扬州市三湾生态公园剪影桥上部结构施工方案

扬州市三湾生态公园剪影桥上部结构施工方案1、索塔及塔座1.1索塔塔柱施工钢主塔采用门式框架形式，两侧塔柱中心距27.2m，索塔全高26.5m。塔顶安装1.1m高索鞍，距离塔顶0.2m处设置一道横梁，塔底采用靴式柱脚与混凝土承台相连。本桥塔柱根据现场运输、起吊及安装能力划在工厂分节段预制，后在现场焊接为整体。本工程塔柱采用分节段预制，在现场焊接为整体方法施工，焊接过程采用汽车吊吊装。塔柱、横梁吊装到设计位置后，再松开钩前应进行初步校正并固定牢固，每吊完一节后，必须用千斤顶微调装置按设计规定进行精确调整校正，然后在进行焊接。塔柱施工的测量放样可以采用全站仪光电测距三角高程测量与水准测量相结合来进行，监理应重点加强对放样方案设计和技术措施的审查，施测中加强旁站、复测，必要时应采用不同方法对施工单位的放样结果进行检测，确保塔柱的线形。塔柱安装的误差应及时调整、消除，不得积累。2、主梁施工2.1贝雷梁栈桥施工2.1.1钢管桩施工采用地质钻探机钻打，钢管桩长20.5米，用汽吊吊装630mm钢管，施工前先测出水面高程，计算钢桩出水高度，在桩身相应位置作出标记，进行接桩，此桩顶标高即与设计标高一致。管桩接长时必须先将接头切割整齐，保证接口对接完好，然后周边慢焊，焊缝宽度不小于10mm，并在焊缝处四周加贴6片钢板骑缝焊接在接头处，保证接头整体性和受力。水中管桩接长拟在驳船上进行。同排钢桩插打完成后随即焊接20剪刀撑将各桩连接整体，保证横向及纵向稳定并防止出现不均匀下沉。各支撑型钢与钢桩连接处采用满焊，必须确保焊缝质量。钢管桩纵向设置剪撑，将钢管桩连成整体。2.1.2贝雷桁架拼装贝雷主梁在桥头空旷场地内拼装，下面垫枕木，用吊车将贝雷逐步吊起，用桁架销子相互连接接长。贝雷为17排，排距为0.9m，用支撑架螺栓将竖向支撑架、水平上下支撑架和贝雷连接成整体，每节贝雷接头位置安装各类支撑架各一片，为保证梁的刚度，贝雷、水平支撑架之间采用接头错位连接，这样可以减少由于桁架接头变形产生的主梁移位。连接桁架的所有螺栓螺帽必须拧紧，桁架销子穿到位后必须插好保险销。2.2加劲梁施工本桥钢加劲梁采用工厂预制节段，现场连接成整体的施工方式，根据构造及施工架设的需要划分节段。全桥主梁共分为19个节段L0~L9，对称布置。跨中合龙段L0长4.4m，L1~L8节段长有6.8m，7.6m，7.8m，8.8m，9.2m，9.4m几种，L9为主梁与锚体连接段，节段长11.1m，其中3.5m长为钢混结合段。钢桁梁在工厂加工完并试拼装后，编号拆除运至施工现场。在现场拼装场再次拼装，拼装无误后，采用分节段吊装施工。加劲梁按从两端向中间施工的顺序分节段吊装,拼接。钢桁梁轴线的控制2.2.1在左右两岸的上、下游轴线上适当高程位置各设一个钢桁梁轴线观测站，观测本岸吊装节段上弦顶面钢桁梁轴线。2.2.2钢桁梁吊装前，在每节段钢桁梁轴线上顶面贴上用白漆打底划红漆的三角标志。2.3吊装塔架在钢桁梁安装中的偏移的控制2.3.1在吊装塔架垂直于桥轴线方向设一个测站和一个后视点，在吊装塔架顶面上2.3.2吊装中用全站仪架在测站，对好后视，直接读取固定标尺读数，再与初始读2.3.3测站和后视点的设置要求牢固可靠，标尺编号清楚，便于查找加劲梁拼装完成后，根据施工监测数据调整加劲梁位置至成桥标高。