摘要:簡要介紹南京大勝關橋橋連續鋼桁梁與連續鋼桁拱的岸上預拼裝。
關鍵詞:鋼梁 預拼 運輸 施工
一、工程概況
南京大勝關大橋是京滬高速鐵路的控制性工程,也是滬漢蓉鐵路及南京鐵路樞紐的重要組成部分。主橋全長1615m,孔跨布置2×(84+84) m連續鋼桁梁+(108+192+2×336+192+108) m六跨連續鋼桁拱。北岸鋼梁架設范圍:從0#墩至北拱跨中,全長808m,共65個節間。
南京大勝關橋主桁架采用三片15.0m的等主桁中心距布置,雙線滬漢蓉鐵路、雙線京滬高速鐵路,分別在桁內的上、下游側通行,在兩邊桁的外側,各外挑5.8m的懸臂托架,支撐南京城市輕軌鐵路,橋面總寬41.6m。
二、預拼場布置及設備配置
北岸鋼梁預拼存放場分為后場和現場兩部分,桿件按重量及類型進行分類預拼,即上、下弦桿件在后場預拼,其余桿件(重量在20t以下)在現場預拼,超過60t以及運輸有困難的桿件在制造廠預拼。
鋼梁的預拼件分為八種,采用的運輸方案和預拼地見下表:
[序號\\桿件
類型\\運輸
形式\\預拼
場地\\序號\\桿件類型\\運輸
形式\\預拼
場地\\1\\下弦桿\\水上
運輸\\后場\\6\\橋門架\\\\現場\\2\\上弦桿\\水上運輸\\后場\\7\\輕軌托架、輕軌縱梁、輕軌下平聯\\\\現場\\3\\橋面板\\水上運輸\\船上\\4\\斜桿、豎桿\\\\現場\\5\\上平聯\\\\現場\\8\\中桁吊桿\\\\現場\\]
1.后場預拼場
后場預拼場布置在南京浦口某貨場,通過鐵路線直達江邊碼頭,碼頭距橋位20Km,場地東西向長260m,南北向寬38m,占地面積約9880m2臺座數量可存放20個節間鋼梁桿件。場內設工具房、高栓庫、工具庫、值班房等。場地內設置下弦存放臺座22組(44個),上弦存放臺座21組(42個),一組(2個)上弦翻身臺座組。
碼頭配置80t吊機+5t抓斗吊(板件上岸),一臺牽引車及運輸平車,滿足上下弦桿及拼接板上岸及運輸;預拼場內設置2臺65t龍門吊機,用以吊裝桿件及對其進行預拼。
2.項目部現場預拼場
現場預拼場設置在橋位處北岸生產區,場地長325m,寬57m,占地面積約18525 m2,場地內設置斜桿存放臺座8組(16個),豎桿及吊桿臺座8組(16個),縱梁存放臺座8組(16個),縱梁預并臺座2組(4個),平聯長、短斜桿存梁臺座各8組(16個),橋門架存放臺座10組(20個),橋門架預拼臺座一組(2個),托架及其他小件存放臺座4組(8個)。
預拼場內2臺20t龍門吊機(帶懸臂),以滿足桿件的裝卸及預拼工作。通過20t平板汽車以及起重交通碼頭等進行運輸
三、鋼梁的運輸、存放及管理
鋼梁由從制造廠江西九江發運經水路運至南京。上、下弦桿在起重碼頭卸船,經80t碼頭吊機配合牽引車平車運輸至后場預拼場;其余桿件從現場起重碼頭上岸,經平板汽車運輸至現場預拼場進行預拼。預拼好的桿件再運至碼頭下河水運至架設點。
1.鋼梁的吊裝、運輸
1)為防止發生意外事故導致人身傷亡和機械、鋼梁桿件損壞事件,桿件吊裝前核查桿件重量,確保吊具、卡具、機械有足夠的安全度。
2)分別使用專門設計的卡具、吊具起吊不同類型的桿件;防止鋼絲繩磨損,桿件起吊時桿件接觸的棱角處加墊膠皮或打磨過的角鋼,裝吊時桿件兩端拉纜風繩,防止碰撞。
3)裝吊桿件時保護桿件的噴鋁面不被油污染。
4)鋼梁在運輸過程中根據桿件的類型設置專用支架,確保桿件運輸過程中不產生變形,同時為防止車輛上坡、下坡、轉彎時桿件跌落損壞,鋼梁運輸過程中用千斤繩或倒鏈車固定牢靠。
5)弦桿運輸過程中節點朝上,不得平放。
2.鋼梁桿件的存放
