斜拉桥主梁悬臂段前支点挂篮施工技术研究

束→安装腹板钢筋→安装内模→安装顶板钢筋及预应力钢筋→浇注混凝土
每次合拢时在悬浇端增加配重(水箱)。合拢段两侧水箱的容水重量效应,相当于合拢段所浇混凝土重量的效应,远程还应增加二分之一吊架模板重量。
浇注合拢段混凝土,同时水箱同步等效应放水,以保持悬臂端的高程始终不变,避免结构因荷载变化产生附加应力。合拢段钢束张拉前,应采取有效遮阳措施尽量减小箱梁挑臂上、下侧的日照温差。
4 结语
目前该桥正处在施工阶段,预计到2012年8月通车。该桥施工难度较大,通过宁江松花江特大桥的实践,为矮塔斜拉桥的设计与施工提供可借鉴的经验,对于矮塔斜拉桥的发展起到推动的作用,以期更加科学合理。
参考文献
[1]JTG/T D65-01-2007,公路斜拉桥设计细则[S].[2]TJ41-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[3]林元培.斜拉桥[M ].北京:人民交通出版社,1997.
D iscussi on on Girder Design and Constructi on of Extradoses Cable -stayed
B ridge of Songhua R iver in N ingjiang
Ab s trac t  Grand bridge of Songhua R iver in N ingjiang is a five -s pan,four -t ower,single p lane,p res 2tressed concrete extradoses cable -stayed bridge with the main s pan of 640m.Design of the girder body and t owers and constructi on contr ol method of each bridge secti on are intr oduced t o p r ovide reference for related p r ojects .
Key wo rd s  Grand bridge;Extradoses cable -stayed bridge;Design of girder;Constructi on of girder
斜拉桥主梁悬臂段前支点挂篮施工技术研究
桥梁同步顶升
金亚彬,卜东平,张小琦
(中铁一局集团第二工程有限公司,唐山 063004)
  摘 要:通过对斜拉桥主梁悬臂段前支点挂篮的详细设计和施工中的严格控制,解决因主梁坡度大而走行困难,因空间索角度变幅大而调索难,因主梁节段长、自重大而挂篮刚度和强度难以保证等问题,顺利地进行挂篮悬臂施工。目前该桥已经胜利合拢,现将所总结出的成熟技术供同类桥梁施工借鉴。  关键词:斜拉桥;前支点挂篮;反支点预压;转动锚座
中图分类号:U448127  文献标识码:B   文章编号:1673-6052(2010)10-0029-04
1 工程概况
铁罗坪特大桥主桥为140+322+140m 预应力混凝土边主梁斜拉桥,7#、8#主塔各19对悬浇梁段。主梁基本断面形式是边主梁,断面全宽27.5m ,截面端面高2.6m ,中心高2.875m;主梁顶板厚0.31m ,设双向2%横坡,最大纵坡3.665%。节段长度有8m 、5.2m 两种,边肋宽度有1.7m 、3m 、3.5m 、5m 四种。主梁悬浇段采用前支点挂篮施工。2 前支点挂篮组成2.1 基本数据
挂篮外形长18m ,宽27.5m 。其中主纵梁前端高2.2m ,后部高1.8m ,宽1.7m ,单只挂篮(包括模
板,操作平台)全重约185t 。2.2 主要结构体系
挂篮主要由纵梁、纵向止推梁、弧形板、前支点端梁、横梁、挂钩、止推键、梁上行走系统及后支点等组成。
2.2.1纵梁系统
