豐城劍邑大橋主橋主塔施工關(guān)鍵技術(shù)

豐城劍邑大橋主橋主塔施工關(guān)鍵技術(shù)

1貝雷梁梁段設(shè)計(jì)方案豐城市劍義橋的主橋?yàn)閱嗡崩瓨蚺c懸臂橋的聯(lián)合結(jié)構(gòu)。有14對(duì)絞死帶，環(huán)保，共有14個(gè)對(duì)絞死帶的平行配置。主梁0號(hào)塊單側(cè)分6段,長(zhǎng)22.8m,主梁0號(hào)塊～A2段為變截面(見(jiàn)圖1),A3～A14段為標(biāo)準(zhǔn)梁段,主梁斷面為“Π”形結(jié)構(gòu),單節(jié)段長(zhǎng)8m,除0號(hào)塊中A0-1～A0-3段外,其余梁段設(shè)計(jì)采用前支點(diǎn)掛籃施工。主梁0號(hào)塊A0-1～A0-3段采用扇形支架現(xiàn)澆完成后,在主梁頂面拼裝貝雷梁吊裝支架,前支點(diǎn)掛籃在岸邊舶船上拼裝成整體后浮運(yùn)至墩位處,利用吊裝支架整體垂直吊裝就位。前支點(diǎn)掛籃施工工藝在我國(guó)斜拉橋施工中已經(jīng)廣泛使用,但由于前支點(diǎn)掛籃各部件體積、重量較大,水中拼裝及整體吊裝難度也較大。2前支點(diǎn)掛籃吊裝系統(tǒng)斜拉索平行布置且1號(hào)索自A1段開(kāi)始,在0號(hào)塊施工中不匹配,于是在主塔施工過(guò)程中增設(shè)1根與斜拉索平行(夾角29°)的臨時(shí)索用于前支點(diǎn)掛籃在A0-4～A0-6段的施工。掛籃主要由承載平臺(tái)、前支點(diǎn)系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、操作平臺(tái)及預(yù)埋件系統(tǒng)等組成(見(jiàn)圖2)。掛籃在吊裝過(guò)程中僅吊裝掛籃2個(gè)主縱梁、3個(gè)橫梁、1個(gè)輔助橫梁、操作平臺(tái)及張拉機(jī)構(gòu),吊重按照125t考慮。其余各部件在承載平臺(tái)安裝錨固完成后,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)段施工時(shí)開(kāi)始組裝。3前一根懸掛系統(tǒng)掛籃主要構(gòu)件拼裝完成后,采用吊裝桁架起吊,吊裝桁架包括縱梁、橫梁、提升機(jī)構(gòu)、前后支腿、錨固系統(tǒng)(見(jiàn)圖3)。3.1貝雷梁和中縱梁吊裝桁架縱梁由2道邊縱梁和2道中縱梁組成。邊縱梁由單組4排單層加強(qiáng)型“321”貝雷梁組成,橫向間距均為450mm;中縱梁由2組2排單層普通型“321”貝雷梁組成,橫向間距為450mm。邊縱梁是桁架的主要承重結(jié)構(gòu),在邊縱梁前端設(shè)置橫向分配梁,上端放置錨具,豎向穿2根JL32精軋螺紋鋼筋,作為承重平臺(tái)的起重桿件受力體系。3.2分段組配載平臺(tái)的支撐結(jié)構(gòu)桁架橫梁由配載平臺(tái)和中、后橫梁組成。中、后橫梁各由單片六四軍用梁組成,前段采用2組間距270cm貝雷梁組成配載平臺(tái)承重結(jié)構(gòu)。其主要作用是連接加強(qiáng)縱梁,增強(qiáng)其整體穩(wěn)定性。縱橫梁之間連接采用整體定型分配梁,上下交錯(cuò)成井字形錨固縱橫梁,使之成為一個(gè)整體,并在兩邊之間設(shè)置剪力撐,保證桁架整體剛度。3.3錨具、吊點(diǎn)、jl32桁架提升機(jī)構(gòu)由8個(gè)吊點(diǎn)形成,每個(gè)吊點(diǎn)包括2臺(tái)32t千斤頂、錨具、吊點(diǎn)、JL32精軋螺紋鋼和連接器組成。