3、猫道施工顺序3.1承重索构造每幅猫道承重索由6根Φ37（66*19+7*7金属绳芯）钢丝绳，按60ｃｍ左右间距排列组成。为便于安装调整线型，主跨每根承重绳在北侧主塔通过Φ360ｍｍ滑轮和Φ80ｍｍ销轴与主塔相应位置处的预埋型钢相连，钢丝绳卡卡固，作固定端；南侧主塔则在塔冠预埋Φ32精扎螺纹钢，锚固2[36a槽钢形成锚梁，在锚梁和承重索端头Φ360mm滑轮之间增设2[25c槽钢上、下连接杆和Φ80mm调节拉杆（45号钢，长2.0m），以保证承重索安装就位后有足够的调节余地。边跨承重索在索塔顶设固定端，锚定处设调节端。固定端构造同主跨，调节端则在锚碇前锚块锚面根部预埋2[25c伸出，并在其前端安装Φ360mm滑轮和Φ80mm销轴，承重绳通过滑轮转向、合并、卡固。3.2承重索制作3.2.1下料承重索每根钢丝绳按指定长度下料，该长度较结构使用长度至少达30ｍ，以便安装入滑轮时易于转向合并卡固。每盘绳多余部分可不系切割，以便拆除后转作他用。预张拉：承重索钢丝绳具有较大的非弹性变形，这种变形将直接影响锚道承重索的垂度变化，严重时可能造成工作人员在猫道上接触不到缆索位置，而无法正常操作，故须先将钢丝绳进行预张拉以消除非弹性变形。预张拉荷载F＞1/2Fρ＝1/2*56＝28t，取30t，采用YCQ70-YCW150穿心式千斤顶进行，张拉到位时持荷60min。每根索预拉2次，张拉时选择温度稳定的夜间进行，以防止温度引起的误差影响测长和标记。3.2.2端头处理承重索按指定长度切割下料后。为防散头，绳头可以钢丝、胶布缠绕绑扎，安装时穿过Φ360mm滑轮后，转弯合并，以16只骑马式绳卡卡固，间距40cm。3.3猫道未吊装前在桥面将猫道各组成部件组装好。3.3.1面层施工猫道面层自下而上由用于承重的50*70mmΦ5粗钢丝网，小件防漏人员行走的16*16mmΦ1细钢丝网，表面50*100mm防滑踏步木条＠50cm，角钢横梁（∠75*6＠200cm），槽钢横梁（[14ａ＠600cm），以及两侧扶手栏杆（∠75*50*8）和安全网组成。①面层制作:;先在地面上作长约30m的粗眼网摊平，在其两侧齐边铺上小眼网并以细铁丝绑联，然后在小眼网上按50cm间距绑扎脚踏防滑木条和型钢横梁，最后将绑扎好的面层打成卷运到索塔平台上待用。利用塔顶门架将成卷面层吊放在塔顶操作平台上。②面层摊铺:面层摊铺利用锚道承重索作滑道，5t卷扬机牵引，按由塔顶向锚碇、由塔顶向跨中纵桥向对称摊铺，上下游也要对称进行。首先人工将第一卷面层始端拉出，以“u”形将前端型钢横梁与φ37mm猫道承重绳联结但不拧紧u形螺栓，以利拖拉，同时将前端型钢横梁与对岸前引钢丝绳按人字形方式连接牢固，然后人工放出部分面层摊放在承重索上，同时用2根棕绳将面层两侧栓住反拉于塔顶支架上以防溜放过头，随后即可拖拉。拖拉中，面层卷后面的棕绳要逐步放松。第一卷铺放到位后，将其末端型钢横粱用u型与承重绳联系，然后吊装第二卷面层，人工拉出第二卷面层始前与第一卷面层末端以8＃铁丝缠绕联结，并加2－3个u型卡加强。然后按前述方法向前拖拉。如此反复进行，直到面层合拢。