纵梁系统为两根长18m 的钢箱梁,断面为170×220c m 。纵梁分五大组成部分:上部止推梁,内侧抗弯纵梁,外侧抗弯纵梁,弧形梁,前端梁,构件之间采用螺栓连接。纵梁均采用HW 400×400工字钢及・
92・第10期              北方交通
厚20、10mm A3钢板组焊,内部有加劲环和肋。纵梁前端3m部分设置前支点端梁和弧形梁,分别支承前支点张拉千斤顶和张拉杆保险螺母。
2.2.2 横梁系统
横梁有前、中、后三根,为等截面钢箱。横梁截面为120×180c m,为14mm及8mm厚钢板组焊,内部有环向加劲肋,肋间距150c m、纵向加劲肋间距28~40c m。前横梁及中横梁支承内模系统,承受顶板荷载。
2.2.3 挂钩系统
挂钩为“C”形变截面钢箱梁,箱梁外侧采用δ=16mm厚的钢板,加劲板采用δ=10mm厚的钢板焊接,挂钩高度666c m,宽度120c m。挂钩与斜拉桥主梁接触处采用I56a工字钢加强。
下端与纵梁外侧连接。挂钩将挂篮系统吊挂在斜拉桥主梁上,承担中支点的挂篮和混凝土荷载。
2.2.4 中支点系统
中支点在挂钩上部设置了YC W250顶升千斤顶,沿纵向两侧设支承保险螺杆。千斤顶用于调整挂篮立模标高和下放挂篮。保险螺杆在混凝土浇注、等强时起支承保险作用。
2.2.5 后支点系统
后支点系统由调整千斤顶、吊杆及整体式后滚轮组成。调整千斤顶用于调整挂篮立模标高和支承反压力,采用2台100t螺旋千斤顶。每个纵梁设2根Φ32的吊杆,材质为40Si2Mn MoV,用于承担后支点的拉力。
2.2.6 水平止推系统
止推系统由三组δ=40mm厚钢板组焊,截面尺寸为120×340mm。止推键插入梁肋预留孔形成止推牛腿,来平衡挂篮所受水平力,止推键可以周转使用。止推键使用前要做预压试验。
2.2.7 行走系统
行走系统由牵引系统、挂钩走船和轨道、整体式后行走轮组成。牵引系统的牵引杆为精轧预应力钢筋,前端锚于主梁前端,后端用Y DC60型穿心千斤顶反复顶推走船,使挂篮前行。
3 前支点挂篮悬浇施工技术
3.1 前支点挂篮操作程序
(1)落挂篮。将模板的各种连接取掉,挂钩下端的YC W-250型千斤顶缓慢回油,使挂篮下降15c m。
(2)挂篮前移。采用Y DC-60t的千斤顶张拉走船使挂篮前移。
(3)挂篮顶升、锚固,提升模板,使挂篮就位。
(4)斜拉索第一次张拉。
(5)安装钢筋及预应力管道、模板等,浇注混凝土。
(6)混凝土浇注至1/2时进行第二次斜拉索张拉。
(7)浇完全断面梁段混凝土。
(8)等强并张拉预应力束。
(9)将斜拉索力转移至已浇混凝土梁上,进行第三次张拉。
(10)挂篮脱空,前移。
3.2 挂篮预压
利用挂篮作为现浇段墩旁托架施工完后,在塔端张拉1#斜拉索,并安装C型挂钩,将挂篮临时吊挂在1
#梁段上,割除托架斜撑与挂篮脱离。安装挂篮中支点千斤顶、保险丝杠,铺设走行走道。在挂篮具备前移条件后,采用2台60t千斤顶牵引,将挂篮滑移悬空至2#块段,并按监控指令调整挂篮标高,然后挂设2#块斜拉索,索的前端固定于挂篮弧形梁上。拉索安装完后,即可进行预压工作。
3.2.1 方案介绍
采用预应力反支点预压法,根据最大承受能力(10#梁段)的1.2倍荷载(1.2×490=588t)进行预压,以消除其非弹性变形,并测试其弹性性能和承载能力,以便为施工控制计算提供准确数据。
3.2.2 预压预应力锚固点布置
按10#节段主梁混凝土荷载作用在挂篮的受力分布情况,并考虑加载系数后,确定在挂篮上布置40个点位:前横梁布10个,中横梁布设12个,后横梁布6个,挂篮纵梁各布6个。相应张拉点位如图1,第一次张拉20个“☆”点位,第二次张拉20个“○”点位。
3.2.3 张拉顺序
钢铰线张拉顺序模拟梁段的混凝土施工,先浇隔板,再浇边主梁,后浇顶板。同时索力有初索力、浇注到50%混凝土时索力、浇注完时的索力。钢铰线张拉顺序为:
斜拉索初张拉→张拉20根钢铰线(计300t)→测量变形量→斜拉索张拉至100%监控值→张拉剩余20根钢铰线→补拉所有钢铰线至设计值→测量变形量。40根钢绞线张拉完毕后持荷36h后再进行卸载,卸载与加载顺序相反。
