橋梁施工論文范文纜索吊裝施工技術(shù)的應(yīng)用

　　摘要: 結(jié)合位于陜西省安康市的堰吉河大橋施工，詳細(xì)介紹了采用纜索吊裝系統(tǒng)安裝鋼管砼勁性骨架箱肋的施工技術(shù)，具有技術(shù)先進(jìn)、施工簡單、便于操作、縮短工期等特點(diǎn)，為同類型大跨度鋼管拱橋無支架施工積累了經(jīng)驗(yàn)，具有較大的參考價(jià)值。

　　關(guān)鍵詞: 勁性骨架,鋼管砼拱橋,纜索,吊裝

　　1、工程概況

　　堰吉河大橋位于陜西省安康市贏湖水庫庫區(qū)，大橋全長178.40米，主跨為1-150m中承式勁性骨架鋼管混凝土箱肋拱橋，矢跨比1/4(矢高37.5m)，拱軸線型為m=1.347懸鏈線，橋梁荷載為公路-Ⅱ級。

　　全橋下承式部分設(shè)一字橫撐三道，K撐兩道，上承式部分設(shè)四道肋間橫梁;吊桿采用帶有PE管防護(hù)的19φs15.2mm的柔性拉桿，兩端采用OVM錨具pws-19固定于箱頂及橫梁底，在混凝土接觸部分采用φ168×5的上、下導(dǎo)管，并作防水及封端設(shè)置。吊桿處橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁;拱肋與橋面系相交叉處設(shè)置立柱處的橫梁均為鋼筋混凝土矩形梁;墩柱上的帽梁，采用鋼筋混凝土矩形梁。

　　3、設(shè)計(jì)安裝要點(diǎn)

　　本橋纜索吊設(shè)計(jì)采用吊裝系統(tǒng)與錨扣系統(tǒng)分離的方案，主錨碇及扣索錨碇均采用重力式錨錠，塔架采用與基礎(chǔ)固結(jié)。纜索吊機(jī)由索塔系、索道系、后錨系群、卷揚(yáng)機(jī)群、抗風(fēng)系等組成(見圖3)，具有技術(shù)先進(jìn)、安全經(jīng)濟(jì)、操作方便等眾多優(yōu)點(diǎn)。纜索吊以吊桿橫梁作為最大吊重來控制，本橋纜索吊最大吊重達(dá)到40噸。吊裝采用兩點(diǎn)抬吊;拱肋各節(jié)段分段吊裝，用鋼絲繩作為扣索進(jìn)行定位。

　　3.1纜索吊機(jī)施工

　　3.1.1索塔施工

　　索塔采用門式索塔，用萬能桿件拼裝，立柱為2×2m的兩根。塔寬16m，安康岸塔高66.0m，宜昌岸62.5m，全塔在塔高20m處設(shè)一橫聯(lián)，橫聯(lián)斷面為2×2×12m;索塔均固結(jié)在混凝土基礎(chǔ)上;塔腳為固結(jié)，塔架桿件同基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板焊接;安康岸扣索為塔扣分離，嵐皋岸扣索采用塔口合一;錨索、主繩、前后纜風(fēng)均在錨梁上進(jìn)行張拉和固定。

　　塔頂分配梁設(shè)縱橫梁兩層，下層為自制加強(qiáng)桿件，在塔頂進(jìn)行加固縱橫橋向布置，上層4I36b，為連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，橫橋布置4m，其上布置主索鞍，下部懸掛牽引索及起重索滑輪。

　　3.1.2后主錨施工

　　結(jié)合地形、地質(zhì)情況主錨采用重力式方案。安康岸采用分離式錨碇，嵐皋岸采用整體式，其中心距離13.6m。

　　3.1.3纜索布設(shè)施工

　　纜索系統(tǒng)包括主索、牽引索、起吊索、工作索、抗風(fēng)索等，現(xiàn)分別進(jìn)行敘述。

　　⑴本橋在進(jìn)行主索布置前，設(shè)Φ21.5鋼繩一根作牽引繩(循環(huán)索)，牽引繩長900m，兩岸各經(jīng)主索鞍主槽輪進(jìn)主錨前的各1臺5T中速卷揚(yáng)機(jī)。

