卫运河大桥

2024-05-22

卫运河大桥（共6篇）

卫运河大桥篇1

1 概述

秀园路位于嘉兴市秀洲新区内,横跨杭州塘,是沟通秀洲工业园区与经济开发区的主干路,其中杭州塘以北部分道路已完成。杭州塘属于京杭大运河穿越嘉兴市的一段,为嘉兴水路运输的主要通道,航运繁忙。与秀园路相交处河面宽度约60 m,通航等级为内河航道 Ⅲ 级。桥位下游不远处有一座系杆拱式公路桥梁,上游有一座连续梁桥,桥上布置了装饰性的斜拉索及主塔体系。

2 工程特点

1)秀园路是沟通秀洲工业园区与经济开发区的主要道路,位于该条道路上的跨运河大桥则是进入秀洲工业园区的标志,因而本桥除了满足城市桥梁的功能需求外,还应展现桥梁美观、大方的现代风格。

2)该桥桥面较宽,桥梁面积约20 000 m2,投资约4 500万元,造价约2 200元/m2,因而应尽可能采用经济、成熟的结构体系。另外,为节约工程造价,长沙市规划设计院对机动车道、非机动车道、人行道进行了分幅设计。机动车道过河后从引桥的第二跨开始以5%的纵坡下桥落地,这样整个桥梁面积节省约2 400 m2,总投资节省约500万元。

3)桥下航道运输繁忙,主桥设计应尽量采用施工阶段对航道影响最小的方案。

3 主桥方案设计

根据道路路网规划和工程特点,在满足桥梁使用功能要求的前提下,本着适用、经济、安全、美观的原则,在设计时尽量做到技术先进、指标合理、施工方便,对跨河桥提出两个方案。

1)方案一(预应力混凝土V型刚构)。

本方案主桥为三跨预应力混凝土V型刚构,跨度组成为(35+80+35) m,主桥长为150 m,机动车道为(4×25) m的简支梁桥,非机动车道为(4×25+3×25) m的简支梁桥,这样机动车道桥梁总长350 m,非机动车道与人行道桥梁总长为500 m。

主梁采用变高度斜腹板箱形梁,桥面宽度39.5 m,双箱双室断面,梁高按二次抛物线变化。支点梁高300 cm,跨径比1/26.7,跨中梁高200 cm,跨径比1/40。底板宽980 cm～1 140 cm,顶板厚28 cm,底板厚25 cm～50 cm,腹板厚50 cm。混凝土标号为C50,采用纵、横双向预应力,并在墩顶箱梁横隔板内设预应力。预应力束采用R $_{y}^{b}$ =1 860 MPa的高强度低松弛钢绞线。为与上部结构箱梁配合,V型墩为板式墩,墩高7.0 m,V型斜撑倾角为50°,两墩之间夹角为80°。斜撑厚1.2 m,上下等厚度。斜撑与主梁连接处配以圆弧过渡。基础按钻孔桩设计,中墩承台下设9根桩,三排布置,桩长约45 m,中墩承台平面尺寸为1 000 cm×1 200 cm,厚250 cm。桩径150 cm。

为美化桥梁,在主桥分隔带内设置装饰性的拱肋及吊杆。拱肋为直径1.2 m的钢管拱,拱肋每侧为两片,都设在机非分隔带内,内拱肋位于机非分隔带正中,垂直布置,外拱肋位于机非分隔带外侧,与内拱肋呈16°夹角。拱脚设在V型斜撑沿桥面的延伸线上。拱肋间设横撑,内拱肋高约15 m,外拱肋高约17.5 m,拱肋呈抛物线形。吊杆间距按内外拱肋拉杆连成一线,采用空钢管结构。拱肋与吊杆不参与主桥受力,但须通过构造措施保证稳定。

主桥上部结构除V型墩上0号节段及边跨直线段为支架现浇外,其余各节段均为挂篮悬臂现浇(见图1)。

2)方案二(预应力混凝土连续梁)。

本方案为三跨预应力混凝土连续梁桥,跨度组成为(40+75+40) m,主桥长为155 m,一边的引桥为(4×25+3×25) m,桥梁总长为505 m。

主梁采用变高度斜腹板箱梁,桥面宽度39.5 m,双箱双室截面,梁高按二次抛物线变化,其中支点梁高380 cm,跨径比1/19.7;跨中梁高180 cm,跨径比1/41.7。顶板厚28 cm,底板厚25 cm～55 cm,腹板厚50 cm。底板宽980 cm～1 140 cm。混凝土标号为C50,采用纵、横双向预应力,并在墩顶箱梁横隔板内设预应力。预应力束采用R $_{y}^{b}$ =1 860 MPa的高强度低松弛钢绞线。每幅箱梁分别施工,最后通过顶板中间1.0 m宽后浇带连为一体。

下部结构与主梁双箱对应,桥墩横向为两个独立结构。为与上部结构箱梁配合,主墩为板式墩,板墩采用上宽下窄的V型,中间设装饰槽,中墩顶宽980 cm,底宽765 cm,厚180 cm,边墩顶宽1 150 cm,底宽765 cm,厚150 cm。

基础按钻孔桩设计,每个墩承台下设6根桩,双排布置,桩长约45 m,中墩承台平面尺寸为1 050 cm×540 cm,厚250 cm,桩径150 cm。边墩承台平面尺寸为980 cm×450 cm,厚200 cm,桩径120 cm。因台后填土高度较大,桥台桩基亦采用双排布置,每个桥台下设16根桩,桩长约28 m,桩径120 cm。

为美化桥梁,在主桥分隔带内设置装饰性的悬索及桥塔。桥塔为混凝土结构,断面尺寸1.5 m×2.0 m,四角设倒角,塔间不设横梁,塔高约20 m。悬索线型为悬链线,矢跨比为1/7。悬索采用钢丝绳外包PE套管并压注水泥浆。吊杆间距5.0 m,采用与悬索类似的构造。悬索与吊杆不参与主桥受力,但须通过构造措施消除晃动。在悬索上可以布置夜间亮化灯具,形成一道亮丽的风景。主桥上部结构除墩顶0号节段及边跨直线段为支架现浇外,其余各节段均为挂篮悬臂现浇(见图2)。

3)方案比较。

本方案设计的两种桥型均能满足桥梁功能的要求,但各自均有本身的特点,分述如下:

方案一为主跨80 m V型刚构,V型刚构桥型在杭州塘上尚未采用过,属于新的桥型。本方案充分利用高桩承台及地表土软弱特性,使V型刚构的性能得以发挥,主桥采用三跨结构,符合V型刚构桥的美学原则。通过桥面上布置装饰性拱肋及吊杆体系,达到了V型刚构与拱桥组合体系这一新桥型的效果,同时避免了这类桥梁构造复杂、对合拢温度过于敏感的缺陷,工程造价也大大降低;另外又与下游的系杆拱桥呈现出不同的景观效果。

方案二为主跨75 m的连续梁,主桥长155 m,能与河道宽度相匹配。连续梁结构朴素、实用、施工难度小、造价较低,在河道宽度为100 m以内的情况下,不失为一种适用的桥型。通过桥面上布置装饰性悬索并与夜间亮化相结合,弥补了景观上的不足,提升了桥梁品质,同时又避免了真正的悬索桥造价昂贵、施工困难的缺点。桥梁结构通过多年的发展,已大致定型。通过改变桥梁传统构造形式,以奇特造型来营造景观效果的做法将大大增加结构设计、施工的难度,同时加大了工程成本。近年来迅速发展的桥梁装修手法,通过对中小型普通桥梁的外部修饰,同样达到以假乱真甚至胜于真的效果,而所花费用不多,又大大降低了工程难度,因而备受各地欢迎。本次设计的两个方案均以此作为出发点,主要是从控制工程造价、减少施工难度、加快建设速度并取得较好的景观效果的角度来考虑。

综上所述,推荐造型美观、施工难度相对较小的V型刚构桥梁方案。

摘要：结合秀园路跨运河大桥的工程特点,确定了在运河上修建100 m以内桥梁的两种主要方案,通过对两种设计方案的比较,最终选择了V型刚构桥梁方案,可供类似桥梁设计工程参考。

关键词：桥梁,跨度,桥型,施工难度

参考文献

[1]徐涛.关于合理进行桥位设计的探讨[J].山西建筑,2005,31(9):55-56.

