摘要:摘要: 結合位于陜西省安康市的堰吉河大橋施工,詳細介紹了采用纜索吊裝系統安裝鋼管砼勁性骨架箱肋的施工技術,具有技術先進、施工簡單、便于操作、縮短工期等特點,為同類型大
摘要: 結合位于陜西省安康市的堰吉河大橋施工,詳細介紹了采用纜索吊裝系統安裝鋼管砼勁性骨架箱肋的施工技術,具有技術先進、施工簡單、便于操作、縮短工期等特點,為同類型大跨度鋼管拱橋無支架施工積累了經驗,具有較大的參考價值。
關鍵詞: 勁性骨架,鋼管砼拱橋,纜索,吊裝
1、工程概況
堰吉河大橋位于陜西省安康市贏湖水庫庫區,大橋全長178.40米,主跨為1-150m中承式勁性骨架鋼管混凝土箱肋拱橋,矢跨比1/4(矢高37.5m),拱軸線型為m=1.347懸鏈線,橋梁荷載為公路-Ⅱ級。
全橋下承式部分設一字橫撐三道,K撐兩道,上承式部分設四道肋間橫梁;吊桿采用帶有PE管防護的19φs15.2mm的柔性拉桿,兩端采用OVM錨具pws-19固定于箱頂及橫梁底,在混凝土接觸部分采用φ168×5的上、下導管,并作防水及封端設置。吊桿處橫梁為預應力混凝土工字梁;拱肋與橋面系相交叉處設置立柱處的橫梁均為鋼筋混凝土矩形梁;墩柱上的帽梁,采用鋼筋混凝土矩形梁。
3、設計安裝要點
本橋纜索吊設計采用吊裝系統與錨扣系統分離的方案,主錨碇及扣索錨碇均采用重力式錨錠,塔架采用與基礎固結。纜索吊機由索塔系、索道系、后錨系群、卷揚機群、抗風系等組成(見圖3),具有技術先進、安全經濟、操作方便等眾多優點。纜索吊以吊桿橫梁作為最大吊重來控制,本橋纜索吊最大吊重達到40噸。吊裝采用兩點抬吊;拱肋各節段分段吊裝,用鋼絲繩作為扣索進行定位。
3.1纜索吊機施工
3.1.1索塔施工
索塔采用門式索塔,用萬能桿件拼裝,立柱為2×2m的兩根。塔寬16m,安康岸塔高66.0m,宜昌岸62.5m,全塔在塔高20m處設一橫聯,橫聯斷面為2×2×12m;索塔均固結在混凝土基礎上;塔腳為固結,塔架桿件同基礎預埋鋼板焊接;安康岸扣索為塔扣分離,嵐皋岸扣索采用塔口合一;錨索、主繩、前后纜風均在錨梁上進行張拉和固定。
塔頂分配梁設縱橫梁兩層,下層為自制加強桿件,在塔頂進行加固縱橫橋向布置,上層4I36b,為連續梁結構,橫橋布置4m,其上布置主索鞍,下部懸掛牽引索及起重索滑輪。
3.1.2后主錨施工
結合地形、地質情況主錨采用重力式方案。安康岸采用分離式錨碇,嵐皋岸采用整體式,其中心距離13.6m。
3.1.3纜索布設施工
纜索系統包括主索、牽引索、起吊索、工作索、抗風索等,現分別進行敘述。
?、疟緲蛟谶M行主索布置前,設Φ21.5鋼繩一根作牽引繩(循環索),牽引繩長900m,兩岸各經主索鞍主槽輪進主錨前的各1臺5T中速卷揚機。
?、浦骼|索6φ43的吊裝用主纜的空載垂度為11.8m,主索最大張力919.2kN/組;6Φ21.5滑車組調整,主繩在布置時采用目測法進行控制。
?、菫槭姑扛魉魇芰鶆?,主索環箍于后錨將軍柱上,通過索夾連接。
3.1.4 穿吊點滑車系統施工
1) 安天線滑車及上下吊點滑車組
天線滑車及上吊點滑車組均為定型加工件,到現場驗收合格后即可進行安裝。
