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【摘 要】论述了大跨度拱形桁架式钢管输水管桥施工部署和吊装步骤,详细介绍了管桥安装施工工艺和DN300下弦管安装、DN1000主管安装、DN100腹杆安装过程,为保证工程质量,提出了相应的质量控制要点。
【关键词】承载能力;指标;吊装;吊点;施工工艺
Structure lifting installation of large-span steel truss arch pipes bridge
Wang Hui-qiang,Jiang Zai-fei,Zhang Rong
(1. Zhejiang Southeast Construction Management Co., Ltd. Huzhou Zhejiang 313000;2. Huzhou Lijia Building decoration engineering Co., Ltd. Huzhou Zhejiang 313000; 3. Zhejiang Dadongwu Construction Group Co., Ltd. Huzhou Zhejiang 313000)
【Abstract】Long-span steel arch truss bridge construction and water pipes to deploy and lifting steps, details of the pipeline bridge under construction techniques and chord installation DN300, DN1000 competent to install, DN100 belly bar installation process, in order to ensure quality, put forward the corresponding quality control points.
【Key words】Carrying capacity; Indicators; Lifting installation; Suspension points; Construction technology
1. 工程概况
湖州市龙溪港管桥工程位于湖州市二环西路龙溪港大桥处(二环西路是104国道,车流多),管桥跨越的河道为长湖申航道(航道内船只流量多、吨位大),属市政一类工程,也是目前江浙地区跨度最大的输水管桥工程。本管桥结构为钢管拱形桁架式结构,主管拱形跨度105米(上弦管),管桥上弦管拱高18米,中间点管底离桥面6.3米,上弦管兼作输水管体;下弦管跨度93米,拱高16米,中间点管底离桥面4.6米。钢管之间采用直接相贯的焊接节点连接,管道两端。
2. 施工部署
受施工场地条件的限制,为保证施工质量以及保证吊装时龙溪港大桥承载能力的要求,管桥吊装分三大部分进行施工,单吊最大重量为7.2吨,属二级吊装作业。
2.1 DN1000主管:DN1000主管采用整体制作、15段运输,7段吊装,其中2段长12米,12段长9米,1段长3.044米。如图1所示:
2.2 DN300下弦管:DN300下弦管采用整体制作、9段运输、其中8段长12米,1段长4.18米。如图2所示:
2.3 DN100腹杆:DN100腹杆在下弦钢管全部安装完成后,每安装一段DN1000主管,即安装相应的腹杆。
图1图2
借用靠近管桥侧的左右两桥的各2个机动车道,经交通管理部门批准,将对这4个车道按照交通部门的封道要求进行封道,并设置警示标志。以便吊装机具、设备等的施工作业。对河道下侧,采用悬挂安全防护网的做法,防止杂物掉入河中,以免伤了过往船只和人员。
3. 吊装步骤
管道按要求加工完成后,为了整座管桥的美观和质量,在施工单位的拼装场地上进行预拼装。拼装时按图纸中的各项尺寸进行放样,布管,调整好每根管道的长度、角度、弧度及安装点位置。将整座管桥的材料化为一个一个的配件,每个配件按顺序统一编号、堆放。
管桥分段、分层进行吊装,先吊装DN300的下弦钢管,下弦钢管全部接通后,再继续吊装DN1000输水钢管和DN100腹杆。
管桥安装施工工艺:
材料运输进场DN300下弦管安装DN1000主管安装DN100腹杆安装排气阀安装油漆防腐拆除贝雷架、清场
3.1 材料运输进场。
将厂里预制好的管桥钢管配件用20吨汽车运到工地现场,用一辆25吨汽吊下至指定堆放地点,按各类编号分别堆放。
3.2 DN300下弦管安装。
