主桥上部结构施工方案.docx
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1、主桥上部结构施工方案1工程概况主梁米用钢-碎叠合梁,全桥叠合梁由顶板、底板、边腹板、中腹板及横 隔板组成的钢桥面系与混凝土桥面板形成整体组合截面。钢主梁为梁格体系, 主要受力构件的钢材基本采用Q345qD钢板,主梁标准节段长10. 5米和7. 0 米。索梁锚固区采用钢锚箱连接方式,全桥共计128个钢锚箱,锚箱承锚板 板厚100mm,传力板板厚48mli1,根据索力大小及拉索倾角的变化,传力板的 长度由1. 12m变化至2. 52m。单个钢锚箱重量最大为2. 30度,最小为1. 176to与钢结构结合成一体的钢筋混凝土桥面板沿全桥宽布置。桥面板分预制 板和现浇缝局部,标准预制板厚0. 4米。全桥
2、预制板共1104块,规格22种, 预制混凝土标高为C55o主梁标准截面图如图2. 8-1 o|nwu 刈|inj9|nwu 刈|inj9|林雕处横雕处3I5Wra r 曼一图2. 8-1主梁标准截面图拉索采用平行钢丝斜拉索,钢丝标准强度1770MPao斜拉索在梁上基本 索距10. 5m、边跨尾索区调整为9. 0m和7. 0m,全桥共128根斜拉索,最长斜 拉索长度约200. 824口。斜拉索型号共有7种,最大拉索型号为LPES7-265, 最小拉索型号为LPES7-139O通过对斜拉索外表采取双螺旋线为气动辅助措 施,提高斜拉索抗风雨振性能。斜拉索在主塔上锚固采用钢锚箱形式,并在 塔壁上设置环
3、向预应力,在主梁上的锚固采用钢锚箱形式,钢锚箱置于主梁 边箱斜腹板的外侧。主要的施工工艺包括构件拼装法(散拼),钢构件制造、混凝土桥面板分 块预制;后场铺设桥面板,浇筑预制板间现浇逢;现场钢梁拼装,浇筑现场 与匹配。钢一腻子一钢之间的剪切强度应大于0. 5MPao而腻子自身的剥落强度、 弯折要求、干燥收缩要求也应满足有关技术条件。钢梁制造厂及施工安装单位,应事先进行腻子的配方、加工施腻等工 艺试验,并征得监理与业主的同意。4钢梁运输4.1装船方式钢梁采用浮吊吊装装船:(1)运梁船停靠码头:根据吊装指令,每条运输船选择合适时间停靠码 头。(2)梁段上船:当浮吊与梁段的连接等准备工作完成后,浮吊开
4、始起吊 至运梁船上,运梁船上预设支墩。梁段在运输船上安放位置为:梁段纵向中 心线与船纵向中心线方向一致。(3)待吊装上船后,梁段绑扎后即行出航。图2. 8-2梁段运输示意图4.2航行过程的应急措施(1)能见度不良应急预案当能见度小于1500m时,认为是能见度不良,应处于雾航戒备状态。 做好雾航准备,通知机舱,开启雷达,认真守听VHF,加强瞭望。进入雾航后,按章显示信号,本船船长亲自在驾驶台协助指挥,并使 用适合当时环境的安全航速航行。驾驶台保持肃静,以免扰乱引航员的听觉。和护航的海巡艇保持联系,及时报告本船的动态及要求。运梁船头派专人了望、备锚,以备紧急之用。如果能见度继续下降,及早和交管中心
