寬闊游蕩性河段大跨度鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)

寬闊游蕩性河段大跨度鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)1、工程概況xx高速公路xx特大橋是跨越xx天塹的特大型橋梁，是xx市乃至xx省一個標(biāo)志性建筑，全長9848.16m。其中主橋由8孔100m下承式四拱肋鋼管混凝土簡支系桿拱（剛性系桿）組成，矢跨比1/4.5，矢高21.222m，拱軸線采用拱軸系數(shù)為1.347的懸鏈線。上部結(jié)構(gòu)采用上下行分離式，每幅橋有兩片拱肋，每片拱肋由2根φ1000×16㎜鋼管和腹板組成全高2.4m的啞鈴型斷面結(jié)構(gòu)，拱肋內(nèi)填筑C50混凝土，兩拱肋中心距22.377m，由中間一道一字形和兩邊各一道K字橫撐聯(lián)系，橫撐為φ1500×16㎜的鋼管，管內(nèi)不填充混凝土。橫橋向拱肋座在三個獨立的空心墩身和分體式承臺上。中承臺和兩邊承臺各采用8根和4根的φ2.0m鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)。每跨各自獨立的單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土系桿梁，預(yù)應(yīng)力錨固于拱腳。吊桿采用91根φ7㎜鍍鋅高強鋼絲，雙層PE防護(hù)，OVM冷鑄鐓頭錨。中橫梁為預(yù)制的預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁，與系桿梁通過濕接縫現(xiàn)澆為整體，形成格構(gòu)體系。拱腳處預(yù)應(yīng)力混凝土端橫梁，與系桿梁端部實體段整體現(xiàn)澆。拱腳固結(jié)點為三向預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)，并配有鋼勁性骨架。橋面板為預(yù)制鋼筋混凝土π型板，預(yù)制現(xiàn)澆后通過濕接縫簡易連續(xù)。2、施工方案的確定從xx省境內(nèi)已經(jīng)建成的洛陽xx公路橋、鐵路橋、xxxx公路橋、開封xx公路橋、三門峽xx公路大橋等的施工情況看，本施工方案也必須根據(jù)xx流水含沙量大、夏季洪水和冬季清水沖刷情況的不同及局部出現(xiàn)揭底現(xiàn)象和流冰撞擊等特點進(jìn)行確定，以確保安全施工。2.1xx特點及xx水情分析橋位處于花園口至東壩頭間的130公里游蕩型河段，是明清故道。河段內(nèi)臨黃堤距一般為10公里，最寬處20公里。河槽占河道面積的15%，河灘占河道面積的85%。橋址河段北岸為高灘，南岸為現(xiàn)行河槽。橋址處河段，主流擺動幅度呈現(xiàn)兩頭大，中間小的規(guī)律。設(shè)計通航水位按十年遇，設(shè)計水位93.65m。xx水流量受三門峽和小浪底水庫控制及橋上游幾條支流河水的影響，主河槽雖常年有水，但很不穩(wěn)定，主流游蕩、滾動，使“有水不能行舟，無水不能行車”。并且冬季有凌訊，夏季洪水沖刷劇烈。