某大橋標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段牽索掛籃施工

xx大橋標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段牽索掛籃施工1工程概況xx大橋是xx省西部沿海高速公路新會(huì)段的一座特大橋，全長1289.22m，其主橋?yàn)樗⒘?、墩固結(jié)的雙塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，長668m，跨徑組合為50m+115m+338m+115m+50m，主跨338m，居國內(nèi)同類型橋梁之首，主橋結(jié)構(gòu)型式見圖1。xx大橋主梁為單箱五室預(yù)應(yīng)力混凝土梁，分為0#塊、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、合攏段、尾段。全橋共98個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長6m，寬26.8m，高3.48m,高跨比1:97,節(jié)段混凝土體積平均106.3m3。主墩采用雙壁柔性墩，墩身高47.6m，橫向?qū)?2m，雙壁之間中心距6m。橋面以上塔柱高73.5m，高跨比1：4.6，為單箱預(yù)應(yīng)力砼斷面，每側(cè)各25對(duì)斜拉索，全橋共200根。拉索為PES7-109~PES7-199規(guī)格的雙層PE+PU防護(hù)半平行熱鍍鋅拉索，梁上索距6m，塔上標(biāo)準(zhǔn)索距1.6m。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段施工采用單索面牽索掛籃懸臂施工、全斷面一次性澆注的施工工藝。2牽索掛籃的設(shè)計(jì)與制造2.1牽索掛籃的設(shè)計(jì)與普通掛籃相比，牽索掛籃具有能長節(jié)段施工、線形控制較好、降低施工控制難度、降低主梁的施工內(nèi)力等優(yōu)點(diǎn)。xx大橋標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段主梁施工采用牽索掛籃懸臂施工工藝，由于xx大橋主梁需全斷面一次性澆注，而且橋址位于出?？诘膷{谷地帶，常年風(fēng)大，經(jīng)反復(fù)的方案比較，采用一種下承式牽索掛籃，掛籃的承重結(jié)構(gòu)均位于梁底。掛籃分底籃承重系統(tǒng)、止推系統(tǒng)、牽索系統(tǒng)、模板系統(tǒng)和移機(jī)系統(tǒng)五部分。整個(gè)掛籃約160t，各部分簡述如下：底籃。底籃為一個(gè)全焊接的剛性鋼結(jié)構(gòu)，由主縱梁、邊縱梁、前橫梁、后橫梁及分布縱梁五部分組成。主縱梁為二個(gè)單箱單室用綴板和精扎螺紋鋼連接的組合鋼板梁，長10m，為適應(yīng)斜拉索空間索面變化，端頭做成R=5.2m的弧形梁。邊縱梁長15.9m，為單箱鋼板梁。前后橫梁均為剛度很大的鋼板梁桁架，間距6.8m，之間用2I40工字鋼作為分布縱梁連接。止推裝置。為抵抗斜拉索對(duì)掛籃底盤施加的水平力，在主縱梁后端設(shè)置一個(gè)止推裝置，止推裝置由止推鍥塊、預(yù)埋剛板和ФM42精制螺栓組成。牽索系統(tǒng)。牽索系統(tǒng)由塔內(nèi)張拉端、斜拉索、連接器、拉桿及桿端錨固螺母、卸載千斤頂組合而成。模板系統(tǒng)。模板與底盤用勾頭螺絲連接，面板為4mm厚，加勁肋為4mm和6mm鋼板，加勁槽鋼為2L10。移機(jī)系統(tǒng)。掛籃的移機(jī)系統(tǒng)包括梁上移機(jī)鋼板梁、吊桿和托架滾輪。移機(jī)時(shí)掛籃主縱梁前端通過吊桿在移機(jī)梁上行走，邊縱梁后端在托架滾輪上行走。吊桿為Ф32精扎螺紋鋼，移機(jī)設(shè)備為10t手拉葫蘆。設(shè)置正、反向手拉葫蘆控制每次的移機(jī)位移，保證移機(jī)安全。移機(jī)梁兼可起輔助抗扭作用。2.2掛籃的制造4套掛籃均在工地現(xiàn)場加工成整體后駁運(yùn)至0#塊下吊裝。掛籃底盤采用全焊接連接，焊機(jī)采用可控硅K系列CO2氣體保護(hù)焊。