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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 斜拉桥钢主塔施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-QL-0604-2022天津建设工程董 喆王大永1 前言 钢塔及斜拉索安装采纳支架搭设法,依据钢塔倾斜角度及主塔高度搭设支架,支架采纳阶梯形式,塔吊进行吊装,逐段拼装；钢塔各部件采纳 400 吨履带吊进行 吊装,逐节拼装焊接；在安装完中塔第三节后进行斜拉索的安装,依次往上逐道进行安装,斜拉索前后各 9 道,对称布置；为了将团泊新桥钢主塔斜拉桥安装的胜利体会推而广之,经总结和提炼,制定了本工艺工法,为今后类似结构施工供应参考或借鉴；2 工艺工法特点 采纳塔吊、履带吊协作,支架法安装主塔及斜拉索,主要
2、特点有：2.1 钢管支架搭设便利快捷,大大提高了工作效率；2.2 钢管支架刚度大,不易变形,提高主塔定位的精度；2.3 塔吊、履带吊协作,提高机械利用率,降低施工成本；3 适用范畴 本工艺工法适用于钢主塔斜拉桥施工；4 主要技术标准 4.1 大路桥涵施工技术标准JTG/TF50-20224.2 钢结构工程施工质量验收标准GB50205-20014.3 设计图纸、合同文件；5 施工方法 依据图纸进行钢主塔厂内加工,主塔加工完成后进行厂内试拼,合格后运输到现场；主塔分阶段编号运输到现场后再进行试拼,防止在运输过程中产生变形；主 塔位置搭设钢管支架,支架搭设采纳塔吊吊装,支架搭设完成后利用 400T
3、 履带吊进 行主塔铰支座安装、下塔安装,中塔分节段吊装、定位焊接,安装到第三节段中塔 以后开头同步斜拉索安装,中塔安装完成后对斜拉索立刻安装完成,最终进行上塔安装；1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6 工艺流程及操作要点施工工艺流程图见图 1：主塔工厂加工制作单节组拼整体预拼精度超限,连续微调分节段运输中塔现场二次组装 主塔现场整体预拼起吊设备分节段吊装符合要求精度超限下塔定位安装施工定位焊接连续微调节段定位安装施工精度超限主塔定位焊接斜拉索安装连续微调主塔施工完成图 1 钢主塔施工工艺流程图操作要点6.2.1
4、 施工预备1 风、水管、电线敷设、施工便道、施工场地布置,机械设备、人员配置、材料预备、修建防排水设施、修建环保、水保设施；提前预备主塔现场预拼装场,预拼装平台；2 依据设计资料具体分析明白工程地质、当地水文地质情形,制定合理的施工方案和施工措施,制定施工监控量测方案及沉降观测方案；2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 编制主塔施工方案,确定主塔施工支架形式；支架较高,应考虑风载；4 编制具体主塔吊装方案, 依据钢塔每节段重量选定起重设备, 确定每节段吊点,确定钢丝绳规格；6.2.2 施工步骤 1、 钢结构构件
5、的加工、出厂 钢结构构件在加工场内制造完成,试拼完成并检验合格后,依据现场吊装的需要,分批次发运至吊装位置；钢结构构件运输出厂前,肯定要捆绑牢靠,以防止钢构件前后及左右移动；钢构件在装车时肯定将与运输车接触面垫平,防止运输过程中发生变形；钢构件运输 时依据需要可做限位架进行固定,以便防止其移动；依据构件的形状尺寸和重量等实际情形并依据运输拖车的技术性能参数指标,挑选合适的运输车辆；驾驶员在出车前必需检查拖车的各项装置是否完好,在运输过程中如遇恶劣天气,应停止运输；钢主体运输到现场后需进行试拼装图 2；图 2 中塔柱试拼装保证运输车辆的承载才能；团泊新桥钢主塔共分为三段：下塔和中塔为受力结构,上