3.2.4 沉降量观测及确定预拱度
试压前,在挂篮纵梁根部、横梁与纵梁交叉处、
3
・北方交通                2010
图1 预压点位平面布置图(单位:cm )
横梁跨中及1/4处设置观测点,每个挂篮共计17个
观测点。对观测点位的沉降量在斜拉索初张拉后、加载20根钢绞线后、斜拉索第二次张拉后、加载完毕后、持荷12h 观测、持荷24h 观测、持荷36h 观测、卸载观测,共观测8次。对观测的数据进行统计分析,并结合检算资料中计算的挠度,确定出预拱度。3.3 拉索与挂篮的连接系统
挂篮前端梁内设弧形梁,斜拉索与挂篮的连接系统均在弧形梁外侧设置,具体有:连接器、张拉杆、转动锚座、钢撑脚、千斤顶、张拉螺帽和锚固螺帽。见图2
图2 拉索与挂篮连接示意图(单位:c m )
3.3.1 拉索与挂篮的连接技术
38对斜拉索与主梁的夹角、索的重量、索的长
度均不相同。为了满足挂索需要,需要特制加长的
穿心式千斤顶张拉杆,张拉杆直径为Φ160,材质为40Cr 。张拉杆一端与拉索的锚头上的连接器相连(斜拉索锚头与张拉杆之间设置各种规格),另一端与张拉千斤顶相连。千斤顶的后端张拉杆上拧有张拉螺帽,把整个拉索与挂篮的连接件固定到一起。这样可适应38对拉索不同角度的变化时拉索与挂篮的连接,又能使之转换到梁体上而索力不发生变化。
3.3.2 空间索的调整系统
空间索每个梁段竖向角度和横向角度均在变化,因此专门设计了弧形梁和转动锚座来调整。弧形梁前作成曲面,后部以转轴定位于纵梁内。转动锚座与弧形梁接触的面也按弧形梁的角度作成相同圆心和半径的圆弧面。并将转动锚座临时安装并固定在弧形梁上。通过弧形梁的平面转动,可解决斜拉索的
水平角度0°~4°变化问题。对于斜拉索竖向角度32.4°~62°的变化,可在弧形梁面上下调整转动锚座。
3.3.3 斜拉索不同受力状况的转换
悬浇主梁时,斜拉索通过一根张拉螺杆与千斤顶相连,千斤顶再与挂篮相连,此时斜拉索作为挂篮的前支点受力。施工完毕后,将斜拉索转移至主梁上,挂篮放松移位,此时斜拉索受力。转换程序:先将事先套在斜拉索锚杯上的锚环用特制的扳手拧紧,相当于千斤顶张拉时的锚固措施,再解除千斤顶的张拉力,将张拉杆从拉索锚环内退出来,由于千斤顶的撤除,挂篮解除了与斜拉索的约束,拉索做到了一索二用。
3.3.4 抵抗挂篮水平力的止推装置
止推系统由三组δ=40mm 厚的16Mn 钢板组焊,截面尺寸为120×340mm 。止推键插入梁肋预留孔形成止推牛腿,止推键槽口要预留准确,每个纵梁端头设2处,每个节段可以重复利用。推键槽口采用5mm 厚的钢板。止推键与主纵梁之间设置止推横梁,用以抵抗水平力,保证挂篮的静止稳定性。3.3.5 C 型挂钩悬吊挂篮技术
前支点挂篮所承受的荷载由左右两侧的C 型挂钩和斜拉索共同承担。挂钩设计成变截面钢箱梁,整体
上具有足够的抗弯能力,保险螺杆在混凝土浇注、等强时起支承保险作用。3.3.6 前支点挂篮的行走步骤
13・第10期        金亚彬等:斜拉桥主梁悬臂段前支点挂篮施工技术研究
(1)斜拉索张拉到设计值锚固后,解除斜拉索
连接系统。
(2)解除挂篮尾部的后锚固系统吊杆及水平反力支座。
(3)下降螺旋千斤顶。
(4)将C 形挂钩处的千斤顶回油,挂篮整体下降。
(5)将千斤顶平放在滑板前端的顶座上,并将
牵引的精轧螺纹钢一端与千斤顶连接,另一端与梁体前端的锚固定连接。千斤顶同时反复顶拉,使挂篮前移。挂篮尾部通过行走滚轮前进。
(6)挂篮行走就位后,重新对挂篮进行定位锚固。3.4 主梁的混凝土浇注
浇注顺序:先边肋,再灌注横隔板,最后灌注顶板,从悬臂端向墩中心进行。采用2台HBT -80型输送泵分别对称泵送入模,同时每端分别配置1台布料机,保证混凝土的连续性。要求混凝土缓凝时间大于15h 。施工中荷载的控制按每个梁段超或者欠方控制在1方内;浇注梁段的不平衡重控制在1方内;梁上对称堆放的临时荷载每端控制在10t 以内。4 施工总结
