 (6)、支座更换方案 原橡胶支座剪切变化、老化、开裂病害严重,失去其使用功能且梁端伸缩缝内存在混凝土垃圾,造成桥跨结构在均匀温差、活载的作用下,纵向变形受到约束。为保证上部结构在荷载、温度变化和砼收缩徐变等因素作用下能自由变形,使结构的实际受力、变形情况符合设计意图,并保护梁端、台帽、不受损伤。 在施工方案编制过程中,我公司对金海湾大桥桥台和各跨盖梁处支座区域的施工操作条件进行了初步调查。因支座处净高限制,部分无法直接在梁肋底面与台帽(盖梁)顶面之间直接安置
13、顶升设备。 因此,针对现场条件,制定更换支座方案。结合以往的支座更换经验,橡胶支座更换成功的关键在于梁体、台帽(盖梁)与支座接触面的调平,只有接触面完全水平,才能确保支座更换后于梁体、台帽(盖梁)密贴,均匀受力,避免以后发生剪切变形、膨胀开裂等病害。 (7)、 同步顶升施工基本要求 顶升技术及其施工工艺 随桥梁顶升既是在需要顶升部位设置临时顶升支撑,利用千斤顶和同步顶升设备对桥梁结构进行抬高或降低的移位操作,顶升就位后安放临时垫块且保证其稳定,对墩台、支座或主梁进行改造施工,最后安放支座、落梁。通常情况下,桥梁顶升施工有如下步骤:1)、施工准备; 2)、在桥台(盖梁)上安放千斤顶; 3)、监测
14、设备的安装; 4)、试顶 升(问题反馈及处理); 5)、正式顶升; 6)、第一次顶升完成; 7)、临时支撑的放置; 8)、继续顶升至设计位置; 9)、临时支撑的放置; 10)、落梁至临时支撑上; 11)、改造台帽(盖梁)、支座和梁底; 12)、落梁,并清理现场。 顶升的安全性桥梁顶升是一项复杂的系统工程,必须保证顶升施工过程结构的安全。顶升过程中的安全性包括:结构的安全性,设备的可靠性及施工操作人员的安全。 1) 确保梁体的整体安全性在施工组织设计过程中,对简支后连续梁结构体系的特点进行了认真的分析研究。同一桥跨内的梁体之间在横桥向通过横隔板(梁端)、桥面板、湿接头联结,在桥台处与引桥处、引桥
15、处与主桥处之间设伸缩缝,而箱梁端简支支承于刚性盖梁梁上。如果在顶升过程中横桥向的相邻顶升点出位移不能同步,则会形成附加内力,对梁与横隔板、桥面板的连接部位受力安全非常不利。从纵桥向受力方面考虑,在桥台处同步顶升梁体时,会在桥台与相邻桥墩间产生竖向位移差,理论上该位移差不会产生附加内力,但如果桥台处顶升位移过大,对结构安全会产生不利的影响;因此,为了保证梁体的整体安全性,必须严格保证横桥向各主梁处的顶升位移同步,且尽量减小总顶升量,只要满足旧支座能够取出,新支座能够顺利安装以及上楔形块和下垫石修补的操作条件即可。2) 确保顶升点处上、下结构的局部安全 由于在顶升过程中,梁体和台帽(盖梁)顶升着力
16、点处存在应力集中现象,该处需要专门的加强设计,保证在顶升过程中临时支撑区域不会出现局部破坏,避免造成梁体结构整体破坏,本桥拟在每片梁的连续端布置一个千斤顶,同时尽可能地使得顶升着力点靠近原连续段的中点位置。尽量不改变梁体的内力状态,保证结构完全。 3) 确保桥台、盖梁的整体安全 顶升过程中,由于支座反力施加位置的变化,桥台、盖梁的内力状态可能存在一定变化,且往往会增加下部结构所受偏心弯矩,而原结构设计时并未加以考虑,因此考虑尽量减小顶升对桥台、牛腿受力的不利影响。4) 确保顶升过程中的施工安全 顶升过程中梁体吨位较大,如果出现某些千斤顶漏油或故障,可能导致梁体的从横向不均匀顶升,严重时可能导致
