官厅水库特大桥钢梁架设专项施工方案

官厅水库特大桥钢梁架设专项施工方案

彭元山

京张城际铁路有限公司北京300402

摘要：介绍官厅水库特大桥钢梁架设专项施工方案，通过制订保证工序质量、工期、安全、文明生产、环境保护等措施来指导现场施工。根据官厅水库特大桥单位工程施工组织安排，编制科学的、合理的、周密的施工方案，合理安排官厅水库特大桥钢梁施工进度，搞好工序衔接，实施进度监控，确保实现工期目标，满足业主要求。

关键词：桥梁；施工；方案

Abstract：Introducetheguantingwaterspecialconstructionplan，Kurtbridgegirdererectionbyformulatingqualityprocess，timelimit，safetyandcivilizedproduction，environmentalprotectionandothermeasurestoguidefieldconstruction.AccordingtotheguantingwaterKurtbridgeengineeringconstructionorganizationarrangement，theformulationofscientific，reasonableandcarefulconstructionplan，reasonablearrangementoftheguantingwaterKurtbridgegirderconstructionprogress，cohesion，improveprocessimplementationprogressmonitoring，toensuretheconstructionperiodgoal，satisfiestherequirementoftheowner.

Keywords：Bridge、Construction、ConstructionScheme

0引言

随着我国高速铁路的快速发展，道路桥梁网络不断延伸扩张，人们对其施工建设质量的要求也越来越高[1-3]。然而，受水文、地质情况复杂问题的影响，使得工程建设施工项目安全性、耐久性保障具有一定难度[4][5]。针对这一问题，相关建设人员应在明确道路桥梁施工质量管理目标的前提下，找出加强路桥工程项目施工质量的管理策略[7]。合理的施工方案可以在确保施工质量的基础上缩短施工周期、提高施工效率、降低施工成本。因此，上跨高速铁路桥梁的施工方案及安全措施尤为重要[8]。

1工程概况

1.1设计概况

官厅水库特大桥位于张家口市怀来县内。其主桥8-110m简支拱型钢桁梁。钢梁计算跨度108m，梁长109.7m，采用上弦变高度桁式，近似拱形。主桁支点桁高11.0m，跨中桁高19.0m，桁宽13.8m，节间长10.8m。桥面系采用正交异性钢桥面板，钢桥面板上挡砟墙内侧铺设20cm厚混凝土道砟槽板。桥梁设计为双线，桥梁平面位于直线上，纵断位于2.0‰的上坡段和-2.0‰的下坡段，竖曲线半径25000m。主桥桥式布置如图1.1-1钢梁主桥布置图，钢桁梁横断面布置如图1.1-2钢梁横断面布置图所示。

图1.1-1钢梁主桥布置图

图1.1-2钢梁横断面布置图

1.2自然特征

张家口地区则属于寒温带半干旱性气候区，冬季受强大的蒙古高气压控制，漫长寒冷干燥，夏季多雷雨，春秋多风沙。桥址区跨官厅水库，地表水和地下水发育。地表水主要为官厅水库内蓄水，水量较大；地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水。水面宽约800m，深8～10.0m。地下水为第四系孔隙潜水，主要赋存于砂卵石层内，具有承压性，水量丰富，主要受大气降水及地表水的渗入补给，地下水埋深0.5～9.0m。

根据地质勘探结果，桥位处水、土对混凝土结构具有微腐蚀性。地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。陆地主要以软塑状粉质黏土、粉砂、细砂、黏土等土层交互分布为主。水库底地质情况主要为淤泥层、粉土和砾砂层，其中，淤泥层厚约2～8m。

2施工方案

通过对上述设计概括及自然条件等各种影响施工安全因素的分析和研究，结合施工现场的实际情况，将整个工程分为四阶段施工。

2.1钢梁制造运输

钢梁选择在山海关桥梁厂进行加工制造，钢梁制造过程中各零部件加工、制孔、杆件组装、栓接、焊接、焊缝磨修和检验、试装、成品验收、工地安装等均应满足铁路钢桥制造规范要求。

焊接材料性能应与基材相匹配，选用的焊接材料、焊接工艺均应根据设计要求通过焊接工艺评定确定。整体节点焊接接头（包括焊缝金属和热影响区）冲击韧性不得低于铁路桥梁钢结构计规范相关规定。

所有的焊接工艺的制定均要尽可能地减少变形及残余应力，如各部件施焊先后顺序的安排，各板件对接缝的错开等。工厂制造时需考虑部件由于焊接收缩引起的变形，板材切割时应留余量。

钢梁通过京藏高速公路在东花园高速路口下，经省道到达施工现场。钢构件在运输过程中应注意对钢结构表面、高强度螺栓的摩擦面及圆柱头栓钉进行保护。

2.2场地布置

钢梁施工场地分为钢梁存放及加工场地及钢梁拼装场地两部分。钢梁存放场地长287.5m，宽24m，场内设置钢梁杆件存放区与预拼区、桥面板加工区、桥面板成品存放区，杆件存放区包括上弦杆件散件区，下弦杆件散件区，腹杆件散件区，其他杆件散件区，螺栓库，工具库，扳手、螺栓实验室，办公室，油漆库等设置在存放场地外侧。其拼装场地全部位于陆地，场地开阔，拼装场地布置在236#墩~246#墩之间，占地13.6亩。

