1-96m系杆拱拱肋架设拼装方案

一、编制依据 (1)

二、适用范围 (1)

三、工程概况 (1)

四、总体施工方案 (1)

1、现场主要施工内容 (1)

2、工期安排 (2)

3、钢拱肋划分 (2)

五、施工组织与规划 (3)

1、施工组织机构的组成 (3)

2、工班人员配置 (4)

3、主要设备投入 (4)

六、安装施工方案 (5)

1、安装施工方案总体设计 (5)

2、施工前准备 (6)

2.1吊机的选择及相关站位 (6)

2.2施工场地的处理 (13)

2.3主要设备、机具选用 (13)

2.4 杆件的存放 (14)

2.5临时支架 (14)

3、安装施工步骤 (18)

4、安装施工要求 (26)

4.1 一般要求 (26)

4.2 拼装工艺要求 (26)

4.3 钢管拱肋安装实测项目： (27)

七、安装现场拱肋焊接 (27)

1、制定焊接工艺 (27)

2、焊接质量保证措施 (27)

3、焊接工艺要求 (28)

4、焊缝外观检验 (29)

5、焊缝内部质量无损检验 (29)

八、钢管拱肋表面涂装 (29)

九、施工质量保障 (30)

1、质量总体目标 (30)

2、质量保证体系 (30)

3、质量保证措施 (31)

3.1现场拼装质量保证措施 (31)

3.2焊接质量保证措施 (32)

3.3测量质量保证措施 (33)

十、安全保证体系 (33)

1、安全组织机构的建立 (33)

2、安全保证措施 (34)

十一、冬季施工技术措施和保护措施 (38)

十二、应急预案 (39)

1、防高空坠落应急预案 (39)

2、起重吊装作业安全应急预案 (44)

附录一临时支架材料选用验算 (47)

一、编制依据

(1)《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)；

(2)《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009) ；

(3)《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002/J 162-2002)；

(4)《钢结构工程施工质量验收规范》 (GB50205-2001)

(5)《铁路钢桥保护涂装》(TB/T1527-2004)

(6)《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-89）

(7)《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28:90)

(8)《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ203-2008)

(9) 本桥设计图纸（图号：张唐桥通-Ⅰ-08）

(10) 本桥制造验收规则

二、适用范围

本方案适用范围为：高各庄跨京沈高速公路特大桥及前冯各庄跨机场特大桥1-96m系杆拱拱肋搭设施工。

三、工程概况

新建张家口至唐山铁路工程双线1-96m系杆拱拱肋的计算跨度为96m，矢跨比f/l=1:5，拱肋矢高19.013m，拱肋采用二次抛物线线型。拱肋平面内拱肋中心线方程为：Y=-1/120x2+4/5X(m)。拱肋在横桥向内倾8°，呈提篮式，拱顶处两拱肋中心距7.256m。拱肋横断面采用哑铃形钢管混凝土等截面，截面高度h=2.7m，钢管直径为1.0m，由厚20mm的钢板卷制而成，每根拱肋的两钢管之间用δ=20mm的腹板连接。每隔一段距离，在圆形钢管内设加劲箍，在两腹板中设置加劲拉筋。拱管内灌注C55补偿收缩混凝土。

拱肋之间设一道一字撑和四道K撑。一字撑及K撑的横撑采用外径1.0m的圆形钢管组成，K撑的斜撑采用外径0.8m的圆形钢管组成，钢管内均不填充混凝土。

拱肋钢管采用Q345qE钢材，其与桥面靠吊杆相连，共设吊杆13对。每根拱肋由9个制作段组成，运至现场焊接成一体。

四、总体施工方案

1、现场主要施工内容

⑴临时支架搭设

⑵钢结构拱脚、拱肋吊装、定位；

⑶拱肋节段焊接

⑷钢结构拱肋外表面涂装；

2、工期安排

3、钢拱肋划分

一座96m钢管混凝土系杆拱桥的安装工程量包括：

拱脚GL1(4段)、GL2-GL4(各4段)、GL5(2段)、横撑(5根)、斜撑(8根)，总重量约331吨，其中拱肋约300吨。

图1、梁段布置示意图

拱肋节段数据见下表：

1、施工组织机构的组成

根据工程特点，采用项目经理部、工区、架子队三级管理模式。结合我单位的实际情况，综合考虑施工进度计划安排，择优选调富有铁路施工经验、符合建设单位要求的管理和技术人员负责本桥96m系杆拱拼装施工。

