某大桥结合梁施工方案
桥面梁共103个节段,其中标准段共90段,每段长8米,重约332吨;12段特殊段,其中两座主塔处B0、SB01、MB01、SB15、SB23、SB24段为特殊段,SB15段长8米,重量为496吨(砼密度为2.5吨/立方);SB15段长8米,重380吨;SB23段长8米,重380吨;SB24段长6.58米,重317吨;(SB01、MB01、0#段另有吊装方案);合龙段具体精确长度需合龙前精确测量。所有梁段桥梁中心线处梁高4.0m,顶宽33.0m,梁面右中心线向两侧倾斜2%。
一、标准段吊装
(一)、施工准备:
1、主塔柱施工完毕
2、桥面梁在经预拼装验收合格后出厂,桥面梁用驳船运送至施工现场。
3、0#段吊装完毕
4、400t桥面吊机安装、调试、试吊完毕。
5、海上运输系统完成,结合梁运输至指定海域。
6、具备桥面水平运输系统。
7、用于结合梁拼装的操作平台加工安装完毕(详见《操作平台设计方案》),
(二)、结合梁标准段施工流程:
流程如图:
(三)、SB1、MB1梁段安装方法:
详见0#段吊装方案
(四)、梁段中SB2~~SB13、MB2~MB24段的吊装:
(1)、梁段的起吊
① 吊装前,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SB1、MB1梁前端。
② 结合梁拖至起吊位置(运输船应抛锚定位)首先要调整吊具系统,保证吊梁时梁面倾角正确,连接吊架与箱梁吊点,当吊架点与梁体上吊点不垂直时,可稍移动至正确位置后,再正式起吊箱梁。
③箱梁起吊后离开船体或地面后,先变幅至安装状态,然后提升,当结合梁接近待拼装位置时,吊机应减速提升,结合梁基本到位后,然后按照先内、外腹板再底板的顺序插入50%冲钉和吊紧螺栓。
(2)高强螺栓施工
施工前根据设计要求确定螺栓的扭矩系数,并配备相应的施工设备:电动扳手和校验扳手。由于箱梁内“U”肋等的施工空间限制,应选用合适的工具。(详见高强螺栓施工工艺)
高强螺栓的施工必须尽快连续完成,经验收合格后立即油漆防护。
(3)接缝砼施工
接缝砼施工是复合结构桥面安装的关键工序,直接关系到桥面施工的进度和质量。
接缝砼施工前先用斜拉索将桥面调整到设计要求的轴线及标高,清除接缝内的积水、垃圾等,按要求绑扎钢筋连接预应力束管,然后立模湿润浇筑砼。接缝砼一次浇筑完成,并根据不同季节采取相应的养护措施。当砼达到规定的施工强度张拉预应力后方可移动桥面吊机,进行下一节段施工。
(4)、轨道梁连接:
拧紧轨道梁第一个连接点螺栓,操作平台前移,然后再拧紧下一个连接点螺栓,操作平台前移,……。完成所有连接螺栓的紧固,此时,操作平台前挂轮位于该段前端第二道横梁处。
(5)、斜拉索安装:
1 在叠合箱梁 ,在桥面进行放索、挂索及锚头入锚箱工作,详见《斜拉索施工方案》。
2 在施工缝施工完毕后,按设计指令张拉斜拉索。
3 复核索力及线型,调索直至索力及线型满足设计要求。
(6)、后续工作:400t桥面吊机前移, 定位安装。
然后,进入下一标准段施工。
(五)、SB14段的吊装
1、因为SB14为了避开辅墩承台影响吊装,故桥面吊机向内变幅200CM
2、驳船就位
3、桥面吊机得吊具与梁段连接
4、桥面梁吊起一定高度,移出驳船
5、桥面吊机变幅恢复至连续提升位置
6、桥面梁提升并调整到安装位置
7、操作平台就位
8、高强螺栓施工
9、连接施工砼缝
10、混凝土养护、纵向预应力索穿索、油漆
11、纵向预应力张拉
12、斜拉索安装张拉
13、吊机移位、锚固
14、采取措施使吊机不影响SB15桥面梁的施工
