矮塔斜拉橋單箱三室大懸臂主梁施工工藝

1、2014年度優(yōu)秀科技論文（技術(shù)總結(jié)）矮塔斜拉橋單箱三室大懸臂施工工藝矮塔斜拉橋單箱三室大懸臂主梁施工工藝【摘 要】：對(duì)大廣高速解放至二莫段寧江松花江特大橋四塔單索面矮塔斜拉橋單箱 三室大懸臂主梁施工工藝的施工技術(shù)及施工過程中應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了系統(tǒng)介紹，旨在對(duì)以后同類型工程的施工提供參考?！娟P(guān)鍵詞】：掛籃三向預(yù)應(yīng)力張拉掛索體系轉(zhuǎn)換一、工程概況寧江松花江特大橋主梁采用單箱三室大懸臂變高度箱形截面。主墩墩頂處梁高5.5m,箱梁頂寬26.5m，單側(cè)懸臂長(zhǎng)4.5m，跨中箱梁底寬16.0m，支點(diǎn)箱梁底寬14.333m。箱梁外 側(cè)腹板采用斜腹板，厚度為50cm；內(nèi)側(cè)為直腹板，厚度為40cm；底板厚度在箱梁

2、根部為80cm,漸變至跨中、邊跨等高度梁段處25cm；邊室頂板厚30cm,中室頂板厚度為 50cm。主橋?yàn)?5+3 X 150+95m的四塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋，主梁為懸澆連續(xù)箱梁，利用托架在主墩墩頂立模施工0#塊，之后1#-18#梁段采用掛籃懸臂對(duì)稱澆筑施工。主梁梁段長(zhǎng)分別為4m 3.5m、3m。主橋懸臂梁掛籃施工前要對(duì)掛籃進(jìn)行預(yù)壓實(shí)驗(yàn)。主梁采用縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力體系，主梁縱橋向采用塑料圓波紋管成孔，兩端張拉。頂板橫向預(yù)應(yīng)力采用塑料扁波紋管成孔，順橋向橫向鋼束間距為50cm,采用單端張拉，張拉端、錨固端交錯(cuò)布置。豎向預(yù)應(yīng)力采用精軋螺紋鋼，采用塑料波紋管成孔。二、施工方案1. 懸澆段

3、梁施工工序118號(hào)梁段為懸澆段，采用掛籃懸臂對(duì)稱澆筑施工1.1. 懸澆段施工順序?yàn)椋?.1.1. 14號(hào)塊：移動(dòng)掛籃t立模t鋼筋綁扎、布置預(yù)應(yīng)力管道t澆筑混凝土t張拉 梁體預(yù)應(yīng)力鋼筋。1.1.2. 514號(hào)塊：移動(dòng)掛籃t立模t鋼筋綁扎、布置預(yù)應(yīng)力管道t安裝斜拉索套筒 T澆筑混凝土T張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋T張拉斜拉索。1.1.3. 15、16號(hào)段：移動(dòng)掛籃t立模T鋼筋綁扎、布置預(yù)應(yīng)力管道T安裝斜拉索套筒 T澆筑混凝土T張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。1.1.4. 17號(hào)段：移動(dòng)掛籃T立模T鋼筋綁扎、布置預(yù)應(yīng)力管道T澆筑混凝土T張拉預(yù) 應(yīng)力鋼筋t張拉15號(hào)塊斜拉索。1.1.5. 18號(hào)段：移動(dòng)掛籃t立模t鋼筋綁扎、布置預(yù)

4、應(yīng)力管道t澆筑混凝土t張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋t張拉16號(hào)塊斜拉索。2. 掛籃拼裝和吊裝1、掛籃運(yùn)輸與現(xiàn)場(chǎng)拼裝掛籃在工廠分片加工制造完成后，采用汽車運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)。0#段主梁施工完成后，拆除0#節(jié)段施工支架，在現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)掛籃拼裝平臺(tái)，掛籃散件在平臺(tái)上組拼焊接完成后，經(jīng)焊縫檢測(cè)合格，進(jìn)行掛籃的整體吊裝。掛籃吊裝目的是將施工掛籃一次性整體吊裝到大橋橋塔兩端的0 #節(jié)段主梁上，為掛籃的后續(xù)施工做好準(zhǔn)備。首先對(duì)到場(chǎng)的工裝件檢查，以保證所有工裝件符合圖紙要求。大件在地面拼接好，用 0 50的高壓管墊在下面，前面用8T卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引至總拼現(xiàn)場(chǎng)。小件直接采用吊車從便橋上進(jìn)行吊裝。拼裝結(jié)束進(jìn)行檢驗(yàn)，保證縱橫梁軸線及對(duì)角線的精度

