杭州湾跨海大桥北航道桥钢锚箱施工技术_图文

1、46文章编号:1003-4722(2007 S1-0046-04桥梁建设 2007年增刊1杭州湾跨海大桥北航道桥钢锚箱施工技术林文体1, 陈儒发2(1. 杭州湾大桥工程指挥部, 浙江嘉兴314305; 2. 广东长大杭州湾大桥 项目部, 浙江嘉兴314305摘 要:杭州湾跨海大桥北航道桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥, 主塔斜拉索锚固区采用钢锚箱, 主要介绍北航道桥钢锚箱施工技术。关键词:斜拉桥; 桥塔; 斜拉索锚固区; 钢锚箱; 施工方法中图分类号:U443. 38文献标识码:AConstruction Techniques for Steel Anchor Housings of North N

2、avigable Bridge of Hangzhou Bay Sea Crossing BridgeLIN W en ti , CHEN Ru f a12(1. Co nstr uction Headquarter s o f Hang zhou Ba y Br idge P roject, Jiax ing 314305, China; 2. Sectio n I I of H ang zho u Bay Br idg e Const ruct ion Pr oject, Guangdong Chang da Highwa y Eng ineering Co. , Lt d., Jiax

3、ing 314305, ChinaAbstract:T he north navigable br idge o f H angzho u Bay Sea Crossing Bridg e is a steel box girder cable stayed br idge w ith do uble py lons and double cable planes. In the stay cable ancho r zones o n py lons o f the bridg e, the steel anchor ho using s w ere used. In this paper,

4、 the co nstr uc tion techniques for the steel anchor ho using s ar e mainly presented.Key words:cable stayed bridg e; py lon; stay cable anchor zo ne; steel anchor housing; con structio n metho d 1 工程概述杭州湾跨海大桥北航道桥为双塔双索面斜拉桥, 主桥全长908m , 跨径组合为(70+160+448+160+70 m 。索塔为钻石形, 总高度178. 8m, 塔顶高程+186. 500m , 上

5、塔柱高38. 075m 。其中标高+143. 425+161. 139m 为直线变化段, 斜率为1/5. 9; 标高+161. 139+177. 85m 为曲线变化段, 横桥向外侧面曲线半径为100m, 内侧面曲线半径为150m ; 标高+177. 85+186. 5m 为直线段, 主塔构造见图1。上塔柱中间为斜拉索锚固区, 斜拉索通过钢锚箱锚固在上塔柱。钢锚箱横桥向宽2. 5m, 顺桥向宽6. 0m, 高34. 475m , 分为14个节段, 每节段分为主跨侧及边跨侧2块, 最重吊装块为2号钢锚箱边跨侧一段, 重为13. 587t, 高度为4. 2m, 吊装设备节段编号12345678910

6、11121314为QT Z315塔式起重机。钢锚箱通过钢框架锚固在主塔合拢段混凝土上, 横向通过剪力钉与两侧塔柱混凝土锚固, 另外设置了58束环向预应力。钢锚箱构造见图2。钢锚箱参数见表1。表1 钢锚箱参数高度/m 1. 984. 203. 602. 802. 552. 222. 151. 951. 901. 901. 901. 851. 853. 145平面分块22222222222222节段总重/t 17. 727. 627. 323. 622. 320. 520. 119. 119. 419. 219. 118. 818. 725. 62收稿日期:2007-03-27, 杭州湾跨海大桥北

7、航道桥钢锚箱施工技术 林文体, 陈儒发47图3 钢锚箱安装流程图1 主塔构造图4 合拢段支架示意钢锚箱。合拢段支架示意见图4。合拢段第1次混凝土浇筑前预埋首节钢锚箱锚管, 锚管事先在加工场做防腐处理, 利用5号角钢加工桁架梁, 焊接在两侧塔柱劲性骨架上, 锚管定位固图2 钢锚箱构造定在桁架梁上, 并事先在底模上设计位置开孔, 以便锚管穿过底板。锚管定位后, 安装钢筋及预应力束, 两侧4束预应力束采用后穿束工艺, 避免破坏模板, 中间4束采用先穿工艺。第1次混凝土浇筑时还要预埋钢框架定位支架。预埋件安装完毕, 浇筑合拢段第1次混凝土, 浇筑高度为4. 5m 。3. 2 合拢段第2次混凝土施工及钢

