斜拉橋施工實例——徐浦大橋
2010-08-02 
徐浦大橋為主跨590m 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介紹于下:

  主橋安裝的工作范圍包括以下十項:

 ?。?)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。

 ?。?)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)過補缺、填芯、張拉、壓漿等工序,首先構(gòu)成單箱多室的簡支梁。

  (5)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號為標準段,長度9.0m;31號節(jié)為合攏段,其長度約5.0m,需根據(jù)合攏時溫度實測確定。再加上橫梁、縱梁等,共有各種規(guī)格的鋼梁1135根,計7300t。斜拉索編號從1 號到30 號,共240根,重1650t。M30、M22高強螺栓共21.5萬套,各種規(guī)格的橋面板520塊,計12250t。橋面板接縫用現(xiàn)澆微膨脹高標號混凝土,計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,0b節(jié)段尚未達到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。

  主橋橋面標準段施工程序如下:

  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:

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  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40t。斜拉索外層2mm的聚胺脂防護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?shù)拇胧┘右苑雷o。一般可鋪設(shè)地毯、設(shè)置滾輪、走管或安置滾動托架解決。考慮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0.4t。放索時,當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套,故放索時采用卷揚機留纜法限制索盤轉(zhuǎn)速,保護索外護套。

 ?。ǘ┌惭b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。

  先用吊機把索鋼護套管穿在索上并用繩索捆在夾索吊點上,然后由布置在安裝端的卷揚機與橋面吊機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卷揚機及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卷揚機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卷揚機組成的輔助吊點調(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孔角度并進行調(diào)整。當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械設(shè)備正常運轉(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,查明原因并解決后再繼續(xù)牽引。

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  在每個標準段施工過程中,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行第一次張拉;在i段接縫混凝土施工后,進行第二次張拉;當i+1號索第一次張拉及橋面吊機前移后,對i號索進行第三次張拉(放松)。二期荷載完成后還需進行調(diào)索。

  斜拉索張拉程序主要是依據(jù)設(shè)計單位發(fā)來的《徐浦大橋中跨主梁安裝施工控制文件》進行的。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”測點位于10號節(jié)段第一根鋼橫粱(近跨中)與鋼主粱交叉點,預(yù)拼裝標高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高等進行施工控制。

  3. 主粱上縱縫澆至10號節(jié)段第二根橫梁(近塔柱)處。

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

  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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