扣塔施工方案

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1、目 录1、 概述 21.1 主体结构形式 21.2 总体施工方法 22、扣塔设计 32.1、设计荷载 32.2、结构形式 33、工艺流程及施工方法 53.1、工艺流程及施工步骤 53.2、施工方法 83.2.1、施工准备 83.2.2 构件制作 83.2.3 铰梁安装 113.2.4 塔架安装 123.2.5 锚箱安装 133.2.6 风缆安装 143.2.7 挂索及张拉 143.2.8 塔吊施工 174、施工控制及监测 194.1 索力监测 194.1.1 索力监测的目的 194.1.2 扣索施工控制 194.1.3压力传感器量测法 194.2 塔架应力监测（含铰轴、锚箱） 204.3 塔架

2、偏位监测 205、减振措施 216、进度计划 217、资源计划 227.1 主要材料计划 227.2 主要劳动力计划 227.3 主要机械设备计划表 238质量、职业安全健康、环保证措施 248.1 质量管理措施 248.2 职业安全健康管理措施 248.3 环境保护措施 248.4、安全保证体系 258.4.1 安全保障组织机构与人员配置 258.4.2 人员配置 258.4.3 安全保证措施 25扣塔施工方案1、概述1.1 主体结构形式重庆朝天门长江大桥主桥上部结构设计为：190m+552m+190m的三跨连续中承式钢 桁系杆拱桥，双层桥面，上层布置双向六车道和两侧人行道，桥面总宽36m，

3、下层中间 布置双线城市轨道交通，两侧各预留一个7m宽的汽车车行道。主桁两片拱肋间距为29m，拱顶至中间支点高度为142m，拱肋下弦线形采用二次拋 物线，矢高128m，矢跨比1/4.3125 ；拱肋上弦部分线形也采用二次拋物线，与边跨上 弦之间采用R=700m的反向圆曲线进行过渡。主桁采用变高度的“N”行桁式，桁拱肋跨 中桁高为14m，中支点处桁高73.13m （其中拱肋加劲弦高40.65m）,边支点处桁高为 11.83m。全桥采用变节间布置，共有12m、14m、16m三种节间形式，边跨节间布置为8 X 12m+ 14m+5X 16m，中跨节间布置为 5X16m+2X14m+28X12m+2X1

4、4m+5X16m。 全桥布置有上下两层系杆，间距11.83m,上层采用“H”形断面钢结构系杆，下层采用 “王”形断面钢结构系杆加体外预应力索，钢结构系杆端部与拱肋下弦节点相连接，下 层体外预应力索锚固于节点端部。主桥钢梁采用悬臂安装，在跨中合龙。1.2 总体施工方法主桥上部钢桁梁从两边支点同时向跨中悬臂拼装，先安装边跨主结构所有构件，再 安装中跨桁拱和吊杆，中跨桁拱悬拼时在中支点位置上弦杆A15节点处安装扣塔，设置 两对扣索控制主桁结构安装时内力。1）扣塔采取塔吊安装。在主墩顶上下游两侧各安装一台250t.m塔吊，塔吊与主桁 及扣塔附着，保证自由悬臂高度不大于 30m。2）桁拱安装到 18#节

5、间后，开始安装扣塔。扣塔安装过程中设两对临时风缆控制扣 塔垂直度。钢梁安装至 26节间后，扣塔安装完成。3）架梁吊机移至A27节点，开始安装第一对扣索并初张拉。4）继续安装桁拱至32#节间，架梁吊机移至A33节点，安装第二对扣索并初张拉;5）继续安装桁拱至中跨合龙，安装临时系杆索并初张拉，拆除部分配重，安装中 跨桥面梁系至合龙，拆除临时系杆，拆除扣塔。2、扣塔设计2.1、设计荷载结构自重：塔架架体4500KN/每桁；横向风力13.5KN/m-每桁，顺桥向风力10KN/m- 每桁。塔吊附着力：265KN；扣索控制内力：边跨内索16100KN/每桁，边跨外索16700KN/每桁，主跨内索14000

