洛阳大桥自锚式悬索桥施工组织设计(编辑修改稿)

洛阳大桥自锚式悬索桥施工组织设计(编辑修改稿)内容摘要：

作 180 天 与主墩基础、主塔施工同时进行 2 场地平整、施工便道施工、基础硬化、主缆锚锭横梁支架现浇 90 天 主塔完成后开始 梁支架基础硬化、施工平台搭设 3 钢箱梁安装、焊接 90 天 含支架预压 4 塔顶平台、索鞍安装 15 天 5 猫道安装 15 天 6 索股架设 45 天 7 主缆整形及索夹、吊杆安装 25 天 8 第一次吊杆张拉 17 天 9 拆架、第二次吊杆张拉 18 天 含主缆线形调整 10 防腐施工及主缆通道安装 25 天 11 猫道及塔顶平台拆除 10 天 桥面部分施工 25 天 12 合计 365 天 27 – 第四章 、关键工序施工方法 自锚式悬索桥是一种古老的桥型，与一般的悬索桥一样，它也是由主缆、主塔、加劲梁、吊索等组成的一种柔性悬挂体系 , 主缆是这个体系的主要承重结构 , 其形状直接影响到整个体系的受力分配和变形。 主塔是悬索桥抵抗竖向荷载的主要承重构件 , 在外荷载的作用下 , 以轴向受压为主。 加劲梁是悬索桥保证车辆行驶、提供结构刚度的二次结构 , 主要承受弯曲内力。 吊索是将外荷载传到主缆的传力构件 , 是联系加劲梁和主缆的纽带 , 承受轴向拉力。 同时，它又不同于一般的悬索桥，在于 ―自锚 ‖，即它的主缆直接锚固在加劲梁的梁端，由主梁直接承受主缆中的水平拉力，不需要庞大的锚碇，这给不方便建造锚碇的地方修建悬索桥提供了一种解决方法，节省了昂贵的锚碇费用；同时主缆又对主梁施加了强大的预应力，使主梁受力大为改善。 由于自锚式悬索桥取消了庞大的锚锭，将主缆直接锚在加劲梁上。 所以自锚式悬索桥的施工程序与传统悬索桥相反，需先在支架上整体施工主梁，然后才能架设主缆，然后逐步张拉吊索使加劲梁到成桥位置。 本 桥的主要施工工序为： 锚锭横梁支架施工 → 搭设临时支架架设桥面钢结构 → 安装索鞍 → 安装主缆 → 安装索夹 → 安装吊杆 → 安装和分组张拉吊杆 → 拆架、调整吊杆力及主缆线形 → 主缆、索夹防腐 → 桥面铺装栏杆及照明等附属设施 → 调整吊索拉力及缆索线型、复拧索夹螺栓。 下面详细介绍锚锭横梁支架施工、钢梁临时支架施工平台、索鞍安装、主缆架设及整形、索夹安装、吊索安装及张拉、防腐等主要施工工艺。 28 – 第五章 支架施工方案 加劲梁两端设有 C50 混凝土锚碇横梁，顺桥向梁宽 ，横梁向梁长，梁高 4m，采用满堂 支架法施工。 箱梁为等高度，梁高 4m。 （ 1）支架 支架采用 WDJ 碗扣型多功能脚手架，如 附图 1 所示： a、立杆纵向间距 顺桥向间距 60cm。 b、立杆横向间距 底板横桥向间距为 30cm；翼板 120cm。 c、横杆竖向步距 横杆竖向步距。 d、剪刀撑、扫地杆、翼板处斜撑 纵、横、水平向均布设剪刀撑。 腹板、翼板下方顺桥向布设剪刀撑， 5m一档；横向 5m 一档；水平向 3 档，顶、底、中间各 1 档。 扫地杆沿纵、横向布置在距底 35cm 处。 （ 2）底板模板系统 底板模板系统依次由竹胶板、横桥向方木、顺桥向槽钢组成。 底板模板下方采用 510cm 方木横桥向布置，方木中到中间距为 30cm。 横桥向方木下方顺桥向布设 10 号槽钢。 （ 3）翼板模板系统 29 – 翼板 模板系统依次由竹胶板、顺桥向方木、横桥向方木组成。 底板模板下方采用 510cm 方木顺桥向布置，方木中到中间距为 30cm。 顺桥向方木下方横桥向布设 1010cm 方木。 支架验算 验算见 附录 1 所示。 第六章 支架施工 第七章 箱梁为钢结构，主纵梁钢箱在吊杆处梁高 2200mm，底宽 2750mm，底板水平，腹板铅直，顶板为桥面行车道板。 