鸭池河特大桥钢桁梁安装交流介绍

1、鸭池河特大桥钢桁梁安装交流介绍中交路桥华南工程有限公司贵黔高速公路第八合同段贵黔高速鸭池河特大桥目 录工程概况 施工环境施工总体部署标准梁段吊装施工方案施工计划安排施工过程中的问题 贵州省贵阳至黔西高速公路是中交路桥独资，采用“BOT+EPC”模式建设的一条高速公路。该项目是连接贵阳及黔西、毕节等地的快速通道，建成后对于构建黔中经济区、推动工业强省和带动城镇化战略有重要的意义。项目起于贵阳市白云区，止于毕节市黔西县，全长78.436KM，总投资90.12亿元。鸭池河大桥为该项目上的一座特大桥，桥址区位于东风电站水库库区内，桥梁跨越鸭池河，距东风水电站大坝上游2.0km左右。一、工程概况黔西岸贵

2、阳岸鸭池河大桥 工 程 简 介一、工程概况桥址区属于构造侵蚀岩溶中山峡谷地貌区，河谷呈“U”型深切，河岸地势陡峭。桥台位于两岸山体相对平缓的斜坡上，山体自然坡度2075。路线走向与河流流向及两侧山体等高线近似垂直，桥轴线地面高程在8421283m，相对高差441m。黔西岸贵阳岸鸭池河鸭池河大桥主桥全长1240m，总体布置为（72+72+76+800+76+72+72）m双塔双索面大跨度混合式钢桁梁斜拉桥，边中跨比0.275。主塔采用H形桥塔，塔高分别为243.2m和258.2m，其中下横梁以上塔柱高185.2m，以下塔柱高分别为58.0m和73.0m；主跨采用钢桁梁，主桁中心距27m，桁高7m

3、，节间长度8m；边跨采用PC箱梁，箱梁宽27.7m，梁高8m，PC箱梁与钢桁梁间采用钢箱过渡。一、工程概况全桥钢桁梁共划分为51个节段，其中2个钢混结合段、48个标准梁段和一个合龙段。GX段为钢混结合段，设置在塔身中心线处；Z0#Z23#节段为标准梁段，Z24#节段为合龙段。中跨钢桁梁结构采用“N”型桁架，横向两片主桁，中心间距为27.0m，桁高7.0m，主梁标准节段长16m，节间长度为8.0m（考虑运输杆件按8m加工，工地对接成16m）。一、工程概况一个标准节段48根杆件和18块桥面板组成，杆件分为主桁上、下弦杆，竖向、斜向腹杆；横联的上、下弦杆，竖向、斜向腹杆；下平联等。上弦杆下弦杆竖腹杆

4、斜腹杆备注主桁架4444弦杆长8m，节段长16m横联6648横桥向分3段，标准梁段共2道下平联8节下平联桥面板4A+4B+4C+4D+2E节段桥面板一、工程概况一、工程概况一、工程概况斜拉索采用环氧涂层钢绞线斜拉索，全桥共192根，预应力钢绞线抗拉强度标准值为1860MPa，锚具采用冷铸锚，钢丝束外设双层PE 护套，在斜拉索两端安装内置式阻尼器。斜拉索塔端采用钢锚梁的锚固形式；斜拉索在中跨钢桁梁采用锚管式的锚固方式，在混凝土主梁采用箱梁腹板开洞的锚固方式。斜拉索及锚固10二、施工环境地形、地貌地形、地貌桥址区属于构造侵蚀岩溶中山峡谷地貌区，河谷呈“U”型深切，河岸地势陡峭。桥台位于两岸山体相对

5、平缓的斜坡上，山体自然坡度2075。路线走向与河流流向及两侧山体等高线近似垂直，桥轴线地面高程在8421283m，相对高差441m。112009-2013年天气情况统计年份晴阴雨阵雨冻雨雨夹雪雪2009113611562522420109759189122332011108461661361972012694721319106220131404114830033年平均值105.450.8174.419.846.63.8所占百分比28.9 13.9 47.8 5.4 1.1 1.8 1.0 气象水文大桥地处乌蒙山区，四季气温变化差异较大，多年平均气温14.2，最低月平均气温3.3（1月），最高月

