东海某主通航孔斜拉桥施工

xx主通航孔斜拉桥施工1、概述洋山深水港区(一期工程)xx工程，是上海国际航运中心的集装箱深水港的配套工程。xx总图xx主通航孔为单箱三室单索面结合梁斜拉桥，全长830m，主跨跨径420m，跨径布置为73+132+420+132+73(m)。结合梁高4m、宽33m、长8～10m、重335t~490t，其底板、腹板为钢结构，顶板为C60预应力高性能砼全桥共103榀。斜拉索塔高150m。通航净空40m。设计车速80km/h。2、主要技术难点主通航孔结合梁吊装的主要有以下技术难点：2.1大桥桥面采用单箱三室结合梁结构，高4m、宽33m、长8～10m、重335t～490t，其底板、腹板为钢结构，顶板为C60预应力高性能砼，加工技术要求高、难度大。2.2根据工程特点，结合梁0#、1#段和SB15、SB24采用浮吊吊装，其余结合梁则用桥面吊吊装。浮吊法吊装，浮吊受风流浪的作用下浮吊自身有较大的上下左右的颠簸，构件就位十分困难。2.3箱形桥面结构合拢段施工，合拢温度和合拢段长度的确定难度大。3、主要施工技术3.1结合梁制作结合梁制作的流程为：钢结构在制作胎架上节段制作→运输到砼胎架上总装→调整线型→砼浇注及养护→预应力张拉→预拼装、连接板钻孔→运输到涂装区→涂装→存梁。3.2结合梁吊装3.2.10#1#段施工0#段1#段排架搭设→设置临时支座和千斤顶顶推系统→浮吊吊装0#段1#段→逐段用千斤顶调节平面偏差、标高→湿接缝、高强螺栓安装→纵向预应力束的张拉及压浆→挂1#索3.2.1.1排架搭设0#段1#段排架采用Φ900×20钢管作为主要承重构件，外侧一排钢管支于施工平台Φ1000钢管桩上的双榀H588梁上，内侧一排钢管支于承台上。横向连接采用п25a槽钢，同时连接塔身作为扶墙。0#段1#段排架示意图由于海潮起伏波动，加上大型浮吊负重后自身有一定浮动，所以结合梁吊装精度很难控制，实际上浮吊只能完成初步定位(误差在10cm左右)，精确就位需要用千斤顶来完成，为了达到前后左右滑移得目的，在临时支座的底部设置四氟板和不锈钢板，以减少摩擦力。3.2.1.2B０段吊装在平均底潮位(－1.34米)时，l000吨浮吊在臂架仰角为60°时，用浮吊吊装0#、1#段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1m/s的平潮的状态下进行。浮吊吊装时的钢丝绳选用尼龙吊带。梁段吊装后，测量梁段标高、平面偏差，先拥32t千斤顶顶推临时支座，由于梁段与支座问的摩擦力远大于四氟板、不锈钢板的摩擦力，故临时支座带着梁段一起移动。平面偏差调整到位后，顶动临时支座内置l50t千斤顶，使标高符合设计和规范要求。梁段调整结束后，将永久支座与梁段螺栓连接，再在支座下灌浆。浮吊吊装BO段工况图3.2.2标准段施工桥面吊机试吊安装→吊钩与结合梁连接→梁段提升到位→操作平台移位→高强螺栓施工→砼接缝施工→砼养护→张拉纵向预应力束→吊机移位→斜拉索安装→吊装下一节段3.2.2.1桥面吊机的设计主通航孔为单索面斜拉桥，斜拉索布置在桥面中间，对桥面吊的设计带来很多难题，特别是如何保证些走时不碰到斜拉索，桥面吊应具备微调的功能，在结合梁就位时通过微调调节结合梁空间位置的姿态，并应优化设计，使桥面吊自重满足设计要求，故在桥面吊设计过程中，针对工程特点，采取相应措施，使桥面吊自重、起重能力、行走装置均达到了设计要求和施工要求。400吨桥面吊机，自重93吨(不含吊具重量，单件最大重量：12吨)；起重量400吨(不含吊具重量)；工作幅度：Rmin=3.8m，Rmax=7m(带载变幅)400t桥面吊机桥面吊起重卷扬机为2台16t变频卷扬机，起吊时采用自动调平系统以确保结合梁横桥向水平，避免二台卷扬机受力不均匀。吊具上设置千斤顶，使梁段吊装时纵桥向保持水平，吊装就位时用千斤顶调节仰角，形成桥梁纵坡。桥面吊机架设计左右两个独立的组件，中间用两根可装拆的系梁连接，行走时交叉拆除系梁，以避让已安装的斜拉索。桥面吊锚固以结合梁吊点为反锚点，在机架后部设反压梁。机架结构图结合梁采用四点吊挂钩时，由于运输船的颠簸对挂钩带来很大的困难，特别是结合梁的上下颠簸，如果出现四个吊点中的几个吊点末挂钩，几个吊点已挂钩并且受力较大，可能造成机毁人亡的局面。结合梁拖至起吊位置后(运输船应抛锚定位，将需要起吊的结合梁定位在该梁设计位置的投影线上)，吊具下放，吊装索具用钏丝绳绳索，绳索长度1.5m，吊具放到吊耳上方1m左右，即留50cm左右的安全间隙以防船舶颠簸造成绳索提前受力，然后安装卸扣销轴，四个吊点检查全部安装无误后即可提升。