连续钢构桥梁缆索吊施工方案.docx
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1、 木绒大桥缆索吊专项方案四川省两河口电站交通淹没复建工程木绒大桥缆索起重机专项施工方案杭州市政两河口水电站库周交通恢复木绒大桥及其引道段项目部木绒大桥缆索吊施工方案合同编号:LHKCSG-201501杭州市市政工程集团有限公司批准: 校核: 编制: 杭州市政两河口木绒大桥项目部2016年02月25日目 录第一章 编制依据编制范围 1、编制依据 2、编制范围及适用范围第二章 工程概况 1、工程概况 2、缆索吊设计概况 3、主要设计参数、及计算结果主要工程数量第三章施工组织安排 1、工期安排 2、总体施工安排和主要阶段工期 3、施工组织机构队伍部署和任务划分 3.1施工组织机构 3.2 施工队伍第
2、四章施工方案 1、缆索吊机拼装程序 2、索鞍基础、卷扬机基础、锚索施工 2.1 索鞍基础: 2.2卷扬机基础施工 3、缆索吊安装过程与施工工艺 3.1 安装前准备工作 3.3缆索系统安装 3.4承载索垂度调整 4、荷载试验 4.1静载试验 4.2动载试验第五章资源配置方案第六章 工程质量保证措施第七章 安全施工保证措施第八章 文明施工保证措施第九章 工期保证措施 附:木绒大桥LSD200KN型缆索起重机计算书和设计图 木绒大桥LSD200KN型缆索起重机使用与维护保养手册 第一章 编制依据编制范围1.1、编制依据 (1)雅砻江两河口水电站库周交通恢复木绒大桥及其引道段设计施工图 (2)起重机设
3、计规范 (GB/T3811-2008) (3)钢结构钢结构设计规范 (GB50017-2003) (4)冷弯薄壁型钢结构技术规范 (GBJ18-87) (5)建筑钢结构焊接技术规程 (JGJ81-2002) (6)建筑结构荷载规范 (GB50009-2001) (7)混凝土结构设计规范 (GB50010-2002) (8)建筑地基基础设计规范 (GB5007-2002) (9)铁路桥涵地基和基础设计规范 (TB10002.5-2005) (10)建筑物防雷设计规范 (GB50057-2010) (11)钢结构制作工艺规程 (DBJ08-216-95) (12)国家公路专业现行的设计、施工、验收
4、规范、规则和标准及有关文件 (13)木绒大桥实施性施工组织设计(送审稿)1.2、编制范围及适用范围编制范围为两河口水电站木绒大桥缆索吊工程内容。仅适用于木绒大桥缆索吊装系统的架设和安装。 第二章 工程概况2.1、工程概况 两河口水电站库周交通恢复木绒大桥及其引道段起于两河口水电站库区复建XV02县道两河口至密贵沟段K14+575.5处(设计高程2920.89m),沿鲜水河右岸坡下坡至2886m,附近设木绒特大桥跨河至鲜水河左岸,沿左岸展线76m后设隧道绕避陡崖区至吾知沟左岸岸坡,沿吾知沟左岸岸坡展线至吾知沟沟心,设桥梁跨越沟心后至吾知沟右岸,沿右岸岸坡展线1.6km后与现有乡道相接,即为路线终
5、点K5+940.00,终点设计高程2952.95m。本项目设计为四级公路双向2车道标准,设计速度20km/h,整体式路基全幅宽6.5m,具体布置是:3.0米车行道+20.25米路缘石;桥梁全宽8.0m,具体布置是:3.5米车行道2+0.5米防撞护栏2。汽车荷载等级为公路级,路面采用水泥混凝土路面,设计洪水频率为:特大桥1/100,小桥、涵洞及路基1/25。主墩和交界墩均采用翻模法施工。主墩、交界墩均采用缆索吊或塔吊提升物料,作业人员采用电梯上下。设计缆索吊主缆单组一次容许吊运重量不大于16吨,工作索一次容许吊运重量不大于5吨。木绒大桥主桥为120+220+120m连续钢构,为预应力混凝土结构,