　?、浦骼|索6φ43的吊裝用主纜的空載垂度為11.8m，主索最大張力919.2kN/組;6Φ21.5滑車組調(diào)整，主繩在布置時(shí)采用目測法進(jìn)行控制。

　?、菫槭姑扛魉魇芰鶆颍魉鳝h(huán)箍于后錨將軍柱上，通過索夾連接。

　　3.1.4 穿吊點(diǎn)滑車系統(tǒng)施工

　　1) 安天線滑車及上下吊點(diǎn)滑車組

　　天線滑車及上吊點(diǎn)滑車組均為定型加工件，到現(xiàn)場驗(yàn)收合格后即可進(jìn)行安裝。

　　2) 起吊卷揚(yáng)機(jī)及牽引卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)線

　　主吊點(diǎn)卷揚(yáng)機(jī)為5T摩擦式恒力卷揚(yáng)機(jī)，共使用4臺，布置在嵐皋岸主錨碇前8-10m。起吊卷揚(yáng)機(jī)就位固定，接好電源調(diào)試合格后，該繩另端送到塔頂備用。

　　3) 穿線

　?、糯┢鸬趸嚱M線

　　起吊滑車組為φ21.5鋼繩6線，用預(yù)先已拉在塔頂?shù)钠鸬蹙€逐輪地將滑車組穿線完畢，穿起吊線時(shí)可用工作吊籃配合。

　　起吊線穿好后，將“活頭”牽至固定端的地錨(因起吊均為“單抽”)錨固，活頭過索鞍時(shí)可利用塔頂?shù)觞c(diǎn)協(xié)助，將吊點(diǎn)從塔頂拉下至下吊點(diǎn)需要的位置。

　　工作天線吊點(diǎn)穿法與主吊點(diǎn)基本相同，可參照進(jìn)行。

　　⑵牽引索每組吊點(diǎn)每端由φ21.5鋼繩走“3”布置，在上吊點(diǎn)的天線滑車背離兩吊點(diǎn)間的一側(cè)設(shè)轉(zhuǎn)線動滑車，先進(jìn)牽引繩線端頭至靠近塔側(cè)的一個(gè)動滑車，拉回經(jīng)索鞍轉(zhuǎn)向輪進(jìn)入地錨處固定;再安裝好兩吊點(diǎn)間與牽引匹配的2φ43的連接繩，將另一吊點(diǎn)用單線牽引至另岸靠索塔(牽引走移時(shí)，已進(jìn)線的卷揚(yáng)機(jī)要松繩出來)。至此，該組天線的牽引索布設(shè)完成，如法完成全部的牽引索。

　?、侵鞯觞c(diǎn)分配梁置于每節(jié)段梁的兩組吊點(diǎn)的上下游吊點(diǎn)之間，前后吊點(diǎn)各設(shè)置一分配梁，其配重配在下吊點(diǎn)上，各由2T的混凝土塊來實(shí)現(xiàn)。

　　⑷本橋牽引繩為反復(fù)利用，先布設(shè)吊籃及其牽引繩，再利用吊籃進(jìn)行吊點(diǎn)牽引繩的牽引 ，兩岸卷揚(yáng)機(jī)錨碇至索塔間鋼繩為牽引繩牽引 。

　　4 試吊驗(yàn)收

　　為檢驗(yàn)系統(tǒng)在各種工況下的結(jié)構(gòu)受力以及機(jī)具設(shè)備的運(yùn)行情況及相關(guān)人員的協(xié)作情況，確保系統(tǒng)在拱肋吊裝過程中絕對安全和正常運(yùn)行，吊裝前應(yīng)必須進(jìn)行試吊驗(yàn)收。

