拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑法(扣锚系统设计与施工)
一、施工方案简述
主拱圈1#节段采用梁柱式现浇支架形式施工,支撑采用6根Φ560×10mm的钢管分两排布置,横桥向间距为4.5m,并关于拱中轴线对称,纵桥向以4.5m间距布置。钢管之间连接杆系由[20a/[16a相连,并连接到拱座预埋件上。主承重横梁采用2I45b工字钢,采用砂桶作为卸载装置。主纵梁采用I36b工字钢,2[20a楔形钢箱垫块设置在纵梁与横梁之间。I10分配梁与纵梁之间用各种型钢或板调节拱坡弧度,I10分配梁纵桥向以30cm间距布置在纵梁上。
主拱圈1#~16#节段采用斜拉扣挂悬臂浇筑挂篮施工,安装(移动)拱圈斜拉扣挂悬臂浇筑节段的挂篮支承于已浇筑的拱圈节段上并调试,绑扎拱圈节段钢筋并安装拱圈模板,浇筑节段混凝土、养护,节段混凝土强度达到90%后,挂扣索、锚索(扣、锚索)于交界墩锚箱(后浇节段挂扣、锚索于扣塔锚箱)上并张拉,挂篮前移就位并进行下一节段施工,循环直至16#节段(详见{REF_Ref8699\h拱圈斜拉扣挂悬臂浇筑布置图})。
主拱圈合拢节段采用合拢吊架形式施工,在箱梁底板上设置4根承重横梁,通过φ32精轧螺纹钢提拉2根2I36a的主承重横梁来承受合拢荷载。横梁上设置I36a纵梁,纵梁上以30cm间距摆放[10分配梁,最后放大块钢模作为底模,内模采用脚手架支撑。
二、扣锚系统设计与施工
主拱圈施工扣锚系统由锚碇、扣塔、缆索吊装系统及扣、锚索组成。扣塔是支承扣、锚索的塔架,是确保拱圈节段斜拉扣挂悬臂浇筑安全的重要组成部分。
本项目扣塔采用多肢空心钢管做立柱组成的钢管格构式。
挂扣体系总体布置图
(一)扣塔
1、扣塔构造要求
(1)扣塔设计必须采用切实有效的措施保证在拱圈施工过程中的自身稳定安全性要求(包含纵向和横桥向的稳定)。
(2)为控制悬臂浇筑拱圈过程中塔架扣索、锚索张拉部位水平位移,于塔架扣索、锚索张拉部位可以设置前、后平衡索。平衡索采用钢铰线,索内贮备足够的预拉力,以平衡扣塔两侧的不平衡水平分力。
(3)扣塔中设置扣索、锚索的张拉平台和联接装置,扣锚索的张拉锚下部位及整个装置,须有足够的刚度,不会因该处的变形而影响拱圈施工精度。
(4)扣塔施工时,应设置临时避雷装置。
(5)扣塔设计应符合高空作业的安全操作规程的要求。
2、塔架主体构造
塔架立柱采用6根φ780×16mm钢管(纵桥向2根,间距为3.08m;横桥向3根,间距4m)。塔架立柱在与盖梁采用短肢加强钢管,其余段为6m标准钢管,竖向采用法兰盘连接,水平杆采用2[20a、斜杆采用2[25a。塔架与扩大基础之间采用支座灌浆的方式来保证塔脚钢板所接触混凝土的密实。塔架塔脚的短枝加强钢管底通过φ25螺纹钢锚固在盖梁上。第二、三层承重横梁采用3HW500,纵联为2[32a。标准钢管在水平联系处加焊内加劲环。塔顶纵桥向设置两组,每组6根φ15.24钢绞线平衡索,平衡索预拉力为30T。横桥向采用2φ28钢绳做抗风。
由于塔架较高,必须设置避雷设施。按照Ⅱ级结构物避雷要求设置,通路电阻小于4Ω。塔架防雷装置由接闪器、引下线和接地装置等三部分组成。采用Φ22圆钢制作接闪器,其长度为1.5m,塔的两根立柱上分别设置一根,同时,用Φ12圆钢外套PVC防护管作为引下线,接至地面与相应的接地装置相连接,接地装置采用型钢∠75×75×8打入地中设置,打入深度不小于1.5m。
3、扣塔的加工、安装
(1)立柱节段加工、运输
扣塔钢管委托有资质的专业厂家加工制造,运至现场堆放。场地内各种型号钢管分层分型堆码,堆码场地平整密实,作好地面排水,钢管与地面用木垛隔离,并覆盖防雨,各型号钢管挂牌标示,防止混淆。
(2)扣塔第一段立柱安装
利用塔吊及工作平台进行钢管立柱的安装。安装前按照施工图纸进行准确放样,划出塔脚钢管边缘线,第一段立柱安装到位后,支垫钢板并设置限位装置,保证塔脚不发生移位,再利用缆风索调整上接头平面位置,使立柱处于铅垂位置,待上、下游立柱均调整到位后,再吊竖、平联进行连接形成整体。形成整体后对钢管塔脚浇筑支座灌浆料,并保证密实。
(3)其它立柱安装
待扣塔第一段立柱安装到位形成框架后,经检验合格,再进行上部立柱的安装。在已安装的立柱顶面设置限位钢板(钢筋),限位钢板伸入待安装钢管接头内,对立柱钢管接头起着导向作用,同时也保证安装时的施工安全。
(4)扣塔塔顶结构安装
根据吊重利用塔吊分块进行塔顶结构吊装,采用焊接固定。
(5)扣塔安装过程的测量控制
为保证扣塔各项指标符合规范要求,需加强安装过程的施工控制,及时发现不符合规范要求的偏差,及早进行调整和纠偏。
1)成立施工监控小组
成立扣塔