[2]陈峰,王少锐.桥梁建筑的技术美[J].山西建筑,2005,31(16):74-75.

卫运河大桥篇2

S32公路在浦东运河—川南奉高架段与浦东运河相交处,设计道路中心线与浦东运河规划中心线逆交7.78°。现状河道宽约30 m;规划蓝线宽85 m、河底宽50 m、河底高程-2.5 m(吴淞高程)。根据航道管理部门要求,浦东运河大桥“一跨过河,水中不设墩柱;墩台净距≥85 m,上底宽≥70 m,通航净高≥7 m。”

1 主要技术标准

设计荷载为公路-Ⅰ级,设计行车速度为120 km/h。桥面横向布置为:0.5 m(防撞护栏)+19.13 m(车行道)+0.5 m(防撞护栏)+1.24 m(中央分隔带)+0.5 m(防撞护栏)+19.13 m(车行道)+0.5 m(防撞护栏),全宽41.50 m;西半幅桥纵坡2.789%,东半幅桥纵坡-0.45%,凸曲线半径为17 000 m,横坡2%。抗震设防标准:7级,地震动峰值加速度为0.1g,抗震设防类别为B类。

2 桥型方案及结构型式

2.1 桥型方案的选择及桥跨布置

浦东运河航道等级高、航运任务繁重,河中不能设墩。规划中河道拟以目前河道中心线为基准向两侧拓宽。根据河道与道路斜交的具体情况,结合桥梁基础宽度,在初步设计阶段对浦东运河大桥提出以下两种桥型方案:方案一为100 m下承式系杆拱桥,方案二为60 m+96 m+60 m预应力混凝土连续梁桥。两个方案的比较如表1所示。

由于S32是长江三角洲地区快速通道,机动车流量大,故运营阶段桥梁结构采用封道大修的可能性很少。两个方案中,连续梁方案尽管造价稍高,但运营阶段养护管理比较简单,因此,推荐实施方案为方案二。大桥总体布置见图1、图2。

2.2 主桥上部结构

上部结构分左右两幅,桥梁为斜桥正做。单幅桥截面形式为单箱双室。中墩处梁高为5.800 m,高跨比1∶16.55;跨中梁高2.400 m,高跨比1∶40。箱顶全宽19.130 m(未含两悬臂板端部各0.10 m宽的后浇混凝土),底宽12.000 m。顶板悬臂长3.815 m(缓和曲线段最宽为4.15 m,最窄为3.47 m),悬臂根部厚60 cm。顶板厚25 cm;底板厚25 cm,支点取120 cm;共3道腹板,每道腹板厚40~50 cm,支点取80 cm。箱梁仅在支点处设横梁,中支点横梁厚150 cm,边支点横梁宽100 cm(另加牛腿宽90 cm);中支点横梁设人孔。梁底按二次抛物线y=f×(L-X)×X/L2变化。桥梁采用对称悬臂浇筑方法施工。在96 m的1/2长度内共分13个节段,其中0号块长6.0 m,1号~6号块长3.0 m,7号~10号块长3.5 m,11号~13号块长4.0 m,中孔合龙段长2.0 m。节段最大重量为150 t。边孔在两岸均设置11.8 m长的等截面支架现浇节段,边跨合龙段长2.0 m。箱梁顶面为8 cm厚钢筋混凝土铺装和10 cm厚沥青混合料铺装。设计考虑施工挂篮荷载≤70 t。

桥面横坡为单向2%横坡,由箱梁腹板调整高度,箱梁底面平置。纵坡则由改变墩台高度、箱梁底支座垫块综合调整;悬臂施工段可按实际竖曲线进行施工,控制浇筑,按节段长度的折线连接;支架现浇段则以直线连接;其余高差则由铺装来调整。

箱梁采用三向预应力混凝土结构。箱梁的纵向预应力由顶板、底板及腹板钢束组成,钢束均采用9股、12股的钢绞线。桥面板横向预应力采用3股钢绞线,沿顺桥向每50 cm布置一束,采用单端交错张拉。边横梁横向预应力采用9股、12股钢绞线。中横梁横向预应力采用准32高强精轧螺纹粗钢筋。竖向预应力筋采用准32高强精轧螺纹粗钢筋,沿顺桥向以50cm的间距布置。

2.3 主桥下部结构

中墩为双立柱形,截面尺寸3.0 m×3.0 m,上端设系梁;承台平行于规划河道布置,与桥轴线斜交7.78°,高3.0 m,分幅布置,两幅承台之间设3 cm宽沉降缝,上设驳岸防汛墙。

主桥边墩的立柱外形与中墩外形相似,截面尺寸1.6 m×3.0 m,上端设系梁;承台为四方型,分幅设计,高2.0 m。主桥基础采用直径为1.0 m钻孔灌注桩,平行布置,桩长40 m。主墩每幅承台下布置4(纵向)×8(横向)=32根桩,边墩每幅承台下布置2(纵向)×6(横向)=12根桩。

3 结构分析

大桥以新的桥梁设计规范JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》进行计算。上部结构静力分析采用《桥梁博士》计算软件,下部结构按常规方法进行分析计算。

在施工阶段,主桥按0号块和1号块在主墩和搭设临时墩的托架上浇注,其余各块件均采用挂篮悬臂浇注,并张拉各阶段预应力束,直至最大悬臂。

逐阶段计算各截面的内力、位移和应力。计算中充分考虑了各施工阶段可能出现的施工荷载、左右梁段浇注不均匀等各项因素。在运营阶段,按成桥状态下恒载、活载、收缩徐变、预应力、支座沉降等荷载工况,按规范进行组合计算,验算各截面的位移和应力,与规范规定值进行比较。

经计算,箱梁在成桥阶段恒载作用和短期效应组合情况下,上、下缘应力如图3、图4所示。可以看出,成桥阶段恒载作用下,上、下缘均未出现拉应力,其中上缘最大压应力为15.647 MPa,下缘最大压应力为10.844 MPa;短期效应组合下箱梁也未出现拉应力,其中上缘最小压应力为0.13 MPa,下缘最小压应力为2.266 MPa,均可以满足规范要求。

其他计算结果也表明,箱梁各截面应力、位移在各种荷载工况组合下均满足规范要求。

4 施工方案

主桥中墩、边墩均位于河岸上,因此桥墩下部结构施工可按常规方法进行。主桥上部结构采用挂篮悬臂浇注法施工。箱梁共划分57个节段,施工时最大悬臂长度为47 m,悬臂浇注最大长度为4 m,最大重量为150 t。主墩0号块和1号块均在托架上进行浇注,在采取墩梁固结措施后即进行挂篮悬臂浇注施工。悬浇完成即进行全桥合龙段施工,先边跨后中跨,之后拆除中墩处临时固结装置。

5 结语

卫运河大桥篇3

江都—六合高速公路(以下简称江六高速公路)是国家高速公路网上海至西安高速公路的组成部分,也是江苏高速公路网规划中“横四”南京经南通至启东高速公路的重要组成部分。京杭运河特大桥是江六高速公路控制性节点工程,该桥主桥桥型为双塔双索面半漂浮体系斜拉桥,主桥全长464 m,桥孔布置为28.5 m+79.5 m+248 m+79.5 m+28.5 m,边跨设有辅助墩。主梁为纵横双向预应力混凝土结构,混凝土标号C55,截面为边主梁形式。主梁顶面全宽37.1 m,为江苏省内最宽的边主梁形式混凝土斜拉桥,全桥共分10类69个节段,在边跨、中跨共设三个合龙段。