2.3钢梁拼装施工

对场地内的钢梁进行拼装施工，主要由以下三个步骤组成：

（1）钢梁拼装

拼装前，对场地内的钢梁进行验收，看是否满足施工要求，在拼装部位有毛刺、焊接飞溅的钢桁梁杆件应予以铲除。杆件在运输作业造成局部变形，不影响杆件质量的，可用锤击或千斤顶稍作调整，锤击时应垫衬板，不得直接击打钢板，但矫正作业须经监理批准，并作好记录。整体节点弦杆宜采用热矫。缺损严重的，不能采取工地矫正措施的应返厂处理。

钢梁部件表面应采用喷丸或抛丸的方法进行除锈，且必须将表面油污、氧化皮和铁锈以及其它杂物清除干净，涂装前钢表面粗糙度应满足铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件的要求。本工程钢桁梁杆件栓接采用的摩擦型高强度大六角头螺栓连接副，规格有M24、M30两类，力学性能为10.9s。高强螺栓连接是本工程的主要控制工程之一，其施工质量直接影响着整个结构的安全，其质量要进行严格控制。构件拼装前必须进行高强螺栓摩擦面抗滑移系数试验，抗滑移系数试件相关要求按铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定严格执行。栓接点螺栓、螺栓头处涂装特制环氧富锌防锈底漆，涂装前螺栓应除油，螺母和垫片应水洗清除皂化膜。

（2）钢梁涂装

钢梁拼装完成后应对钢梁进行涂装。本工程钢结构涂装分厂内、桥址岸边拼装厂和桥上三部分。厂内施工部分包括下弦杆、上弦杆、腹杆、联结系（含上平联、端桥门、中间横联）外露表面及非封闭箱型杆件内表面涂装至第一道面漆，板单元、横梁和纵梁外露面涂装至中间漆，两侧挡砟墙及道砟槽板范围内钢桥面板顶面涂装至底漆，高强螺栓连接摩擦面涂装；桥址岸边拼装厂涂装施工主要包括板单元、横梁和纵梁外露面涂装至第一道面漆，两侧挡砟墙及道砟槽板范围内钢桥面板顶面涂装完毕，1孔简支拱型钢桁梁在岸边托架上拼装完成后，摩擦面、焊缝、磕损的补涂和最后一道面漆的涂装；桥上涂装施工主要为全桥架设完成后摩擦面、焊缝、外表面磕损补涂。

涂装前钢表面粗糙度应满足铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件的要求。涂装施工工艺应严格按照规定执行，且钢梁涂装体系应符合设计文件和铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件的规定。

（3）钢梁拖拉

钢梁拼装、涂装完成后对其进行拖拉。在拖拉过程中，需要进行连续拖拉流程的控制模式，所以采用一套独立的控制系统进行操作。在拖拉过程中，共配置4台液压泵站，8台连续液压油缸，每台油缸配置2个行程传感器，为了达到控制效果，采用1台大触摸屏控制柜。大触摸屏控制柜中的同步连续拖拉程序，可控制16台液压泵站，16台连续液压油缸，同时具备连续和间歇拖拉两种模式，满足此次拖拉工程的施工要求。

2.4钢梁落梁及支座安装

钢梁落梁高度介于1256～2095mm。钢梁顶推前，将正式支座设置于支座垫石上，钢梁顶推到位后，竖向千斤顶起顶，拆除滑道梁，正式支座横移至设计位置。钢梁下落时，在正式支座上设置标准钢垫块，两侧设置竖向千斤顶及标准垫块，简支钢桁梁每次起顶，抽除一层150mm标准钢垫块，钢梁两端交替下落，两侧下落过程中相对高差为75mm。

为方便支座调高及更换，安装前应采取在下支座板底面加油漆涂层等可靠措施，以利于支座与混凝土脱离。支座调高时应在上支座板顶增加钢板的方式调高。更换螺栓时，须采用与原支座螺栓相同材质和规格的螺栓。

支座钢件外露表面（不锈钢滑动面除外）须进行表面防腐蚀处理。螺栓、套筒、锚栓均采用多元合金共渗+钝化的防腐处理。在套筒位置安装螺栓时，需在螺栓孔涂抹黄油，保证能填满螺栓与螺栓孔间的孔隙。套筒与螺栓、锚栓间螺纹配合公差等级为6H/6g，螺纹公差符合GB/T197相关要求。螺栓安装后对清洁表面污垢，外露面采用与钢梁主体相同的涂装体系进行涂装，防腐涂装应满足规定的要求。

3施工过程中的保护措施

3.1质量保护措施

按照本工程项目的施工特点，将对各个环节进行严格控制，确保钢梁架设顺利到位。

3.1.1在施工管理方面的质量控制

通过加强质量宣传教育，提高全员质量意识；制定创优计划，健全机构，完善保证体系，加强组织领导；施工过程中做好技术质量交底，严格质量审核制度；严格规章制度，狠抓目标落实；强化标准化作业严格控制好起顶设备的安装和调试，严格执行起顶设备的日常维修保养制度；预防为主，开展质量竞赛活动，找出差距，提高质量等。