15、索力调整
二、特殊段桥面梁段(除0#段、合龙段)安装施工:
东海大桥辅助墩处桥面梁安装与标准段吊装不同,SB15段长8米,宽33米,考虑到辅助墩处桥面梁需要体外索及其其他特殊设计,所以重396吨(砼取2.5吨/立方);SB23段长8米,重380吨。
(一) 、施工准备工作:
1、已完成 SB15、SB24之前的桥面梁的吊装工作。
2、纵向预应力束张拉完毕;
3、400t桥面吊机在边跨侧拼装完毕,行走至SB15吊装位置,锚固后,进行试吊。
4、SB14段叠合箱梁支架及操作脚手搭设完毕。
(二)、施工流程:
1、1000吨浮吊运输SB15、SB24段桥面梁就位,
2、浮吊起吊梁段
3、桥面梁就位前,桥面吊机采取变幅、后退、拉起吊具等方式,避免影响浮吊吊装
4、由于辅助墩浮箱尺寸的影响,故浮吊吊钩距墩顶的水平距离最小距离为31.66米,所以浮吊船在起吊前需要先后退至安全距离,浮吊吊点采用标准段桥面副吊点位置 ,浮吊从辅助墩横侧面起吊梁段,上升至桥面安装高度后平移起吊的梁段至辅助墩墩顶,临时固结。
5、桥面梁基本吊装到位后,调整桥面吊机,准备吊点转换
6、先把SB15、SB24节段吊放至辅墩墩顶临时固节,解除吊钩,转换吊钩,再用桥面吊机起吊安装
7、桥面吊机吊点为标准段桥面主吊点位置,桥面侧向稳定依靠牛腿支撑,所以需要在辅助墩墩顶设置侧向支撑牛腿,支撑牛腿尺寸见后
8、桥面吊机加载、拆除浮吊吊点,最终进行定位
(三)、SB23梁段的施工
SB23梁段的施工与SB14梁段方法相同,(可参见梁段施工方法)
(四)、辅助墩处桥面梁SB15段安装施工:
东海大桥辅助墩处桥面梁安装与标准段吊装不同,SB15段长8米,宽33米,考虑到辅助墩处桥面梁需要体外索及其其他特殊设计,所以重405.6吨。
(一)、准备工作:
1、已完成 SB15之前的桥面梁的吊装工作。
2、纵向预应力束张拉完毕;
3、400t桥面吊机在边跨侧拼装完毕,行走至SB15吊装位置,锚固后,进行试吊。
4、SB14段叠合箱梁支架及操作脚手搭设完毕。
(二)、施工流程:
1、1000吨浮吊运输SB15段桥面梁就位,
2、浮吊起吊梁段
3、桥面梁就位前,桥面吊机采取变幅、后退、拉起吊具等方式,避免影响浮吊吊装
4由于辅助墩浮箱尺寸的影响,故浮吊吊钩距墩顶的水平距离最小距离为33.66米,所以浮吊船在起吊前需要先后退至安全距离,浮吊吊点采用标准段桥面副吊点位置 ,浮吊从辅助墩横侧面起吊梁段,上升至桥面安装高度后平移起吊的梁段至辅助墩墩顶,临时固结。
5、桥面梁基本吊装到位后,调整桥面吊机,准备吊点转换
6、先把SB15节段吊放至辅墩墩顶临时固节,解除吊钩,转换吊钩,再用桥面吊机起吊安装
7、桥面吊机吊点为标准段桥面主吊点位置,桥面侧向稳定依靠牛腿支撑,所以需要在辅助墩墩顶设置侧向支撑牛腿,支撑牛腿尺寸见后
8、桥面吊机加载、拆除浮吊吊点,最终进行定位
(三)、叠合箱梁测量控制:
1、测量控制:由于SB15段钢箱梁是边跨箱梁的控制节点,其测量精度至关重要,尤其是轴线的控制。在安装过程中,应反复监测,加强控制。在钢箱梁顶部处的箱梁角点及中心线前后端点布置测点,起吊前应复测各测点的相对高差。
2、标高控制:在钢箱梁底部支撑点处,将箱梁标高调整到位后,将支撑点与箱梁底部间隙用垫片垫实。
(五)SB24段梁吊装
SB24梁段的施工与SB15梁段方法相同,(可参见该梁段施工方法)
三、合龙段安装施工
合龙段安装是全桥施工中最重要最关键的环节,本桥合龙段设在跨中。