6、平均气温23（7月）。每年510月为雨季，占全年降雨量80%左右。全年雨、阵雨、冻雨、雨夹雪、雪等较差、恶劣天气占总天数的57.2%；灾害性天气冰雹、暴雨、绵雨和凝冻；峡谷阵风较多，最大风力可达11级。由上表可见，黔西县在20092013年期间，雨、阵雨、冬雨、雨夹雪、雪等较差、恶劣天气占总天数的57.18%。每个月雨雪天气在1020天左右，给施工生产带来难以估量影响。 大雾天气（11月-4月）大雪天气（12月-2月）冰雹二、施工环境气象水文12受地形限制，两岸便道的陡坡、弯急，每岸便道均有45个陡坡急转弯，最大纵坡达到23，最小转弯半径不到10m，雨、雪、凝冻等天气严重制约重车通行。 贵阳岸

7、主墩处高程为1197.909m，便道起点下椒园村高程为992.89m，高差205m；受地形条件影响，贵阳岸便道自下椒园村起至承台附近共长约1537m，平均坡率为13.4%，最大坡率为17%，新修便道共设置4个回头弯，坡陡弯急，重车通行有一定困难。另进场借用东风水电厂大坝旁一条便道，该便道临崖修建，半填半挖，填方侧砌筑路肩墙，由于道路修筑质量原因，该处便道限载40t，对重车运输有较大影响。黔西岸利用X004县道、新仁乡村道路及进场便道可通至主墩承台处，该道路虽然弯多、路窄，新修便道共设置5个回头弯，虽然沿线均为下坡，但是最大纵坡达到23、最小转弯半径不到10m，雨、雪、凝冻等天气严重制约重车通行

8、。二、施工环境进场道路三、施工总体部署场地布置总体平面布置图钢桁梁由武船在厂内按8m节段长度进行杆件加工，制造完成后用汽车发运至工地现场组拼成16m长标准节段，钢桁梁安装采用缆索吊进行施工。钢桁梁拼装场地设置在黔西岸，利用原有主塔钢筋加工厂进行扩建；桥面板分黔西、贵阳两岸两个场地利用边跨主梁进行存放。三、施工总体部署梁段组拼及转运梁段组拼钢桁梁在拼装场内采用“1+3”匹配模式拼装，主梁拼装场地设置在黔西岸，利用主墩右侧50m处钢筋加工场（横桥向长90m，顺桥向宽32m）并进行拓建，拼装场地宽42m，长200m，设置8个拼梁台座，同时进行两岸各4节（2个基准节，两岸各3节）标准梁段（16m）拼装

9、；场内设置杆件临时存放区，将拼装节段杆件利用平板车从杆件存放区转运至拼装场地后龙门吊卸车并放置在台座旁，使用时再采用龙门吊吊装摆放；现场设置库房进行高强螺栓、扳手等临时存放。三、施工总体部署梁段组拼及转运为满足梁段拼装和转运需要，拼装场内设置2台“100+100”t、2台50t龙门吊和2组小车。“100+100”t龙门净高25m，净跨38m，满足钢桁梁节段拼装及移梁需要；50t龙门净高15m，净跨32m，满足钢桁梁节段拼装需要，拼装场内共设置2组龙门轨道。由于地形原因，拼梁场地与桥轴线夹角为11，利用液压平板车运输至桥梁投影面下进行吊装。三、施工总体部署梁段组拼及转运梁段匹配拼装完验收合格后，

10、采用2台龙门吊将其吊装到转向工装设备上采用2台20t油缸推动转体工作台，使梁段沿固有轨迹运动旋转90，最后由液压小车将节段转运到吊点下方。三、施工总体部署梁段组拼及转运缆索吊跨度800m沿桥跨布置，最大起重重量250t（节段重量+部分桥面板），最大吊重时跨中最大垂度f为61.53m，单根轨索张力为738KN，矢跨比f/L=1/13。缆索吊设置有两组承重索，每组承重索由12根60的钢丝绳组成，在大桥斜拉索塔上横梁悬臂段设置索鞍支承承重索,两端分别锚固在桥跨两侧的锚固点上。两岸均采用预应力岩锚锚碇锚固。起吊系统：选用4台20t慢速卷扬机作为起重卷扬机，每个跑车均设独立的起吊系统，均可单独起降。4台