DN300下弦管安装见图3:
DN300管我们的预制长度为12米一套,DN300下弦管这次安装共分7段。6段为12米一套的标准段,1段为4.08米的中间合拢段。安装顺序为:(1)北侧(第一段第二段第三段)
(2)南侧(第六段第五段第四段)
(3)中间合拢段(第七段)
3.2.1 北侧第一段安装(重3.7吨):
北侧第一段安装时先对已安装部分的DN300下弦管管段进行复核,再安装第一段DN300下弦管,安装时用1台25吨汽吊进行起吊就位,因DN300下弦管采用人工单面焊焊接,需用1台25吨汽吊吊着特制的挂篮,安装班组人员在特制的挂篮中进行对口拼接,地面测量员检测管段的轴线和标高,待轴线和标高都符合要求,以及管段之间的拼缝也符合要求后,检查管道的对口、错口是否符合要求。如对口有毛刺、钝边、要修口等缺陷的,用炭刨机进行清根,不得在对口间隙夹焊绑条或用加热法缩小间隙施焊。对口时应使内壁齐平,错口的允许偏差应为2mm,钢管对口检查合格后,方可进行定位焊,定位焊应对称进行,定位焊完成后,再继续复核该管段的轴线和标高,直至无误后,方可全方位焊接固定。吊车也不能移开,进行全方位焊接后,而且每条焊缝至少施焊3遍。对
焊缝进行观察验收后,即用2个10吨手拉葫芦固定在用贝雷架上后,才能移开吊车。
3.2.2 北侧第二段、第三段安装(重3.7吨):安装同第一段的安装方法进行。
3.3 南侧第六段、第五段、第四段的安装同上述步骤进行吊装施工。
3.4 中间合拢段(重1.3吨):中间合拢段理论计算长度为4.18米,实际我们制作的为4.5米,安装时精确测量南侧和北侧之间的距离和标高、轴线等,量出实际的安装长度与角度,再进行切割下料。其他安装方法和质量控制标准同上。
3.5 DN1000主管安装。
DN1000主管安装见图4:
DN1000主管我们的吊装长度分别为18米长4段、9米长2段、3.5米长1段。安装顺序为:
(1)北侧:第一段(2节9米)第二段(2节9米)第三段(1节9米)
(2)南侧:第六段(2节9米)第五段(2节9米)第四段(1节9米)
(3)中间合拢段:第七段(1节3.044米)。
3.5.1 北侧第一段安装(重7.2吨):
北侧第一段即“图一”制作图中的第3节和第4节拼接成长18米的1段。
拼接时先将二段管道水平的放在枕木上,使两节管道的拱高为468mm,内侧长为17820mm,外侧长为18030mm。采用人工双面焊焊接,检查两节管道的对口、错口是否符合要求。如对口有毛刺、钝边、要修口等缺陷的,用炭刨机进行清根,不得在对口间隙夹焊绑条或用加热法缩小间隙施焊。对口时应使内壁齐平,错口的允许偏差应为2mm,钢管对口检查合格后,方可进行定位焊,定位焊应对称进行,定位焊完成后,再继续复核该管段的水平和拱高(弧度),直至无误后,方可全方位焊接固定,而且每条焊缝内外至少施焊3遍。
吊装:北侧第一段吊装,先对已安装部分的DN1000主管管段进行复核,再安装第一段DN1000主管,安装时用1台25吨汽吊进行起吊就位。
图3 DN300下弦管吊装平面示意图
图4 DN1000主管吊装平面示意图
因DN1000主管采用人工双面焊焊接,外侧焊缝需用1台25吨汽吊吊着特制的挂篮,安装班组人员在特制的挂篮中进行对口拼接,地面测量员检测管段的轴线和标高,待轴线和标高都符合要求,以及管段之间的拼缝也符合要求后,检查管道的对口、错口是否符合要求。如对口有毛刺、钝边、要修口等缺陷的,用炭刨机进行清根,不得在对口间隙夹焊绑条或用加热法缩小间隙施焊。对口时应使内壁齐平,错口的允许偏差应为2mm,钢管对口检查合格后,方可进行定位焊,定位焊应对称进行,定位焊完成后,再继续复核该管段的轴线和标高,直至无误后,方可全方位焊接固定。内侧焊缝做法:焊工用安全带系在身上,再绑上绳子,从管口爬到焊缝处进行施焊。施焊时在地面的一端用鼓风机送风,保证管道内空气的流通,内外焊缝未焊完之前,吊车也不能移开,进行全方位焊接后,而且每条焊缝至少施焊3遍。对焊缝进行观察验收后,即用1个10吨手拉葫芦固定在用贝雷架上后,才能移开吊车。
3.5.2 北侧第二段(重7.2吨)为18米长的一段,安装同第一段的安装方法进行,最后用1个弧形管托支承在贝雷架上。
3.5.3 北侧第三段(重3.6吨)为9米长的一个单节,安装同第一段的安装方法进行,用一个弧形管托支承在贝雷架上。
(1)南侧第一段、第二段、第三段的安装同北侧安装步骤进行吊装施工。