6、塔为装饰结构；本桥主塔上塔柱分为两段加工制作；中塔柱加工时分为 体铸造,钢铰支座由上构件和下构件两部分构成；2、钢塔安装塔吊11 节段制作,下塔柱作为一件整考虑钢塔挂索和支架搭设安装的需要以及依据现场实际情形,挑选 400t 履带吊,塔吊布置在距离主墩承台适当位置上,单独设立基础；塔吊布置位置及支架钢管位置如图 3 所示：3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 3 塔吊及支架布置图3、钢塔安装支架布置钢塔安装采纳 600 10mm的钢管搭设支架, 逐段拼装的方式进行, 钢塔各部件的安装采纳吊装设备吊装完成；钢塔安
7、装支架依据钢塔重量级吊装设备挑选,钢管桩部分支撑在承台上,部分直接打入河中,部分穿过钢箱梁再打入河中,横纵方向除下塔柱范畴外其余均采纳300 10mm的钢管进行连接, 斜撑采纳【200 75 9mm槽钢进行搭设；支架平面尺寸为 41m 支架搭设面积及高度通过对钢主塔的结构分析进行运算,支架依据主塔120 米高度及倾斜 18 度状况呈阶梯形式；依据钢塔的安装高度搭设相应高度的支架；如图 4 所示；4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 4 支架搭设4、钢塔安装1安装铰支座钢铰支座由上支座和下支座两部分构成,钢铰支座
8、下构件重24t ,支座上构件重19t ；下铰支座由预埋件固定在主墩墩身砼上,上铰支座采纳 装；如图 5、图 6 所示桥梁中心线分跨中心线承台中心线图 5 汽车吊协作安装5 50t 汽车吊协作进行安名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 6 安装铰支座2下塔柱吊装吊装时采纳 400 履带吊,由履带吊将构件吊装至铰支座上方后,安装人员按预先做好的定位线对准后,起重指挥吊车平稳落钩将下塔柱就位；图 7图 7 下塔柱吊装下塔柱底角落到铰支座位置后通过卷扬机进行调整,以便掌握精确位置；塔身靠在预先拼装好的支架上；支架上设千斤顶
9、,通过千斤顶调剂下塔柱精确位置；待6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 下塔柱全部调整完成后,将下角螺栓与铰支座连接不少于3 个,第一道支架处焊接钢牛腿固定角度,同时挂后备风缆；风缆采纳 6 19 钢丝绳直径 20mm,上部与下 塔柱预先焊接吊耳连接, 下部与 5 5 滑轮组连接并固定到钢梁靠近外侧直腹板邻近 钢梁顶板的卷扬机上,启动卷扬机使钢丝绳受力；确认下塔柱连接坚固,位置精确 后脱钩；如图 8 所示；百 分 表 微 调牛 腿I36 b工 千 斤 顶 字 钢 牛 腿百 分 表 微 调图 8 下塔柱连接为减小下塔
10、柱对支架的荷载,从顶面对下1 米处采纳 2 个滑轮组和 5 根 20mm钢丝绳拉住下塔柱,底端利用卷扬机拉紧固定在箱梁上；如图9 所示；I 36b三拼 工 字 钢160 0* 10 mm钢管68.8674 03 93 83 73 63 53 43 3钢 箱 梁4.35.25拉 到 39#钢梁 位 置I36b三拼 工 字 钢68.867拉 到 39#钢梁 位 置600*10mm钢管顶到 34#钢梁 位 置图 9 下塔柱安装3中塔安装采纳 400 吨履带吊吊装塔身；每节塔身通过帮助栈桥运输至吊装平台,同下塔柱吊装位置相像,吊车中线距主塔中线26m,吊车尾部位于每节塔身下部投影线位置；7 名师归纳总
11、结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 随着塔节的逐步上升,吊车逐步前移；如图 10 所示；钢塔单元段的固定同下塔柱一样,通过钢管支架进行固定,钢塔段在工厂内加工制造时,需要将安装用钢塔纵向中心线标记在钢塔梁外壁上,现场安装时依据标记进行精确定位调整基准,再利用掌握点坐标来校核钢塔安装精度；如图 11、图 12所示；第一、二节塔身无拉索,每安装完成一节用4 根 20mm钢丝绳利用横连钢管配合手动葫芦与后配重混凝土箱梁预埋钢筋拉紧,方向和角度同拉索方向和角度；待 第三节钢塔安装完成挂完连接索后将铰支座、下塔柱及第一、二节固定依据监控