11、起重卷扬机均布置于黔西侧，起重索选用32(636WS+FC)钢丝绳走8线后起重钢丝绳的一端经过黔西岸索塔上横梁处索鞍进入引桥10#墩处重力锚上设置的20t起重卷扬机，另一端固定于贵阳岸索塔上横梁索鞍处，共设置独立起吊系统4套。牵引系统：跑车牵引选用25t摩擦卷扬机，沿每组主索纵桥向两端各布置2台共计4台。牵引索36(636WS+FC)钢丝绳走6线布置。牵引方式：一组主索上的2两台跑车串联起来，36牵引绳一端经跑马滑车牵引转向轮导向固定地锚处，另一端进入通过索塔上横梁索鞍处转向轮进入25t牵引卷扬机。共设置4套牵引系统。分索器每50米设置一个，分索器连接绳为14钢丝绳。三、施工总体部署梁段组拼及

12、转运四、施工计划安排Z2-Z23梁段安装标准施工流程四、施工计划安排各工序工效分析序号工作内容工程量资源配置（一个班）同步工作准备工作备注1吊具安装12颗销子12人背索张拉、塔偏测量主副卷扬机同步性检查2起吊起吊高度80m3纵移最大距离750m4对位4个接头每个接头配置6个人，共24人安装操作平台5主桁弦杆冲钉安装一个接头64颗冲钉每个接头配置6个人，共24人6主桁弦杆、斜腹杆高栓安装一个弦杆接头352颗高栓、一个斜腹杆接头84颗高栓，总计1552套高栓弦杆每个接头配置6个人（5人安装高栓，1人辅助），斜腹杆每个接头4人，共32人上弦杆顶面码板焊接，打磨斜拉索下料、PE管焊接7上弦杆顶面焊缝焊

13、接焊缝长度1.5m，厚度4cm2台气保焊松钩、平台牵拉8桥面板铺装14块桥面板1台80t汽车吊、1台50t汽车吊，平板车1台，转运4人、铺装4人斜拉索安装码板焊接9次横梁、纵梁栓接次横梁一个接头62颗螺栓，次纵梁一个接头84颗螺栓，共40个次横梁接头，28个纵梁接头，总计4832套高栓分8组，每组3人，共24人贴衬垫10桥面板焊接纵缝6.3m16道，横缝25m4道，纵缝16m2道，横梁纵缝1.5m4道，总计238.8m直流焊机4台，4台气保焊，2台埋弧焊，焊工10人，打磨工4人，贴衬垫2人，辅助工4人U肋栓接码板焊接，坡口打磨11成品复测五、Z1-Z23#标准梁段吊装施工方案吊装重量控制上弦杆

14、下弦杆竖腹杆斜腹杆备注主桁架4444弦杆长8m，节段长16m横联6848横桥向分3段，标准梁段共2道下平联8节下平联桥面板2A+2B节段内桥面板节段编号吊装重量桥面板组合节段编号吊装重量桥面板组合Z1244.924AZ13245.894A2+4B2Z2243.184AZ14246.384A2+4B2Z3235.944AZ15246.664A2+4B2Z4236.104AZ16247.024A2+4B2Z5229.654AZ17246.604A2+4B2Z6229.634AZ18247.264A2+4B2Z7230.414AZ19247.804A2+4B2Z8230.474AZ20248.044

15、A2+4B2Z9223.744A1Z21242.684A2+4B2Z10223.564A1Z22242.884A2+4B2Z11223.814A1Z23243.134A2+4B2Z12246.014A2+4B2杆件拼装数量表梁段吊装重量表五、Z2-Z23#标准梁段吊装施工方案吊具安装钢桁梁转运至缆索吊投影面下，吊装对位进行栓接面清理，同时挂好安全网。吊梁之前，将缆索吊吊具下放距待吊桁架梁一定高度，安排12个人分4个点同时进行上下游侧吊具安装，利用手拉葫芦调节吊具与吊耳位置进行销接，吊具安装大概2个小时全部完成。在吊具安装的同时，工人采用木楔将弦杆接头处拼接板撑开，呈喇叭口状作为导向。在安装吊具