8、框架安装合拢段第2次混凝土施工高度为1. 62m, 第2次施工重点是钢框架定位安装, 钢框架定位的要点是控制其平面位置及高程。在合拢段第1次混凝土浇筑时预埋定位支架, 支架设计为双拼25a 工字钢, 12, 个, 2 钢锚箱安装工艺流程钢锚箱安装工艺流程见图3。3 钢锚箱安装工艺3. 1 合拢段第1次混凝土施工中塔柱双肢在无索区和有索区交接处合拢, 合拢段底面为半径370. 1cm 圆弧, 起点标高为+140. 305m , 圆弧顶部标高为+143. 425m , 合拢段搭设支架分2次浇筑, 第1次浇筑预埋第1节钢 , ,48高程, 中间合拢段混凝土部分设6个, 主要是控制高程, 见图5 。桥

9、梁建设 2007年增刊1图6 第1节钢锚箱定位立面示意图5 钢框架定位平面示意钢框架定位是整个钢锚箱施工中最关键的步骤, 定位方法是先在定位架顶面钢板上测量定出钢框架平面位置, 再根据各定位点测量并微调高程, 微调设备采用50t 手动螺旋千斤顶, 使用不同厚度的薄钢板支垫。考虑斜拉索锚固点预抬量2cm, 钢框架及钢锚箱绝对高程均提高2cm 。钢框架安装精度要求见表2。表2 钢框架安装精度控制容许误差四侧面轴线偏差上端面水平度4mm 0. 6高程偏差3m m图7 钢锚箱定位平面示意节段钢锚箱与前节锚箱间进行不间断焊接施工。焊接顺序为先焊外侧面, 再焊内侧面。外侧面焊好之后, 将不影响塔柱钢筋绑扎

10、作业。(5 在作业(4 的同时, 可对已吊装的下节段锚箱进行连接板安装、高强螺栓施拧及定位工作。(6 施焊过程中要连续观测节段钢锚箱的位置、高程变化, 特别是索导管上下口中心点位置、高程的观测。(7 待焊接完成并冷却后, 对上面已定位好的钢锚箱节段的轴线、上端面水平度、高程以及索导管位置进行复测。若满足要求, 即可重复第(3 (6 作业。在钢锚箱安装过程中, 还要注意控制已安装钢锚箱的整体垂直度。(8 对每道焊缝按规定程序和方法进行超声波探伤检测, 凡检测结果不符合要求的焊缝均需进行返修直到合格, 焊缝全部合格后方可进行塔柱混凝土施工。3. 4 钢锚箱安装定位施工测量3. 4. 1 首节钢锚箱

11、安装定位在塔柱稳定的时间段先复测定位钢框架时2个工作点及钢框架中线的坐标, 如果点位相对变化较小, 仍以这2个工作点放样钢框架时的坐标为基准, 然后在钢框架上放样出首节钢锚箱的平面安装位置。首节钢锚箱安装后, 采用精密水准仪及配套铟钢尺检查其顶面高程及平整度。平面位置的检查采用全站仪与悬吊垂球相结合的方法。全站仪架设在工作点可以直接测得钢锚箱顶口相应位置的坐标, 与底口放样坐标相比较即可求出钢锚箱的垂直度。3 钢框架边线测量放好大样, 四周用磨光的3cm 厚钢板压线焊接控制平面位置, 平面位置调整依靠5t 手拉葫芦, 标高利用50t 手动千斤顶调节并固定。钢框架固定以后, 在其上安装第1节钢锚

12、箱, 调整完毕锁紧连接螺栓, 然后浇筑合拢段第2次混凝土, 第2次混凝土全部采用微膨胀混凝土。3. 3 钢锚箱安装(1 将待安装节段钢锚箱分2块吊装就位, 临时固定, 再分块吊装两吊装块间连接钢板, 用插销临时销接, 测量精确定位, 最后安装高强螺栓。(2 在已安装节段钢锚箱定位之后, 对其进行固定, 防止钢锚箱移位。固定方法采用高强螺栓将钢锚箱内的临时固定装置连接好, 并在顺桥向两端内侧焊6处10cm 长的定位焊缝, 固定已经定位好的钢锚箱, 保证进行下一节段钢锚箱吊装时不发生位移, 见图6、图7。(3 已安装节段钢锚箱固定好之后, 立即进行下一节段钢锚箱的吊装就位。在下一节段钢锚箱吊装过程