制造程序：主縱梁、邊縱梁于胎架就位固定嵌入前/后橫梁之上弦桿幾何定位安裝前/后橫梁之下弦桿幾何定位拼焊前/后橫梁之腹桿焊接腹桿之綴板前/后橫梁報(bào)驗(yàn)拼焊分布縱梁拼焊前/后橫梁之間交叉桿矯正完成各縱橫梁交叉部位三角肋板、節(jié)點(diǎn)板焊接掛籃報(bào)驗(yàn)。掛籃制造完畢后，在現(xiàn)場按最不利狀況時(shí)逐級(jí)加載和偏載受力情況對(duì)掛籃進(jìn)行了靜載試驗(yàn)，以水箱壓重，利用千斤頂模擬牽索拉桿受力，對(duì)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)變和撓度測試，結(jié)果表明，掛籃整體剛度和加工精度均符合設(shè)計(jì)和施工要求。3標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段施工工藝xx大橋?yàn)閱嗡髅嫘崩瓨?，主梁結(jié)構(gòu)輕巧，為單箱五室三向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，施工復(fù)雜，難度較通常的邊肋式主梁要大，采用下承式牽索掛籃懸臂澆注施工。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段施工順序?yàn)椋簰旎@前移，立模綁扎鋼筋、安裝內(nèi)模及預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)掛索，張拉25%索力澆注50%砼，張拉50%索力繼續(xù)澆注砼至完成，第三次張拉索養(yǎng)生張拉主梁三向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)體系轉(zhuǎn)換，牽索終拉至100%索力。整個(gè)施工過程共張拉4次索，合攏后全橋索力調(diào)整。現(xiàn)將各主要階段施工工藝簡如下：3.1移機(jī)、立模移機(jī)前，將移機(jī)鋼板梁伸出6m。掛籃邊縱梁前端由精扎螺紋鋼吊在鋼板梁上的滾輪上，邊縱梁中部支承在托架滾輪上，解除梁體與掛籃的所有約束，使掛籃處于簡支狀態(tài)。移機(jī)動(dòng)力為4個(gè)10t手拉葫蘆。橋面兩個(gè)鋼板梁各設(shè)置一個(gè)，通過鋼板梁前端的反向滑輪拉動(dòng)掛籃前進(jìn)；中箱梁內(nèi)設(shè)置2個(gè)，拉動(dòng)掛籃后橫梁前進(jìn)。掛籃就位后，安裝移機(jī)梁前端吊桿和中支點(diǎn)吊桿，收緊吊桿，安裝止推鍥塊和抗剪桿，利用移機(jī)梁前端的手動(dòng)千斤頂調(diào)整立模標(biāo)高，立模標(biāo)高實(shí)測值與控制值誤差應(yīng)控制在3mm范圍之內(nèi)。由于斜拉橋在白天日照下引起的整體溫差、索梁溫差和梁體溫度梯度等會(huì)使主梁標(biāo)高產(chǎn)生較大的變化幅度，經(jīng)實(shí)測，溫度每上升一攝氏度，主梁會(huì)向下?lián)霞s3~5mm，國內(nèi)斜拉橋施工一般在清晨6：30完成立模，以消除溫差的影響。由于xx大橋施工工期緊張，經(jīng)常需在下午立模，經(jīng)與監(jiān)控單位研究，考慮到一個(gè)主梁節(jié)段只有6m，可以認(rèn)為在不同溫度場下前后兩個(gè)節(jié)段高差保持不變，采用相對(duì)高差法立模，即按照本節(jié)段施工監(jiān)控通知單上本待澆節(jié)段i與已澆節(jié)段i-1的計(jì)算高差值減去已澆節(jié)段i-1終拉后余留誤差得出一相對(duì)高差值△i，測量已澆梁段前端梁底標(biāo)高h(yuǎn)i-1，本節(jié)段掛籃前端立模標(biāo)高即為hi=hi-1+△i。此方法保證了施工單位24小時(shí)均能立模，經(jīng)過幾個(gè)節(jié)段的檢驗(yàn)，證明是行之有效的，且能保證梁體線形的平順，為施工贏得了時(shí)間，值得推廣。3.2綁扎鋼筋、安裝內(nèi)模及預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)移機(jī)就位，調(diào)好立模標(biāo)高后，打磨底模，進(jìn)行鋼筋施工。鋼筋在車間彎曲制作，運(yùn)至梁上，再放樣綁扎。鋼筋骨架的吊運(yùn)、安裝由可移式扒桿吊輔助施工。