1、合阳嘉陵江大桥吊杆更换工程实施性施工组织设计重庆建工桥梁工程有限责任公司2012 年 4 月 16 日目 录一、工程概况二、主要工作内容及技术标准三、设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法四、主要工程项目的施工方案、施工方法五、各分项工程的施工顺序六、确保工程质量和工期的措施七、重点(关键)和难点工程的施工方案、方法及其措施八、雨季和特殊气候的施工安排九、质 量 、 安 全 保 证 体 系十、文明施工措施、交通保畅措施、环保护措施及水保措施十一、施工期间分阶段的交通组织设计十二、缺陷责任期内对工程修复及维护组织管理十三、其他应说明的事项合阳嘉陵江大桥吊杆更换施工组织设计一、工程
2、概况合川市合阳嘉陵江大桥位于城区楼子坎,跨越嘉陵江连接东岸旅游地东渡钓鱼城。桥位下游 1.5Km 为涪江与嘉陵江的汇合处,上游 1.8Km是规划的合川水利枢纽花滩电站。该桥跨径组合为 58m(引跨)+130m(边跨)+200m(主跨)+130m (边跨) +58m(引跨) ,全桥长为646.8m,全桥全宽为 22.5m净 7.5m2(行车道)+2m(绿化带)+22.75m(人行道)。该桥主跨、边跨为钢管砼中承式拱,边、主跨钢管砼拱桥结构均采用“T”型横梁、纵置“” 形梁。引跨为上承式肋拱,桥面结构为排架式盖梁,纵置小“”形梁。全桥吊杆和立柱间距均为 7m。边跨肋拱高2.6m,宽 1.7m,每肋
3、为上、下各两根 610 10mm,内灌 50 号砼的钢管弦杆。弦杆通过横向缀板和竖向两根 270 7mm 腹杆连接而成构成钢管砼桁架。主跨拱肋高为 3.5m,宽 2.0m,每肋为上、下各两根760 12mm,内灌 50 号砼的钢管弦杆。弦杆通过横向缀板和竖向两根350 9mm 腹杆连接而构成钢管砼桁架。边跨两肋中距为 19.2m,主跨两肋中距为 19.5m。两拱肋间桥面以上设置“”型横撑,桥面下拱脚处设置“X ”型横撑,每道横撑均为空钢管桁架。全桥吊杆采用1915.24mm 高强度低松弛预应力钢绞线,两端用 YM15-19 锚具,下端锚具采用锁头器锚固,并设有可调节横梁高度的螺母;上端锚具采用
4、夹片锚固。吊杆采用外套钢管,管内压水泥浆的防护措施。吊杆和钢管拱上立柱的横梁为预应力钢筋砼“T”型截面梁。墩上及引跨拱上立柱横梁采用现浇施工。下部结构两岸桥台均采用“U”型桥台,14#桥墩均采用空心截面的钢筋混凝土结构,墩空心内采用挖基的砂岩片石填筑。桥面铺装为C30、6cm 厚的钢纤维混凝土,栏杆为不锈钢管制作,行车道中间为绿化带,宽为 2m。荷载等级为汽超 20,挂120,人群荷载为 3.5kN/m2,桥位地震烈度为 6 度。合川嘉陵江大桥于 1998 年 12 月开工建设,2001 年 7 月竣工,2003年 1 月完成竣工验收,至今已良好营运十年多了。由于受先前制造技术和设计观念的影响
5、,目前国内吊杆的平均使用寿命不超过 15 年,并因超载和防腐失效等因素开始陆续出现吊杆断裂,桥面板垮塌等安全事故。为确保合阳嘉陵江大桥的安全营运,有必要对老式的吊杆进行更换。二、主要工作内容及技术标准(一)本项目工作内容为:主要工程量为吊杆更换,共 102 根。(二)吊杆更换施工采用的技术标准:1) 公路桥梁加固施工技术规范 (JTG/T J23-2008)2) 公路桥梁加固设计规范 (JTG/T J22-2008)3) 公路桥涵养护规范 (JTG H11-2004)4) 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTJ023-85)5) 混凝土结构加固设计规范 (GB 50367-2006
