荆沙长江公路大桥三八洲1100m连续梁悬浇施工(修).doc
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荆沙长江公路大桥三八洲1100m连续箱梁悬浇施工
1.工程概况
1.1概述
荆沙长江公路大桥是207国道上特大型公路桥，北岸为荆州市区，南接公安县。
三八洲桥横跨位于江中的三八滩,三八洲桥上部结构为八孔一联跨度100m+6×150m+100m的预应力砼连续变截面箱梁。
横桥向由双幅分离的单箱单室连续梁组成，两箱梁按桥轴中心线左右对称，两箱净距为0.02m（不包括铺装层宽度）。
梁底设Ｒ=501.526m的圆曲线，墩支点截面最大梁高8m，跨中及端支点截面最大梁高3.3m，梁顶面宽度12.24m，梁底宽7.0m，箱梁砼的设计强度为C50。
连续梁体设有三向预应力，箱梁顶底板、腹板纵向预应力束和箱梁横向预应力均采用φj15.24高强低松弛钢绞线，箱梁腹板竖向预应力筋和横隔板横向预应力筋采用φl32精轧螺纹钢筋。
八跨连续箱梁由七对三角托架支撑浇筑的墩顶0#梁段；34#～40#墩上临时“Ｔ”构用挂篮分段对称悬臂浇筑的梁段；八跨吊架浇筑的合拢段以及支架上浇筑的两边跨现浇段组成。
其中0#节段长15m，八对临时“Ｔ”构各划分21对梁段，由0#块端部至跨中为：
4×2.5m+7×3.0m+10×3.5m，累计悬臂长度为73.5m。
两边跨支架现浇端长度均为22.7m，合拢段长度均为3.0m。
1.2工程特点
1.2.1技术难度大
三八洲桥8跨一联，总长1100m，是国内最长的连续梁桥。
施工阶段梁体悬臂长、合拢次数多、体系转换频繁。
1.2.2影响因素多
三八洲桥部分桥墩位于三八滩上，部分桥墩位于水中，位于滩上的各墩在洪水期采用水上施工，枯水期采用陆上施工。
在涨水期和落水期，三八滩上不具备施工船舶航行的条件，所以三八洲桥施工中有效工期短，材料、设备运输困难。
同时三八洲各墩所处河床存在周期性冲淤变化，使得施工不定因素增多。
1.2.3施工投入大
根据合同工期和指挥部有关批示要求，为保证施工的连续性，减短相邻“T”构合拢的间隔时间，尽快完成箱梁体系转换。
0＃块施工时，三八洲桥共投入8个0＃块的三角托架、脚手及模板。
“T”构悬浇时，三八洲桥共投入8对挂篮。
2.0＃块施工
0＃块长15m，砼总方量为327.4m3，总重874.3t，采用三角支架施工（三角支架结构见图1），三角支架直接与墩身及帽施工时的埋件焊接。
0＃块分两次浇
注，第一次浇注由底板至梁高4.8m。
第二次浇注的砼以及施工荷载由第一次浇注的砼结构承受，经计算可以满足要求。
为确保万无一失，避免悬臂端砼开裂，在第一浇注的箱梁两腹板砼顶面以下30cm各设一束9фj15.24钢铰线作为临时束，在第一次浇注的砼达到设计强度的80％以后，张拉临时束。
0＃块施工完成后，预应力张拉前再拆除该临时束。
2.10＃块支架
2.1.10＃块支架设计
支架设计时取悬臂端的砼荷载以及模板和各项施工荷载作为计算荷载，取最不利荷作用处的支架（腹板下面对应的三角支架）作计算对象。
经计算确定三角支架各杆件的选材。
同时对埋件以及各连接点焊缝也进行了最不利受力计算。
经计算0＃块腹板下面对应的三角支架的上弦杆I36a在与埋件焊接后，仍需对I36a的腹板进行加强处理。
2.1.20＃块支架制作及安装
0＃块施工埋件在预埋过程中受墩帽内临时锚固精轧螺纹钢筋的影响，部分埋件作过调整，埋件的实际位置与设计位置有些偏差，在0＃块支架制作前就凿出所有施工埋件，找出各埋件的中心点，测出各墩施工埋件中心点的相对距离尺寸，并绘制成图，以便三角支架的加工制作。
三角支架制作时搭设加工平台，各片支架按实测的尺寸，放出大样，严格按大样图下料制作，各连接点严格按设计要求焊接。
