東海某主通航孔斜拉橋施工

xx主通航孔斜拉橋施工1、概述洋山深水港區(qū)(一期工程)xx工程，是上海國際航運(yùn)中心的集裝箱深水港的配套工程。xx總圖xx主通航孔為單箱三室單索面結(jié)合梁斜拉橋，全長830m，主跨跨徑420m，跨徑布置為73+132+420+132+73(m)。結(jié)合梁高4m、寬33m、長8～10m、重335t~490t，其底板、腹板為鋼結(jié)構(gòu)，頂板為C60預(yù)應(yīng)力高性能砼全橋共103榀。斜拉索塔高150m。通航凈空40m。設(shè)計(jì)車速80km/h。2、主要技術(shù)難點(diǎn)主通航孔結(jié)合梁吊裝的主要有以下技術(shù)難點(diǎn)：2.1大橋橋面采用單箱三室結(jié)合梁結(jié)構(gòu)，高4m、寬33m、長8～10m、重335t～490t，其底板、腹板為鋼結(jié)構(gòu)，頂板為C60預(yù)應(yīng)力高性能砼，加工技術(shù)要求高、難度大。2.2根據(jù)工程特點(diǎn)，結(jié)合梁0#、1#段和SB15、SB24采用浮吊吊裝，其余結(jié)合梁則用橋面吊吊裝。浮吊法吊裝，浮吊受風(fēng)流浪的作用下浮吊自身有較大的上下左右的顛簸，構(gòu)件就位十分困難。2.3箱形橋面結(jié)構(gòu)合攏段施工，合攏溫度和合攏段長度的確定難度大。3、主要施工技術(shù)3.1結(jié)合梁制作結(jié)合梁制作的流程為：鋼結(jié)構(gòu)在制作胎架上節(jié)段制作→運(yùn)輸?shù)巾盘ゼ苌峡傃b→調(diào)整線型→砼澆注及養(yǎng)護(hù)→預(yù)應(yīng)力張拉→預(yù)拼裝、連接板鉆孔→運(yùn)輸?shù)酵垦b區(qū)→涂裝→存梁。3.2結(jié)合梁吊裝3.2.10#1#段施工0#段1#段排架搭設(shè)→設(shè)置臨時支座和千斤頂頂推系統(tǒng)→浮吊吊裝0#段1#段→逐段用千斤頂調(diào)節(jié)平面偏差、標(biāo)高→濕接縫、高強(qiáng)螺栓安裝→縱向預(yù)應(yīng)力束的張拉及壓漿→掛1#索3.2.1.1排架搭設(shè)0#段1#段排架采用Φ900×20鋼管作為主要承重構(gòu)件，外側(cè)一排鋼管支于施工平臺Φ1000鋼管樁上的雙榀H588梁上，內(nèi)側(cè)一排鋼管支于承臺上。橫向連接采用п25a槽鋼，同時連接塔身作為扶墻。0#段1#段排架示意圖由于海潮起伏波動，加上大型浮吊負(fù)重后自身有一定浮動，所以結(jié)合梁吊裝精度很難控制，實(shí)際上浮吊只能完成初步定位(誤差在10cm左右)，精確就位需要用千斤頂來完成，為了達(dá)到前后左右滑移得目的，在臨時支座的底部設(shè)置四氟板和不銹鋼板，以減少摩擦力。3.2.1.2B０段吊裝在平均底潮位(－1.34米)時，l000噸浮吊在臂架仰角為60°時，用浮吊吊裝0#、1#段必須事先掌握好天氣情況，吊裝必須在風(fēng)力不大于6級、流速低于1m/s的平潮的狀態(tài)下進(jìn)行。浮吊吊裝時的鋼絲繩選用尼龍吊帶。梁段吊裝后，測量梁段標(biāo)高、平面偏差，先擁32t千斤頂頂推臨時支座，由于梁段與支座問的摩擦力遠(yuǎn)大于四氟板、不銹鋼板的摩擦力，故臨時支座帶著梁段一起移動。平面偏差調(diào)整到位后，頂動臨時支座內(nèi)置l50t千斤頂，使標(biāo)高符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。梁段調(diào)整結(jié)束后，將永久支座與梁段螺栓連接，再在支座下灌漿。