鋼筋混凝土拱橋施工-纜索吊裝施工

南寧大橋主橋鋼箱拱、鋼箱梁吊裝施工案例南寧大橋主橋鋼箱拱、鋼箱梁吊裝施工工程概述鋼箱拱吊裝施工方案鋼箱梁吊裝施工方案南寧大橋(NanningBridge)是中國廣西壯族自治區(qū)南寧市境內(nèi)一座連接青秀區(qū)與良慶區(qū)的過江通道，位于邕江之上，為南寧市東南片區(qū)進(jìn)入南寧城市中心區(qū)和快速環(huán)道的主要通道。城市主干路Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)雙向六車道南寧大橋全橋總長1314.773米，其中主橋長734.502米，兩岸引道580.271米，最大跨度300米，橋面及路基寬度均為35米，長度1314米。建成時(shí)是世界首座大跨徑、曲線梁、非對稱外傾拱橋，設(shè)計(jì)定位為南寧市的標(biāo)志性建筑。一、南寧大橋工程概述二、鋼箱拱吊裝施工方案—總體方案鋼箱拱：全橋共30個(gè)節(jié)段。最大節(jié)段重量218t，最小節(jié)段重量121t。拱肋節(jié)段由專業(yè)廠家在工廠加工制造，船運(yùn)至現(xiàn)場后，分別利用東、西側(cè)的2組纜索吊機(jī)吊裝。吊裝方案無支架纜索吊機(jī)四點(diǎn)抬吊拱肋縱移正吊正落位安裝斜拉扣掛二、鋼箱拱吊裝施工方案—節(jié)段運(yùn)輸1#～3#節(jié)段在船上按腹板向上，頂、底板在側(cè)面，采用“臥放”運(yùn)輸。4#～8#節(jié)段在船上按拱肋成橋狀態(tài)傾斜的角度放置，采用“正放”運(yùn)輸。二、鋼箱拱吊裝施工方案—節(jié)段翻身因鋼箱拱節(jié)段安裝在空中傾斜一定角度，臥放(腹板向上，頂、底板在兩側(cè))運(yùn)輸?shù)墓袄?#～3#節(jié)段需進(jìn)行翻身，而后進(jìn)行節(jié)段安裝。節(jié)段翻身在主墩筑島平臺(tái)上的土槽進(jìn)行。1#節(jié)段土槽設(shè)置在1#節(jié)段安裝位置下方，在翻身后安裝扁擔(dān)梁，提升至安裝位置。2#、3#節(jié)段翻身土槽設(shè)置在東、西拱之間，在土槽上翻身后，用組拼好的駁船轉(zhuǎn)運(yùn)到索道下方，安裝扁擔(dān)梁，索道吊運(yùn)至安裝位置。