6、)6) 公路工程技术标准 (JTJ001-97)7) 公路桥涵施工技术规范 (JTJ04 -2000)8) 公路工程质量检验评定标准 (JTG F80/1-2004)9) 公路桥涵设计通用规范 (JTJ021-89)10) 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 (JTJ025-86)11) 斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条列 (GB/T 18365-2001)12) 中国工程建设标准化协会标准,钢管混凝土结构设计与施工规程 (CECS28:90)三、设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法本项目除吊杆由生产厂家直接运输到施工现场外,其它的材料与设备主要从重庆直接运至工地。设备、人员动
7、员周期见表 1。表 1 设备及人员动员周期表设备 动员周期 人员 动员周期测量仪器 2 天 管理人员 2 天试验仪器 2 天 测量人员 2 天施工设备 5 天 技术人员 2 天运输设备 3 天 施工人员 5 天四、主要工程项目的施工方案、施工方法(一)施工措施(具体见施工支架安全性验算、吊架受力验算和临时吊杆系统验算)1、在吊杆的位置处拱腹下搭设回字形的钢管脚手架。2、在横梁下搭设索道形成工作平台。(二)施工人员1、管理人员 本项目投入管理人员 7 人,其中项目经理 1 人,项目技术负责人 1 人,质检检验负责人 1 人,测量工程师 1 人,试验工程师 1人,安全负责人 1 人,安全员 1 人
8、,都是从事本专业工作多年的专业管理人员。2、施工作业人员 本项目投入二个作业队,每个作业队计划作业人员 10 至 30 人。从事结构加固施工多年的专业施工人员。(三)施工设备本项目主要投入各种设备仪器 26 台套,其中钻孔机 5 台,卷扬机 6台,小型搅拌机 1 台,切割机 1 台,焊机 2 台,水准仪 1 台,全站仪 1 台,临时吊杆系统 6 套,其他设备 3 台(套) 。(四)主要施工方案及方法此次吊杆更换工程量较大,且技术含量较高。横梁钻孔和横梁锚固区纤维混凝土施工对工程进度和质量有直接的影响,因此都属于本项目的关键工程。更换吊杆总体原则以:先主跨后城北边跨最后钓鱼城边跨;更换时,从主引
9、桥桥跨中线往两侧对称实施,每根横梁两端吊杆同时进行;为确保调节标高的精确度和施工安全,在桥上实施交通管制,不允许车辆通行,只允许行人在规定的通道内行走。1、吊杆复核及桥面高程点布设1)进场前,用全站仪进行吊杆实测,采集准确的吊杆长度,然后联系厂家制作吊杆。2)施工前,在桥面上设置高程点,高程点的选择为对应吊杆中心线距路缘石 30cm 的位置。用水准仪测定更换前的高程,以便指导下一步施工。2、拱腹下和横梁下施工平台搭设1)在吊杆的位置处拱腹下搭设回字形的钢管脚手架。2)在横梁下搭设索道形成工作平台。3、设置临时吊杆系统1)先在人行道上安装临时吊杆系统的位置处钻孔,便于临时吊杆系统的安装。2)在更
10、换吊杆相邻两条横梁的上方的人行道上安放枕木,再在枕木上拼装 15m 长的双排单层贝雷梁,然后在贝雷梁上安装分配梁、高强精轧螺纹钢、横梁下安装扁担梁、手摇千斤顶。4、吊杆力的置换利用手摇千斤顶逐步将旧吊杆的力转化到临时吊杆系统,直至旧吊杆松动,同时用水准仪测定对应吊杆桥面的高程。5、拆除旧吊杆1)拆除顺序为:先中间后拱肋部分最后人行道和横梁部分。2)旧吊杆钢绞线分 6 批切断(按 5 次 3 根、最后 1 次 4 根) ,逐步将旧吊杆受力转变到临时吊杆系统。3)在拱肋上安装卷扬机。4)对较长吊杆至少分二次切割,在拱肋上设置卷扬机。先做好锁夹,将旧吊杆外套钢管夹住,当切断后缓慢将吊杆放下至桥面上。
11、拱肋部分的拆除,上端夹片锚头有可能还有部分应力未卸除,可先在下端锤击直至上端夹片锚头松动,然后拱腹下端的吊杆用锁夹夹好,取下上锚头,最后再锤击上端索体,利用卷扬机慢慢往下放。而在人行道和横梁部分锤击索体,以防一下往下掉,在人行道处用锁夹夹住,待下端露出一部分后先将下端用锁夹夹住,再取掉人行道上的锁夹,利用卷扬机缓慢下放。5)随时用水准仪测量桥面,看临时吊杆是否有变形。6、横梁钻孔1)结合施工图,横梁中 1、2#号预应力钢束净距为 18cm,而扩孔达15.6cm。必须先设置横梁钻孔定位钢架后再钻孔,在开钻后,每掘进1020cm 就应进行一次量测,看是否偏位以确保钻孔精度。钻孔在横梁顶面要求偏差在