13、中, 已定位好的钢锚箱与前节锚箱不施焊连接, 以防止钢锚箱焊接时, 钢锚箱受压对焊缝造成影响。 ,杭州湾跨海大桥北航道桥钢锚箱施工技术 林文体, 陈儒发49切除多余部分钢绞线, 用环氧砂浆封锚, 24h 内压浆并修补。钢锚箱与混凝土之间通过剪力钉锚固, 上塔柱距离承台高达180m, 且施工期间已进入冬季, 为防止钢锚箱与混凝土之间连接部位开裂, 混凝土施工要解决2个方面的问题:! 改善混凝土工艺性能。主要是通过优化混凝土配合比, 提高混凝土泵送性能, 提高混凝土早期强度, 缩短拆模时间, 并在混凝土中掺入适量聚丙烯纤维, 以提高混凝土抗裂性能。保温保湿养护。高塔混凝土浇筑完毕后, 在模板外侧包

14、裹帆布防风保温, 混凝土初凝后即喷淋洒水养护, 使混凝土表面处于湿润状态, 爬架上共布置2层喷淋系统, 间距5m 。4 结 语杭州湾跨海大桥北航道桥主塔斜拉索锚固区采用钢锚箱, 将斜拉索索导管定位由空间变为平面定位, 减少施工难度, 缩短施工工期, 平均每节钢锚箱安装时间34d, 上塔柱每节段施工工期为78d 。北航道桥钢锚箱安装工艺具有以下特点:(1 首节钢锚箱与钢框架同时安装, 然后浇筑合拢段第2次混凝土, 确保了钢锚箱安装起始位置的安装精度;(2 由于钢锚箱在工厂加工时进行了预拼装, 运输过程中采取相应保护措施, 现场安装工艺得当, 安装精度控制较好;(3 钢锚箱与混凝土结合段施工采取了

15、有效的措施, 防止钢混结合段混凝土裂缝的出现。杭州湾跨海大桥北航道桥钢锚箱安装施工技术的成功应用, 为今后其他同类桥梁施工提供了借鉴。以第2节段钢锚箱底口纵、横轴线冲眼对准首节钢锚箱顶面纵、横轴线冲眼(厂内进行精确冲眼 , 从而定位第2节钢锚箱的平面位置。然后利用横梁工作基点放样出塔柱混凝土上或劲性骨架上工作点的坐标, 再用与第1节相同的方法检查其平面位置和锚固点的坐标及该节段钢锚箱顶面标高及平整度。其余节段方法类似。3. 4. 3 钢锚箱锚管相对位置的检查钢锚箱吊装前, 首先根据每节钢锚箱锚管出口纵、横轴线冲眼找出锚管出口点, 然后丈量出与锚箱顶及中线、外壁的相对关系。待钢锚箱吊装后, 首先

16、测量锚管锚固点的三维坐标, 然后根据测量的钢锚箱平面位置及高程数据, 结合出口点丈量数据推算出锚管出口点的三维坐标。3. 5 钢锚箱与塔柱混凝土结合施工钢锚箱安装至一定高度(大于5m , 不超过12m , 开始钢混结合段混凝土施工, 先安装劲性骨架及钢筋, 然后安装环向预应力束塑料波纹管, 最后安装模板并浇筑混凝土。上塔柱共设置58束15-12环向预应力束, 张拉端采用深埋锚。考虑冬季混凝土强度增长较慢, 预应力穿束、张拉和压浆在爬架上进行。为了保护四角圆弧钢模板的完整性, 环向预应力采取后穿方式, 为防止混凝土浇筑时波纹管漏浆, 波纹管内事先穿1条软质塑料衬管, 衬管分为2段, 从两侧伸入波纹管内, 在钢锚箱内会合, 模板上只开小孔让衬管通过, 混凝土初凝后, 抽出塑料衬管。拆除模板后穿预应力钢绞线, 混凝土强度达到85%, 弹性模量达到设计值的80%后张拉预应力钢绞线, 两端同时张拉, 张拉力与引伸量双控, 以张拉力为主。张拉完毕(上接第36页平台上进行。施工平台采用角钢焊接件, 设置成L 形, 对称布置, 与塔柱上预埋钢板焊接, 上铺走道木板,