二、鋼箱拱吊裝施工方案—吊裝順序北岸東拱肋1＃節(jié)段吊裝→北岸西拱肋1＃節(jié)段吊裝→南岸東拱肋1＃節(jié)段吊裝→南岸西拱肋1＃節(jié)段吊裝→北岸東拱肋2＃節(jié)段吊裝→北岸西拱肋2＃節(jié)段吊裝→南岸東拱肋2＃節(jié)段吊裝→南岸西拱肋2＃節(jié)段吊裝→按照上述程序兩岸節(jié)段對稱吊裝→拱肋8＃節(jié)段吊裝→拱肋合攏二、鋼箱拱吊裝施工方案—節(jié)段起吊、就位1、吊裝前，主索道索鞍橫移至節(jié)段安裝位置，并在塔頂錨固；拱節(jié)段原位吊裝過程中依靠吊裝天線實(shí)現(xiàn)粗略空間坐標(biāo)調(diào)整。2、拱節(jié)段對接前利用穿心式千斤頂張拉吊索，調(diào)整吊索長度，保證節(jié)段側(cè)向傾斜角度的準(zhǔn)確性，完成節(jié)段空間姿態(tài)的準(zhǔn)確調(diào)整。3、對接前，利用側(cè)向纜風(fēng)索及輔助張拉設(shè)備對橫向位置進(jìn)行精確調(diào)整。拱肋節(jié)段空中精確調(diào)整裝置示意圖二、鋼箱拱吊裝施工方案—節(jié)段對接鋼箱拱節(jié)段吊裝就位后，先安裝縱向加勁肋連接板，高強(qiáng)螺栓連接好后，張拉扣索、橫向?qū)骱屠|風(fēng)索，調(diào)整好線形，待同號(hào)節(jié)段吊裝完后，焊接節(jié)間環(huán)焊縫，然后進(jìn)行下節(jié)段吊裝。二、鋼箱拱吊裝施工方案—橫向?qū)?、在東西兩條拱肋同編號(hào)節(jié)段安裝就位后，利用工作索道安裝肋間橫向連接系。2、橫向?qū)鲝埨氖┕た刂圃瓌t為“雙控”，即索力和拱軸線線形。3、橫向?qū)靼踩禂?shù)取2。橫向?qū)鞫撓涔暗跹b施工方案—側(cè)向纜風(fēng)索1、側(cè)向纜風(fēng)索安裝位置與橫向?qū)鲗?yīng)。側(cè)向纜風(fēng)索張拉端設(shè)在纜風(fēng)索地壟上。2、索力設(shè)計(jì)安全系數(shù)大于2。3、鋼箱拱節(jié)段安裝時(shí)，在3#、5#、7#拱節(jié)段上設(shè)3組正式側(cè)向纜風(fēng)索，采用φs15.24鋼鉸線；在1#、2#、4#、6#拱節(jié)段上，設(shè)4組φ21.5(倍率為2)臨時(shí)側(cè)向鋼絲繩纜風(fēng)繩，繩索受力參照正式側(cè)向纜風(fēng)索索力考慮。側(cè)向纜風(fēng)索布置示意圖二、鋼箱拱吊裝施工方案—節(jié)段防扭措施1、橫向?qū)骷皞?cè)向纜風(fēng)索均設(shè)置在靠近拱肋軸線的高度，不對拱肋節(jié)段產(chǎn)生過大的扭矩作用。2、為預(yù)防在節(jié)段安裝施工過程中出現(xiàn)非預(yù)期的軸向扭轉(zhuǎn)，采取在拱肋節(jié)段吊裝吊耳、臨時(shí)吊桿吊耳上補(bǔ)充臨時(shí)對拉鋼絲繩，進(jìn)行張拉調(diào)整的措施。拱肋出現(xiàn)非預(yù)期扭轉(zhuǎn)調(diào)整圖二、鋼箱拱吊裝施工方案—扣索施工

1、扣索布置為空間形式，扣索錨固梁在塔頂分層布置，東西兩側(cè)扣索往塔中心適當(dāng)內(nèi)傾，后錨索呈平行布置。2、采用OVM250鋼鉸線扣索體系及施工工藝。扣索布置圖OVM250鋼絞線扣索構(gòu)造二、鋼箱拱吊裝施工方案—扣索施工3、掛索：利用循環(huán)牽引鋼絲繩同步牽引多根鋼絞線。4、調(diào)索與控制：調(diào)索采取單根調(diào)索和整束調(diào)索兩種方式。5、單根初張拉：單根索張拉采用等張拉力法，通過壓力傳感器量測法進(jìn)行索力監(jiān)測，保證索力達(dá)到一致?？傮w上，張拉以拱肋線形和索力控制相結(jié)合的“雙控”原則。6、整體調(diào)索：在單根調(diào)索可靠錨固后，根據(jù)各施工階段對索力、線型以及標(biāo)高的要求，需對扣索索力進(jìn)行調(diào)整時(shí)，采用整體索力張拉調(diào)整方式。整體張拉工藝示意圖二、鋼箱拱吊裝施工方案—合攏段吊裝鋼箱拱合攏采用單肋合攏方式。基于合攏段為“楔形口”，合攏段起吊采取以下措施：合攏段起吊至7#拱肋段下方時(shí)，調(diào)整起重索，使合攏段拱肋豎向傾斜約55°，傾斜狀態(tài)下穿過合攏口位置，自上而下安裝就位。在與合攏溫度相同的溫度條件下，進(jìn)行鋼箱拱節(jié)段橫向環(huán)焊縫的焊接，實(shí)現(xiàn)拱肋合攏。二、鋼箱拱吊裝施工方案—臨時(shí)系桿安裝1、在兩岸混凝土拱肋實(shí)心段架設(shè)規(guī)格φ26mm的承載索，利用承載索上跑車滑輪、牽引索及牽引卷揚(yáng)機(jī)，進(jìn)行逐根安裝、張拉。2、在鋼箱拱肋跨中及L/4處設(shè)置3組吊索，以控制臨時(shí)系桿索垂度。3、臨時(shí)系桿索力采取兩端分級(jí)張拉調(diào)整。