　　5 節(jié)段吊裝施工

　　堰吉河大橋鋼管拱節(jié)段采用雙基肋吊裝，單肋合龍。通過在拱肋節(jié)段設(shè)置臨時(shí)支撐，控制吊裝變形;利用“靜力平衡法”計(jì)算，確定多組扣索索力共同承擔(dān)拱肋的重量的錨扣方案，明確計(jì)算出各節(jié)段吊裝時(shí)擬控制的空間位置，在扣索張拉時(shí)控制索力使節(jié)段的空間位置滿足預(yù)定的位置，通過空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為平面坐標(biāo)，精密測量控制節(jié)段軸線及標(biāo)高，有效保證拱肋的線形。

　　5.1 吊裝前的準(zhǔn)備

　　吊裝前對整個(gè)纜索吊機(jī)進(jìn)行全面的檢查和驗(yàn)收。對拱腳預(yù)埋鋼板的軸線位置、起拱線高程認(rèn)真檢測。

　　5.2 拱肋節(jié)段吊裝

　　拱肋的吊裝方法采用四點(diǎn)抬吊整體吊裝、起吊就位的方法進(jìn)行。

　　吊裝利用第1節(jié)段進(jìn)行試吊，以檢查纜索吊的工作狀況。

　?、庞娩摻z繩將吊裝段，將“1”鋼管拱的扣索提前安裝在鋼管拱肋上，利用纜索吊機(jī)起重小車兩點(diǎn)同時(shí)起吊，行走至安裝位置。

　　調(diào)整吊點(diǎn)高度，使吊裝段接近設(shè)計(jì)標(biāo)高，用倒鏈調(diào)整，將拱肋對準(zhǔn)拱座上事先標(biāo)出的安裝位置，相對固定到設(shè)計(jì)位置。

　　張緊扣索和側(cè)纜風(fēng)索，調(diào)整上端頭標(biāo)高后，調(diào)整拱軸線形滿足施工要求。用鑄鐵板嵌塞到拱座背面，兩側(cè)用定位鋼板焊接固定，并卡緊扣索，調(diào)整拱肋中線，使其偏差不超過1～2cm。最后固定纜風(fēng)完成邊段拱肋的安裝，以此形成基肋。

　　吊裝1′段，用上述同樣方法對拱肋進(jìn)行定位固定。

　?、频跹b勁性骨架“2”吊裝就位，由“2”段拱肋就位在“1”段拱肋的端頭，使“1”段扣索受力增加，邊段拱肋標(biāo)高降低。“2”段就位后，上接頭處的預(yù)加高度值近似控制為下接頭預(yù)加高度的2倍，此時(shí)對下接頭的實(shí)際預(yù)加高度進(jìn)行觀測。待拱肋軸線及節(jié)點(diǎn)高程滿足要求后，固定側(cè)向纜風(fēng)。

　?、菍判怨羌?ldquo;3”吊裝就位，接頭標(biāo)高、軸線、側(cè)向纜風(fēng)控制同上。

　?、仍谶M(jìn)行合龍段吊裝時(shí)，將拱頂段懸吊準(zhǔn)確，待拱頂段與邊段拱肋的下緣對上后，緩慢降低邊段拱肋使其于拱頂段合龍。

　　6 扣索設(shè)置

　　堰吉河大橋鋼管拱肋架設(shè)過程中，采用了3組扣索，分別于每一節(jié)段拱肋對接后，調(diào)整拱軸線前安裝。各段扣索均采用2φ28鋼絲繩，其中拱腳段扣索采用單餅滑輪，三段環(huán)繞，次邊段用雙餅滑輪四段環(huán)繞，后次邊段采用雙餅滑輪五段環(huán)繞。