浮吊吊裝BO段工況圖3.2.2標(biāo)準(zhǔn)段施工橋面吊機(jī)試吊安裝→吊鉤與結(jié)合梁連接→梁段提升到位→操作平臺移位→高強(qiáng)螺栓施工→砼接縫施工→砼養(yǎng)護(hù)→張拉縱向預(yù)應(yīng)力束→吊機(jī)移位→斜拉索安裝→吊裝下一節(jié)段3.2.2.1橋面吊機(jī)的設(shè)計(jì)主通航孔為單索面斜拉橋，斜拉索布置在橋面中間，對橋面吊的設(shè)計(jì)帶來很多難題，特別是如何保證些走時不碰到斜拉索，橋面吊應(yīng)具備微調(diào)的功能，在結(jié)合梁就位時通過微調(diào)調(diào)節(jié)結(jié)合梁空間位置的姿態(tài)，并應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使橋面吊自重滿足設(shè)計(jì)要求，故在橋面吊設(shè)計(jì)過程中，針對工程特點(diǎn)，采取相應(yīng)措施，使橋面吊自重、起重能力、行走裝置均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求和施工要求。400噸橋面吊機(jī)，自重93噸(不含吊具重量，單件最大重量：12噸)；起重量400噸(不含吊具重量)；工作幅度：Rmin=3.8m，Rmax=7m(帶載變幅)400t橋面吊機(jī)橋面吊起重卷揚(yáng)機(jī)為2臺16t變頻卷揚(yáng)機(jī)，起吊時采用自動調(diào)平系統(tǒng)以確保結(jié)合梁橫橋向水平，避免二臺卷揚(yáng)機(jī)受力不均勻。吊具上設(shè)置千斤頂，使梁段吊裝時縱橋向保持水平，吊裝就位時用千斤頂調(diào)節(jié)仰角，形成橋梁縱坡。橋面吊機(jī)架設(shè)計(jì)左右兩個獨(dú)立的組件，中間用兩根可裝拆的系梁連接，行走時交叉拆除系梁，以避讓已安裝的斜拉索。橋面吊錨固以結(jié)合梁吊點(diǎn)為反錨點(diǎn)，在機(jī)架后部設(shè)反壓梁。機(jī)架結(jié)構(gòu)圖結(jié)合梁采用四點(diǎn)吊掛鉤時，由于運(yùn)輸船的顛簸對掛鉤帶來很大的困難，特別是結(jié)合梁的上下顛簸，如果出現(xiàn)四個吊點(diǎn)中的幾個吊點(diǎn)末掛鉤，幾個吊點(diǎn)已掛鉤并且受力較大，可能造成機(jī)毀人亡的局面。結(jié)合梁拖至起吊位置后(運(yùn)輸船應(yīng)拋錨定位，將需要起吊的結(jié)合梁定位在該梁設(shè)計(jì)位置的投影線上)，吊具下放，吊裝索具用釧絲繩繩索，繩索長度1.5m，吊具放到吊耳上方1m左右，即留50cm左右的安全間隙以防船舶顛簸造成繩索提前受力，然后安裝卸扣銷軸，四個吊點(diǎn)檢查全部安裝無誤后即可提升。3.2.2.2標(biāo)準(zhǔn)段安裝標(biāo)準(zhǔn)段由駁船運(yùn)輸?shù)郊軜驒C(jī)投影下，直接從海面垂直起吊。吊裝第N段前，400t橋面吊機(jī)及操作平臺均應(yīng)到達(dá)工作位置。即，400t橋面吊機(jī)前支點(diǎn)位于第N-1段梁前端。箱梁起吊后離開船體后，先變幅至安裝狀態(tài)，然后提升，當(dāng)結(jié)合梁提升至橋面時，用吊具上的千斤頂調(diào)整結(jié)合梁仰角，形成橋梁縱坡后打入沖釘。3.2.2.3特殊段安裝1）SB14（SB23）段因?yàn)镾B14（SB23）段在海面的投影位置部分在承臺上，故橋面吊機(jī)事先變幅至4.0M，當(dāng)船緊靠輔助墩平臺后，橋面吊機(jī)的吊具與梁段連接，用事先安裝在主墩上的卷揚(yáng)機(jī)作為SB14（SB23）起吊時的留纜。利用橋面吊和卷揚(yáng)機(jī)將梁慢慢平移伸出船體一段距離，逐漸放松留纜使得橋面吊機(jī)的起重鋼絲繩鉛垂后去除留纜后正常吊裝。特殊段安裝示意圖2）SB15、SB24段提升SB15段和SB24段的一端分別擱置于輔助墩和邊墩上，用橋面吊無法直接從駁船上吊裝，故在墩頂搭設(shè)支架，用浮吊將結(jié)合梁吊裝到支架上，然后用橋面吊機(jī)進(jìn)行最終的精確定位安裝。3）SB16段提升SB16段位于輔助墩的另一側(cè)，它也不能用橋面吊直接從運(yùn)輸駁船上起吊。在起吊SB16段前，在輔助墩承臺上安裝臨時支撐，然后用浮吊將SB16段提升到輔助墩承臺的臨時支撐上。橋面吊機(jī)移至SB16吊裝位置并錨固，安裝SB15的斜拉索，然后進(jìn)行SB16段的提升。