16、的同时，根据监控指令要求对两岸缆索吊背索进行张拉，测量组在张拉前、后对塔偏进行观测。23检查缆索吊系统和吊具、吊耳等，确认一切正常之后，同时缓慢启动上、下游20t起重卷扬机，提升过程中注意保持四个吊点基本水平，当提离支承面约10cm，暂停提升使梁保持静止约10分钟，测量组进行塔偏观测，同时再次检查缆索吊系统和吊具、吊耳等，确认一切正常后继续起吊，待提升至一定高度后，从已安装梁段底部通过牵引卷扬机缓慢调整梁的里程位置，待梁段牵引至拼装位置后缆索吊再竖向提升主梁开始主桁对接，缆索吊最大纵移距离约750m（已完成Z0、Z1）。五、Z2-Z23#标准梁段吊装施工方案吊具安装24梁段对位采用插入法，即先

17、在已装梁段接头处安装连接板，利用连接板作为限位、导向作用，将吊装梁段插入已安装梁段，如位置出现偏差需微调时，施工人员采用手拉葫芦或卷扬机进行微调定位。在定位的同时，采用汽车吊将高栓施工操作平台安装在对接接头处。五、Z2-Z23#标准梁段吊装施工方案对位、调整25冲钉、临时螺栓安装钢桁梁对位后测量组立即进行标高及轴线测量，同时安排作业队进行冲钉、临时螺栓安装。一个上弦杆接头约286颗螺栓；一个下弦杆接头约384颗螺栓；上、下弦杆单侧腹板设计共96颗螺栓，按照梅花形均匀布置冲钉18颗，临时螺栓8颗；一个接头共安装冲钉64颗，临时螺栓32颗。安装完成后测量组进行线形复测。高强螺栓施拧测量组复测完成，

18、线形符合监控数据时，开始进行高栓施工。先插空将全部腹板高强螺栓穿完后，再逐颗退冲钉和临时螺栓并进行换穿，待整块连接板高强全部换穿之后，采用由中心向两边对称进行初拧该块连接板高强螺栓，再换穿另一侧腹板高强螺栓，待整块连接板高强全部换穿之后，采用由中心向两边对称进行初拧该块连接板高强螺栓；然后对两侧腹板高栓进行复拧和终拧，最后按初拧-复拧-终拧顺序施拧弦杆顶、底面高栓。高栓施工的同时，斜拉索施工队进行斜拉索下料、PE护套焊接工作。缆索吊松钩上下弦杆高栓终拧完后（斜腹杆、下平联高栓初拧完），再进行松钩。五、Z2-Z23#标准梁段吊装施工方案26上弦杆顶板对接缝焊接在弦杆高栓施工的同时，进行上弦杆顶板

19、对接缝码板焊接、陶瓷衬垫安装，待高栓施工完成、缆索吊松钩后立即进行对接缝焊接，对接缝长1.5m，板厚4cm。在焊接上弦杆顶板对接缝的同时，进行桥面板转运至梁段附近，同时斜拉索进行基准索及PE护套安装。吊装对位进行桥面板安装平台牵拉工作。技术员进行高栓报验抽检工作。桥面板安装一个梁段桥面板共18块，次横梁40个接头，每个接头62颗高栓；次纵梁共28个接头，每个接头84颗高栓，总计4832套高栓；U肋160个接头，每个接头24颗高栓，共3840颗高栓。主桁上弦杆顶板对接缝焊接完成后采用汽车吊进行桥面板安装，安装时采用从中间向两边对称安装节段间桥面板，节段间安装完成后再安装节段内桥面板。桥面板摆放后

20、，也是按照先节段间后节段内顺序，先进行次横梁冲钉、临时螺栓安装，再进行次纵梁冲钉、临时螺栓安装；次横梁、次纵梁连接板定位后马上进行高栓初拧、复拧施工。武船同时进行桥面板码板安装，贴衬垫。桥面板次横梁、次纵梁高栓终拧完成后，立即进行桥面板纵向焊缝施焊，同时安装U肋高栓施工。五、Z2-Z23#标准梁段吊装施工方案27桥面板次横梁、次纵梁高栓终拧后进行桥面板焊接，桥面板焊接共分26道焊缝，其中桥面板间纵向缝16道，焊缝长度6.3m/道；桥面板与横联间4道，焊缝长度25m/道；桥面板与主桁间纵缝2道，焊缝长度16m/道；横联间焊缝4道，焊缝长度1.5m/道；标准节段焊接总长度共238.8m。总体焊接顺

