馬鞍山長江公路大橋中塔鋼塔起步段吊裝方案
2017-09-18
一、工程概況
馬橋左汊主橋中塔橫向設(shè)計為門式框架結(jié)構(gòu)，由上、下塔柱、塔頂裝飾段及上、下橫梁組成。其中下塔柱高37.5m，為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；中塔其余部分高137.5m，為鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，中塔采用塔梁固結(jié)體系，鋼上塔柱與混凝土下塔柱采用110束無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線聯(lián)結(jié)?；炷了敳?m為混凝土后澆段，即在鋼塔第一節(jié)吊裝完成后方進(jìn)行此處混凝土澆筑。
馬橋左汊主橋中塔鋼塔起步節(jié)段指下橫梁和上塔柱T1、T2節(jié)段。其中下橫梁為塔梁固結(jié)的一部分，梁高6.5m，自重706t；T1節(jié)段高5.8m，自重580.5t；T2節(jié)段高9.55m，自重424.5t。鋼塔起步節(jié)段安裝屬于超重、超大構(gòu)件高空吊裝，安裝難度大，安裝精度對施工工藝和機(jī)械設(shè)備要求較高，起步節(jié)段安裝質(zhì)量是鋼塔安裝線形精度控制的基礎(chǔ)。
起步段施工總體方案：吊裝下橫梁→安裝T1節(jié)段→鋼砼疊合、張拉錨固→安裝T2節(jié)段→下橫梁與T1、T2固結(jié)。
本文就鋼塔起步節(jié)段吊裝，T1節(jié)段定位及吊裝測量控制進(jìn)行介紹。
二、下橫梁吊裝
1、下橫梁支架安裝
1）下橫梁支架豎向布置6根直徑1.2m管柱，水平設(shè)置4層平聯(lián)，2道扶墻，頂部兩層平聯(lián)間豎向管柱設(shè)置3道斜撐，頂層平聯(lián)設(shè)2道斜撐。
2）豎向鋼管采用法蘭連接，平聯(lián)、扶墻及斜撐同豎向管柱間采用相貫連接。
3）支架安裝完成后，測量組對支架標(biāo)高、支架頂平面位置等進(jìn)行檢查，放出支承點十字線。
建立模型對支架強(qiáng)度及穩(wěn)定進(jìn)行驗算，荷載考慮支架自重，下橫梁重、風(fēng)載及下橫梁位置調(diào)節(jié)時的水平荷載。
支架彎矩、軸力示意圖
對應(yīng)受力最大位置相應(yīng)數(shù)值如下：
立柱
最大軸力150.98kNm； 對應(yīng)彎矩1959.27kN
最大彎矩2051.35kN； 對應(yīng)軸力1.01kNm
平聯(lián)
最大軸力197.77kNm； 對應(yīng)彎矩201.38kN
最大彎矩431.95kN；對應(yīng)軸力20.49kNm
桿件穩(wěn)定計算公式如下：
β為等效彎矩系數(shù)，取1.0
計算結(jié)果如下：
立柱計算值為：71.35MPa（最大彎矩）、58.32MPa（最大軸力）
聯(lián)接系計算值為：109.53MPa（最大彎矩）、42.30MPa（最大軸力）均小于f＝215MPa，支架穩(wěn)定。
2、支架頂布置
支架頂部布置為：柱頂分配梁（50cm）+滑移系統(tǒng)（4cm）+豎向千斤頂（57cm）+下橫梁下墊板及防滑毛氈（20cm），總高度131cm，比下橫梁底至支架頂間距（136.5cm）低5.5cm，通過豎向千斤頂調(diào)節(jié)到位。
3、吊具安裝
1）吊具組成
下橫梁吊具由吊耳、扁擔(dān)梁、卸扣、銷軸、吊帶、鎖定鋼絲繩組成。
2）吊具安裝
?、俚醵c不同節(jié)段間連接有工廠焊接和現(xiàn)場螺栓連接兩種形式（包括全部起步節(jié)段吊具安裝）。
?、诒鈸?dān)梁由三節(jié)組成，節(jié)段間采用螺栓連接，可進(jìn)行調(diào)節(jié)用于中塔不同節(jié)段吊裝。
?、坌犊邸N軸、吊帶規(guī)格應(yīng)滿足設(shè)計要求，并具出廠合格證及檢測證明。
④鎖定鋼絲繩用來鎖定1000t浮吊吊鉤間距，采用直徑21.5mm繩鋼絲繩，環(huán)繞12圈，兩端頭采用鋼絲繩卡連接。要求：夾座扣在鋼絲繩工作段上且不得交錯布置，鋼絲繩在吊鉤上環(huán)繞時應(yīng)無壓梢現(xiàn)象。
4.施工船、駁布位
