4、-豎向轉(zhuǎn)體施工工藝工法.docxVIP

1、豎向轉(zhuǎn)體施工工藝工法(QB/ZTYJGYGF-QL-1004-2021廈門(mén)分公司胡艷徐建寧1前言1.1工藝工法概況超大型液壓同步豎轉(zhuǎn)。液壓同步提升技術(shù)的出現(xiàn)，適應(yīng)了當(dāng)前建設(shè)事業(yè)蓬勃開(kāi)展的需要，是建設(shè)施工技術(shù)的重大突破，實(shí)現(xiàn)超大型構(gòu)件的大噸位、大跨度、超高空轉(zhuǎn)體安裝。自動(dòng)化程度和良好的平安可靠性贏得了重大工程的應(yīng)用，并將在更廣泛的施工領(lǐng)域內(nèi)獲得推廣。1.2工藝原理轉(zhuǎn)體施工是橋梁結(jié)構(gòu)在非設(shè)計(jì)軸線位置制作(澆注或拼接)成形后，在軸線位置設(shè)置轉(zhuǎn)餃及豎轉(zhuǎn)提升釵，采用柔性鋼絞線、鋼絲繩或剛性立柱，通過(guò)傳力體系將橋梁結(jié)構(gòu)豎向轉(zhuǎn)體提升安裝就位。2工藝工法特點(diǎn)2.1液壓同步豎轉(zhuǎn)采用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制完成同步豎轉(zhuǎn)，具

2、有負(fù)載均衡，姿態(tài)校正，應(yīng)力控制，操作閉鎖，參數(shù)顯示及故障報(bào)警等多種功能，是集機(jī)，電，液，傳感器，計(jì)算機(jī)和控制論于一體的現(xiàn)代化大型設(shè)備。2.2橋梁結(jié)構(gòu)在地面澆注或拼接；便于機(jī)械化作業(yè)，從而使質(zhì)量和裝配精度及檢測(cè)精度上更容易得到保證。2.3橋梁主要結(jié)構(gòu)的拼裝等工作在地面進(jìn)行，施工效率高，平安防護(hù)工作易于組織。2.4橋梁結(jié)構(gòu)豎轉(zhuǎn)吊裝，將高空作業(yè)量降至最少，能夠有效保證安裝工期。3適用范圍適用于大型直立橋梁結(jié)構(gòu)件地面拼裝，豎轉(zhuǎn)安裝。4主要引用標(biāo)準(zhǔn)?建筑結(jié)構(gòu)荷我標(biāo)準(zhǔn)？(GB50009-2001)?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)？(GB50017-2003)?高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)？(GB50135-2006)?鋼結(jié)構(gòu)工程施工

3、質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)？(GB50205-2001)?液壓系統(tǒng)通用技術(shù)條件？(GB3766-2001)(GB/T15622-2005)宜興市荊邑大橋設(shè)計(jì)為鋼箱梁雙套拱斜拉橋主橋采用雙套拱斜拉橋形式，斜拉橋總長(zhǎng)為173m,主要包括雙套拱塔和橋面鋼箱梁兩大結(jié)構(gòu)體系。橋面鋼箱梁在主塔以北為51ni寬的整體鋼箱梁，主塔區(qū)鋼箱梁加寬到58.5m,雙套拱塔分為主副塔，主塔整體線形為兩段直線段+兩段橢圓弧線段組成，整體成倒U型，塔高73.6m,與垂直方向傾角為8度，塔底跨距49米,且截面高度成變截面。副塔結(jié)構(gòu)整體線型同主塔較為類似成倒“U狀，塔高61.7m,塔底跨距26.5米。主幅塔之間通過(guò)鋼拉桿連接，由下至上設(shè)置2

