廬山石門澗懸索橋大修加固施工方案探討
2018-03-05
0.工程簡介
石門澗人行懸索橋橋跨105m、橋?qū)?.5m、矢跨比1/11.2，93年建成交付后成為廬山石門澗景區(qū)的一景。本次大修加固工程是為了確保橋梁的長期安全性，對已嚴重腐蝕的主纜鋼絲和無法檢查的錨錠進行更換處理。
本次大修加固工程主要內(nèi)容有：更換主索、錨錠、橋面板和人行欄桿，對大橋的基礎、索塔、鋼管主桁梁只做維修、除銹、刷漆和涂裝。
1.總體施工方案
廬山石門澗懸索橋大修加固工程總體施工流程：施工準備→巖錨、新索鞍、交換梁、錨座施工→新主索、新錨索安裝→新索夾、新吊桿安裝→主桁梁除銹、刷漆→橋面板預制→舊索、舊吊桿拆除→舊橋面板拆除、新橋面板安裝→舊欄桿拆除、新欄桿安裝→全橋線型調(diào)整→交工驗收。
2.分項工程施工方案
2.1新建預應力巖錨施工方案
預應力巖錨采用鉆機鉆孔，液壓千斤頂張拉，張拉采用伸長量與張拉力雙向控制。巖錨直徑180mm，采用14根直徑15.24mm無粘結鋼絞線集束，其錨固段內(nèi)錨頭組數(shù)共為4組，每組錨頭分布3-4根鋼絞線。施工流程為錨桿孔測量放線、鉆孔設備、鉆機就位、鉆進方式、鉆進過程、孔徑孔深、錨桿孔清理、錨桿孔檢驗、錨桿體制作及安裝、錨固注漿、錨桿張拉。
2.2錨座、交換梁施工方案
全橋共有4個交換梁及錨座，錨索檢查井采用C20混凝土，下設漿砌片石基礎。錨座、交換梁采用C40混凝土，下設C20混凝土墊層。自落式砼攪拌機生產(chǎn)砼，人工手推車入倉，小型振動棒振搗?？上刃惺┕るx砼攪拌機較近的錨座，另一側錨座通過舊橋橋面運輸?shù)轿缓笕雮}。施工時，必須嚴格按照錨具廠家要求埋入錨具預埋件后方可澆注交換梁入錨座砼。主纜索錨具及配件選用法爾勝公司生產(chǎn)的FASTEN250Ф15-19，全橋共計4套?；炷潦┕荛_下雨時段進行，澆筑完成后應及時進行養(yǎng)護。
2.3新加高索鞍施工方案
新加高索鞍施工采用支架施工法。即搭設鋼管支架至塔頂，在塔頂形成施工平臺，進行索鞍的加高施工。
施工時先將新老混凝土結合表面鑿毛，鑿毛深度為5-6mm，新加高索鞍鋼筋安裝，應先在原有蓋梁頂面進行植筋，植筋鉆孔直徑比所植鋼筋直徑大4mm，深度為200mm。新植鋼筋與構建鋼筋焊接時，其焊點距基材混凝土表面應大于15d，且應采用冰水浸漬的濕毛巾包裹植筋外露部分的根部。在索鞍兩端，轉(zhuǎn)向器正上方2cm處預留一個Ф7mm高強鋼絲圓環(huán)用來與索夾防滑鋼絲搭接。
模板采用小型鋼模，確保結構尺寸與外觀質(zhì)量。索鞍混凝土標號為C40，采用人工提升到塔頂，人工灌注入倉，小型振動棒振搗。
為防止舊主索拆除時主塔受力的不均勻狀態(tài)出現(xiàn)，暫時不讓砼封閉固結舊主索，方便拆舊主索時舊索能在舊索鞍上滑動，對主塔不產(chǎn)生偏向水平力。因此澆筑新索鞍時將舊主索與砼隔開，在舊主索拆除后再用等標號砼堵塞。
2.4主索更換施工方案
主索的更換采用在原有主索同一水平面兩個索夾處鋪設鋼管并與索夾連接牢靠，在鋼管上鋪設竹排架通過特制鋼凳規(guī)整并架設主索的施工方法。新索運至搭設的竹排架上，由牽引器和牽引繩先由橋中向兩端展開牽引到主塔，再牽引到錨座交換梁處。新索采用單根鋼絞線牽引，待單根主索鋼絞線牽引全部完成后，再進行排束、歸整而安裝索夾和索夾防滑拉桿。為保證新索體系轉(zhuǎn)換時的受力均勻，應在兩個塔頂設置一定的預留索量便于調(diào)索。
新索的下料長度應根據(jù)設計計算的無應力狀態(tài)下的跨中、塔頂、及巖錨交換梁新索錨點的位置精確定位，考慮原橋塔頂已存在一定偏位和錨索角度與原設計不全吻合的情況，必要時可通過交換梁上錨固處對新索進行張拉，以調(diào)整塔、索的位移。
新索架設工作的全過程必須在廠家指導監(jiān)督下進行。新索由離開直到架設完畢必須有專人負責全程運送、保護、監(jiān)督，對鋼絞線外層的PE套不得損壞。
舊索拆除要待新索完成受力轉(zhuǎn)換后方可進行。
2.5吊桿、索夾更換施工方案