6、KN/每桁，主跨外索14300KN/每桁。扣索使塔架架体结构最大受力：23700KN/每桁。风缆拉索设计内力：边跨风缆索力850KN；主跨内侧风缆索力870KN；主跨外侧风 缆索力 1150KN。2.2、结构形式1）塔架总高度：98.07m （上层拉索交点到铰轴中心）2）塔架与主桁连接方式：用直径510mm，材质为35#锻钢铰轴与主桁A15节点铰接;3）塔架：立柱每桁设4800 mmX20mm，Q345c钢管，钢管标准长度为6m,法兰盘 之间用螺栓连接，钢管中心间距4mX4m，用角钢和缀板连接成格构柱，左右两桁中心距 29m。底部通过铰梁与分配梁完成立柱与铰轴之间的连接；顶部设钢锚箱通过分配梁

7、与 钢管立柱连接。上下游两侧立柱每隔22m或23米设置4道横向联系梁，顶底层联系梁 高 8 米，中间联系梁高 4 米。4）风缆：每桁风缆由2组6 15.24钢绞线组成，钢铰线极限抗拉强度1860MPa。 风缆上端分别锚固在塔架32.806m、68.806m处，下端分别锚固在主桁上弦A4、A5、A19、A20 节点上。5）拉索：边跨内、外拉索每桁均采用4根37G15.24钢绞线；主跨内、外拉索每 桁均采用2根61 15.24钢绞线，钢铰线极限抗拉强度1860MPa。边主跨内外拉索上端 都锚固于塔架顶部锚固梁中，下端分别锚固于上弦杆 A2、A3、A25、A31 节点上，拉索 与主桁之间用钢锚箱连接

8、，拉索上端为锚固端，下端为张拉端。如图 2.1。主跨拉索主墩图 2.1 扣索系统布置图 扣塔细部构造见重庆朝天门长江大桥钢梁安装辅助结构拉索塔架施工图设计 图纸。6）扣塔设计完成后我部委托相关单位进行了仿真分析，分析结果如下： 扣塔置于主拱桁上进行整体自振模态分析，扣塔主振型表现为顺桥纵向振动明 显，结构自振频率小于 5Hz； 根据扣塔扣锚索拉力最大控制值要求，塔偏位限制在H/400范围内； 扣塔钢管立柱强度及整体稳定性满足规范限值要求； 扣塔水平腹杆稳定性满足要求； 扣塔顶部顺桥向斜腹杆整体稳定承载力不满足要求，扣塔底部横桥向斜腹杆整体 稳定承载力不满足要求； 扣塔底部横联上下弦杆强度及稳定

9、性不满足要求，中部横联端节间上下弦杆强度 及稳定性不满足要求； 底部铰梁、铰轴、底部分配梁、顶部分配梁、顶部锚固梁均满足设计要求； 对原设计图纸作如下调整：将扣塔顶部顺桥向和底部横桥向斜腹杆由两组合Z 100X10角钢改为两组合Z160X14角钢；底部横联、中部横联端节两组合Z 100X10角钢改为两组合Z100X20角钢；上下锚箱应力过大处米取局部加加劲板（如下图）。 1IIIn1=4 i討耳at申卍d_1? f竺:.號中心叠UL13、工艺流程及施工方法3.1、工艺流程及施工步骤3.1.1 工艺流程图 3.1 扣塔施工工艺流程图3.1.2 施工步骤步骤一：安装至 18#节间，调整中支点，安装

10、扣塔铰梁，与主桁临时固结。步骤二：安装至 21#节间，安装扣塔至下风缆，解除塔脚临时固结，脱空3#临时墩，将边支点下放至初始安装位置后，调整扣塔垂直度。步骤三：继续安装主桁和扣塔，安装上层风缆，拆除下层风缆。步骤四：主桁安装至26#节间，扣塔安装到塔顶，挂设内索，拆除上层风缆，完成内索初张拉。步骤五：主桁安装至 32#节间，挂设外扣索并初张拉。步骤六：桁拱跨中合龙,解除活动支座临时固定措施,拆除部分配重和边跨临时节间，将边支点下降量调高1.1m,安装临时系杆，并张拉.步骤七：安装中跨桥面梁系至合龙。步骤八：拆除临时系杆和所有边跨配重，将边支点调整到设计标高，拆除扣塔系统，安装体外预应 力索并初