(2)中间合拢段:(重1.8吨):中间合拢段理论计算长度为4.08米,实际我们制作的为4.5米,安装时精确测量南侧和北侧之间的距离和标高、轴线等,量出实际的安装长度与角度,再进行切割下料。中间合拢段安装内焊缝做法:在第三段处开一个直径为500mm的圆形孔,便于施工作业人员在管道施焊的方便和安全,施焊时在地面的一侧用鼓风机送风,保证管道内空气的流通,圆形孔待内焊缝焊完之后,用单面焊封孔。其他安装方法和质量控制标准同上。
(3)DN100腹杆安装。
在DN300下弦钢管和DN1000主管安装完成后,按照图纸的尺寸安装DN100腹杆,安装前先按图纸尺寸及位置在DN300下弦钢管和DN1000主管上画出DN100腹杆连接点的位置。
(4)排气阀安装。
在管桥的中间设有1只DN150的排气阀,按照图纸及规范的要求安装。
(5)油漆、防腐。
管道在加工完成后,按照设计及规范要求检验合格后进行。在涂料的涂装过程中一定要掌握正确的施工方法,严格按照相关规定施工。
(6)临时支架的拆除。
在整座管桥的管道及配件安装完成后,并以做好防腐工作,临时支架就可以拆除,拆除时应先将葫芦对称均匀的卸除,每个配件用25吨汽吊拆除。
4. 对原材料的质量控制要点
4.1 管节的原材料、规格、压力等级、加工质量应符合设计规定。不合格的坚决清退出场。管节焊接采用的焊条必须符合设计规定的焊条,焊条质量必须符合国家现行的质量标准规定。对管节防腐处理的涂料不得掺加添加剂,涂料的质量必须符合国家现行的质量标准规定。
4.2 管节焊接前应先修口、清根、管端端面的坡口角度等应符合要求。
4.3 对口时应使内壁齐平、当采用长300mm的直尺在接口内壁周围顺序贴靠,错口的允许偏差应为0.2倍壁厚,而且不得大于2mm。对口时纵、环向焊缝的位置应符合下列规定:
(1)纵向焊缝应放在管道中心垂线上半圆的45度左右处。
(2)纵向焊缝应错开,错开的间距不得小于300mm。
(3)环向焊缝距支架净距不应小于100mm。
(4)直管段两相邻环向焊缝间距不应小于100mm。
(5)管道任何位置不得有十字形焊缝。
4.4 钢管对口检查合格后,方可进行定位焊,定位焊时,应符合下列规定:
(1)定位焊接口焊条应采用与接口焊接相同的焊条。
(2)定位焊时、应对称施焊,其厚度应与第一层焊接厚度一致。
4.5 管道对接时,环向焊缝的检验及质量应符合下列规定。
(1)检查前应先清除焊缝的渣皮、飞溅物。
(2)应在水压试验前进行外观检查。
5. 结束语龙溪港管桥结构吊装工程经过精心的准备与科学合理的方案设计与施工,工程得以顺利完成。验收时经各方复核检测,各项指标均在设计及质量验收规范的允许范围内。
参考文献
[1] 建筑钢结构焊接技术规程《JGJ81-2002》。
[2] 交通部部标《公路双曲拱桥设计施工技术规范》。
[3] 人民交通出版社《公路双曲拱桥无支架施工》。
[4] 中国建筑工业出版社《建筑施工手册》第四版。
[文章编号]1006-7619(2010)06-12-536
【关键词】承载能力;指标;吊装;吊点;施工工艺
Structure lifting installation of large-span steel truss arch pipes bridge
Wang Hui-qiang,Jiang Zai-fei,Zhang Rong
(1. Zhejiang Southeast Construction Management Co., Ltd. Huzhou Zhejiang 313000;2. Huzhou Lijia Building decoration engineering Co., Ltd. Huzhou Zhejiang 313000; 3. Zhejiang Dadongwu Construction Group Co., Ltd. Huzhou Zhejiang 313000)
【Abstract】Long-span steel arch truss bridge construction and water pipes to deploy and lifting steps, details of the pipeline bridge under construction techniques and chord installation DN300, DN1000 competent to install, DN100 belly bar installation process, in order to ensure quality, put forward the corresponding quality control points.