2) 起吊卷揚機及牽引卷揚機進線
主吊點卷揚機為5T摩擦式恒力卷揚機,共使用4臺,布置在嵐皋岸主錨碇前8-10m。起吊卷揚機就位固定,接好電源調試合格后,該繩另端送到塔頂備用。
3) 穿線
?、糯┢鸬趸嚱M線
起吊滑車組為φ21.5鋼繩6線,用預先已拉在塔頂的起吊線逐輪地將滑車組穿線完畢,穿起吊線時可用工作吊籃配合。
起吊線穿好后,將“活頭”牽至固定端的地錨(因起吊均為“單抽”)錨固,活頭過索鞍時可利用塔頂吊點協助,將吊點從塔頂拉下至下吊點需要的位置。
工作天線吊點穿法與主吊點基本相同,可參照進行。
⑵牽引索每組吊點每端由φ21.5鋼繩走“3”布置,在上吊點的天線滑車背離兩吊點間的一側設轉線動滑車,先進牽引繩線端頭至靠近塔側的一個動滑車,拉回經索鞍轉向輪進入地錨處固定;再安裝好兩吊點間與牽引匹配的2φ43的連接繩,將另一吊點用單線牽引至另岸靠索塔(牽引走移時,已進線的卷揚機要松繩出來)。至此,該組天線的牽引索布設完成,如法完成全部的牽引索。
?、侵鞯觞c分配梁置于每節段梁的兩組吊點的上下游吊點之間,前后吊點各設置一分配梁,其配重配在下吊點上,各由2T的混凝土塊來實現。
?、缺緲驙恳K為反復利用,先布設吊籃及其牽引繩,再利用吊籃進行吊點牽引繩的牽引 ,兩岸卷揚機錨碇至索塔間鋼繩為牽引繩牽引 。
4 試吊驗收
為檢驗系統在各種工況下的結構受力以及機具設備的運行情況及相關人員的協作情況,確保系統在拱肋吊裝過程中絕對安全和正常運行,吊裝前應必須進行試吊驗收。
5 節段吊裝施工
堰吉河大橋鋼管拱節段采用雙基肋吊裝,單肋合龍。通過在拱肋節段設置臨時支撐,控制吊裝變形;利用“靜力平衡法”計算,確定多組扣索索力共同承擔拱肋的重量的錨扣方案,明確計算出各節段吊裝時擬控制的空間位置,在扣索張拉時控制索力使節段的空間位置滿足預定的位置,通過空間坐標轉化為平面坐標,精密測量控制節段軸線及標高,有效保證拱肋的線形。
5.1 吊裝前的準備
吊裝前對整個纜索吊機進行全面的檢查和驗收。對拱腳預埋鋼板的軸線位置、起拱線高程認真檢測。
5.2 拱肋節段吊裝
拱肋的吊裝方法采用四點抬吊整體吊裝、起吊就位的方法進行。
吊裝利用第1節段進行試吊,以檢查纜索吊的工作狀況。
?、庞娩摻z繩將吊裝段,將“1”鋼管拱的扣索提前安裝在鋼管拱肋上,利用纜索吊機起重小車兩點同時起吊,行走至安裝位置。
調整吊點高度,使吊裝段接近設計標高,用倒鏈調整,將拱肋對準拱座上事先標出的安裝位置,相對固定到設計位置。
張緊扣索和側纜風索,調整上端頭標高后,調整拱軸線形滿足施工要求。用鑄鐵板嵌塞到拱座背面,兩側用定位鋼板焊接固定,并卡緊扣索,調整拱肋中線,使其偏差不超過1~2cm。最后固定纜風完成邊段拱肋的安裝,以此形成基肋。
吊裝1′段,用上述同樣方法對拱肋進行定位固定。
?、频跹b勁性骨架“2”吊裝就位,由“2”段拱肋就位在“1”段拱肋的端頭,使“1”段扣索受力增加,邊段拱肋標高降低。“2”段就位后,上接頭處的預加高度值近似控制為下接頭預加高度的2倍,此時對下接頭的實際預加高度進行觀測。待拱肋軸線及節點高程滿足要求后,固定側向纜風。