6、箱梁采用单箱单室截面箱梁顶板宽9m,底板宽6m,箱梁根部梁高14.0m,中跨跨中及现浇合龙段梁高4.5m。箱梁0#块长15m,每个“T”构向两侧各划分为24个节段,“T”构最大悬臂长度为103.5m,交界墩现浇段长度为8.88m。全桥共设3个合龙段,每段长度均为2.0m。 主桥连续钢构墩顶0号墩段采用在墩旁设托架立模浇筑施工,浇筑混凝土前对托架按设计要求进行预压。1#24#梁段采用三角形挂篮悬臂对称浇注。边跨现浇段采用型钢支架施工。挂篮采用缆索吊安装。混凝土由集中拌合站拌合,砼搅拌运输车运输,缆索吊运送混凝土入模,用塔吊吊装各种材料及施工机具。(首先确定是否用缆索吊吊混凝土)最大吊运安装件为挂
7、篮主桁,重量为12吨。砼一次吊运重量10吨。2.2、缆索吊设计概况 缆索起重机作为木绒大桥施工重要施工设备,主要用于桥墩(台)施工材料、机具上墩吊运;0号墩支撑钢构件、挂篮等组装及拆除;桥墩、梁砼浇筑入模。设计本着安全、经济、适用的原则,从机械、钢结构、土建、电器系统等方面深入细致的考虑,并结合现场实际情况提出最优方案。 根据实施性施工组织设计、最大吊重要求结合桥位处地形和地质实际情况。缆索吊机采用420t(主缆验算)+15t(工作天线),跨度为672m,岩锚单塔结构。 缆索吊额定起重量Q=416t+15t。结合施工现场实际地形条件,确定右岸侧岩锚位于0号台后山体上,左岸侧岩锚位于8号台后山体
8、上。缆索起重机跨度确定为672m。工作有效跨度L1=753-(L/10)*2=600m,承载索跨中最大挠度(含气温36影响)f=L/16=47.0625m,起升高度250m。运行速度:运行小车运行速度:VX=60m/min。起升速度:Vq=30m/min。起降速度:Vj=30m/min。 缆索吊布置示意图1)主索(承载索) 根据跨度、起重量等进行承载索选型,进行多种型号、规格钢索的比选,最终确定抗拉强度大、重量较轻的836WSR-56-1960面接触钢丝绳,2根组成1组承重索,全桥共设4组;单组额定荷载Q=16t。所有数据以荷载负荷计算书为准,下同。2)牵引索和起重索根据钢丝绳直径选用合适轮槽
9、,最大程度延长钢丝绳使用寿命,为克服钢丝绳起落过程中的旋转,方便施工,钢丝绳选用不旋转钢丝绳,同时通过对起吊机构结构进行了改进。牵引索采用双向螺旋摩擦牵引,所需牵引力为100KN,采用6x37+1-28mm线接触钢丝绳,匹配JKL10X2-1113型(132KW)电机功率,MJ10-328型(78KW)单筒螺旋摩擦卷式扬机。起重索采用836WSR-28-196028mm线接触不旋转钢丝绳,采用JKL-10X2-1113型双筒快速特制卷扬机作为牵引力源,牵引力2X100KN,电机功率132KW。 起重机示意图3)起吊天车起吊天车分跑车和挂架两部分,跑车支承于承载索,并能在承载索上移动的一组滑轮。
10、为减少起吊小车配重及使牵引索和起重索的垂度和承载索一致,设链式支索器将牵引索和起重索支承于承载索上。 起吊天车示意图4)后锚碇(岩锚) 本缆索起重机最大水平张力1012.375KN,牵引力(1线)为100KN,起吊力(1线)为58.7KN。根据地形条件和工程周期等因素,采用桩锚形式,满足施工安全(K=2.93)规定,岩锚后锚主要由锚桩(桩基)、锚梁两部分组成。右岸后锚平面布置图右岸后锚立面布置图左岸后锚平面布置图锚桩:右岸锚桩由4颗桩径1.8m桩基构成,设计深度为6m;左岸锚桩由4颗桩径1.8m桩基构成,设计深度为6m;缆索起重机的每根承重索张力由桩基提供锚固力锚固。为保障地锚锚固力强度,优化
11、地锚设计方案,将桩锚桩基实际开挖深度变为8m,根据岩层情况确定实际开挖深度,必须保证8米深度。锚梁:右岸采用2*2.5m钢筋混凝土+型钢制作,左岸采用2*4m钢筋混凝土+型钢制作而成。5)索鞍:索鞍采用型钢桁架装配式索鞍座,定制索鞍如下图: 定制索鞍右岸索塔基础图右岸索塔图基础:索鞍基础由桩基+承台构成,桩基为2颗桩径1.8m桩基,设计深度为6m;承台为10*4*2m钢筋混凝土浇筑而成,形成索塔安装平台。索鞍:由索塔+索鞍构成,索塔为厂家定制贝雷片组装而成,上下游设置4道连系梁;采用型钢桁架装配式连系梁。2.3、主要设计参数、及计算结果主要工程数量(所有计算参数附后) 1)缆索吊主要工程量:见
