某大桥主桥转体施工方案_

某大桥主桥转体施工方案目录一、工程概况二、施工方案三、受力分析四、施工安全事项一、工程概况濮院南北大道某大桥位处于京杭运河某村弯道附近，船只往返频繁，为保证桥梁施工时不影响河道通航，本桥设计采用转体施工工艺，一跨过河的方案。设计主跨跨径80m，采用中承式梁拱组合体系桥梁。两边孔30m梁段设平衡重，将引桥边梁压在主桥边跨梁段牛腿上，以确保恒活载作用下副墩不出现负反力。主桥承重构件为拱及加劲梁，设二榀分列。桥面布置：0.8m(加劲梁)+0.25m(防撞栏杆)+11.5m(行车道)+0.25m(防撞栏杆)+0.8m(加劲梁)，肋中距为12.8m。通航净空标高10.8m（吴淞标高），梁底标高10.98m，桥中心标高12.28m，拱顶标高25.346m（上缘）。主跨拱轴线采用二次抛物线，矢跨比L/F=1/4。拱肋尺寸：b×h=80×180cm，桥面以下为矩形，其余为工字形。加劲梁尺寸：b×h=80×144cm带悬臂0.25m的矩形梁。加劲梁及拱肋间设置横梁，边跨间距为6m，中跨间距为6.15m与6.175m。横梁上铺设桥面板，厚为30cm，现浇接头成连续板，其中中板为预制混凝土空心板，边板为现浇混凝土实心板。梁为预制肋与桥横面板的现浇接头形成组合截面，跨中高度h=130cm（包括铺装，主桥桥面铺装为厚6cm~12cm的30号钢纤维混凝土），拱肋间在桥面上设6根上风撑，桥面以下设下风撑。为保证转体施工时的稳定性，靠近桥墩第一个节间左右各设斜撑。拱与加劲梁间在桥面以下设立柱，桥面上设吊杆，短立柱做成下端铰接，施工时应特别注意。立柱下端与主墩只有立柱钢筋伸入连接，混凝土用油毛毡隔离层隔离开。吊杆用61φ7钢丝组成的厂制成品索。钢丝标准强度为1670Mpa，吊杆锚具冷铸锚为配套产品。拱肋处为张拉端，纵梁端为固定端。加劲梁配置预应力筋，预应力束系采用钢绞线。行车道板与加劲梁共同受力。加劲梁和拱肋采用50号混凝土，其余采用40号或30号混凝土，桥面铺装采用30号钢纤维混凝土。拱肋表面涂料。础采用D120cm的钻孔灌注桩，其中主墩设10根，副墩设3根，主墩承台的中间为转体的下盘，支承拱肋及立柱的墩座为转体的上盘。转盘是转体施工主体，两墩采用相同的转盘，均为铰支座，承受一定的水平力，构造上在转盘中心设置D100mm的钢棒作为定位轴并承剪。由于是新型工艺转体技术，对转体连接要求极高，所以在转盘的施工中要求有相当的精度。在测量高程及放样时需要做到反复往返测量，将误差减少到最少程度。确保转体后拱肋接头误差保持在5cm以内，圆满完成转体桥的安全成功施工。二、施工方案(一)主跨下部结构施工：主跨下部结构主要包括承台、上转盘及环道的施工。1、承台施工根据实地放样后的位置可知该承台属陆上施工，在主桥墩灌注桩施工完成桩身检测合格后，即可进行主墩承台的施工。本工程所处位置实测地面标高为4.58m，承台底标高为2.503m，已处于地下水位以下，故在承台开挖时安排好施工作业面的排水工作。因桩身距离较近，基础采用人工开挖，侧向放坡为1：1，开挖后底部高程控制在2.35m，由人工整平后在其上浇筑15cm厚混凝土，抹面平整后用作承台地模。承台侧向用组合钢模板组拼，对拉螺杆拉接进行施工。根据施工图纸，在承台两侧各预留80cm宽竖缝，钢筋相连，此处在转体完成后用C30微膨胀混凝土灌缝。因此该处钢筋不断开，故竖缝处采用木模板，内侧钢管固定并在浇筑混凝土过程中逐层加放黄砂，在混凝土初凝后将黄砂取出。在转体施工后用微膨胀混凝土灌实。承台部位的钢筋及混凝土工序按常规进行施工，施工过程中必须保证竖缝的宽度及清洁度。上、下转盘的承重盘采用混凝土球铰，下转盘球铰凸起部位采用特制的钢模板或木模板固定在承台顶面上部，并在其中心设置D100mm的钢棒作为定位轴，球铰半径为4.563m，球面矢高为100mm，凸块直径为D=190mm，凸起部份用母线仪反复旋转，并进行修磨光滑，直致符合曲率要求后，在其上覆盖塑料薄膜3~5层，以便进行墩帽即上转盘的施工。