1）1000t浮吊布位于中塔圍堰和縣側(cè)，吊裝時運(yùn)輸船須停靠在浮吊的正前方，起吊后運(yùn)輸船退出，浮吊向前移位，進(jìn)入正式安裝位置。
2）1000t浮吊錨碇系統(tǒng)的布置應(yīng)考慮起吊階段、安裝階段的工作特點，綜合布置，要求其錨固點牢固、可靠，方便浮吊在四個方向上移動。節(jié)段運(yùn)輸駁就位時要求保證不影響節(jié)段起吊。
5、安裝測量控制
1）測量準(zhǔn)備，鋼塔柱安裝前在圍堰及塔柱頂部對安裝節(jié)段軸線放樣，在節(jié)段上作出相應(yīng)軸線點并貼上距離標(biāo)識。
2）根據(jù)1000t浮吊性能及布位特點，在順橋向架設(shè)1臺、橫橋向2臺測量儀器，對節(jié)段擺放軸線位置進(jìn)行控制，控制節(jié)段擺放軸線位置偏差不大于3cm。
三、T1節(jié)段定位及吊裝
1. T1節(jié)段定位
1）中塔T1節(jié)段支撐在下塔柱頂6個定位柱上。定位柱高2m，截面尺寸80cm×80cm，采用C50鋼筋混凝土，柱頂布置2cm厚鋼板。
2）定位柱施工
?、俣ㄎ恢恢糜蓽y量組放樣確定，平面位置偏差小于10mm，預(yù)留孔偏差小于10mm，頂面標(biāo)高低于設(shè)計鋼-砼疊合面10mm，以方便支座灌漿料施工。
?、诙ㄎ恢Q向主筋在第七節(jié)混凝土塔柱施工時預(yù)埋，其余鋼筋正常綁扎，定位柱頂預(yù)埋鋼板四角高差不大于1mm。
?、鬯０宀捎媚灸?，按疊合段鋼筋布置位置、間距在模板上設(shè)置鋼筋預(yù)留孔，在澆筑定位柱混凝土前穿入疊合段預(yù)留鋼筋。
?、芏ㄎ恢炷镣ㄟ^預(yù)埋鋼板上預(yù)留孔進(jìn)行布料。
1. T1節(jié)段吊裝
T1節(jié)段吊具安裝、施工船舶布位、測量控制同下橫梁安裝。
四、節(jié)段位置調(diào)整及測量控制
1、測量準(zhǔn)備及方法
1）起步節(jié)段安裝測量
混凝土下塔柱第七節(jié)施工完成后，在上、下游塔柱頂面埋設(shè)強(qiáng)制對中觀測墩，采用GPS靜態(tài)測量技術(shù)（技術(shù)要求同控制網(wǎng)加密）進(jìn)行加密點平面測量。
利用加密點精確放樣T1節(jié)底板設(shè)計邊框線和外移邊框線在混凝土面上的投影。初調(diào)時，在T1節(jié)底板特征點吊垂線調(diào)整平面位置；精調(diào)時，采用一臺全站儀配彎管目鏡，一臺鉛垂儀分別安置在互相垂直的兩邊中點進(jìn)行調(diào)整。
采用全站儀天頂測距法將高程點傳遞到T1節(jié)頂面，將此點調(diào)整至設(shè)計高程，然后在T1頂面架設(shè)水準(zhǔn)儀，以高程點為基準(zhǔn)，調(diào)整其他三點的高程。
2、節(jié)段位置調(diào)整及鎖定
1）下橫梁及T1節(jié)段位置調(diào)整
下橫梁及T1節(jié)段高程用500t豎向千斤頂進(jìn)行調(diào)整，平面位置用50t水平千斤頂調(diào)整，調(diào)整完成后對千斤頂鎖定，千斤頂鎖定完成后對T1、下橫梁的整體位置重新檢查，滿足要求后將T1節(jié)段與立柱進(jìn)行鎖定。
2）T1節(jié)段鎖定
采用環(huán)氧砂漿錨桿對T1節(jié)段進(jìn)行鎖定。T1節(jié)段調(diào)整到位后安裝錨桿，然后灌注環(huán)氧砂漿及定位柱頂部灌注支座灌漿料，待支座灌漿料強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后安裝錨桿螺栓，完成T1節(jié)段與定位柱之間的鎖定。
按相應(yīng)工藝要求進(jìn)行疊合段混凝土及體外束預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)施工。然后安裝鋼塔T2節(jié)段，完成鋼塔柱起步節(jié)段吊裝。
五、結(jié)束語
馬橋左汊主橋中塔鋼塔起步節(jié)段安裝質(zhì)量對中塔線形及測量控制意義重大。施工中嚴(yán)格落實了方案要求，保證了起步節(jié)段吊裝安全、順利進(jìn)行。中塔T1節(jié)段安裝軸線偏差最大為0.7mm，四角高差最大為1mm，滿足設(shè)計及規(guī)范要求。我們在施工采取的方法對同類工程施工具有一定的參考價值。