桥面行车 道板采用正交异性板，在桥塔中线两侧 范围内，钢板厚为 20mm，其余部分顶板厚均为 16mm。 桥面板设有纵向加劲肋。 两侧主梁之间共设三道次纵梁，间距。 次纵梁为工字形梁，梁高1500mm，腹板后 16mm，底板宽 400mm，厚 16mm。 连接横梁为双倒 T 形梁，次横梁为工字形梁，吊杆处梁高 2200mm，腹板厚 16mm，底板宽 400mm，厚16mm。 连接横梁间距 6m，两道连接横梁之间设一道次横梁。 悬臂梁为倒 T形梁，梁高 300mm1000mm，腹板厚 16mm，底板宽 300mm，厚 16mm。 化简后计算模式如 下图 6： 510 275 150 275 550 490 510275150275550490吊杆处吊杆处220 220 3K N/m 217 .3K N/m 2K N/m 3K N/m 2 17 .3K N/m 2 2K N/m 2 图 钢箱梁横断面计算模式图 30 – 第八章 主梁采用满堂支架法架设。 支架系统 具体布置如下 ： （ 1）边跨施工平台基础（如 附图 2附图 23 所示） 边跨位于岸上，采用条形扩大基础，上方依次为钢管桩、 20a 工字钢横梁，具体如下： A、根据基础承重及基底承载力要求，在大钢管支架下设置独立的条形砼扩大基础，基础截面尺寸根据开挖基底承载力确定。 经检测基底承载力不足部位应加深或换填处理，消除基础不均匀沉降。 并在基础顶面安装预埋件与立 柱钢管焊接固定，以便于支架安装及加大支架稳定性。 条形扩大基础顺桥向顶宽 ，底宽 ，高 1m，横桥向宽约 50m，顺桥向中到中间距 12m，共布置 26 条 =12 条，采用 C20 砼，位于钢管桩底处布置适量钢筋网片。 B、钢管桩采用 Ф5306mm 钢管，钢管长度根据现场实测后确定，梁底到地面约 15m，钢管桩平均长度约 13m 左右。 钢管接桩时尽量采用有法兰边的钢管，如没有法兰边，则钢管连接处上、下各焊接 1 块 1cm 厚钢板，钢板与钢管间用钢板加劲肋连接，以增强钢管间连接刚度。 所有单排钢管之间横桥向用 10 号槽钢以剪刀撑 形式连接成整体。 C、钢管上方横向布设 20a 工字钢，单根工字钢长 46m。 工字钢顶面平整，并在钢管上开槽，将工字钢部分嵌入桩内，且将工字钢与钢管之间焊接成整体。 （ 2）主跨施工平台基础（如 附图 2附图 24 所示） 主跨位于水中，施工平台基础采用钻孔灌注桩接盖梁的形式，具体如下： A、采用 钻孔灌注桩基础，入土（或河床冲刷线以下） 6m，其中 31 – 地面以上为 Ф1m 的接桩。 采用 C30 砼。 B、桩顶上接 C30 盖梁，盖梁横桥向长 46m，顺桥向长 1m，高。 （ 2）施工平台基础上方纵、横梁 20a 工字钢及盖梁 上方顺桥向布设通长的上、下加强弦杆贝雷桁架，贝雷桁架共 21 排，单排长约 300m（ 100 片），横桥向间距见 附图 2附图 24 所示，顺桥向间距 12m。 翼缘板及中心的次纵梁下方布设单排，加劲梁下方布设 2 排及 4 排， 2 排及 4 排贝雷架横向间距为 45cm，方便用标准连接件连接，排与排之间用定制连接件连接，以使整个贝雷架形成整体。 第九章 名称 规格 单位 数量 备注 钻孔桩混凝土 C30 m 1350 钻孔桩钢筋 t 35 盖梁混凝土 C30 m3 980 盖梁钢筋 t 75 条 形砼基础 C20 m3 780 钢管 Ф5306mm m 1400 工字钢 20a m 550 贝雷桁架 3m（上、下加强弦杆） 片 2100 工字钢 32a m 4650 第十章 验算详见 附录 2 所示。 32 – 第十一章 首先选择有钢结构制造资质的厂家，钢梁在制造车间焊接成板单元件，运到施工现场的组拼场在组拼台座上焊接成整个节段。 