【Key words】Carrying capacity; Indicators; Lifting installation; Suspension points; Construction technology
1. 工程概况
湖州市龙溪港管桥工程位于湖州市二环西路龙溪港大桥处(二环西路是104国道,车流多),管桥跨越的河道为长湖申航道(航道内船只流量多、吨位大),属市政一类工程,也是目前江浙地区跨度最大的输水管桥工程。本管桥结构为钢管拱形桁架式结构,主管拱形跨度105米(上弦管),管桥上弦管拱高18米,中间点管底离桥面6.3米,上弦管兼作输水管体;下弦管跨度93米,拱高16米,中间点管底离桥面4.6米。钢管之间采用直接相贯的焊接节点连接,管道两端。
2. 施工部署
受施工场地条件的限制,为保证施工质量以及保证吊装时龙溪港大桥承载能力的要求,管桥吊装分三大部分进行施工,单吊最大重量为7.2吨,属二级吊装作业。
2.1 DN1000主管:DN1000主管采用整体制作、15段运输,7段吊装,其中2段长12米,12段长9米,1段长3.044米。如图1所示:
2.2 DN300下弦管:DN300下弦管采用整体制作、9段运输、其中8段长12米,1段长4.18米。如图2所示:
2.3 DN100腹杆:DN100腹杆在下弦钢管全部安装完成后,每安装一段DN1000主管,即安装相应的腹杆。
图1图2
借用靠近管桥侧的左右两桥的各2个机动车道,经交通管理部门批准,将对这4个车道按照交通部门的封道要求进行封道,并设置警示标志。以便吊装机具、设备等的施工作业。对河道下侧,采用悬挂安全防护网的做法,防止杂物掉入河中,以免伤了过往船只和人员。
3. 吊装步骤
管道按要求加工完成后,为了整座管桥的美观和质量,在施工单位的拼装场地上进行预拼装。拼装时按图纸中的各项尺寸进行放样,布管,调整好每根管道的长度、角度、弧度及安装点位置。将整座管桥的材料化为一个一个的配件,每个配件按顺序统一编号、堆放。
管桥分段、分层进行吊装,先吊装DN300的下弦钢管,下弦钢管全部接通后,再继续吊装DN1000输水钢管和DN100腹杆。
管桥安装施工工艺:
材料运输进场DN300下弦管安装DN1000主管安装DN100腹杆安装排气阀安装油漆防腐拆除贝雷架、清场
3.1 材料运输进场。
将厂里预制好的管桥钢管配件用20吨汽车运到工地现场,用一辆25吨汽吊下至指定堆放地点,按各类编号分别堆放。
3.2 DN300下弦管安装。
DN300下弦管安装见图3:
DN300管我们的预制长度为12米一套,DN300下弦管这次安装共分7段。6段为12米一套的标准段,1段为4.08米的中间合拢段。安装顺序为:(1)北侧(第一段第二段第三段)
(2)南侧(第六段第五段第四段)
(3)中间合拢段(第七段)
3.2.1 北侧第一段安装(重3.7吨):
北侧第一段安装时先对已安装部分的DN300下弦管管段进行复核,再安装第一段DN300下弦管,安装时用1台25吨汽吊进行起吊就位,因DN300下弦管采用人工单面焊焊接,需用1台25吨汽吊吊着特制的挂篮,安装班组人员在特制的挂篮中进行对口拼接,地面测量员检测管段的轴线和标高,待轴线和标高都符合要求,以及管段之间的拼缝也符合要求后,检查管道的对口、错口是否符合要求。如对口有毛刺、钝边、要修口等缺陷的,用炭刨机进行清根,不得在对口间隙夹焊绑条或用加热法缩小间隙施焊。对口时应使内壁齐平,错口的允许偏差应为2mm,钢管对口检查合格后,方可进行定位焊,定位焊应对称进行,定位焊完成后,再继续复核该管段的轴线和标高,直至无误后,方可全方位焊接固定。吊车也不能移开,进行全方位焊接后,而且每条焊缝至少施焊3遍。对
