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1、西咸新区沣东新城富裕路沣河桥工程 技术方案咨询会,西咸新区沣东新城富裕路沣河桥工程 主桥钢箱梁、主塔及斜拉索工程 工地安装施工方案,目 录 1、钢箱梁顶推安装方案 2、钢主塔吊装方案 3、钢主塔斜拉索施工方案 4、结构受力验算 5、质量保证措施 6、安全保证措施 7、环保及文明施工 8、防汛组织机构及措施 9、关键工艺技术措施 10、工期保证措施,1、钢箱梁顶推安装方案 1.1 概述 钢箱梁共划分为单幅13个节段，沿主塔对称布置，长度分别为8m，11.44m、12m和15m和16m类型节段。钢箱梁节段种类及重量统计见下表。,1.2 钢结构安装总体施工流程 根据现场实际情况，为了保证钢箱梁和钢塔
2、之间的协调施工，互不干扰，加快施工进度，综合考虑最合理的施工流程如下。,1.3 钢箱梁施工方案 本工程主桥钢箱梁安装采用棘块式多点顶推技术，本施工技术已经在国内多座桥梁成功使用，技术成熟安全。为适应顶推过程中钢箱梁能顺利通过塔柱，外侧风嘴在钢箱梁全部顶推安装完成后安装。,1.3.1 临时墩 为了避让高压线，整个顶推平台布置于6#墩往主墩方向48m位置，整个主桥顶推每幅共设置四个临时墩，两幅共设置8套临时墩。临时墩最大间距46m，由于钢箱梁施工时，第一联箱梁（0#4#）已施工完成，为考虑钢箱梁顺利、安全上4#墩，其中一个临时墩设置在4#墩旁，两个设置在沣河右岸岸上，第四个设置在河道处。临时墩的跨
3、进组合为36m+46m+30m+26m。详细布置见下图。,顶推临时墩布置图,临时墩以钻孔灌注桩作基础，临时墩的钻孔桩直径为150cm，钻孔桩设计桩长1#和2#临时墩为35m，3#、4#临时墩为30m。为了增加桩基与上部临时墩钢管结合部抗剪要求，在桩基与临时墩钢管结合处设置钢护筒，钢护筒直径为1.9m，长度从6.310.2m，内部填充砼，钢护筒埋入桩基3m，桩基上立临时墩钢管立柱，临时墩的钢管直径为120cm。钢管立柱顶部浇筑一1.21.2m型钢混凝土桩帽，用以放置支撑垫块和顶推装置；且在钢管顶安装型钢平台，便于作业人员工作。,临时墩立柱施工顺序按照先立柱吊装，再单墩平联，最后安装横纵向平联的顺
4、序进行施工。 同一个墩的两个立柱安装就位后，立即用型钢进行平联作业，以增加钢管的稳定性。同一个临时墩的横向左右钢管立柱安装完毕后，安装临时墩横纵向联系，从而使整个临时墩形成一个稳固的整体。各立柱接长及纵横向连接采用全断面焊接，焊接质量必须满足规范要求。临时墩立柱布置见下图。 临时墩立柱及纵横向连接完成后，制作顶推临时墩纵横向横梁，保证顶推滑道及施工人员作业空间。顶推纵横向横梁布置图见下图。 最后，安装临时墩人行道板（5cm木板）、吊装型钢平台及顶推设备，完成整个临时墩作业。,临时墩立柱布置图,顶推横梁布置图,1.3.2 顶推平台 顶推平台基础采用桩基础，桩基直径为1500，桩长20m，桩基与立
5、柱钢管采用钢护筒内充砼加强，钢护筒直径为1900，壁厚为1cm。 钢管立柱采用直径为1200钢管，钢管壁厚为12mm，钢管底部8m位置填充砼，钢管立柱纵横向连接采用370钢管，壁厚9mm。焊接采用全断面焊接，焊接质量需符合规范要求。 钢管立柱完成后，在钢管端部设置一个1.21.2m顶推横梁，横梁采用C50砼，横梁内设置20、10槽钢，支承横梁采用20、10槽钢焊接而成，组成钢桁架结构，作为钢箱梁桥上焊接支承胎架，顶推横梁与支承横梁交叉连接成整体，确保整个顶推平台结构受力。 在支承横梁上设置20槽钢作为钢箱梁桥上焊接支承立柱，立柱间距为1m。具体参见顶推平台布置图。,顶推平台立面图,顶推平台横断