承載平臺(tái)組拼完成后,使承載平臺(tái)保持在一個(gè)水平面上,用JL32精軋螺紋鋼連接千斤頂與承載平臺(tái)上的吊點(diǎn),緩慢向上提升承載平臺(tái),到達(dá)設(shè)計(jì)位置。3.4支學(xué)習(xí)的部位由于梁面橫向有1.5%橫坡,且為了使桁架受力明確,在A0-3節(jié)段前端50cm處設(shè)置前支腿,作為桁架吊裝的受力支撐點(diǎn)。在前支腿后6m處設(shè)置后支腿,調(diào)整桁架在同一水平面上。施工時(shí)先放樣出設(shè)計(jì)位置,用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿找平后放置支腿。3.5縱梁錨固點(diǎn)設(shè)置為了平衡吊裝承載平臺(tái)的支反力,在縱梁后段設(shè)置JL32精軋螺紋鋼。中縱梁設(shè)置2個(gè)錨固點(diǎn),邊縱梁各設(shè)置2排3個(gè)錨固點(diǎn)。澆筑混凝土過(guò)程中預(yù)埋精軋螺紋鋼,埋入混凝土1m,露出混凝土面30cm,錨固時(shí)用連接器進(jìn)行接長(zhǎng)連接,錨固在縱梁分配梁上,錨固完成后必須對(duì)精軋螺紋鋼進(jìn)行預(yù)拉。4前安裝銷(xiāo)式撒布廠4.1大公里平臺(tái)支掛設(shè)備的裝配0號(hào)塊A0-3段等強(qiáng)張拉后,將貝雷梁片運(yùn)至梁面,進(jìn)行吊裝桁架的組拼及吊裝前的施工準(zhǔn)備。大、小里程面吊裝平臺(tái)拼裝完畢后,將拼裝完成的大里程面前支點(diǎn)掛籃運(yùn)至吊裝位置,對(duì)小里程面吊裝平臺(tái)按照設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行配載。在此過(guò)程中利用JL32精軋螺紋鋼逐步提升掛籃至設(shè)計(jì)位置,利用后錨將掛籃錨固在主梁上,并通過(guò)主塔施工時(shí)預(yù)留的臨時(shí)索管穿臨時(shí)鋼絞線,完成大里程面前支點(diǎn)掛籃的吊裝。前支點(diǎn)掛籃吊裝完成后,陸續(xù)進(jìn)行掛籃其它構(gòu)件的組拼、安裝,待安裝完畢后,開(kāi)始桁架的拆除。4.2縱梁現(xiàn)場(chǎng)吊裝安裝組拼桁架之前,對(duì)梁段進(jìn)行放樣確定前、后支腿位置,用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿找平,按照設(shè)計(jì)位置安裝前、后支腿,并使支腿頂面在同一水平面上。每道縱梁在水上平臺(tái)上首先拼裝成2段,先將上游邊縱梁1號(hào)段吊裝放置在前、后支腿上,并用精軋螺紋鋼進(jìn)行錨固,再將2號(hào)段用塔吊吊起,與已固定好的上游邊縱梁1號(hào)段進(jìn)行懸拼對(duì)接;下游邊縱梁施工與上游類(lèi)似。之后進(jìn)行中縱梁施工,吊裝上游中縱梁1號(hào)段安裝錨固,懸空拼接2號(hào)段,再吊裝錨固下游中縱梁1號(hào)段,最后懸空拼接2號(hào)段,完成桁架縱梁安裝(見(jiàn)圖4)。縱梁拼裝完成后進(jìn)行橫梁拼裝,在工作平臺(tái)上將直接拼裝完成的橫梁利用塔吊起吊安裝在設(shè)計(jì)位置。最后進(jìn)行縱梁與橫梁之間的連接加固,加固采用型鋼分配梁中間穿JL32精軋螺紋鋼連接擰緊,完成桁架組拼(見(jiàn)圖5)。4.3整體、后梁、輔助梁的拼裝前支點(diǎn)掛籃的承載平臺(tái)在順橋向的駁船平臺(tái)上拼裝成整體。具體方法為:將2艘駁船用貝雷梁連接成整體,并在貝雷梁上鋪型鋼分配梁,上鋪木板,形成拼裝平臺(tái)。