揚(yáng)州市三灣生態(tài)公園凌波橋上部結(jié)構(gòu)施工方案

揚(yáng)州市三灣生態(tài)公園凌波橋上部結(jié)構(gòu)施工方案凌波橋主橋采用主跨148m的下承式系桿拱橋，主拱肋采用鋼箱截面，兩片拱肋間設(shè)風(fēng)撐。主梁采用由邊縱梁、橫梁、小縱梁組成的鋼結(jié)構(gòu)縱橫體系，其上設(shè)正交異性鋼橋面板。1、纜索吊裝系統(tǒng)施工1.1纜索系統(tǒng)的組成纜索吊機(jī)系統(tǒng)主要由塔架支撐系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、繩索系統(tǒng)、天車、機(jī)械部分和索鞍等組成。1.2萬(wàn)能桿件塔架構(gòu)造纜索吊機(jī)塔架主要由M型萬(wàn)能桿件組拼而成的桁架結(jié)構(gòu)，塔架橫向?yàn)?組4m×4m萬(wàn)能桿件雙立柱塔柱，塔柱中心距為8m，由萬(wàn)能桿件橫聯(lián)將上、下游塔柱聯(lián)成整體，形成門形框架，塔腳與基礎(chǔ)鉸接，通過(guò)風(fēng)纜來(lái)約束塔頂位移。塔頂設(shè)工字鋼上、下分配梁來(lái)支承主、扣索及工作索座滑輪，并將懸索系統(tǒng)傳遞來(lái)的荷載分配到塔頂各節(jié)點(diǎn)上。塔架高度均為72m，塔頂橫向?qū)?6m。滾動(dòng)索鞍設(shè)置在塔頂上，為放置承重索、起重索、牽引索等。塔架立柱采用4N1，縱橋向均為雙排立柱，雙排4N1之間采用2N19綴板連接，主面斜桿為2N3，塔頂橫桿為4N1及2N1，其它聯(lián)接系桿件橫桿均為2N4，斜桿均為2N5。1.3承重索主索按靜力平衡原理進(jìn)行計(jì)算，先假定主索初始垂度，計(jì)算重索垂度。初始(空索)垂度(f0)自定以后，空索長(zhǎng)度(S0)為定值，在荷載作用下必然引起彈性伸長(zhǎng)，受載后的總長(zhǎng)度S應(yīng)等于空索長(zhǎng)度S0加上由于荷載引起的彈性伸長(zhǎng)值ΔS，即S=S0+ΔS。重索長(zhǎng)度有兩個(gè)途徑計(jì)算：一是按假設(shè)重索垂度，以圖形幾何關(guān)系算得S；二是按假設(shè)重索垂度，以計(jì)算主索內(nèi)張力得到彈性伸長(zhǎng)ΔS算得重索長(zhǎng)度S′=S0+ΔS。當(dāng)S≈S′(在要求的精度內(nèi))，則假設(shè)重索垂度為所求解，重索垂度求出后，其它需要值即可解出。在塔頂布置2組5?56mm(6×37S+PPC)的維芯鋼絲繩鋼索作為主索，公稱抗拉強(qiáng)度1700Mpa。單根鋼繩破斷拉力為164噸。懸索跨度L＝406m，空索垂度f(wàn)0＝25.39m，矢跨比為L(zhǎng)／16，當(dāng)?shù)踹\(yùn)至索跨跨中時(shí)，主索垂度為fmax＝，主索最大張力Tmax＝2551.5KN，拉力安全系數(shù)K＝3.21>[3]。張力安全系數(shù)滿足要求。主索用量5×650×2=6500米。為使懸索受力均勻，主索通過(guò)120噸大噸位滑輪串聯(lián)，使張力自動(dòng)調(diào)整均勻。1.4起重索工作起吊采用∮19.5mm麻芯鋼索，滑車組走2～3線布置，采用5t卷?yè)P(yáng)機(jī)做起吊動(dòng)力。起重索用于控制吊運(yùn)構(gòu)件的升降（即垂直運(yùn)輸），其一端纏繞于一岸的卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒上，另一端跨過(guò)塔架，纏繞于對(duì)岸的主地錨上。起重索選用?21.5纖維芯鋼絲繩（6×37＋PPC，交互捻），采用定7動(dòng)6走12方式穿繞。一臺(tái)跑車對(duì)應(yīng)1臺(tái)8t起重卷?yè)P(yáng)機(jī)。跑頭拉力F=4.62t(吊拱肋)，安全系數(shù)K=6.06>[5]。起吊卷?yè)P(yáng)機(jī)容繩量應(yīng)不小于800m。1.5牽引索牽引索用于牽引跑車沿橋跨方向在承重索上移動(dòng)（即水平運(yùn)輸）。