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計為門式框架結構,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,為預應力混凝土結構;中塔其余部分高137.5m,為鋼結構結構,中塔采用塔梁固結體系,鋼上塔柱與混凝土下塔柱采用110束無粘結預應力鋼絞線聯結?;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、超大構件高空吊裝,安裝難度大,安裝精度對施工工藝和機械設備要求較高,起步節(jié)段安裝質量是鋼塔安裝線形精度控制的基礎。

   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。

   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,水平設置4層平聯,2道扶墻,頂部兩層平聯間豎向管柱設置3道斜撐,頂層平聯設2道斜撐。

   2)豎向鋼管采用法蘭連接,平聯、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,測量組對支架標高、支架頂平面位置等進行檢查,放出支承點十字線。

   建立模型對支架強度及穩(wěn)定進行驗算,荷載考慮支架自重,下橫梁重、風載及下橫梁位置調節(jié)時的水平荷載。

   

   支架彎矩、軸力示意圖

   對應受力最大位置相應數值如下:

   立柱

   最大軸力150.98kNm; 對應彎矩1959.27kN

   最大彎矩2051.35kN; 對應軸力1.01kNm

   平聯

   最大軸力197.77kNm; 對應彎矩201.38kN

   最大彎矩431.95kN;對應軸力20.49kNm

   桿件穩(wěn)定計算公式如下:

   

   

   β為等效彎矩系數,取1.0

   

   計算結果如下:

   立柱計算值為:71.35MPa(最大彎矩)、58.32MPa(最大軸力)

   聯接系計算值為: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,通過豎向千斤頂調節(jié)到位。

   3、吊具安裝

   1)吊具組成

   下橫梁吊具由吊耳、扁擔梁、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場螺栓連接兩種形式(包括全部起步節(jié)段吊具安裝)。

  ?、诒鈸河扇?jié)組成,節(jié)段間采用螺栓連接,可進行調節(jié)用于中塔不同節(jié)段吊裝。

  ?、坌犊?、銷軸、吊帶規(guī)格應滿足設計要求,并具出廠合格證及檢測證明。

  ?、苕i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)繞時應無壓梢現象。

   4.施工船、駁布位

   1)1000t浮吊布位于中塔圍堰和縣側,吊裝時運輸船須??吭诟〉醯恼胺?,起吊后運輸船退出,浮吊向前移位,進入正式安裝位置。

   2)1000t浮吊錨碇系統(tǒng)的布置應考慮起吊階段、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)段上作出相應軸線點并貼上距離標識。

   2)根據1000t浮吊性能及布位特點,在順橋向架設1臺、橫橋向2臺測量儀器,對節(jié)段擺放軸線位置進行控制,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,預留孔偏差小于10mm,頂面標高低于設計鋼-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埋,其余鋼筋正常綁扎,定位柱頂預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、間距在模板上設置鋼筋預留孔,在澆筑定位柱混凝土前穿入疊合段預留鋼筋。

  ?、芏ㄎ恢炷镣ㄟ^預埋鋼板上預留孔進行布料。

   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)段位置調整及測量控制

   1、測量準備及方法

   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、下游塔柱頂面埋設強制對中觀測墩,采用GPS靜態(tài)測量技術(技術要求同控制網加密)進行加密點平面測量。

   利用加密點精確放樣T1節(jié)底板設計邊框線和外移邊框線在混凝土面上的投影。初調時,在T1節(jié)底板特征點吊垂線調整平面位置;精調時,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行調整。

   采用全站儀天頂測距法將高程點傳遞到T1節(jié)頂面,將此點調整至設計高程,然后在T1頂面架設水準儀,以高程點為基準,調整其他三點的高程。

   2、節(jié)段位置調整及鎖定

   1)下橫梁及T1節(jié)段位置調整

   下橫梁及T1節(jié)段高程用500t豎向千斤頂進行調整,平面位置用50t水平千斤頂調整,調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)段進行鎖定。T1節(jié)段調整到位后安裝錨桿,然后灌注環(huán)氧砂漿及定位柱頂部灌注支座灌漿料,待支座灌漿料強度達到設計強度后安裝錨桿螺栓,完成T1節(jié)段與定位柱之間的鎖定。

   按相應工藝要求進行疊合段混凝土及體外束預應力系統(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、結束語

   馬橋左汊主橋中塔鋼塔起步節(jié)段安裝質量對中塔線形及測量控制意義重大。施工中嚴格落實了方案要求,保證了起步節(jié)段吊裝安全、順利進行。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。
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