朵花特大桥主桥钢梁安装技术重难点分析

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年第40卷第9期   作者:李光怡
[导读] 随着近年来中国基础设施建设的大量投入,中国桥梁也迎来了快速发展的黄金时期。世界上已建成跨度超400m的斜拉桥共有114座,中国占59座,其中世界主跨排名前10的斜拉桥中国占7座。

        李光怡
        深圳高速投资有限公司  广东 深圳  518048
        摘要: 随着近年来中国基础设施建设的大量投入,中国桥梁也迎来了快速发展的黄金时期。世界上已建成跨度超400m的斜拉桥共有114座,中国占59座,其中世界主跨排名前10的斜拉桥中国占7座。中国桥梁快速发展的脚步还在继续,在可预测的未来10年,每年仍将有2万座以上新建桥梁。这也给中国优秀的桥梁设计者及建设者们提出了更高的目标和要求。本文结合朵花特大桥建设工程实例,对特大桥钢结构主梁的安装技术重难点进行分析,可供类似工程施工参考。
关键词:朵花特大桥;钢结构;主桥;斜拉桥
1工程概况
        本项目地处贵州省黔南自治州龙里县境内,起于龙里鸡场,止于龙里草原,通过朵花特大桥跨越朵花大峡谷。本标段起讫桩号为K0+000.000~K2+236.500主线全长2.2365km,桥隧比56.3%。桥梁全1260m,其中主桥斜拉桥桥长245m+528+245m=1018m,
主桥桥宽30m,引桥宽28m。

图1.1 朵花特大桥主桥布置图
2钢梁安装工程量
表2.1 全桥钢结构安装工程量汇总表


图2.2 标准节段钢梁构造图
3钢梁安装技术重难点分析
        3.1 吊装梁段安装原则
        (1)架设钢梁顺序为纵梁——横梁——小纵梁——人行道托架,要尽快形成闭合稳定的结构体系,然后斜拉索第一次张拉,安装混凝土桥面板。还应注意吊机的起吊能力,杆件的供应,先装杆件不得妨碍后装杆件,上下游体系两桁对称架设,避免偏载。
        (2)架设工作主要使杆件正确就位,保证纵梁对接和横梁等连接栓孔重合率,遇有错孔,要查明原因,研究处理,不得随意扩孔或用大锤强行通过。
        (4)架梁架设时冲钉受力,为保证拱度,冲钉直径一般小于设计孔径0.2 mm的为定位冲钉,小0.3 mm 的为拼装冲钉,要与工厂试拼时得出的钉孔重合率相适应(可取过孔率50%的试孔器直径作为冲钉直径),冲钉圆柱体的长度要大于板束厚度。
        (5)杆件架设对孔后,要先穿一部分螺栓,将板缝夹紧,首先打入定位冲钉,再打入50%的一般冲钉,穿上50%的螺栓,吊机才能松钩,然后逐步将冲钉及螺栓更换为高栓。
        (6)桥面板安装采用安装混凝土预制桥面板,再安装模板和钢筋,浇筑混凝土与纵横梁湿接缝方案。
        (7)拼装顺序除按设计文件办理外,并应考虑下列各点:
        ①吊机的类型、运用方法、起吊能力及最大吊距。
        ②钢梁杆件供应方法。
        ③先装杆件不妨碍后装杆件的安装和吊机的运行。
        ④拼装杆件其两侧结构应保持平衡稳定。
        ⑤杆件应尽快形成封闭的三角形稳定结构
        (8)高栓施拧脚手架,应做到既要拆装方便,又要安全可靠,紧跟架梁进度安装脚手架,使用前,必须经值班技术人员和安全检查人员检查认可,高栓经检查合格,并获监理认可后,应立即油漆,脚手架随即拆除。
        3.2 标准节段安装顺序
        标准节段安装顺序如下:
        A)全回转吊机前移至已架梁段,安装锚固及支撑;
        B)全回转吊机从尾部起吊边主梁,吊装至设计位置,调整标高至设计标高并与已安装边主梁进行连接;
        C)全回转吊机从尾部起吊横梁、挑臂,吊装至安装位置,调整标高至设计标高并与已安装边主梁进行连接;
        D)全回转吊机从尾部起吊小纵梁,吊装至安装位置,调整标高至设计标高并与已安装横梁进行连接;
        E)安装并第一次张拉斜拉索;
        G)安装预制桥面板,进行斜拉索第二次张拉;
        H)桥面吊机前移,安装次节段钢梁后,第一次张拉斜拉索,安装预制桥面板,第二次张拉该节段斜拉索;
        I)浇筑连续2 节段湿接缝,养护。
        J)次节段斜拉索第三次张拉,吊机前移一个节段,准备下个节段安装。
        3.3 标准梁段钢构件安装
        标准梁段先安装边主梁,再安装横梁和小纵梁。
        1)主纵梁安装
        a)利用边跨桥面吊机将杆件吊运至桥面运输小车上,并运送至吊机取梁区域;
        b)构件起吊前标记出构件的重心位置,吊索连接时以重心为中心对称进行,确保起吊水平;
        c)按照预定位置挂钩,提升边主梁节段,如构件姿态不满足安装要求,则下放,对吊点位置重新进行调整,直至满足起吊及拼装施工要求;
        d)边主梁单元件提升至支架最高点以上的高度,降落定位, 将边主梁吊至预定位置。吊放就位后,定位螺栓并安装拉锁,防止边主梁倾覆;吊机解钩,同样方法吊装另外一侧边主梁。
        2)横梁安装
        横梁单元件为"工"字型截面,横梁与主梁顶底板均保持垂直。横梁腹板设一道水平加劲肋和若干道竖向加劲肋。横梁单元构件在桥面接长,运梁小车运输至吊装处,吊机取梁安装,具体步骤如下:
        a)横梁在预拼区拼装成整体,然后通过龙门吊吊装至桥面运输小车上;
        b)通过桥面运输小车送至吊机区域。横梁底板连接板安装在边主梁上,顶板连接板安装在横梁上;
        c)吊机放下主钩,吊索与横梁单元件预定位置相连,通过多次调整吊点的位置,使横梁最终被水平起吊;
        d)主梁单元件提升至最高点以上的高度,旋转吊机至待安装位置的正上方,吊机慢慢下放大钩,使横梁下端落在底板连接板上, 上端连接板搭在边主梁上;
        e)通过撬棍或手拉葫芦调整横梁位置,采用冲钉和紧固螺栓施工节段连接处顶板、底板及腹板连接板的螺栓孔。复核轴线及标高后,采用高强螺栓施工剩余螺栓孔,然后再逐个替换冲钉,并完成初拧和终拧。
        f)同样方法安装下一道横梁。
        3)小纵梁安装
        小纵梁相对较轻,安装比较容易,具体安装方法与横梁的安装方法相同,不再详细介绍。
        4)预制板运输吊装
        桥面吊机吊装钢梁节段,主要从尾部取梁,起升后旋转至桥面吊机前方,由于预制板宽度较大,预制板设计宽度3.4m,加外伸钢筋长度后达4.2m,桥面吊机尾部取梁时,增加预制板与斜拉索碰撞的风险,故采用桥面吊机底部运梁。
        

