濟寧市洸府河大橋混合式疊合梁斜拉橋施工工法

1、混合式結合梁斜拉橋汽車吊懸臂吊裝施工工法 中鐵十局集團有限公司汪晶 王欣德 齊運洪 劉思斌 支陸鋒 1. 前言濟寧市太白樓東路洸府河大橋為雙塔雙索面混合式結合梁斜拉橋，采用塔梁固結、塔墩分離的支座體系。大橋全長1831米，其中主橋長600米，橋寬40米。邊跨主梁采用預應力預應力混凝土邊主梁結構。中跨主梁為結合梁，上層橋面板為預應力混凝土結構，下層鋼梁由邊箱、橫梁、托架、小縱梁等組成框架結構。本工法是根據該項目的實際施工條件所形成。本橋中跨需小角度斜跨三條鐵路線，受鐵路線影響，中跨鋼梁桿件和預制橋面板沒法通過船舶或其它設備運輸至橋位處正下方。并且該橋橋面寬達40米，為了滿足實際施工的需要，通過和

2、設計單位一同全面分析該橋情況，不斷進行結構受力的優(yōu)化，注重各種施工工況的受力檢算，最后成功地創(chuàng)造了一種全新的斜拉橋施工方法，并得到了實踐的檢驗。本工法是運梁車梁上運輸構件，汽車吊上橋起吊并懸臂拼裝，現(xiàn)澆混凝土濕接縫完成一個節(jié)段施工。見圖1.1-1。圖1.1-1 斜拉橋結合梁汽車吊懸臂吊裝示意2.1適用于寬幅面結合梁橋梁混合式結合梁斜拉橋在國內為數(shù)不多，原有的其中跨都是跨越江河或海峽，其中跨鋼梁桿件和預制橋面板可通過船舶運輸至橋位處正下方，由橋面吊機起吊并懸臂拼裝。這種橋面吊機作業(yè)時固定在橋面中央的鋼梁上，可沿固定的軌道往前走行，其拼裝和拆卸較麻煩，且對橋面很寬的橋梁適應性差。汽車吊不同于橋面吊

3、機，可偏心站位，這樣吊裝作業(yè)時可減小伸臂長度，從而對寬橋的適應性更好。2.2 汽車吊作業(yè)方便靈活汽車吊免去了橋面吊機的拼裝和拆卸麻煩，站位在已施工成型的結合梁段上，使用時方便靈活，不需要在鋼梁上設置軌道和錨固裝置。2.3降低施工費用橋面吊機從中跨開始施工到主體結構完成一直要在橋上，而汽車吊僅在吊裝作業(yè)的短時間內需租用上橋作業(yè)，可節(jié)省施工費用，獲得較好的經濟效益。本發(fā)明是一種全新的斜拉橋施工方法，是根據實際施工條件的需要做出的。其適用于主梁采用了混合式結合梁結構的斜拉橋。當主梁跨越鐵路、公路以及其它不方便通航的區(qū)域，可使用此工法。即使其跨越可通航的水道，當和常規(guī)的橋面吊機懸臂拼裝方案進行綜合比選

4、有優(yōu)勢時，也可以考慮使用。此施工方法要求其邊跨和引橋在中跨開始施工之前先行澆注完成。中跨鋼梁桿件和預制混凝土橋面板通過運梁車從地面經引橋和邊跨運輸?shù)街锌纭Ｆ嚨跻矎牡孛娼浺龢蚝瓦吙玳_行到中跨已施工完成的結合梁最前端，起吊運梁車上的構件進行懸拼施工，懸拼完成后汽車吊和運梁車均開下橋。然后施工橋面板濕接縫，形成本節(jié)段結合梁結構。中間穿插進行掛設斜拉索的工作，這樣周而復始直至斜拉橋主體結構完成。此種施工方法的汽車吊及運輸荷載較大，應特別注重主體結構的驗算，使其滿足各施工工況的受力需要。混合式結合梁斜拉橋汽車吊懸臂吊裝施工施工主塔、邊跨混凝土連續(xù)梁、引橋及引道汽車吊和運梁車經引橋、邊跨上橋，懸臂拼裝鋼

