浅谈拱桥缆索吊装施工技术
缆索吊装施工由于具有跨越能力较大,水平和垂直运输机动灵活,适应性广,施工方便等优点,是目前修建拱桥较多采用的方法。尤其在修建大跨径或连续多孔的拱桥中,更显示这种施工方法的优越性。本文结合工程实际,对拱桥缆索吊装施工技术谈一些体会。
一、工程概况
XXX大桥为XX市一座城市特大桥,大桥位于XX市东南侧XX江江面上,与XX江斜交15度,该段江面宽300m,大桥采用中承式钢桁架系杆拱桥方案,主桥长268m,跨径布置为50+168+50=268m,边中跨比0.298。拱肋上弦理论中心线由一段圆曲线,一段直线,和一段抛物线组成;桥面以上高度38.1米,拱脚至拱顶高53.33米,半径为180.172米。中跨下弦杆为二次抛物线,桥面以上高度33.41米,拱脚至拱顶高48.66米,矢跨比1:3.5,边跨下弦杆为悬链线,m=8。主桥上构所有构件均采用缆索吊装系统进行安装施工。
二、缆索吊装系统
本桥主拱肋采用缆索系统吊装施工,拱肋桁架安装应结合桥梁规模、河流地形及设备等条件采用适宜的吊装机具,各项机具设备和辅助结构的规格、型号、数量等均应按有关规定经计算确定。
缆索吊装系统总体布置图见图1,它主要由以下几个部分组成:
1、主缆索体系:主缆索、起重索、牵引索、主缆索跑车及下挂结构和塔顶索鞍。
2、工作索体系:辅助工作索主索、起重索、牵引索、工作索跑车及下挂结构、塔顶索鞍。
3、扣挂体系:钢绞线扣索、拱肋扣点结构、扣索张拉锚固端、吊装节段侧向风缆索体系。
4、塔架体系:塔架基础、N型万能杆件拼装门式塔架、塔架风缆索。
5、锚固体系:主索地锚、扣索地锚、缆风地锚。
图1缆索吊装系统总体布置图
三、桥梁主拱肋吊装施工技术
主拱肋安装顺序的确定
XXX大桥为边主跨连续系杆拱桥,拱肋和桥墩固结,设计拱肋安装采用先分别安装边跨、然后安装中跨的方案。
(1)本桥边跨安装程序为:
(2)本桥中跨安装程序为:
考虑受起吊位置影响,减少交叉作业,减少安装风险,各跨安装顺序依次为:西南岸边跨→东北岸边跨→中跨。边跨拱肋各自独立安装,总体上单个边跨拱肋分8段吊装,因单一节段体积过于庞大,故采用散件安装方式,安装时采用少支架辅助进行;
2、边跨钢桁架拱安装工艺
(1)边跨钢桁架拱安装时按照监控指令要求的安装顺序,边跨钢梁在支架上拼装,并特别注意钢梁的拼装拱度曲线。
(2)钢梁杆件拼装应按照从下至上,先下平面,后立面,尽快形成三角形稳定结构,最后安装上平面的原则进行。
(3)钢梁拼装时,为保证拼装拱度,上、下弦杆对拼接头应上足60%冲钉,40%高栓,其它杆件应上足50%冲钉和50%高栓,并一般拧紧后才能松钩。每架设一个节间进行一次中线和挠度测量,严格控制拼装质量,防止出现板缝,节点预拼和安装完成后应对板缝进行检验,满足规范要求。
(4)钢梁横移调整偏位前,上下平联节点螺栓应终拧完毕,以防钢梁受横向水平力的影响造成钢梁轴线发生曲折。
(5)架设过程中,为保证钢梁的拱度、轴线及横向稳定性,主桁节点高栓终拧进度不得落后拼装部位两个节间,其他节点高栓终拧不得落后拼装进度三个节间。
(6)施工前应制订详细的高强螺栓施拧工艺,并进行工艺试验,每批高栓进场后,应对供应商提供的扭矩系数进行复验,确保施工过程中不会出现高栓欠拧和过拧现象。
(7)应实测环境条件(温度、湿度)变化对高强螺栓扭矩系数和节点摩擦面摩擦系数的影响,并及时对施拧扳手进行标定。
3、中跨桁架拱节段安装顺序及工艺
(1)安装顺序。中跨桁架拱节段安装顺序如图2所示。