12、1mm,在横梁底面要求偏差在5mm。2)从横梁顶下 25cm 起至 40cm 范围内应小间距掘进,每掘进 5mm 应提起钻头,查看是否有预应力钢束,如发现有预应力钢束应立即停止钻孔,待确认继续钻孔不会对预应力钢束造成损伤后(对波纹管的少许损失可以接受)再钻孔掘进。3)钻孔完成后应用水将钻孔冲洗干净并吹干。7、安装下导管将下导管穿过横梁并固定在贝雷梁上,最好连同新吊杆一起安装,可避免下预埋管安装后局部偏差造成无法穿管,应将下锚头穿管,并穿过钻孔后的横梁,再带吊杆安装下预埋管。8、横梁锚固区混凝土浇注1)清除下锚箱内的杂物,并对锚箱混凝土表面凿毛,清洗干净。2)安装设计图纸制作螺旋筋和预埋钢筋,然
13、后将预埋钢筋焊接在旧下钢垫板上,安装螺旋筋后将新下钢垫板与预埋钢筋焊接。3)埋设压浆管后按设计图纸配制 C40 聚丙烯纤维混凝土或环氧混凝土。在浇注混凝土时,应尽量挤实,待到达一定强度后进行压浆,确保锚固区混凝土的密实。9、新吊杆安装及张拉1)先用卷扬机将上锚头安装就位,再安装下导管及下锚头。2)张拉设备必须进行标定,根据标定的结果计算分批张拉应力和伸长值。张拉前,横梁锚固区的纤维混凝土或环氧混凝土强度必须达到设计强度。3)张拉新吊杆应分 6 次张拉,逐步将临时吊杆系统的力转移到新吊杆上,每次张拉停止时测量桥面高程,吊杆张拉控制以桥面高程控制为主、伸长量控制为辅。每根新吊杆的控制张拉力为 74
14、7kN,桥面高程变化应控制在 1cm。4)锚具必须全部旋入实心段。10、新吊杆防腐及安装减震装置等1)安装好减震块。2)封闭人行道梁和板上的临时工作孔,粘贴人行道板上的止水条,安装人行道防水罩。3)上下端穿管时,锚头表面应涂抹 80环境不流淌的油脂(锂基酯)。4)上下锚头及预埋管内用聚氨酯填充密实,安装防水罩,孔口密封可靠,起到隔离防腐的作用。5)防护罩涂刷防锈油漆及破坏拱肋表面的油漆恢复。五、吊杆更换的施工顺序1、吊杆复核及桥面高程点布设2、拱腹下和横梁下搭设施工平台3、设置临时吊杆系统4、吊杆力的置换5、拆除旧吊杆6、横梁钻孔7、安装下导管8、横梁锚固区砼浇注9、吊杆安装及张拉10、吊杆防
15、腐及安装减震装置等六、确保工程质量和工期的措施(一)确保工程质量的措施1、影响本项目工程质量的重要因素本项目主要为吊杆更换,工作量大比较大;在更换过程中,横梁钻孔和下端锚固区施工是影响本项目质量和工期的关键工程。2、确保工程质量的措施1)由于钻孔精度要求高,设备应选择合理的机具,并对设备进行固吊杆复核及桥面高程点 布设拱腹下和横梁下搭设施工平台设置临时吊杆系统吊杆力的置换拆除旧吊杆横梁钻孔安装下导管横梁锚固区砼浇注吊杆防腐及安装减震装置等吊杆安装及张拉定。钻孔时,应配置专门的作业人员,连夜进行;2)横梁钻孔作业必须遵循下列原则:从横梁顶下 25cm 起至 40cm 范围内应小间距掘进,每掘进
16、5mm 应提起钻头,查看是否有预应力钢束,如发现有预应力钢束应立即停止钻孔,待确认继续钻孔不会对预应力钢束造成损伤后(对波纹管的少许损失可以接受)再钻孔掘进;3)可在 C40 聚丙烯纤维混凝土添加外加剂,在浇注混凝土的同时埋设好压浆管,以便下一步压浆工作;4)项目部对作业人员进行技术交底,让他们掌握每项工作的流程和各关键的环节。 3、本项目工程的质量目标:本项目质量目标为:工程评定分不低于 95 分;4、本项目创优计划(1)项目合格率 100;(2)工程评定分值不低于 95 分;(3)隐蔽工程一次检验合格率 100;(4)最终交验一次通过率 100;(5)主要分项工程和关键部位做到一次合格,零缺陷,零返修。(6)工程交验后 1 个月内完成竣工资料编整工作。5、实现质量目标和计划的措施(1)检验和试验a 材料检验所有用于工程的材料,按设计规定的有关标准进行检验,验证合格产品方可投入使用,防止不合格产品给工程质量带来隐患。对外购资源实行三证制,即厂家产品生产许可证、产品出厂合格证、产品质量检验试验合格证。对已进场未经检验和验证不合格的产品,进行标识;对验证不合格的产品,全部退场。