大跨徑橋梁混凝土管樁施工技術(shù)
2010-11-09
1.工程概況
某吊拉組合大橋跨度288米，大橋分解為兩側(cè)跨度60米的獨(dú)塔斜拉橋和跨度168米的懸索橋，雖然主纜的跨中架設(shè)跨度達(dá)到288米，但兩側(cè)斜拉橋承擔(dān)了 120米長(zhǎng)主梁的恒載重量，懸索體系主纜僅承擔(dān)58.3%的主梁的恒載重量，因此主纜的索股要比單一的懸索橋少很多，主纜由19束127絲中5的低松弛平行鋼絲組成，成索直徑僅26.8厘米，如果按照常規(guī)主纜架設(shè)方式先架設(shè)錨道再架設(shè)主纜，不僅費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、增加主纜的工程造價(jià)，而且施工難度大，對(duì)主梁的纜吊懸拼工作影響很大。經(jīng)過反復(fù)研究，決定不架設(shè)錨道，充分利用吊裝主梁的索道，配置專門的工作平臺(tái)牽引主纜索股、架設(shè)主纜、緊纜、纏牲、安裝吊桿和防腐等，完全取代錨道具備的各項(xiàng)功能，即能省工、省時(shí)、節(jié)省架設(shè)錨道的工程費(fèi)用，又能方便施工，充分發(fā)掘纜索吊裝索道的功能，首創(chuàng)了國(guó)內(nèi)外無錨道架設(shè)大跨徑懸索橋主纜的先例。
2.大跨徑吊拉組合橋施工技術(shù)研究
2.1用纜吊平臺(tái)替代錨道架設(shè)主纜 經(jīng)過吊拉組合橋課題組的反復(fù)論證，對(duì)于大跨徑吊拉組合橋的施工，采用用纜吊平臺(tái)替代錨道架設(shè)主纜的施工方法不僅施工變得簡(jiǎn)單，而且工期大大縮短。
2.1.1 主纜架設(shè)施工
① 設(shè)備、場(chǎng)地布置及工作原理 該大橋全橋共兩根主纜，每根主纜采用19束127Ф5=1860Mp高強(qiáng)平行鋼絲組成正六邊形，擠圓后主纜直徑中Ф=275毫米，主纜每束重9.3t，每根176t，吊桿由85根中Ф5=1860Mp高強(qiáng)平行鋼線組成，每根吊扦外包PU+PE兩層防腐。吊扦兩端均采用熱鑄錨。全橋共27對(duì)吊桿。
纜吊平臺(tái)即利用已有的纜索天線，用H20的塔架形成一個(gè)大型的平臺(tái)，可在空中自由跑動(dòng)，H20塔架，共功片，平臺(tái)長(zhǎng)15m，寬6m，重約10t。主纜卷筒設(shè)在右岸隧道遠(yuǎn)端出口，用5噸卷揚(yáng)機(jī)作后稍拉住卷筒。在200米隧道內(nèi)設(shè)鋼管支架，上置尖槽托輪，間距7 米左右，直至右岸橋臺(tái)口，并在兩塔頂端用5個(gè)尖槽托輪組成弧形。右岸用3臺(tái)8噸電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)作后稍，并用蝴蝶夾和副夾墊以橡膠皮夾住主纜束。為避免主纜束下?lián)虾蜏p少拖拉力量，用主索懸吊空中工作平臺(tái)，平臺(tái)上設(shè)兩個(gè)間槽托輪拖住主纜束，減少主纜束的跨徑。在拖拉過程中，右岸由于后稍轉(zhuǎn)換，但始終保持兩臺(tái)8噸和一臺(tái)5噸電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)作為后稍；左岸保持了3臺(tái)8噸卷揚(yáng)機(jī)作拖拉。特別是主纜束錨具就位時(shí)，此時(shí)拖拉力最大。最后用5噸鏈條滑車將主纜束放入主索鞍。
② 架設(shè)主纜的要點(diǎn)架設(shè)主纜時(shí)主纜束不能扭，不能散，即主纜束的成型膠帶破損不超過三分之一或二分之一。經(jīng)過上、下游主纜各19束共38的拖拉架設(shè)，效果是不錯(cuò)的，由于利用蝴蝶夾拖住錨具上端，以及用一根工作天線提住錨具行走起到防扭的作用。也由于使用尖槽托輪和六角形蝴蝶夾及副夾，如果成型膠帶破損三分之一，但是間斷性破損對(duì)19束索股組合成圓形主纜無大的影響。
③架設(shè)主纜的工作步驟將平臺(tái)設(shè)在跨中一定高度，縮短主索在架設(shè)過程中的跨徑，從而減小天線垂度，迅速簡(jiǎn)捷地架設(shè)主纜。
a 每束主纜從右岸隧道入口處牽出，經(jīng)過隧道內(nèi)鋪設(shè)的托輪將主纜牽出洞口(托輪均加工成與一單束主索同形的六邊形，防止主纜在架設(shè)過程中發(fā)生扭轉(zhuǎn))；b牽引繩套在主纜描固頭上，將主纜牽引至右岸塔頂，上下游塔頂各設(shè)兩個(gè)托輪，托輪在塔頂索鞍附近.且略高出索鞍；c將主纜牽引至跨中的平臺(tái)上，平臺(tái)上下游各設(shè)兩個(gè)托輪，平臺(tái)的位置可以利用吊裝天線的起重索，根據(jù)具體情況自由調(diào)整；d將主纜牽引至左岸索鞍上的托輪內(nèi)，進(jìn)入左岸錨旋室的連接盒內(nèi)；e用鏈條滑車將塔頂托輪的主纜移至索鞍內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置；f通過兩岸連接盒內(nèi)的調(diào)節(jié)墊板，使主纜的跨中位置，索鞍中心點(diǎn)均達(dá)到設(shè)計(jì)高程；g如此重復(fù)架設(shè)每一根主纜，直至全部架設(shè)完畢，然后利用纜吊平臺(tái)完成緊纜擠圓工作。