牽引索選采用?28纖維芯鋼絲繩（6×37＋PPC，交互捻），采用走2方式穿繞。吊拱肋時(shí)最大牽引力W=5.7t，牽引按來(lái)回線布置，滑車組走4線（不含通線），安全系數(shù)K=8.3>[5]，工作牽引采用∮21.5mm麻芯鋼索，滑車組走1～2線布置(來(lái)回線)，采用5t卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引。1.6吊扣塔纜風(fēng)系統(tǒng)纜風(fēng)系統(tǒng)為平衡主索吊重時(shí)產(chǎn)生的水平力而設(shè)。吊扣塔縱向穩(wěn)定因地形限制，河心一側(cè)無(wú)法設(shè)置前纜風(fēng)，因而采用通風(fēng)纜（或稱壓塔索）作為穩(wěn)定措施。整套吊裝系統(tǒng)在吊扣塔上、下游各對(duì)稱布置1根Φ47.5鋼絲繩作通風(fēng)纜，4根Φ28鋼絲繩作后風(fēng)纜。1.7拱肋風(fēng)纜索拱肋風(fēng)纜繩采用2∮19.5mm(6×37+FC)的麻芯鋼索，公稱抗拉強(qiáng)度170kg/mm2，鋼繩破斷拉力為39.3噸(雙線)。風(fēng)纜與地面夾角不大于30°，風(fēng)纜水平投影與橋軸夾角不小于50°，為減小風(fēng)纜垂度的非彈性影響，風(fēng)纜初張力按5噸控制。全橋兩個(gè)肋需32道風(fēng)纜繩。拱肋風(fēng)纜位置根據(jù)設(shè)計(jì)的風(fēng)纜角度要求放樣后確定，錨碇根據(jù)具體地質(zhì)情況可采用錨環(huán)(錨環(huán)必須采用韌性較好的鋼材)或埋置式地壟等形式，根據(jù)實(shí)際地形設(shè)計(jì)布置，要求每道風(fēng)纜錨碇容許抗拉力不小于15噸2、拱肋安裝方案2.1對(duì)于拱肋安裝措施及安裝方案總述如下：2.1.1主拱肋及安裝采用纜索吊機(jī)吊裝就位，扣索斜拉錨固定位的施工方法安裝，拱肋節(jié)段安裝采用兩岸對(duì)稱懸拼，待上下游同一節(jié)段吊裝就位后，安裝節(jié)段間橫撐，即完成一個(gè)雙肋節(jié)段安裝，全橋設(shè)兩套纜索吊裝系統(tǒng)，纜索吊扣塔與吊扣塔二合為一，塔與基礎(chǔ)之間鉸接。2.1.2塔采用萬(wàn)能桿件組拼成雙柱門式纜塔。2.1.3塔頂設(shè)置工作天線，用輔助工作天線安裝拱肋節(jié)段間橫撐。2.1.4拱肋節(jié)段在工地現(xiàn)場(chǎng)制造預(yù)拼檢驗(yàn)合格后，運(yùn)至橋位處引橋吊點(diǎn)下待吊，起吊、縱移、就位、測(cè)量，臨時(shí)連接、扣錨。2.1.5拱肋按照監(jiān)控單位提供的安裝預(yù)抬置就位，合攏，臨時(shí)連接，在無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下施焊。2.1.6主拱合攏后，根據(jù)設(shè)計(jì)加載程序?qū)ΨQ拆除扣掛系統(tǒng)。完成砼灌注后，按設(shè)計(jì)要求，對(duì)稱、均衡地從拱腳至拱頂?shù)跹b拱上立柱墩、帽梁和行車道板。2.2拱腳拱段的安裝2.2.1先用纜吊將一岸上游側(cè)拱肋桁片吊運(yùn)至拱座旁，慢慢將拱肋節(jié)段拱腳端上鉸軸置于鉸座上，借助拱座上預(yù)埋件通過(guò)鏈條滑車逐步調(diào)整第一節(jié)段拱腳端鉸軸位置，使其與預(yù)埋的拱腳鉸座接觸密貼。向跨中一端用側(cè)浪風(fēng)調(diào)整拱肋軸線，同時(shí)安裝扣索，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高張拉扣索調(diào)整安裝高程，待力全部交于扣點(diǎn)，拱肋標(biāo)高、軸線調(diào)整滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，卸吊鉤，然后按同樣的方法安下游側(cè)拱肋桁片。2.2.2待標(biāo)高及拱肋軸線滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，用輔助工作天線安裝上游側(cè)拱肋間橫撐。