臨時(shí)系桿布置效果圖三、鋼箱梁吊裝施工方案—總體方案1、鋼箱梁采用拆分加工、運(yùn)輸，起吊后空中組拼焊接成型方案。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度由18m拆分為9m，全橋共30個(gè)節(jié)段。2、駁船將節(jié)段直接運(yùn)輸?shù)綐蛭缓?，?組索道(兩側(cè)各一組索道組成)進(jìn)行起吊運(yùn)輸至安裝位置。三、鋼箱梁吊裝施工方案—施工順序1、吊裝順序由跨中向兩邊依次進(jìn)行，每吊裝完成原設(shè)計(jì)編號(hào)的梁段并調(diào)整線形后進(jìn)行“空中二拼一”焊接。2、節(jié)段全部安裝到位后張拉永久系桿，逐步解除臨時(shí)系桿，完成系桿轉(zhuǎn)換；拆除肋間臨時(shí)橫向聯(lián)接系；解除臨時(shí)吊桿，安裝永久吊桿，完成吊桿內(nèi)力的調(diào)整和轉(zhuǎn)換。3、最后微量調(diào)整永久吊桿、永久系桿，實(shí)現(xiàn)橋體系轉(zhuǎn)換，達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)。三、鋼箱梁吊裝施工方案—節(jié)段、吊裝就位1、梁段起吊至安裝位置后，通過緩慢運(yùn)行索道前后走行小車、收放前后起重索來調(diào)整鋼箱梁縱橋向的位置、傾斜度與平整度，輔以導(dǎo)鏈將梁端緩慢拉攏，使兩相鄰梁段上、下接口對正（縫隙誤差5mm以內(nèi)）。

2、相鄰鋼箱梁節(jié)段就位后，利用在鋼箱梁頂、底面安裝臨時(shí)匹配件，進(jìn)行節(jié)段連接。

三、鋼箱梁吊裝施工方案—節(jié)段對接1、相鄰鋼箱梁節(jié)段就位后，依靠外側(cè)永久吊索和臨時(shí)吊索來準(zhǔn)確調(diào)整空間位置。利用螺栓對節(jié)段間臨時(shí)連接件進(jìn)行固定。2、對鋼箱梁標(biāo)準(zhǔn)段進(jìn)行拆分形成的接縫，在臨時(shí)連接件安裝完成后，應(yīng)進(jìn)行橫向環(huán)焊縫的焊接。3、全部鋼箱梁節(jié)段吊裝完畢，線形調(diào)整完成后，焊接橫向環(huán)焊縫和U肋、板肋嵌補(bǔ)段。三、鋼箱梁吊裝施工方案—吊桿安裝及張拉調(diào)整1、吊桿在拱上安裝