5、梁斜拉索掛設并初張拉汽車吊吊裝預制橋面板就位施工中跨濕接縫并進行預應力張拉重復施工第2至第5步，直到中跨合攏施工橋面附屬工程，進行荷載試驗全橋建成通車 圖5.1-1 施工工藝流程圖5.2 操作要點5.2.1整體施工計劃1、在塔柱施工完成之前，需將引橋連續(xù)梁、邊跨連續(xù)梁和引道路基施工完成。為中跨疊合梁施工時，從引道運梁做好準備。2、連續(xù)梁伸縮縫處需填充沙袋，并在橋面鋪設鋼板作為行車通道。3、塔柱橫梁鋼支撐的鋼管布置，需考慮車輛通過的寬度，且鋼管之間最底層的平聯(lián)高度應滿足運梁車、汽車吊、混凝土泵車的正常通行。確定施工方案1、汽車吊選型由于汽車吊是在中跨疊合梁懸臂狀態(tài)下作業(yè)，因此對于汽車吊的性能要求

6、較高。汽車吊即要滿足安全吊裝鋼梁構件的吊重要求，自重又要盡量輕型，以減小橋面荷載對結構的影響。根據工程實際，選用利勃海爾LTM1200-5型汽車吊。該型號汽車吊自重60t，選用52t配重。2、吊裝站位疊合梁一個標準節(jié)段需要進行鋼梁吊裝和預制橋面板吊裝，鋼梁桿件的重量又從33t到250kg不等。根據每一個吊裝物的重量，確定吊車站位、吊臂的長度和角度。依據的原則為滿足安全系數(shù)要求，盡量減少移車次數(shù)。3、施工方案審批一般采用疊合梁結構的橋梁，其橋下多跨河流、公路、鐵路。因此中跨方案需經相關部門審批。施工方案應盡早上報主管部門，并通過審批方可實施。5.2.3標準節(jié)段施工操作要點1、標準節(jié)段施工工序疊合

7、梁施工包括鋼梁拼裝、橋面板吊裝、濕接縫澆注和斜拉索掛設等主要工作。每一個標準節(jié)段的施工順序為：拼裝鋼梁-吊裝外側橋面板-掛設斜拉索-吊裝內側橋面板-施工濕接縫-斜拉索二次張拉。2、鋼梁吊裝1）鋼梁吊裝順序鋼梁吊裝順序為：鋼邊箱-橫梁H -小縱梁M-托架T-小縱梁N。2）吊車站位及各工況技術參數(shù)第一步、 吊裝一側鋼邊箱 工況1：臂長26.7米，工作半徑14米，額定荷載40噸，吊裝重量35噸，負載率87.5%。見圖5.2。.此工況橋面作用載荷有：吊車總重112噸，路基板總重10噸，梁車自重18噸，梁段最大重量35噸，其它工具1噸，總重量176噸。第二步、 吊裝另一側鋼邊箱此工況與工況1一致，吊車站

8、位與第一步關于橋梁中心線對稱。第三步、 吊裝橫梁、小縱梁及托架按照常規(guī)的順序依次吊裝橫梁、小縱梁M、托架、小縱梁N。工況2：吊裝最外側一根橫梁時，臂長31.3米，工作半徑19米，額定荷載26.5噸，吊裝重量15.2噸，負載率57%。此工況橋面作用載荷有：吊車總重112噸，路基板總重10噸，梁車自重18噸，梁段最大重量15.2噸，其它工具1噸，總重量156.2噸。3、吊裝外側橋面板工況3：吊裝最外側一塊橋面板時，臂長31.3米，工作半徑24米，額定荷載18.5噸，吊裝重量12.2噸，負載率66%。此工況橋面作用載荷有：吊車總重112噸，路基板總重10噸，梁車自重18噸，橋面板最大重量12.2噸，