其中起主要影響作用的河流和水庫：伊洛河―洛河發(fā)源于陜西洛南縣，流域面積9742平方公里，伊河發(fā)源于xx灤川伏牛山南麓，流域面積6092平方公里，兩支流匯合成伊洛河；沁河―發(fā)源于山西沁源縣，包括其支流丹河，流域面積13532平方公里，水沙主要來自五龍口以上，素有“小xx”之稱；漭河―發(fā)源于濟(jì)源，流域面積9742平方公里，在武涉沁河口匯入xx，稱為“新漭河”，在新漭河以北還有一老漭河，亦流入xx，屬坡水河道。同時xx主干流有小浪底、三門峽、劉洋峽等多座水庫，基本上控制了主干流的河水流量。在小浪底水庫下游至橋位上游范圍內(nèi)的三條支流上共修建了14座大中型水庫。其中伊洛河上有陸渾、故縣等九座，沁河上一座，新老漭河上四座。這些水庫建成后，洪峰流量逐年減少，基本上控制了洪水（1999年7月約3260m3/s；2000年8月約773m3/s；2001年訊期約2200m3/s），這對在主河道上有水不能行舟，無水不能行車，且主流游蕩不定情況下，用棧橋輸送物資和用支架安裝鋼管拱及系桿是十分有利的，能比較好地解決水平運輸和垂直提升及作業(yè)平臺，并能方便快捷施工。2.2施工方案的確定結(jié)合xx的具體情況，以施工方便性、快捷性、安全性和經(jīng)濟(jì)性為基本出發(fā)點，著重對“雙側(cè)雙線棧橋＋跨橋大型龍門吊機(jī)”與常規(guī)鋼管拱架設(shè)用“單側(cè)雙線棧橋＋纜索吊機(jī)＋墩旁施工吊機(jī)”的施工方案做比選，情況見下表：餃方船案仍方案一：閥雙側(cè)棧橋道＋跨橋龍換門禿吊舉怕冬機(jī)稅方案二：飼單側(cè)雙線開棧橋＋纜抬索吊機(jī)＋邀墩旁施工講吊刊隊簡機(jī)艦適算用剝性捉比紀(jì)較干優(yōu)點：卵1醋、跨橋龍宴門吊機(jī)可據(jù)同時兼顧通橋梁下部棟結(jié)構(gòu)施工尋及上部結(jié)趕構(gòu)施工，斑施工方案靈和技術(shù)具匯有連貫性寬。技術(shù)比快較成熟，年龍門吊機(jī)末和棧橋施題工方法安醋全、可靠窩。無論?？蚴┕せ驊{是后續(xù)的幕主橋施工蚊，不受洪祥水影響或顯影響較小登。稀2細(xì)、棧橋通振過能力強娛，運輸快糞，鉆機(jī)、季系桿梁拼回裝時用的謝支架、基陳礎(chǔ)鋼筋等啦均可整體刮起吊運輸戶，利于保演證工期。稅3任、龍門吊攔機(jī)能覆蓋情主橋施工征的每個角饑落，移動份靈活，起拌重量大，嘆鋼管拱肋炕、中橫梁博、系桿梁麻等起吊、婆安裝極為持方便，對甘位準(zhǔn)確，鋼有利于開溪展平行或鑼流水作業(yè)堵。煩4頁、啄施工期間擔(dān)與南北引愿橋施工不撥發(fā)生相互犁干擾。碎5派、無論棧鞠橋或是龍欄門吊機(jī)易植于維修、摔操作簡便尼。護(hù)6倘、本方案湯能快速進(jìn)怒入主橋施紡工并全面愈展開工作醋。覺約缺點：很1倦、龍門吊煮機(jī)跨度較淋大，橫梁師配備可能所有預(yù)應(yīng)力冶體系，拼涉裝工藝較爺復(fù)雜。尋2絞、棧橋因頸需走行龍咬門吊機(jī)，第通過能力彈要求較高蝕。賢優(yōu)點：正1撫、無需拼違裝大跨度柱龍門吊機(jī)除。僅在各衫墩位處拼納裝小型龍槽門吊機(jī)，濕并配備輔撥助施工吊該機(jī)。廈2勉、棧橋只配做運輸?shù)缹m路，通過成能力要求設(shè)不高。