4、6道矩形裝飾橫撐；主幅塔上共設(shè)16對(duì)斜拉索，總體結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖7所示。圖7宜興市荊邑大橋總體結(jié)構(gòu)示意圖12.2施工情況雙套拱塔施工采用“超大型液壓同步提升技術(shù)主副拱塔逐個(gè)整體豎轉(zhuǎn)提升安裝施工方案，先利用提升塔架將主拱塔整體提升豎轉(zhuǎn)到位，再在主拱塔上設(shè)置提升設(shè)施，將副拱塔整體提升豎轉(zhuǎn)到位。方案對(duì)拱塔豎轉(zhuǎn)施工中提升門(mén)架剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性及液壓豎轉(zhuǎn)后穩(wěn)定體系進(jìn)行了計(jì)算驗(yàn)證，并采用計(jì)算機(jī)有限元分析對(duì)拱塔豎轉(zhuǎn)施工中的變形進(jìn)行分析和模擬，給施工提供理論依據(jù)。該工程主塔于2009年成功安裝。該技術(shù)打破傳統(tǒng)的大型塔吊分段拱塔提升安裝方案。12.3工程結(jié)果評(píng)價(jià)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在工期緊、任務(wù)重的情況下，合理組織

5、、精心施工，制定了雙套拱的安裝方案。施工速度得到了明顯提高，既保證了工期，又節(jié)約了資金，同時(shí)施工平安、質(zhì)量受控，并得到了業(yè)主和地方政府的好評(píng)。宜興荊邑大橋同步液壓豎轉(zhuǎn)成功提升，在技術(shù)方面打破傳統(tǒng)的大型塔吊分段拱塔提升安裝方案，是“超大型液壓同步提升技術(shù)在大型豎轉(zhuǎn)方向的又一次突破。宜興荊邑大橋雙套拱提升階段社會(huì)各界人士到場(chǎng)觀看了主拱的提升安裝，并給出了一致好評(píng)。為公司贏得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。12.4建設(shè)效果及施工圖片建成后的宜興荊邑大橋效果圖圖8建成后的宜興荊邑大橋效果圖宜興荊邑大橋施工圖片圖9同步液壓提升體系圖10主拱塔提升施工圖12主副拱塔提升就位?公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)？(JTGD6

6、0-2004)?公路橋涵施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)？(JTG/TF50-2021)橋梁結(jié)構(gòu)在在其平面位置投影線上進(jìn)行整體澆注或拼接，在靠近主塔橋墩位置設(shè)置門(mén)式塔架、后錨索穩(wěn)定體系、豎轉(zhuǎn)動(dòng)力體系、傳力裝置。鋼結(jié)構(gòu)按照工廠內(nèi)加工的工藝段進(jìn)行拼裝和焊接。完成整體預(yù)拼橋梁結(jié)構(gòu)在其根部或塔座采用釵鏈定位，門(mén)式塔架塔頂架上設(shè)置提升動(dòng)力設(shè)備或液壓提升器，通過(guò)承重鋼絞線與主塔上對(duì)應(yīng)位置的地錨連接，同步牽引將主塔搬起，直至主塔到達(dá)設(shè)計(jì)位置，最后集中焊接根部焊縫。液壓同步提升，采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其液壓提升器工作原理如以下圖1：下落過(guò)程圖1工藝原理圖6工藝流程及操作要點(diǎn)6.1施工工藝流程鋼拱塔拱節(jié)段廠內(nèi)制作圖2鋼拱塔液壓同步豎

7、向轉(zhuǎn)體施工工藝流程6.2操作要點(diǎn)液壓提升器的選取根據(jù)主塔鋼結(jié)構(gòu)重含加固材料及吊點(diǎn)重量），確定結(jié)構(gòu)初始提升力最大噸位及每個(gè)吊點(diǎn)反力，在門(mén)式塔架頂部配置超大型液壓提升器為主塔豎轉(zhuǎn)提供提升力。液壓提升架的設(shè)置提升門(mén)架一般采用可拆裝式鋼構(gòu)件拼裝而成，門(mén)架的跨度和凈空根據(jù)鋼拱塔的起吊點(diǎn)位置確定。其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要考慮門(mén)架提升過(guò)程中的承重能力、門(mén)架的整體剛度及穩(wěn)定性。門(mén)架內(nèi)側(cè)設(shè)兩道內(nèi)纜風(fēng)繩，與塔架底部連接，以加強(qiáng)塔架的穩(wěn)定性。門(mén)架及橫梁、門(mén)架底部及根底螺栓錨接。門(mén)架根底承受較大的垂直荷載，每個(gè)根底采用鉆孔灌注樁，使之作用在持力層上。門(mén)門(mén)架在其后設(shè)后拉穩(wěn)定索，以平衡塔架的提升力，保證塔架體系的平衡。根據(jù)提升主

