安装大跨度钢桁架拱桥合拢技术控制6课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,二,00,七年四月,无应力安装大跨度钢桁架拱桥合龙精度控制,发表人：吴军国,中铁四局集团,第二工程有限公司常州经理部,QC,小组,一、工程简介,新龙大桥是江苏省常州市京杭运河改线工程上的一座重要,桥梁，该桥单跨过河，主桥采用三跨（,30.7+100+30.7m,）中,承式连续钢桁架拱桥。桥宽,36m,，长,161.4m,，桁宽,25m,，桁梁,节间长度,5m,，节点采用,M24,高强度螺栓栓接，杆件最长,25m,，,最大起重量,17.5,吨；拱肋上下弦均为圆曲线型，矢高,27.5m,，矢,跨比,3.64,，拱顶至中间支座高度为,29.5m,；全桥钢结构重,1930t,，,钢桁架构件采用工厂加工制作，满樘支架法逐段安装，桁梁拱,肋跨中合龙。,新龙大桥钢桁架拱桥全景图,二、小组概况,钢桁架拱桥顺利合龙、整体线型达到设计要求,活动目标,60h,活动时间,3,次,/,月,活动频次,2006.3,2006.11,活动时间,组员,技术员,资料员,中专,29,男,吴红星,组员,助工,施工员,中专,38,男,杨文胜,组员,技术员,技术主管,大专,25,男,杨海丰,组员,高工,安装负责人,大学,58,男,鲍顺义,组员,高工,工程部长,大学,35,男,马彬友,副组长,工程师,项目经理,大专,39,男,吴曙光,组长,工程师,项目总工,大学,27,男,吴军国,小组职务,职称,职务,文化程度,年龄,性别,姓 名,吴军国,组长,2006.3.10,建组时间,7,人,小组成员,人均,48h,TQC,教育,攻关型,类 型,无应力安装大跨度钢桁架拱桥合龙精度控制,课题名称,中铁四局二公司常州经理部,QC,小组,小组名称,主桥桥面系预拱度通过调整钢吊杆实施，桥面竖曲线通过变截面横梁调整，拱肋上、下弦采用不同直径圆曲线形，线型控制难度大。,全桥采用高强度螺栓连接，高栓达,76000,余套，高栓与栓孔仅,-2mm,的间隙，合龙段安装精度要求极高。,桁梁拱桥节点均为空间三维稳定结构，安装节段刚度大，空间约束多，不易进行偏差调整，安装控制较难。,主桥下原为深约,6,米的取土坑，后用灰土填筑满樘支架法施工，回填土及支架沉降量对桥梁线型影响较大。,三、选题理由,四、设定目标,确保钢桁梁拱肋顺利合龙，整体线型达到设计要求。,确保合拢哟,QC,小组经过咨询钢结构安装专业公司、外出观摩钢梁施工,现场、聘请有经验的专家学者举行专题讲座，联合监控单,位进行了理论计算，收集、掌握了部分钢桁架拱桥安装控,制的相关资料。,在充分掌握资料的基础上，结合本工程实际情况，,QC,小组召开了专题会议，会上各小组成员畅所欲言，对,可能影响拱肋合龙、全桥整体线型的原因进行了分析和,讨论，分析出各种影响因素。,五、原因分析,因果分析图,桁,架,拱,肋,不,能,顺,利,合,龙,施工经验少,人,新工人未教育,技术水平低,施工未交底,制作公差大,图纸转化精度低,加工制作,加工设备精度低,杆件变形,运输吊装不规范,焊缝收缩除变,外部环境,温度应力,监控监测,测量精度低,测量仪器精度低,测量方案不合理,施工方法,支承体系沉降量大,支架变形量大,回填土沉降量大,体系转换不合理,安装顺序不合理,杆件变形量大,要因确认表,非要因,现场验证,图纸转化深度、精度关系到杆件加工制作的精度，大型钢结构厂现在多采用,CAD,软件自动转化，提高了设计图纸精度。,图纸转化精度低,4,非要因,调查分析,技术交底不完善，不能较好指导施工，聘请了有经验的技术员进行讲课。,施工未交底,3,非要因,调查分析,对新进场工人进行了专职培训，以老带新，提高了操作技能。,新进场工人未教育,2,非要因,调查分析,大跨度钢桁架拱桥属集团公司首次施工，可借鉴经验少。通过培训、讲课掌握了测量监控方法，选择了有钢桁梁安装经验的单位合作施工。