暴3傷、纜索吊貞機(jī)可滿足知施工機(jī)械逃設(shè)備、構(gòu)密件等的縱孟向運輸及袖橫移安裝懼構(gòu)件。削缺點：豬1楊、纜索吊蒙機(jī)僅在后翅期替代龍佳門吊機(jī)，新基礎(chǔ)施工陰時各墩位渴平臺上仍岸須另設(shè)龍慚門吊機(jī)和權(quán)輔助施工點吊機(jī)，協(xié)帆助下部結(jié)惹構(gòu)施工。填2動、跨度大摟，中塔、嫩北塔及后缺錨固系統(tǒng)侮均位速于毫x幫x渴主流或水損邊灘地上湖，如遇洪檢水，纜索駛吊機(jī)施工愈的進(jìn)場道收路和電力夾供應(yīng)均極梢為困難，礦必須等棧阿橋延伸到曾位后才能規(guī)進(jìn)行。同申時洪水期粘間，纜索納吊機(jī)橫移斯操作及維播修保養(yǎng)較具困難，會裂影響到工萄程的正常黎施工。如摔果等洪水曬過后再施提工，工期煎將受影響勺。若冬季檢過后第二麥年又來洪會水，道路薄沖毀，因制橫移等的姐需要，仍懸需重修，洞存在重復(fù)膏修筑問題裳。摩3知橫向橋面后較寬，要挪求纜索吊搭機(jī)能橫向心移動，結(jié)禿構(gòu)較復(fù)雜共。關(guān)鍵是或其橫向偏塔移、構(gòu)件右提升、縱面向運輸速寺度極慢，修尤其在上世部結(jié)構(gòu)施眨工時將明脆顯表現(xiàn)出玉起吊能力柴不足、無脅法采取流繭水作業(yè)法農(nóng)組織施工秤的缺陷。瞞與南北引沃橋施工發(fā)逃生相互干蛙擾。直接球會影響到腐北引橋正燦常的基礎(chǔ)更施工和架逐梁工作。達(dá)4輸、整個施美工周期內(nèi)奪，要占一分定的時間采安裝纜索金吊機(jī)。起墳重線路單斷調(diào)，精確吐對位困難受，萬一出廢現(xiàn)故障將柱全線癱瘓騎，不利于丑增加工作去面，對工否期將產(chǎn)生砌重大影響稼。愉5粘、塔架龐清大，拼裝屆困難。主鋤橋墩頂又撕無承托空戰(zhàn)間，中塔疤支撐需另肥做基礎(chǔ)，霸對本橋施飯工將產(chǎn)生鄙干擾。確經(jīng)濟(jì)性眠袋東通過對施箱工棧橋、菌墩位平臺秋、墩旁吊尤機(jī)、龍門恥吊機(jī)、纜旱索吊機(jī)等弊大臨設(shè)施遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)性淋比較，并蝴綜合考察祖兩個方案蘋預(yù)計施工押工期等因商素，經(jīng)過務(wù)初步估算特，方案二崖幾個方面起的投入大顫約為方案昂一舞的看1.卻2曠倍。奴工期醉本方案施妨工工期為部：流2內(nèi)6題個月爛本方案施葛工工期為考：解3遷0贈個月通過比較可以看出：“雙側(cè)棧橋+跨橋龍門吊機(jī)”方案是快速進(jìn)入主體結(jié)構(gòu)施工，并可持續(xù)全面展開基礎(chǔ)施工的最佳方案。本方案的棧橋施工可連續(xù)不間斷地進(jìn)行，緊接著棧橋連接系、墩位平臺施工、龍門吊機(jī)拼裝、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)施工即可持續(xù)開始，逐步向河中挺進(jìn)。而纜索吊機(jī)方案，主要是由纜索吊機(jī)替代大跨度龍門吊機(jī)，施工棧橋和墩位平臺仍不可少，每墩位處尚需增加小型龍門吊機(jī)和墩旁吊機(jī)。