1)鋼梁預拼場地必須平整,道路暢通,確保有良好的排水系統,存梁臺座牢固可靠,防止不均勻下沉導致桿件扭曲和倒塌。
2)桿件按安裝順序排列,分類存放。桿件底部與地面留有不小于20cm的凈空。
3)桿件存放時要特別注意保護噴鋁面,桿件放置于墊木或素枕上,嚴禁施工人員和非施工人員踐踏桿件,堆放時保證平穩牢固可靠。
4)桿件支點應設在自重作用下彎矩最小處;多層堆碼時各層間墊木應在同一垂直線;整體節點只允許單層豎向存放;斜桿疊放不宜超過三層;平聯或橫聯桿件最多不超過五層。
5)存放桿件時,剛度較大的一面應豎立,多層排列時應設置臨時支撐或用普通螺栓緊固,桿件相互間應留有適當空間,以利裝吊作業和查對桿件號。
6)上弦桿翻身過程中應特別注意防止節點板受到損壞。
3.鋼梁管理
1)鋼梁桿件的清點、發放工作設置專人進行管理,桿件進入預拼場后進行逐件清點記賬,及時核對制造廠寄來的桿件發送單,當桿件數量、編號與發送單不符時,及時與廠方聯系核實。
2)對零散小桿件以及抗滑移試驗板等自船上卸下后及時運往預拼場或小件存放庫,以防止丟失。
3)單件重量不大于50kg的零散桿件及時存入小件存放庫,分類堆放整齊并掛牌,登記造冊,建立健全領用制度,對單件重大于50kg的零散桿件應分類堆放整齊,便于使用。
4.桿件進場復檢及缺陷處理
鋼梁進場后,按設計文件及《南京大勝關長江大橋鋼梁制造規則》對出廠提供的技術資料和實物進行檢查核對,對桿件的基本尺寸、偏差、扭曲、焊縫開裂以及由于運輸和裝卸不當造成的損傷、油漆等進行檢查并登記造冊,經監理簽認后,按有關規定處理。
四、鋼梁桿件預拼
1.鋼梁架設順序
北岸鋼梁首架從4號墩向6號墩方向開始架設,6號主墩墩頂4個節間在墩旁托架上架設,其余節間鋼梁均為雙懸臂架設;兩個合攏口分別為北側192m邊跨跨中(第8節間)和336m北主跨中(7號墩北側第13個節間)合攏口,合攏順序是先192m邊跨后336m主跨。邊跨合攏前架梁吊機調轉回4號墩,由4號墩向0號墩方向懸臂架設鋼梁。
2.預拼前要求
按照安裝順序圖進行單元組拼,認真閱讀圖紙和設計變更通知單,清查桿件編號和數量,預拼中注意各桿件(包括節點板、拼接板、填板等)的安裝部位,要對方向對孔眼,以防搞錯;如有漏鉆孔要及時補鉆,并在基本桿件上標出栓釘長度區域線,標線或寫字時不得在高栓墊圈的范圍內進行。
由于本鋼梁結構復雜,桿件及拼接板沒有互換性,預拼前一定要注意分清桿件的方向,確保板件的正確性,以免造成返工。
3.鋼梁桿件預拼
1)弦桿預拼
(1)上、下弦桿拼接縫處拼接板及填板,用兩個高強螺栓帶在有填板側桿件根部,螺栓不應過于擰緊。為保證填板、拼接板的釘孔重合率,可打入兩個沖釘,以便吊裝時整體節點端套插拼裝。
(2)按鋼梁架設順序,4號墩處E0節點與E0E1弦桿組拼成整體,作為架設的第一吊,其余桿件單根架設。
(3)上下弦桿應在預拼場預先安裝好人員在弦桿面上走行的安全設施(腳手架、扁擔梁)及架梁吊機走道,以保證拼裝時操作安全。
2)橋面板的預拼
橋面板除4號墩頂北側一個節間、南側二個節間以及6#墩頂左右各四個節間的橋面板為分塊安裝外,其余節間為整塊(每個節間一塊)安裝。
橋面板橫梁與弦桿連接處的腹板拼接板用兩個高栓帶在橋面板側,現場吊裝時卸除拼接板,待橋面板就位后再安裝拼接板。為減少現場工作量,HR型橋面板的橫梁腹板拼接板所帶位置可內移至不超出橋面板橫梁的外緣,在現場吊裝到位后,再卸除螺栓將拼接板推至理論位置。
橋面板橫梁與弦桿連接處的翼緣拼接板用一個高栓帶在橋面板翼緣上,現場吊裝對位時可將拼接板作適當旋轉以便橋面板對位。
橋面板之間縱向連接的拼接板均帶在已拼裝橋面板的前端。
3)斜桿及豎桿預拼