,钢桁梁,施工经验少,1,确认结果,确认方法,确认内容,末端原因,序号,之一,要因,现场监测,由于桁梁安装正值夏季，钢梁上下面温差达,20,，温差对桁梁轴线影响最大达,32mm,，合龙温度的选择至关重要。,温度应力变形,8,非要因,现场监测,拱肋合龙后，桁梁自重仍由支架承重，支架拆除不当将引起杆件内力变化不均匀，从而影响桥梁整体线型效果。,体系转换不合理,9,非要因,现场监测,钢桁梁杆件全部由板材组焊而成，焊缝收缩引起杆件徐变，对桁梁制作公差有一定影响。,焊缝收缩徐变,7,非要因,现场验证,较长钢梁杆件比较柔软，运输不当或吊点不对易造成杆件变形或严重旁弯,运输吊装不规范,6,要因,现场验证,桁梁节点栓孔达,76000,余个、最大重叠层达,5,层，制孔精度要求较高，采用机械下料、组焊、制孔等才能确保桁梁加工精度。,加工设备精度低,5,确认结果,确认方法,确认内容,末端原因,序号,之二,要因,现场监测,主桥位于深达,6,米的取土坑内，基坑回填土沉降量过大将会严重影响桁梁安装线型及增加拱肋合龙难度。,回填土沉降量大,12,非要因,现场监测,桁梁采用满樘膺架承重，拱肋支架高达,32,米，其变形量将严重影响拱肋标高，造成合龙、线型控制困难，支架搭好后进行预压，消除了非弹性变形。,支架变形量大,11,要因,现场验证,桁梁杆件空间稳定，安装后很难进行偏差调整，合理的安装顺序能较好保证高栓未施拧前钢梁处于少应力状态，保证了杆件不变形、旁弯。,安装顺序不合理,10,确认结果,确认方法,确认内容,末端原因,序号,之三,确认结果,确认方法,确认内容,末端原因,序号,非要因,现场验证,钢桁拱桥节点均处于三维空间体系，测量控制较难，测量方案是否合理关系到桁架安装的精度及合龙段的安装。,测量方案不合理,14,非要因,现场验证,由于拱肋合龙段安装精度较高，普通的测量仪器将无法满足合龙精度要求，桁梁线型较难控制。,测量仪器精度低,13,之四,回填土沉降量大,安装顺序不合理,温度应力变形,加工设备精度低,通过,QC,小组活动，组内成员对,14,条末端因素进行,充分分析，一致认为影响钢桁梁拱肋顺利合龙、,线型整体效果的主要原因有以下,4,条,结,论,六、制定对策,06.3.10,06.6.30,吴曙光,杨海丰,杨文胜,提高回填土质量；预,留固结时间；节点设置,向上预抛高量；节点设,置千斤顶；压密注浆。,回填土安装期内沉降量,小于,15mm,制定专项回填土施工方案,回填土沉降量大,4,全过程,吴军国,鲍顺义,杨海丰,召开专家论证会；对,各工况进行防真分析；,分三个阶段逐步调整安装,误差。,安装方案科学合理,制定专项安装方案,安装顺序不合理,3,全过程,吴军国,鲍顺义,杨文胜,监测温度变化对桁梁变,形的影响，为合龙段安装提供参考依据；合龙温度选,择在,212,；合理解除,临时支座约束。,尽可能地减少温度应力对合龙段安装的影响,合龙段安装时的现场温度与加工期平均温度接近,温度应力变形,2,06.3.10,06.5.10,吴曙光,吴军国,杨海丰,杆件下料、组焊、校正、制孔均采用先进的全自动化数控设备，提高加工精度杆件加工完成后进行半跨,80m,预拼装。,确保杆件加工公差符合,铁路钢桥制造规范,相关要求,采用数控钻床提高加工精度,加工设备精度低,1,完成,时间,负责人,措 施,目 标,对策,要因,序号,七、对策实施,实施一,针对加工设备精度低,数控钻床,措施,1,：,选择拥有丰富桁梁加工经验的山海关桥梁厂负责桁梁加工制作，,其先进的等离子切割机、全自动数控钻床等机械设备确保了桁梁杆件,制作公差及栓孔的精度。,精密制孔的预拼节点板,高栓施拧节点板,措施,2,：,每类杆件实行首检制，第一,根加工完成后进行制作公差检查，检,查合格后才批量生产，出厂前进行半,跨,80m,预拼装，检查栓孔重合率及加,工精度，确保工地一次安装合格。