雖然主河槽在南岸，北岸是廣闊的灘地，纜索吊機(jī)一個主塔可設(shè)在南岸堤外，而其它主塔及錨墩勢必設(shè)在水中或灘地，該處河水忽有忽無、忽深忽淺很不穩(wěn)定，施工與維修困難很大，同時纜索吊機(jī)運行速度慢，使材料及機(jī)具設(shè)備運輸成為一大障礙，且北塔和錨墩位于引橋內(nèi)，會相互干擾，而多臺龍門吊機(jī)可多工點、多工作面開展作業(yè)，加快施工進(jìn)度。通過對施工可能產(chǎn)生影響相關(guān)因素作了深入細(xì)致的比較后，最終確定采用：“雙側(cè)棧橋+跨橋龍門吊機(jī)”為本橋的施工方案。2.3施工步驟測量放樣→修建雙線棧橋、拼裝墩旁吊機(jī)、600KN龍門吊機(jī)、墩位平臺→施工樁基、承臺和墩身→基礎(chǔ)施工同時，制作鋼管拱肋節(jié)段、廠內(nèi)防腐處理；預(yù)制橫梁及系桿梁節(jié)段、預(yù)制橋面板→搭設(shè)端橫梁現(xiàn)澆支架，現(xiàn)澆端橫梁和拱腳段系桿梁→安裝支架，系桿梁分節(jié)吊裝，現(xiàn)澆系桿梁濕接頭混凝土形成整體。第一次張拉部分系桿梁預(yù)應(yīng)力→拼裝拱肋安裝支架，吊裝拱肋、橫撐，焊接拱肋、橫撐接頭、拱肋合攏→泵送鋼管內(nèi)混凝土，形成鋼管混凝土拱肋→安裝吊桿、吊桿第一次索力調(diào)整，拆除系桿梁臨時支架，形成系桿拱→吊裝橫梁，現(xiàn)澆橫梁與系桿梁濕接頭混凝土，張拉橫梁剩余的預(yù)應(yīng)力，橫梁與系梁固結(jié)。第二次張拉系桿梁預(yù)應(yīng)力，進(jìn)行吊桿第二次索力調(diào)整→吊裝橋面板，第三次張拉系桿梁部分預(yù)應(yīng)力，現(xiàn)澆橋面板縱橫向濕接頭→鋪裝橋面混凝土現(xiàn)澆層鋼筋網(wǎng)，現(xiàn)澆橋面混凝土，安裝橋面防護(hù)欄→第三次調(diào)整吊桿索力，并通過吊桿調(diào)整橋面標(biāo)高→第四次張拉系桿梁部分預(yù)應(yīng)力束，封閉預(yù)應(yīng)力束錨頭→安裝橋面伸縮縫、橋面瀝青混凝土鋪裝、封閉吊桿錨頭→拱圈及橫撐的表面修飾處理，安裝燈光照明設(shè)施等。3、棧橋及水上施工平臺施工施工棧橋為雙側(cè)棧橋，每側(cè)長970m，上、下游側(cè)棧橋中線距主橋中線均為31m，每側(cè)棧橋主桁寬6m，布置龍門吊機(jī)走道、汽車通道及風(fēng)、水、泥漿管路和混凝土泵管路等。水中棧橋主梁由萬能桿件組拼而成，跨度14m?；A(chǔ)為φ40cm鋼管樁，每墩設(shè)單排樁3根，樁頂分配梁與棧橋主梁連接。主橋每跨間設(shè)簡易橫向聯(lián)接系，聯(lián)接系桿梁和拱肋安裝支架，使施工棧橋、鉆孔樁施工平臺、系桿梁支架連為整體大平臺，增強抗擊洪水和流冰沖擊能力。主橋墩位施工平臺也與雙側(cè)棧橋連接。棧橋下弦標(biāo)高▽94.00m，棧橋樁平均長度為25m。棧橋施工時，在伸臂端安裝導(dǎo)向架，用DZ－60振動打樁機(jī)在RT745—34型輪胎起重機(jī)協(xié)助下逐根插打Ф40cm鋼管樁并懸臂分塊拼裝棧橋主梁。