5、联系,及早选择良好的锚地锚 泊。(2)发生暴风雨时应急预案和气象部门取得联系,选择良好天气航行。控制在5级风及以下航行。如遇突发大风天气,在和海事部门取得联系后,选择附近的锚地进行 锚泊。附近没有锚地可以锚泊,在征得海事部门的同意后,在航道边缘锚泊。5桥面板制作及存储桥面板施工工艺流程为:施工准备一预制台座的施工f钢筋安装一碎浇 筑一碎养护一起吊桥面板并运至存放场地。桥面板共1104块,22种型号,所需要的堆放场地较大,根据实际吊装 情况,从主塔附近桥面板型号开始向两边延伸预制。先施工桥面板放置在存 梁场地内,待存放6个月以后再进行现浇接缝的施工。主要施工工序为:钢筋加工一底模刷脱模剂f钢筋安
6、装一安装钢侧模一 混凝土浇筑一拆模养生一起吊、堆放。考虑场地因素、施工工期、存梁6个月等因素,计划每天浇筑12块桥面 板。按平均3天脱模计算,需预制台座36个。场地硬化满足6片标准面板罗 列存放,需存梁台座184个。桥面板由施工现场预制并存放,在钢梁到达现场后,将已到达存放龄期 的预制板与钢梁叠合,浇筑工厂湿接缝。整体吊装就位后再浇筑工地湿接缝。 6钢梁安装6.1工程特点与难点(1)桥址位于宽阔水面的高空,施工自然条件差,主桥大跨径斜拉桥组 合梁安装线形控制要求严格。为保证主梁线形及合拢口准确合拢,钢梁安装 前制定专项技术方案,明确各项监控措施,对每个节段安装时的线形进行精 确的计算,计算时需
7、准确确定各节段的重量、梁面临时施工荷载等,同时还 要对温度及风力造成的影响进行修正。(2)大跨径斜拉桥空间结构复杂,斜拉索体系张拉精度要求高,在主梁合拢前以线形控制为主,兼顾索力,合拢后那么以索力控制为主。(3)中跨通航孔来往船只较多,并且主梁安装为大件高空安装施工,施 工过程安全控制难度大。6.2梁段安装钢梁安装包括索塔区梁段,标准梁段,辅助墩梁段,过渡墩梁段,边、 次边、中跨合拢段五大局部。钢梁吊装主要受航道和天气影响,因此,在梁段吊装前要与航道部门进 行沟通协调航道限制通航问题,办理相关航道手续,进行相关试运演练,确 保梁段运输安装顺利进行,以及保证施工期间船舶进出安全、有序。每个梁 段
8、吊装前,对梁段标定起吊位置,进行吊具定位试验及试吊,保证梁段在起 吊安装过程中,始终处于水平状态。正式起吊,必须事先掌握好天气情况,吊装必须在风力不大于6级、流 速低于lm/s的状态下进行。1)索塔区A、B、C1梁段安装:支架搭设索塔区钢梁安装时在索塔区梁段对应位置搭设施工支架,支架钢管全部 支撑于承台上,并与承台上的预埋件进行可靠连接。支架立柱采用直径为 1000mm,壁厚为10mm的钢管,立柱之间用直径为273mm,壁厚为8nlm钢管作 为平联将支架连接形成整体。梁段运输、安装索塔区梁段吊装阶段,主航道受浮吊抛锚定位影响,因此要提前进行航 道管制,梁段运输船及浮吊驻位可采取投入拖轮或者大功
9、率锚艇辅助进行。自航驳船将加工好的梁段在涨潮时运输到施工现场,浮吊下放吊架至组 合梁顶面,人工栓接连接吊架与组合梁吊耳的销轴,使组合梁梁段能平衡起 吊。满足要求后将组合梁吊起离开运输船约30cm高,稳载一段时间,在此过 程对吊装的安全性进行全面的检查,发现问题及时整改,假设不满足后续吊装 工序施工时将组合梁放回到运梁船上。浮吊起吊组合梁一定高度后,运输船即撤离现场,组合梁节段继续提升 要求高度。然后浮吊向索塔方向纵移动,将组合梁移到支架上方,结合梁四 周用四只lot手拉葫芦辅助以调节平面位置,满足要求后将梁节段缓慢地下放 到施工支架上(B、C梁段),或下放到滑移轨道上方的移位器之上(对需滑移