測(cè)量放樣,定出掛籃縱梁和橫梁的中軸線位置,并用型鋼角鐵固定標(biāo)記。利用汽車(chē)吊和履帶吊將主縱梁拼裝完成,前、后橫梁與主縱梁組拼成整體后,接著拼裝中橫梁及輔助后橫梁。其余部件在掛籃整體吊裝到位后,再和承載平臺(tái)組拼在一起。4.4吊點(diǎn)和吊點(diǎn)焊接位置掛籃吊點(diǎn)設(shè)置在掛籃重心位置兩側(cè)等間距位置,共設(shè)4組(每組4個(gè))吊點(diǎn),每個(gè)吊點(diǎn)設(shè)計(jì)2根JL32精軋螺紋鋼作為吊裝承重傳力構(gòu)件,并在掛籃主縱梁頂面按照設(shè)計(jì)位置焊接吊點(diǎn),要求焊接吊點(diǎn)位置上、下縱梁位置對(duì)稱(chēng)及單根縱梁沿軸線對(duì)稱(chēng),吊點(diǎn)與縱梁頂板焊接位置按照設(shè)計(jì)要求滿(mǎn)焊,并在縱梁內(nèi)部對(duì)吊點(diǎn)對(duì)應(yīng)位置處進(jìn)行局部加強(qiáng)。4.5準(zhǔn)備好開(kāi)始4.5.1精軋螺紋鋼連接器前支點(diǎn)掛籃提升前需對(duì)掛籃上焊接吊點(diǎn)的焊縫及吊孔連接處進(jìn)行詳細(xì)檢查,如發(fā)現(xiàn)脫焊及焊縫不飽滿(mǎn)則進(jìn)行補(bǔ)焊。檢查JL32精軋螺紋鋼連接器兩頭是否連接到位,兩邊連接長(zhǎng)度是否相等,如不滿(mǎn)足要求則需重新連接。如發(fā)現(xiàn)精軋螺紋鋼吊桿有被氧氣切割過(guò)和被電焊打火,則立即更換該根螺紋鋼。檢查桁架吊裝平臺(tái)縱橫梁之間連接的精軋螺紋鋼連接是否松動(dòng),縱梁后錨點(diǎn)位置連接器是否連接到位,錨梁是否有松動(dòng)痕跡,如有異常情況,須及時(shí)處理加強(qiáng)。4.5.2掛籃安裝油蓋的校正為保證現(xiàn)場(chǎng)吊裝油頂滿(mǎn)足施工要求,并測(cè)定油頂有效工作力,需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)油頂逐個(gè)進(jìn)行試壓標(biāo)定,測(cè)出每個(gè)油頂有效工作力并貼上標(biāo)簽。4.5.3預(yù)安裝掛籃及鋼絞線為保證整個(gè)吊裝過(guò)程順利完成,需要對(duì)吊裝過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)處理,因而對(duì)張拉油頂、JL32精軋螺紋鋼、螺帽、扳手以及整個(gè)過(guò)程中焊接材料做好充分的準(zhǔn)備。同時(shí),包括掛籃提升到位后,掛籃與主梁錨固用的鋼絞線及鋼絞線張拉設(shè)備的配備及備用;掛籃吊裝完成后,進(jìn)行臨時(shí)斜拉索安裝所用的鋼絞線、錨具、張拉設(shè)備的配備及備用。配重所用鋼絞線,必須在提升掛籃之前運(yùn)送至工作平臺(tái)上,做好整個(gè)配載過(guò)程的準(zhǔn)備。4.5.4觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置為了測(cè)定掛籃單邊吊裝過(guò)程對(duì)塔柱、主梁及貝雷梁的影響,在上、下游塔柱面各設(shè)置1個(gè)觀測(cè)點(diǎn),大里程面主梁上設(shè)置2對(duì)觀測(cè)點(diǎn),吊裝平臺(tái)主縱梁上共設(shè)置4個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。在吊裝之前,對(duì)各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行原始數(shù)據(jù)的測(cè)量。