桿件兩端拼接板及填板用兩個螺栓帶在桿件拼接端頭。對于箱型截面的斜桿,受安裝角度的限制,其與上弦桿連接的拼接板應不超出斜桿的外緣,以便斜桿對位,其余拼接板可帶在理論位置。
4)上平聯預拼
平聯交叉處的上下拼接板均帶在長斜桿上。下拼接板可用4~5個高栓固定,上拼接板用一個高栓帶在長斜桿上,現場拼裝時可作適當旋轉以便短斜桿對位。
短斜桿兩端均沒有拼接板,現場吊裝時可先與焊在弦桿的節點板用上、下各一個高栓連接,再以此為軸將短斜桿另一端旋轉至準確位置。
5)橋門架及橫向聯結系預拼
將雙交叉橋門架(橫向聯結系)按設計圖預拼成為一個整體,作為一吊進行架設。
斜撐交叉連接處螺栓終擰,斜撐與橫撐連接處螺栓終擰。斜撐、橫撐與主桁斜桿或豎桿連接的拼接板各用兩個高栓帶在斜撐、橫撐上。此處斜撐、橫撐可用背帶穿拉桿將兩桿件固定,以防桿件在運輸與吊裝時變形。
斜撐、豎撐與上平聯連接的兩塊拼接板中靠架設方向后端的拼接板上高栓可終擰,前端拼接板用一個高栓(配合鐵絲)帶在豎撐上并作180度旋轉。此面斜撐與豎撐可用槽鋼將三根桿件固定,以防桿件在運輸與吊裝時變形。
6)輕軌托架、縱梁預拼
(1)輕軌托架
托架與主桁節點處拼接板中腹板及翼緣拼接板各用兩個螺栓帶在托架上。縱梁與托架連接的豎向角鋼用螺栓帶在縱梁上。
(2)縱梁
縱梁:縱梁預拼在專門設置的臺座上進行,臺座四角定位支點必須抄平,誤差不大于±1mm,兩片縱梁就位后,先安裝立面聯結系,打定位沖釘后即可上少量高強螺栓,經過調整,兩片縱梁中距(上、下)和對角線尺寸檢查符合要求后(其允許誤差為中心距±1mm,平面對角線偏差不大于±2mm),安裝平聯桿件再上其余高強度螺栓,先用試驗室核定的初擰扭矩電扳全部初擰,然后再用終擰扭矩電扳進行終擰,板縫用塞尺檢查,0.3mm的插片插入深度不得大于20mm,螺栓施擰質量抽檢合格后,方可發往橋上拼裝。縱梁需預拼與托架連接的連接角鋼,角鋼與縱梁腹板連接部位用2個高栓一般擰緊后上橋。
7)中桁吊桿預拼
吊桿端拼接板及填板用兩個大螺栓帶在桿件拼接端頭的根部。
4.預拼檢查要求
1)支承點磨光頂緊范圍內接觸面間隙不大于0.2mm,板縫均用塞尺檢查。
2)拼接板層密貼程度用塞尺檢查,板層間間隙用0.3mm插片插入深度不大于20mm。
3)栓孔重合率應達到工廠試拼質量要求。
4)待安裝的鋼梁桿件和組合單元應用油漆標出質量和重心位置,應在節點板上標出橋上拼裝的螺栓長度、數量、拼裝方向、重量和重心位置,但標示線不得進入摩擦面范圍。
5)螺栓拼裝方向
(1)便于螺栓施擰和檢查。
(2)不影響橋面鋪裝有人行道、避車臺、風水管路等的安裝;
(3)力求全橋螺栓整齊、美觀、一致。
6)桿件組拼單元栓合后,均應經值班技術人員檢查,填寫桿件登記卡,并經質檢人員檢查驗收合格,辦理簽證后才能出場架設。
7)高強螺栓的初擰,終擰值必須按“高強度螺栓施擰細則”辦理,達到初擰的螺栓逐個在螺桿端頭點上白色油漆,達到終擰的螺栓逐個在螺桿端頭點紅油漆,作為區分螺栓施擰的標記。經緊扣扭矩抽檢合格的螺栓再在螺桿端頭標上黃色油漆。
五、桿件發運
1.按照安裝順序圖及架設的要求發運。
2.發運前應核對桿件編號,裝車時認真檢查桿件方向,桿件要墊穩,防止偏載。
3、北岸后場預拼完成的鋼梁上下弦桿件,經專有運輸線及改造起重碼頭下河后,由機駁按照鋼梁架設拼裝順序,水運桿件至4號墩提升站處上橋,或運至待架點由架梁吊機直接起吊安裝。
4.調節手動葫蘆導鏈,使拉纜拉緊即可,無需施加太大拉力。
5.船舶的運輸過程中,應安排人員監控鋼梁桿件及輔助設施的狀態,一旦發現損壞,需立即采取安全補救措施,緊急情況可暫停運輸。