11、张拉。3.2、施工方法3.2.1、施工准备1）完成风缆拉板、扣塔铰梁、底部分配梁构件、首批钢管加工。2）主桁钢梁安装到 18节间，通过移梁完成主桁结构与 P7 墩支座的永久连接。3）上下游塔吊安装调试完成。4）安装所需的操作平台、吊索具等加工完成。3.2.2 构件制作所有钢构件加工按规范及设计要求，由专业钢结构加工单位加工制作，经检验合格 后运输至施工现场。1）钢管立柱钢管立柱为800X20mm, Q345C焊接钢管，法兰连接，主焊缝均为熔透焊缝，法 兰与钢管磨光顶紧，法兰表面机加工刨平。重点控制焊缝质量、磨光顶紧质量，管节椭 圆度，与轴线重合率和法兰表面平整度。 螺栓孔的允许偏差应符合下表

12、1 的规定。表1螺栓孔允许偏差表孔径（mm）允许值（mm）24+0.7, 0螺栓孔距的允许偏差应符合表 2 的规定。表2螺栓孔距允许偏差表项目允许值（mm）两孔邻孔距0.4两端孔群中心距0.8 钢管管节外形尺寸的允许偏差，应符合表3的规定。表3 管节外形尺寸允许偏差表偏差部位允许值(mm)直径D/500，且5管口圆度D/500，且W5管端平整度W2管面对管轴的垂直度D/800,且W3钢管桩长度3.0弯曲矢高L/1500 且 W5.0 管节对口拼装时，相邻管节的焊缝必须错开1/8周长以上。相邻管节的管径偏差 应符合表 4 的规定。表4相邻管径允许偏差表管径(mm)允许值(mm)700W3 焊接应

13、符合下列规定：a焊接前应将焊缝上下30mm范围内铁锈、油污、水气和杂物清除干净。b 焊条等使用前烘干，对于不同材质的材料应采取符合焊接规范的焊接材料。c 应采用多层焊，焊完每层焊缝后，应及时清除焊渣，并做外观检查。d 图中所有 焊缝除有 特殊要求外 ，均应满 足钢结构工 程施工质 量验收规范(GB50205-2001)中的二级焊缝要求。并按该规范的要求进行焊缝探伤检验，提交检验 报告。e 焊缝处外观允许偏差应符合表 5 规定。表5焊缝外观允许偏差表缺陷名称允许偏差咬边深度W0.5m m,累计总长不超过焊缝长度的10%超咼3 mm表面裂缝、未熔合、未焊透不允许弧坑、表面气孔、夹渣、焊瘤不允许2)

14、 铰梁与锚箱铰梁与锚箱是主要的连接与传力构件。施工时重点控制焊缝质量(I级焊缝标准)锚头 下垫板磨光顶紧情况，栓(铰)孔重合率，孔壁光洁度及摩擦面质量(要求摩擦面做试 板，出厂时摩擦系数不小于 0.55，安装前摩擦系数不小于0.45) ,具体要求如下： 所有构件均按照图纸中的材质加工。 构件制作偏差应符合下列要求：梁的板平面度允许偏差应符合表 6 要求表6板平面度允许偏差偏差部位允许值(mm)板平面度(有孔部位)0.3板平面度(其余部位)1.0所有加工件必须进行防腐处理。有孔部位的摩擦面采用铁路钢桥保护涂装(TB/T1527-2004)中的第3涂装体系。摩擦面打砂(砂由70%的G18棱角砂+30%的 S390钢丸)后4小时内必须涂装防滑油漆，摩擦面表面粗糙度为4060um；摩擦面涂 层厚度80160um。其余部位要求涂装两底一面漆，使用普通油漆，面漆使用银灰 色，与钢梁颜色一致。涂装前必须将构件上锈清除干净。除锈等级和干漆膜总厚度等指 标须满足钢结构施工验收规范(GB50205-2001) 要求有孔部位两面进行抗滑移面处理，到现场安装前抗滑移系数应大于0.45，抗 滑移系数试验方法应符合现行行业标准铁路钢桥栓接面抗滑