8、塔時(shí)的工況分析，確定提升反力，換算到后拉穩(wěn)定索的拉力，依此數(shù)據(jù)配置后拉穩(wěn)定索。穩(wěn)定索采用鋼絞線加索具形式，索具必須具備分級(jí)加載和卸載（加載依次為20%,40%,60%,80%,100%）的功能，以完成施工過(guò)程中分級(jí)加載平衡的功能。6.2.3拱塔底部轉(zhuǎn)餃在主塔提升豎轉(zhuǎn)過(guò)程中，塔體在立面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所以在塔體底部設(shè)置旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)軸。由于底部要承受巨大的水平和垂直荷載，且此時(shí)塔體未形成整體，整體性較差，因此在耳板處做了適度加強(qiáng)，以使銷(xiāo)軸的局部荷載較均勻的傳遞至塔體上。見(jiàn)圖3主塔底部轉(zhuǎn)釵結(jié)構(gòu)圖）圖3主塔底部轉(zhuǎn)較結(jié)構(gòu)圖6.2.4拱塔提升吊點(diǎn)提升點(diǎn)的數(shù)量及設(shè)計(jì)位置主要從兩方面進(jìn)行考慮，其一主要考慮提升設(shè)備的提升能力

9、要求；其二那么考慮提升過(guò)程中塔體的變形控制。主塔提升上吊點(diǎn)設(shè)計(jì)形式為吊籠+吊點(diǎn)耳板銷(xiāo)軸）連接，吊點(diǎn)耳板設(shè)計(jì)在門(mén)式塔架或主塔）頂部，通過(guò)銷(xiāo)軸將門(mén)式塔架后主塔）與吊籠連接，吊籠內(nèi)放置提升器。塔架提升主塔上吊點(diǎn)示意圖見(jiàn)圖4。圖4提升塔架上吊點(diǎn)布置示意圖提升下吊點(diǎn)對(duì)應(yīng)與上吊點(diǎn)而設(shè)置，提升下吊點(diǎn)內(nèi)安裝提升專用地錨，提升地錨通過(guò)鋼絞線與提升上吊點(diǎn)內(nèi)的提升器連接。提升下吊點(diǎn)的設(shè)置以盡量不改變結(jié)構(gòu)原有受力體系為原那么。下吊點(diǎn)設(shè)置在被提升構(gòu)件上，相同上吊點(diǎn)設(shè)計(jì)形式，也為吊點(diǎn)耳板+銷(xiāo)軸連接方式。鋼橋塔提升下吊點(diǎn)示意圖及提升下吊點(diǎn)塔體局部加強(qiáng)圖見(jiàn)圖5和圖6。圖6提升下吊點(diǎn)塔體加強(qiáng)圖面圖5提升下吊點(diǎn)立面示意圖6.2.

10、5承重鋼絞線選取鋼絞線作為柔性承重索具，采用高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線。選取鋼絞線應(yīng)根據(jù)最大提升力及鋼絞線最大允許提升力計(jì)算，根據(jù)施工平安標(biāo)準(zhǔn)，考慮平安儲(chǔ)藏。6.2.6液壓提升系統(tǒng)的布置根據(jù)上述提升設(shè)備的配置情況，在提升拱塔時(shí)，門(mén)架柱頂端設(shè)置2臺(tái)液壓提升器及2臺(tái)液壓泵站。液壓提升器間距上、下吊點(diǎn)間距相同，每臺(tái)液壓提升器安裝于提升吊籠里面，提升吊籠與門(mén)架頂端對(duì)應(yīng)耳板銷(xiāo)軸連接。液壓泵站布置于門(mén)架頂部橫梁中間，便于連接并控制對(duì)應(yīng)提升器。6.2.7液壓提升系統(tǒng)的連接液壓提升系統(tǒng)間的連接主要為提升器內(nèi)穿鋼絞線、提升器泵站間油管、線路連接、液壓泵站動(dòng)力線連接等。1液壓管路的連接液壓泵站與提升器的油管連接：連