支架在焊接过程中应采取相应的措施，预防变形。
三角支架在现场安装时，焊接条件差，三角支架与埋件的焊缝要求高，所以焊缝质量是该部分的控制重点。
2.1.30＃块支架预压
在三角支架安装焊接完成并形成一个整体后，用钻孔桩施工割下的护筒改制成的“水桶”进行预压。
护筒只需一端封底，在封底以上10～15cm处设一闸阀，压载完成后以便放水卸载，护筒直接用钢丝绳吊挂在三角支架的接点上。
由于现场条件限制，实际预压荷载的施加相对理论作了一些调整，按调整后的荷载预压，各主要杆件的受力以及三角支架在两埋件处的拉剪和压剪均超过实际计算值的1.1倍。
预压中测量组进行了全过程的观测，支架悬臂端最大弹性变形约为2mm，这与后来0＃块第一次砼浇注观测结果相符合。
2.20＃块模板
0＃块外侧模由专业厂家设计加工，模板采用型宽3.8m，单侧4大块，每块分成上、下两节，外侧模面板为δ＝6mm钢板。
小横肋L70×6角钢和小纵肋70×6mm扁铁形成30cm×30cm网格，竖肋采用2[12.6，间距5cm，排距80cm。
0＃块外模制作时已考虑通用至挂篮悬浇施工。
0＃块内模由原墩身施工的钢模改制，在配制中尽可能使用大块模板，以减少了改制的工作量，内模改制完成后在加工场地进行了试拼并编号。
内外模板用Ф22对拉螺杆对拉，对拉螺杆间距控制在100～120cm之间。
对拉螺杆外套Ф26PVC管，拉杆周转使用。
为方便0＃块底板上临时锚固精扎螺纹钢筋穿入及支座的上座板开孔，该两部分采用木模板，其余部分仍采用大块钢模板。
0＃块模板制作和改制中单块重量控制在5t以内，以满足塔吊垂直运输。
3.挂篮悬浇施工
3.1挂篮结构形式及特点。
挂篮悬浇施工时箱梁最大节段重量为129.5t。
根据设计对挂篮重量的要求和实际施工的需要，三八洲桥上构共投入2对三角挂篮和6对菱形挂篮进行箱梁的悬浇施工。
这两种挂篮的主要特点为：
结构受力明确，施工简便可靠。
三角挂篮主要由：
主桁架、前上横梁、后上横梁、主桁平联、底模平台、提升机构、行走机构、液压顶推装置、后锚固以及后配重部分。
详见《三八洲桥QGL130型三角挂篮总结构图》。
三角挂篮包括模板重约75t，配重砼重25t，合计约100t。
菱形挂篮主要由：
主桁架、前上横梁、后平联、底模平台、提升机构、行走机构、液压顶推装置以及后锚固部分，详见《三八洲桥QGL130型菱形挂篮总结构图》。
菱形挂篮包括模板重约73t。
三角挂篮和菱形挂篮具体结构形式和特点见下表：
序号
项目名称
三角挂篮各部件的结构型式及特点
菱形挂篮各部件的结构型式及特点
1
主桁架
1、角挂篮主桁架为两三角形结构，杆件之间由销轴连结。
下弦杆为高70cm，宽38cm的箱型截面梁，两斜拉杆为宽40cm，厚4cm的钢板，立杆为2I32a。
2、三角主桁架是该种挂篮的主要受力部件，其特点为：
杆件截面选材大、受力好，能拆装，方便运输。
1、菱形挂篮主桁架为一菱形结构，杆件之间
直接焊接成整体。
各杆件均由2［25a加连结板焊接成一方形截面梁。
2、菱形桁架是该种挂篮的主要受力部件，其
特点为：
桁架焊成一整体，非弹性变形小，安装方便。
2
前上横梁
1、前上横梁是用钢板焊成高50cm，宽38cm的箱型截面梁，横梁两腹板之间的距离为7.2cm。
2、前横梁的作用是将前下横梁传递来的荷载传递给主桁架。
1、前横梁直接用2I40b焊接而成，在有吊带的位置设有专门的锚固点。
2、前横梁作用同三角挂篮。
3
后上横梁
1、后上横梁的结构型式同前上横梁。
2、后上横梁主要是在挂篮行走时，通过设在箱梁两外侧的吊点吊住底平台。
菱形挂篮没有设置后上横梁。
4
后平联
