钢管拱安装施工方案

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钢管拱安装施工方案

利用缆索吊机,两岸分别对称起吊安装桥面系横梁。两拱肋之间的最小空档,在拱顶处约8米,有足够的空间让缆吊吊钩穿过拱肋间的空档从水面起吊横梁,进行安装。在安装过程中,吊杆下端穿过横梁端头的预留孔,横梁起吊到位后旋上螺帽,横梁即由吊杆支承。全部吊杆横梁就位后,在拱上张拉吊杆,调整横梁标高。

支承于横梁上的车道板,亦利用缆索吊机吊装。车道板由驳船水运至桥下,缆吊吊钩通过拱肋和横梁之间的空档,将车道板起吊到横梁面,平面旋转90度(通过吊钩上的平面止推轴承)后进行安装联结。

靠近拱脚区段的拱上钢立柱,盖梁和车道板均可利用缆索吊机起吊安装。

DL/T 1325-201标准下载主要施工工艺和施工结构

水中基础在枯水期(标高71)抢出,支墩部分接高出丰水位(标高75)。拱桥施工的7个水中临时工程,即两岸各1座满布式拱架基础及支墩;两岸各1座扣索塔架基础及塔身;两岸各1座塔吊基础及钢支架;北岸1座下河栈桥码头基础及其支墩。这部分水中基础,在枯水期全面施工,估计本桥开工后3个月内可以完成,在丰水期来到以前,支墩接高至丰水水位以上。

这样,整个钢管拱的安装就避开了高水位,避免了水中构筑物的渡洪。这要在整个施工进度计划中精心规划,灵活协调,使这影响到全桥施工布局的目标安排得以顺利实施。

在水中构筑物的结构上预留强度、稳定性储备和预设应急措施,以防在万不得已的情况下迎接渡洪,在保证施工安全方面做到万无一失。

由于拱圈在拱脚处的拱高达8米,且为实腹式,其挡水面积很大,水流推力很大。在悬臂安装过程中,拱脚处与拱座的接合应采用“完全铰”,即能承受压力,又能承受上拔力和横向推力的的铰,如图7所示。

对于吊挂悬臂拱肋的第1、2、3号扣索,其钢绞线锚板预留加索的构件和预埋件,以便必要时可将原支承于满布式拱架上的那部分拱脚区段的重量转移到扣索塔架上去。而与此同时,扣索塔架上的近塔架底部原用于塔架安装用的辅助塔架与主塔予以临时联结,以便在渡洪过程中共同受力,并提高塔架的刚度和稳定性。塔吊塔身与扣索塔架立柱间加设联结梁,并将扣索塔架加拉横向缆绳。

对于须渡洪的满布式拱架,可将其支墩予以横向联结(用万能杆件桁梁)使原本横向单独耸立的两个支墩联结成整体框架,它与纵向的由贝雷梁拱架与支墩顶部固接而形成的纵向框架联结在一起,形成全拱架的整体框架,其刚度和稳定性,可以有效渡洪。

对于栈桥码头,其做法可同上与拱架支墩的做法相同。

图8示为满布式拱架的一个最深的基础采用土袋围堰施工的概况,其它几座水中构筑基础的施工方法与此类同。

满布式拱架和栈桥码头施工

满布式拱架如图1所示,在平面上由两行贝雷架组成的桁梁构成。每行贝雷梁为双层四排的贝雷架,梁跨25米,共3跨。

拱架支墩为万能杆件塔架,塔架固接支承于基础顶面。在枯水期(标高71米),塔架被拼装至标高75米(常年水位),以此渡洪。待来年大水过后,水位退至标高75米以下时,再继续施工成型。