中跨、边跨猫道的架设进度要以塔的两侧水平力差异不大于为准。3.3.2栏杆施工将在地面加工好的角钢立柱从面层两端、向中间进行安装，同时补齐型钢横梁与承重索联结的所有“ｕ”形卡，并拧紧螺母。栏杆安装时，其下端与型钢横梁栓接，上端与扶手绳以“ｕ”形卡卡固，安装一个固定一个。栏杆每安装一段，及时挂设侧面安全防护网。全桥猫道面层与承重索紧固完，栏杆与侧面安全网安装后即形成一相对安全的空中走道。3.4承重索架设塔顶门架及锚碇、塔冠处固定承重索的锚杆、锚梁安装完成，塔顶操作平台铺设就绪后，即可进行承重索架设。中跨猫道在桥面将猫道各组成部件组装好以后，采用卷扬机将中跨猫道两端吊起，分别与塔端连接装置连接。边跨猫道承重索架设时，可先利用塔顶门架将一端绳头提升到塔冠连接杆处卡固，另一端利用安装于锚碇前锚块顶面的5ｔ卷扬机拽拉到位，通过滑轮与前锚面底口的预埋型钢连接卡固。3.5猫道承重索标高调整每幅猫道6根承重索全部安装完毕后，利用交会法测量各索跨中标高，以使调整；6根钢丝绳基本处于同一弧面上，误差控制在2.0cm以内。猫道起吊完毕后，调整猫道线形。猫道调节装置设置于猫道两端，可对整幅猫道进行线形调整。调整方法：在边跨引桥上一固定点设测站，通过经纬仪观测各索的切线与水平面间的夹角，利用该夹角和测站的位置以及塔顶的实测纵向偏移值及塔顶、塔底的温度平均值计算各索的调整长度，并据此利用调节拉杆或卷扬机进行调整。3.6抗风缆设置猫道线形调整完毕后，安装抗风装置。抗风装置设多道斜拉抗风缆，将猫道与桥面拉结，以增加猫道的稳定性抗风缆采用Φ28mm钢丝绳，上端锚固于横通道端头，下端分别锚固在索塔底部预埋型钢和索塔侧面增设的C30砼锚块上。安装时，分别从两岸索塔顶先将抗风缆引到猫道面层，通过猫道拖拉到横通道位置，上端与横通道在每幅猫道两侧特设的加强立杆底联结，利用6只Φ28mm钢丝绳卡卡固，上端卡固后，将抗风绳的另一端逐渐下放到江中20t驳船上牵引上岸，与岸上5t卷扬机钢丝绳连接、拽拉，人工穿插入塔底预埋型钢中的滑轮上，并同时利用卷扬机将抗风绳张紧到设计吨位，再利用6只Φ28mm绳卡卡固、固定。抗风缆安装时，按照上、下游对称，先主跨后边跨的顺序进行至此，猫道系统已全部设置完毕，可进行下部缆索系统的架设、防护作业。3.7主缆安装主缆是悬索桥的主要受力构件，承担悬索桥上部结构的全部静载和活载，控制全桥的刚度和线形。主缆架设是悬索桥上部结构施工的关键工序，技术要求高、精度控制严、工艺复杂。主要工作包括索股制作、索股架设、线形控制、紧缆、缠丝、吊杆及索夹安装等作业，其中索股（含锚头）制作在专业的工厂内完成。3.7.1索股架设索股架设包括索股牵引、横移及整形入鞍、锚头引入临时锚固。即将索股盘从制索厂吊运至放索架上，利用吊机将锚头从索盘上引出，将索股前端锚头与牵引系统中运输小车直接相连，一边施工加反拉力，一边沿设置的猫道滚筒向对岸进行牵引。索股牵引至临沧岸锚碇后，在各主索鞍部位把索股整成四边形，放入索鞍内所规定位置。锚头由导链配合汽车吊向锚室锚固部位引进。上、下游索股架设平行进行。（1）准备工作临时散索装置安装就位，并予以固定，防止在索股拽拉时变位。主缆架设系统按要求安装完毕，各类机具设备处于良好状况，架设系统试运转正常。