為了更好地控制掛籃吊裝過(guò)程中的平穩(wěn)性和整個(gè)過(guò)程的有序性,在吊裝之前,從吊點(diǎn)位置沿吊桿方向每隔1m用油漆進(jìn)行標(biāo)識(shí),保證在每米提升間隔中能夠掌握吊桿提升高度和掛籃整體偏差值,并對(duì)每次提升的高度和時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄。4.6掛籃壓力廠的生產(chǎn)4.6.1提升機(jī)構(gòu)的安裝在前支點(diǎn)掛籃吊裝之前,對(duì)掛籃吊點(diǎn)、吊桿及吊裝平臺(tái)檢查完畢,進(jìn)行桁架試吊檢驗(yàn),其檢驗(yàn)過(guò)程為:先將提升機(jī)構(gòu)安裝于承載平臺(tái)之上,同時(shí)緩慢均勻提升掛籃懸空10cm,靜載20min。在此過(guò)程中各小組人員對(duì)各個(gè)部位進(jìn)行詳細(xì)的觀測(cè),并做好記錄。在此過(guò)程中消除了由于接觸不緊密引起的空隙及間隔,為正常的吊裝工作減少不必要的沖擊荷載。完成試吊過(guò)程后方可進(jìn)行掛籃的吊裝工作。4.6.2塔柱本身剛度受部分不平衡彎矩影響因掛籃不能兩端同時(shí)吊裝,在吊裝大里程方向掛籃時(shí)在小里程方向吊裝支架配載。掛籃配載設(shè)計(jì)時(shí)利用塔柱本身剛度承受部分不平衡彎矩以減小配載重量。在掛籃吊裝前對(duì)小里程面吊裝平臺(tái)設(shè)計(jì)位置進(jìn)行分級(jí)配載至200kN、400kN,在此過(guò)程中觀測(cè)塔柱、主梁及吊裝平臺(tái)的變形情況。然后對(duì)掛籃進(jìn)行試吊,檢查合格后分級(jí)均勻吊裝,同時(shí)小里程方向增加配載至600kN。4.6.3掛籃過(guò)程中的標(biāo)高控制由于試吊過(guò)程只是脫離接觸面10cm,為了更好地控制掛籃整個(gè)平面的平整度,保證整個(gè)掛籃的受力不發(fā)生偏轉(zhuǎn)和傾斜,必須做好吊裝過(guò)程中的標(biāo)高控制。以標(biāo)記在掛籃上的油漆刻線作為基準(zhǔn),微調(diào)至一固定數(shù)值后,采用水準(zhǔn)儀和全站儀對(duì)掛籃縱梁4個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量,再次微調(diào)到位,隨后在掛籃的提升過(guò)程中每隔1m對(duì)4個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)檢查。4.6.4吊裝速度的控制在掛籃承載平臺(tái)吊裝過(guò)程中,為保證掛籃勻速上升,并在提升過(guò)程中不至于有較大的縱橫向偏差,應(yīng)控制好吊裝速度。嚴(yán)格控制每次提升間隔不得大于5cm,并在提升過(guò)程中不斷擰緊下口錨固螺栓,用雙層U型鋼板卡住JL32精軋螺紋鋼。4.7臨時(shí)索產(chǎn)生的水平分力前支點(diǎn)掛籃安裝就位完畢,在掛籃主縱梁尾端至塔柱間設(shè)置2根?630×8鋼管支撐,以抵抗梁段澆筑時(shí)臨時(shí)索產(chǎn)生的水平分力。A0-1～A0-3段采用扇形萬(wàn)能桿件支架進(jìn)行澆筑,搭設(shè)頂面1層萬(wàn)能桿件支架時(shí),預(yù)先將臨時(shí)支撐鋼管放置在萬(wàn)能桿件支架中,并對(duì)頂撐部位的萬(wàn)能桿件支架進(jìn)行特殊處理(拆除相對(duì)應(yīng)部位的桿件,減少吊裝臨時(shí)支撐鋼管的不