9、其它工具1噸，總重量153.2噸。4、吊裝內側橋面板工況4：吊裝最遠一塊橋面板時，臂長31.3米，工作半徑19米，額定荷載26.5噸，吊裝重量11.9噸，負載率45%。此工況橋面作用載荷有：吊車總重112噸，路基板總重10噸，梁車自重18噸，橋面板最大重量12.2噸，其它工具1噸，總重量152.9噸。6. 材料與設備中跨疊合梁施工主要序號材料設備名稱規(guī)格型號單位數(shù) 量備 注1汽車吊200t臺1利勃海爾LTM1200-5型2汽車吊50t臺13運梁車60t臺1重型專項作業(yè)車4千斤頂650t臺85千斤頂150臺26千斤頂110臺28壓漿機UB3型柱塞式臺19電動扳手ACD6002000N.m臺110

10、電動扳手7502000N.m臺111電動扳手300750N.m臺112電動扳手01000N.m臺113鋼梁370QEt3794.7614斜拉索PES7t955.215高強螺栓M24套5259016高強螺栓M30套49864中跨結合梁施工標 準 號名 稱JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術規(guī)范TB10212-98鐵路鋼橋制造規(guī)范GB/ T714-2000橋梁用結構鋼GB50206-2001鋼結構工程施工及驗收規(guī)范TB/T 1527-2004鐵路鋼橋保護涂裝TB-J214-1992鐵路鋼橋高強度螺栓連接施工規(guī)定GB/ T17101-1997橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲GB/ T18365-2001

11、斜拉橋熱擠聚乙烯高強鋼絲拉索技術條件CJ3058-1996塑料護套半平行鋼絲拉索7.2中跨結合梁施工質量保證措施鋼梁施工質量控制措施1、鋼箱梁拼裝前，先進行抗滑移系數(shù)試驗和高強度螺栓連接副復驗。試驗和復驗應符合鐵路鋼橋栓接板面抗滑移系數(shù)試驗方法TB2137-90和鋼結構用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術條件GB/T1231-91的規(guī)定?？够葡禂?shù)試驗結果應滿足設計要求，高強度螺栓連接副的扭矩系數(shù)作為高強度螺栓施擰的依據。2、高強度螺栓連接副的安裝應在橋梁位置調整準確后進行。高強度螺栓、螺母、墊圈必須按生產廠提供的批號配套使用，不得改變其出廠狀態(tài)。3、安裝和施擰高強度螺栓時，構件的摩擦面

12、應保持干燥，嚴禁在雨雪天氣中施工。應準備防雨用具，以備雨雪天氣遮蓋螺栓面之用。4、安裝時高強度螺栓穿入方向應以施擰方便為準，并力求一致。本橋鋼邊箱腹板、底板螺栓可由外向里穿入，上翼緣板螺栓由下向上穿入。高強度螺栓連接副組裝時，螺母帶圓臺面的一側應朝向墊圈有倒角的一側，螺栓頭下墊圈有倒角的一側應朝向螺栓頭。 5、嚴禁強行穿入螺栓（用錘直接打入），對于不能自由穿入的孔眼，應用與栓孔直徑相同的鉸刀或鉆頭進行修孔或擴孔，不得焰切孔。6、高強度螺栓應按設計螺栓表中列出的板束厚度所對應的螺栓長度使用，不得混用。7、施擰高強度螺栓時，高強度螺栓和扳手的發(fā)放、使用要有專人負責并記錄，嚴禁螺栓、扳手混用。8、施

