大跨度連續(xù)剛構橋懸吊系統(tǒng)設計

大跨度連續(xù)剛構橋懸吊系統(tǒng)設計

1施工時段水位比降這座連續(xù)鋼橋寬17米，全長38.586.38米。江水受潮汐的影響,一天兩漲兩落,施工時段最高水位為+5.57m,最低水位為+2.26m。地質(zhì)結構復雜,下部結構樁徑不一,有11個墩位于水中。根據(jù)實際情況,承臺采用單壁鋼吊箱圍堰方法進行施工。2鋼吊箱的安裝鋼吊箱圍堰側板采用單壁結構,側板直接作為承臺側模,為防止下沉時孔位偏差,設計時側板內(nèi)平面尺寸每邊放大100mm,側板面板采用8mm鋼板,面板水平方向背肋采用[10槽鋼,背肋間距50cm,豎直方向采用[16槽鋼作豎肋,通長豎肋沿側壁周長方向等間距布置一道,形成網(wǎng)格形狀,增加側壁剛度和抗變形能力,從而提高側板豎向、水平方向承載能力。底板采用8mm鋼板,順橋方向底板下焊接Ⅰ16工字鋼,每60cm一道。底板周圈加焊L160×160×10角鋼,底板在鉆孔樁位置處留有?2.8m的圓孔,周圍加寬22cm,厚10mm的夾板,有潛水員下潛安裝,方便吊箱下放和堵底板與護筒之間縫隙。下部設有用于懸吊的型鋼2[40a和用于吊箱下沉用的Ⅰ40b工字鋼。為了保證吊箱具有足夠剛度,使封底后抽干水時吊箱側壁不產(chǎn)生變形,并充分考慮承臺施工時綁扎鋼筋的需要,采用合理的滿布式多點內(nèi)支撐,內(nèi)支撐采用直徑為?500×10mm的鋼管。進行結構設計時,結合施工情況,在-0.1m標高處,設計?500×10mm的鋼管內(nèi)支撐,該支撐位于承臺混凝土內(nèi);在2.3m,+3.7m處采用型鋼做內(nèi)支撐。上承系統(tǒng)是以鉆孔樁鋼護筒為依托將鋼吊箱懸掛其上進行鋼吊箱的拼裝、下沉、澆筑封底混凝土等工作。起吊系統(tǒng)包括承重梁、滑車、吊桿等部分,承重梁是由工字鋼組成,主要承受吊箱的重量,起吊系統(tǒng)的下沉是通過5t鏈滑車實現(xiàn),吊桿用Φ32精軋螺紋鋼,由Φ32螺紋鋼螺母加墊片固定,當?shù)跸湎鲁恋轿?澆筑水下混凝土之前將吊桿另一端通過螺紋鋼連接器加墊片固定在承重梁上。鋼吊箱下沉入水后受水流作用,會向下游漂流,吊箱下放到位后,為防止水流壓力、波浪壓力及靠船力等動荷載對自由懸掛的鋼吊箱發(fā)生擾動,在吊箱、護筒上設置了導向定位器。導向定位器定位基點在鋼護筒上,與鋼護筒焊接,與鋼吊箱側板留30mm～40mm的間距。懸吊系統(tǒng)采用國內(nèi)生產(chǎn)的Φ32精軋螺紋鋼作為吊桿,使用螺紋鋼連接器和螺母。根據(jù)吊箱重量和一定的安全儲備,Φ32精軋螺紋鋼吊桿數(shù)量增加,共為40根。主要是以最大受力吊桿伸長量來控制。3鋼懸臂安裝3.1鋼板側板的制作1)套箱所用型鋼、鋼板等鋼材,必須符合有關規(guī)定。2)套箱加工制作在施工現(xiàn)場(預制場)分塊制作,采用流水作業(yè)組織生產(chǎn),每片套箱均在特制的平臺上焊接、組裝成型。3)套箱邊板面板為δ=8mm鋼板,其上焊槽鋼[10和角鋼L100×100×10加勁,外側加[36b槽鋼加勁,保證側板的剛度,邊板共24塊,邊板之間的L100×100×10角鋼打?17mm孔眼,用M螺栓連接,四角處多加一根L100×100×10角鋼,便于橫橋向和縱向邊板之間的連接。4)套箱側板同一層間、上下層間栓接部位孔眼必須對齊,加工中注意孔眼尺寸位置的控制,對應的孔眼中心誤差不大于±0.25mm。5)套箱側板與底板相連接的L100×100×10角鋼(過渡角鋼)與底板δ=8mm鋼板注意必須焊牢,保證與底板連成一個整體,套箱底板不考慮回收。