橋梁工程公司斜拉橋牽索掛籃(前支點)施工工藝工法(10頁).doc
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2022-10-10
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1#段采用墩旁托架施工,掛籃從第2號段正式懸臂施工。結合現場條件,0、1#段4、施工時考慮用掛籃承載平臺作為施工平臺,掛籃承載平臺在墩旁托架上直接拼裝、焊接、平移、頂升到位。墩旁托架采用萬能桿件在塔墩頂拼裝而成。掛籃拼裝提升到位后,在掛籃后端設支承牛腿,前端設斜拉,掛籃主縱梁中部設斜向鋼支撐,以滿足0、1#段梁體施工。牽索掛籃作為主梁懸臂澆筑的承重結構,通過錨固系統,將掛籃錨固在主梁底板上,通過牽索系統將斜拉索與掛籃弧形首相連,形成簡支結構受力平臺,然后在掛籃平臺上進行立模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土,張拉預應力、壓漿等作業。在掛籃懸臂施工過程中,斜拉索分三次張拉完成,第一次在掛籃錨固就位,立模標高調整到位后進行,第二次在混凝土澆筑一半時進行,第三次在混凝土澆筑完成、等強、梁體5、預應力張拉、斜拉索錨固體系從掛籃弧形首轉換到主梁上后進行。為平衡斜拉索產生的水平力,在掛籃與主梁之間設置止推機構。掛籃前移時,C型掛鉤將掛籃吊在主梁頂面的滑板上,通過行走反滾輪,在千斤頂頂推C型掛鉤底面的滑移裝置時,掛籃前移。掛籃升降均通過千斤頂操作完成。6 工藝流程及操作要點6.1 施工工藝流程6.1.1 牽索掛籃的安裝牽索掛籃的安裝與主梁0、1號段施工相結合,采用在索塔塔墩頂搭設好的萬能桿件支架平臺上分塊拼裝掛籃成整體的方法使掛籃承載平臺安裝就位,利用掛籃承載平臺作為主梁0、1#段施工的托架平臺并完成主梁0、1#段施工后,完善掛籃C型掛鉤、拱架、行走反滾輪等,前移掛籃至主梁2#段進入牽索掛6、籃懸臂澆筑節段。掛籃的安裝可以根據施工現場條件采用地面拼裝整體提升等不同方法。6.1.2 牽索掛籃的壓載試驗牽索掛籃在拼裝完成并錨固好后須進行預壓試驗,以檢測實際結構內力狀態及變形與設計是否吻合。預壓載荷不小于掛籃承載能力的1.2倍,采取分級施加的方式(至少為4級),荷載可采取模擬等代的方式施加,應盡量與掛籃的實際受力狀況相吻合。受墩高、地形等因素影響,可以采用反支點預壓方法進行壓載試驗。6.1.3 牽索掛籃的施工工藝流程圖2 牽索掛籃施工工藝流程圖6.2 操作要點6.2.1 掛籃前移掛籃下降到位,在C型鉤底面的滑移裝置落在梁面滑移鋼板上,行走反滾輪已安裝,錨桿約束全部解除后,掛籃準備前移。在7、C型鉤側面安裝100t千斤頂頂推C型鉤,C型鉤在滑移鋼板上向梁端滑移,實現掛籃的前移。滑移鋼板與滑移裝置接觸面涂抹黃油,以減小摩阻力。掛籃前移時,應保證掛籃平穩前移,不走偏,出現走偏時,應及時糾偏。掛籃的前移也可采用千斤頂牽拉C型鉤的方式。6.2.2 掛籃錨固就位,形成前支點掛籃前移到位,經測量放樣掛籃平面位置滿足規范要求后,安裝錨固系統錨桿。用主縱梁后部千斤頂反頂主梁底面,放下行走反滾輪,用梁面千斤頂提升中錨桿,使掛籃上升,掛籃上升過程中,主縱梁后部千斤頂同時回縮油缸,保證掛籃上升平穩,直至主肋底模與已澆梁底面緊貼。安裝掛籃微調頂升機構、止推機構,錨固掛籃。測量放樣掛籃牽索系統錨墊板位置,斜8、拉索塔端掛索完畢后,梁端斜拉索穿過索導管,錨頭安裝牽索系統上叉頭,用汽車吊配合卷揚機壓錨,使上叉頭與掛籃牽索系統下叉頭銷接,掛籃形成前支點。斜拉索通過掛籃牽索系統張拉桿錨固螺母錨固在弧形首的球形錨板上,同時使斜拉索錨圈離開索導管錨墊板設計位置一定距離。6.2.3 掛籃立模標高調校掛籃模板主要包括底模、內頂模、外側模和內側模。主肋、橫隔板底模焊固在掛籃上,隨掛籃升降實現安裝和拆除。