主索安裝定位完成后進行吊索、索夾安裝，吊索、索夾全橋共計68副。所有索夾、吊桿、螺母、防滑鋼絲均應熱鍍鋅處理。索夾安裝時應墊一層軟質(zhì)橡膠片，使鋼絞線的PE護套不致被夾壞。
新吊桿與新索夾的安裝也在滿鋪支架上進行。必須嚴格按照設計的要求進行安裝。索夾安裝時先由跨中向兩端逐段歸并整理成正六角形集束，其中上層中間位留作防滑牽引拉桿用，用索夾和不銹鋼窄夾片夾緊成型，真至通過索鞍到巖錨交換梁處錨固牢靠，索夾安裝時應先確定中跨中點和邊跨靠近主塔第一個索夾的位置。根據(jù)設計提供的各索夾中心在主纜無應力狀態(tài)下的線性長度直接用鋼尺丈量做好標識，最后利用全站儀復核各點坐標。安裝索夾時采用電動扭矩扳手擰緊索夾螺栓。索夾螺栓采用高強度螺栓，高強度螺栓的擰緊應分初擰和終擰。
安裝新吊桿時，通過下吊點上螺帽進行調(diào)整吊桿受力，吊桿調(diào)整時采用電動搬手，待新吊桿受力均勻后，再由跨中向兩端對稱逐根卸除老吊桿。如此時橋面主梁標高與設計標高相差太多時，則應將主桁架接頭焊縫解除后再進行主梁設計標高調(diào)整，具體焊縫解除部位根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況而定完成后再焊接恢復。
舊吊桿、舊索夾拆除可與舊主索拆除一并進行，先拆除吊桿與主桁梁的聯(lián)接，把主索分段拆除后，搬離橋面，分解，運送出場。
2.6其他維修加固項目施工方案
人行道橋面板全橋共有：1、2號板各101塊，1a號板2塊。采用一次壓花紋成型。在預制1號板時，在其兩端中間現(xiàn)澆20×20cm方形立柱底座，高6cm，以便預埋鋼板，使欄桿立柱能牢靠的焊接在預埋鋼板上，主筋必須置于底部，不得倒置。
人行道橋面板采用集中預制，人工抬運至橋位安裝的施工方法。面板采用C40混凝土，結合主橋拆鋪進度要求，投入預制鋼模為10套，當預制板混凝土強度達到設計強度的75%時，方可起吊拆模。橋面板由兩端向跨中對稱進行，每拆一塊舊橋面板，即安裝一塊新橋面板，以減少主梁的變形。人行道板鋪設完成后進行調(diào)整，應鋪設平穩(wěn)、板面平整，無明顯損傷、排列均勻，人行道板相鄰高差不大于3mm，板與板之間預留2cm伸縮縫。
人行道欄桿橫桿采用Ф38×3.0mm鋼管，主立柱采用Ф50×3.5mm鋼管，立柱采用Ф25×2.5mm鋼管，橫桿采用Ф38×3.0mm鋼管，扶手采用Ф50×3.5mm鋼管。所有鋼管在工廠噴砂除銹、鍍鋅防腐。鋼管主立柱與預埋在人行道面板上的M-1鋼板焊接牢靠。欄桿扶手調(diào)整應水平成一線，平直，扶手在10m長度范圍內(nèi)，矢度不大于10mm。欄桿平直，無彎曲現(xiàn)象，焊接處要平順。每30米檢查一處。
主桁梁除銹刷漆施工采用橋面吊掛鋼梯和木板腳手架，在主桁梁下方形成施工作業(yè)平臺進行施工。
2.7監(jiān)測監(jiān)控方案
本項項目的監(jiān)測主要是測量監(jiān)測，由設計及監(jiān)控單位提供具體數(shù)據(jù)及施工方案。監(jiān)測包括兩個方面，一是對施工過程中的關鍵工序進行實時跟蹤監(jiān)測，確保關鍵施工的安全、可靠和施工質(zhì)量；二是階段性狀態(tài)監(jiān)測，當施工到某一相對穩(wěn)定的狀態(tài)時，測試結構的線型、變位、應力狀態(tài)和動力特性。針對該橋的特殊性，建議進行結構的線型、變位、應力狀態(tài)和動力特性的監(jiān)測。
對本項目進行對比施工模型計算和階段性監(jiān)測的實測值，分析偏差原因，利用模型段的實測參數(shù)和動力特性的測試分析參數(shù)，并考慮環(huán)境作用的影響，對下一步施工的結構變形和應力狀態(tài)進行預測，確定下一階段的調(diào)整量。
3.結語語
本工程專業(yè)技術含量高，施工質(zhì)量、施工安全和環(huán)境保護要求嚴格，要求必須由有資質(zhì)和類似工程施工業(yè)績的施工單位負責承建。本工程于2011年4月10日開工，2011年8月10日竣工，工期4個月，在我公司精心組織下順利完成，創(chuàng)造了精品工程。