三角挂篮两主桁架之间的设置了一些平联，其主要作用是将主桁架连成一个整体，使其在行走和浇筑砼时，整体稳定性和受力状况都更好。
1、后平联是由I16a焊成的矩形桁架和两外挑的三角桁架组成。
2、矩形桁架将两主桁连成整体，其作用同三角桁架之间的平联。
外挑的三角桁架端点各设有一吊耳、挂篮行走时通过钢丝绳吊住底平台。
5
底模平台
1、底模平台由两下横梁、底纵梁和底模组成。
两下横梁的结构形式同三角挂篮的上横梁。
底纵梁由2[28a组成，底纵梁两端设有转耳，确保底平台倾斜时，两下横梁仍能水平受力，底模由L70×5和δ=6mm钢板焊成面板，铺在底纵梁上。
2、整个底平台上的荷载部分由前后下横梁传递前上横梁和砼。
1、底模平台由前、后下横梁，底纵梁和底模组成。
两下横梁的结构形式同菱形挂篮的前上横梁。
底纵梁由I40b和I32b两种型钢组成，底模由[8和δ=6mm钢板焊成整体，设置在底纵梁上。
2、底模平台的传力情况同三角挂篮
6
提升机构
1、三角挂篮前吊点设有6根精轧螺纹吊带，均由前下横梁吊至前上横梁。
后吊点设有8根精轧螺纹筋，两外侧两根直接由后下横梁吊至后上横梁。
其余6根分别锚固在箱梁底板和顶板上。
所有精轧螺纹筋均采用YGM-32锚具。
2、在施工中单根精轧螺筋用两个20t螺旋顶和一根扁担梁来实现整个底模平台的提升和下放以及砼浇筑过程底模标高的微调。
3、由于挂篮行走时，所有后锚固定均必须拆除，故在箱梁外侧各增加一根吊索，吊索上配10t葫芦。
吊索吊住底平台两后吊点实现挂篮行走。
1、菱形挂篮前吊点同三角挂篮，后吊点设有7根精轧螺纹筋，都直接锚固在箱梁顶、底板上，在箱梁外侧后平联端点处各设一根吊索，吊索的作用同三角挂篮。
2、菱形挂篮底模平台的提升和下放以及砼浇筑中底模标高的微调同三角挂篮。
7
行走机构
1、三角挂篮横桥向铺设轨枕，然后顺桥铺设滑槽，主桁前后支点落在滑槽内行走。
2、三角挂篮后部设有25t的配重砼，行走时靠此重量压住挂篮。
1、菱形挂篮直接在顺桥向铺设工字形轨道，工字形轨道用压梁锚固在箱梁顶面上。
2、菱形挂篮前支点卡在工字形轨道上，尾部通过行走小车倒挂在工字形轨道的翼板下。
8
液压顶推装置
挂篮的行走用YC20-1000型千斤顶顶推。
三角挂篮在滑槽内安装插销和底座，支撑住千斤顶，实现挂篮的顶推。
挂篮的行走用YC20-1000型千斤顶顶推。
菱形挂篮在工字形轨道上安装一种手动夹紧装置，支撑住千斤顶，实现挂篮的顶推。
9
后锚固
1、浇筑砼时，后锚固系统是挂篮抗倾覆的关键部位。
2、三角挂篮单榀主桁采3根精轧螺纹作后锚固，1根直接锚固在主桁上，另2根锚固在分配梁上，再传递给主桁后锚点。
1、菱形挂篮的后锚系统作用与三角挂篮是相同的。
2、菱形挂篮单榀主桁采用3根精轧螺纹筋作后锚固，3根精轧螺纹均锚固在分配梁上，再通过两根主锚杆传递给主桁后锚点。
3.2挂篮的安装
0#块施工完成后，在0#块顶部对称进行挂篮的安装，挂篮安装使用650KN.m塔吊进行，安装步骤为：
a、三角挂篮：
挂篮制作及质量检查
安装行走轨道及滑槽
安装主桁下弦杆，并及时锚固陆上（或驳上）预拼底模平台
安装前后上横梁
安装主桁斜拉吊带、立柱以及平联
卷扬机吊底模平台就位
安装底模平台吊带、吊索安装后锚配重砼
安装挂篮外侧模、底模
挂篮调平，精确测量定位
挂篮内模行走系统及内顶模安装定位
b、菱形挂篮
挂篮制作及质量检查
安装工字形轨道，行走小车
及液压顶推装置
安装主桁前滑船陆上（或驳上）预拼底模平台
安装主桁构件并锚固
安装后平联、后联杆以及前上横梁
卷扬机吊底模平台就位
安装底模平台吊带、吊索
安装挂篮外侧模
挂篮调平、精确测量定位
挂篮内模行走系统及内顶模
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