用工作索道吊住吊桿的錨杯，并在下叉耳上安裝鋼絲繩，工作索道將吊桿牽引至安裝位置,安裝張拉千斤頂，撐腳，張拉螺桿、張拉連接套等。2、吊桿下錨具的安裝起吊主梁節(jié)段，待起吊至適當(dāng)高度時(shí)，牽引預(yù)先安裝在吊桿下錨具上的牽引鋼絲繩，待梁上連接板和下錨具叉耳的銷軸孔對中時(shí)，安裝銷軸及擋板。三、鋼箱梁吊裝施工方案—吊桿安裝及張拉調(diào)整吊桿下錨具的安裝3、吊桿的張拉調(diào)整主梁節(jié)段吊裝就位后，依靠永久吊桿、臨時(shí)吊桿來控制3維坐標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)主梁空間坐標(biāo)的有效控制，施工過程中需多次對吊桿進(jìn)行張拉調(diào)整。三、鋼箱梁吊裝施工方案—水平系桿的安裝1、全部鋼箱梁吊裝完畢并焊接橫向環(huán)焊縫后，安裝系桿索轉(zhuǎn)向器，保證各個(gè)轉(zhuǎn)向器的方向一致，使各個(gè)孔道能相互對齊。

2、系桿安裝順序：先安裝永久直系桿(N1～N8，N25～N32)，再安裝永久彎系桿(N9～N16，N17～N24)。采用單根穿索，在同索系桿中穿索時(shí)遵從由下至上、從左至右的順序逐根逐排穿索。

3、系桿安裝時(shí)在肋間平臺(tái)預(yù)埋導(dǎo)管的端口設(shè)置臨時(shí)緩沖墊，箱梁底板上設(shè)置泡沫板，防止穿索過程損壞鋼絞線PE層。系桿牽引到位后用專用張拉設(shè)備

4、根據(jù)張拉力或延伸量進(jìn)行對稱張拉。

5、張拉采用等張力法，兩端同時(shí)進(jìn)行。用千斤頂對每根進(jìn)行預(yù)緊與單根調(diào)索。6、采用“雙控”(即張拉力與伸長值)相結(jié)合對索力進(jìn)行控制。單根調(diào)索示意圖鋼筋混凝土拱橋的纜索吊裝工藝——吊裝準(zhǔn)備及纜索設(shè)備的試吊與觀測一、吊裝前的準(zhǔn)備工作

1、預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量檢查拱肋接頭和端頭用樣板校驗(yàn)，突鑿凹補(bǔ)（環(huán)氧樹脂砂漿抹平）。螺栓孔用樣板套孔。檢測拱肋上下弦長2、墩臺(tái)拱座尺寸檢查墩臺(tái)拱座水平頂面略低于設(shè)計(jì)值。在拱座面上應(yīng)標(biāo)出拱肋安裝位置的臺(tái)口線及中線。3、跨徑與拱肋的誤差調(diào)整每段拱肋預(yù)制時(shí)拱背弧長宜小于設(shè)計(jì)弧長0.5cm-1.0cm，使拱肋合攏時(shí)接合面保留上緣張口，便于嵌塞鋼片，調(diào)整拱軸線。合攏后，應(yīng)再次復(fù)核接頭高程，進(jìn)一步修正誤差。二、纜索設(shè)備的檢查與試吊

1、地錨試?yán)恳活惖劐^取一個(gè)進(jìn)行試?yán)?。纜風(fēng)索宜全部試?yán)?、扣索對拉將兩岸的扣索用卸甲連在一起，將收緊進(jìn)行對拉。3、主索系統(tǒng)試吊跑車空載反復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)靜載試吊吊重運(yùn)行（一般60%、100%、130%三次）三、纜索吊裝的觀測

1、主索垂度觀測在跑車上安吊繩直接測量或用經(jīng)緯儀測仰角來計(jì)算。2、纜索拉力觀測常用拉力計(jì)量測，須在鋼絲繩充分受力后方能讀數(shù)，計(jì)算時(shí)需選用穩(wěn)定的讀數(shù)值。3、塔架位移觀測塔架及地錨的安全常用位移值大小來檢查。塔架不高，風(fēng)力較小時(shí)，可在塔架頂?shù)跻淮骨騺頊y量塔頂位移。塔架較高，風(fēng)力較大時(shí)，可在塔架頂設(shè)置一個(gè)固定標(biāo)尺來測量塔頂位移。三、纜索吊裝的觀測4、拱肋中線觀測一般將經(jīng)緯儀或全站儀架設(shè)在橋墩（臺(tái)）上觀測拱肋中線。5、拱肋高程觀測一般只控制拱肋接頭處的高程。在大跨徑拱肋吊裝時(shí)，還應(yīng)觀測拱頂高程。鋼筋混凝土拱橋的纜索吊裝工藝——拱肋纜索吊裝及合龍一、拱肋纜索起吊