2.3、一般拱段的安裝2.3.1一般拱段參照吊裝程序與拱腳拱段的施工方法進(jìn)行施工。兩岸對(duì)稱分別自拱座第七節(jié)段開始，向跨中拼裝至第一節(jié)段，待整體調(diào)整好拱軸線及各控制點(diǎn)高程后，安裝合龍段。2.3.2拱肋桁片吊裝就位后，吊段下端接頭與已安裝好的相連段上端接頭法蘭盤臨時(shí)用螺栓連接，松下端吊鉤，掛扣索和橫向調(diào)節(jié)風(fēng)纜，張拉扣索。經(jīng)對(duì)標(biāo)高和拱肋軸線調(diào)整至滿足設(shè)計(jì)要求后，卸上端吊鉤，圍焊節(jié)間環(huán)焊縫。2.3.3當(dāng)每一節(jié)段中相鄰的片拱肋桁片安裝就位，標(biāo)高和拱肋軸線調(diào)整至滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，在主纜吊安裝另一片拱肋桁片時(shí)，可同時(shí)用輔助天線安裝拱肋間橫撐。2.3.4按吊裝程序，每一組扣索掛好后，均須對(duì)該扣索之前的扣索進(jìn)行調(diào)索作業(yè)。調(diào)索作業(yè)根據(jù)設(shè)計(jì)方和監(jiān)控方現(xiàn)場(chǎng)共同發(fā)布的調(diào)整索力和拱肋標(biāo)高、調(diào)索順序，對(duì)每一扣索采用對(duì)應(yīng)鋼絞線束數(shù)的千斤頂、油泵張拉設(shè)備，同步作業(yè)，對(duì)稱、分級(jí)張拉，同時(shí)用頻譜分析儀對(duì)索力進(jìn)行測(cè)試，以確保調(diào)索順利開展，確保各吊段節(jié)間連接焊縫及橫聯(lián)、平聯(lián)連接焊縫、連接螺栓結(jié)構(gòu)安全。對(duì)每一拱段，均進(jìn)行一次拱肋軸線、拱肋高程的調(diào)整，避免拱肋的線形、標(biāo)高誤差累積到最后而造成調(diào)整困難，確保其安裝精度的有效控制。2.3.5拱肋吊裝過(guò)程中的穩(wěn)定措施：拱肋節(jié)段起吊就位后上、下游各設(shè)一定數(shù)量的纜風(fēng)，以調(diào)整拱軸線、保證其懸臂施工階段的安全穩(wěn)定性。2.4拱肋合攏本方案擬采用雙肋吊裝完成1-7節(jié)段直至合龍，拱肋的合龍采用強(qiáng)迫合龍，臨時(shí)連接，在無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下焊接合龍段節(jié)間環(huán)焊縫的方式，合龍前，根據(jù)對(duì)拱肋內(nèi)力及線形的監(jiān)控結(jié)果，通過(guò)扣索、浪風(fēng)索對(duì)拱肋進(jìn)行全面線形、內(nèi)力調(diào)整直至滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí)進(jìn)行溫度觀測(cè)，測(cè)量合龍長(zhǎng)度，切割合龍段余量，安裝合龍段就位，臨時(shí)連接，強(qiáng)迫合龍，在無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下施焊合龍段連接環(huán)焊縫，以確保結(jié)構(gòu)內(nèi)力合線形滿足設(shè)計(jì)要求。3、主梁安裝方案3.1主梁概述主梁采用鋼結(jié)構(gòu)體系，是由鋼結(jié)構(gòu)梁格與橋面板組成的整體。鋼梁格由兩根鋼系梁、端橫梁、中橫梁、小縱梁組成，鋼主梁材質(zhì)為Q345qC，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)符合《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T714-2008）。橋面板采用正交異性鋼橋面板。本橋鋼加勁梁采用工廠預(yù)制節(jié)段，現(xiàn)場(chǎng)連接成整體的施工方式。根據(jù)構(gòu)造及施工架設(shè)的需要?jiǎng)澐止?jié)段，避免鋼結(jié)構(gòu)局部變形過(guò)大或損傷。3.2主梁吊裝方案3.2