13、擰前，應按生產廠提供的批號，并按每批不少于8套分批測定高強度螺栓連接副的扭矩系數(shù)，該批扭矩系數(shù)平均值應在0.1100.150范圍內，其標準偏差應小于或等于0.010。同時應記錄測試環(huán)境溫度。9、高強度螺栓連接副的擰緊采用扭矩法擰緊，擰緊分初擰、復擰和終擰三步進行。初擰和復擰扭矩值為終擰扭矩值的50。復擰、終擰高強度螺栓分別用白、紅色油漆在螺母與墊圈同一部位涂上標記，以防漏擰。10、高強度螺栓連接副的擰緊應在螺母上施擰，擰緊順序應從節(jié)點中央沿桿件向四周進行。11、高強度螺栓的初擰、復擰、終擰應在同一天完成。12、扭矩扳手使用前必須進行標定，其扭矩誤差不得大于使用扭矩值的±5。在使用過程

14、中若發(fā)現(xiàn)異常情況應及時報告專業(yè)人員，由其進行處理。13、施工用的扭矩扳手校正以后，使用者不許改變其扭矩。電動扳手在打開開關后將高強度螺栓擰到規(guī)定扭矩時自動關機，不得中途松手停機；手動扳手擰到規(guī)定扭矩時，扳手會出現(xiàn)“當”的響聲，表示已經到位，在使用時注意平穩(wěn)加力，不許沖擊加力。14、普通螺栓和沖釘?shù)箵Q高強度螺栓，應在其余高強度螺栓終擰完成后進行，以防結構尺寸發(fā)生變化。 15、終擰檢查合格的高強度螺栓連接副外露部分和栓接外露面，應按鋼箱梁表面處理及涂裝工藝的要求，及時進行表面涂裝。16、高強度螺栓連接副施工質量的檢查應由專職質量檢查員進行。17、對復擰后的全部高強度螺栓連接副，用重約0.3kg的小

15、錘敲擊螺母對面的一側，用手指緊按住螺母對邊的一側進行檢查，以防漏擰。18、拼接板連接處每一螺栓群檢查其總數(shù)的5%，但不得少于2套。每個節(jié)點處抽查螺栓不合格者，不得超過抽查總數(shù)的20%，否則應繼續(xù)抽查其它螺栓，直至累計總數(shù)有80%的合格率為止。對欠擰者要補擰；對超擰者要更換螺栓。19、高強度螺栓連接副的終擰扭矩檢查應在終擰4小時后、24小時之內完成。斜拉索施工質量控制措施1、成品索的檢驗斜拉索出廠前按設計要求，對斜拉索有關性能進行檢驗。斜拉索到達現(xiàn)場后，查驗并索取每根成品索的質量保證書，如果進行了非常規(guī)試驗，需提供檢驗報告。2、索道管的處理斜拉索錨頭外徑與索道管的內徑相對塔、梁端的索道管進行全面

16、的檢查，對索道管內的焊渣、毛刺等進行打平磨光。3、錨墊板的局部處理為滿足塔端張拉撐腳布置要求，在錨墊板上開4個M24螺栓孔，用于張拉撐腳的精確定位。7.2.3濕接縫施工質量控制措施1、澆注前，對模板、鋼筋和預埋件進行檢查，模板內的雜物、積水和鋼筋上的污垢應清理干凈。2、嚴格控制混凝土的均勻性和坍落度。3、澆筑混凝土時，采用振搗器振動搗實。4、結構混凝土澆筑完成后，及時用塑料薄膜灑水養(yǎng)護。待濕接縫砼強度達到設計強度85%后，進行預應力的張拉和壓漿。7.2.4施工測量控制1、安裝過程中，與監(jiān)控單位密切配合，以保證鋼邊箱的線型及軸線始終處于正確位置。2、在兩側鋼邊箱吊裝過程中，利用全站儀對鋼邊箱的前