1、吊裝順序：橋位附近預(yù)制拼裝后，先吊運(yùn)安裝兩拱腳段，臨時(shí)固定，最后跨中合攏；2、加載程序：一般需遵循對稱、均衡和多工作面加載的總原則；對于坡拱橋，低拱腳側(cè)加載稍大于高拱腳側(cè)；3、拱肋的分段：跨徑在30米以內(nèi)的拱肋可不分段或分為兩段；在30～90米范圍的拱肋可分為三段；拱肋跨徑大于80米時(shí)，一般分為5段。拱肋的分段點(diǎn)應(yīng)選擇在拱肋自重彎矩最小的位置或其附近。一、拱肋纜索起吊4、吊裝方法一般情況：將拱肋運(yùn)到主索下后，用起重索直接起吊。有時(shí)需要：翻身、掉頭、吊魚、穿孔、橫移后起吊。就地翻身

空中翻身

當(dāng)拱肋從塔架下面通過后，在塔架前起吊而塔架前場地不足時(shí)，采用吊魚法。拱肋在橋孔中起吊時(shí)，最后幾段拱肋常須在該孔已合攏的拱肋之間穿過，稱為穿孔法。吊魚穿孔邊段拱肋及次邊段拱肋，均用扣索懸掛；可選用天扣、塔扣、通扣、墩扣等型式或混合使用幾種型式。二、邊段拱肋懸掛1、單基肋合龍2、懸掛邊段或次邊段拱肋后單基肋合龍3、雙基肋同時(shí)合龍:需要兩組主索設(shè)備4、留索單肋合龍:兩組主索設(shè)備但扣索和卷揚(yáng)機(jī)設(shè)備不足時(shí)采用。三、拱肋纜索吊裝合龍1、松索前應(yīng)校正拱軸線及各接頭高程，使之符合要求。2、松索應(yīng)按照拱腳段扣索、次段扣索、起重索的先后順序進(jìn)行，并按比例定長、對稱、均勻松卸。3、松索至扣索和起重索基本不受力時(shí)，用鋼板嵌塞接頭縫隙，在將扣索和起重索放松到不受力，壓緊接頭縫，擰緊接頭螺栓，同時(shí)用風(fēng)纜調(diào)整拱肋軸線。4、接頭部件電焊后方可松索成拱。四、拱肋松索成拱1、運(yùn)入主索下起吊（1）墩、臺(tái)上起吊:構(gòu)件運(yùn)到墩、臺(tái)兩旁，利用輔助機(jī)械設(shè)備將構(gòu)件吊到墩、臺(tái)上，再由跑車起吊安裝。（2）橫移起吊:當(dāng)?shù)匦?、設(shè)備受限時(shí)，構(gòu)件位于橋跨外側(cè)，橫移索輔助下將跑車橫移到構(gòu)件位置上起吊。2、“橫扁擔(dān)”吊裝法可同時(shí)吊裝多個(gè)構(gòu)件，減少構(gòu)件橫移，加快進(jìn)度。五、拱上構(gòu)件吊裝橫扁擔(dān)構(gòu)造23起吊板構(gòu)件吊裝點(diǎn)槽鋼扁擔(dān)梁一組主索吊裝二組主索吊裝鋼筋混凝土拱橋的——纜索吊裝設(shè)備及架設(shè)方案1、定義：通過纜索系統(tǒng)吊裝預(yù)制構(gòu)件并安裝成拱肋的方法。2、適用：峽谷或水深流急河段上，或在通航的河流上需要滿足船只的順利通行的拱橋施工。