某大橋主塔鋼錨箱安裝施工方案

1、1XX 灣大橋 XX 道橋主塔鋼錨箱安裝施工方案一、工程概況XXXX 橋是獨(dú)塔雙索面斜拉橋,D13D13 墩主塔連接錨固 2020 對(duì)斜拉索的鋼錨箱共 2020 個(gè)節(jié)段，總高度為 47.457m47.457m,分布在上塔柱 34#34#44#44#混凝土施工段（標(biāo)高 148.443148.443195.9195.9 m m）。鋼錨箱通過剪力釘、環(huán)向預(yù)應(yīng)力與塔柱混凝土連成整體。鋼錨箱每個(gè)節(jié)段斷面尺寸為 6.5m6.5m （順橋向）x 2.5m2.5m （橫橋向），分成主跨側(cè)及邊跨側(cè)兩塊，施工圖中單塊最大吊裝重量 15.6t15.6t ,單節(jié)最大高度 4.6m4.6m。側(cè)壁板（順橋向）厚度為 40

2、mm40mm 端板（橫橋向）厚度為 30mm30mm 3#3#20#20#節(jié)段順橋向增設(shè) 一道加勁板（板厚 30mm30mm。剪力釘規(guī)格為 2222x 220mm220mm 高強(qiáng)螺栓規(guī)格為 M30XM30X 130130 和 M30XM30X 150150 兩種。上、下節(jié)段間還設(shè)置了臨時(shí)固定連接件。主跨側(cè)和邊跨側(cè)鋼 錨箱側(cè)壁板通過連接板進(jìn)行栓接連成整體，上、下節(jié)段間通過全熔透焊接連成整 體。鋼錨箱內(nèi)還包括索導(dǎo)管、環(huán)向預(yù)應(yīng)力管道及操作平臺(tái)，索導(dǎo)管主要依靠鋼錨 箱進(jìn)行定位。鋼錨箱的節(jié)段高度、分塊吊裝重量、連接板重量統(tǒng)計(jì)見表一，鋼錨 箱總體構(gòu)造見圖 1 1鋼錨箱部分技術(shù)參數(shù)表表節(jié)段節(jié)段高度邊跨節(jié)段吊

3、主跨節(jié)段吊件 N20件 N21件 N28編號(hào)(mm)裝重量（Kg ）裝重量（Kg ）(Kg)(Kg)(Kg)11607833683364X478.92465016152161504X445.44X165.73400015766157634X339.04X1077.14305013336133344X339.04X904.55270012338123354X339.04X794.16250011749117464X339.04X728.57235011492113094X339.04X683.68240011366113634X313.64X697.49220010803107874X313.6

4、4X635.310220011659112514X313.64X635.311200010647106204X313.64X573.112190010285102684X313.64X538.6131800989198664X285.34X507.521418001001498234X285.34X507.51518001012097884X285.34X507.51618001020797584X285.34X507.51718201033697874X285.34X514.41817801030396554X285.34X500.61918001041296924X285.34X507.5

5、20330014938141834X313.64X1015.0注：表中分塊吊裝重量包括剪力釘重量圖 1 1 鋼錨箱構(gòu)造圖二、鋼錨箱現(xiàn)場(chǎng)安裝施工的重點(diǎn)及難點(diǎn)鋼錨箱安裝施工過程中的重點(diǎn)及難點(diǎn)有：鋼錨箱在工廠內(nèi)模擬現(xiàn)場(chǎng)施工條件 進(jìn)行預(yù)拼裝、鋼錨箱的就位及調(diào)整、焊接變形控制、安裝誤差及焊接累計(jì)變形的 調(diào)整、安裝過程中測(cè)量定位等。三、鋼錨箱安裝的整體思路鋼錨箱現(xiàn)場(chǎng)安裝之前要做好中塔柱合龍之后的變形觀測(cè)（36h36h 或者 72h72h）、吊具準(zhǔn)備等工作。由于現(xiàn)場(chǎng)高空作業(yè)，風(fēng)的影響、操作空間的限制等等都會(huì)給鋼錨 箱現(xiàn)場(chǎng)安裝帶來很大困難。為了減小現(xiàn)場(chǎng)施工難度，提高鋼錨箱的現(xiàn)場(chǎng)安裝精度，3通過武船在工廠內(nèi)對(duì)于

