斜拉橋施工實(shí)例——徐浦大橋
2010-08-02 
徐浦大橋?yàn)橹骺?90m 一跨過江的雙索面混合結(jié)構(gòu)斜拉橋,岸跨為5 孔202m 的混凝土連續(xù)粱,河跨為結(jié)合梁。過渡孔為跨度40m 的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁(如圖8-13-14)。過渡孔以外則為4X40m 的主引橋。大橋主橋?qū)挒?5.95m,其中檢修道、防撞墻二邊各為2.25m,實(shí)際車道寬31.45m,設(shè)來去8車道,為目前黃浦江上最寬的橋梁。

 
徐浦大橋于1994年5月開工,1996年8月11日采用自然合攏法使鋼箱梁合攏,8月18日結(jié)構(gòu)合攏,1997年6月24日正式全線通車。茲將徐浦大橋主橋安裝施工要點(diǎn)介紹于下:

  主橋安裝的工作范圍包括以下十項(xiàng):

  (1)岸跨預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁吊裝,浦東、浦西各五孔,每孔18片,共90片。

 ?。?)5號墩上錨固端橫梁的立模、扎筋、澆筑、張拉、壓漿。

  (3)0號段的施工,包括臨時固結(jié)、橫向限位裝置、球鉸支座的安裝、0 號段與1號孔的連接等。

 ?。?)岸跨各孔18片工字梁經(jīng)過補(bǔ)缺、填芯、張拉、壓漿等工序,首先構(gòu)成單箱多室的簡支梁。

 ?。?)1號、2 號、3 號、4號墩上中間橫梁的施工,岸跨各孔由簡支粱體系轉(zhuǎn)化為連續(xù)梁體系。

 ?。?)河跨鋼結(jié)構(gòu)67節(jié)段的吊裝,高強(qiáng)螺栓連接。

 ?。?)河跨、岸跨斜拉索各60 對的吊裝及張拉。

 ?。?)河跨鋼筋混凝土板的吊裝及后續(xù)縫的澆筑。

 ?。?)浦東、浦西主橋過渡孔各一孔,主引橋各四孔T梁的吊裝及橫向連接。

  (10)橋面施工,包括混凝土鋪裝層、防撞墻及其外側(cè)石、防撞欄桿、伸縮縫及其他零星設(shè)施(不包括瀝青鋪裝層)。

  以下主要介紹比較關(guān)鍵的幾項(xiàng)工作。

  一、0號段的施工

  0號段是河跨結(jié)合梁和岸跨混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)合部,本身為混凝土結(jié)構(gòu)。整個0 號段順橋向7.5m,橫橋向35.95m,高度為3m,混凝土約810m³ 。其中橫向貫通預(yù)應(yīng)力束80根,縱向貫通預(yù)應(yīng)力束124根,鋼箱梁ZOA的端部伸向0號段內(nèi)的錨桿有25根,錨桿上面還有倒刺,0號段下面有四個球鉸支座,它的支承墊板必須在0 號段模板尚未立筋以前安放平整,其平整度要求每塊邊緣高差不超過1mm。

  在整個主梁安裝期間,0 號段必須予以臨時固結(jié),包括縱向、橫向限位以及抗傾覆穩(wěn)定。由于0 號段是巨大的混凝土實(shí)體結(jié)構(gòu),施工時0 號段是支承在下橫梁上的,岸跨側(cè)與已聯(lián)成整體的預(yù)應(yīng)力混凝土梁固接,因此抗傾覆穩(wěn)定是不成問題的。只需在0 號段上、下游與塔柱內(nèi)側(cè)之間設(shè)置縱、橫向限位的卡塊即可。待全橋合攏后,必須及時迅速地解除縱向限位裝置,將橫向限位的功能轉(zhuǎn)移列永久性的橫向限位裝置(每塔上、下游各兩個)上去。

  二、鋼梁、斜拉索及橋面板的安裝

  徐浦大橋主橋河跨鋼箱梁共分67節(jié),134根,其中0a號、0b號、0c號節(jié)長度分別為5.082m、9.0m、4.5m;1號~30號為標(biāo)準(zhǔn)段,長度9.0m;31號節(jié)為合攏段,其長度約5.0m,需根據(jù)合攏時溫度實(shí)測確定。再加上橫梁、縱梁等,共有各種規(guī)格的鋼梁1135根,計(jì)7300t。斜拉索編號從1 號到30 號,共240根,重1650t。M30、M22高強(qiáng)螺栓共21.5萬套,各種規(guī)格的橋面板520塊,計(jì)12250t。橋面板接縫用現(xiàn)澆微膨脹高標(biāo)號混凝土,計(jì)3500m³。由于徐浦大橋岸跨是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁,因此河跨只需單懸臂拼裝,而且二者可以平行施工,岸跨稍稍超前。因1號索距0 號段較遠(yuǎn),0b節(jié)段尚未達(dá)到1號索,因此拼裝0b節(jié)段必須額外利用臨時塔架和臨時拉索。

  主橋橋面標(biāo)準(zhǔn)段施工程序如下:

  主梁→橫梁、小縱梁→斜拉索→橋面板→張拉→接縫混凝土→張拉。

  斜拉索施工主要由以下幾步組成:放索、安裝錨固端、牽引安裝張拉端、張拉及調(diào)索。

  茲分述于下:

  (一)放索

  由于斜拉索為盤裝成品索,施工安裝時需將索從盤中放出。索盤有兩種規(guī)格,一種為盤徑φ4000mm、軸孔徑φ200mm、盤寬b=2560mm的小盤,盤重!5.6t,適用于短小索;另一種為盤徑φ4600mm、軸孔徑φ250mm、盤寬b=2700mm的大盤,盤重6.5t,適用于長重索。連盤帶索最重的達(dá)40t。斜拉索外層2mm的聚胺脂防護(hù)套雖具有很好的抗拉性能,但抗撕裂性能較差,再加上厚度太薄,故放索過程中與橋面摩擦很容易受到損傷,必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右苑雷o(hù)。一般可鋪設(shè)地毯、設(shè)置滾輪、走管或安置滾動托架解決??紤]到操作的便利和放索的連續(xù)性,采用了設(shè)置走管的方法。

  每根索兩端均有一只冷鑄錨,最重的一只達(dá)0.4t。放索時,當(dāng)把索的一端錨頭拉出后,另一只錨頭就產(chǎn)生了約10kN•m的不平衡力矩作用在轉(zhuǎn)動的索盤上。這樣,當(dāng)力矩作用方向與索盤轉(zhuǎn)動方向一致時,索盤的轉(zhuǎn)速就會發(fā)生突變而導(dǎo)致散盤。索散開后碰到硬物會損傷索護(hù)套,故放索時采用卷揚(yáng)機(jī)留纜法限制索盤轉(zhuǎn)速,保護(hù)索外護(hù)套。

  (二)安裝錨固端及張拉端

  本橋斜拉索錨固端設(shè)在鋼主箱梁內(nèi),錨箱內(nèi)高強(qiáng)螺栓固定在主箱梁的腹板上,索與錨箱采用鋼支承墊塊錨固形式。

  先用吊機(jī)把索鋼護(hù)套管穿在索上并用繩索捆在夾索吊點(diǎn)上,然后由布置在安裝端的卷揚(yáng)機(jī)與橋面吊機(jī)配合將索錨固端穿入箱梁錨箱內(nèi),裝上鋼支承墊塊,擰緊定位螺栓,斜拉索錨固端安裝即完成。

  牽引安裝張拉端分兩步,分別由200kN卷揚(yáng)機(jī)及YQL——600型千斤頂完成。千斤頂必須先穿好牽引鋼絞線,就位在所安裝索塔的內(nèi)錨板孔上。

  先啟動200kN卷揚(yáng)機(jī)將已安裝好錨固端斜拉索的張拉端向上提升牽引,直至所掛索塔外孔口處停止。利用高吊和由80kN卷揚(yáng)機(jī)組成的輔助吊點(diǎn)調(diào)整角度,操作人員在塔外提升平臺上將鋼絞線連接螺母擰進(jìn)已與張拉端錨頭連接的螺紋套筒內(nèi),接下來用千斤頂牽引。因斜拉索張拉端錨頭與塔柱預(yù)留索孔鋼管間間隙僅9~13mm,而有全外螺牙的錨頭最長達(dá)720mm,加上錨頭前接了2.4~3.75mm的剛性探桿,所以牽引過程中要特別注意斜拉索的進(jìn)孔角度并進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)鋼絞線牽引完開始由探桿錨固牽引時,由于此時索力較大(已近1000kN),所以邊牽引、邊旋緊固定螺母,以確保掛索安全。當(dāng)張拉端錨頭牽引出塔內(nèi)索孔錨板面、擰平永久螺母后,斜拉索安裝完成。

  由于整個牽引系統(tǒng)中連接環(huán)節(jié)較多,所以除了要保證所有機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)外,還需注意各連接、固定構(gòu)件的可靠性,如螺牙的安全旋合長度和防松措施及在牽引過程中密切注意探桿、錨頭的進(jìn)孔角度,注意油泵壓力表值,如遇壓力突升就應(yīng)及時關(guān)機(jī),查明原因并解決后再繼續(xù)牽引。

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  在每個標(biāo)準(zhǔn)段施工過程中,每根斜拉索一般需由YQL——600型千斤頂張拉二或三次。第i號索安裝到位后需對其進(jìn)行第一次張拉;在i段接縫混凝土施工后,進(jìn)行第二次張拉;當(dāng)i+1號索第一次張拉及橋面吊機(jī)前移后,對i號索進(jìn)行第三次張拉(放松)。二期荷載完成后還需進(jìn)行調(diào)索。

  斜拉索張拉程序主要是依據(jù)設(shè)計(jì)單位發(fā)來的《徐浦大橋中跨主梁安裝施工控制文件》進(jìn)行的。自1995年12月7日至1996 年8 月16日,一共發(fā)下此類控制文件23次;結(jié)構(gòu)合攏后,又發(fā)下《徐浦大橋主橋二期荷載施工控制文件》13次,例如1996 年4月12日發(fā)下的10號節(jié)段鋼梁安裝施工控制文件如表8-13-5所示。


  說明:

  1.  梁上“10”測點(diǎn)位于10號節(jié)段第一根鋼橫粱(近跨中)與鋼主粱交叉點(diǎn),預(yù)拼裝標(biāo)高53.949m。

  2. 10 號節(jié)段接縫混凝土澆筑前及11 號節(jié)段鋼粱安裝前應(yīng)對斜拉索索力及鋼粱標(biāo)高等進(jìn)行施工控制。

  3. 主粱上縱縫澆至10號節(jié)段第二根橫梁(近塔柱)處。

  4. 接縫混凝土強(qiáng)度達(dá)4MPa(現(xiàn)場相同養(yǎng)護(hù)條件試塊),齡期達(dá)3 天后方可進(jìn)行下一步驟施工。

  5.  基礎(chǔ)公司應(yīng)及時反饋有關(guān)施工實(shí)測數(shù)據(jù)以利下一節(jié)段主梁安裝的施工控制。
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