17、后端中心線進行全程監(jiān)控測量，直至調整到誤差范圍以內。3、隨著鋼梁架設向前推進，本節(jié)段鋼邊箱吊裝定位的同時，復測和它相連接的前兩節(jié)段鋼邊箱的外腹板，看是否有偏差。確認無誤后，用沖釘、普通螺栓定位新吊裝的梁段。用同樣方法定位另一側鋼邊箱，直到該節(jié)段拼裝完成。4、對第一根橫梁的中心線進行精確測量，使之調整到允許范圍以內。此時可視為本節(jié)段鋼梁基本調整到位。 5、用水準儀控制每節(jié)段的絕對高程。根據監(jiān)控指令并通過調整索力控制每節(jié)段的標高。架設過程中，兩鋼邊箱各測點的高程值在里程方向要保持對稱，以確保全橋順利合攏。8.1建立安全保證體系建立以項目經理組長的安全管理組織機構和安全保證體系。嚴格遵守國家有關安全

18、生產的法律、法規(guī)，交通部頒發(fā)的有關安全生產的有關規(guī)定，杜絕責任一般事故及以上鐵路行車事故；杜絕建設工程安全較大及以上事故；杜絕從業(yè)人員死亡事故；杜絕責任特種設備、道路交通、火災爆炸等事故；杜絕機械設備大事故和重大事故。無職工因公死亡事故，無職工重傷事故。8.2臨時用電安全措施執(zhí)行安全用電制度，加強用電管理，配電箱必須完好，線路絕緣可靠，臨時線上安裝漏電保護裝置，下班時切斷電源，確保用電安全。施工所用電氣線路和用電設施，應采取防觸電措施。作業(yè)點距低壓線、高壓線、35千伏高壓線應分別大于2.5m，3m，5m。焊機的電源開關應設在監(jiān)護人近旁，便于及時切斷電源。焊接電纜一般不應有接頭，若有應做好絕緣處

19、理。用電設備的外殼應有可靠的接地接零安全措施，焊接地線應直接連到工件上。施工現(xiàn)場室外電閘盒和電焊機應設防護棚。8.3吊裝作業(yè)安全措施吊車司機專門訓練,經有關部門考核合格,發(fā)給合格證,方準上崗操作,嚴禁無證人員操作起重設備。進行起重作業(yè)前,吊車司機必須檢查各部裝置是否正常,鋼纜是否符合安全規(guī)定,制定器、液壓裝置和安全裝置是否齊全、可靠、靈敏，嚴禁吊車各工作部件帶病運行。吊車司機必須與指揮人員密切配合，服從指揮人員的信號指揮。操作前必須先鳴喇叭。如發(fā)現(xiàn)指揮信號不清或錯誤時，司機有權拒絕執(zhí)行；工作中，司機對任何人發(fā)出的緊急停車信號，必須立即服從，待消除不安全因素后，方能繼續(xù)工作。吊車在進行滿負荷起吊

20、時，禁止同時用兩種或兩種以上的操作動作。起重吊臂的左右旋轉角度都不能超過45°，嚴禁斜吊、拉吊和快速升降。吊車嚴禁超載使用。工作時吊臂仰角不得小于30°，吊車在吊有載荷的情況下應盡量避免吊臂的變幅，絕對禁止在吊荷停穩(wěn)妥前變換操作桿。吊車在工作時，嚴禁進行檢修和調整。停工或休息時，不準將吊物懸掛在空中。工作完畢，吊鉤和吊臂應放在規(guī)定的穩(wěn)妥位置，并將所有控制手柄放至中位。8.4跨線路施工安全措施全面了解、掌握工程所在路局、分局、站段就跨既有線施工制定的制度、措施和要求，并嚴格遵照執(zhí)行。加強與運營和設備管理部門的聯(lián)系、簽定有關協(xié)議、合同，明確雙方責任，主動做好一切配合工作。施工前