调试好有关测试仪器。（2）索股架设顺序索股架设的顺序是以对鞍座部位索股的移动和矢度调整不形成障碍为原则而决定的；为了便于索股垂度控制，每根主缆设置二根基准索股。3.7.2索股牵引（1）把锚头连接于牵引绳上，把索股由北岸向南岸牵引，牵引工作要在索股转筒对索股施加反拉力的情况下进行。索股牵引达到索塔塔顶门架位置时，需转换两次运输小车。因后锚头要从卷筒上放出，索股后端设30m反拉钢丝绳，当索股牵引至后端锚头即将离开索架时，用吊机将其吊起，实行反拉，继续牵引至前后锚头达到指定位置才停止，用吊机把锚头从牵引索上卸下来。（2）两卷扬机的牵引速度一般为20m/min左右，在牵引索股接近塔顶门架位置时，速度降为5m/min,防止锚头碰撞门架。在改变速度时，两卷扬机速度应同时设定，速度改变跳差不宜超过2m/min。在牵引最初几根索股时，把牵引速度控制在10m/min以内，以便于进行以下各部位的调整：猫道滚筒的布置；主副牵引卷扬机；索盘架；牵引索的脱索；运输小车滑车组。（3）牵引过程的指挥、监视在索股牵引过程中，必须对以下部位进行监视：索盘架前面（一名技术员配2名工人）。前端锚头部位，随牵引过程带头前进，并指定为架设该索股的总指挥，直接控制主、副卷扬机，其它部位的技术员均需报与总指挥后，由总指挥发出命令。总指挥处配置助手及2名工人。猫道滚筒处，采用分段管理，由技术员或技术工人控制，一人照管5个滚筒。塔顶门架处配置一名技术员。监视内容：索股从索盘引出时，索股的形状、扭转弯折、松散程度。绑扎带是否被切断。监视索股中红色标志丝，检查索股是否发生扭转，如果有扭转发生，采用钳夹工具较扭。索股经过猫道滚筒时检查是否走位。3.7.3线形调整（1）索股横移牵引工作完成后，索股位于猫道滚筒上，偏离主缆设计中心线位置，首先需要将索股从猫道滚筒上横移到主缆设计中心线位置。在距塔顶支架中心前后约18m处将握索器安装到索股上，并将握索器与挂在塔顶支架上的四台5t导链葫芦相连。横移前应确认全跨径的索股已离开猫道滚筒，分别放、收手动葫芦，让索股慢慢摆到主缆中心线位置。（2）索股整形索股提起后，索鞍区段内索股两端各加挂一台5t导链做为临时吊点，使该区段索股处于无应力状态，然后进行整形，即在主鞍两侧2.5m左右的索股上安装六边形整形器，拆除该段索股绑扎带，然后在距鞍1.5m左右安装开始整形，将正六边形的索股整成矩形索股，再将矩形索股放入主鞍。整形前应确认红色钢丝的位置，如有扭转现象应先进行矫正。主索鞍处整形方向是从边跨向中跨方向进行，整形分为初整形和连续整形两个阶段：A、初整形初整形是用初整形器具在局部把正六边形的索股整成矩形索股，方法如下：在距索鞍端部1.5m处安装初步整形器；距初整形器1m处用钢插片（整形配件）分层，共为12层；将水平方向尺寸压成48mm，将垂直方向尺寸压成52mm，最后从两个方向压紧索股，去除插片。B、连续整形连续整形是用连续整形器，将用初整形器整成的局部整形索股往前延伸，把索鞍段索股全部整成矩形。具体做法如下：将连续整形器安装在初整形器旁边，用垫片调整整形后的尺寸；开启振动器，将连续整形器轻轻往前敲，并用塑料锤（或木锤）敲打索股；在连续整形器后已整成矩形的索股，每隔1m左右用临时扁钢带保持矩形形状；逐渐解除前方临时吊挂和绑带；在整形完成后，先关闭振动器，再拆卸。