5、，合格后對(duì)掛籃整體焊接。焊接工藝按照?qǐng)D紙要求實(shí)施，確保安全，確保質(zhì)量。2. 掛籃吊裝2.1機(jī)具準(zhǔn)備使用4臺(tái)8T卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)固定在承臺(tái)上的鋼架上，開口定向滑輪用16T,垂直到橋面下的12T的定向輪，橋面上用 200的工字鋼，4面包角做橫擔(dān)，長(zhǎng)度不小于 1m穿插在0 26mm的鋼絲繩的孔中，橫向至 50T的上4輪滑輪。下4輪滑輪的吊環(huán)用 55T的U型環(huán)固定在S 55的吊裝環(huán)上，S 55的吊裝環(huán)用藥芯焊絲（采用雙面45度全容透焊逢，包角焊，焊縫高度寬不小于母材的1.2倍）。S 55的吊裝環(huán)固定在主橫外側(cè)，離二頭 1.5M左右。每個(gè)吊點(diǎn)設(shè)計(jì)值 50T，吊裝用鋼絲繩用 0 26 6X19 （每 根8T

6、*4.25=33T ,每只4門滑輪最大起重量為 33T*8=252T，保險(xiǎn)系數(shù)是5倍，設(shè)計(jì)值每點(diǎn)為 50T）。吊裝前必須認(rèn)真檢查所有鋼絲繩，滑輪，吊裝環(huán)，卷?yè)P(yáng)機(jī)的電源，固定滑輪用的鋼絲繩 頭，以及滑輪與滑輪的角度，鋼絲繩與橋面的保護(hù)。掛籃各緊部件的連接是否正確牢固。檢 查以上的所有工序，每道工序由專業(yè)人員按要求檢查。所有工序合格后，方可吊裝。2.2吊裝 、由于是四臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)聯(lián)吊，因此卷?yè)P(yáng)機(jī)操作一定要統(tǒng)一指揮，并嚴(yán)格按照指令操作。 、先將掛籃起升 100mm保持10分鐘，觀察有無異常情況。再次復(fù)檢，確認(rèn)沒有任何問題的情況下，先試吊離地面30CM配重并搖幌10分鐘，確認(rèn)每個(gè)點(diǎn)位是否正常，再次檢查。

7、、繼續(xù)將掛籃提高至主縱梁離地3.5米處，并墊實(shí)主縱梁底面。 、安裝前中橫梁下桁架和模板提升桁架的軌道。 、此時(shí)掛籃重心前移，前吊點(diǎn)受力加大，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)調(diào)整掛籃姿態(tài)，繼續(xù)提升至掛籃平面離主梁底650mm 、微調(diào)卷?yè)P(yáng)機(jī)使掛腿本體和頭部保持正確位置，安裝掛籃外錨桿。 、收緊外錨桿，使掛籃自重轉(zhuǎn)移至外錨桿。 、利用提升千斤頂提升掛籃到位，并在聯(lián)系梁處頂實(shí)主梁底面。 、吊裝完畢。 、用0 75吊桿螺栓固定好，馬上用塔吊裝配掛腿，焊接完成檢驗(yàn)合格后，放置橋面 的滑道內(nèi)，檢查尺寸。無誤后卸去卷?yè)P(yáng)機(jī)的吊環(huán)。2.3.掛籃預(yù)壓方案為確保掛籃懸灌施工安全，需對(duì)掛籃進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)以檢驗(yàn)掛籃的承載能力和撓度值。通過模擬掛