6、提交安裝的鋼錨箱構(gòu)件，必須是通過“3+13+1 ”立拼裝及整體驗(yàn)收合格的產(chǎn)品。廠內(nèi)“ 3+13+1 ”立拼裝時(shí)按下圖所示在 N1N1、N2N2 壁板上作出安裝定位檢查線，并作好樣沖標(biāo)記：安裝定位檢查線布置圖1200 120015v1o11-N1N2N2八1Ii! /V0-30JI3預(yù)拼裝時(shí)，鋼錨箱吊裝有兩種方案，一種是連接板與一側(cè)的鋼錨箱一起 吊裝就位，然后將另一塊鋼錨箱吊起，由上向下從兩塊連接板之間插入， 調(diào)整位 之后安裝連接螺栓；另一種是先分別吊裝兩塊鋼錨箱， 然后再安裝連接板，調(diào)整 位置后安裝連接螺栓。接下來焊接上、下節(jié)段間的水平拼縫，安裝錨箱內(nèi)操作平 臺(tái)及爬梯。在鋼錨箱現(xiàn)場(chǎng)安裝中還要解

7、決安裝累計(jì)誤差及焊接累計(jì)變形造成的鋼 錨箱偏位問題，其中安裝累計(jì)誤差可以通過工廠內(nèi)的預(yù)拼裝及現(xiàn)場(chǎng)的安裝精度控 制來解決，而焊接累計(jì)變形則難以進(jìn)行調(diào)整和控制，再加之設(shè)計(jì)要求鋼錨箱上、 下兩層之間的拼縫不大于0.2mm0.2mm,基本上沒有調(diào)整的余地，所以必須通過調(diào)整段 進(jìn)行調(diào)整，是否需要調(diào)整和在哪個(gè)節(jié)段進(jìn)行調(diào)整要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的焊接變形數(shù)據(jù) 進(jìn)行設(shè)置。四、鋼錨箱安裝施工方法41 1、鋼錨箱安裝施工工藝流程鋼錨箱安裝施工工藝流程圖見圖 2 2圖 2 2 鋼錨箱安裝施工工藝流程圖2 2、鋼錨箱安裝主要施工方法(1 1)、測(cè)量準(zhǔn)備：主要是是測(cè)量控制點(diǎn)的布設(shè)，以及對(duì)主塔偏位的連續(xù)觀測(cè)。 測(cè)量控制點(diǎn)的布設(shè)：

8、由于鋼錨箱位置較高， 若用布設(shè)在D1D14 4墩承臺(tái)上控制點(diǎn)HCA0HCA06 6對(duì)鋼錨箱進(jìn) 行測(cè)量，儀器所測(cè)得的數(shù)據(jù)跳動(dòng)較大，一個(gè)點(diǎn)需要測(cè)量一定量的數(shù)據(jù)取平均， 精 度才能保證，這樣很費(fèi)時(shí)，而且，若要全天候隨時(shí)觀測(cè)，還必須通過一定的方法 來消除或減弱塔柱受日照等因素引起的變形對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。為了解決上述問題，經(jīng)反復(fù)考證，決定將鋼錨箱測(cè)量控制點(diǎn)(以下簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)點(diǎn))布設(shè)在塔柱勁性骨 架上。點(diǎn)形式為在一鐵板中間鉆孔，直接焊在勁性骨架上。5轉(zhuǎn)點(diǎn)的觀測(cè)采用全站儀自動(dòng)監(jiān)測(cè)法。在 HCA06HCA06 點(diǎn)設(shè)站，后視 D13D13 墩承臺(tái)上的控制點(diǎn) HCA04HCA04，在 HCA04HCA04、轉(zhuǎn)點(diǎn)上均架設(shè)