12、附件及计算书。 2)承重索计算:见附件 计算书。 3)牵引索计算:见附件计算书。 4)见附件计算书 第三章施工组织安排3.1、工期安排计划开工日期:2016年1月15日;计划竣工日期:2016年3月30日。3.2、总体施工安排和主要阶段工期 总体工期控制在2016年3月31日吊钩安装调试完毕。3.3、施工组织机构队伍部署和任务划分 3.3.1施工组织机构 项目部成立以项目经理为组长的施工小组负责缆索吊的施工任务。具体安排现场副经理一名,技术人员四名负责组织施工。各部室按照相应职责划分进行分工合作。组织机构图见下图。 3.3.2 施工队伍钢结构加工及缆索部分委托专业的厂家进行加工,基础及安装安排
13、专业架子队负责施工。主要劳动力数量表序号工种数量备注1钢筋工 122电焊工 123缆索工班 304混凝土工 85模板工 86吊车司机 47其他劳动力 20 第四章 施工方案 4.1 、缆索吊机拼装程序基础施工安装索鞍安装承载索起重索牵引车跑车吊点缆索吊机调试。桩基采用人工挖孔桩施工。基础开挖采用机械控制爆破法开挖。缆索系统采用“牵引拖拉法”安装。 4.2、基础施工4.2.1、人工挖孔桩4.2.1.1、施工工艺流程测量放样及定桩位孔口护圈浇筑开挖第一节桩孔土方桩基中心位置检测放置附加钢筋、支护壁模板浇筑第一节护壁混凝土安装运输架安装电动葫芦(卷扬机)安装活底吊桶照明灯、通风机等开挖、吊运第二节桩
14、孔土方支护壁模板桩基中心位置检测浇筑第二节护壁混凝土依次往下循环作业检查验收桩孔。4.2.1.2、施工方法4.2.1.2.1、测量放样及定桩位测量放样前,对施工图提供的导线点、水准点进行复测,桩位坐标进行复核。测量放样所使用的导线点、水准点必须是经过导线控制测量复测且得到监理工程师批复的导线点、水准点复测成果,必要时要加密控制网,加密点同导线点一起附合测量,附合测量符合规范要求后方可使用。根据批复的附合测量成果,确定桩位中心,以中心圆,以桩基半径为半径,画出孔口护圈内径圆周,撒灰线。经监理工程师核查、批准后支模、浇筑或砌筑孔口护圈。桩基开挖前及在开挖过程中要对桩位进行复测。安装钢筋笼前对桩位进
15、行复测,以保证钢筋位置的准确无误,为下一工序正常施工提供良好的施工条件。4.2.1.2.2、孔口护圈浇筑或砌筑孔口护圈用混凝土浇筑,孔口护圈施工完成后测量孔口护圈顶标高。根据孔口护圈标高及桩底标高确定挖孔深度。孔口护圈周围浇筑40cm后施工平台,每侧比护圈大50cm,孔口护圈应高出施工平台30cm以上,以防在施工过程中杂物落入孔中伤人。参见下图:护圈砌筑完成后复测桩位,在护圈顶面定位十字护桩,在挖孔施工过程中,利用十字护桩检测桩孔中心偏位、桩径、桩孔垂直度等。4.2.1.2.3、开挖桩孔土方开挖顺序,应视地层松紧、桩孔布置而定。本标段地层紧密、地下水位较低,桩孔间距较大,可同时开挖。桩孔开挖时
16、,先开挖桩孔中间部分的土方,然后向周边扩挖,控制好桩孔截面尺寸,根据土质的不同,确定开挖节段高度。在土质好的情况下,约为1m为宜;当土层松软如细沙土时,开挖节段高度可减小至0.5m为一施工节段。挖孔直径为:上口直径较桩径大20 cm,下口直径较桩径大40 cm,成圆台形。挖孔过程中做好原始录,发现地质情况有变化时,应及时从施工工艺及安全设施上采取措施。4.2.1.2.4、桩基中心位置检测每一节段桩孔开挖完成后,检查孔径、垂直度及中心偏位,每一节段挖孔成型后,吊垂线检查孔位中心是否与桩中心在同一垂直线上,其偏差不大于5 cm。每层必须检查其孔位及孔径符合要求后方可支模板。以保证整个桩基的护壁厚度