,桥面系试拼,中跨,试拼,99%,100%,1,2.0,箱型杆件对角线差,100%,100%,0,+0.3,3.0,主桁中心距,100%,100%,-0.2,+0.3,3.0,对角线,100%,100%,-0.2,+0.2,5,拱度,100%,100%,-0.1,0,2.0,节间长度,100%,100%,-0.1,+0.1,2.0,桁高,96%,70%,2.0,3.0,工型、箱型杆件的弯曲,98%,70%,2.5,3.0,工型、箱型杆件的扭曲,100%,60%,-0.1,+0.3,1.0,L,11m,100%,60%,-0.4,+0.2,0.8,l,11m,两端孔群中心距,100%,60%,-0.2,+0.3,0.8,多组孔群两相邻孔群中心距,99%,80%,-0.1,+0.3,0.4,两相邻孔距,合格率,检查频率,平均实测值,(mm),允许偏差,(mm),项 目,预拼装现场质量检验对比表,实施二,针对温度应力变形,措施,1:,在安装过程中监测温度变化,与桁梁变形量的对应关系，作为桁,梁拱肋合龙段安装误差分析的重要,参考依据。,y=0.01357+0.01474x,温度变化,T,与桁梁伸长量,对应关系图,措施,2:,合龙段安装温度选择在,212,，使安装时杆件,温度应力等效于加工制作时的初始应力，最大限度减,少温度应力对拱肋合龙段安装的影响。,措施,3:,桁梁拱肋合龙后，固结永久支座，解除临时支座,约束，防止产生温度集中应力破坏桁梁杆件线型。,21,措施,1:,根据现场现实情况，拟定多种安装施工方案，,邀请国内知名钢结构专家参与方案论证，确定采用桥,面系支点合龙，拱肋跨中合龙的满樘支架法方案。,实施三,针对安装顺序不合理,满樘,支架法,措施,2:,分别就安装过程、下拱弦、上拱弦合龙等工况进行仿真分析，,加密拼接节点支架，设置分配梁，确保桁梁处于少应力状态，从理,论上保证钢桁梁顺利合龙的可行性及线型的整体效果。,措施,3:,QC,小组经过认真分析，将全桥合龙分解成三个合龙阶段，,工况,为桥面系在支点处合龙，利用活动支座调整基座轴线及标高；,工况,为拱肋下弦在跨中合龙，合龙段安装前精密测量合龙误差，选,择合龙温度，吊入合龙段，利用冲钉分次校正达到拱肋合龙；工况,为拱肋上弦在跨中合龙。三个阶段有效地将合龙段安装误差层层减,少，确保全桥最终顺利合龙。,各工,况合,龙误,差值,对比,实施四,针对回填土沉降量大,措施,1:,制定详细的施工作业指导书，,彻底清除基底淤泥后分层用石灰土回,填，每层压实度,96%,，灰剂量,5%,。,措施,2:,提前完成土坑回填土施工，,沉降稳定后再浇筑顶层砼垫层。,沉,降,观,测,曲,线,沉,降,值,预抛高量设置表,措施,3:,根据理论计算的结果，在设计预拱度的基础上,加设,0.4/1000,线性预抛高量，补偿基础及支架沉降。,措施,4:,QC,小组结合满樘支架法安装方案，在桁梁节点,中心处设置千斤顶，根据安装阶段节点监测变形量调整,桁梁节点标高，使钢桁拱桥预拱度始终符合设计要求。,措施,5:,QC,小组成员在桁梁安装过程中对受力节点支架处,砼垫层钻孔取芯，发现砼垫层脱空，进行压密注浆，保证基,础的稳定。,节,点,调,整,示,意,图,质量,通过近五个月的,QC,攻关，新龙大桥钢桁架拱肋顺利合龙，,合龙段无后钻孔及扩孔，栓孔重合率达,100%,，落架后预,拱度完全满足设计要求，全桥线型达到设计整体效果，,得到业主及设计院等的一致好评。,八、效果确认,不错,不错,钢桁梁安装施工期间，未发生一例机械吊装、,人员伤亡事故，现正在审报集团公司安全,文明标准工地。,于,2006,年,4,月,30,日开始吊装至,2006,年,9,月,10,日全桥支架拆除，,用时,133,天，比计划工期提前,21,天。,安全,工期,很重要,的哟,！,！,缩短,不少,经过,QC,攻关，钢桁拱桥安全顺利,合龙，节约成本约,60,万元。,成本,缩短了,21,天,！,节约了,60,万,！,440,万元,380,万元,预算成本,实际成本,成本,154,天,133,天,工期,计划时间,完工时间,很可观,！,社会效益,通过科技攻关和现场调研，本项目,QC,小组不但在大跨