9、棱鏡，測(cè)出 HCA04HCA04、轉(zhuǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)。 觀測(cè) 2 2 次，每次觀測(cè) 6 6 測(cè)回，取平均作為觀測(cè)結(jié)果。觀測(cè)時(shí)間則安排在早上6 6：0000 左右，此時(shí)塔柱處于平衡狀態(tài)。 該法另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于， 由于測(cè)站到前 （轉(zhuǎn)點(diǎn)）、 后（HCA04HCA04 ）視的水平距離大致相等，通過后視點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)差來 修正前視點(diǎn)的坐標(biāo)， 這樣就避免了用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行修正， 簡(jiǎn)化了操作程 序。轉(zhuǎn)點(diǎn)的檢查。由于每節(jié)鋼錨箱控制點(diǎn)（轉(zhuǎn)點(diǎn)）都是從 HCA06HCA06 轉(zhuǎn)上去的，為 了保證每節(jié)控制點(diǎn)內(nèi)符合性 （這里也可以理解為精度） 和檢查其穩(wěn)定性， 測(cè)量前， 用本節(jié)鋼錨箱控制點(diǎn)檢查上節(jié)鋼錨箱某軸線點(diǎn)并與

10、上次成果相比較。轉(zhuǎn)點(diǎn)的精度。 從對(duì)目前幾個(gè)節(jié)段的測(cè)量統(tǒng)計(jì)來看， 用施工節(jié)段的轉(zhuǎn)點(diǎn)檢查上 節(jié)鋼錨箱位置，坐標(biāo)最大相差 3mm3mm。說明轉(zhuǎn)點(diǎn)的精度在 5mm5mm 左右。（ 2 2）、鋼錨箱安裝前現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作 鋼錨箱安裝前要做好以下工作：吊具準(zhǔn)備，包括吊架、吊索、卸扣以及連接 板專用吊具；焊接平臺(tái)（也作為安裝的操作平臺(tái)）安裝及防風(fēng)罩材料的準(zhǔn)備；焊 接設(shè)備的就位；沖釘及螺栓連接工具的準(zhǔn)備等。連接板專用吊具見圖 3 3。（3 3）、鋼錨箱廠內(nèi)預(yù)拼裝要解決的問題 廠內(nèi)預(yù)拼裝的主要目的是全面檢查總裝后垂直度、節(jié)段間隙、錯(cuò)邊和累積誤差； 全面檢查錨板中心空間坐標(biāo)和偏斜角度誤差、 索導(dǎo)管中心線位置誤差等與斜

11、拉索 安裝有關(guān)系的偏差； 在總裝后對(duì)不滿足精度要求的誤差應(yīng)進(jìn)行調(diào)整， 直至滿足總 體精度要求。場(chǎng)內(nèi)預(yù)拼裝應(yīng)模擬現(xiàn)場(chǎng)施工工藝， 分塊吊裝， 通過沖釘、 連接件和導(dǎo)向結(jié)構(gòu) 將鋼錨箱在空中連成整體。 每次預(yù)拼裝應(yīng)盡量多拼裝幾個(gè)節(jié)段， 以減小安裝的累 積誤差。廠內(nèi)預(yù)拼裝后要求能夠提供索導(dǎo)管軸線、 錨板中心坐標(biāo)與每節(jié)段鋼錨箱 軸線相對(duì)位置偏差， 以便于鋼錨箱現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)通過鋼錨箱位置偏差來控制索導(dǎo)管 及錨板中心位置偏差。（ 4 4）、防止鋼錨箱吊裝變形的措施由于鋼錨箱分成兩塊，形成了一個(gè)“ U U”型結(jié)構(gòu)，為了防止鋼錨箱倒運(yùn)及6圖 3 3 連接板專用吊具吊裝過程中變形，在開口處設(shè)置臨時(shí)連接構(gòu)件，待鋼錨箱吊