21、序为：先焊接桥面板间纵缝，再焊接横缝，最后焊接桥面板与主桁间纵缝。为保证流水作业，桥面板节段间高栓施工完后先焊接节段间纵向缝（包括横联间缝），焊接时从边跨向中跨方向焊接；待纵向缝焊接完成后同时进行4道横向缝焊接，横缝分2段，从桥中心线向两侧弦杆方向焊接；横缝焊接完成后开始进行桥面板与主桁间纵缝焊接，纵缝分两段从梁段中心向边、中跨方向焊接。五、Z2-Z23#标准梁段吊装施工方案桥面板焊接28五、Z2-Z23#标准梁段吊装施工方案斜拉索安装桥面板安装的同时进行斜拉索的安装。斜拉索采用镀锌涂层PE无粘结钢绞线，塔端为张拉端，梁端为固定端。全桥共96对斜拉索，分43、49、55、61、67、73、79

22、、85共8种规格,最长索为M24#索，采用73根钢绞线，索长424.6m，索重42.3t，成桥索力558.8t。安装滚筒穿束机在塔顶并固定牢固将钢绞线从桥面放索架牵引至塔顶滚筒穿束机-钢绞线穿过穿束机后启动穿束机牵引钢绞线至塔端HDPE管口牵引系统安装完成。穿索时按先上排孔，后下排孔的顺序进行；张拉端与固定端的锚孔必须一一对应。各号索均按两侧四个工作面同时进行。 29五、Z2-Z23#标准梁段吊装施工方案斜拉索安装单根挂索张拉全部结束、桥面板焊接完成后进行索力调整。整体张拉时，选择YCW800100千斤顶，并配套张拉连接套、张拉螺母和张拉撑脚，其安装工艺如图所示： 整体张拉30五、Z2-Z23

23、#标准梁段吊装施工方案斜拉索安装索力均匀性控制为使每根索中各钢绞线索力均匀，采用等张拉值法进行张拉，即每根钢绞线的拉力以控制压力表读数为准，传感器读数进行监测。挂索前，将监测传感器安装在一根不受外界影响的钢绞线上，安装顺序为：支座垫板传感器单孔工作锚。随后张拉时每根绞线的拉力是按当时传感器的显示变化值进行控制的。 （1）等张拉值法原理：在张拉端第1根钢绞线上安装压力传感器并将其张拉到位，在张拉第二根钢绞线即将到位时，由于结构变形或温度变化的影响，第一根钢绞线的索力会有所变化，传感器也相应的变化，根据这个变化值调整第二根钢绞线的张拉油压，使之与第一根钢绞线的现存索力相同，然后将其锚固，同理以后每

24、根钢绞线的张拉力均按压力传感器变化情况进行控制，即每根钢绞线张拉力均与第一根现存拉力相同。31五、Z2-Z23#标准梁段吊装施工方案斜拉索安装32五、Z2-Z23#标准梁段吊装施工方案斜拉索安装（2）误差分析:a、以安装传感器的钢绞线索力的变化代替整束索索力的变化因索的断面相对结构断面而言很小，可将整索近似看成一条线（在结构计算时也常按此简化），因此整束索不管是温度影响或结构变形的影响，其变化可认为是均匀的，在挂索时每根钢绞线张拉力均与安装传感器的钢绞线实存索力相同，因此最后挂索完成后，各根索力均匀。b、测力传感器及液压千斤顶精度的影响张拉时采用1%精度之内的应变式传感器，并且取用变化的差值不

25、受零点漂移影响；长效传感器采用单根磁通量传感器校核；千斤顶经严格标定，液压输出采用油表及液压传感器数字显示，消除了读数误差。c、人为误差安排熟练的张拉工人操作，尽量减少人为误差。33六、施工过程中遇到的问题及解决方案问题1、杆件运输全桥共2400根杆件，900块桥面板，42000块连接板（含填板），武船从2014年9月开始加工制造，2015年12月加工完成，杆件运输全靠陆路，从武汉至贵阳约1500Km，期间杆件还需存放、二次转运等，杆件进场后污染、油漆破损、返锈等情况严重；武船对运输单位监管不到位，杆件发运未按顺序，造成现场等杆件等情况。面对杆件运输的压力和如此多的质量问题项目部采取：深入武船