11、接油管時(shí)，油管接頭內(nèi)的組合墊圈應(yīng)取出，對(duì)應(yīng)管接頭或?qū)宇^上應(yīng)有0形圈；應(yīng)先接低位置油管，防止油管中的油倒流出來(lái)。泵站與提升器間油管要一一對(duì)應(yīng)，逐根連接；依照方案制定的并聯(lián)或竄連方式連接油管，確保正確，接完后進(jìn)行全面復(fù)查。2控制、動(dòng)力線的連接控制、動(dòng)力線的連接6.2.8計(jì)算機(jī)控制液壓提升系統(tǒng)的安裝和調(diào)試1提升油缸及鋼絞線安裝應(yīng)符合以下規(guī)定：油缸使用前，應(yīng)經(jīng)過(guò)負(fù)載試驗(yàn)，并檢查錨具動(dòng)作以及錨片的工作情況；油缸就位后的安裝位置應(yīng)到達(dá)設(shè)計(jì)要求；鋼絞線導(dǎo)向架安裝，應(yīng)使多余鋼絞線距上錨具12m范圍內(nèi)保持垂直；應(yīng)用疏導(dǎo)板理順?shù)摻g線之后，帶鋼絞線整體吊裝；底錨和油缸鋼絞線穿入后，應(yīng)對(duì)鋼絞線進(jìn)行預(yù)緊。2提升泵站安

12、裝應(yīng)符合以下規(guī)定：泵站在安裝之前，應(yīng)嚴(yán)格試驗(yàn)；應(yīng)平穩(wěn)起吊；泵站要有防雨、散熱措施，泵站設(shè)置在高空，要有臨邊平安設(shè)施。3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)安裝應(yīng)符合以下規(guī)定：4液壓提升系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)安裝后應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。并符合以下規(guī)定：檢查所有部件、元件的技術(shù)狀況；檢查電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向；檢查液壓系統(tǒng)換向閥、比例閥、截止閥的控制作用；檢查鋼絞線、錨具及錨具的動(dòng)作是否正確、迅速；檢查錨具狀態(tài)傳感器是否正確、靈敏，等等。液壓調(diào)試系統(tǒng)通過(guò)調(diào)試后，應(yīng)進(jìn)行空載試車(chē)，驗(yàn)證系統(tǒng)的技術(shù)狀況:5液壓調(diào)試系統(tǒng)完成空載試車(chē)后的驗(yàn)收應(yīng)符合以下規(guī)定:6.2.9鋼拱塔提升安裝2主塔提升豎轉(zhuǎn)至接近設(shè)計(jì)位置后，暫停，微調(diào)提升點(diǎn)，使主塔處于設(shè)計(jì)位置，提升

13、設(shè)備鎖定、暫停，使主塔保持姿態(tài)不變；3進(jìn)行主塔底部皎接處的補(bǔ)焊固結(jié)作業(yè)；6.2.10提升過(guò)程的控制和監(jiān)測(cè)7勞動(dòng)力組織表1勞動(dòng)力配備表工種名稱人數(shù)作業(yè)內(nèi)容1裝吊工6高空裝吊作業(yè)2張拉工8液壓豎轉(zhuǎn)作業(yè)3電焊工10鋼管拱焊接作業(yè)4指揮人員4組織指揮、統(tǒng)籌規(guī)劃、調(diào)度5測(cè)量工10豎轉(zhuǎn)作業(yè)測(cè)量監(jiān)控6檢測(cè)人員6檢測(cè)數(shù)據(jù)分析合計(jì)448主要機(jī)具設(shè)備表2主要設(shè)備配備表名稱規(guī)格設(shè)備單重1液壓泵源系統(tǒng)30KWTJD-602.5噸2液壓提升器5000KNTJJ-50004.5噸3液壓提升器3500KNTJJ-35002.4噸4液壓提升器1400KNTJJ-14000.7噸5計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)16通道YT-16傳感器位移7傳