?、菍判怨羌?ldquo;3”吊裝就位,接頭標高、軸線、側向纜風控制同上。
⑷在進行合龍段吊裝時,將拱頂段懸吊準確,待拱頂段與邊段拱肋的下緣對上后,緩慢降低邊段拱肋使其于拱頂段合龍。
6 扣索設置
堰吉河大橋鋼管拱肋架設過程中,采用了3組扣索,分別于每一節段拱肋對接后,調整拱軸線前安裝。各段扣索均采用2φ28鋼絲繩,其中拱腳段扣索采用單餅滑輪,三段環繞,次邊段用雙餅滑輪四段環繞,后次邊段采用雙餅滑輪五段環繞。
7 橫梁及橋面板安裝
纜索塔架頂部外寬20米,立桿處16米,拱肋外側寬度15.2米,索塔寬度滿足吊裝要求;橫梁總長為14.6米,小于拱肋寬度,不能滿足直接吊裝要求??紤]安全因素及拱肋影響,在吊桿橫梁預制時應考慮寬度對吊裝的影響,計劃在進行橫梁吊裝時設置托架進行吊裝。
7.1橫梁吊裝
根據進度計劃及當地特殊的地理環境影響,在進行橫梁吊裝時,贏湖水庫蓄水,且橋下場地狹窄,橫梁無法在橋下拱座附近預制。根據施工安排、拱肋空間位置、纜索設置、橫梁長度及吊裝考慮,同時兼顧贏湖水庫蓄水這一特點,橫梁預制場地設置在橋臺臺背處及橋梁右側空地處,呈橫橋向預制,在待達到橫梁安裝條件時,利用軌道滑移至橋下吊裝位置處,全橋對稱吊裝就位。
在進行拱肋吊裝時,纜索主索位置在拱肋中心,考慮到橫梁吊裝需要,在橫梁吊裝施工前,須將主索位置撥移至拱肋外側,利用托架在拱肋外側進行吊裝。
根據塔架上部兩主索寬度、拱肋寬度、橫梁托架寬度及吊裝工藝要求,先進行拱頂處的橫梁吊裝,依次對稱于拱頂,均衡向拱腳對稱安裝橫梁。
吊桿橫梁預制臺座的制作,按照一般后張預應力混凝土梁的制作要求進行,對預制場地進行硬化處理,確保在橫梁在澆筑、張拉、存放過程中不沉降;并對預留的起梁位置做特殊處理,以保證起梁時基礎滿足承載力要求。
橫梁張拉完畢,起梁后利用軌道運至存梁場。鋪通存梁場地同吊裝位置處的軌道,在吊裝前,按順序移梁就位。
7.2橋面板安裝
在吊桿橫梁安裝就位,即可進行空心板吊裝施工??招陌逶陬A制時在板梁端分別預埋四根¢16圓鋼作為吊具。吊裝順序按照從拱腳到拱頂均衡對稱的原則進行:即先安裝每跨中間的梁板,以形成通道和工作平臺,鋪通運梁軌道,然后從中間向兩側依次安裝其他梁板,以此安裝全橋。
在全橋梁板全部安裝就位后,對橫梁進行二次張拉,并進行梁頂標高調整,通過調整吊桿長度,控制梁頂標高,使之符合縱坡、橫坡要求。
8、結束語
纜索吊裝施工技術采用吊裝系統、錨扣系統分離方案,相互制約小,施工操作方便;采用預應力錨索,來克服纜風、主索等施加的拉力,比傳統的重力式錨碇更加安全經濟;利用鋼絞線能夠承受巨大拉力的優點,來克服纜風、主索等施加的拉力,比傳統的重力式錨碇更加安全經濟;適用于跨越深峽谷或深水地區的大跨度拱橋施工安裝,具有技術先進、施工簡單、便于操作、縮短工期等特點,對今后的同類型大跨度鋼管拱橋施工有很好的借鑒作用。
參考文獻:
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