混凝土斜拉桥施工中的前支点挂篮安装技术.pdf

t |雕 混凝土斜拉桥施工中的前支点挂篮安装技术 I n s t a l l a t i o n T e c h n o l o g y o f F O r m T r a v e l e r wi t h F o r e S u p p o r t i n g P o i n t f o r C o n s t r u c t i o n o f C o n c r e t e C a b l e S t a y e d B r i d g e 雷毅 新疆生产建设兵团建设工程 ( 集团)有限责任公司 乌鲁木齐8 3 0 0 0 2 摘要 ：石河子西一路大桥主桥为单塔双索面斜拉桥与悬臂梁桥协作体系结构，其梁段基本采用前支点挂篮法进行施 工。重点介绍了该工艺在工程中的实际应用，主要采用了穿心式千斤项对挂篮进行整体吊装。该方法保证了施工质 量 ，并取得了良好 的成效。 关键词：斜拉桥 前支点挂篮 整体吊装 安装施工 中图分类号：T U 9 9 7 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 3 ) 0 8 0 7 7 8 0 2 1 工程概述 石河子市西一路高架桥工程位于石河子市境内，桥梁 主线设计标准采用4 O k m h 城市主干路l l 级标准 ；双 向4车 道 ，桥宽1 7 m。西一路高架桥工程主跨为斜拉桥 ，跨径为 ( 8 9 9 2 + 8 9 9 2)m，主桥全长1 7 9 8 4 m。结构形式采用塔 梁墩固接体系，主梁采用肋板式断面 ，桥宽2 O m。A 型主 塔结构高5 9 6 6 m，其中桥面以上塔高4 1 - 7 1 m。主梁O 块长 1 3 8 m，1 段长6 m，21 0 段为标准梁段 ，长8 m。主梁0 段、1 段、2 段采用支架法浇注 ，3 段开始用前支点挂篮法 浇注 ( 图1) 。 接 器小 箱 ， 、 50 7 17 j。 2 主 t , 图1 石河子市西一路高架桥 2挂篮主体结构 前支点 吊篮也称牵索式 吊篮 ，是将挂篮后锚固在 已浇 筑的梁段面上 ，并将待浇的斜拉索锚固在挂篮的前端 ，由 拉索和 已浇筑的混凝土来共同承担待浇段混凝土的重力。 作者简介：雷 毅 ( 1 9 5 7 - )，男，本科，高 级工程师 i 通讯地址：新疆鸟鲁木齐市新民路l l 3 号 ( 8 0 o 0 2 ) 收稿 日期 ：2 0 1 3 - 0 7 - 0 5 i 7 7 8 l 建 筑施 工第3 5 卷第 8 期 当待浇段混凝土达到设计强度后 ，拆除斜拉索和挂篮的连 接 ，使节段重力转换到斜拉索上，再前移动挂篮进行下一 段混凝土的施工，最终完成斜拉桥的施工 。 。 石河子市西 一路高架桥施工挂篮由承重系统、提升及 锚 固系统、牵索系统、行走系统、定位锚固系统、模板体 系、操作平 台等组成 (图2)。整个挂篮长 约1 9 5 m，宽 2 1 m，高2 613 3 ，质量约为1 8 0t 。 图2 挂篮 系统立面示意 2 1 承重系统 挂篮承重系统由主纵梁及前横梁、中横梁、后横梁及 加劲桁架组成。 主纵梁为钢箱梁 ，宽2 4 m，高2 0 m，全长1 9 5 m。 主纵梁沿纵 向分成两部分 ：前一部分长 1 2 2 m，后一部分 长7 _ 3 m。前段顶板直接作为底模 ，后段主纵梁顶面为台阶 型，台阶高差4 5 0 mm。 前横梁为钢箱梁，宽O 8 5 m、高2 O m、长1 5 3 m。直 接利用箱梁顶面作为横隔梁底模。中横梁及后横梁为型钢 桁架 ，梁高1 8 m，弦杆为H W3 0 0 mm X 3 0 0 mm，腹杆采 用H W2 0 0 mm2 0 0 mm型钢。 2 2 锚固系统 锚 固系统 由前 、后锚杆和行走挂钩组成 ，挂篮行走 过程中 由行走挂钩承载 ，混凝 土浇筑过程 中则 由锚杆承 载。前锚杆均采用4 t 6 4 mm螺杆 ( 材质为4 0 C r )，每根主 纵梁锚 固2根螺杆 ，分别锚于主纵梁内侧 ；后锚杆采用8 0 4 8 mm ( 材质为4 0 C r )，分别锚于主纵梁两侧。 2 3 止推机构 止推机构由止推反力座、钢锲、混凝土主梁下止推槽 组成 ，斜拉索的水平分力由主纵梁止推反力座通过钢锲传 至混凝土主梁下止推槽。止推槽在混凝土浇筑时预 留，待 施工完成后予以补全 。 2 4 走行系统 挂篮走行系统 由行走挂钩、液压 千斤顶、行走轨道、 挂轮组成。行走挂钩底面下设走板及轨道 ，设置在主梁顶 面 ，利用千斤项伸缩实现步履式前进 。 2 5 牵索系统 牵索系统 由斜拉索接长杆、张拉千斤项、工具锚板等 构成。