吊南河大桥箱型拱桥施工组织技术要点

2014-08-15陈续燕贵州桥梁建设集团有限责任公司

黑龙江交通科技 2014年3期

关键词：箱型拱架缆索

陈续燕(贵州桥梁建设集团有限责任公司)

吊南河大桥箱型拱桥施工组织技术要点

陈续燕(贵州桥梁建设集团有限责任公司)

运用缆索吊系统完成钢拱架拼装、空心板吊装及部分材料的转运，采用一套钢拱架左右横移完成主拱圈的施工，在高原山区地带大跨径箱型拱桥施工中具有一定的借鉴意义。

箱型拱;缆索吊;钢拱架;横移

1 工程概况

毕节飞雄机场高速公路全长6.66 km，全线控制性工程吊南河大桥为钢筋混凝土箱型拱桥，桥梁全长180.49 m，横向宽度2×10.75 m。上部结构布置为:2×13 m(预应力混凝土空心板)+120(钢筋混凝土无铰拱)+13 m(预应力混凝土空心板);主跨上腹孔布置为13×9.65 m(钢筋混凝土空心板)，主拱圈及拱上排架采用现浇施工，空心板采用预制吊装;桥面设0.5%双向纵坡，变坡点设在主孔跨中，竖曲线要素为:R=30 000 m。桥梁平面位于直线上，桥面至河底最低处高差122 m。

2 总体方案

2.1 人员机构

为保证桥梁施工建设的质量安全，需组织选调从事过类似桥梁施工经验的管理人员及施工队伍，配备工程科、质检科、试验室、机料科、测量组和安技科等相关科室，为吊南河大桥施工提供施工技术管理及后勤保障。

2.2 设备组织

(1)拌合站、输送泵:吊南河大桥混凝土由中心拌合站供应，配备2台输送泵。

(2)塔吊:拱圈、拱上排架的钢筋转运利用塔吊完成，拱圈中部钢筋采用缆索吊转运，塔吊分别安装在两岸桥台旁。

(3)拱架拼装场:设置于机场岸缆索吊塔柱与桥台之间，平面尺寸为11 m×12 m，拱架每节段拼装后可用缆索吊吊装到位。

(4)缆索吊:缆索吊是吊南河大桥主要的吊装系统，与基础同步施工，索塔设置在两岸左幅桥台附近。

(5)预制场:设预制场一处，拟设13 m空心板预制台座2个，9.65 m空心板预制台座12个。

(6)吊车:两岸各配置1台25 t吊车，配合索塔安装、主拱圈施工及空心板吊装。

(7)水管、电缆及混凝土输送管从机场岸拱座起，以钢管支架附着于拱圈上。

2.3 材料筹备

根据施工设计图纸及工期计划完成钢材、水泥、砂石集料等主要材料的储备工作，其他周转材料及辅助材料也应制定详细的需求计划，保证供货到位。

2.4 工艺组织

主拱圈、拱上排架采用现浇方案，空心板采用预制吊装。为避免现场交叉干扰与节约成本，项目似采用一套钢拱架，左右幅流水施工，钢拱架从左幅向右幅整体横移。

3 施工技术控制要点

3.1 缆索吊系统

缆索吊是本桥主要的吊装设备，主要由索塔、主索、索鞍、跑车、起重滑轮车组、牵引索、卷扬机、锚碇等组成，布置如图1。索塔布置在左幅两岸桥台，高度26 m，跨度188 m;缆索单侧在拱架拼装期间最大吊重量为76 kN，安装13 m空心板时最大吊量为142.1 kN。

(1)锚碇

毕节岸为地锚，锚桩采用C30钢筋混凝土结构，锚桩直径1.7 m，锚固深度为3.5 m，锚碇采用明挖扩大基础。

飞雄岸为重力式锚，基础尺寸为4×4×10 m C20片石混凝土，锚碇四面加设φ12构造钢筋。

(2)索塔基础

两岸索塔基础距桥台3 m左右，索塔基础采用C30钢筋混凝土。注意预埋地脚螺栓，控制顶面平整度及两侧基础高程一致。

(3)索吊安装

索塔采用φ1 000×10 m钢管桩拼装，索塔安装完毕后纵向用Ф28 mm的钢丝绳拉前后八字缆风索，前缆风索锚固于拱座上，后缆风索锚固在锚碇上。

主缆承重绳为2-4Ф47.5 mm钢丝绳，起重绳为2-2Ф19.5mm的钢丝绳，牵引绳为2-2Ф21.5 mm的钢丝绳。起重、牵引上下游分别为两套独立的起重和牵引系统。