內頂模隨拱架升降實現安裝和拆除。內、外側模施工用汽車吊、葫蘆配合進行安裝和拆除。掛籃立模標高通過主縱梁后部千斤頂調整。標高調整到位后,頂緊頂升機構,再次緊固錨固系統錨桿、頂緊止推機構。同時清理掛籃模板,提升拱架。6.29、.4 斜拉索張拉斜拉索分三次張拉完成,第一次在掛籃錨固就位,立模標高調整到位后進行,第二次在混凝土澆筑一半時進行,第三次在混凝土澆筑完成、等強、梁體預應力張拉、斜拉索錨固體系從掛籃弧形首轉換到主梁上后進行。斜拉索張拉在塔端完成,采用索力監控與梁端標高雙控,以索力為主。塔端張拉時需配置張拉撐腳、600t以上千斤頂設備,千斤頂標定后使用。張拉時,對稱同步進行。6.2.5 鋼筋綁扎、預應力安裝、預埋件安裝斜拉索初張完成,拱架模板、主肋、橫隔板內側模調整到位后進行。主肋底板鋼筋綁扎時,先在底模上放樣安裝止推預埋件,放樣錨桿預留孔位置。索導管安裝在梁端斜拉索掛設時放樣確定。主肋、橫隔板鋼筋綁扎,預應力安10、裝完成后,再綁扎頂板鋼筋,安裝頂板預應力和預埋件。鋼筋直徑大于20mm時采用等強直螺紋連接,其余鋼筋采用搭接連接或單面焊接。接頭連接按設計及施工規范進行。預埋件在施工過程中必須做好檢查和保護,防止在鋼筋、混凝土施工中發生移動。在安裝過程中,鋼筋與預應力管道、索導管相沖突時,適當挪動鋼筋,鋼筋必須截斷時,預應力、索導管施工完后,將鋼筋按等強度原則進行補強。6.2.6 混凝土施工混凝土澆筑采用泵送,沿主梁邊主跨各布置一條泵管。澆筑時,從前(懸臂端)向后(已澆段)的方向進行,并要相對于主塔和中線對稱、均衡澆筑,為防止堵管、離析,應嚴格保證混凝土的施工配合比和攪拌時間,嚴格控制混凝土坍落度。澆筑順序為11、先兩主肋、橫隔板、后頂板,單側左右對稱,邊主跨應相互對稱,不平衡重控制在10t之內。砼澆筑完成1/2時,暫停澆筑,按監控指令對斜拉索進行第二次張拉,滿足要求后方可繼續澆筑直至澆筑完成。混凝土澆筑完成應及時養生,防止混凝土表面干裂。6.2.7 主梁預應力張拉主梁預應力包括主肋鋼絞線束、橫隔板鋼絞線束以及頂板精軋螺紋鋼。預應力鋼束、鋼筋在混凝土強度達到設計強度85%以上進行張拉,張拉按設計順序進行,先主肋、橫隔板,后頂板。張拉時采取張拉力與伸長量雙控,以張拉力為主。張拉油頂、油表標定后使用,張拉完畢后采用真空吸漿法進行管道壓漿。6.2.8 斜拉索體系轉換主梁預應力張拉完成后,進行斜拉索體系轉換。體12、系轉換時,張拉掛籃端牽索系統張拉桿,使張拉桿錨固在弧形首球形錨板上的錨固螺母擰開球形錨板一定距離,然后回縮油頂,使斜拉索錨圈錨固在主梁索導管錨墊板上,拆除掛籃牽索系統連接叉頭,實現斜拉索錨固從掛籃上到主梁上的體系轉換。6.2.9 降拱架、掛籃,安裝行走系統拱架下降通過千斤頂下放精軋螺紋鋼完成,千斤頂必須對稱同步作業,保證拱架整體穩定性。拱架下降后掛籃內側模倒在拱架內頂模上,下降高度以掛籃前移時能順利通過橫隔板底為準。外側模則直接靠在掛籃操作平臺圍欄上。掛籃下降在斜拉索三張完成后進行。掛籃下降前,在主梁頂面安放滑移鋼板,解除止推系統、后錨桿等約束。在梁面用千斤頂將中錨桿與主梁的錨固松開并下放,使13、掛籃下降,掛籃下降時,主縱梁后部千斤頂同時反頂主梁底面,保證掛籃下降平穩,直至掛籃C型鉤底面的滑移裝置落在滑移鋼板上。解除中錨桿約束,再頂升主縱梁后部千斤頂,安裝行走反滾輪,下降微調頂升機構,最后回縮千斤頂,使行走反滾輪頂在主梁底面上,準備掛籃前移,進入下一節段施工。7 勞動力組織牽索掛籃施工工藝復雜,技術要求高,專業性強,工種多,現場組織一個作業隊伍便于協調管理,隊伍由各工種組成,流水作業施工,同時配備專業技術人員。實際施工時,可酌情增減。