12、要 求打开,再施加预应力；第三节钢塔完成后,后续钢塔节段每安装完就进行斜拉索施工,以抵消钢塔对 支架的水平推力；图 10 中塔柱吊装图 11 中塔柱定位8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 12 中塔柱安装钢塔施工掌握精度如表 1 表 1 钢塔安装掌握精度要求序号 掌握内容 答应误差1 地面处水平偏位 10mm2 断面尺寸 20mm3 倾斜度 塔高的 1/3000 且不大于 30mm4 横连高程 10mm5 锚固点高程 10mm6 孔道位置 10mm且两端同向4上塔装饰段及避雷针安装上塔装饰段分为 2 部分 s
13、t1 和 st2 ,st1 重 13.1t 、st2 重 1.69t ,安装时 st1通过塔吊吊装来完成安装,监控量测 1 主要施工监测项目st1 分成 3 段吊装, st2 由于重量较轻,直接吊装；表 2 监控量测项目表序量测项目量测方法和仪器测点布置测量频率测量精度号地面处水平偏位现场观测钢主塔个节间店主塔吊装开头每天10mm 1 面投影点测量2 倾斜度反射膜片协作全站钢主塔每一节间每天测量塔高的 1/3000 且仪测量点不大于 30mm 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 锚固点高程水准测量的方法,主塔
14、上锚固点每天测量 10mm 水准仪、钢尺等4 孔道位置水准测量的方法,主塔上锚固点每天测量10mm且两端同向水准仪、钢尺等2、测量使用的主要仪器设备如表3 精 度状 态表 3 仪器设备仪 器 名 称 型 号数 量型 号全 站 仪1 LeicaTS06 2 良 好水 准 仪1 DSZ2 2mm 良 好7 劳动力组织钢主塔施工机械工程量较大,且吊装机械较多,非必需人员不得进人施工现场；钢主塔施工人员如表 4 序号作业组表4 主要施工人员人数主要作业内容技术员技工1 技术组施工、技术指导3 3 2 试验组各种材料试验2 1 3 作业组钢塔节间吊装4 40 4 测量组节间定位,符合2 1 8 主要机具
15、设备依据现场实际情形挑选机具设备,起重吊装设备；起重吊装设备：塔吊、汽车吊、履带吊等；如表 5 表5 钢主塔拼装设备配置表序号 设备名称 规格型号 数量 用 途1 履带吊 400t 1 台 吊装钢塔节间2 塔吊 10t 2 台 主塔安装的吊装设备3 卷扬机 5t 4 台 利用钢丝绳作为风缆拉住钢管立柱4 葫芦 10t 8 台 支撑体系装拆10 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 序号设备名称规格型号数量用途5 扭力扳手200KN 4 把螺栓定力6 钢丝绳 28 400m 支撑体系吊装吊绳7 钢丝绳 15 2000m
16、 起重绳8 钢丝绳 11 200m 绑绳及转向绳9 电焊机4 台钢主塔节间焊接9 质量掌握9.1.1 预制钢塔节间尺寸不符；9.1.2 钢主塔焊接后变形；9.1.3 主塔节间吊装后发生错位现象；保证措施 9.2.1 严格按 ISO9001：2000 质量治理体系进行, 建立健全质量组织体系, 实行 全过程预防与掌握以确保工程质量；严格执行质量治理制度,仔细按有关标准和设计图纸施工；对预制构件质量掌握,对预制后的构件要进行检查和中间验收,对不合格的要进行返修,否就不准组装；9.2.4 加强监控量测,准时反馈信息,依量测数据为依据,提高应变才能；9.2.5 焊接工作的质量掌握 1 必需按焊接工艺和
17、规定次序施焊；2 对焊缝第一进行外观检查,然后再依据要求进行相关的探伤检查；9.2.6 固定定位测量时间, 依据以往体会确定在每天早晨 6 点到 7 点钟之间,此 时为一天中温度相比照较恒定的时间,以削减温差影响；9.2.7 材料选购前对分供方进行评定,挑选合格的分供方厂家购料； 所购材料必须附有说明书、合格证、技术检验证等质量证件,并满意工程要求；9.2.8 进入工地的主要材料严格按规定和设计要求把关,全部厂制材料须有出厂合格证和必要的检验、试验单；对进场料、设备按技术质量标准、样品进行严格检 验,并事先确定重点检验料；11 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页