3.2.2.2标准段安装标准段由驳船运输到架桥机投影下，直接从海面垂直起吊。吊装第N段前，400t桥面吊机及操作平台均应到达工作位置。即，400t桥面吊机前支点位于第N-1段梁前端。箱梁起吊后离开船体后，先变幅至安装状态，然后提升，当结合梁提升至桥面时，用吊具上的千斤顶调整结合梁仰角，形成桥梁纵坡后打入冲钉。3.2.2.3特殊段安装1）SB14（SB23）段因为SB14（SB23）段在海面的投影位置部分在承台上，故桥面吊机事先变幅至4.0M，当船紧靠辅助墩平台后，桥面吊机的吊具与梁段连接，用事先安装在主墩上的卷扬机作为SB14（SB23）起吊时的留缆。利用桥面吊和卷扬机将梁慢慢平移伸出船体一段距离，逐渐放松留缆使得桥面吊机的起重钢丝绳铅垂后去除留缆后正常吊装。特殊段安装示意图2）SB15、SB24段提升SB15段和SB24段的一端分别搁置于辅助墩和边墩上，用桥面吊无法直接从驳船上吊装，故在墩顶搭设支架，用浮吊将结合梁吊装到支架上，然后用桥面吊机进行最终的精确定位安装。3）SB16段提升SB16段位于辅助墩的另一侧，它也不能用桥面吊直接从运输驳船上起吊。在起吊SB16段前，在辅助墩承台上安装临时支撑，然后用浮吊将SB16段提升到辅助墩承台的临时支撑上。桥面吊机移至SB16吊装位置并锚固，安装SB15的斜拉索，然后进行SB16段的提升。3.2.3高强螺栓施工本工程采用规格为M24，性能等级为10.9s的大六角头高强度螺栓，产品质量要符合GB/T1228—1231标准，全桥所需高强螺栓连接副约为420820套。3.2.4接缝砼施工桥面接缝砼采用标号为C60的微膨胀砼，主桥顶板横向接缝宽1m长32m。全桥的接缝砼施工结束后当砼强度达到80％进行预应力张拉及管道压浆。3.2.5斜拉索施工施工准备→挂索→展索→压索→软牵引张拉完成斜拉索安装→张拉xx主通航孔斜拉桥所采用的斜拉索施工方法创新点在与：(1)软牵引系统与刚性张拉分别在结合梁及塔内完成，即斜拉索先在塔内锚固，然后再向结合梁内牵引锚固，最后在塔内按照指令吨位进行刚性张拉。其优点是：在挂索完成后，塔内刚性张拉千斤顶、探杆的安装与结合梁内钢绞线软牵引系统可在砼养护期间内预先准备，一旦结合梁内钢绞线软牵引将斜拉索锚固到位，立即就可以进行张拉。从张拉效果来看，最长索即24#索用12个小时就可以完成软牵引和张拉，短索用6个小时即能完成，大大减少了张拉占用的工期。(2)9～24#斜拉索塔上采用钢锚梁锚固。锚梁安装后，塔内可供千斤顶张拉使用的有效高度最低只有1.17m，如果按照常规的张拉方法，塔内空间无法容纳千斤顶及其撑脚的高度。我们设计了专用的千斤顶，千斤顶的腹腔直径为Φ450mm（冷铸锚的外径为Φ430mm），这样张拉时冷铸锚可进入千斤顶腹腔内，从而减少了千斤顶工作高度，满足了张拉空间的要求。斜拉索施工示意图3.3.6.1合拢段时间的确定结合梁标准段24#吊装结束后，即进行合拢段安装。由于结合梁制作工期较长，我们采用倒排工期法，确定21#结合梁吊装后即合拢口长度为7段梁长理论长度为56m的工况下进行合拢段长度测量，为合拢段制作留出时间。这大大加大了技术难度和风险。我们根据工程进度，确定2005年5月20日为现场合拢段吊装时间。3.3.6.2合拢温度的确定xx位于东海海域，与南汇芦潮港约18km，海域温度受海洋的影响，最高气温一般比芦潮港低1～2度，最低温度比芦潮港高1～2度，即温差比芦潮港小3～4度，日温差一般为4～5度，这对合拢段温度的确定带来非常大的困难，我们在xx现场设置自动气象站，找出了与南汇气象站相对关系，并用南汇当地历年5月18日到5月22日气象资料进行统计分析，最后选定了20度作为合拢温度。3.3.6.3合拢段长度的确定(1)合拢段长度确定示意图合拢段预拼装长度：L2=L1-LN1-LS1+△LL1：现场PM335墩21#～PM336墩21#实测长度LN1(LS1)：PM335(PM336)墩21#～24#段厂内预拼装长度△L：长度修正(2)现场长度测量(L1)与工厂一预拼装时长度测量(3)合拢段长度修正△LL1现场测量后，须进行22.23.24#段的安装，由于纵向束和斜拉索张拉使L1和LN1、LS1均产生因梁段弹性压缩而造成的△L值。通过计算，∑△L确定为16mm。3.3.6.4现场合拢施工5月20日完成了合拢段的吊装，5月21日零晨，当结合梁梁体温度降到19.8度，大气