10、就位的A梁段)。进行位置和安全性的检查,满足要求后浮吊松钩,撤离到安 全水域。整个过程应保证运输船在低潮前能够撤离到安全水域。否那么,就要 放弃本次作业,运输船舶及时撤离,保证安全。索塔区梁段浮吊起吊安装示意图如下所示:图2. 8-4塔下钢梁吊装示意图梁段精确调整和临时固结施工应选择在风平浪静、无温差日照的22时至 次日7时(以下简称标准时间)完成。梁段基本按照先调整平面位置后调整 高程的顺序,调整设备采用在梁段四个角点各设置一套三向千斤顶,除作为 梁段粗定位的临时支点外,同时起梁段平面位置调整和落梁的作用。梁段落 到支架上时,通过支垫不同厚度的钢板,使三向千斤顶标高高于临时承压垫 石3cm,
11、以便于梁段调坡,如以下图所示。水平千斤顶水平千斤顶橡胶垫平面图A-A图2.8-5三向千斤顶示意图A梁段精确就位后,将其与索塔横梁临时固结,以便在组合梁悬臂吊装 阶段,抵抗梁体因受到风载、不均匀起吊荷载等引起的不平衡力。2)标准梁段悬臂安装桥面吊机安装索塔区梁段全部施工完成,索塔区施工支架落架,施工桥面板,然后安 装桥面吊机。桥面吊机主要由主吊架、提升系统、行走系统、锚固系统及工 作平台等组成。进场后将委托专业厂家进行桥面吊机的设计与加工。类似桥 面吊机结构如图2. 8-6所示。桥面吊机利用塔吊分散件吊装(或浮吊整体吊装)到索塔区已安装梁段 上拼装。桥面吊机拼装完毕后,分空载、加载和同步进行调试
12、试验。桥面吊 机撤除时,桥面吊机需要后移至塔区位置进行撤除,后移方式与前移相同, 反向进行操作。标准梁段吊装标准梁段由驳船运输到架桥机投影下,桥面悬臂吊机从海面垂直起吊安 装。施工期间对航道有一定影响,施工前与航道部门沟通协调航道限制问题。 标准梁段吊装示意图如2. 8-7所示。步骤一:1 .吊装前准备工作;2 .运梁驳船抛锚定位;3 .桥面吊机下放扁担梁至待吊梁段。步骤二:1 .将扁担梁与待吊梁段吊耳连接;2 .调整吊点位置,确保钢箱梁水平起吊;3 .缓慢收紧起吊钢绞线,控制每个吊点受力;4 .检查吊机、吊耳情况;5 .逐级加力,撤除梁段临时固定装置,In)In)步骤三:1 .两边同时连续起
13、吊;2 .梁段吊离运输驳船后,移走驳船;3 .桥面吊机继续提升,并保持上下游方向水平。出步骤四:1 .当梁段到达桥面附近停止;2 .进行调梁;3 .梁段调位匹配后,进行及时焊接;4 .第一次张拉该梁段斜拉索;5 .前移桥面吊机,第二次张拉斜拉索;6 .进行下一标准梁段吊装。图2. 8-7桥面吊机安装标准节段示意图现浇缝施工分场内场外,场外现浇缝施工在本节吊装完成后浇筑。标准梁段悬拼过程中的防台措施本桥主跨480m,在悬臂拼装过程中,悬臂端一定长度后,如果遇到台风 期,要采取可靠的防台措施,防止风载振动对梁体的破坏。a、为了减少台风造成的风振影响,采用调质阻尼器控制振动,将振幅控 制在在可接受的
14、限值内。调质阻尼器为连续可调,覆盖所有施工阶段可能出 现的频率。b、在承台上设置锚固点,将组合梁端头采用钢绞线斜拉到承台上方,张 拉力根据悬臂端的长度,由设计和监控单位计算得出。斜拉钢绞线的布置方 式如下图。图2.8-8抗风缆张拉示意图c、当悬臂端较长时,两座塔之间的合拢口较短时(W70m),除利用上述 措施外,还可以在两侧组合梁上互相交叉拉索的方式,增加组合梁整体稳定 性,如下图。图2. 8-9合拢段较短时抗风缆张拉示意图3)辅助墩及过渡墩处梁段安装辅助墩及过渡墩处梁段采用水中钢管桩支架进行施工,采用直径为 1000mm壁厚为10mm钢管桩作为基础,平联采用直径为273mm,壁厚为8mm 钢