2 主梁施工难、特点

1)该桥主梁悬浇段施工块段大,桥面宽度达37.1 m,悬浇最长块段长度6.5 m,混凝土方量为167.3 m3,重约435 t,桥面平整度、梁底错台控制难度大。

2)主梁采用前支点牵索挂篮施工,对挂篮系统要求高,前支点牵索挂篮悬浇各工况转换复杂,主梁线性控制、标高控制难度大,安全控制难度高。

3)主梁横跨京杭运河,河道航运繁忙,航道上挂篮施工安全风险高,尤其是挂篮下放、行走过程中安全风险极大。

4)本桥主梁采用边主梁形式,边主梁梁高2.3 m,标准肋宽2.2 m,标准节段每隔6.5 m设一道横梁,横梁腹板厚0.3 m,主梁与次梁、主次梁与桥面板交接处截面变化大,易产生裂纹。

3 牵索挂篮施工安全管理

从该桥主梁施工难、特点分析,该桥主梁牵索挂篮施工的安全管理是关系到本工程建设成败的关键,江六高速公路建设专门制定了一整套相关的管理要求,并督促施工单位、总监办在现场严格执行落实。现把牵索挂篮施工安全管理相关工作总结如下。

3.1 牵索挂篮设计

1)牵索挂篮设计时对挂篮的强度、刚度、稳定性进行验算,必须满足施工技术规范的相关规定,同时请具有资质的第三方进行了验算复核。

2)请桥梁设计单位针对挂篮设计及施工过程中对混凝土主梁结构应力、混凝土主梁结构安全情况均进行了检算。

3)对牵索挂篮设计方案组织进行了专项审查,施工单位对专家审查意见逐条进行了答复落实。

3.2 牵索挂篮加工制作

1)挂篮结构安全要求高,严格把好钢材质量关,严禁现场使用已使用过的旧钢材。

2)严格控制挂篮加工质量、加工尺寸,严格控制焊接质量,明确焊接质量标准,焊接加工完成后,对焊缝焊接组织进行了探伤检测。

3)加工过程中,督促总监办增加了钢结构监理以监造挂篮加工制作的质量。

3.3 牵索挂篮拼装、验收相关要求

1)挂篮在整体预拼装时实测了挂篮重量、与计算重量进行了复核。

2)牵索挂篮拼装完成后,总监办、施工单位应对照挂篮设计,按挂篮拼装验收单相关项目认真检查挂篮各部件联结、各接头焊接质量、各配件齐全、各杆件变形、各部配件尺寸等情况,验收合格后,挂篮才投入了使用。对影响挂篮安全的主体结构,严禁切割或擅自更改原始设计。

3)牵索挂篮加工拼装后,进行了静载试验以验证设计可靠性。挂篮静载试验时,严格按试验要求设置专人仔细观察记录每一个部位的变化情况,符合技术安全要求后才能进行施工。

3.4 牵索挂篮使用

1)施工单位对挂篮安装、使用、行走进行了全过程监控。

2)督促总监办高度重视牵索挂篮施工的管理工作,组织对挂篮施工安全专项方案进行了审查,加大巡视、检查力度,发现涉及到施工安全的隐患,立即督促项目经理部整改,消除安全隐患。

3)施工单位对所有参加牵索挂篮的施工作业人员进行了技术交底,使作业人员熟悉挂篮操作规程及安全注意事项,颁发上岗证后再进行挂篮施工作业。

4)对高空作业,施工单位应确保所有施工作业人员系好安全带,戴好安全帽,穿好防滑鞋;严禁酒后作业,严禁身体不适者从事高空作业。

5)施工单位作业前应检查作业点的脚手板、临空处的栏杆、安全网,上、下梯子,确认符合安全规定后,方可进行作业。必须严格对钢丝绳、卡环、倒链、封勾等进行严格检查,合格后方可施工。

6)挂篮使用过程中施工单位加强对主桁及前支点、锚固系统、中后吊挂系统等关键部位进行检查,做好记录,发现异常现象,应立即加固。每天必须检查焊缝变形、螺栓栓接、吊杆损伤等情况,及时处理并做好书面记录。

7)挂篮施工时四周、梁面应设置安全网及防护栏杆。

8)混凝土浇筑相关要求。挂篮施工混凝土浇筑前,施工单位、总监办联合进行检查,办理主梁施工挂篮使用检查签证后,检查合格后方可进行混凝土浇筑。模板施工严格按照规范要求拼装,并对照检查表进行检查,作业人员严格遵守模板施工安全操作规程。模板立模时,拉杆必须全部拉紧,拆模后,模板放置牢靠。挂篮模板标高调整时,应缓慢进行,设专人统一指挥。梁段应对称浇筑,不平衡重不得大于容许值。底模平台上不得放置机具设备及其他杂物。不得随便增加荷载,注意不平衡力矩的控制,确保施工安全。块段施工时,斜拉索进行预拉,预拉设计值必须严格按照设计张拉。

9)挂篮吊挂系统相关要求。所有挂篮吊挂系统的精轧螺纹钢筋应严格保护,严禁在吊杆、桁架、平台及横梁等构件上进行电焊打火。为防止发生意外,对吊杆外应套PVC管,以防电焊碰伤。松紧吊杆时,旋转螺母不得带动螺杆,以防止底部螺母或中间套筒脱落。在吊杆合适位置应做出明显的标记,便于观察,严防吊杆脱落事故发生。

10)挂篮施工必须配置灭火器、水箱等灭火装置,防止发生火灾。

11)严格执行临时用电规范要求“一机、一箱、一闸、一漏”,施工用电布设应安全合理,各机电设备必须接地,配电箱、开关箱箱门做到随用随关。

3.5 牵索挂篮移动

1)挂篮移动前,施工单位、总监办严格按挂篮移位前检查记录进行检查记录,严格落实责任制,检查合格后方可移位;挂篮行走前,解除主桁架锚固,并确保模板系统已脱离混凝土。挂篮前移过程中,设有专人看护,并设置安全警示标志。

2)挂篮滑移时,滑道要求平整顺直,滑槽内应保持清洁无杂物。

3)挂篮滑移时应做到严格均匀同步,滑移速度不大于0.1 m/min,在接近梁端处应减速。挂篮滑移时设置制动限位装置及纠偏装置。

4)挂篮滑移应选择在天气良好时进行,遇有雨、雪、大雾及五级以上大风恶劣天气,严禁挂篮移动。

3.6 跨线施工

1)对上部结构施工,严格规范作业人员的行为,严禁抛掷工具、材料和其他物品,防止坠落物影响桥下通行安全。

2)在跨道路交叉线上方进行的起重吊装作业,保证起重机械完好,对吊点、索具、吊具要经常检查,起重臂和起吊重物不得伸出警戒区域,应事前确定吊机停放的位置,起重臂幅度,回转范围,严格按规定操作。

3)施工区域下方,安全防护措施必须到位,设置了围栏及挂设安全警示标志,必须设置专人指挥,禁止无关人员进入作业区范围内。

4)跨河施工增设水上航行的安全标志,挂篮施工侵入航道净空报经航道、海事部门许可批复。

5)施工单位严格服从航道、海事部门对水上施工作业的安全监管。

4 结语

经过一段时间一整套安全管理制度的现场有效执行,江六高速公路京杭运河特大桥实现了平均15 d安全优质完成一个悬浇块段的预期目标,从本质安全的角度,更好的推进了本项目“平安工地”建设工作,同时也更好的保障了本项目节点工程的顺利推进。

参考文献

[1]陈德伟,郑信光,项海帆.混凝土斜拉桥的施工控制[J].土木工程学报,1993(1):106-109.

[2]罗绍敬,梁川.广东金马大桥牵索挂篮施工[J].桥梁建设,2000(3):66-67.

[3]韩大建,颜全胜,陈双笔.番禺大桥施工控制[J].华南理工大学学报,1999(16):1-16.