當(dāng)鋼筋綁扎完，安裝好內(nèi)模后，就開始安裝梁上錨管了。為了精確定位，減少砼施工對(duì)錨管造成的偏差，采用勁性骨架定位錨管。勁性骨架由定位骨架和臨時(shí)骨架組成，臨時(shí)骨架在砼澆注完畢后可以進(jìn)行回收利用。3.3掛索xx大橋斜拉索為雙層PE防護(hù)半平行熱鍍鋅成品索，索長36.9m~176.8m，索重1.54~11.79t。1#~10#索較輕，可由塔吊直接吊至橋面；11#~25#索較重，由50t從場地吊到駁船運(yùn)至主墩旁，由0#塊處龍門吊成盤吊到橋面。掛索順序?yàn)橄葤炝荷虾髵焖稀Ｋ魅肓荷襄^管方法：短索由塔頂?shù)鯔C(jī)吊起，配合人工將另一端拉至梁上錨管口；長索在放索架上放索，索體貼在塑料滾輪托架上，并控制索盤轉(zhuǎn)速，由卷揚(yáng)機(jī)拉到梁上錨管口。將索塞進(jìn)錨管，當(dāng)索錨頭露出錨管墊板后，擰上錨杯螺母，用廠家配套的連接器將索與掛籃拉桿相連，實(shí)現(xiàn)索與掛籃的連接。斜拉索入塔上錨管分為硬牽引和軟牽引兩種方法：（1）1#~10#索垂直提升采用塔吊，而牽引力由卷揚(yáng)機(jī)提供，由塔內(nèi)通過鋼絲繩從錨管內(nèi)將錨頭牽入錨管內(nèi)；（2）11#~25#索重，利用塔頂卷揚(yáng)機(jī)提升，將索提升至錨管口后，通過鋼絞線連接索頭的補(bǔ)芯，張拉千斤頂將索錨頭牽入錨管，擰上錨杯螺母。索的提升吊點(diǎn)是專門設(shè)計(jì)的握索器，內(nèi)襯橡膠護(hù)索。掛索后即進(jìn)行第一次索的張拉。索為塔內(nèi)張拉，每塔布置4臺(tái)YCW-500型千斤頂。張拉時(shí)中跨側(cè)和邊跨側(cè)要對(duì)稱張拉。第一次張拉25%索力。張拉后即可進(jìn)行砼施工。3.4混凝土澆注、養(yǎng)生、預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)計(jì)要求中跨側(cè)和邊跨側(cè)澆注混凝土?xí)r必須對(duì)稱施工。由于大橋兩岸均有汽車鋼便橋直通主墩，無需水上拌和樓，可以由岸上拌和樓直接泵送混凝土至澆注點(diǎn)。主梁混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為50Mpa，每節(jié)段方量約106m3，澆注50%混凝土?xí)r需張拉索，加上構(gòu)造復(fù)雜，要求混凝土的初凝時(shí)間不能少于10小時(shí)。主梁配筋密、預(yù)應(yīng)力管道多，同時(shí)要求混凝土流動(dòng)性好、坍落度大，對(duì)混凝土的質(zhì)量提出了很高的要求。經(jīng)過配和比設(shè)計(jì)方案比選，選用1：0.34：1.581：2.189的配和比，外摻0.7%WH-Ⅲ-A通用型泵送劑、0.15%木鈣及0.03%CMC，水泥用量480kg/m3，粉煤灰用量48kg/m3，出泵混凝土坍落度控制在21~22cm，3d強(qiáng)度為54.6Mpa。考慮到單索面的特點(diǎn),澆注時(shí)先中箱后斜腹板,底板均開槽振搗。澆注完50%混凝土進(jìn)行第二次索張拉，索力為38％；澆注完成后進(jìn)行第三次索張拉，索力為50％。待混凝土初凝后開始24小時(shí)灑水養(yǎng)生。xx大橋主梁設(shè)有三向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)。張拉順序?yàn)橄蓉Q向，再橫橋向，最后為縱橋向。養(yǎng)生期滿3天后混凝土達(dá)到85％設(shè)計(jì)強(qiáng)度后開始張拉豎向及橫橋向的預(yù)應(yīng)力筋，4天期滿才可以張拉縱向預(yù)應(yīng)力筋。3.5斜拉索終拉終拉前先進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，即使索力從作用在掛籃上轉(zhuǎn)換到直接作用在主梁錨梁上。將梁端拉索錨頭的錨杯擰緊，卸載弧形梁處拉桿端千斤頂，松掉連接器，使掛籃與斜拉索脫離，這時(shí)掛籃前端由移機(jī)鋼板梁承受力。體系轉(zhuǎn)換后終拉索至100％索力，張拉時(shí)塔內(nèi)4臺(tái)YCW-500千斤頂同步操作，張拉一般在晚上進(jìn)行。索