中承式钢箱提篮拱桥缆索吊机安装施工工法.doc

中承式钢箱提篮拱桥缆索吊机安装施工工法中铁大桥局集团五公司一、 前言钢箱提篮拱是一种构造新颖、技术先进的新型桥梁,施工方法是在工厂集中制造，现场预拼成双榀吊装单元,再用缆索吊整体起吊，斜拉扣挂悬臂安装，整个拱跨结构安装过程易于提高安装精度，保证工程质量,加快施工进度。这项技术于2002年8月应用于云南省小湾大桥,取得了显著的经济效益和社会效益。我们对此施工技术进行了总结,经整编形成本工法。二、工法特点1、 在工厂或引桥上进行双榀梯形单元的预拼。2、 用固定塔架缆索吊机作为安装钢箱提篮拱的起重设备.3、 用扣索塔架进行斜拉扣挂悬臂安装，保证拱跨合拢前的结构稳定.三、适用范围适用于大跨度钢箱提篮拱缆索吊装施工，尤其是跨越深山峡谷的钢箱提篮拱桥。四、施工工艺（一） 工艺流程（见图）（二） 钢箱拱段预拼钢箱拱由工厂加工后，运输至工地进行安装施工。钢箱拱在工厂进行了单肋半跨卧式制造.半跨卧式制造确保单肋拱接头匹配良好，平面轴线符合设计和规范要求。工地二节段及其以上节段预拼应解决以下问题中的一个或几个： 安装永久及临时风撑形成梯形单元,确保梯形单元内两根拱肋相对空间位置及内倾角度的准确性； 保证双榀拱肋接头匹配良好； 检验并调整梯形单元拱段内接缝的间隙、箱壁接头平面度及错台高度,以满足梯形单元拼装时拱轴线线形和连接(焊、栓）工艺的要求; 完成纵向加劲拼接板高强螺栓孔的临时拼接。为克服梯形拱段吊装时拱脚处销接对位困难,A拱段采取在拱座内侧河滩处拼装万能杆件支架就地安装方案，其余梯段均在引桥（工厂）先组拼成梯形拱段；然后进行梯形拱段的预拼（如确有把握,可只进行单节组拼，不进行二节以上的预拼）；最后逐段吊装梯形拱段。（三） 缆索吊悬拼钢箱拱施工准备图1 工艺流程拆除扣索、缆索吊跨中合拢依次吊装各预拼后的拱段，扣索固定并施焊钢箱拱段预拼扣索塔架拼装安装缆索吊扣索塔架基础及后锚施工桥梁基础施工地锚及塔架施工钢筋拱段加工及运输1、吊运各梯形拱段起吊采用缆索吊四个起重滑车八吊点抬吊,起吊千斤绳为28钢丝绳，吊前须将八点标高调平，以保证吊运过程中的稳定。2、扣索布置各梯形拱段按设计图布置好扣点，每段设2束扣索,即每片拱肋设一束扣索，扣索钢绞线一端与扣点联结，另一端与扣索塔架上的扣索分配梁相连,扣索塔架背面设有锚索,在扣索塔架上的扣索分配梁上和锚索分配梁同时张拉扣索和锚索，调整拱肋段的位置。3、梯形拱肋段安装 吊装梯形拱肋段时，要选择晴天无风的天气,吊钩带劲后，解除临时固定,拆除连接螺栓,均匀缓慢地起钩,检查是否有无其它问题，起钩离地20cm,通知各个观察点人员，对缆索吊后锚、塔架基础、卷扬机等重要部位进行检查，无异样继续起钩，升钩到一定高度，要检查卷扬机的刹车情况,若刹车不灵，要调整刹车，然后水平运行至A段的上口安装位置，落钩要保证梯形单元的平稳下降,并调整B段上、下端高差，使之符合安装的角度,先B段下端与A段上端的顶面接近,用1t的导链收紧，穿上40mm的长拉杆螺栓，再上好底面的长拉杆螺栓。有偏差用千斤顶在支架上进行调整，中线利用缆风绳进行调整，若缆风绳调整确有困难，就得松开连接螺栓，在A段与B段的接口处万能杆件支架上安装千斤顶来调整轴线，使之达到有关规定的要求，挂好扣索,同步张拉扣索和背索，尽量保证扣索塔架不偏移，缆索吊机徐徐松钩,让扣索张拉受力,实行缆索吊机与扣索塔架系统受力的转换.