12、裝到位后再拆除。臨時(shí)連接構(gòu)件采用型鋼制作，與側(cè)板之間采用法蘭連接，沿高度方向設(shè)置三層，其 中頂口連接構(gòu)件上設(shè)置吊耳，鋼錨箱吊裝時(shí)使用。臨時(shí)連接構(gòu)件布置見圖4 4。E-E11-r-r圖 4 4 鋼錨箱開口處臨時(shí)連接構(gòu)件（5 5）、鋼錨箱安裝平臺(tái)由于鋼錨箱施工是高空作業(yè)，并且先于塔柱混凝土鋼筋、混凝土施工，鋼錨箱安裝時(shí)爬架系統(tǒng)無法使用，所以必須在鋼錨箱外側(cè)面設(shè)置操作平臺(tái)及其吊耳Ai onBB-BA-A7（位置在每節(jié)鋼錨箱頂口以下 1.2m1.2m 處）。吊耳與鋼錨箱一起加工，同時(shí)防腐涂裝， 鋼錨箱安裝完成后不再拆除。安裝平臺(tái)為整體式結(jié)構(gòu)，吊耳與吊耳采用螺栓連接， 便于拆卸。安裝平臺(tái)同時(shí)兼作焊接平臺(tái)

13、，在平臺(tái)四周圍裹帆布作為防風(fēng)罩。 安裝 操作平臺(tái)見圖5 5。（6 6）、鋼錨箱安裝導(dǎo)向裝置及臨時(shí)固定裝置鋼錨箱安裝在上塔柱混凝土澆筑之前進(jìn)行安裝，并且是高空作業(yè)，安裝、調(diào)整及定位均比較困難，為了保證鋼錨箱能順利初就位，在底節(jié)鋼錨箱上設(shè)置一些導(dǎo)向 裝置。導(dǎo)向裝置利用在鋼錨箱側(cè)壁上焊接的導(dǎo)向塊， 導(dǎo)向塊利用 20mm20mm 厚的鋼板 制作，內(nèi)外均設(shè)置。為了不破壞鋼錨箱的防腐涂層，導(dǎo)向塊安裝的位置在焊縫附 近未防腐涂裝的焊接熱影響區(qū)域內(nèi)，待鋼錨箱焊接完成后割除。具體布置見圖 6 6。圖 5 5 鋼錨箱安裝及焊接平臺(tái)示意圖8圖 6 6 導(dǎo)向裝置定位模板1 :定位模板N2 WA-AN29鋼錨箱底口開坡

14、口之后與下一節(jié)鋼錨箱頂口的接觸寬度只有3mm3mm,又是分塊安裝，然后通過連接板連成整體，所以為了保證已經(jīng)吊裝好的半幅鋼錨箱的安 全穩(wěn)定，在上下鋼錨箱的接觸面的側(cè)板上設(shè)有臨時(shí)定位固定裝置，利用錨箱內(nèi)的定位裝置將其臨時(shí)固定，在鋼錨箱焊接完成后割除。臨時(shí)定位裝置見圖7 7。IE3IE31圖 7 7 臨時(shí)固定裝置（7 7）、鋼錨箱吊裝鋼錨箱吊裝方案，現(xiàn)場(chǎng)采用先分別吊裝主跨和邊跨兩塊鋼錨箱，然后再安 裝連接板形成整體，整體調(diào)整位置達(dá)到要求后再進(jìn)行焊接。a a 吊點(diǎn)設(shè)置根據(jù)武船提供的鋼錨箱重心位置，設(shè)置吊點(diǎn)。每塊鋼錨箱共設(shè)置4 4 個(gè)吊點(diǎn)，其中兩個(gè)在 N2N2 板上，兩個(gè)設(shè)置在“ U U”開口處的頂口防