　　7 橫梁及橋面板安裝

　　纜索塔架頂部外寬20米，立桿處16米，拱肋外側(cè)寬度15.2米，索塔寬度滿足吊裝要求;橫梁總長為14.6米，小于拱肋寬度，不能滿足直接吊裝要求?？紤]安全因素及拱肋影響，在吊桿橫梁預(yù)制時(shí)應(yīng)考慮寬度對吊裝的影響，計(jì)劃在進(jìn)行橫梁吊裝時(shí)設(shè)置托架進(jìn)行吊裝。

　　7.1橫梁吊裝

　　根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃及當(dāng)?shù)靥厥獾牡乩憝h(huán)境影響，在進(jìn)行橫梁吊裝時(shí)，贏湖水庫蓄水，且橋下場地狹窄，橫梁無法在橋下拱座附近預(yù)制。根據(jù)施工安排、拱肋空間位置、纜索設(shè)置、橫梁長度及吊裝考慮，同時(shí)兼顧贏湖水庫蓄水這一特點(diǎn)，橫梁預(yù)制場地設(shè)置在橋臺臺背處及橋梁右側(cè)空地處，呈橫橋向預(yù)制，在待達(dá)到橫梁安裝條件時(shí)，利用軌道滑移至橋下吊裝位置處，全橋?qū)ΨQ吊裝就位。

　　在進(jìn)行拱肋吊裝時(shí)，纜索主索位置在拱肋中心，考慮到橫梁吊裝需要，在橫梁吊裝施工前，須將主索位置撥移至拱肋外側(cè)，利用托架在拱肋外側(cè)進(jìn)行吊裝。

　　根據(jù)塔架上部兩主索寬度、拱肋寬度、橫梁托架寬度及吊裝工藝要求，先進(jìn)行拱頂處的橫梁吊裝，依次對稱于拱頂，均衡向拱腳對稱安裝橫梁。

　　吊桿橫梁預(yù)制臺座的制作，按照一般后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁的制作要求進(jìn)行，對預(yù)制場地進(jìn)行硬化處理，確保在橫梁在澆筑、張拉、存放過程中不沉降;并對預(yù)留的起梁位置做特殊處理，以保證起梁時(shí)基礎(chǔ)滿足承載力要求。

　　橫梁張拉完畢，起梁后利用軌道運(yùn)至存梁場。鋪通存梁場地同吊裝位置處的軌道，在吊裝前，按順序移梁就位。

　　7.2橋面板安裝

　　在吊桿橫梁安裝就位，即可進(jìn)行空心板吊裝施工?？招陌逶陬A(yù)制時(shí)在板梁端分別預(yù)埋四根￠16圓鋼作為吊具。吊裝順序按照從拱腳到拱頂均衡對稱的原則進(jìn)行：即先安裝每跨中間的梁板，以形成通道和工作平臺，鋪通運(yùn)梁軌道，然后從中間向兩側(cè)依次安裝其他梁板，以此安裝全橋。

　　在全橋梁板全部安裝就位后，對橫梁進(jìn)行二次張拉，并進(jìn)行梁頂標(biāo)高調(diào)整，通過調(diào)整吊桿長度，控制梁頂標(biāo)高，使之符合縱坡、橫坡要求。

　　8、結(jié)束語

　　纜索吊裝施工技術(shù)采用吊裝系統(tǒng)、錨扣系統(tǒng)分離方案，相互制約小，施工操作方便;采用預(yù)應(yīng)力錨索，來克服纜風(fēng)、主索等施加的拉力，比傳統(tǒng)的重力式錨碇更加安全經(jīng)濟(jì);利用鋼絞線能夠承受巨大拉力的優(yōu)點(diǎn)，來克服纜風(fēng)、主索等施加的拉力，比傳統(tǒng)的重力式錨碇更加安全經(jīng)濟(jì);適用于跨越深峽谷或深水地區(qū)的大跨度拱橋施工安裝，具有技術(shù)先進(jìn)、施工簡單、便于操作、縮短工期等特點(diǎn)，對今后的同類型大跨度鋼管拱橋施工有很好的借鑒作用。

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