15、管。采用HN60型钢作为承重梁,在型钢上方设置临时支撑、落架等装置。 梁段采用浮吊进行吊装施工。辅助墩及过渡墩钢梁安装支架搭设示意图如以下图2. 8-10所示。RZ1RZ2K235+875. OOOK235+945. OOO图2.8-10辅助墩及过渡墩钢梁支架示意图合拢段吊装施工方法同标准段安装施工。由于边跨及次边跨合拢段靠近 过渡墩及辅助墩,组合梁运输船驻位时应做好防撞设施,防止运输船撞击过 渡墩或辅助墩的承台、墩身和过渡墩及辅助跨组合梁施工支架。应选择在风 浪比拟平静的高平潮时段抛锚定位,桥面吊机起吊合拢段后,运输船立即离 开,防止触碰过渡墩及辅助墩承台。6.3钢梁安装水上作业安全措施(1
16、)做好水上施工航道协调工作,保障施工安全及航道畅通。在施工过 程中始终要把握“既要建桥,又要通航”的原那么,施工过程中积极、主动、 及时的与航道海事局协商、协调施工与通航的矛盾,根据不同阶段的施工特 点对通航造成的不同压力以及水位情况,划定施工区域,设置、调整航道。(2)对于施工方案、进度安排、安全措施对海事局的要求等都如实的与 航道海事局沟通。取得他们确实认和理解,使他们做出有利于施工的决策, 并通过他们和船舶通行单位联系,协调水上施工的其他方面问题,超前进行 施工准备。使施工单位、航道海事局、船舶单位相互理解、相互支持、相互 配合。(3)施工前报请航道海事、环保部门对大桥海上施工水域进行勘
17、划审批, 取得施工许可证,并通过他们发布航行通告。如需在非施工水域设立施工测 量用辅助标色标记,也需征得有关部门的许可。(4)遵守水上施工纪律。水上施工手续齐备,报告正式批准后才能开工, 大型单项工程工前办理施工许可证。桥区水域范围内,施工水域范围外的其 他作业,在向航道海事部门正的同意后再进行。(5)对工程船舶、拖驳和长期协作船队进行安全教育。在通航桥孔处设 置信号灯,以示航道和施工范围。(6)钢梁起吊安装时,对起吊设备、吊索吊具进行安全检查。夜间时必 需使用足够明亮的照明设施,在低处悬挂红色信号灯,高空作业时采取安全 网、钢丝网等封闭作业区防止物落危及航行安全。7合拢段施工7.1概述主桥共
18、设置5个合拢段,辅助墩2个,过渡墩2个,中跨1个。合拢段梁梁段的重量分别为:267. 4t、377. 6t、374. 2t,均采用桥面吊机吊装施工。7.2次边跨及边跨合拢施工次边跨及边跨合拢段利用桥面吊机吊装,其吊装施工方法同标准梁段安 装施工。运梁船按要求做好防撞措施,防止运梁船撞击承台、墩身及钢梁施 工支架。选择在风浪比拟平静的高平潮时段抛锚定位,桥面吊机起吊合拢段 后,运梁船立即离开。次边跨合拢梁段对接:1)待S6号斜拉索张拉完毕后,将桥面吊机前移,选择在温度变幅小的 时段内进行合拢段施工。主要操作程序如下:2)对悬臂端位移进行12昼夜测量,根据测量结果确定驳船就位、合 拢段长度及连接时
19、间。3)测量合拢段和次边跨梁段之间的缝宽,检测两侧梁段上前端对应测点 的高差和偏位,调整高差和偏位,高差调整主要采取调索力,必要时采用千 斤顶辅助调整。4)同时起吊次边跨合拢梁端SO7H及中跨对应梁段。5)梁端对接平顺后,先用码板将梁端及时进行临时固定。当温度变化至 合拢温度时,开始合拢段的焊接施工,完成次边跨合拢。6)边跨合拢梁段对接:7)待S16号斜拉索张拉完毕后,将桥面吊机前移,选择在温度变幅小的 时段内进行合拢段施工。主要操作程序如下:A、对悬臂端位移进行12昼夜测量,根据测量结果确定驳船就位、合 拢段长度及连接时间。B、测量合拢段和边跨梁段之间的缝宽,检测两侧梁段上前端对应测点的 高