3.1.2在资源方面的质量保证措施

有计划组织施工，根据钢梁架设施工进度计划有效组织人、机、物资的分批进场。确保设备能力，加强设备管理，保证设备的配套、使用，合理调度和良好的性能状态，为达到质量目标起到重要基础保证作用。提高人员素质，有计划培训参与施工的进场人员，实行持证上岗。

3.1.3在施工作业方面的质量保证措施

在施工过程中，必须经常检查起顶设备的使用状况，确保设备正常有效使用。桥梁顶升过程中，必须实时对钢梁整体状态进行控制。在确保结构安全或经处理达到安全标准后方可进行继续施工。

3.2安全保证措施

针对本项目钢梁架设施工的特点，对所有从事管理和生产的人员进行全面的安全教育，重点对专（兼）职安全员、施工队长、班组长、从事特种作业的装吊工、起重工、电工、设备操作工、设备维修工、以及新工人上岗、工人变岗等进行安全培训教育。对从事施工管理和生产的人员，未经安全教育并考试合格的不准上岗；新工人未进行三级教育并考试合格的不准上岗；变换工种或采用新技术、新工艺、新设备、新材料没有进行培训不准上岗。对已取得上岗证的特种作业人员，要进行登记存档，对上岗证要按期复审，并设专人管理。

实行逐级安全技术交底制，由项目部组织有关人员对钢梁架设施工进行书面详细安全技术交底，凡参加安全技术交底的人员要履行签字手续，并保存资料。项目部专职安全员要对安全技术措施的执行情况进行监督检查，并作好记录。

3.3环保、水保措施

坚持“少破坏、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防治”原则，使环境保护监控项目与监控结果达到设计文件及有关规定，做到环保设施与工程建设“三同时”。

（1）加强环保、水保工作宣传，提高环保意识。现场存放油料的地面进行防渗处理，如采用防渗混凝土地面、铺防油毡等措施。在使用过程中，采取防止油料跑、冒、滴、漏的措施，防止土壤受到污染。对施工现场100人以上的临时食堂，污水排放设置有效的隔油池，定期清理，防止污染。工地临时厕所的化粪池采取防渗措施，并尽可能利用既有建筑物内的水冲式厕所，同时做好防蝇、灭蛆工作。

加强对地表水和地下水水质的监测，配合当地环境监测部门搞好舆论宣传和监督工作，加强对沿线施工废水的控制，发现新的污染问题及时进行处理，防止水质恶化。人群集中地段的作业面，除采用低噪音设备外，还应严格遵守地方环保关于施工作业时间的要求。

（3）水土保护措施

建立水土保持管理机构，配置专职水土保持员，建立健全水保体系，坚持“预防为主，综合防治，全面规划”原则，抓住本工程水土保持工作重点，有针对性地采取措施，确保水源、植被不被污染和破坏。材料、机具堆放整齐，严格用地管理，场地内的管线严格按设计和安全规定架设，并严加管理，杜绝乱搭乱接等。施工及生活中产生的污水和废水集中处理，经检验符合污水综合排放标准规定后排放至指定的地区。施工完毕后，根据设计文件和环境保护要求，对施工环境（包括施工现场、临时设施、植被等）采取恢复性措施，将废弃物运至指定位置。

4结语

为了满足交通运营业的发展与建设，桥梁工程建设需求将会逐渐增多，这就要求我们施工单位在桥梁工程施工过程中，严格执行建设规范、标准，仔细考虑当地的实际环境、市场情况，因地制宜，不断改进施工技术，优化施工方案，严把施工质量，最终保证达到规定的的设计要求。

加强道路桥梁施工质量管理水平应从施工管理目标入手，通过建立质量保证体系，优化桥涵施工管理以及制定施工质量监督管理制度，来满足交通运输业发展对路桥施工质量管理控制提出的要求。这是促进现代化经济建设快速稳定发展的关键，相关建设人员应将其作为重点研究对象。

参考文献：

[1]刘东.跨越既有高速铁路桥梁施工方案及防护设计研究[J].桥梁建设，2010，（06）：70-72+76.

[2]何平.论城市道路桥梁施工质量的控制与管理[J].公路交通科技（应用技术版），2013（7）：147.

[3]洪霞.城市道路桥梁施工质量的控制与管理[J].江苏科技信息，2013（19）：63-64.

[4]邹祖钧.公路桥梁施工质量管理探析[J].交通世界，2017，（11）：36-37.

[5]乔晓春.桥梁施工管理中的质量与安全控制[J].山西建筑，2012（6）：226-228.

[6]李寰.对于桥梁施工方案的分析研究[J].住宅与房地产，2015，（28）：68.

[7]王军红.先简支后结构连续桥梁施工技术研究[J].交通世界，2017，（12）：110-111

[8]徐德志.桥梁施工管理中的质量与安全控制[J].交通世界，2017，（28）：144-145.