工区由领导层和职能部门组成。领导层由经理、副经理、书记、总工组成。共设置6个职能部门，即：安全质量部、工程管理部、物资部、计划合同部、测量队、试验室。

架子队共设置9大职员，见下表：

安排桥梁架子队负责本桥系杆拱拼装施工，计划高峰期劳动力人数达46人。

2、工班人员配置

根据施工进度要求，结合本工程特点，钢拱肋安装工班劳动力计划见下表：

3、主要设备投入

4、总体施工流程

图2、总体施工流程图

六、安装施工方案

1、安装施工方案总体设计

该工程采用原桥位吊装就位的方法，全部安装过程分为以下几步。

第一步安装拱脚：选用80t汽车吊车进行拱脚吊装。

第二步系梁桥面上搭设临时支架。

第三步拱肋节段吊装。

第四步拱肋节段安装：选用50t汽车吊车在桥面上进行拱段吊装。

第五步钢管拱整体涂装。

第六步拆除临时支架。

拼装顺序是从两端拱脚开始向中间进行安装，最后在跨中合龙，如下流程：

图3、拼装流程图

2、施工前准备

2.1吊机的选择及相关站位

本工程配置1台80t汽车吊在地面进行拱脚吊装作业（详见拱脚安装吊车站位平面示意图），拱脚安装结束由土建单位将拱脚与系梁一起进行混凝土浇筑，系梁达到设计强度后进行后续拱肋的吊装。

拱肋吊装采用130t汽车吊将1台50t汽车吊和1台40t平板运梁车吊至混凝土桥面上，之后50t汽车吊与平板运梁车在系梁桥面上协同作业进行钢管拱块体吊装。因汽车吊吊装杆件过程中混凝土桥面为点受力，为保证施工安全，吊车支腿站位于混凝土系梁桥面隔板位置（详见50t汽车吊技术参数及起重性能表、桥面安装吊车站位平面示意图）。

图4、拱脚安装吊车站位平面示意图

图5、桥面安装吊车站位平面示意图

50t汽车吊技术参数表

50t汽车吊起重性能表

图6、拱脚吊装吊车选用参考数据图

130t汽车吊技术参数及起重性能表

2.2施工场地的处理

拱脚安装时，运梁车、吊车将站位于桥墩一侧进行现场运输和吊装作业。因此，桥墩两侧约需15米宽作业通道要碾压平整并夯实，满足现场施工作业条件，地面吊装作业时设置围挡将施工区域与行人、车辆分开。

2.3主要设备、机具选用

本工程采用拱脚在地面直接站位吊装，拱肋节段在系梁桥面站位吊装，因此需要配置一台80t汽车吊用于拱脚的吊装，130t和50t汽车吊各1台用于其余拱肋节段等现场安装，也可根据施工现场实际情况选用。拼装用千斤顶、导链、施焊设备、涂装设备等若干。

2.4 杆件的存放

⑴拱肋节段和构件的存放场地要求地基坚实、平整、通风且具有排水设备。支撑处有足够承载力，不允许构件存放期间出现不均匀沉降。

⑵拱肋节段及构件在存放场地存贮和运输时，应按拼装顺序编号，并按吊运顺序安排位置，不允许多层堆放。

⑶构件存放应制定相应于构件特征的具体措施，防止倾斜，歪倒和使构件产生永久变形。按种类、拼装顺序码放整齐，杆件要放在枕木或混凝土垫块上，防止被水浸泡。

⑷保管拱肋的场地，应有足够的承载力，同时选择在清洁干净、排水通畅的地方，远离产生有害气体或粉尘的物体。在场地上要清除杂草及一切杂物，保持钢管拱干净，存放区域要留有吊车、运输车通道。

⑸不得与酸、碱、盐、水泥等对钢材有侵蚀性的材料堆放在一起。

⑹雨天注意关闭防潮，经常保持适宜的储存环境。

2.5临时支架

在系梁混凝土桥面上采用Φ400mm×10mm钢管为立柱搭设临时支架，搭设总体原则为：在拱肋节段接口处搭设框架式临时支架，平面尺寸为2500mm×3000mm，立柱钢管间采用∠100mm×10mm，支架下端封板焊接于桥面板预埋件上，支架上端设置横梁I32a，横梁上部放置调节装置，作为标高调整系统。支架具体尺寸及布置按拱段重量、尺寸、与底面高差以及所处位置来确定。为方便操作人员施工，在每组钢管立柱上，焊接供人员上、下用的带有钢筋防护圈防护措施的爬梯。临时支架材料选用受力验算见“附录1”。

⑴临时支架简图如下：

图7、临时支架简图

⑵临时支架钢管柱桥面预埋件详图如下：

图8、临时支架钢管柱桥面预埋件祥图

⑶临时支架桥面整体布置示意图：

图9、临时支架桥面整体布置图

⑷临时支架上部操作平台布置示意图如下：

图10、临时支架操作平台示意图

将临时支架靠近桥外延操作平台封闭，避免焊接飞溅、火花等落向路面引发安全事故。

3、安装施工步骤

步骤1：系杆拱架设应符合《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）的有关规定。拼装架设前，应对桥墩轴线、高程、中线及跨距等进行复测，偏差在规范允许范围内方可架设，在桥台上放出桥梁中线和端线。

步骤2：采用80t汽车吊吊装拱脚位置四片拱肋，即拱脚GL1。在进行拱脚安装时，从系梁底模板上搭设定位支架，定位支架由角钢、工钢等型钢组成劲性骨架见附录一。

图11、测量控制点布置图

吊装前在拱脚GL1梁段上下弦管两端各设置3个点作为测量控制点（如图上图示），并利用全站仪进行拱脚位置预放线，当拱肋吊装至设计位置附近时，再利用全站仪通过对拱脚GL1上6个控制点坐标的控制进行拱脚精确定位，拱脚吊装如图12。