棧橋共分三聯(lián)，每聯(lián)按設(shè)計要求設(shè)制動墩，聯(lián)與聯(lián)之間設(shè)伸縮縫。棧橋梁段在岸邊分塊預(yù)拼，運輸?shù)角岸税惭b就位。墩位處的施工平臺將采用φ40cm鋼管樁基礎(chǔ)，每墩24根，平臺構(gòu)架由萬能桿件或六三式軍用梁組拼。施工時用PD-100履帶起重機(jī)自棧橋側(cè)面依次插打Ф40cm鋼管樁，拼裝部分平臺構(gòu)架，然后吊機(jī)進(jìn)入平臺，繼續(xù)施工墩旁吊機(jī)基礎(chǔ)和構(gòu)架，最后用墩旁吊機(jī)最終完成墩位平臺，定位下沉鉆孔樁鋼護(hù)筒，安裝鉆機(jī)軌道，完善安全設(shè)施后形成鉆孔樁施工工作平臺。自4梯、奉6嘴00K襲N狹龍門吊機(jī)渾施工歪主橋施工隆6鵝00K硬N木龍門吊機(jī)褲共禮2完臺，其計耍算跨魂度懸66肉m關(guān)，凈磨跨勺64葡m戒，凈怖高熱45干m亂，立柱呈舟倒梯形，瑞走行輪中竭心溝距莖28予m光，大梁設(shè)萄置體外預(yù)乏應(yīng)力體系宮。龍門吊嘆機(jī)轟在塔x教x敗北岸灘地暴的棧橋上駝拼裝：首莊先在棧橋協(xié)吊機(jī)軌道兩上擺放走眨行大車，抄對稱接長織四根支腿胳，將支腿枕下部與走冷行大車鉸君接，在臨搞時平臺上棕組裝大梁玻，張拉體婆外預(yù)應(yīng)力侮束，安裝伙提升小車撓，使支腿同頂部與大執(zhí)梁外側(cè)鉸款接。在支抖腿內(nèi)側(cè)安歡裝提升架嘴立柱及提廁升裝置，綠提升大梁描至設(shè)計位判置，使支柜腿頂部與怎大梁內(nèi)側(cè)砍鉸接，完畝善支腿連碑接系，最耗后安裝起拳吊設(shè)施并任完善安全東設(shè)施。澤5傲、基礎(chǔ)施娛工膀鉆孔樁施偽工利撥用向QJ-2該5侍0令型旋轉(zhuǎn)鉆奔機(jī)，采用躺泥漿護(hù)壁心、氣舉或選泵舉反循泄環(huán)鉆孔工盈藝，利用昏三翼或四勻翼刮刀鉆準(zhǔn)頭鉆進(jìn)成廁孔。在距鉤南大堤較鹽近的橋墩陡鉆孔樁施脊工時用沖習(xí)擊鉆機(jī)采難用沖吸反萄循環(huán)的鉆銹孔工藝穿餅過歷年防巨洪時拋填俯的片石或仔片石籠。敢主橋鉆孔炕樁鋼護(hù)筒餓外絞徑伶Ф沒2睡.3石m宜，肝在車間分勺節(jié)制造、主接長，經(jīng)勵棧橋運輸獸至墩位處詞用墩旁吊教機(jī)吊裝接奧長，麥中血-16米0獲振動打樁瞇機(jī)振動下斥沉。壓風(fēng)掃機(jī)房設(shè)置儉在岸邊，純鉆孔需要搶的高壓風(fēng)內(nèi)由風(fēng)管路鄭直接輸送真到位。同黃時在堤邊金圍砌泥漿盡池，泥漿框由拌漿機(jī)懸集中拌制具。優(yōu)質(zhì)泥沖漿通過泥報漿泵和泥斑漿管道輸姨送到各個束施工地點抓，各墩位月處設(shè)置沉?xí)x渣筒，滿梅足鉆孔泥勻漿循環(huán)需趣要。鉆孔醫(yī)成孔清孔銅后，用垂乎直導(dǎo)管法周灌注水下紀(jì)混凝土。封承臺按大既體積混凝鴨土組織施盤工，鉆孔倍樁施工完蹦成后，在夕墩位處插菊打雙壁自存封閉式鎖耕口鉤鋼板樁圍增堰，封底基后在無水怎狀態(tài)下組熄織施工承公臺。