(1)铁罗坪特大桥挂篮设计上,充分考虑到运输、,通过限制单个构件重量,并采取有效的连接和组拼技术,即解决了大吨位构件在
山区的运输问题,又解决了受场地限制吊装和组拼困难的难题。采用刚性承重挂钩和箱型纵横梁,解决了大节距、大吨位挂篮刚度和强度不易满足的难题。采用前支点挂篮施工,利用斜拉索作为挂篮前支点,使悬臂挂篮转为简支受力状态,提高了挂篮的整体承载能力,减小了挂篮挠度和弯矩。
(2)通过专门设计的可以转动的弧形梁和转动锚座很好地解决了空间索的调整角度问题。
(3)采用自行发明的钢铰线反支点预压技术,模拟主梁浇注时的各个工况,实现了国内首次采用新技术成功地对挂篮进行预压,模拟效果好,预压安全、方便、成本底。
(4)模板设计方面,采用倒链提吊内模支架,进行内模的整体提升和降落。在挂篮设计时就考虑在标准
段内模支撑体系的基础上整块拆除部分构件后进行非标块段模板施工,大大方便了模板的安装与拆除,保障了施工进度。
参考文献
[1]JT J041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[2]交通部第一公路工程总公司.公路施工手册[M ].北京,人民交
通出版社,2000.
[3]王胜利,何占忠,卜东平.钢铰线反向支点预压方法[P ].专利号:
Z L200710018413.2.
[4]卜东平,何占忠.反支点预压法在高墩大跨桥梁施工中的应用
[J ].公路,2007,(7):16-19.
[5]黄绍金,刘陌生.装配式公路钢桥多用途使用手册[M ].人民交
通出版社,2002.3.
Fore -fulcra Traveler Constructi on Technol ogy Study on at the Girder Cantilever Secti on of Cable -stayed B ridge
Ab s trac t  According t o the detailed design t o fore -fulcra traveler of the girder cantilever secti on of cable -stayed bridge and strict contr ol during constructi on,the p r oble m s such as walking difficulty due t o steep sl ope of girder,guying difficulty due t o big a mp litude angle of s pace cable and difficulties t o guarantee traveler rigidity and strength due t o l ong secti on and great weight of girder,etc .are s olved and therefore the traveler cantilever is con 2structed s moothly .A t p resent,the bridge is f olded s moothly,and the mature technol ogy summarized fr om this p r o 2ject is p r ovided as reference t o the si m ilar type of bridge constructi on .
Key wo rd s  Cable -stayed bridge;Fore -fulcra traveler;Reverse supporting point p rep resuring;Rolling an 2chor bearing
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