3.2.3高強(qiáng)螺栓施工本工程采用規(guī)格為M24，性能等級為10.9s的大六角頭高強(qiáng)度螺栓，產(chǎn)品質(zhì)量要符合GB/T1228—1231標(biāo)準(zhǔn)，全橋所需高強(qiáng)螺栓連接副約為420820套。3.2.4接縫砼施工橋面接縫砼采用標(biāo)號為C60的微膨脹砼，主橋頂板橫向接縫寬1m長32m。全橋的接縫砼施工結(jié)束后當(dāng)砼強(qiáng)度達(dá)到80％進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉及管道壓漿。3.2.5斜拉索施工施工準(zhǔn)備→掛索→展索→壓索→軟牽引張拉完成斜拉索安裝→張拉xx主通航孔斜拉橋所采用的斜拉索施工方法創(chuàng)新點(diǎn)在與：(1)軟牽引系統(tǒng)與剛性張拉分別在結(jié)合梁及塔內(nèi)完成，即斜拉索先在塔內(nèi)錨固，然后再向結(jié)合梁內(nèi)牽引錨固，最后在塔內(nèi)按照指令噸位進(jìn)行剛性張拉。其優(yōu)點(diǎn)是：在掛索完成后，塔內(nèi)剛性張拉千斤頂、探桿的安裝與結(jié)合梁內(nèi)鋼絞線軟牽引系統(tǒng)可在砼養(yǎng)護(hù)期間內(nèi)預(yù)先準(zhǔn)備，一旦結(jié)合梁內(nèi)鋼絞線軟牽引將斜拉索錨固到位，立即就可以進(jìn)行張拉。從張拉效果來看，最長索即24#索用12個小時就可以完成軟牽引和張拉，短索用6個小時即能完成，大大減少了張拉占用的工期。(2)9～24#斜拉索塔上采用鋼錨梁錨固。錨梁安裝后，塔內(nèi)可供千斤頂張拉使用的有效高度最低只有1.17m，如果按照常規(guī)的張拉方法，塔內(nèi)空間無法容納千斤頂及其撐腳的高度。我們設(shè)計(jì)了專用的千斤頂，千斤頂?shù)母骨恢睆綖棣?50mm（冷鑄錨的外徑為Φ430mm），這樣張拉時冷鑄錨可進(jìn)入千斤頂腹腔內(nèi)，從而減少了千斤頂工作高度，滿足了張拉空間的要求。斜拉索施工示意圖3.3.6.1合攏段時間的確定結(jié)合梁標(biāo)準(zhǔn)段24#吊裝結(jié)束后，即進(jìn)行合攏段安裝。由于結(jié)合梁制作工期較長，我們采用倒排工期法，確定21#結(jié)合梁吊裝后即合攏口長度為7段梁長理論長度為56m的工況下進(jìn)行合攏段長度測量，為合攏段制作留出時間。這大大加大了技術(shù)難度和風(fēng)險(xiǎn)。我們根據(jù)工程進(jìn)度，確定2005年5月20日為現(xiàn)場合攏段吊裝時間。3.3.6.2合攏溫度的確定xx位于東海海域，與南匯蘆潮港約18km，海域溫度受海洋的影響，最高氣溫一般比蘆潮港低1～2度，最低溫度比蘆潮港高1～2度，即溫差比蘆潮港小3～4度，日溫差一般為4～5度，這對合攏段溫度的確定帶來非常大的困難，我們在xx現(xiàn)場設(shè)置自動氣象站，找出了與南匯氣象站相對關(guān)系，并用南匯當(dāng)?shù)貧v年5月18日到5月22日氣象資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，最后選定了20度作為合攏溫度。3.3.6.3合攏段長度的確定(1)合攏段長度確定示意圖合攏段預(yù)拼裝長度：L2=L1-LN1-LS1+△LL1：現(xiàn)場PM335墩21#～PM336墩21#實(shí)測長度LN1(LS1)：PM335(PM336)墩21#～24#段廠內(nèi)預(yù)拼裝長度△L：長度修正(2)現(xiàn)場長度測量(L1)與工廠一預(yù)拼裝時長度測量(3)合攏段長度修正△LL1現(xiàn)場測量后，須進(jìn)行22.23.24#段的安裝，由于縱向束和斜拉索張拉使L1和LN1、LS1均產(chǎn)生因梁段彈性壓縮而造成的△L值。通過計(jì)算，∑△L確定為16mm。3.3.6.4現(xiàn)場合攏施工5月20日完成了合攏段的吊裝，5月21日零晨，當(dāng)結(jié)合梁梁體溫度降到19.8度，大氣