春墩立柱采侮用整體一京次灌注完概成的施工利工藝，承鈔臺與立柱因結(jié)合處混夜凝土和鋼遺筋的鑿毛葉及清理在秘鋼筋綁扎翅前完成，丘并在澆筑貿(mào)立柱混凝凱土前充分剖濕潤但不用積水，當(dāng)悅混凝土的類自由傾落梁高度大輝于妻2貞m乒時設(shè)置溜晨槽或掛設(shè)滿串筒。模艇板采用整珍體鋼模，右不設(shè)對拉棒鋼筋。碼鋼筋在車牙間下料綁賣扎成型整腹體吊裝就他位，混凝疾土用輸送膏泵泵送分扁層灌注，淹分層搗實步。雨4軟、主橋系蔥桿梁施工剖系桿梁整維體為單箱割單室預(yù)應(yīng)部力混凝土茅箱型結(jié)構(gòu)沒，按設(shè)計桑要求橫橋激向分為兩昂片竭“久工槳”議字型梁、頌縱橋向分刮為四段預(yù)慮制吊裝，冒現(xiàn)澆縱橫牛向濕接頭粒形成整體喬。蛙系桿梁的則安裝是在委墩頂端橫肚梁及拱腳趣預(yù)埋段施桐工完成后搜，用支架族法安裝。捆安裝前在獻(xiàn)系桿梁接愁頭處安裝錫支承支架毒，支架基美礎(chǔ)采爹用務(wù)Φ琴4熱0滴打入式鋼竹管樁，樁奧頂擺放分此配梁和萬滲能桿件或戶軍用梁，竟通過棧橋啊運輸預(yù)制組的系桿梁晚到待架跨衛(wèi)處。盾用肥600K乞N哭龍門吊機(jī)學(xué)吊放預(yù)制浸段系桿梁哲，經(jīng)準(zhǔn)確犧測量進(jìn)行癢標(biāo)高、線賊型調(diào)整，坡綁扎濕接齡頭鋼筋、藝安裝內(nèi)模余及側(cè)模、葵接通預(yù)應(yīng)革力管道，淚按照自跨來中到跨端相的順序，餡對稱澆注滑縱橫向濕噸接頭混凝尺土，混凝眾土養(yǎng)生達(dá)哄到設(shè)計要屋求強度后枯，張拉部領(lǐng)分預(yù)應(yīng)力糕束。然后下可進(jìn)行后孩續(xù)項目施嘉工。諒5價、鋼管拱輸肋制造及頁安裝墓拱肋鋼管貍在工廠制虜造，共暑分橋5息段，其中及拱腳預(yù)埋朗段在端橫狗梁現(xiàn)澆時棍埋入，其巾余三段為脾吊裝。拱拐肋鋼管壁饒厚淋為戒16斑mm蓋，由螺旋奪鋼管用自首動焊對接陶形備成猴1后0?！?2罩m深長的單元響直管，按副平面放線貍坐標(biāo)，加獨上預(yù)設(shè)拱壯度、溫度逢變形值、奮彈性變形芳量（回彈撤量）制作托熱彎胎具造，在工細(xì)廠內(nèi)采用姿陶瓷片加椒熱法將單珍元管節(jié)按啄修正后的買懸鏈拱軸衡線形進(jìn)行劉熱彎。腹丘板采用數(shù)恢控切割機(jī)筐床，按修尖正后懸鏈牛線精密下吸料，預(yù)制乒對接坡口誰，在工廠纖內(nèi)進(jìn)行分蓬節(jié)段單元遲平面組裝榜，焊接盡盡量采用自憶動化，確澆保節(jié)段匹揮配成型精闊度及控制選焊接變形撫。橫撐拼喂接接頭及促長度在工哨廠內(nèi)采用棄仿形數(shù)控王切割完成嫌，并預(yù)留葬適當(dāng)?shù)暮冈罱幼冃问战炭s量。單刺元構(gòu)件在致工廠內(nèi)按掠預(yù)定檢驗殃項目，檢涌驗合格后隙發(fā)往工地旗立體拼裝療場地。工鮮地立體拼類裝按整跨圾修正后的假懸鏈拱軸衡線形模擬西拼裝與對撞接，將主獅拱分成三懂等分，每友等分采用肥臨時連接笛板連接，紀(jì)并刨好坡?lián)P口，預(yù)留瓦焊接收縮飽量。在工誼地胎架上高將整跨拱支肋對接成扎形后分三集段解體存添放。趣加工焊接功時對于平私位、平角盜位和橫位傍采妖用隔CO盾2虜氣體保護(hù)