卫运河大桥篇4

新建宿淮铁路京杭运河特大桥设计采用 (62+132+62) m梁拱组合结构跨越京杭大运河, 连续梁中心里程DK172+753。连续梁采用变高单箱单室、直腹板截面, 全长2 5 7.5m, 中支点处梁高7.0m, 跨中20m直线段及边跨6.75m直线段梁高3.5m, 梁底下缘按两次抛物线设计。箱梁顶板宽10.6m, 底板宽6.5m, 顶板厚度40～80cm, 底板厚度35～100cm, 腹板40～100cm。连续梁主跨设置间距8m横隔板, 并在横隔板位置腹板外凸75cm肋作为吊杆锚固块。

2. 挂篮设计及选型

跨京杭运河特大桥连续梁主跨为单孔连续梁+钢管拱组合体系桥梁, 跨径为132米, 目前在国内尚未收集到开展160～200km/h客货共线铁路、主跨超过120m混凝土连续梁系杆拱组合体系、主梁悬臂施工的单线桥梁设计和施工的资料。为了保证桥梁在施工、运营阶段的主梁横向刚度及稳定性, 钢管拱吊杆在梁体锚固点设计在梁底, 吊杆锚固块在横隔板位置腹板外凸75cm全高设置, 且锚固块距梁体节段端头0.5～3.0m不等, 因此梁体悬臂浇筑采用的挂篮必须解决以下几个难点:

(1) 结构简单, 受力明确, 重量轻、刚度大、使用安全可靠。

(2) 挂篮前端及中部工作面要开阔, 不能影响混凝土运送, 轨道安装, 以及混凝土梁段纵向张拉等工序。

(3) 挂篮施工时不中断通航, 要严格保证桥下净空。

(4) 挂篮能横向开模及前移进行连续梁节段悬臂浇筑, 满足梁体腹板全高设置钢管拱吊杆外凸锚固块且锚固块在节段不同位置的需要。

(5) 挂篮侧模需作整体模板设计, 减少模板接缝, 保证梁体外观质量。

2.1 挂篮选型

挂篮是悬臂施工中的主要设备, 按结构形式可分为桁架式 (包括平弦无平衡重式、菱形、三角形、弓弦式等) 、斜拉式 (包括三角斜拉式和预应力斜拉式) 、型钢式及混合式4种如图5所示。

根据该桥连续梁梁体结构设计特点及混凝土悬臂施工工艺要求, 项目部经过多次专家论证, 连续梁施工挂篮首次采用了整体侧模、侧模横移的三角形挂篮 (即开模式挂篮) 。根据锚固块距梁体节段前后两端最大距离确定挂篮长度 (施工无锚固块节段时封堵挂篮侧模锚固块凹槽) 设计思路, 开模式挂篮侧模顺桥向长度设计5.7 m, 底模顺桥向长4.8 m, 通过挂篮沿线路方向前后位置调整实现锚固块在梁体节段位置变化需要, 挂篮侧向开模及前移均采用液压穿心式千斤顶装置, 使挂篮开模及前移操作轻便, 安全性进一步提高, 有利提高挂篮悬臂施工工效, 缩短工期。

2.2 挂篮结构材料

Q235B:用于除销轴、吊带 (杆) 以外的其它构件。

Q345B:用于吊带

40Cr号钢:用于销轴

40Si2MnV (高强精轧螺纹钢筋) :用于吊杆及锚杆。

连接材料:10.9S级钢结构用高强螺栓联结副

E43XX焊条:Er49-1 CO2气体保护焊丝

2.3 挂篮结构检算

检算内容包括:

2.3.1浇筑状态挂篮底篮及吊杆、吊带计算, 包括外模外滑梁、底模纵梁、后托梁、前托梁、吊带、吊杆及销轴强度计算;

2.3.2 挂篮浇筑状态下取最大体积节段砼荷载下横梁计算,

2.3.3 挂篮主桁架栓验算, 包括杆件稳定性计算、变形量计算、主构架销轴计算等;

2.3.4 开模L梁的计算;

2.3.5 挂篮行走状态各杆件受力计算, 包括后托梁、中横梁及中门架计算、反扣轮计算等;

2.3.6 其他配件计算, 包括扁担梁计算、后锚力计算、前支点钢枕计算、中横梁及前横梁翼缘板处的局部计算等。

2.4 挂篮技术参数

适应梁重:2000kN。

适用施工节段长:4.5m

适用梁体宽度 (底) :11m

适用梁高:3.5～7.0m

走行方式:无平衡重走行。

工作状态倾覆稳定系数:>2

走行状态倾覆稳定系数:>2

主构架前节点最大弹性变形:20mm

3. 挂篮结构形式

挂篮主要由主桁架、行走及锚固系统、前横梁、吊杆系统、底托系统、模板系统等六大部分组成。挂篮的侧面和正面图如图1。

3.1 主桁架

主桁架是挂篮的主要受力结构如图2。由两榀三角形主桁架、竖向联结系和水平联结系组成。桁架主杆件采用槽钢焊接而成, 节点采用承压型高强螺栓联结。竖向联结系联结于两榀主桁架的竖杆上。水平联结系联结主桁架节点间的水平杆上, 用于增强主桁架的横向稳定并强制两榀主桁架同步行走。

3.2 底模平台

底模平台直接承受梁段混凝土重量, 并为立模, 钢筋绑扎, 混凝土浇筑等工序提供操作工作面。其由底模板、底模桁架和前后横梁组成;底模板由大块钢模板拼组而成。

3.3 模板系统

外侧模采用大块钢模板, 内模采用竹胶板拼组而成。内模板为抽屉式结构, 可采用手拉葫芦从前一梁段沿内模走行梁整体滑移就位。

3.4 悬吊系统

悬吊系统用于悬吊底模平台、外模和内模。并将底模平台、外模、内模的自重、梁段混凝土重量及其它施工荷载传递到主构架和已成梁段上。悬吊系统包括底模平台前后吊带、外模走行梁前后吊杆、内外模走行梁前后吊杆、垫梁、扁担梁及螺旋千斤顶。吊杆全部采用Φ32精轧螺纹钢筋。

其中底模平台前吊带采用4组吊带将底模平台前端悬吊在挂篮前横梁上, 前横梁上设有由垫梁、扁担梁和螺旋千斤顶组成的调节装置, 可任意调整底模标高。底模平台后吊带采用2组吊带, 外模走行梁和内模走行梁的前后吊杆采用单根Φ32精轧螺纹钢筋, 吊杆的上下两端均采用YGM锚具锚固。

3.5 锚固系统

锚固系统设在两榀主桁架的后节点上, 共2组, 每组锚固系统包括3根后锚扁担梁、6根后锚杆。其作用是平衡浇筑混凝土时产生的倾覆力矩, 确保挂篮施工安全。锚固系统的传力途径为主桁架后节点→后锚扁担梁→后锚精轧螺纹钢→已浇筑梁体。

3.6 走行系统

走行系统包括垫枕、轨道、前支座、后支座和牵引设备。挂篮走行时前支座在轨道顶面滑行, 联结于主桁架后节点的后支座反扣在轨道翼缘下并沿翼缘行走。单只挂篮走行由2台20吨穿心式千斤顶牵引主桁架并带动底模平台和外侧模一同前移就位, 千斤顶穿心采用φ32精轧螺纹钢, 一端固定在走行轨道上, 千斤顶顶推主桁架实现挂篮前移。挂篮走行过程中的抗倾覆力传力途径为主桁架后节点→后支座→轨道→垫枕→预埋竖向精轧螺纹钢。内模在钢筋绑扎完成后采用手拉葫芦沿内模走行梁滑移就位。