6、面图,顶推平台上采用型钢及木板组成人员操作平台，人员上下通道采用型钢焊接而成，具体布置如下图。 顶推平台操作平台及人员爬梯设置图,1.3.3 导梁 导梁采用工字形、变截面、实腹钢板钢导梁，高度为1.8m，与钢箱梁同高，到导梁的尾端逐渐过渡成1.0m高，根据顶推跨径及临时墩安全受力需要，设计长度为20m，共加工2套。 导梁纵向分3节拼装成型与钢箱梁纵隔板用高强螺栓连接成整体。导梁之间平面和横向联系采用桁架联接，保证钢导梁的空间整体性，满足受力要求。导梁底拼装成半径为6000m的主梁曲线。在变坡转角处垫塞钢板，使钢导梁在顶推过程中，减少箱梁悬臂负弯矩。 将导梁前端底部1.5米设置成半径为3.0米的
7、圆弧形过渡曲线，高差为375mm。以使下挠的导梁前端能顺利的行走至前方临时墩上。,导梁纵梁采用规格分别为30mm、24mm、20mm板厚的钢板焊接而成，同时采用10#10mm厚角钢、20b号槽钢作为竖向加劲肋，20b号槽钢作为横向加劲肋加强腹板，用20号20mm厚角钢作为纵向加劲肋加强翼缘板。导梁底部设置板厚为50mm钢齿板。具体参见钢导梁设计图。 钢导梁平面图,钢导梁立面图 钢导梁断面图 钢导梁梁端圆弧大样图,1.3.4 起梁龙门吊 钢箱梁最大节段长度为16m，重量约214.6T。吊装设备选用最大300T吊重能力的龙门吊机，主要作用就是将钢箱梁从地面提升至顶推平台上，完成钢箱梁的节段匹配拼接
8、。该龙门吊净跨径为29m，单幅设置，钢箱梁右幅起吊完成后，拆除龙门吊安装至左幅，龙门轨道横桥向三道布置，其中桥中心线一道，两侧各间距29m布置另外两道。 龙门支腿基础处理深度为110cm，宽度为2m，基础采用换填30cm三七灰土进行处理，顶面浇筑80cm厚的C25砼，轨道总长150m，三七灰土总方量为90m3，C25砼总方量为240m3，P43轨道总长为150m，钢筋总量为4185kg。混凝土顶面预留钢轨的紧固螺栓。,龙门吊布置图,龙门轨道布置图,龙门轨道图,1.3.5 顶推滑道布置 在各临时墩墩顶设置滑道梁，滑道位置在钢箱梁纵隔板下，为保证钢箱梁顶推过程受力与成桥受力相近，滑道设置于支座处。
9、滑道梁在顺顶推的前后方做成弧形，便于滑板的喂入与滑出。上滑道用钢板做成厚度为50mm，上敷贴2mm厚的不锈钢板，板宽为400mm连续滑道，滑道上开设直径为22的螺栓孔，上滑道在钢箱梁吊装时用高强螺栓连接在钢箱梁底板纵隔板位置处，整桥拉通，横向间距为27.5m。整个滑道的上滑动面为不锈钢板，下滑动面在顶推平台上是四氟乙烯板，在临时墩上设置高强低摩阻材料MGE板。 滑道两侧液压千斤顶采用组合型钢固定，顶推滑道前后设置限位装置，采用型钢设置，千斤顶后配置顶推盒，顶推盒采用型钢制作，顶推盒上固定可松紧限位卡，限位卡顶紧张拉齿板后，启动千斤顶，顶推钢箱梁前进，千斤顶到达行程后，松开限位卡，千斤顶回油，固
10、定限位卡，如此重复，可实现钢箱梁的顶推到位。,滑道布置断面图,滑道布置侧面图,1.3.6 顶推系统配置 钢箱梁安装采用棘块式多点顶推方式，在每幅临时墩顶上及顶推平台上安装顶推系统共8套，顶推系统如图。,顶推系统布置断面图,顶推系统布置侧面图,顶推系统齿板布置图,顶推系统平面图,在临时墩顶推横梁上设置千斤顶，通过千斤顶调整箱梁标高，并在滑道上垫入钢板，使钢箱梁顶推标高符合成桥标高。8套顶推液压系统由一套电气控制系统控制，使8套顶推系统在计算机控制下确保推力均衡保持同步。每套液压系统由2套超高压液压泵站、一套高压液压泵站、8件螺母锁紧油缸。4件顶推油缸、压力和位移传感器、高压软管及液压接头等附件组
11、成。,顶推液压系统原理,顶推系统控制原理,1.3.7 顶推施工流程 在每一个临时墩顶及顶推平台处各设置一组顶推设备，所有的顶推设备通过计算机控制系统进行统一控制。 步骤一： 1、搭设临时墩、顶推平台，安装龙门吊。 2、安装顶推设备和操作系统，并进行调试，做好钢箱梁安装的准备工作。,步骤二： 1、将1节钢箱梁运输至桥位，用龙门吊安装至顶推平台。 2、将导梁安装到位，和钢箱梁一起调节好线形，焊接成一体。 3、将导梁和钢箱梁进行第一次顶推，为后续梁安装挪出空间。 步骤三： 1、吊装第2节钢箱梁，调节好线形并和第1节钢箱梁焊接成一体。 2、进行第二次顶推。,步骤四： 1、重复以上顶推流程，完成所有钢箱