        预制板穿过桥面吊机位置关系
        3.4 钢梁杆件吊装架设注意事项
        钢梁杆件由运输车从工厂运输到预拼场地存放预拼,由汽车吊或龙门吊转运吊装,进行分段横梁的螺栓安装,再转运至主塔附壁吊机吊装范围内,由附壁吊机吊装上桥面进行安装。吊装前在杆件上系设好2 根缆风绳,以控制分段在空中时的状态。当分段挂钩与杆件吊点挂好结束后,安全员对其进行检查验收,合格后,再由吊装指挥员
指挥吊车司机将分段缓慢起升。在达到预定起升高度时(超过设计标高1m 以上),吊装指挥指挥吊车缓慢落钩将分段吊运至设计标高顶面5cm 左右停下,然后人工参照事先放出的钢梁中心线、两主板中心线、端横梁各节间横梁的中心线,将钢梁初步定位后吊车再继续落钩至安装位置。按纵梁、横梁、小纵梁、托架的顺序左右对称拼装,对已拼好的钢梁定位尺寸进行检查,如有偏差及时调整。确认合格后按规定将高强螺栓全部终拧。
结语:
        朵花特大桥主桥钢梁安装是一项复杂且具有风险性的工作。由于当地气候条件多变,施工难度大技术要求高,需根据现场施工环境,制定科学、合理、有效的技术方案。本文对朵花特大桥主桥钢梁安装的重难点进行分析,在保证施工安全及工程质量的同时,探索采取最方便快捷的方式完成该项工程,以上研究供大家参考和探讨。
参考文献:
        [1]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011;
        [2]《钢结构设计标准》(GB50017-2017);
        [3]《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ 2-2008;
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