焊缝进行观察验收后,即用2个10吨手拉葫芦固定在用贝雷架上后,才能移开吊车。
3.2.2 北侧第二段、第三段安装(重3.7吨):安装同第一段的安装方法进行。
3.3 南侧第六段、第五段、第四段的安装同上述步骤进行吊装施工。
3.4 中间合拢段(重1.3吨):中间合拢段理论计算长度为4.18米,实际我们制作的为4.5米,安装时精确测量南侧和北侧之间的距离和标高、轴线等,量出实际的安装长度与角度,再进行切割下料。其他安装方法和质量控制标准同上。
3.5 DN1000主管安装。
DN1000主管安装见图4:
DN1000主管我们的吊装长度分别为18米长4段、9米长2段、3.5米长1段。安装顺序为:
(1)北侧:第一段(2节9米)第二段(2节9米)第三段(1节9米)
(2)南侧:第六段(2节9米)第五段(2节9米)第四段(1节9米)
(3)中间合拢段:第七段(1节3.044米)。
3.5.1 北侧第一段安装(重7.2吨):
北侧第一段即“图一”制作图中的第3节和第4节拼接成长18米的1段。
拼接时先将二段管道水平的放在枕木上,使两节管道的拱高为468mm,内侧长为17820mm,外侧长为18030mm。采用人工双面焊焊接,检查两节管道的对口、错口是否符合要求。如对口有毛刺、钝边、要修口等缺陷的,用炭刨机进行清根,不得在对口间隙夹焊绑条或用加热法缩小间隙施焊。对口时应使内壁齐平,错口的允许偏差应为2mm,钢管对口检查合格后,方可进行定位焊,定位焊应对称进行,定位焊完成后,再继续复核该管段的水平和拱高(弧度),直至无误后,方可全方位焊接固定,而且每条焊缝内外至少施焊3遍。
吊装:北侧第一段吊装,先对已安装部分的DN1000主管管段进行复核,再安装第一段DN1000主管,安装时用1台25吨汽吊进行起吊就位。
图3 DN300下弦管吊装平面示意图
图4 DN1000主管吊装平面示意图
因DN1000主管采用人工双面焊焊接,外侧焊缝需用1台25吨汽吊吊着特制的挂篮,安装班组人员在特制的挂篮中进行对口拼接,地面测量员检测管段的轴线和标高,待轴线和标高都符合要求,以及管段之间的拼缝也符合要求后,检查管道的对口、错口是否符合要求。如对口有毛刺、钝边、要修口等缺陷的,用炭刨机进行清根,不得在对口间隙夹焊绑条或用加热法缩小间隙施焊。对口时应使内壁齐平,错口的允许偏差应为2mm,钢管对口检查合格后,方可进行定位焊,定位焊应对称进行,定位焊完成后,再继续复核该管段的轴线和标高,直至无误后,方可全方位焊接固定。内侧焊缝做法:焊工用安全带系在身上,再绑上绳子,从管口爬到焊缝处进行施焊。施焊时在地面的一端用鼓风机送风,保证管道内空气的流通,内外焊缝未焊完之前,吊车也不能移开,进行全方位焊接后,而且每条焊缝至少施焊3遍。对焊缝进行观察验收后,即用1个10吨手拉葫芦固定在用贝雷架上后,才能移开吊车。