12、梁的顶推安装，在顶推过程中在导梁靠近4#墩时，按照3个节段进行导梁的切除工作，防止导梁与4#墩顶的现浇混凝土箱梁引起冲突。 2、将第1013节钢箱梁吊装至已经安装完成的顶推平台位置处的钢箱梁上，由于需存放梁段较长，故12号钢箱梁梁段由龙门吊吊起存放。 3、吊装13号梁段，并调整好线形后，安装顶推导梁，导梁采用150t汽车吊安装。 步骤五 1、龙门吊将12号梁段吊装至顶推平台，焊接完成并调整好线形后顶推，逐段完成顶推平台至6#墩的钢箱梁梁段。 2、全桥钢箱梁标高进行调整至设计标高。,顶推步骤一,顶推步骤二,顶推步骤三,顶推步骤四,顶推步骤五,1.3.8 顶推施工过程 1）将每副2套顶推液压设备及
13、4套顶升设备按要求布置到工作的临时墩和顶推平台上；联接好各个油管，电源线，控制线。 2）启动第一个顶推设备，在第一个临时墩上用纵向支撑将导梁同步到在该点的标高；由配在顶升系统上的压力传感器检测到的压力值转换成支反力值，然后由该值的换算值给顶推油缸设定压力，顶推油缸在要求的压力下提供顶推力，并且控制临时墩上两侧顶推油缸同步顶推。这是需实时检测顶升支撑油缸的支反力，一方面保证顶推油缸顶推力的实时精确性，另一方面通过调节顶升支撑油缸保证行进过程中钢箱梁的受力均衡，保证钢箱梁单点单侧最大允许支反力不超过设计值。完成推进一个行程之后，所有顶推油缸缩回至下一个行程的起点，随后进行下一个行程的顶推。,3）随
14、着钢箱梁在顶推平台上的焊接拼装，重复上述顶推步骤直至将导梁顶推到下一个临时墩附近，如果检测到导梁由于自重悬臂而下挠的挠度过大导致导梁将会没法架到下个临时墩上的顶推装置上时，通过前一个临时墩上的纵向支撑油缸将梁体顶起使导梁上翘，以适应下一个临时墩上的顶推装置，待导梁完全架在下一个临时墩上的顶推装置之后，通过调整临时墩上的支撑油缸将钢箱梁在该点上的标高调到规定标高。然后重复顶推钢箱梁，此时要保证临时墩上的顶推油缸在设定压力上保持位移同步。 4）重复上述顶推步骤，直至将钢箱梁全部顶推到位。,5）注意事项： 顶推过程中钢箱梁横向偏移不大于10.0mm；各墩顶的偏位均在设计及规范要求范围之内。箱梁顶进时
15、，测量人员跟踪监测各墩的偏位及梁体中心线位置，当中心线偏移时，及时通过临时墩上的纠偏千斤顶调整； 顶推设备的安装定位需要配合使用GPS与空间三角网点测绘复核； 位移观测：位移观测主要是梁体的中线偏移和墩顶的水平偏移，墩顶位移观测非常重要，必须做到从施力开始到梁体开始移动连续观测，一旦位移超过最大值则立即停止施力，重新调整各墩施力分布； 导梁中线偏差不大于2.0mm；梁体中线偏差不大于2.0mm； 顶推过程中必须保证滑板充分润滑。,1.3.9 钢箱梁安装线形控制 1.3.9.1轴线控制 首先保证钢箱梁节段之间的匹配焊接为一条理论直线，在保证钢箱梁加工精度的同时，现场依靠匹配件和测量控制把钢箱梁连
16、接成一条直线体。临时墩上设置限位系统，保证钢箱梁在顶推过程中按照滑道的设置路线前进。在顶推过程中用全站仪全程进行测量控制，保证在顶推过程中轴线偏位控制在10mm之内。在顶推过程中如发现偏位超限，可以借助临时墩及顶推平台上的纠偏千斤顶进行调整。 在钢箱梁顶推过程中，为了方便轴线偏位测量，将轴线偏移至距中心线11m处，利用全站仪的坐标放样法测量钢箱梁偏位。,轴线偏为测量示意图,1.3.9.2标高控制 钢箱梁加工时，在两侧翼缘板桥面上设置标高控制点，每节段梁设置在两侧端头25cm处腹板上，每节段共设置4个标识点。在钢箱梁顶推安装过程中，主要是通过顶推平台上钢箱梁节段之间的相对高程线形的调节来达到最终成桥线形的目的。具体的调节数据由监控单位计算确定并进行实时测量。各个临时墩都安装有千斤顶起落系统，可以方便钢箱梁标高的随时调整。标高的测量仪器为水准仪。,2、钢主塔吊装方案 2.1 概述 钢塔总体布置图,钢塔截面图及节段划分图,本桥钢主塔采用先塔后梁法施工，钢主塔施工支架细钢管支架作为施工辅