表1 勞動力配置表序號工種人數工作內容備注1施工負責人1負責現場指揮總協調調度2質檢員1負責現場質量檢查及驗收3技術員4負責現場技術指導和質量控制4汽吊司14、機3負責操作汽車吊5泵車司機2負責地泵操作6塔吊司駕人員3負責操作塔吊7電梯工2負責電梯操作8裝吊工20負責掛籃升降、前移9安全員1負責安全工作實施及檢查10鋼筋工40負責鋼筋加工及安裝11模板工16負責模板安裝及支架支設工作12砼工20負責砼澆筑及振搗等相關工作13電焊工10負責各種焊接工作14張拉工12負責斜拉索、預應力體系的張拉及壓漿工作15電工2負責安裝及檢查電力設施及線路16修理工2負責修理機械設備17普工1020輔助各工種人員做好剩余工作8 主要機具設備牽索掛籃施工所使用的機具設備主要包括起吊設備、運輸設備、鋼筋、鋼材、模板、混凝土、預應力等施工設備。實際施工時,可酌情增減。表2 15、主要設備配置表序號機械名稱型號規格數量(臺套)工作內容1輪胎吊16t1起重吊裝2電焊機BX3-500-26焊接3混凝土拖泵60C/80C2砼輸送4塔吊TC50231垂直起重5電梯SC1001輸送人員上下6千斤頂400t8張拉預應力、頂升掛籃7千斤頂70t12張拉預應力、升降拱架8千斤頂600t8張拉斜拉索9千斤頂300t8升降掛籃10高壓油泵36和千斤頂配套使用11壓漿機1灌注壓漿12空壓機3-6m3/min2打壓及清理13高壓水泵IS50-1202抽水養護14發電機150/200KW1備用電源15牽索掛籃2套設備平臺9 質量控制9.1 易出現的質量問題9.1.1 線形控制在主梁線形控制中,監16、控單位所給定的掛籃立模標高,由于實際施工與理論計算存在差異,導致主梁施工線形與理論線形不相符,在施工中若不及時調整,不嚴格控制各個環節的施工誤差,主梁施工線形將無法滿足規范要求。9.1.2 外觀混凝土外露面平整度,色澤,錯臺等;容易出現露筋和孔洞,表面蜂窩麻面,梁體裂縫。9.2 保證措施9.2.1 模板采用大面積鋼模,除強度應滿足澆注砼的各項要求外,為保證其表面平整度,設計時主要以剛度控制。9.2.2 對模板的拼接縫,力求做到設計合理,加工制作精細,減少或避免漏漿現象發生。9.2.3 盡量減少對拉螺桿數量,以減少砼上的孔洞,并對主梁施工完成后留下的孔洞及時封堵修補。采用與主梁相同標號的水泥漿進17、行,力求做到與主梁砼顏色一致,并安排專人負責。9.2.4 對砼配合比進行優化選擇,砼攪拌均勻,保證其工作性能,確保砼整體上色澤一致。同時保護好已澆梁面免遭油污。9.2.5 對模板的準確安裝定位,砼的攪拌、泵送入模、振搗、養護等工藝過程采取有效措施,加強控制。對現場管理人員和操作人員進行質量意識教育,做好每個關鍵工序的技術交底。通過保證各個工藝環節的工作質量來確保工程的質量。9.2.6 加強主梁平面位置與標高的測量復核,特別是掛籃錨桿預留孔、預埋件、斜拉索張拉錨墊板的定位必須準確。主梁在掛籃滑移前后、澆筑前后、斜拉索張拉前后均需測量標高的變化,以指導下一節段的標高控制。10 安全措施10.1 主18、要安全風險分析 牽索掛籃施工屬高空作業,作業人員施工過程中必須切實做好安全防護工作,防止高空墜落,防止物體打擊傷害。另外,在施工作業中,防止出現觸電事故。掛籃使用過程中,防止掛籃墜落。10.2 保證措施10.2.1 制定主要分項工程的安全操作規程,作業前認真進行安全技術交底與安全教育培訓。10.2.2 掛籃在拼裝過程中,必須經常檢查萬能桿件拼裝平臺的穩固情況。平臺上應設置封閉安全欄桿,包裹安全網,人行走道滿鋪腳手板或鐵皮,禁止上下雙層交叉作業,若必須采用則操作層必須全部封閉,防止落物傷人。10.2.3吊裝作業應有專人指揮,指揮按規定的哨聲和信號,必須清楚準確,指揮者站在所有施工人員都能看到的位19、置,同時指揮者本人應清楚地看到重物吊裝的全部過程。吊裝作業必須按安全技術規范要求進行。10.2.4 掛籃懸臂施工中,掛籃前移、升降、錨固等操作必須按安全技術交底進行,出現異常應及時停止作業,待查明原因并排除安全隱患后方可繼續作業。