2、上转盘的施工：上转盘由拱座、墩帽、墩身组成，墩身内设直径D=192mm的弧形凹槽，使上部结构传来的垂直力集中到弧形铰上，墩身设横向预应力。在下转盘薄膜铺好后，即可进行上转盘球面铰柱混凝土盖的施工。待混凝土强度达到设计要求后，拆去薄膜，将盖、铰进行反复磨合，至单人以3m杠杆推动止。混凝土盖施工时，在距轴心3.8m处（外圈）设置四个临时平衡支撑墩，其底部放置钢板，以备浇筑上盘混凝土及转体时保持平衡。平衡支撑墩底面距环道顶面高差为12mm，并在临时支撑墩处设置4束7φj15.24的临时预应力钢绞线。盖、铰磨合符合要求后，其接触面涂黄油四氟粉作为润滑剂，再将铰盖浇固于上盘混凝土中。在已凿毛的混凝土盖顶面进行钢筋绑扎等工序的施工。此步施工也要求有相当技术的民工进行，确保钢筋绑扎完全达到要求，以便在的主体工程的施工是能一步到位。由于墩帽底部距离地面较近，采用竹胶板做地模，并用楔形块支撑，侧模采用大钢模或竹胶板。由于墩帽部份混凝土重量较大，该部位又是顶推的关键工序，为此，控制墩帽底高程尤其重，特要别是在混凝土浇筑时必须控制其沉降。考虑到底模、楔块之间的压缩系数，在立底模前必须通过受力分析将底模预抬一定高度，以保证混凝土浇筑成型后，墩帽底高程高于承台顶高程。同时要求在混凝土浇筑完成后，每2个小时进行一次高程测量，防止沉降过度，做到心中有数，及时采用调整措施。为防止转体时倾覆，在墩帽每边设二根支撑，采用预应力措施临时固定在墩帽上，施工结束后撤除。支撑为变截面杆件，b=80cm，h=50~80cm，每根支撑上设置4×7φj15.24预应力钢绞线。该部分预应力施工在墩帽混凝土强度达到设计规定后即全部施工。为了保证转体过程中，整个结构不偏移过多，在承台施工时，沿桥梁纵向设置一固定挡块。3、环道施工：根据现场情况，因河道跨度较大，主跨系杆拱结构现浇部位陆上距离护岸较近，具体见主跨平面示意图。故系杆拱转体施工时采用单点顶推，即首先将千斤顶布置于主跨边跨顶推部位，待边跨顶推侧推动至护岸边后再将千斤顶转移至中跨顶推部位，继续顶推。故施工环道制作时，边跨环道长度为1/2环道（环道两端头均与承台相连接，以减少环道在受剪作用下的平移及变位），中跨仅为护岸侧至承台部位的环道。环道顶面略低于承台顶面。环道采用C30混凝土，环道高度为0.5m。环道主要受水平推动力，故其按构造配筋时考虑了侧向受力：另环道施工必须在承台施工完成后墩帽施工前完成。（二）施工托架搭设：根据现场施工条件及现有材料设备，采用满堂脚手架施工。根据北岸实际情况，主跨现浇部位有14米位于丁家浜河道上，故施工托架搭设时，分为陆上及水中两部分，陆上部分托架分上、下二层，上层为沿桥梁纵向搭设贝雷片，下层浇筑混凝土基础搭设贝雷片或在路基板上放置万能杆件，在整平好的地基上做C20混凝土基础，并在顶部预埋吊钩及铁件，以便固定基础上部构件。基础高度除应符合受力分析外，其高度以调节托架高程为主，仓面梁采用角钢局部加固，并与基础的预埋件焊接。根据实地量测，丁家浜水深1米，为避免托架在施工过程中沉降过大，水中部分采用钻孔灌注桩及立柱、盖梁的施工方法做为下部支撑。灌注桩采用桩径为1200mm，长为13m（桩底标高为-10m，顶标高为3m），其上接立柱至8.1m，设置高度为1m的盖梁。灌注桩具体部置在⑤号吊杆正下方。上部支撑采用贝雷片支架。贝雷片顶高程与系杆拱结构中的系梁底高程之间用20cm的方木及楔块调节。拱肋施工采用钢管脚手架，其上用楔块调节高度。合拢段采用贝雷片挂兰施工。托架搭设好后，须有足够的刚度和强度，在转体现浇施工前将进行静载试验，观测其沉降以便在立模前适当预抬底模高程。托架沉降不大于规范允许范围。对于南岸，则沿护岸外边沿1米处打设一排直径为20cm，长为8m的木桩做支架支撑，其上用贝雷片，一端支撑在木桩上，另一端支撑在护岸上。其他支架同北岸即可。（三）系杆拱现浇：在托架的施工时应该先对木桩用沙包进行预压，保证把托架沉降控制在一定范围内。