合龙段安装的成败最关键的是确定一个合理的合龙温度。在合龙段安装前分析前十年和近三年该季节的气象资料,了解温度的变化情况,找出变化的规律,选择温差变化相对较小,恒温时间持续较长的温度作为合龙温度。然后根据合龙温度确定合龙段桥面梁长度,在加工厂预先制作完成,并经预拼装验收合格后船运至施工现场。
合龙段安装前,先利用斜拉索调整两侧桥面梁的轴线、标高,使得两侧桥面梁基本保持对直持平,然后利用桥面吊机将合龙段提升至安装高度后,完成一端的高强螺栓连接。当温度变化至合龙温度时,立即开始合龙端高强螺栓的施工,并确保在合龙温度时段内完成高强螺栓的初拧,再尽快完成终拧。
需特别注意的是,在桥面合龙的瞬间,必须立即同步解除两塔0#段桥面下的临时固结,使全桥完全处于漂移状态。
全桥合龙后,进行桥面铺装,同时进行全桥线形调整。
1、施工流程:
桥面吊机、操作平台就位
HL段运至合龙段下方船上 调整合龙段两侧桥面梁的轴线合标高
两台桥面吊机同时将HL段提升至安装安装高度
安装HL段钢箱梁
安装HL段与 MB23、MB23段连接螺栓
解除0#段桥面下的临时固结,全桥处于漂移状态
2、合拢前工作:
①吊装前,400t桥面吊机及操作平台均应到达工作位置。
②起吊HL段,将其放置于桥下方船上。
③测量确定HL段精确长度及合拢温度。
3、安装HL段:桥面吊机在原位起吊HL段,略做调整,就位后,依次进行高强螺栓、轨道梁的安装以及顶板的施焊,其具体施工要求同上所述。
4、与支座连接:达到先前确定的合拢温度后,立即在HL段与两侧桥面梁间穿入连接螺栓,拧紧,完成主桥合拢。
5、在桥面合龙的瞬间,必须立即同步解除两塔0#段桥面下的临时固结,使全桥完全处于漂移状态。
四、质量控制:
1、在运输钢箱梁时,应认清钢箱梁编号及方向;在运输和起吊过程中应严格注意对钢箱梁的保护,以防钢箱梁被碰伤、发生变形。
2、钢箱梁安装前应对连接板及钢箱梁连接点进行清洁、除锈。
3、吊装前,应根据设计倾角,预先调整三角吊架的长度。
4、钢箱梁起吊连接时,应尽量使接头上、下翼间隙相等,并根据安装节段设计标高及预拼装标高,计算主梁安装标高,校核主梁轴线,然后插入50%冲钉,再校核轴线与标高;然后采用高强螺栓逐个替换冲钉,进行初拧,并检查连接板密贴度。
5、高强螺栓施拧顺序从板的刚度大、间隙大的地方开始,按照先腹板再底板的顺序施拧,由中央以幅射形式向四周边缘进行。
6、每个工序的定位、初拧、终拧应先进行自控、填写表格,供验收用。
7、当钢箱梁安装完毕后,应对纵轴线、对角线、标高等进行复测,并作好记录。
五、施工控制
1、 对称施工原则: a、主边跨对称施工原则,尤其是在较大悬臂状态下的吊装,应严格塔柱位移量。b 、横桥向对称施工原则,施工设备严格按上下游对称布置安装,以减小单索面桥面梁的偏载。c、严格控制斜拉索牵引张拉按上下游主边跨同步对称进行,确保桥面和主塔的受力平衡。
2、 桥面吊机吊装过程中横向稳定的控制。
3、 桥面变形控制高强螺栓顺利的关键,施工过程中的桥面预拼装、存放、运输、吊装及就位时的支吊点应一致,以控制变形量。
4、 严格按设计要求进行全桥线形调整,确保桥面线形处于最优状态。
六、 抗风措施和海上作业应急措施
1、应通过风洞试验,验证施工状态永久结构的安全,特别是最大悬臂和辅敦段吊装前工况验证。同时为施工设备和临时设施的抗风设计提供依据。
2、所有设备和临时设施必须满足抗风要求。
3、应通过中期、近期和紧急气象预报,建立一套海上作业应急避险措施确保施工人员和设备的安全。
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