17、梁体倾覆,因此,需在梁体顶升过程中采用安全钢垫板进行保护,保护梁体不发生整体倾斜。同时,顶升时要分批次缓慢顶升和回落,不能一次到位。但需相邻墩柱的不同步性顶升误差不超过2mm。另外,还要关注施工过程中高空作业、脚手架防护、用电等安全问题。、顶升施工可行性要求 1)、桥梁顶升施工是对既有桥梁的改造,故存在较多的约束条件,建设工程中已用的一些较好方案在实际桥梁顶升中存在无法实施的现象。千斤顶、辅助支撑往往需要设置在墩台帽上狭小的空间内,甚至有时根本无法直接安置,需要专门设计托架以作为支撑平台。 2)、千斤顶、辅助支撑的布设方案设计是施工组织设计的重要环节之一,只有实践经验丰富的施工单位才能灵活应对
18、现场的各种复杂限制条件。 3)、顶升方案须具有良好的可操作性。针对金海湾大桥的结构、构造特点,可操作性受制约的因素为千斤顶尺寸、安放位置、施工操作空间等要求。 4)、对于千斤顶尺寸、安放位置和施工操作空间的问题,可根据现场构件尺寸和空间位置,灵活选择千斤顶类型及其支撑位置。 5)、在荷载的作用下,千斤顶的油压达到预定值时需要一个反应时间,并且冲击荷载对千斤顶油缸会造成损伤,因此,考虑到顶升过程中的安全以及顶升设备正常工作的要求,本次在更换支座的整个过程中,对该桥进行全封闭施工。 顶升过程控制要点 1).桥梁同步顶升的安全控制设计 由于液压缸安装的误差及顶升过程中其他不利因素的影响,在顶升过程中
19、可能会出现微小的不均匀性,且桥梁存在纵,横坡,为防止梁体倾覆和滑移,保证桥梁顶升的准确性和安全性,将根据现场实际情况考虑采用必要的限位措施。 桥梁各支座反力不同,为保证同步顶升,液压系统应满足各液压缸压力自动调整,以适应上部负载。以顶升位移为主要控制指标,通过对顶升力合理控制完成桥梁顶升,同时使桥梁的附加内力最小。 桥梁顶升过程中,为了防止梁体扭曲、应力集中和开裂,各顶升点必须进行局部加强,并保持位移同步。2).桥梁同步顶升的临时钢垫块支撑设计 顶升过程应采用分级顶升,每一级行程的最大位移控制在1mm以内,顶升速度控制在3分钟1mm以更为平稳(规范规定2分钟1mm),顶升到位后,自动锁定千斤顶
20、,不回油。对千斤顶的质量要求非常高。 在千斤顶锁定后,一般安装临时钢垫块作为辅助支撑,防止出现突发情况。3).桥梁顶升过程的同步监控 桥梁的同步顶升需分级完成,因此对桥梁顶升过程中的整个运动轨迹、整体姿态、结构的应力等进行实时监控室关乎于桥梁结构安全的重要环节。监控内容包括桥梁整体姿态、位移、结构应力等,监控工作要贯穿于顶升、持荷和落梁的整个施工过程中。 本次监控对象主要是上部结构。根据金海湾大桥的结构特点,主要监控内容为: 各顶升点处梁体的竖向及纵、横向位移,各主梁端部横隔板顶,底及桥面板的应力; 边跨空心梁梁肋竖向裂缝病害及梁端附近斜裂缝的发展情况; 派专人对桥面铺装进行外观检查。 4).
21、各施力点顶升力的有效传递 由于千斤顶顶升力较大,各施力点的反力需要安全、有效的传递至下部结构或者临时支撑,同时不能造成结构的破坏,因此必须采取可靠的措施予以保证。5). 顶升梁段对桥梁其他部位影响 对于已建成的桥梁,顶升施工必然牵一发而动全身。金海湾大桥各跨梁体在同步顶升抬高过程中,必然会对如伸缩缝、管线、防撞护栏等构造物产生影响,梁端部的垃圾清理工作必须符合要求。因此在顶升之前需要详细调查、确保施工工程和结构的安全。 6).落梁后梁底标高控制 对于已建成桥梁,梁体就位后,恒载作用下的内力分配已完成,因各种主梁端有横隔梁联结,必须保证顶升前后梁体的相对位置不变,除了保证各片梁体在上升阶段位移量
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