10.2.5 6級風以上時,不得進行掛籃落架、頂升、滑移等作業,同時應對掛籃錨固點加固。掛籃在工作狀態時,首先檢查各錨桿組的錨固情況,斜拉索與掛籃連接處的連接質量,并進一步作出相應的加固,期間不得有人滯留在掛籃上;在非工作狀態下,必須立即停止作業,做好防止掛籃模板在風的作用下自動滑移的防護,并用鋼繩將掛籃掛退緊固在主梁上。10.2.6 施工用電線路必須規范,不準亂拉亂20、接,線路接頭不得裸露。11 環保措施環境的影響有兩層含義:一層含義是指內部環境,即施工作業環境;另外一層是外部環境,即對周邊環境的影響,對周邊環境的影響主要指因各種原因引起的地表下沉;水文條件變化、枯水、水位降低、水質污染等;對周邊結構物的影響;對社會、生活環境的影響。11.1 水環境保護針對現場實際情況,本標段施工時,不對原地層造成較大的破壞,確保當地居民的生活用水;廢水排放前要經過處理并排放到遠離居民生活用水區,并由環保協調部定期聯系當地環保監督部門對水質進行檢驗,確保當地水質不被污染。11.2 生態環境保護在施工準備階段,結合設計圖紙,對現場各種材料拌和站的設置、棄碴場的選擇、施工便道的21、設置等進行進一步的調查,詳細掌握第一手資料,以“減少植被破壞,少占耕地”為原則,合理規劃臨時用地,最大限度地減少施工用地。嚴格遵守環境保護法以及相關的法律、法規、規章制度,嚴格執行“三同時”即:同時設計、同時施工、同時竣工,不留尾巴、不留后患,采取一切合理措施保護現場內外的環境,確保環保目標圓滿實現。12 應用實例12.1 工程簡介重慶巫奉高速公路何家坪特大橋主橋為(58+84+180)m三跨一聯獨塔雙索面預應力混凝土邊主梁斜拉橋,主跨24個節段,邊跨18個節段,共42個節段。其中0、1、b17、z23號段為現澆段,b16、z22為合攏段,其余為懸澆段。主梁截面頂全寬27.5m,截面端面高2.22、3m,中心高2.575m;主梁頂板厚0.32m,設雙向2%橫坡。節段長有8m、6m和24.78米三種,邊肋寬度有3m、4m和底寬28m的箱形截面三種,橫梁的基本間距是8m、6m和3.5m,主塔與主梁連接處固結。橫梁均設有預應力鋼絞線。主梁每節段在單根邊主梁內各配置3根19股的鋼絞線,在橋面板內配有32根32的精軋螺紋鋼。主梁合攏段長2.5m,合攏段內各配置上、下緣合攏束。主梁混凝土標號為C55,懸澆段最大重量434.6t。12.2 施工情況何家坪特大橋主梁懸澆段采用牽索掛籃懸臂施工。牽索掛籃采用舊掛籃改制而成,承載平臺在主梁位置搭設的萬能桿件平臺上分塊拼裝成整體。主梁0、1#段利用拼裝好的掛籃23、承載平臺作為托架平臺進行施工。在施工完成的主梁0、1#段梁面上利用汽車吊安裝掛籃C型鉤、拱架等,使掛籃轉換到主梁上,完善掛籃系統后實現掛籃的正常懸臂澆筑。掛籃自2010年7月17日正式懸臂澆筑,邊跨于2010年12月20日合攏,主跨于2011年5月11日實現全橋合攏。掛籃正常懸臂澆筑9天每個節段。上臺鋼筋縫,12.3 工程結果評價何家坪特大橋主梁施工掛籃通過對掛籃弧形首、牽索系統重新設計、加工改制,采用球形錨板,解決了空間索橫橋向角度變化的張拉錨固難題。掛籃上橋與0、1號段施工相結合,采用在塔墩頂搭設萬能桿件支架平臺,在平臺上拼裝掛籃成整體,再利用掛籃承載平臺作為0、1號段施工支承托架的施工方案。該方案無需大型起吊設備,不必搭設掛籃整體吊裝平臺,簡化了施工工藝,提高了施工速度,減少了施工投入。主梁牽索掛籃懸臂施工形成了一整套工藝,積累了豐富的施工經驗,對今后施工類似橋梁打下了堅實的基礎。主橋成功合攏,安全質量控制良好,在重慶地區創造了良好的聲譽,獲得了業主的一致好評,社會經濟效益明顯。12.4 建設效果及施工圖片圖3 托架拼裝平臺 圖4 掛籃分塊拼裝圖5 0、1#段施工 圖6 掛籃懸臂澆筑施工