(4)载重试吊

缆索吊在正式投入使用前必须进行载重试吊。试吊前，应进行空载往复运行多遍，仔细检查各个环节，确保正常。载重试吊首先按最大吊重配重在缆索吊一端起吊，起吊至离地面30 cm左右，静载30 min后再牵引至另一端;再次以1.2倍最大吊重配重试吊，重复上述过程，检查无问题后试吊合格。

3.2 临时拱座

临时拱座上设横移分配梁和铰座，铰座主要结构是焊接安装在钢拱架拱脚节段下端的钢管柱铰位置，并与钢拱架形成铰接，临时拱座是完成横向滑移的关键。临时拱座每榀拱架拱脚中心位置预留卸荷砂箱凹槽，顶面预埋角钢作为拱架分配梁横移滑槽，两端设置千斤顶反力架。

3.3 拱架拼装

钢拱架主要由标准节段、调节节段、拱顶节段和拱脚节段组成;横向系用横联联结，拱架顶面和底面用平联联结;节段间下弦通过销轴连接，上弦采用连接螺栓连接。

拼拱前应复测所有铰座，保持清洁及轴线一致。拱脚段安装好后，随即将柱铰压板装上，安装时应让铰轴能转动。吊运节段安装前，注意吊点不能与扣索发生冲突。在与前一节段联接好后，立即拉紧临时扣索，避免安装过程中拱架节段处于悬臂状态。解除临时扣索前，应调整好横向缆风绳，在两侧受力平衡后，方可拆除临时扣索。所有临时地笼一定要牢靠。

3.4 拱架加载预压

为验证拱架结构的安全性，消除拱架结构的非弹性变形，为设置预拱度找出依据，有效地掌握和控制好拱架结构的应力、应变和位移情况，需进行拱架加载预压，以确保安全顺利地浇筑拱圈。

加载方法主要是在拼装拱架完成后，在拱架上吊装蓄水斗，通过控制注水重量来模拟拱架受力的情况，加载过程模拟主拱圈施工过程加载顺序，即按浇筑底板——腹板——顶板分三个阶段进行。

3.5 拱圈模板安装

拱圈模板安装以10×10 cm木方作为模板底梁，在底梁上铺底模。由于加载后会有一定的下挠，可加垫薄木板来调整底模安装高程。侧模以标准钢模拼装而成，外模采用拉杆对拉。内模采用黑层板和木方加工而成。考虑本项目在施工右幅时须脱模横移，故在拱顶20m范围内增设木楔块支垫，脱模时先拆除木楔块，再卸砂筒脱模。

3.6 拱圈混凝土施工

拱圈混凝土浇筑按竖向分环、纵向分段的方式进行，并遵循纵向、横向对称、均衡的原则进行施工。浇筑拱圈底板和下马蹄时，严格监控拱架的变形，以便调整混凝土浇筑顺序。混凝土振捣须密实，满足混凝土表面无大量气泡溢出，无明显下沉。分环及分段间混凝土的表面必须进行凿毛处理。混凝土初凝后，对混凝土表面进行覆盖洒水养护。

3.7 拱架横移

拱架横移时需保证两岸千斤顶张拉速率同步一致。右幅滑槽左侧可设置定位制动块，便于分配梁精确定位，临时拱座左幅右侧同样设置千斤顶反力架，保证分配梁可以左右调整位置。分配梁就位后，两岸以千斤顶同时顶推分配梁，顶推至计算标高后，为保证千斤顶不沉降，采用钢板抱箍支垫千斤顶，通过钢板抱箍传递到千斤顶外缸体受力，然后加载砂箱至分配梁底面，如有缝隙，可用钢板嵌缝，使砂箱和千斤顶均能受力，拱架整体横移完成。

横移过程中，须采用浪风索稳定拱架，并加强观察，如有异常情况，立即停止作业，待处理后再继续进行。拱架横移完成后，因拱脚底间距未发生变化，拱架变形可忽略不计，因此无需再对拱架进行预压，可直接进行右幅拱圈底模的施工。