14、感器錨具、行程8專用鋼絞線4)18mm9激光測(cè)距儀Destopro9質(zhì)量控制1易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題液壓豎轉(zhuǎn)安裝施工質(zhì)量控制主要包括被提升結(jié)構(gòu)變形，影響成橋后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，提升支撐系統(tǒng)的安裝精度控制，提升臨時(shí)設(shè)備加工制造的質(zhì)量控制，均可能影響整體豎轉(zhuǎn)安裝施工的成敗。9. 2保證措施被提升結(jié)構(gòu)的安裝保證措施被提升結(jié)構(gòu)提升點(diǎn)的位置應(yīng)位于提升點(diǎn)的垂直下方，水平誤差宜控制在提升高度的1/1000以內(nèi),且不大于30mm提升支承系統(tǒng)的安裝保證措施地方相關(guān)施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的要求。提升支承結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量保證措施勿影響吊機(jī)作業(yè)，纜風(fēng)繩設(shè)置及受力分配合理、地錨抗力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。六級(jí)以上的大風(fēng)和雨雪天不得進(jìn)行提升支承結(jié)構(gòu)的安裝。

15、提升支承結(jié)構(gòu)門(mén)型支架宜在地面將散件拼裝成節(jié)段，再分節(jié)段安裝。提升門(mén)型結(jié)構(gòu)支承結(jié)構(gòu)底節(jié)安裝宜采用墊鐵抄平、二次灌漿工藝。二次灌漿層強(qiáng)度到達(dá)散件強(qiáng)度的70%時(shí)，方可進(jìn)行上部支承結(jié)構(gòu)安裝。提升支承結(jié)構(gòu)的連接螺栓應(yīng)采用二次擰緊工藝。提升支承結(jié)構(gòu)的連接螺栓在大型龍門(mén)起重機(jī)大梁懸空后，對(duì)螺栓進(jìn)行全面檢查，對(duì)松動(dòng)的螺栓要擰緊。提升支承結(jié)構(gòu)將被提升結(jié)構(gòu)提升離地后，不應(yīng)松動(dòng)螺栓或纜風(fēng)繩。卷?yè)P(yáng)機(jī)、起重鋼絲繩、扣件、滑輪組、吊耳均應(yīng)符合起重吊裝的規(guī)定。對(duì)纜風(fēng)繩施加預(yù)拉力的同時(shí)應(yīng)用經(jīng)緯儀對(duì)塔頂位移進(jìn)行監(jiān)控。宜對(duì)稱分級(jí)施加預(yù)應(yīng)力。提升支承結(jié)構(gòu)頂部位移不得大于計(jì)算值的1.2倍。10. 平安措施1主要平安風(fēng)險(xiǎn)分析吊裝施工屬

16、高空作業(yè)，受氣候條件影響比擬大，而且吊裝難度較大，易發(fā)生高空墜落，物體打擊、觸電等平安隱患。10.2保證措施施工現(xiàn)場(chǎng)平安措施高空作業(yè)人員應(yīng)持證上崗，且不能帶病上崗。高空作業(yè)人員必須帶好平安帶，平安帶應(yīng)高掛低用。大風(fēng)、大雨雪天不得從事露天高空作業(yè)，施工人員應(yīng)注意防滑、防雨、防水及用電防護(hù)。不允許雨天進(jìn)行焊接作業(yè)，如必須，需設(shè)置牢靠的擋雨、擋風(fēng)蓬，防護(hù)前方可作業(yè)。吊運(yùn)設(shè)備和結(jié)構(gòu)要充分做好準(zhǔn)備，有專人指揮操作，遵守吊運(yùn)平安規(guī)定;施工用電、照明用電按規(guī)定分線路接線，非電器人員不得私自動(dòng)電，現(xiàn)場(chǎng)要配備標(biāo)準(zhǔn)配電盤(pán)，現(xiàn)場(chǎng)用電要設(shè)專職電工。電纜的敷設(shè)要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。10.2.2突然停電故障各泵源控制閥自動(dòng)關(guān)閉，提升器液壓鎖自動(dòng)鎖緊，各上下錨及平安錨處于自鎖狀態(tài);停電后恢復(fù)供電，系統(tǒng)將自動(dòng)處于平安停止?fàn)顟B(tài)。10.2.