18、精选学习资料 - - - - - - - - - 10 安全措施 主要安全风险分析 钢主塔吊装施工属高空作业,受气候条件影响也比较大,而且主塔节间吊装主 要使用大型吊装设备,吊装难度较大；作业人员施工过程中必需切实做好安全防护 工作,进场前必需经专业培训,到达要求后方能进场作业；保证措施 10.2.1 坚持安全交底制度和安全学习制度,提高全员安全意识；制定安全治理体系,明确岗位职责,加强“ 一遵二反” 的安全训练,即 10.2.2遵守各项安全规章制度,反违章作业；履带吊司机必需经过专业培训,考试合格,持证上岗,专人专机；每日班前应对吊钩、钢丝绳等进行检查,确认无误后,试空车运行,合格后方 可正
19、式作业；施工中应做好监控量测工作；10.2.6 工作前检查工作前检查起重所用的一切工具、设备是否良好,如不符合 规定,必需修理或更换,不得凑合使用,机具设备在使用前必需试车,加润滑油；10.2.7 工作前应明白吊物尺寸；重量和起吊高度等,安全选用机械工具；不得 冒险作业,不得超负荷操作；10.2.8 夜间作业应有足够的照明；10.2.9 起重作业应有专人指挥,指挥按规定的哨声和信号,必需清晰精确,指 挥者站在全部施工人员全能看到的位置,同时指挥者本人应清晰地看到重物吊装的 全部过程；凡患有癫痫病、精神病、高血压、贫血病、动脉硬化、器质性心脏病和其它不 适于高处作业病症者,禁止上岗作业；进行高空
20、作业前必需留意以下几点 1 作业负责人 技术员、班组长 要对全体作业人员进行安全训练,检查各种工 具和防护用具、机电和其它设施是否安全牢靠,发觉问题立刻调整、更换、停用,直至确认安全牢靠,才能开头作业；2 作业人员必需作好上岗前的一切预备,检查脚手架和所用的工具、设施、安全 用具等,按规定穿戴好防护用品,预备好安全带,裤脚口要扎住,戴好安全帽,不12 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 准穿光滑底、硬底鞋；3 进行特别高处作业, 必需有保证安全的具体实施方案,明确各级各岗责任人和专职监护人；一般情形下,禁止在露天进
21、行强风 六级以上大风 的特别高处作业；4 夜间作业必需设置足够的照明设施；11 环保措施 建立起以项目经理为第一责任人的环境爱护领导小组；坚持预防为主、爱护优先、开发和爱护并重的原就优化施工组织,小型机具和 原材料摆放有序,现场洁净洁净；11.3 焊接产生的焊渣及剩余焊条准时清理,保持钢主塔的美观性；施工时采纳低噪声设备进行加工,噪声较大的设备夜间不能使用；全部设备安 装必需坚固,削减震惊噪音；在施工活动中,实施清洁生产工艺,削减废物产生量,从末端治理向全过程治理发 展；对施工过程中产生的废料,如焊条头、废钢铁等进行分类堆放,然后进行标识,定期回收处理；12 应用实例由中铁一局集团天津建设工程
22、承建的天津团泊新桥为跨过水面宽度达 1 公里的独流减河的特大桥梁工程,该桥由英国Halcrow 公司设计的“ 彩针形独塔斜拉桥”,主塔为钢结构；桥梁总长度1296 米；主塔全长 120 米；图 13 成效图13 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 主塔施工于 2022 年 2 月开工, 2022 年 5 月竣工；施工中通过对钢主塔拼装施工精度掌握的讨论,把握了掌握钢主塔结构施工中 精确掌握才能；主塔安装施工质量和进度都得到了良好的掌握,主塔安装精度掌握 符合要求,经业主、监理验收,各项指标均符合标准,受到了业主和监理的好评；为我公司树立了企业形象；图 14 成效图14 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页