8、籃在施工過程的加載過程來分析、驗(yàn)證掛籃主縱梁框架的彈性變形，消除其非彈性變形。因?yàn)槿珮驋旎@形式一致，可通過在13#臺(tái)進(jìn)行掛籃預(yù)壓試驗(yàn)，測(cè)出非彈性變形的數(shù)值和彈性變形的變化規(guī)律，用于10#、11#、13#墩掛籃的施工與線形標(biāo)高控制。1） 主桁架的預(yù)壓方法：掛籃在主墩0#段頂部拼裝完成并錨固牢固后，利用承臺(tái)外側(cè) 施打的鋼管通過鋼絞線進(jìn)行張拉預(yù)壓。在預(yù)壓過程中，把預(yù)壓點(diǎn)控制在前托梁位置處，利用6個(gè)預(yù)壓點(diǎn)對(duì)掛籃進(jìn)行預(yù)壓，每個(gè)預(yù)壓點(diǎn)為2根$ 15.2鋼絞線，則6個(gè)預(yù)壓點(diǎn)12根鋼絞線。在0#段兩側(cè)的掛籃采用同步對(duì)稱 方法加載。加載順序?yàn)椋杭虞d到 20% 30.2t :、加載到40% 60.4t;、加載到6

9、0%90.6t :、加載到 80%120.8t :、加載到120%181.2t。采用QYC前卡式26T千斤頂及配套油泵各 4臺(tái)同時(shí)對(duì)稱張拉。張拉完成后，檢查掛籃 的變形及掛籃的錨固情況，測(cè)量記錄觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高。2）掛籃在加載過程中注意兩側(cè)掛籃采取對(duì)稱加載的方法進(jìn)行加載，加載主要測(cè)定掛籃的彈性變形和非彈性變形；第五次為滿載重量的1.2倍荷載，主要測(cè)定掛籃的安全性。3 ）進(jìn)行觀測(cè)點(diǎn)編號(hào)和加載前測(cè)量。在每次加載完成后，測(cè)量起對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，待各觀測(cè) 點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄后，即可卸載。4）卸載方案類似加載方案，只是加載程序的逆過程。加載完畢24小時(shí)后開始卸載，觀測(cè)對(duì)應(yīng)荷載級(jí)別各點(diǎn)數(shù)據(jù)。3. 掛籃施工技術(shù)要點(diǎn)3.1拉索體

10、系轉(zhuǎn)換和張拉上一節(jié)段梁體混凝土強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，張拉體內(nèi)預(yù)應(yīng)力束，張拉完畢后立即進(jìn)行壓漿。完成后立即開始進(jìn)行拉索體系轉(zhuǎn)換，即牽索系統(tǒng)的千斤頂張拉出一定行程， 將斜拉索錨固端的冷鑄錨錨環(huán)緊密的連接在梁體錨墊板上，千斤頂回油，拆除牽索系統(tǒng)的錨固螺栓，拆除牽索系統(tǒng)與斜拉索的連接，通過錨環(huán)將斜拉索索力轉(zhuǎn)換至梁體結(jié)構(gòu)上，從而實(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換。體系轉(zhuǎn)換后，通過塔上千斤頂張拉斜拉索至監(jiān)控給出的索力值，并進(jìn)行錨固， 完成節(jié)段主梁施工。3.2.掛籃的下降和前移（1）、掛籃下降，拆除內(nèi)錨桿組。150噸雙作50mm緊貼扁擔(dān)梁鎖緊張拉螺50mm此時(shí)掛籃平面前傾約5分別卸載內(nèi)錨桿和外錨桿的預(yù)緊張拉力（先卸載外錨

11、桿） 用千斤頂和分配扁擔(dān)梁就位與外錨桿處，兩邊千斤頂活塞預(yù)頂 母，松開外錨桿的鎖緊螺母，兩油缸同步進(jìn)油，使掛籃下降 度。聯(lián)系梁處 50t螺旋千斤頂頂起 50mm使掛籃平面處于水平狀態(tài)。如此循環(huán)多次，至掛籃掛腿滑靴落在軌道面上，并安裝反走輪（間距450mn）。（2 ）、掛籃行走掛籃前移使用100t液壓穿心式千斤頂及 9米長(zhǎng)32精軋螺紋鋼。在已澆筑完成的梁段上敷設(shè)軌道梁，嚴(yán)格控制其標(biāo)高并與主梁縱向坡率吻合，掛腿滑塊落下之前將軌道面打磨光滑并涂抹潤(rùn)滑油，減少阻力。掛腿下落，利用50t螺旋千斤頂安裝反走輪，拆除內(nèi)錨桿、外錨桿、止推塊及止推座上 座，放下模板升降桁架，使其低于主梁底面，安裝行走反力架，焊