20、差和偏位,调整高差和偏位,高差调整主要采取调索力,必要时采用千斤 顶辅助调整。C、起吊边跨合拢梁端S17H。D、梁端对接平顺后,先用码板将梁端及时进行临时固定。当温度变化至 合拢温度时,开始合拢段的焊接施工,完成边跨合拢。7.3主跨合拢施工边跨合拢完成后,将吊装主跨合拢段桥面吊机就位,选择在温度变幅小湿接缝。大局部梁段采用桥面吊机安装各个构件,主墩、辅助墩及过渡墩附 近梁段采用支架施工。2施工工艺流程主梁的安装以及挂索施工共分六个阶段,具体工艺流程如下。第一阶段:1、索塔、过渡墩、辅助墩施工。2、拼装索塔区施工支架。3、利用驳船浮运梁段到位,浮吊安装索塔区梁段,塔梁临时固结。4、完成梁段间钢梁
21、连接,浇筑连续处混凝土桥面板。5、待横向湿接缝混凝土强度到达设计强度85%时,张拉对应梁段顶板纵 向预应力。6、挂设并张拉1号斜拉锁。m II Il rnrr n nrr j第二阶段:1、拼装桥面吊机,第二次张拉1号斜拉索。2、起吊2号索对应梁段,与前一梁段钢梁连接后,浇筑连接处混凝土桥 面板,待横向湿接缝混凝土强度到达设计强度85%时,张拉对应梁段顶板纵 向预应力。3、第一次张拉2号斜拉索。的时段内进行中跨合拢段的施工。中跨合拢段采用两侧双悬臂吊机同时抬吊进行安装。操作程序如下:步骤一:1)对桥线形、索力、应力等监测,对局部进行调整;2)桥面吊机就位,更换扁担梁;3)在合拢口加临时荷载;4)
22、选择合理的时机进行劲性骨架连接;5)根据测量观测,确定合拢段长度和时间。步骤二:1)运梁驳船抛锚定位;2)吊机扁担梁下放至待吊合拢段;3)连接合拢段吊耳和扁担梁,调整吊点位置,使其水平;4)合拢口两侧吊机进行起吊,并均匀移走临时荷载;5)解除驳船临时约束;6)合拢段脱离驳船后,将驳船移走。步骤三:1)当合拢段接近合拢口时,利用微调装置使其嵌入合拢口;2)将合拢段分别与两侧梁段选择合适时机进行顺接,固定;3)立即进行两侧拼缝的焊接;4)焊接完毕后,撤除劲性骨架。中跨合拢后,及时解除塔梁间的临时固结。8斜拉索安装施工1)斜拉索安装施工方法概述斜拉索张挂施工主要包括运输、索上桥面、展索、挂设、张拉、
23、索力检 测、调整及减振装置安装等工序。根据本桥的结构形式和锚固特点,斜拉索 安装拟采用塔端挂索、梁端挂索、塔端张拉的施工方艺。按照斜拉索的重量、牵引力的大小,将本桥斜拉索分为短索和长索进行 挂设,两者在挂设中最主要的区别是在于短索仅用张拉杆进行硬牵引,而长 索挂设需要采用张拉杆与钢绞线进行软牵、硬牵组合牵引。2)斜拉索安装施工工艺流程本桥斜拉索安装施工主要步骤如以下图所示:图2. 8-11斜拉索安装流程图3)斜拉索挂设斜拉索梁端挂设需用的主要设备有:桥面卷扬机牵引系统、导向轮、25t 汽车吊和简易辅助门架、手拉葫芦等辅助工具。斜拉塔柱端挂设使用的设备有:塔顶鹰架起吊系统、牵引卷扬机、塔吊 及其
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