并以合理的施焊顺序、优化的焊接工艺控制和减少结构的焊接变形。 焊接完成后，吊至拼装区预拼装，每次拼装节度不少于 4 个 ，非标准块及用于合拢的标准块不进行预拼装。 第十二章 、钢箱梁安装及合拢 主纵加劲梁经过预拼后，用运梁平车运至桥位处，履带吊安装就位，先两侧主纵梁，后次纵梁、横梁、次横梁，最后桥面板、 悬臂梁，平行交替施工至合拢段。 第十三章 、 关键工艺的点质量控制 根据钢箱梁的结构特点、受力状况、装配要素及验收规范，有以下几项关键工艺项点，在制造中必须加以严格控制。 单元块组焊质量控制 钢箱梁由两个分离的封闭边箱通过横梁连为一个整体，伸入封闭边箱内 横梁的腹板采用一块板的整板式，分别同两侧箱梁的顶板和底板直接焊 接， 为确保焊接质量，避免仰焊，更好地确保装配尺寸精度，在制作上采取如下工艺措施： 采用“倒装法”，即在单元块组焊胎架上将顶板 单元按基线就位，用马板与胎架点固。 严格按线组装横隔板单元，保证横隔板间距，为箱体横梁对接创造有利条件；为控制 U 形肋与隔板的组装间隙，保证焊接质量，在工艺上对隔板与 U形肋的焊接边部位留二次切割量，采用精确划线配切工艺，对隔板与 U 形肋 33 – 焊接边进行配切组装，以控制装配间隙匀顺，从而保证焊接质量。 组装腹板单元，最后定位底板单元，对该位置的平位和定位焊缝全部进行施焊；严格控 制定位焊焊缝长度。 为有效控制施工过程中的焊接变形，单元块的开口侧可增设临时支撑装置，两端口设置工艺支撑。 板块的几何尺寸精度控制 板块是组成钢箱梁的基本构件，它的外形尺寸、 U 形肋间距、 U 形肋位置等项点是 保证箱梁整体组装精度的基础，为此在制作中采取以下主要措施： 在组装方面，采用门架式胎型无马定位组装 U 形肋，并严格按纵横基准线精确对线就位。 在控制焊接变形方面，利用反变形胎架设置反变形量，并在纵横向预留焊接工艺补偿量；采用线能量较小的 CO2 气体保护自动 焊接工艺和优化的焊接顺序在约束条 件下焊接；对控制焊接后的微小残余变形采用冷、热矫相结合的方法进行矫正，在胎架上对称精密切割周边坡口。 箱梁整体组装精度及焊接质量控制 钢箱梁的断面尺寸、吊耳间距（即两拉索间距）及接口匹配精度，是保证桥位顺利架设、接口对接焊缝质量的关键，为此在制作中采取以下主要措施： 在钢箱梁整体组装胎架上以胎架为外胎，以横隔板为内胎进行整体组装，采用纵横基准线、测量塔控制箱口几何尺寸和断面垂直度。 采用横向基准线、测量塔线控制单元块的准确就位 , 再以单元块的纵横基准线控制其它单元件的组装。 34 – 在日 出前将钢箱梁单元块按线定位，避免日光对组装的影响。 将两个板块单元件组焊成一个板单元件后再参与钢箱梁的整体组装，减少整体焊接的焊缝数量。 箱梁横断面预设适当的焊接工艺补偿量，以控制箱梁的整体焊接变形，确保吊耳中心距； 对于大量的纵向对接焊缝，采用 V 形坡口形式的单面焊双面成形工艺，利用积累的数据对焊接收缩量进行修正，并跟踪检测焊接收缩量情况，及时反馈信息以完善装配过程中的工艺补偿量。 为了减小桥位接口对接错边调整的难度，箱口各拐点处预留一定长度的不焊段。 预拼装线型扩接口匹配连接精度控制 采用 平位预拼法控制预拼装线形及箱口匹配连接精度，以保证梁段顺利吊装、桥梁整体线形、环缝焊接质量。 平位预拼装采用调整顶、底板接口间匹配件的间隙（数据根据全桥箱梁竖曲线放样得到）予以控制。 在预拼装胎架上调整节段的桥轴线并使各节段处于水平位置，并使相邻接口处的错边量达到标准要求，以桥轴线及横基线为基准按预拼拱度值精确划出顶底板的接口匹配件组装位置线、确定预拼装长度、按线及定位销组焊接口匹配件和附属件。 合拢段长度及箱口尺寸精度的控制 合拢段长度及箱口尺寸精度是实现大桥顺利合拢的必要条件，为此在制造中采取如 下。