12、接牢固確保與軌道連接牢 靠。通過掛腿頭部的0 60孔安裝牽引用32mm精軋螺紋鋼，安裝穿心式千斤頂在反力架上，接通油泵（壓力設(shè)定在 45Mpa）。同步注油拉動(dòng)精軋螺紋鋼而牽引掛籃行走，每次最大行程500mm調(diào)整精軋螺紋鋼錨具，退回千斤頂活塞。如此循環(huán)往復(fù)使掛籃前移4米，進(jìn)入下個(gè)澆筑節(jié)段的施工位置。（3 ）、掛籃提升就位待行走完成，掛籃位置符合要求后便可進(jìn)行提升。提升使用50t雙作用千斤頂（RHD5010 4臺(tái)及扁擔(dān)梁進(jìn)行操作。在已澆筑節(jié)段上安裝止推塊，每根精軋螺紋鋼張拉預(yù)緊值為500Mpa （對(duì)應(yīng)油表讀數(shù)為24.5Mpa）。安裝止內(nèi)錨桿、外錨桿及推座上部，并利用螺旋千斤頂拆除反走輪。此時(shí)掛籃與

13、主梁底處于平行狀態(tài)（間距為450mm。調(diào)整螺旋千斤頂，使聯(lián)系梁和主梁底間距減小50mm（間距為400mm，此時(shí)掛籃前傾約0.5 。在外錨桿處安裝分配扁擔(dān)梁和雙作用千斤頂，接通油泵同步加壓使掛籃掛腿滑靴脫離軌道，兩邊同時(shí)提升50mm始終保持掛籃與梁底平行狀態(tài)。如此循環(huán)往復(fù)，直至模板與梁底貼合錨桿張拉預(yù)緊值達(dá)到200Mpa（單根），并錨固鎖緊。安裝錨具及內(nèi)錨桿并張拉，每根錨桿張拉值為500Mpa（對(duì)應(yīng)油表讀數(shù)為 24.5Mpa）。掛籃就位：掛籃的縱向位置利用止推座的螺桿微調(diào)，并使止推座頂緊止推塊。 調(diào)整限位輪使掛籃在行走過程中，在橫橋向保持正確的位置。高程依靠反走輪處 50t螺旋千斤頂進(jìn)行 調(diào)整，

14、調(diào)整完須用剛性材料講聯(lián)系梁與梁底空間墊實(shí)，替代千斤頂受力釋放千斤頂， 以免澆筑后自重增大破壞千斤頂或損傷梁體。（4 ）、安裝斜拉索首先安裝拉索套管，準(zhǔn)確定位并固定，然后安裝斜拉索并與掛籃弧首處的牽索系統(tǒng)相連 接。（5 ）、綁扎鋼筋綁扎底板及肋板鋼筋，安裝底板及肋板預(yù)應(yīng)力管道，接長(zhǎng)縱向預(yù)應(yīng)力筋。提升掛籃后區(qū)模板到位，安裝肋梁側(cè)模及內(nèi)模板并加固，綁扎頂板鋼筋，安裝頂板預(yù)應(yīng)力，同時(shí)預(yù)埋橋面 各種預(yù)埋件及掛籃下一段施工需要的各種孔洞。（6 ）、澆注混凝土掛籃懸澆節(jié)段梁體應(yīng)邊主跨、上下游對(duì)稱、均衡澆筑，嚴(yán)格控制混凝土澆筑期間兩側(cè)不平衡荷載，以保證施工安全。混凝土灌注順序：由前往后，先底板、肋板、橫隔梁，

15、后頂板。 混凝土澆注過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)控掛籃標(biāo)高，根據(jù)監(jiān)控提出的要求，張拉調(diào)整斜拉索，控制掛籃 標(biāo)高，然后對(duì)稱澆注剩余混凝土。單箱三室大懸臂主梁（7）、主橋預(yù)應(yīng)力鋼束張拉a、 梁段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%H，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉?？v、橫向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉采用張拉力與伸長(zhǎng)量雙控的方法進(jìn)行控制，縱向預(yù)應(yīng)力鋼束要求對(duì)稱張拉，橫向預(yù)應(yīng)力鋼束橫橋向張拉端梁體兩側(cè)交替張拉。張拉過程中通過在具有代表性的鋼束錨下預(yù)埋壓力感應(yīng)器，測(cè)控預(yù)應(yīng)力的張拉效果及管道摩阻損失。b、豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用單端張拉的方法。為保證豎向預(yù)應(yīng)力筋的有效預(yù)壓力，在有代表性的豎向預(yù)應(yīng)力錨下埋設(shè)壓力傳感器，通過傳感器的測(cè)試值； 與張拉噸位