15、止吊裝變形內(nèi)撐上，見圖 8 8、 吊耳內(nèi)側(cè)加墊橡皮，以防損傷摩擦面。b b、起吊由于鋼錨箱的重心與形心不重合，為了防止鋼錨箱吊裝時(shí)傾斜，在其中兩根 吊索上分別設(shè)置一只 1010 噸的手拉葫蘆，通過調(diào)整手拉葫蘆以便使鋼錨箱垂直 鋼錨N1IE33IN2AA-AN210箱起吊見圖 9 9。圖 9 9 鋼錨箱起吊示意圖c c、 就位鋼錨箱沿導(dǎo)向裝置滑入就位于下層鋼錨箱頂面， 利用臨時(shí)固定裝置上的螺栓 孔，使用沖釘過孔，檢查上下節(jié)段之間樣沖點(diǎn)是否對(duì)齊，同時(shí)通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，檢 查鋼錨箱的軸線、傾斜度、錯(cuò)臺(tái)、頂面高程、水平縫寬等是否符合規(guī)范要求，合 格后擰緊臨時(shí)固定裝置的螺栓。d d、 連接板安裝吊裝連接板之

16、前要求拆除鋼錨箱“ U U”形開口處的內(nèi)撐。連接板吊裝采用圖5 5 所示的專用吊具，為了防止吊裝過程中破壞連接板部位的摩擦面，將連接板從 側(cè)面向鋼錨箱靠攏，在 9 9 個(gè)定位螺栓孔內(nèi)插入螺栓，然后解扣，吊裝下一個(gè)連接 板。下一塊連接板仍然要從側(cè)面向鋼錨箱靠攏， 人工手扶調(diào)整使先穿的螺栓再穿 入該連接板的定位螺栓孔內(nèi)，拆除吊具。由于使用專用吊具吊裝時(shí)連接板與鋼錨 箱之間有 10m10mm m左右的縫隙，所以要將定位孔內(nèi)的螺栓擰緊，使連接板緊貼鋼錨 箱，然后再松開螺栓。由于螺栓孔比螺栓直徑大 2mm2mm 左右，所以定位孔內(nèi)穿入 螺栓后并不一定能夠讓所有的孔都能穿過螺栓。 松開螺栓后，還要利用沖釘

17、將定 位孔內(nèi)的螺栓依次換掉，以便使所有的孔都能穿入螺栓。定位孔的布置見圖101011圖 1010 定位螺栓孔布置圖e e 高強(qiáng)螺栓安裝連接板安裝完成后，安裝高強(qiáng)螺栓，經(jīng)過初擰、終擰后使其達(dá)到規(guī)范規(guī)定的 扭矩值。f f、焊接在鋼錨箱焊縫進(jìn)行焊接之前， 首先要對(duì)焊縫進(jìn)行預(yù)熱， 焊前預(yù)熱按以下規(guī)定 進(jìn)行： 兩節(jié)段對(duì)接焊縫兩側(cè) 8080100mm100mm 區(qū)域內(nèi)按要求進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100100 150150C。(2)(2)經(jīng)焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)確定的預(yù)熱溫度按具體要求進(jìn)行預(yù)熱。擬定的焊接方法：根據(jù)廠內(nèi)焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，工地現(xiàn)場(chǎng)鋼錨箱分節(jié)對(duì)接焊采用CO2CO2 氣體保護(hù)焊施工。為控制焊接變形，采用

18、6 6 名焊工對(duì)稱施焊。焊接順序：預(yù)熱后安排 6 6 名焊工同時(shí)對(duì)稱焊接上下節(jié)段間的對(duì)接焊縫， 按下圖所示進(jìn)行 分段跳焊施工(I - -切表示焊工，1-51-5 表示分段的焊接順序)。N2N2 接頭、N1N1 接頭 采用雙面坡口，雙面焊接。內(nèi)外按同樣的順序進(jìn)行焊接，焊接過程中對(duì)焊縫進(jìn) 行適當(dāng)錘擊，保持層間溫度不小于 100100C，不高于 150150C 采用多層多道焊接。在 焊接時(shí)，協(xié)助安裝單位對(duì)鋼錨箱的軸線進(jìn)行監(jiān)控，必要時(shí)調(diào)整焊接順序。對(duì)沿 橋?qū)挿较虻?N1N1 上下段接面坡口中間留根 3mm3mm 按圖示分段跳焊。焊至板厚 2/32/3 處后反面清根打磨光順。對(duì)清根面進(jìn)行焊接，焊接完成后再焊接沒有焊完的另 一面。五