梁段施工完成后，用千斤顶实现体系转换 ，继而利 用主纵梁弧形适应斜拉索竖向的角度 变化 ，利用楔形块适 应斜拉索水平的角度变化 。 3 前支点挂篮吊装技术 3 1整体 吊装方案确定 由于本工程挂篮的单体质量约1 8 0 t ，体积庞大，如采 用单台履带 吊进行吊装，则至少需要30 0 0 k N以上的吊车。 如采用双机抬吊，至少需要2台1 5 0 0 k N 的吊车。一方面在 施工现场附近也没有可使用的吊车 ，另一方面吊机作业环 境较差 ，一边是正在运行的铁路干线 ，一边是正在施工 的 大桥引道 ，吊机回转行走将受到限制。因此 ，如采用吊车 吊装 ，吊装成本大 ，同时吊装技术要求和风险也很高。 工程实际场地开阔，平坦 ，可充分利用 已浇筑的混凝 土梁进行挂篮提升就位 ，将挂篮一次提升到位 ，从而达到 简化施工工序、节约成本的 目的。先将0 段和1 段采用支 架法施工完毕 ，将原设计采用前支点挂篮法施工的2 段也 采用支架法进行浇筑 ，待混凝土达到强度后拆除支架后 ， 在2 段的下部进行挂篮的拼装工作。 挂篮拼装完成后 ，在2 段 的预留索孔上面安装4个穿 心式千斤顶 ，通过钢绞线与安装在挂篮提升牛腿上的锚具 相连 ，再利用液压千斤顶将挂篮提升至设计位置 ，然后将c 形挂腿将挂篮固定在主梁上。为防止挂篮吊装时候索塔产 生偏心受力及过大位移 ，挂篮 吊装必须采用主塔双侧对称 同时 吊装。 3 2 挂篮拼装 挂篮拼装时 ，首先用c 1 5 混凝土找平地面，确保其挂 篮的拼装符合设计 ，并在地面上安装拼装胎架。挂篮严格 按设计标准在工厂内进行杆件制作 以及单元件组装，通过 平板车运输至现场 ，并在胎架上进行整体焊接拼装。拼装 时现场配备5 0 t 汽车 吊进行作业 ，拼 装完成后 ，对挂篮的 主梁焊缝按标； 隹进行检测 ，确保其质量符合设计与规范要 求。 3 - 3 穿梭式千斤顶安装 为保 证挂 篮 吊点 的位 置准确 ，在 现浇 混凝 土2 段 时 ，按照 吊装方案先设置预 留孔 ，每侧4个 吊点 ，留孔 1 O 0 mm的圆孔。按要求制作钢支架，将其千斤顶 固定， 采用4 01 5 2 mm钢绞线进行 吊装。同时安装油压管路 ，保 证吊装就位时同时联动，均衡受力。 3 4 挂篮吊装的过程控制 3 4 1 试 吊 在正式 吊装前 ，对挂篮 的整个几何尺寸，焊接质量进 行全面认真的验收，符合技术要求后方可安装使用。验收 合格后 ，安装挂篮吊装千斤顶 ，连接提升钢绞线至挂篮主 纵梁 ，连接完成后 ，缓慢、均匀地加载并将挂篮提升至离 地约1 o 0 1 5 0 m m，持荷约3 0 rai n ，在检查挂篮各部位变形 情况以及焊缝情况 ，并做好有关记录。 3 4 2 挂篮 吊装的速度控制 为保证大桥主塔不产生过大变形 ，在提升过程 中尽量 确保挂篮均匀、同步提升 ，并控制提升速度和高差。依据 施工方案提升千斤顶一次动作行程不大于1 0 0 mm。 3 4 3 挂篮 固定就位 挂篮吊装到预定的设计位置后 ，及时在设计的位置进 行C 形支腿的安装，本工程的C 形支腿分2节安装。为保证C 形支腿 的焊接质量 ，当挂篮就位后及时用安装螺栓固定 ， 同时进行焊接 ，其焊接质量必须达到二级焊缝的质量标准 并经验收合格后 ，方可拆 除吊装的锚具及 吊装设备。 4 结语 通过石河子西一路立交桥工程前支点挂篮利用千斤顶 整体 吊装的成功实施，说明该 吊装 方案是切实可行的。整 体 吊装方案安装工艺简单、安全可靠 ，保证了工期，相对 于 吊车进行 吊装相对节约 了成本 ，且能够很好地保证挂篮 的安装质量。 【 1 陈明免斜拉桥建造技术 M 北京：人民交通出版社， 2 0 0 3 【 2 李钦，许建得， 陈锦云， 等斜拉桥特大型牵索挂篮施工技术 J 广东土 木与建筑， 2 0 1 0 ( 3 ) ：2 6 - 2 8 3 田晓东 斜拉桥前支点挂篮整体吊装施工技术【 J 】 _世界桥梁，2 0 0 9 ( 6 ) ： 2 2 - 2 5 4 李玉宏， 东平 斜拉桥主梁悬臂段前支点挂篮施工技术研究 c 】 中国 土木工程 学会桥 梁及结构工程分会 第十九届全 国桥梁学术会 议论文集( 上册) E 京：人民交通 出 版社， 2 0 1 0 【 5 金亚彬， 卜东平， 张小琦 斜 g r - - 梁悬臂段前支点挂篮施 工技术 研究 J 北方交通，2 0 1 0 ( 1 o ) ： 2 9 3 2 6 林元培 斜拉桥 I 伽 北京： 人民交通 出版社， 1 9 9 7 2 0 1 3 8 B u n d i n g C 。 n 8 t r u c t i 。 n I 7 7 9