16、對(duì)比的方法，確定豎向預(yù)應(yīng)力筋的張拉噸位，以確定施加足夠的豎向預(yù)壓力。（8）、三向預(yù)應(yīng)力張拉完成，進(jìn)行下一階段循環(huán)施工。主橋掛籃施工圖三、其他注意事項(xiàng)(1) 箱梁懸臂對(duì)稱澆筑施工，施工中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的主橋施工流程順序進(jìn)行。(2) 預(yù)應(yīng)力及斜拉索張拉順序?yàn)椋嚎v向預(yù)應(yīng)力t橫隔板橫向預(yù)應(yīng)力t橋面板橫向預(yù)應(yīng) 力f斜拉索f豎向預(yù)應(yīng)力。(3) 箱梁施工時(shí)應(yīng)注意準(zhǔn)確設(shè)置橋面系的所有預(yù)埋件和預(yù)留孔。(4) 澆筑預(yù)應(yīng)力錨固的封端混凝土前， 應(yīng)對(duì)端梁混凝土鑿毛， 檢查確認(rèn)無漏壓的管道， 鏟除承壓板表面的粘漿和錨具外部的灰漿， 對(duì)錨具進(jìn)行防銹處理，然后設(shè)置鋼筋網(wǎng)澆注封端 混凝土。封端混凝土采用無收縮混凝土，封錨混

17、凝土厚度不小于10cm強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。(5) 主梁混凝土應(yīng)采用泵送。應(yīng)具有大坍落度、緩凝、早強(qiáng)等性能。同時(shí)主梁混凝土的 澆筑，除有對(duì)稱與主塔的均衡要求外，還應(yīng)有兩側(cè)相對(duì)于中線的對(duì)稱、均衡要求。因此施工 順序應(yīng)采取先底板、腹板、橫梁，后橋面的順序。(6) 混凝土澆筑應(yīng)先從前(懸臂遠(yuǎn)塔段)向后(接頭近塔端)的方向進(jìn)行，避免接頭處因初凝而受振開裂。一個(gè)節(jié)段的橋面板混凝土， 力求在腹板混凝土初凝前完成，否則按施工縫對(duì)待。(7) 梁上拉索預(yù)埋鋼管及錨箱定位，可參照塔上的要求進(jìn)行，在精確定位并符合誤差要求后，與主梁、橫梁鋼筋骨架焊接固定，之后再進(jìn)行復(fù)測(cè)。放樣及定位時(shí)間應(yīng)選在22時(shí)至次日7時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間)，

18、還應(yīng)避開大風(fēng)期。(8) 在懸澆施工過程中除常規(guī)觀測(cè)外，每?jī)蓚€(gè)月需進(jìn)行一次全天 24小時(shí)的全面精密觀 測(cè)，以便分析日照，溫度對(duì)各部分變位的影響，便于對(duì)立模標(biāo)高進(jìn)行修正。(9) 掛籃注意事項(xiàng)及安全a、 鋪設(shè)軌道時(shí)必須根據(jù)測(cè)量放點(diǎn)鋪設(shè)，為防止后吊輪行走受阻必須保證軌道接縫處平滑，軌道下須用墊枕以50cm間距鋪設(shè)平整，菱形架立桿中心軌道下必須使用承壓枕；b、 在行走過程中兩道安全錨循環(huán)倒用，始終保證有一道處于工作狀態(tài)，安全錨下端錨固要牢固；c、在松掉后錨前必須逐一檢查軌道壓板是否牢固；d、 在行走過程中務(wù)必要保持一個(gè)籃的4個(gè)菱形架同步行走，一個(gè)T構(gòu)的兩側(cè)菱形架行走進(jìn) 度不超過千斤頂?shù)囊粋€(gè)行程；e、在行走完成后一定要使千斤頂處于回縮狀態(tài)，防止損壞千斤頂；f、 在各個(gè)錨固的精軋螺紋鋼擰緊后，用油漆