3.5.2 北侧第二段(重7.2吨)为18米长的一段,安装同第一段的安装方法进行,最后用1个弧形管托支承在贝雷架上。
3.5.3 北侧第三段(重3.6吨)为9米长的一个单节,安装同第一段的安装方法进行,用一个弧形管托支承在贝雷架上。
(1)南侧第一段、第二段、第三段的安装同北侧安装步骤进行吊装施工。
(2)中间合拢段:(重1.8吨):中间合拢段理论计算长度为4.08米,实际我们制作的为4.5米,安装时精确测量南侧和北侧之间的距离和标高、轴线等,量出实际的安装长度与角度,再进行切割下料。中间合拢段安装内焊缝做法:在第三段处开一个直径为500mm的圆形孔,便于施工作业人员在管道施焊的方便和安全,施焊时在地面的一侧用鼓风机送风,保证管道内空气的流通,圆形孔待内焊缝焊完之后,用单面焊封孔。其他安装方法和质量控制标准同上。
(3)DN100腹杆安装。
在DN300下弦钢管和DN1000主管安装完成后,按照图纸的尺寸安装DN100腹杆,安装前先按图纸尺寸及位置在DN300下弦钢管和DN1000主管上画出DN100腹杆连接点的位置。
(4)排气阀安装。
在管桥的中间设有1只DN150的排气阀,按照图纸及规范的要求安装。
(5)油漆、防腐。
管道在加工完成后,按照设计及规范要求检验合格后进行。在涂料的涂装过程中一定要掌握正确的施工方法,严格按照相关规定施工。
(6)临时支架的拆除。
在整座管桥的管道及配件安装完成后,并以做好防腐工作,临时支架就可以拆除,拆除时应先将葫芦对称均匀的卸除,每个配件用25吨汽吊拆除。
4. 对原材料的质量控制要点
4.1 管节的原材料、规格、压力等级、加工质量应符合设计规定。不合格的坚决清退出场。管节焊接采用的焊条必须符合设计规定的焊条,焊条质量必须符合国家现行的质量标准规定。对管节防腐处理的涂料不得掺加添加剂,涂料的质量必须符合国家现行的质量标准规定。
4.2 管节焊接前应先修口、清根、管端端面的坡口角度等应符合要求。
4.3 对口时应使内壁齐平、当采用长300mm的直尺在接口内壁周围顺序贴靠,错口的允许偏差应为0.2倍壁厚,而且不得大于2mm。对口时纵、环向焊缝的位置应符合下列规定:
(1)纵向焊缝应放在管道中心垂线上半圆的45度左右处。
(2)纵向焊缝应错开,错开的间距不得小于300mm。
(3)环向焊缝距支架净距不应小于100mm。
(4)直管段两相邻环向焊缝间距不应小于100mm。
(5)管道任何位置不得有十字形焊缝。
4.4 钢管对口检查合格后,方可进行定位焊,定位焊时,应符合下列规定:
(1)定位焊接口焊条应采用与接口焊接相同的焊条。
(2)定位焊时、应对称施焊,其厚度应与第一层焊接厚度一致。
4.5 管道对接时,环向焊缝的检验及质量应符合下列规定。
(1)检查前应先清除焊缝的渣皮、飞溅物。
(2)应在水压试验前进行外观检查。
5. 结束语龙溪港管桥结构吊装工程经过精心的准备与科学合理的方案设计与施工,工程得以顺利完成。验收时经各方复核检测,各项指标均在设计及质量验收规范的允许范围内。
参考文献
[1] 建筑钢结构焊接技术规程《JGJ81-2002》。
[2] 交通部部标《公路双曲拱桥设计施工技术规范》。
[3] 人民交通出版社《公路双曲拱桥无支架施工》。
[4] 中国建筑工业出版社《建筑施工手册》第四版。
[文章编号]1006-7619(2010)06-12-536