拱架与支墩顶部为固接,在纵向形成连续框架,具有较强的刚度和稳定性。

栈桥码头如图2所示,其施工方法和顺序与上述满布式拱架的相同。

扣索塔架和塔式吊机施工

扣索塔架、塔式吊机和拱座在平面上的相对位置如图9所示。

FO/23B型塔吊布置在扣索塔架附近,如图9所示。塔吊用以安装扣索塔架,以及塔架顶面的缆吊主索鞍座,各式塔上锚固用钢结构等吊装工作。

塔架和塔吊的基础,均须在枯水期(标高71米)完成。

塔架两根4米见方的立柱,在其底面以上32米的范围另加设安装用辅助立柱,使该区段的立柱由4米增宽至8米。在枯水期内,塔架立柱底面与基础铰接,辅助立柱为固接,从而使塔架的两立柱整体与基础固接。将立柱接高出水面至标高75m以上,以便渡洪。待来年大水过后,水位降至标高75米以下,继续拼装塔架至设计标高(167米)成型。塔架高100米,用以拼装塔架的FO/23B型塔吊全高108米(包括钢支架8米高),最大工作半径50m,此时尚可吊重2.3吨,最大起重量5吨(伸幅小于26米时)。

扣索塔架架设完成后,先行挂架两岸塔架顶面的压塔索及其锚索。然后在水下拆除辅助立柱在基础顶面的连接,使塔架立柱在基础上的支承成为铰接。

调整压塔索的预张力,使塔顶处于预设的水平位移位置。塔顶的预设水平位移值,系按施工过程中计算所得塔顶的最大水平位移值,取该值之半反向设置。

FO/23B型塔吊的基础和钢支架,与扣索塔架的同时施工,渡洪方式和大水过后的复建,与扣索塔架的类似。

塔吊的塔身是自升式的,其臂杆也是利用其自身的设备进行安装。

缆索吊机的8根(60毫米钢芯钢丝绳组成的主缆,通过一根细柔的导索将主缆钢丝绳逐根在塔顶鞍座的导向下越过江面被牵引至对岸就位。安装好主缆后,缆索吊车的两台起重跑车就可在一岸的塔顶上安装到主缆上。

两台起重跑车,每台的起重量设计为60吨,两台联合起吊时,缆吊的额定起重量为100吨;单台跑车分别起吊时为60吨。

由于两台跑车既需要组合作业,又需要分开单台作业,因此跑车的起重、牵引机构也是可合可分的。

驳船由“多用途浮箱”组拼而成,浮箱的标准箱长5米,宽2.5米,型深1.5m,自重4.5吨,自重吃水0.3米;首尾箱长度为3米,浮箱可单个下水,在水面拼装成型;也可在水面拆散,逐只起吊上岸。

在钢管拱的安装中,多用途浮箱驳船承担着拱脚区段的拱节在其上进行组装,并将组装成整体的吊装节段运往桥中线的任务。

最宽的拱脚节段宽55米,高8米,因此需要组拼成长66米,宽17.5米的驳船来承托,如图4所示。驳船顶面设置4道贝雷架组成的联结梁,组成拱肋组装用的施工平台。同时,由于该联结梁与甲板面的联结,增加了驳船在水中的平稳度,有利于组装作业的进行。

拱肋预拼场横梁预制场及龙门吊机和下河栈桥码头

拱肋的预拼节段和桥面系的预应力混凝土横梁均重达100吨,它们都要通过预拼、预制场内的100吨龙门吊机经由下河栈桥码头吊运下河。

拱肋预拼场,横梁预制场,龙门吊机和下河栈桥码头等的平面布置如图号所示。100吨龙门吊机和下河栈桥码头的构造,分别如图3和图2所示。

龙门吊机净宽40米,净高20米,两台各起重50吨的行车,可以完成钢管拱节段的组装、预拼、下河和横梁的下河作业。龙门吊机行车,各由1台10吨卷扬机承担起重作业,和2台水平推拉千斤顶,承担水平移动作业。

龙门吊机为自行式,由电动机驱动起行机构走行。由于龙门吊机起重量大,自重大,因此,走行轮设计为双轮双轨的。

下河栈桥码头,其水中基础在枯水期(标高71米)要抢出水面,并将支墩接高至标高75米以上,准备渡洪。待来年水退后,再继续修筑成桥,准备吊装钢管拱的安装构件下河。栈桥的上部结构与支墩顶面固接,形成纵向刚架,必要时可将支墩再行横向联结,在不得已情况下渡洪。