17、、孔径及垂直度。4.2.1.2.5、支护壁模板每一节段挖孔完成后,支护壁模板。护壁模板通过拆上节、支下节的方式重复周转使用。模板采用三至四块块钢模板拼接而成,模板必须有足够的刚度。模板用木桩加固支撑,其中轴线与桩中心在同条垂直线上,偏差不大于1 cm,以保证桩基的垂直度符合规范要求。桩径不小于设计桩径。模板之间用卡具、扣件连接固定,可在多节模板的上、下端各设一道弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内支撑,防止模板受力变形。为操作方便,不设水平支撑。模板安装牢固后,检测模板的位置,以保证桩孔的平面位置及其垂直度。4.2.1.2.6、浇筑第一节段护壁混凝土为防止塌方,保证操作安全,大直径人工挖孔桩
18、大多采用分段挖土、分段护壁的方法施工。分段现浇混凝土护壁厚度,一般取受力最大处,即地下最深段护壁所承受的土压力及地下水的侧压力,由计算确定护壁厚度。设混凝土护壁厚度为t,则可按下式计算: ;或;(路桥施工计算手册 表 11-62)当挖孔无地下水时:当地下有水时:公式符号:N 作用在护壁截面上的压力,N/m,N=pD/2; P 土和地下水对护壁的最大总压力,N/m; 土的重度,KN/m;水的重度,KN/m;H 挖孔桩护壁深度,m;地面至地下水位深度,m;D挖孔桩外直径,m;混凝土的轴心抗压强度设计值,MPa;K安全系数,一般取1.65;内摩擦角。根据查看资料得到:红黏土的内摩擦角为200,中风化
19、灰岩的内摩擦角为450,C30混凝土的轴心抗压强度为17.5 MPa,红黏土的容重为19 KN/m3,中风化灰岩的容重取26.93 KN/m3。以直径3米,长度50米桩为例进行计算,该处地质情况为:地面以下0-1m为黏土,1-50m为中风化灰岩。0-1m位置:P=Htg2(45-/2)=19*1*0.2245=4.266KPatKN/fc=(KpD/2) /fc=(1.65*4.266*340/(2*17.5*103)=1cm1-50m位置:P=Htg2(45-/2)=26.93*49*0.311=410.648KPa tKN/fc=(KpD/2) /fc=(1.65*410.648*340)
20、/(2*17.5*103)=7cm 综合考虑,护壁厚度确定为20cm,为安全计,另加设护壁钢筋,每节段内主筋12钢筋间距20cm,箍筋10,间距30cm。每挖完一节段后,应立即放置模板,浇注护壁混凝土,强度为C25,厚度为2025cm。采用人工浇注、人工振捣,坍落度控制在10cm左右,保证混凝土强度及其厚度。护壁混凝土应根据气候条件确定拆模时间,一般浇筑24小时后方可拆模。4.2.1.2.7、安装垂直运输架垂直运输架有提升钢框架作为承重结构,配置慢速卷扬机提升。第一节段桩孔浇筑完混凝土后,钢框架安装在桩孔旁。也可采用钢管吊架等其它形式的运输架,但必须搭设稳定、牢固。4.2.1.2.8、安装卷扬
21、机在垂直运输架上安装滑轮组,穿上卷扬机钢丝绳,在适当的位置安装卷扬机,地面运土用手推车或小翻斗车。4.2.1.2.9、安装吊桶、照明及鼓风机在安装滑轮组和吊桶时,保持吊桶与孔壁之间留有适当距离,防止施工过程中吊桶碰撞孔壁,预防安全事故,井底照明必须用低压电源(36V)、防破电线、带罩的防水、防爆照明灯。孔口四周设置围护栏。当桩孔深度大于15m时,应利用鼓风机进行井下机械通风,加强空气的流动,防止有毒气体对人体的危害。操作时上下人员轮流作业,桩孔上方人员必须密切观测桩孔下人员的情况,互相呼应,预防安全事故的发生。4.2.1.2.10、开挖、吊运第二节段桩孔土方从第二节段开始,利用提升设备运土,桩
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