在施工托架试压成功后，即可进行系杆拱模板及钢筋等工序的施工。因主跨与边跨混凝土量施工均较大，承重要求高，所以在考虑到沉降的均匀性后，混凝土浇筑时采用对称施工。整个系杆拱转体框架除拱肋外，混凝土浇筑采用分段分块浇筑的方法，即首先墩帽混凝土施工，其次为立柱、斜撑、下弦杆、下横梁混凝土施工，再次为系梁框架施工。浇筑过程中要时刻观测各部位的沉降，如发现沉降不均匀或沉降过大，要降低混凝土的浇筑速度或暂时停止浇筑混凝土，但必须防止出现混凝土施工缝。施工放样的精确度是系杆、拱肋施工的关键工序，因此根据设计图纸必须在施工现场平面按1：1的比例进行实地放样，以便与现浇部位的施工放样进行核对，及时发现错误并进行修正；在施工放样时，切忌遗漏预抬高度。现浇部位的施工各工序可采用常规方法进行。（四）主跨转体结构的施工：在主跨框架施工完成，混凝土达到一定强度局部张拉后，即可进行转体结构的施工。转体结构关键工序在于独立桅杆的施工。独立桅杆按照施工图纸进行加工，将固结于桅杆上钢绞线张拉后，主跨整体脱开支架形成架空状态，利用千斤顶顶推转体结构，顶推过程中，应在千斤顶后座的作用下，逐步顶推到位。（五）施工过程中注意的要点：因转体施工的跨中部分长38.5m，边跨配重部分长30m，故中跨部分重于边跨部分，为此施工过程中采用以下措施：1、）转体施工前，除铺装外全部完成。现浇段采用托架施工，托架必须具有足够的刚度和强度，在主跨浇筑前进行试压试验，试验过程中必需间隔一断时间就测量一次高程，严格控制托架沉降量。2、）中跨部分除完成加劲梁与拱肋外，上风撑全部安装，接头钢筋焊牢，预留现浇接头混凝土待浇，用硬木楔塞紧，并设置临时剪刀撑以保证空间抗扭能力。为了使半跨中承式梁拱组合结构成为独立转体，首先必须使左右的倾覆力矩平衡。因此，边孔除铺装外，全部浇筑完成，中跨下横梁除在1、3、5号吊杆下端相应处安装外，其余暂由D400×12mm钢管代替，不铺桥面板。在主墩上设置框架式桅杆，布置施工阶段的临时索。索分两批，上、下索均通过加劲梁上的独立桅杆顶端设置的鞍座。上索成八字形分开，一端锚固于边跨梁端，另一端锚固于5号吊杆上端，各索均采用双向张拉。张拉上、下索使转体脱离支架。扣索选用的钢绞线，安全系数要大于2.0。转体就位后，设置钢顶撑合龙，通过跨中预应力索连接器分别向两个半桥张拉部分预应力索（即5号钢索）。现浇加劲梁接头后，张拉其余连续索。张拉索的先后顺序按施工图纸进行合理、正确安排。3）、封拱时应控制合拢温度，合拢时应选择当日最低温度进行。先封拱，当拱肋混凝土达到设计强度后，再张拉部分预应力束使扣索松脱。封加劲梁混凝土时，当临时刚性连接设置等措施完成后，适当施加部分预应力，才能浇筑封孔段混凝土。4）、上、下转盘的承重盘采用混凝土球铰，下转盘球铰向上凸起，中心设置D100mm钢棒作为定位轴。球铰半径为4.563m，球面矢高100mm，上下磨心均用60号混凝土，磨心曲面精确制造并进行修磨光滑，直至符合曲率要求。5）、环道作用，对于单点转体，它是千斤顶顶后座，保险腿的支撑（即临时支撑墩）。在转盘上设置4个临时支撑墩，支撑臂内设置4束无粘结预应力束，应保证转动体系不向侧面或后面倾倒。偏心转体时，环道又是滑道，施工时用水准仪控制其沉降量。根据实际情况，环道主要受剪力作用，可不设桩基础。6）、施工过程中制作几个可移动的钢管混凝土柱作为临时保险支撑墩，配备大吨位千斤顶以备可能需要。7）、在扣索张拉，体系转动等过程中监测上盘应力，监测扣索应力。扣索张拉时除用千斤顶油表压力和扣索引申量进行控制外，还将在扣索上设置应力测点，以扣索应力作为控制措施；结构变位观测，监测上盘块体和拱肋前端变位；8）、转体速度，根据以往施工经验数据规定：悬臂端的线速度不宜大于1.5~2.0m/min，角速度不宜大于0.01~0.02rad/min。要求转体时的风力应在4级以下。9）、转体合龙时的精度需符合有关规定的要求。转体完成后未改变支承方式，磨心仍为铰支承。为了保证磨盖顺滑，必须防止有小碎石或