3.7 开合模系统

开合模系统包括前横梁、中横梁、L梁及牵引设备。挂篮侧模开模时由固定在前、中横梁上4台20T穿心式千斤顶同步顶推L梁, L梁横移带动外侧模实现挂篮开模与合模。

4. 开模式挂篮在京杭运河特大桥的运用

4.1 挂篮的制作与拼装

挂篮的各类构件均由高强螺栓拴接而成, 拼装精度要求较高, 因此, 构件全部在工厂加工, 且出厂前在厂内进行预拼装, 并逐个杆件编好号。

检查0号段底板和顶板预留孔的孔径、位置、垂直度误差是否符合挂篮安装要求;检查挂篮锚固用精轧螺纹钢筋位置、伸出梁顶长度误差是否符合挂篮安装要求;清点挂篮构件、螺栓等连接材料是否齐全, 清点挂篮安装用的小型机具、材料是否满足安装需要。确认塔吊起重能力是否满足安装工艺需要, 并对塔吊进行检修维护。

拼装顺序:

4.1.1 安装垫枕, 并将垫枕顶面调平。

4.1.2安装轨道。两侧轨道中心距误差不大于5mm, 两侧轨道的中心线与箱梁中心线偏差不大于2mm。轨道顶面任意两点的高差不大于2mm。

4.1.3拼装单榀主桁架。在地面场地上拼装单榀主桁架。

高强度螺栓施工严格按JGJ82-91《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》。

4.1.4 将前后支座摆放在轨道上。

4.1.5用塔吊将单榀主桁架竖起并吊装至前后支座上, 安装主桁架与前后支座的连接螺栓, 然后将单榀主桁架临时锚固, 防止倾覆。

4.1.6 安装竖向联结系和水平联结系。

4.1.7 安装前上横梁。

4.1.8 用千斤顶将主桁架拖拉就位。

4.1.9 重复4～9工序, 拼装另一端挂篮的主桁架。

4.1.10安装挂篮后锚。后锚必须用螺旋千斤顶预紧。

4.1.1 1 拆除0号段中间的外侧模, 露出翼缘板上的外模走形梁吊杆安装孔。

4.1.1 2 将挂篮外模、L梁和外模走行梁安装在一起。

4.1.1 3用汽车吊吊装外模系统至1#段。

4.1.1 4安装底模平台后横梁和后吊带, 此时将底模平台后横梁固定在0#段平台工字钢上。

4.1.1 5安装底模平台前吊带。

4.1.16安装底模平台前横梁。将底模平台前横梁悬吊在前上横梁上。

4.1.1 7安装底模平台纵向桁架。

4.1.18铺装底模板并调平, 然后将底模板点焊在纵梁上。

4.1.19安装内模走行梁的前后吊杆、吊环及内模走行梁。

4.1.20用螺旋千斤顶将后锚预紧, 调整底模平台前端标高。

4.1.21安装外侧模下端通长对拉杆并预紧。

4.1.22底板和腹板钢筋绑扎完成后安装内模及内外模对拉螺杆。

4.1.2 3安装端模。

4.2 挂篮的试验

4.2.1 主桁架加载试验

挂篮主桁架加载试验的目的是为了检验实际承载能力和安全可靠性, 并获得相应荷载下的弹性和非弹性变形, 为箱梁悬浇施工线形控制提供依据。

挂篮主桁架加载试验采用千斤顶加载法进行加载试验, 首先模拟最重梁段施工工况的加载试验, 然后进行走行状态最不利工况的加载。最重梁段施工工况分四级加载, 按照0→50%→80%→100%→120%分别加载, 每加一级荷载均应记录主桁架前节点中心、主桁架前支座中心、主桁架后节点中心处位移, 并仔细观察主桁架节点、杆件、后锚有无异常。荷载值以油表读数控制, 位移值采用精密水准仪测量。

4.2.2 底模平台加载试验

底模平台加载试验在地面进行, 采用预压法进行试验见图3。方法是将底模平台两端吊带受力处垫起, 模拟吊带受力状况, 然后在底模平台上堆码砼预制块。预制块总重量为3号梁段底板与腹板重量合的1.2倍。预制块应分成3个区域堆码, 分别模拟两个腹板重量和底板重量。

4.3 挂篮施工工艺

从1号段开始采用两个独立的三角挂篮在T构两端进行对称悬臂浇筑施工。悬臂灌注工艺流程见图4所示。

4.3.1 模板调整

挂篮移动到位后做好水平中线以及标高控制。中线控制, 在上一浇筑混凝土节段上利用全站仪放出上一节段的轴线, 并在横桥向靠近下一施工梁段处放出中心点, 利用上一节段的轴线挂线向下一梁段延长, 并在施工节段端头偏移一个理论偏移量, 从而定出下一梁段的中心轴。然后由测量班用全站仪进行复核;标高控制, 梁段底模标高应综合考虑设计标高、上一梁段底模预抛高与实际监测数据调整值, 挂篮的弹性变形、挂篮自重、混凝土的实际弹模、温度等因素利用软件模拟计算结果设置预抛高。

4.3.2 钢筋绑扎

钢筋按要求下料、弯制, 制作成型后吊装至挂篮位置, 人工绑扎。按照绑扎先底板后腹板钢筋, 安装横向、纵向、竖向波纹管道。最后绑扎顶板钢筋顺序进行施工, 使钢筋、波纹管定位符合设计以及规范要求。

4.3.3 混凝土浇筑

每个悬浇段的混凝土一次浇筑完成, 并在底板混凝土凝固前全部浇注完毕。浇筑时按从端头向内侧浇筑的顺序进行。要求挂篮的变形全部发生在混凝土塑性状态之前, 避免裂纹的产生。

4.3.4 预应力穿束、张拉及压浆

竖向预应力采用先穿法, 纵向采用后穿法人工穿束。在梁体强度达到90%, 砼龄期达到设计要求后方可进行三向预应力张拉, 压浆。

4.4 挂篮开模

当挂篮浇筑设计有吊杆锚固块节段时, 挂篮需横向开模80～85cm后, 方可前移。挂篮横向开模程序:

4.4.1 侧模脱模:安装外模走行梁后吊环的吊杆, 下降外模走行梁前后吊杆, 使外侧模脱模。

4.4.2侧模横向开模:在前横梁、中横梁上左右两侧各安装一台20T穿心式千斤顶 (共四台) , 千斤顶穿心采用φ3 2精轧螺纹钢, 精轧螺纹钢一端固定在横梁上, 千斤顶顶住L梁上端套箍在横梁上矩形套箱。

4.4.3同步操作前横梁、中横梁同侧两台油压千斤顶, L梁缓慢外移带动侧模外移实现开模。当L梁外移不同步或停止外移, 检查L梁上端套箱与横梁间隙是否有障碍, 消除障碍后方可继续顶推L梁, 防止同侧两台千斤顶顶推L梁不同步导致L梁套箱与横梁卡死。

4.4.4为保证挂篮开模安全, 左右两侧开模宜同步进行。

4.5 挂篮走行

同一T构两端的挂篮同步走行。挂篮走行由2台油压千斤顶牵引主桁架并带动底模平台和外侧模一同前移就位。

挂篮走行程序:

4.5.1 安装垫枕和后锚下扁担梁。

4.5.2 接长轨道。

4.5.3 安装油压千斤顶。

4.5.4调整底模平台后横梁与主桁架外挑架之间的钢丝绳长度, 使之适合底模平台后横梁吊点转换的需要。

4.5.5下降底模平台前后吊杆, 并将底模平台后横梁悬吊在主桁架外挑架上。

4.45.6拆除底模平台后吊杆和外模走行梁后吊杆, 并将外模走行梁后吊点转换至后吊环。

4.5.7下降内模走行梁前后吊杆, 将内模走行梁的后吊点转换至后吊环, 然后将后吊杆拆除。

4.5.8 拆除挂篮后锚杆, 挂篮的抗倾覆力转换至后支座上。

4.5.9采用油压千斤顶将挂篮牵引到位。

4.6.10调换挂篮中横梁、前横梁上开模千斤顶方向, 同步操作千斤顶, 顶推L梁内移带动侧模实现合模, 直至外侧模后端压紧前一梁段。

4.5.1 1安装挂篮后锚。

4.5.12安装外模走行梁后吊杆, 将外模走行梁后吊点转换至后吊杆, 并将外模走行梁后吊环前移至后吊杆附近。

4.5.13安装底模平台后吊杆, 用螺旋千斤顶调整底模平台前后吊杆, 使底模板后端压紧前一梁段的底板, 底模板前端达到施工标高。

4.5.14调整外模走行梁前后吊杆, 使外侧模前端达到施工标高。然后安装外侧模下端通长对拉杆, 使外侧模压紧底模板。

4.5.15调整内模走行梁前吊杆和后吊环的吊杆, 使内模走行梁上升重新支撑内模。

4.5.16底板和腹板钢筋安装完成后, 拆除内模撑杆, 由手拉葫芦对拉内模竖框使内模旋转收缩。调整内模走行梁前吊杆和后吊环的吊杆, 使内模下降5cm。

4.5.17用手拉葫芦牵引内模沿走行梁前移就位。

4.5.18安装内模走行梁后吊杆, 调整内模走行梁前后吊杆, 使内模后端压紧前一梁段的顶板, 前端达到施工标高。

4.6 挂篮拆除

由于挂篮浇筑最后节段处于航道的中心处, 所以当梁体所有的节段浇筑完后, 挂篮需要按原来的轨道倒退, 此时将所有穿过梁体的吊杆及吊带拆除, 把底托系统悬挂在侧面吊架及前横梁最外面的吊杆上, 直到倒退到不妨碍桥下通航和吊车能吊卸的节段位置拆除挂篮。

5. 结语

梁拱组合结构作为一种新兴的铁路桥型, 结构轻盈美观, 具有较大的竖向刚度和良好的动力性能, 呈现出广阔的应用前景, 特别是吊杆锚固在梁底的创新设计, 保证梁体吊点受力更加科学合理;但吊杆锚固块在梁体腹板外凸全高设置, 普通挂篮因不能大幅横向开模致使其使用受限, 挂篮悬臂浇筑梁体优势不能得以发挥。在宿淮铁路京杭运河特大桥 (62+132+62) m梁拱组合结构连续梁梁体施工中, 设计制造出能横向开模的“开模式挂篮”, 满足梁体腹板全高设置钢管拱吊杆外凸锚固块且锚固块在节段不同位置的需要, 同时挂篮横向开合模及前移采用液压千斤顶装置, 保证挂篮开合模及前移平稳且时间短, 安全性高、省时省力 (开合模时间约4h, 开模可利用梁体砼养护时间) , 提高了挂篮施工的安全性及施工功效, 整体侧模设计保证了梁体外观质量。开模式挂篮的使用, 充分利用挂篮浇筑连续梁优势, 安全可靠、优质高效的完成连续梁施工。该技术成功运用为以后类似梁体结构悬臂施工提供了宝贵技术支撑。

摘要：本文以宿淮铁路京杭运河特大桥 (62+132+62) m连续梁拱组合结构为工程实例, 详细介绍了开模式挂篮的设计及其在该桥连续梁悬臂浇筑施工工艺。本桥施工中通过采用开模式挂篮进行梁段悬臂浇筑, 满足梁体腹板全高设置钢管拱吊杆外凸锚固块且锚固块在节段不同位置的需要, 同时也提高了挂篮施工安全性、施工工效及梁体外观质量。

关键词：开模式挂篮,设计,梁拱组合结构,运用

参考文献

[1]铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-2003

卫运河大桥篇5

宿迁至新沂高速公路是江苏省高速公路规划中的“联一”线路, 本标段K26+284.8徐宿连运河大桥起点位于K25+807.238, 讫点位于K26+783.0桥梁全长996.4m。其中主桥主跨75m, 边跨为42m及48m左右幅反对称布置。全宽28m, 单幅桥宽13.65m, 主跨及边跨为三向预应力变截面连续箱梁, 采用挂篮悬臂浇筑法施工, 各单“T”箱梁除0号块采用在支架上现浇外, 其余分9对梁段, 采用对称平衡悬臂逐段浇筑法施工。

二、挂篮施工方法

1、挂篮结构设计

①挂篮底模

底模横梁由两根槽40b型钢拼装而成, 中间净间距10㎝以方便吊杆窜入和内横隔板的焊接, 内横隔板间距90~120㎝, 并分布于吊杆位置和底模纵梁位置。底模纵梁由I28b工字钢制成, 纵梁在腹板位置加密, 每个腹板下3根纵梁, 其它位置接100-120㎝间距布置。由于底板在不同的梁段有不同的倾角, 而下横梁必须水平, 否则下横梁的抗弯刚度不能满足要求, 因此在底模纵梁和下横梁之间设转动绞。该绞为单向受力且转动角度很小, 为此采用简单结构, 即在横梁上焊φ32㎜圆钢, 在小纵梁的下缘焊一L50*5角钢, 通过角钢与圆钢的配合实现小角度转动。外侧两根纵梁与横梁之间设绞绡联结, 同时在内侧两纵梁之间用3吨的花篮螺栓配φ17.5钢丝绳对角斜拉, 以增加底模的整体性。同时在该纵梁的下缘和横梁上缘之间设楔木以稳定横梁, 保证横梁水平。

②吊杆

长吊杆锚固于挂篮上横梁上, 短吊杆锚固于已浇筑梁段。吊杆下端锚固于横梁下垫板上, 并采用双螺母分别在垫板两面上紧, 确保吊杆下端锚固可靠。吊杆上端采用两层锚固, 一层锚固是用单螺母直接锚固于上横梁上缘垫板上;另一层锚固于上调整平衡梁上, 通过螺旋千斤顶调整挂篮底模的高程。上平衡梁采用双拼10号槽钢加20㎜厚的垫板焊制而成。吊杆结构全长540㎝。

③上横梁

断面尺寸和整体结构与下横梁相同。上横梁直接支承于挂篮主纵梁上, 支点用16根M16高强螺栓相互联结。

④主桁

挂篮主桁采用三角桁架结构, 该结构具有刚度大, 自重轻, 加工安装方便等优点。桁架主纵梁为弯压构件, 采用双拼槽40b, 断面尺寸与横梁相同, 以保证其整体承载能力和局部强度。斜拉杆采用双拼槽36b钢, 通过φ50㎜销与主纵梁和立柱联结。立柱采用双拼槽40b钢焊制。

⑤后锚

挂篮后锚利用箱梁的竖向预应力筋。竖向筋为JL32, 设计允许锚固力为536KN。由于用于锚固的竖向预应力筋还未张拉, 为减小挂篮前端的下挠, 在调整挂篮底模之前, 需对挂篮后锚进行预张拉。张拉方法是通过后锚上的螺旋千斤顶进行预顶, 预顶力的大小以不大于预应力筋的控制张拉力并不小于设计锚固力为限。

⑥护栏

挂篮的底板前端和上横梁由于要经常在其上作业, 因此需加设护栏。横向地杆采用L70*7角钢, 立杆采用L50*5角钢, 横杆与横梁和立杆与横杆间均采用M16螺栓联结。

2、挂篮使用

(1) 挂篮的制造与安装

①挂篮制造时要严格按照<钢结构设计手册>的相关标准进行, 要注意横梁、主纵梁及立柱的直线度和平面度, 其最大弯曲和扭曲控制在10㎜以内, 主要结构一般不得采用拼接形式。