3.2鋼梁的安裝吊箱制作完畢,運送到施工現(xiàn)場,進行吊箱的拼裝下沉,具體步驟為:1)拼裝前的準備工作。拆除水上工作平臺,只剩主鋼護筒和臨時鋼管樁;2)底承系統(tǒng)的安裝,利用主護筒焊接牛腿,鋪設橫橋向型鋼,橫橋向型鋼上鋪套箱底承重系統(tǒng)縱橫向槽鋼,在承臺位置兩邊安裝8臺5t卷揚機;3)底層側板系統(tǒng)的安裝,鋪設Ⅰ16工字鋼分配梁,其上分塊鋪設,拼裝底板,焊接;4)Φ32精軋螺紋鋼的安裝,安裝套箱Φ32精軋螺紋鋼吊桿(外套Φ35塑料膠管),穿卷揚機系統(tǒng)鋼絲繩,吊桿下錨具與底承重梁焊死,上錨具加墊對扣鋼楔;5)導向定位裝置的安排,設立套箱定位導向裝置;6)下部吊箱圍堰下沉;7)拼裝上層側板;8)內(nèi)支撐的安裝,拼裝下層套箱側板(5m高),外加加勁槽鋼[36b,內(nèi)加?800mm鋼支撐;9)鋼吊箱圍堰整體下沉,同步下沉下層套箱側板至設計標高;10)上承系統(tǒng)安裝,在主護筒上鋪設上承系統(tǒng)承重槽鋼[40和[36。槽鋼[36b頂標高必須一致。拼裝、對接上層套箱側板,相同辦法安裝對應的加勁肋槽鋼和內(nèi)撐鋼管;同步下沉套箱至設計標高;11)懸吊系統(tǒng)安裝,逐根調(diào)整Φ32精軋螺紋鋼吊桿,使每根受力均勻;12)潛水員進入套箱內(nèi)用鋼刷將封底段的鋼護筒四周雜物和鐵銹清理干凈,安裝主護筒與底板縫隙的夾板;13)封底前的全面檢查。應按設計圖加工好鋼套箱的組件,并進行編號,在施工現(xiàn)場進行試拼。3.3套箱側板的加工套箱加工、下沉中為了滿足施工精度要求,應當采取下述預防措施:1)嚴格控制套箱側板平整度。2)加工套箱側板時,嚴格控制其尺寸,避免出現(xiàn)誤差,按照正確的焊接方法,減少套箱側板因加工可能出現(xiàn)的各種誤差。3)拼裝套箱側板時,連接螺栓應栓接牢固,并加墊膠質(zhì)泡沫,以防漏水。4)下沉套箱進度應緩慢,平穩(wěn)下沉,并統(tǒng)一指揮。5)套箱的上下承重型鋼,套箱定位導向裝置,拉桿應連接牢固。4封底施工當套箱下沉到位后,封底時設5個導管插點,從上游側向下游側推進灌注。為了保證封底效果,在C25混凝土中摻入UWB-3型絮凝劑,保證混凝土在深水下不離散。已成樁的檢測和承臺施工當封底混凝土達到85%設計強度時,可進行抽水作業(yè)。根據(jù)套箱設計,設置三道井架形內(nèi)支撐,邊抽水邊支撐,確保抽水后鋼套箱不變形。5底側槽內(nèi)固定1)套箱封底混凝土完成并達到一定強度(90%設計強度以上)。最好避開潮水位最高時間(每月),抽除套箱內(nèi)水,邊抽水邊注意套箱側板變形情況,有必要可增設內(nèi)支撐。2)割除主護筒,鑿除樁頭,進行小導管超聲波檢測,合格后,灌注承臺鋼筋混凝土。由于最低一層內(nèi)支撐高出承臺頂面,故無需拆除內(nèi)支撐即可施工。當進行第一節(jié)墩身施工時,可拆除第一道內(nèi)支撐。3)承臺混凝土高4.0m,分三次澆筑混凝土,第一層澆1.0m,第二層1.3m,第三層1.7m,每澆一層拆除相應的內(nèi)支撐。此外,遠距離運輸?shù)拇篌w積混凝土,如果適量摻加高效減水劑后,混凝土初凝時間延長到12h,混凝土坍落度為18cm～22cm,到位入灌前損失僅4cm～5cm,和易性、流動性也得到改善,很少發(fā)生堵管現(xiàn)象,同時混凝土流動半徑也達到6m。水封混凝土面基本平整。6套箱拼裝板塊施工難點單壁鋼套箱作為一種深水基礎施工的圍堰形式,具有諸多優(yōu)點:1)不受河床地形、地質(zhì)的限制;2)單壁拼裝板