26、运输单位，抓关键管理，专人驻场督促杆件运输、全程跟踪服务的方式解决，并对进场的杆件造册登记，提前将需要的杆件催运进场。对存放、二次转运的杆件存在污染、油漆破损、防锈等问题，要求武船重工在现场建立喷涂车间，对严重损伤的连接板、摩擦面运至喷涂车间重新进行喷砂、涂装。对摩擦面表面污染问题，采用高压水枪配合人工进行清洗。34六、施工过程中遇到的问题及解决方案35六、施工过程中遇到的问题及解决方案问题2、先栓后焊？先焊后栓？桥面板设计为栓焊结合形式，次横梁、纵梁和U肋为栓接，顶板钢板为焊接。正常施工工序应为次横梁、纵梁和U肋高栓全部施拧完成后才进行焊接，采用此方案一个梁段周期约8d。为提高工效，我部拟在

27、桥面板次横梁、纵梁高栓终拧后而U肋高栓未施工时就进行桥面板焊接，该工序调整是否合理？U肋高栓在焊接过程中安装是否有影响？是否有更有效方案控制焊接变形，避免连接板铰孔。经过研究我们认为，先进行桥面板高强螺栓施工，再进行焊接会造成焊接收缩应力将储存在高强螺栓内，对高强螺栓不利，可能造成高强螺栓受剪；先焊后栓收缩过大，会造成连接板螺栓孔收缩后孔位不对；经过讨论认为采取桥面板次纵横梁在焊接前先安装冲钉和临时螺栓，待焊接完毕后再进行高强螺栓置换，通过冲钉和临时螺栓吸收焊接收缩应力，同时保证栓孔通孔率，有效的解决了问题。36六、施工过程中遇到的问题及解决方案问题3、高栓施拧全桥共84.95万套高栓，高栓的

28、施工质量直接关乎到大桥的结构安全，因此如何确保高栓的施工质量是我们必须研究的问题。解决思路：高强螺栓施工前除了按要求做好高栓管理外，还要做到轻拿轻放，注意防潮防雨，如何在如此潮湿的环境下确保高拴安装质量问题。第一、我们采取热风机，不断送热风，人为造就干燥的小环境，待高强螺栓施工完毕后立即进行腻子封闭防止潮湿空气进入摩擦面之间，来解决问题；第二、在扳手标定上寻找规律，在施工过程中我们发现温度对电动扳手输出扭矩影响较大，主要表现为高温输出扭矩高，低温时输出扭矩低，根据这个规律，我们在标定扳手时进行调整，首先，扳手使用前必须进行预热3-5分钟，其次在低温时扳手标定走上限，防止欠拧；高温时扳手标定走下

29、限，防止超拧。37六、施工过程中遇到的问题及解决方案问题4、钢梁对接、线形控制由于GX段采用散拼，存在一定的安装误差，造成GX段拼装角度与监控线形存在偏差，后续梁段若按此角度拼装，将会造成高程出现误差累积，必须进行纠偏，能否通过索力调整实现纠偏？或者通过采用小一号（31）冲钉（主弦高栓为M30，栓孔直径为33）来逐步调整？是否在安装过程中需要采用配钻进行一次纠偏？针对这一问题，项目部组织召开了专家会，听取了相关专家的意见，最后确定通过小一号的冲钉调整轴线，严禁采用斜拉索索力调整轴线，同时采用施加体外力的方式消除吊装过程中梁段变形造成的轴线偏差。38六、施工过程中遇到的问题及解决方案问题5、焊接变形经过前5个梁段施工我们发现桥面板焊接收缩变形非常严重，安装梁段前段横梁累计因焊接向塔段收缩8mm13mm之间，这就造成下一节段间桥面板次纵梁和U肋整条缝配板。经过分析发现前端横梁焊接收缩主要是因为此横梁自身刚