重新测量坐标,达到监控指令的要求，监控单位要对塔架的偏移及索力进行监控，以防出现结构的失稳及钢绞线的崩断。上述完成后将40mm长拉杆螺栓拧紧,松掉起重钩。4、合拢段安装 设计考虑到钢箱梁的制造、测量、安装误差,焊接收缩变形等因素的影响,合拢段一般都增加一定长度的富余长度,作为合拢时的调整余量。合拢段施工的前一周就要进行天气的观察、气温的测量，掌握气温变化的规律,以确定最佳合拢时段，选择合拢时间，测量两前段前端四个角点坐标,以便对合拢端进行长度修正,现场放样切割，做好坡口，组拼合拢段,形成矩形单元，仍采用四点起吊，保证水平起落，等待合拢时刻，准确对位，快速合拢。5、工地焊接工地焊接要求分区、分片、分段对称进行，以减少焊接变形。工地对接焊缝(风撑、排架对接、主拱环缝）采用陶质衬垫手工电弧焊，排架立柱角焊缝采用钢衬垫手工电弧焊。钢箱对接环焊缝施焊滞后一个梯形吊装单元，如D拱段梯形单元吊装到位后，开始焊接B、C拱段箱壁对接环焊缝.要求上、下游环焊缝以及单拱的内外腹板焊缝对称施焊.进行钢箱壁环焊缝施焊时先焊顶底板四个角点(焊缝长200mm），再焊内外腹板焊缝.待四角点及内外腹板施焊后解除临时连接件，焊接顶底板及其余焊缝。五、机具设备(见表1）表1 机具设备序号设备名称规格型号数量1吊机250KN1台2缆索吊机1200KN1套3卷扬机100KN8台4跑车300KN4台5倒链葫芦10KN2台6电焊机8台7穿心千斤顶YQ-1000KN4台8全站仪SET2B1台9单索顶200KN1台10水准仪1台六、劳动组织（见表2）表2 劳动力组织序号工种人数序号工种人数1吊车司机27安全员22装吊工48卷扬机司机23电工29普工204电焊工1610钳工25测量工411合计566信号员2七、施工安全措施施工中严格遵守有关施工安全规则和缆索吊装操作规程，重点做好以下安全工作：1、 成立精干高效的现场指挥机构和技术保证机构，做到统一指挥、令行禁止.2、 除设专职安全员现场值班外，重要受力部位设专人负责观察，非现场施工人员一律不得进入现场。3、 拱跨结构吊装作业时，桥下禁止通行。4、 吊装过程中的走停信号应由专职信号员发出,其它人员不得随便乱发信号。5、 卷扬机司机必须有操作合格证,各种起重设备要经常检查，严格执行交接班制度，严格按统一信号操作。6、 箱肋拱上搭设钢筋梯应设可靠的栏杆并挂设安全网.八、质量控制标准1、 轴线空间偏位10mm；2、 拱圈标高10mm（节段及拱顶四角控制)；3、 拼装过程中对称的四片拱段连接点相对高差10mm,相对间距偏差10mm;4、 相对拱段对应点间距偏差6mm。九、效益分析以云南小湾大桥(主跨为130m，主拱圈为悬链式无绞拱，中承式钢箱提篮拱）为例，采用缆索吊双拱段悬拼钢箱提篮拱施工技术，经过拱段预拼,保证了施工质量,并保证了施工工期，且缩短工期20天，节约成本约200万元.十、工程实例云南小湾大桥于2002年8月采用本工法施工。该桥全长181.6米,主孔为130m悬链式钢箱提篮拱桥，主拱圈共划分13个施工段双拱肋整体吊装,梯形吊装单元最大重量约110t，于2002年9月25日合拢,实际工程进度为每4天吊装一个梯形段。合拢后，拱肋轴线空间偏位仅为3mm,小于10mm,满足规范要求。执笔:张继新 刘希恒 主要完成人员:周外男 刘希恒 张继新 周永生 赵鲲鹏