（3）索股线形监控条件温度对索股的线形影响很大，索股矢度调整宜选择在温度相对稳定、风力不大的夜间进行，并在调整前事先进行外界气温和索股温度的经时计测。索股温度的测定用接触温度计，沿长度方向布置为：侧跨1/2处，主塔处及中跨1/4、1/2、3/4处；沿断面方向布置为索股上、下缘。判定索股温度稳定的条件：长度方向索股温差：ΔT≤2℃断面方向索股温差：ΔT≤1℃不符合温度稳定的条件，或者当风力超过12m/s（索股摆动太大）以及雾太浓（测量目标不清楚）时都不能进行索股调整。（4）索股绝对标高调整A、调整量确定在两岸各设一个测站和一个固定后视点，并安装测角测距全站仪。通过测站，测出塔顶标高及变位、基准索股的跨点和实际标高；在塔顶用全站仪测出跨径；测出外界温度和基准索股温度。根据测出的跨径、塔顶标高、索股温度，修正基准索股跨中的设计标高。跨中实际与设计的高程差换算为索长调整量调整矢度。经两昼夜连续测量稳定后，可确定为达到定位状态。B、调整顺序索股入鞍槽后，在主塔顶使索股标志与主索鞍中心吻合并固定处，调整中跨矢度，将索股与主索鞍固定。两边跨、锚跨的调整可同时进行，先调整边跨矢度，将索股与临时散索装置固定，调整锚跨拉力。索股调整完毕后，松掉所有调整装置。C、调整方法在锚碇处用穿心式油顶收放索股，使股索股标志与主鞍中心重合，在索鞍处用木锤敲打压实，在索鞍分隔槽内放入铅块，用门型反顶架及螺旋式千斤压固定住索股。根据测量计算结果，在碇处用穿心式油顶收放索股，使中跨跨中矢度符合要求，采用同样方法固定索股。边跨矢度调整，同样通过收放索股实现，用木楔楔紧即可。（5）索股相对标高调整对基准索股以外的索股进行调整是根据与基准索股的相对高度决定调整量，同时进行基准索股和非基准索股的温差管理。A、调整前检查基准索股是否处于相对自由状态；前调整索股是否异常，否则要重新进行调整；被调整索股入位是否正常。B、调整方法量测基准索股和被调整股的温度，根据温差调整设计相对高差；用专用相对高差量测尺量测被调整股与基准股的实际高差，重复测量三次，取其平均值作为最后的测量值；根据测量结果算出调整量，并反算出索股的移动量。按基准索股调整办法调整非基准索股。（6）索股调整注意事项在无风、温度稳定的夜间进行。测量时，不允许其它施工人员在猫道上走动。基准索股须连续测量3天以上，无明显变化后方可进行下一根索股的施工。3.7.4主缆紧缆（1）预紧缆预紧缆首先拆主缆外层绑扎带，然用手拉葫芦收紧主缆并打上钢带。预紧缆的目标空隙率在26%～28%之间。（2）正式紧缆预紧缆完毕后，用紧缆机把主缆整成圆形。预紧缆的目标空隙率在18%～20%之间，不圆度≤2%。3.8索夹安装3.8.1测量定位。3.8.2将索夹上下两部份临时组装;用缆索吊将索夹吊至待安装位置。3.8.3安装索夹螺栓，用扭矩扳手或千斤顶进行紧固。3.8.4按设计力分级加载。3.9吊杆安装本桥采用X型刚性吊杆，吊杆沿纵桥向不等距设置。跨中设置一个吊杆吊点，距跨中水平投影距离3.344m处对称设置第二个吊杆吊点，接着以水平投影距离等比比例放大（q=1.163）来设置吊点位置。一侧共设19个吊点，其中17个刚性吊杆吊点设于主缆上，两端的刚性吊杆吊点设于主塔上。