21、，對相關管理人員、作業(yè)人員必須進行跨既有線施工技術、安全技術教育與培訓，未按有關規(guī)定進行教育與培訓并經考核合格，允許從業(yè)人員上崗，導致違章作業(yè)的追究施工主管負責人的責任。安全技術交底應滿足行業(yè)與相關部門有關安全政策、法規(guī)、技規(guī)、規(guī)程、標準的要求。交底內容包括：工程施工組織設計、安全技術措施、預防預控措施、安全操作規(guī)程、安全勞動紀律。施工前，向設備管理和使用單位進行技術交底；施工中，要嚴格執(zhí)行技術標準、作業(yè)標準、工藝流程和卡控措施，嚴禁超范圍作業(yè)?？玷F路既有線立交橋施工，必須選派滿足施工安全要求的防護員、駐站聯(lián)絡員。與行車安全有直接影響的防護員、駐站聯(lián)絡員，必須經過培訓考試合格后，持證上崗。安全

22、防護人員必備有防護用品如：工具袋、鐵路信號燈、三色信號旗（綠色、黃色、紅色）、響墩、煙霧信號、對講機、喇叭等。夜間施工，應安排足夠的照明器具，照明器具要有安設條件。對跨既有線施工作業(yè)人員要進行系統(tǒng)的行車知識和規(guī)章制度教育，制定和落實各崗位人員的安全生產責任制，做到分工明確，各行其職、各負其責。 防護員、線路作業(yè)及所有在既有線路肩以內作業(yè)的人員，一律穿黃色防護服。嚴禁穿紅色衣服、戴紅色安全帽在既有線軌道上停留、行走或參加施工。8.5高空作業(yè)安全措施進行鋼梁懸臂拼裝時，梁段兩側必須加設防護欄，并掛網防護。并在梁端掛警戒繩，任何非操作人員均不得越界，操作人員施工時設專人防護。操作人員在進行高空作業(yè)及

23、螺栓施擰時，必須正確使用安全帶。安全帶一般應高掛低用，即將安全帶繩端的鉤環(huán)掛于高處，而人在低處操作。在梁端使用撬扛對橋面板微調時，人要立穩(wěn)，并系好安全帶。撬扛插進深度要適宜，如果撬動距離較大，則應逐步撬動，不宜急于求成。凡是從事高處作業(yè)的人員必須接受高處作業(yè)安全知識的教育，做到持證上崗，無證者一律不得上崗。上崗前依據有關規(guī)定進行技術交底。高處作業(yè)的人員必須經過體檢，合格后方可上崗。在作業(yè)前必須給他們合格的安全帶，安全帽等必備的個人安全防護用具，作業(yè)人員必須正確佩戴和使用。在雨天必須采取防滑措施，當風速在10.8m/s以上和雷電，暴雨，大霧等惡劣氣候條件下不得進行露天高處作業(yè)。高空操作人員使用的

24、工具、零部件等，應放在隨身佩帶的工具袋內，不可隨意向下丟擲。地面操作人員，應盡量避免在高空作業(yè)面的正下方停留或通過，也不得在起重機的起重臂或正在吊裝的構件下停留或通過。構件安裝后，必須檢查連接質量，只有連接確實安全可靠，才能松鉤。吊裝現(xiàn)現(xiàn)場周圍應設置臨時欄桿，禁止非工作人員入內。施工人員不得穿硬底皮鞋上高空作業(yè)。9. 1 防止噪聲污染、光污染、粉塵污染，施工現(xiàn)場嚴格遵守有關規(guī)定和要求進行。9. 2 按時對有關的環(huán)境保護內容進行安排、檢查和總結。制定生產崗位責任制時，要有防止污染的要求，嚴防跑、冒、滴、漏，杜絕資源、能源的流失和浪費。9. 3 降低消耗定額，提高原料、材料、燃料及水的利用率。9. 4 施工垃圾集中堆放并及時清運。 10.1認真貫徹國家節(jié)能工程的有關要求。10.2研發(fā)新設備、新工藝，研發(fā)專利設備和施工工藝替代了原始施工方法，節(jié)約材料、提高工序。11.1 經濟效益若采用橋面吊機施工，需進行設計、制造和安裝，并且從中跨開始施工到主體結構完成一直要停留在橋上。而汽車吊僅需在吊裝作業(yè)時使用，租賃時間短