驳船吃水约1米,可以全天候地进出栈桥码头装运吊装构件。

在拱肋的悬臂安装中,每岸扣索塔架顶层分4层,每层高度2米,锚固着11组共44根(15.24毫米钢绞线。这些钢绞线扣索吊挂着拱桥的半跨拱肋。

由于拱肋平面倾斜于垂线15度,而扣索又须平行于垂线设置,因此,用以锚固拱肋的扣索锚梁与拱肋底平面斜交成15度角,如图号,甲—甲截面所示。倾斜的结果,使锚梁增长1.55米,垫高1.19米。

扣索索力,在拱肋安装过程中要有几次调整,对锚固钢绞线的锚板和夹片,有较高的要求,要求夹片为防松型的,夹片园锥度和锚孔园锥度匹配精确,夹片咬口不伤钢绞线等。

钢管拱全拱合拢,拱脚铰支承转换成固接,拱肋接头完成包封焊后,可准备进行钢管拱的混凝土灌注。

对主管和主管间封闭的缀板箱,均可进行泵送混凝土施工。但前者采用顶推灌注法,后者采用抛落灌注法。

钢管拱的灌注混凝土,要求具有微膨胀、高流塑性、缓凝、早强、抗离析等高质量的混凝土。因此,对其质量要求,要严格按试验所得各项控制质量的要素,对混凝土配制现场和混凝土灌注现场进行严格监督。因为,灌入钢管内部的混凝土,如果不合格,则整个结构都要报废,而不只是局部的返工,这在国内是有过先例的。

混凝土的灌注,要求两岸、上下游对称、同步进行。

灌注的顺序,可以先灌注下弦内侧主管,再灌注下弦外侧主管;先灌注上弦的内侧主管,再灌注上弦外侧主管;先灌注下弦的缀板箱,再灌注上弦的。

吊杆安装横梁安装和车道板安装

吊杆设计为平行钢丝束,冷铸锚头,两端均为张拉端。

吊杆横梁长33.6米,宽1.55米,高1.8米,重100吨,由水运至桥下后用缆索吊机(通过分配梁)起吊。吊杆底端穿过横梁预留孔后锁紧螺母,以后在吊杆顶端张拉,调整横梁标高。其施工布置如图10所示。

横梁安装完毕后,即可安装车道板。车道板长20米,宽1米,高0.85米,重约18吨,可以用缆索吊机(通过分配梁)横向起吊(与横梁平行),吊至横梁顶面以上后旋转90度(通过平面转动的缆吊吊钩),安装在横梁上。

其它拱上钢立柱及其盖梁等与上述相同,采用缆索吊机起吊安装。

钢管拱安装主要机具设备材料

主要的机具、设备、材料按工程分类的规格,数量如表3所示。机具设备材料清单见表4

表3钢管拱安装主要机具设备材料一览表

含60t滑车组,吊钩可平面转动

(24钢丝绳σb=1570Mpa

拱肋拼装排架及墩旁托架

水中基础开挖(拱架、栈桥、扣索塔架等基础)

FO/23B塔吊,伸幅50m,塔高100m,附着式

安装扣索塔架用,两岸各配1台

(150混凝土输送泵及配件

200吨张拉穿心千斤顶

含(60钢芯钢丝绳94t,钢丝绳10t,跑车、滑车组、鞍座等结构件30t,2只60t吊钩,均另计。

含万能杆件700t,走行机构等结构件136t,电缆2000m,6只50t吊钩。均另计。

FO/23B型,塔高100m,伸幅50m,附着式

推拉力20t豆腐文旅产业示范园建设项目勘察、设计、施工总承包招标文件.pdf,行程1.5m~2m

(60mm,σb=1870MPa

缆吊主索8根,各长780m。

50~60t,带平面止推轴承

缆吊2个60t吊钩GB/T 39211-2020标准下载,龙门吊6个50t吊钩

包括缆吊30吨,龙门吊136吨

(15.24mm,σb=1860MPa

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