刚性吊杆分为三部分工厂预制，上部呈倒V型与索夹连接，中部呈X型，下部呈V型与主梁连接。刚性吊杆上端端头与主缆索夹采用高强螺栓连接，下端端头与主梁悬挑翼缘采用高强螺栓连接，两侧刚性吊杆与主塔采用高强螺栓连接。中部吊杆与上部吊杆、下部吊杆连接方式均为现场焊接。刚性吊杆采用矩形钢箱断面，断面尺寸为400mm×800mm。顶、底板厚14mm，顶底板整片设置，中部与顶底板平行设置一道隔板，隔板厚10mm，腹板厚12mm。刚性吊杆顶部主缆间采用采用上弦杆连接，上弦杆采用矩形钢箱断面，宽度为850mm，变高设置，顶、底板及腹板厚度均为8mm。与刚性吊杆现场焊接连接。在猫道面层的相应上割开直径约0.5m的圆形开口。将各吊索运到桥面相应位置。用索道天车与刚性吊杆上部节段连接，将吊杆吊起，与索夹连接。随后安装施工节段临时柔性吊杆。将刚性吊杆下部节段运至桥面相应位置，将吊杆下端端头与主梁悬挑翼缘苍蝇高强螺栓连接，两侧刚性吊杆与烛台采用高强螺栓连接。将刚性吊杆X型中部节段运至桥面相应位置，将吊杆吊起，利用临时柔性吊杆固定，将中部节段与上部节段和下部节段拼装焊接成为整体。3.10体系转换3.10.1在刚性吊杆施工过程中，加劲梁压重调整至未安装刚性吊杆时的1.2倍，在刚性吊杆中部节段安装时，应边释放压重边进行中部节段的安装。3.10.2刚性吊杆各节段焊接成为整体后，拆除施工节段临时吊杆实现体系转换。3.10.3顶推索鞍：在施工过程中，须多次调整索鞍的偏移量。3.11猫道改吊主缆架设过程中，猫道承重索是锚固在索塔锚碇上的,为方便施工,其线型与主缆基本一致,张拉吊索后,主缆上承受的荷载增加且不均匀,主缆垂度发生明显变化,严重时可能触及猫道面层.为使猫道线型始终保持与主缆一致,使二者之间有足够的可供操作的作业空间,所以在主缆整形、紧缆及索夹、吊索安装后，要将猫道改吊到主缆上。猫道改吊顺序：中跨从跨中两端进行、边跨由中点向索塔和锚碇方向进行。改吊时，利用Φ16mm钢丝绳每隔12m一道栓吊，Φ16mm绳上端缠绕在主缆上，下端按人字形型式与猫道面层的[14ａ两端联结，每端3只绳卡卡固。施工步骤如下：3.11.1仔细检查猫道承重绳和面层上型钢横梁的U形卡连接，有松动、缺损的，需重新紧固、补齐。3.11.2在[14a两侧猫道面网上剪2个孔，这2个孔分别位于第2根承重绳的两侧。3.11.3将Ф16钢丝绳在主缆上绕1圈，穿过猫道面网上的小孔套住承重绳和槽钢，但Ф16钢丝绳和主缆之间不能直接接触，需在其间以软麻袋或橡胶垫衬垫。3.11.4用5t倒链挂在主缆上收紧猫道，使猫道面层和主缆中心距控制在1.2m左右。3.11.5上紧刚丝绳卡，松掉倒链。3.11.6整跨猫道改吊完成后，可不拆除承重绳与索塔、锚碇的连接。3.12缆索防护缆索防护主要完成刷涂磷化底漆、涂抹不干性腻子、缠镀锌钢丝、刮涂硫化型密封剂及刷涂聚氨酯面漆。3.12.1主缆表面清理用溶剂擦净主缆表面灰尘、油污和水分等污物。检查验收后用尼龙布包裹，以防雨水、灰尘、油污。3.12.2涂抹腻子将原材料在大容器里搅拌直至完全混合。涂抹时间在主缆缠丝前1h，从主缆的低端向高端进行。用小泥铲将锌粉膏腻子均匀地涂抹在主缆上，使腻子尽可能嵌入钢丝间