②下横梁的上下平面一定要保持水平, 严禁使精轧螺纹吊杆局部受弯, 必要时应在底模纵梁和下横梁之间垫楔木调整。

③二榀主桁的上平面要处于同一水平面内, 并与上横梁紧密接触, 二榀主桁走船的下平面应位于同一坡面内, 并与桥面平行。

④吊杆的上下垫板应垂直于同一竖向轴线, 并同轴, 其不同轴度不大于5㎜, 以保证螺母与垫板密贴。

⑤调整吊杆和预压后锚用的螺旋千斤顶为25~32吨顶。后锚预压力不小于设计后锚力的80%, 预压后应将精轧螺纹上锚固螺母拧紧。

(2) 挂篮的前移

①挂篮前移前必须确保已浇梁段悬浇束张拉完毕并压浆结束。

②挂篮前移前, 必须使底模和外侧模与梁体彻底分离, 底模后横梁的箱内锚杆必须拆除, 除最外侧吊杆外其它吊杆全部零负载。

③底模与侧模与箱梁完全分离后, 慢慢施工松挂篮后锚, 直至拆除。

④行走走道下要用细砂垫实, 并保证走道顶面与走船下面基本平行。锚固行走托轮和反压轮, 行走托轮锚固在已浇筑箱最前端, 反压轮锚固在距行走托轮2.3m的位置, 行走托轮和反压轮均锚固在已浇筑好的箱梁上。

⑤二榀主桁行走时一定要保持同步, 必要时在桥面上划出同步标志, 以方便操作。

⑥同一墩身的两只挂篮应尽量保持同步。

⑦由于本挂篮为无平衡重挂篮, 挂篮行走时, 底篮的后端悬挂在翼板下的两根导梁上, 导梁的前端悬挂在挂篮前上横梁上, 后端悬挂在已浇梁段的翼板上。挂篮行时, 通过手拉葫芦使底篮与主桁同步前移, 防止前吊杆过渡受弯造成危险。

(3) 测量控制

①轴线控制

每个梁段均用全站仪测放出中线, 并报请测量监理工程师验收。

②高程控制

高程控制是悬浇箱梁能否顺利合拢、成桥后线型是否符合设计要求最重要环节, 要求在每个悬浇块件顶端顶板及底板各设3个高程观测点, 在后续块件施工时进行高程观测。顶板观测点要求浇筑完成后观测 (张拉前) 、张拉后观测 (移挂篮前) 、移挂篮后观测 (浇筑前) ;施工n+1块件时, 除按上述要求进行观测外, 还应观测0~n号块件上的各点;底板观测点主要是观测挂篮挠度, 每块件浇筑前后各测一次即可, 如数值稳定, 可不进行观测。

③砼浇筑前在顶板设置桥面板砼厚度控制点, 浇筑至顶面时, 跟踪测量桥面高程, 如有偏差及时调整。

四、边跨现浇段的施工

边跨箱梁现浇块段, 长9.42m, 高2.1 m, 箱梁混凝土104.09m3。边跨箱梁现浇块段工艺流程图如下:

五、合拢段的施工

本桥有边跨合拢段4个, 中跨合拢段2个, 每个合拢段混凝土体积均为17.7m3。截面高均为210㎝, 合拢段长均为200㎝。边跨合拢段采用支架现浇施工, 中跨合拢段采用吊架施工。合拢顺序是先边跨, 后中跨。

边跨合拢后, 将一只挂篮向前移动, 直至跨过中跨合拢缺口, 将底篮的前横梁锚固在前面9#块的底板上。前移时将外侧导梁的前端先锚固于前面9#块的翼缘板上。底篮的后横梁锚固于后面9#块的底板上, 从而形成锚固于合拢段段两侧的吊架。

由于前后两个9#块不可避免的存在施工误差, 直接用挂篮底模作为中跨合拢段的底模联结很难平顺, 因此在底模上铺设方木竹胶板, 形成底模上的新底模。外侧模使用挂篮的外侧模。

六、质量保证措施

(1) 严格执行施工配合比, 保证混凝土的坍落度, 适当加长拌合时间, 保证混凝土的和易性。

(2) 加强混凝土振捣工作, 采用小直径振捣棒振捣确保锚下等特殊部位混凝土的密实度。

(3) 模板支护要牢固, 尤其内模要采取反压措施, 防止模板变形和内模上浮。

(4) 严格执行分层浇筑厚度, 保证覆盖时间小于混凝土初凝时间。

(5) 详细记录张拉力值和钢束伸长量, 以张拉应力为主进行张拉控制。

(6) 设置孔道压浆检查孔, 确保孔道压浆饱满。

(7) 做好混凝土及水泥浆的平行试件, 并进行同条件养护。

摘要：随着桥梁悬浇挂篮施工不断发展, 悬浇挂篮施工工艺日趋完善, 缩短了悬浇周期、提高了经济效益, 取得了良好的施工效果, 在近代桥梁建筑中得到了广泛的应用。下面针对挂篮悬臂浇筑法施工工艺, 结合工程实例对挂篮在桥梁工程中的应用进行分析。

关键词：挂篮,悬臂,浇筑法,施工工艺

参考文献

[1]《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041-2000) ;[1]《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041-2000) ;

[2]《公路工程质量检验评定标准》 (JTGF80/1-2004) ;[2]《公路工程质量检验评定标准》 (JTGF80/1-2004) ;

卫运河大桥篇6

宁杭铁路客运专线京杭运河特大桥地处京杭运河杭州附近,该处河道为Ⅲ级航道,净宽约60m,特大桥于102#～103#墩设1-96m系杆拱以约1 15。的夹角跨越东苕溪,拱肋全长100m,计算跨长为96m,矢跨比为f/1=1/5,拱肋平面内矢高192m,悬链式线型,拱肋截面采用哑铃形钢管混凝土,高3m,沿程等高布置,管径为1000mm,由厚16mm钢板卷制而成。本桥因受桥下通航限制,采用“先拱后梁”方法施工。(详见图1京杭运河特大桥1-96m系杆拱施工平面布置图及图2京杭运河特大桥1-96m系杆拱立面图)。

2钢管拱吊装施工准备

钢管拱吊装施工,必须做好一切准备工作,如在河岸上做出临时基准线和基准点,确定风缆锚定位置,即在吊装前至少15天到海事局落实临时封航计划,并按照“运规”要求办理水上施工手续,然后进行公告,在确认的日期和时间内进行吊装施工。在起吊的前一天下午通知港监船按时到达施工地点,并进行水上警戒,维护水上施工环境和水上船运安全等。

2.1 机具的准备

(1)主要机具:钢管拱吊装投入的机械设备主要包括浮吊2台(150t、130t)、汽车吊2台(150t、100t)用于安装钢拱,直流电焊机(ZB-750)4台,交流电焊机(XB-500)4台,气割设备8套(含备用),千斤顶(184、185各6台),锤子(10磅、5磅)各4个,发电机(150KW)1台(备用),全站仪1套,水准仪2套。

(2)拱角设备:是吊装施工的关键,每个拱角必须保证4套气割设备(每个拱角2套,每套割枪皮带长度100m,氧气及乙炔瓶要各备用2瓶、割枪2把备用),4台焊机(2台直流、2台交流),两个2吨手拉葫芦,10磅和5磅锤子各2把,马板50块,调整接口错位及失圆装置6个,6台32吨螺旋千斤顶及足够的夜间照明装置,拱角限位板及定位板、3mm厚衬板要预先焊接好,定位板要长出破口前缘4mm,保证拱角对接后有8mm焊缝空间。.