2.1.2 主纜纏絲及索夾、吊桿安裝
?、僦骼|擠園和纏絲
主纜緊纜擠園采用帶螺栓的鋼箍，從塔定往邊跨和跨中在主纜上的滑動(dòng)掛籃上緊纜，然后用纏絲完成主纜的組合工作。
?、谟美|吊平臺(tái)安裝索夾和吊桿利用纜吊平臺(tái)在空中靈活移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)、工作人員可以方便順利地在平臺(tái)上安裝上下游索夾及吊桿，安裝索夾主要是定位準(zhǔn)確和螺栓的扭緊力，計(jì)算上是每顆螺栓以1米手柄扭力34公斤，而實(shí)際上是l米手柄50公斤，情況良好。
a 用紅外線測(cè)距儀校核主纜跨中點(diǎn)位置；b用鋼卷尺丈量主纜弧長(zhǎng)，初定其余各吊桿中心點(diǎn)，然后采用均分誤差將其反復(fù)校正和平差，最終定出各個(gè)索夾中心點(diǎn)并打上油漆(定索夾位置應(yīng)與當(dāng)時(shí)的溫度有關(guān)，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)定出不同溫度下索夾的位置)，確定索夾各點(diǎn)位置不宜以高程控制，這樣定出的點(diǎn)誤差較大；c沿主纜方向?qū)⒚恳粋€(gè)索夾定出索夾的兩端邊線；d將兩半索夾安裝在主纜確定的位置上，穿入高強(qiáng)螺栓初擰緊；e將水平尺置于索夾上，檢查索夾是否正中，不偏向上、下游方向；f校正后，將高強(qiáng)螺栓進(jìn)一步擰緊，最后用扭力扳手測(cè)試每個(gè)高強(qiáng)螺栓的扭力矩，將索夾緊固在主纜上；g在索夾的兩端用油漆作記號(hào)，檢測(cè)今后在箱梁吊裝過程中，是否發(fā)生滑移和松動(dòng)，以便及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救；h將吊桿的上端熱鑄錨連接頭穿入索夾內(nèi)，用M80高強(qiáng)螺栓連接。
2.2 利用主纜架設(shè)主梁 在吊拉組合橋的施工過程當(dāng)中，用主纜架設(shè)主梁的施干工藝也是一項(xiàng)非常重要的施工新技。這種新的施工工藝也大大解決了吊拉維合體系施工當(dāng)中存在的一些飾工難題。由于組合索橋有斜拉橋和吊橋兩種不同橋型，在施工時(shí)需兩套不同的施工工藝，為盡可能減少設(shè)備，統(tǒng)一施工，主箱梁的施平因地制宜采用邊跨搭支架現(xiàn)澆，跨中纜索吊裝懸拼的施工工藝。箱粱在已現(xiàn)澆好的邊跨上預(yù)制，(此時(shí)邊跨上的支架不能撤除)，在該大橋的旅工當(dāng)中，預(yù)制箱梁每6m一段，每段箱梁吊裝熏量94t(含吊重附屬設(shè)備重暈)全橋所需吊裝箱梁43段，其中斜拉橋8×2段，吊橋27段。
2.3 利用主纜輔助調(diào)整主梁標(biāo)高 主梁在吊裝結(jié)束之后，還需要調(diào)整主梁的標(biāo)高使之達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高的位置。
2.3.1 斜拉橋部份主梁標(biāo)高的調(diào)整 斜拉體系部分通過主索將整段箱梁吊裝就位之后，要張拉斜拉索進(jìn)行標(biāo)高的調(diào)整，這時(shí)可以利用主纜來輔助進(jìn)行調(diào)整，這主要是要通過主纜纜吊裝備中的起重索對(duì)主梁的作用，因此，在利用張拉斜拉索的方法調(diào)整主梁的標(biāo)高時(shí)，可在一定程度上減少張拉斜拉索的張拉力，從而降低了施工的難度。所需張拉的斜拉索的束數(shù)和總噸位以懸拼箱梁頂面標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)橋面標(biāo)高為依據(jù)。
2.3.2 懸索橋部分主梁標(biāo)高的調(diào)整 懸索體系部分通過主索將整段箱梁吊裝就位之后，要調(diào)整吊桿進(jìn)行標(biāo)高的調(diào)整，這時(shí)同樣可以利用主纜來輔助進(jìn)行調(diào)整，這也主要是通過主纜纜吊裝備中的起重索對(duì)主梁的作用，從而大大減輕主梁的自重，因此，在利用調(diào)節(jié)吊桿定位螺帽調(diào)整主梁標(biāo)高時(shí)，工程難度得到了大大的降低，使操作簡(jiǎn)單化。
3.結(jié)束語
該大橋在進(jìn)行主纜的架設(shè)施工時(shí)，突破了傳統(tǒng)的架設(shè)方法，而是充分利用了已有的主梁吊裝索道，專門設(shè)計(jì)了一個(gè)用10片H20塔架拼裝的長(zhǎng)15米寬6米、重約10噸的纜吊平臺(tái)替代傳統(tǒng)的錨道進(jìn)行主纜架設(shè)施工，簡(jiǎn)便快捷，效果好，節(jié)省了錨道架設(shè)的費(fèi)用和工期，首創(chuàng)了大跨徑懸索橋用纜吊平臺(tái)替代錨道架設(shè)主纜的先例。