(3)缆风绳:考虑到缆风吊点位置布置好后不影响后续拱肋的安装,本桥拱设置Φ155缆风绳8根,每根拱肋设置4道缆风绳,缆风绳设置于拱顶往下各12.5m(平距)处,外侧拉在大堤上,待永久横撑安装焊接完毕后立即拆除缆风。另需准备缆风绳配件,即卸扣8个及花篮螺丝32个,5t手拉葫芦8只。

(4)应急设备:配备150KW发电机2台,所需柴油是否够用,发电机与现场供电箱特别是浮吊供电箱连接是否良好等。

2.2 钢管拱的准备

实测2个桥墩拱角之间距离,包括上管、下管之间距离,在钢管拱吊装之前根据实测数据要将钢拱余量切除,根据计算及实测数据,钢拱受温度影响会有16mm伸缩量,切除时要选择在早晨切除。焊接定位板,定位板要长出破口前缘4mm,保证拱角对接后有8mm焊缝空间。为方便风撑主行片吊装时与短接头对位后的调整及马板等的焊接,需搭设钢管脚手架,搭设时要考虑不影响主桁片及风撑支腿对位安装,可先搭设部分支架,待主桁片吊装就位后再搭设其他部分,支架搭设完毕后要将底层钢管架上放好木板。

2.3 拱肋大节段吊装的准备

拱肋脚手架搭设是否到位;钢丝绳捆绑是否符合要求(包括钢丝绳是否合格、捆绑方法是否正确、钢丝绳前端是否容易滑动等)拱角及横撑短接头托板死否焊接到位等。

3 钢管拱吊装施工方案

3.1 安装顺序

(1)拱肋吊装:先吊装拼装场地靠近河岸侧钢管拱安装于线路前进方向左侧,随后吊装另外一根钢管拱安装于线路右侧。

(2)横撑安装:利用150t号浮吊首先安装米撑两道主相架片,其次安装2个1#K撑主桁片,然后整体吊装米字行片(即一道主桁片加4个连接片),最后整体吊装2个2#K撑。

32单片拱肋吊装

选择一天中合适的合拢温度(一般为早晨)进行拱肋的安装,并进行长度校核与修正,保证合拢精度。

(1)吊装设备:每片拱肋的重量为117.6t,吊装采用泰交航工3号(130t)和泰交航工6号(150t)两台浮吊同时起吊。

(2起吊高度及吊点位置:浮吊的吊点设在7#和7'吊杆与拱肋下旋管交点处,同时考虑浮吊的起重高度和起吊重量及拱肋变形量等因素。

①起吊高度

现有水面至钢管拱拱顶扶梯顶面高度为345m,起吊最高点时为吊装拱顶米撑时,需要起吊高度为36.8m。船吊扒杆长度45m,最大起吊角度65°,有效起吊高度为40.78m,能满足起吊要求。

②吊点位置

考虑起吊时拱肋变形、起吊高度及稳定性等因素,确定浮吊吊点。考虑安全及钢丝绳的安拆方便,设置两个捆绑吊点及两个临时吊点。

(3）吊运安装

精确测量两拱脚预埋段间距离与位置,计算中间拱段长度,切除预留量,并加工好对接环缝焊接坡口。拱肋合拢接头间隙控制在8～10mm。从下向上采取分层、间断交错方法施焊,每层不可一次施焊过厚。两台浮吊及两台汽车吊(150t/100t)就位布锚后,拱片中部两个钢丝绳捆绑点与两浮吊两个吊钩吊好,外侧两个吊点分别与两台汽车吊(150t/100t)钩吊好后,四个吊点同时加载,将钢管拱吊离临时支墩50cm后,停止起吊,全面检查,一切无误后,两台浮吊慢慢加力(两台汽车吊停止起吊,保证钢管拱两侧不与临时支墩接触导致过大变形),将钢管拱由水平位置慢慢起吊成竖直位置,做到两台浮吊同时加力,受力均匀且相同。钢管拱转成竖直位置后,启动浮吊上的布锚卷扬机,将浮吊慢慢牵引转身,使其朝南面桥位处,此时通过锚绳调整其左右位置,使两台浮吊所吊拱肋正面朝向桥址,然后启动移位装置,使浮吊朝着桥位缓慢移动,卷扬机牵引两台浮吊钢丝绳往前推进。

当拱肋靠近拱角上方约50cm时,将锚绳固定,使浮吊挺稳。然后浮吊慢慢把拱肋向下放,两端拱肋端部接近拱脚一定距离(约10cm)时,用2t手拉葫芦向下拉拱肋端部(防止浮吊有摆动,与限位板相碰)进入限位板内,待两端拱肋都进入限位板后,两浮吊同时慢慢放下拱肋与拱脚进行合拢,到位后拱肋下端的定位板与拱角的定位板互相顶紧。

拱肋对位后,风缆组人员到拱肋顶将已经上好卸扣的缆风绳从拱肋顶慢慢放下到河道中,用小船带到预先做好的锚定位置,用5t手拉葫芦拉紧。

缆风绳拉好后,测量组人员开始用全站仪测量拱肋轴线位置,分别测量拱顶、1/4位置,通过缆风绳调整轴线位置,待拱脚与拱肋轴线基本一致时,缆风固定好拱肋。

然后对位小组开始用马板将接口满足规范要求的部位马好,对局部错口部位用千斤顶调整,调整好后用马板马好,接口全部调整好后,焊接小组开始对接口进行焊接,为使浮吊在最短的时间内脱钩,及早通航,焊接时将拱肋上下管接口各焊接1/4长度(各管的上下左右部位),焊接好后,浮吊慢慢卸力、脱钩,然后测量小组要对拱肋轴线进行复核。

同样方法吊装第二片拱片,完成后调整好轴线,拱角对位焊接完毕,浮吊开始脱钩,测量人员开始测量2根拱肋的轴线位置,重新调整,待符合规范要求后,拉紧风缆,用钢卷尺测量两根拱肋间横撑主桁片实际长度,根据实测长度切割横撑主桁片(切割时要将实测长度减去20mm),切割好后在主桁片上管两端各焊接2块托板,下管两端各焊接1块托板,然后用150t浮吊吊装横撑主桁片,每个主桁片设两个吊点,分别布置在主桁片上管最外缘斜撑的外侧,用Φ32钢丝绳捆绑,为防止起吊后桁架片旋转,在吊点处栓各一根绳子,起吊后用人拉住定位。

3.3 风撑吊装

为确保架桥机通过,先不安装1号K撑的四个斜撑片。由上至下安装,即先安装米撑,再对称安装两个2号K撑,然后是两个1号K撑的横向主桁架片。

(1)拱顶横撑安装

先在地面将横向桁架片1-中米和斜撑1-1米-1、1-1米-2、1-1米-3、1-1米-4焊接成整体桁架片。在大节段拱肋吊装前事先将米撑短接头焊接好,短接头内设置焊接内衬板,浮吊吊装时首先将焊有托板的桁架片1-米和1-2米缓缓放下,将限位托板卡到短接头上后,将马板焊接好后即可脱钩,然后安装另一个桁架片。采用同样的方法吊装已经焊接成整体的1-中米桁架。

(2)K撑安装

为缩短吊装时封航时间,减少空中焊接工作量,在地面将1-2K-1主桁架片和1-2K-1、1-2K-2焊接成整体桁架。拱肋安装前事先在拱肋上将1-2K-1主桁架片风撑短接头及1-2K-1/1-2K-2的限位托板焊接好。其他几道K撑按照同样的方法安装。

4 钢管拱吊装施工中应注意的事项

在钢管吊装过程中,因为是高空、水上作业,工作程序繁杂、立体交叉项目多、构件笨重、设备复杂,施工安全尤为重要,因此,要建立专项安全防患措施与应急预案,除一般安全注意事项外,还需要注意如下方面:

①由于钢结构的变形受温度的影响较大,早晚伸缩量有较大的差异,因此拱肋吊装温度应控制上午8点左右为宜,合拢过程包括调整拱肋标高至焊接拱肋接头的全过程。

②掌握桥址处历史气象和近期天气预报资料,避开可能发生的灾害性天气,并采取必要的预防措施确保结构安全。安装合拢过程尽量选择清晨或阴天进行。

③拱肋安装时,要十分重视施工安全,吊点要牢固,为高空作业人员提供必要的安全措施。

④吊装应避开大风日期。

⑤千斤顶应按设计位置放置,千斤顶同时顶升或落顶时,由专人指挥、操作,要求同步。

⑥千斤顶、支撑钢板与拱体结合处、拱体下方或侧面必须垫橡胶垫;加强拱的成品保护,使拱在安装过程中不变形、防锈漆不脱落。

⑦测量放线必须准确无误,在安装过程中测量人员给出拱肋坐标,满足粗调要求。

⑧钢拱在加工制作过程中,为保证安装时拱肋轴线位置,必须将拱肋轴线刻画在拱肋上钢管顶上,以利于拱的安装定位。