山东双塔双索面斜拉大桥施工方案.docx
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山东双塔双索面斜拉大桥施工方案
XX公路XX段XX大桥工程
主梁挂篮悬浇施工d方案
一、编制依据
⑴《XX公路XX段XX大桥招标文件项目专用本》
⑵《公路工程国内招标文件范本》
⑶《XX公路XX段XX大桥工程施工图设计》
⑷《XX公路XX段XX大桥合同协议书》
⑸《公路桥涵施工技术规范》(JTJ/TF50—2011)
⑹《公路工程砼结构防腐蚀技术规范》(JTG/TB07/1—2006)
⑺《砼结构耐久性设计与施工指南》(CCES01—2004)
⑻《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
⑼《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2001)
⑽《国家一、二等水准测量规范》(GB12898-91)
⑾《公路全球定位系统(GPS)测量规范》JTJ/T066-98
⑿其它国家标准、行业标准、技术条件及验收方法等
二、工程概况
2.1地理位置
XX市XX公路XX段东起XX市规划建设的XX公路XX大桥,西接XX境内已建成通车的XX北路(北段),位于XX至XX高速公路南侧,在XX境内沿XX海岸布设,全长58.831公里。
XX大桥位于该项目终点,地处XXXX市与XXXX市交界处,XX与丁字湾交接的XX。
北侧连接XX市XX公路,南侧连接XXXX公路北段(栲栳大坝~田横段)。
2.2气候条件
项目所在区域处于我国东部暖温半湿润季风气候区,兼有海洋性气候,四季分明,夏季干燥,风大多春旱,夏季光照充足,雨热同期,秋季温和凉爽,间有秋旱和连阴雨天气,冬季雨雪量较少。
具有冬暖夏凉、春冷、秋温及温差小、风大、雾多等特征。
年各月温度变化呈正态分布,7、8月份最高,1、2月份最低,最热月份为8月,平均温度为24.8℃,历年极端最高气温36.4℃;最冷月份为1月,平均温度为-3.7℃,历年极端最低气温-16.3℃。
由于地形地貌的制约,大气活动中心的消长,区域内风向随季节变化十分明显。
冬季以偏西南风为主,夏季盛行南至东南风。
全年四月份风速最大,分布特点是北部大于南部。
年平均风速3.1m/s,10分钟最大风速25.3m/s,瞬时最大风速32m/s。
2.3结构形式
主桥为88+200+88m双塔双索面斜拉桥。
主桥结构体系为支承体系(即半漂浮体系),主梁在桥塔及共用墩处设竖向支承,并在桥塔与主梁之间设置横向与纵向限位装置。
主梁采用双边肋断面。
主梁横向宽度为26.9m(含锚索区),梁中心高度为2.1m(边跨现浇梁段中心高度为2.877m),主梁高跨比为1/95.2,标准梁段桥面板厚度为25cm;顺桥向每隔4m间距设置一道横隔板,横隔板采用变高度实心矩形断面,由外侧1.836m渐变至跨中高度2.5m(含桥面板厚度),其中斜拉索锚固横梁厚度为30cm,非锚固横梁厚度为25cm,边跨现浇段梁长5.75m,0#、1(1’)#梁段采用支架现浇,总长22m。
边跨中跨合拢段均长2m。
主梁悬臂现浇段桥面板内配置Φ32mm预应力粗钢筋,两边肋内配置19φs15.2(上缘)和12φs15.2(下缘)纵向通长预应力钢束,钢束采用连接器分段接长;中跨和边跨设顶、底板合拢预应力束;横隔板内设置横向预应力钢束。
斜拉索呈空间扇形分布,双索面,在塔上竖向间距2.5~3米,在梁上纵桥向间距分别为8、6.5、4.3、和3.5米,塔端为锚固端,梁端为张拉端。
锚具规格共采用4种型号:
7-91、7-139、7-163和7-211,全桥96根,共重377.5吨(钢丝重),最大单索重量7.2吨。
斜拉索梁端采用钢锚梁锚固,锚箱埋置在主梁边肋内。
斜拉索采用平行钢丝拉索,斜拉索钢丝为7mm镀锌高强度、低松弛平行钢丝,标准强度Ryb=1670MPa,符合《斜拉索热挤聚乙烯高强度钢丝拉索技术条件》(GB/T18365-2001)的规定要求。
钢丝束外缠纤维增强聚酯带,然后外挤双层高密度聚乙烯护套。
内层为黑色,外层为橙红色。
拉索采用冷铸墩头锚,两端均为张拉端锚具锚固。
图2-1主梁标准断面图
三、施工准备
3.1施工组织机构
主桥施工队成立以生产队长刘怀胜为负责人,申军为技术队长,王文排为生产副队长的组织机构,下设两个施工队,分别负责主桥59#墩、60#墩主梁施工。
3.2斜拉桥主梁施工投入的机械设备
框图3-1斜拉桥主梁施工组织机构图
本项工程相关的所有机械设备必须提前完成检查和调试,并确保在施工中能够正常运作。
本项工程所用到的主要机械设备如表:
(此处只列出施工现场机械设备,不包括后方钢筋加工厂、拌和站施工机械)
表3-1斜拉桥主梁施工投入的施工机械设备
机械名称
规格型号
额定功率(kw)
或容量(m3)或吨位(t)
数量(台)
牵索挂篮
4
塔吊
100t*m
2
布料机
18m
2
砼拌和站
HZS60
60m3/h
3
柴油发电机
250GF
250kw
1
变压器
S11-400KVA
400KVA
1
砼运输车
MR80-S
8m3/h
6
砼泵
HBT80K
80m3/h
2
装载机
ZL40G
2.2m3
1
桥面吊车
QY16
16T
2
履带吊
50T
1
振动打桩锤
DZ90
90kw
1
交流电焊机
BX1-400
29KVA
10
钢筋弯曲机
WQ40
1
插入式振捣棒
φ50
直径50mm
16
千斤顶
650T
5
千斤顶
450T
5
千斤顶
80T
3
千斤顶
30T
3
真空泵
MBV80
1
螺杆压浆机
SQ45
1
灰浆搅拌机
JW80
180L
1
3.3施工测量
总体工作思路:
我部采用GPS和全站仪传统测量方法相结合的方法进行测量定位工作。
首先利用GPS进行平面位置的测量,用全站仪进行复核;用高精度水准仪进行水准测量。
测量内容包括:
对控制网进行复核、梁体轴线及高程控制、塔顶偏位的观测。
3.3.1控制网的复核
复测采用设计单位布设的控制点,按原网形原精度复测。
控制网的复测采用GPS静态定位技术完成。
GPS静态定位测量具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等特点。
选点布网工作较为灵活,并且不受时间和气候的限制,可在较短时间内保质保量地完成复测任务,保证施工的正常开展。
GPS外业数据采集完成后,用相关软件进行严密平差。
并将平差结果与设计院提供的数据进行比较,确认其误差在允许范围内后方可作为放样的依据并在后续工程中使用。
应用GPS方法进行控制网复测,其作业方法和观测精度按《公路全球定位系统(GPS)测量规范》(JTJ066)的规定执行。
⑴全桥联测部分:
由于全桥长达3291.6米,为保证各施工段的顺利连接,必需在监理单位指导下,进行全桥联测,以主墩为主,减少测量误差的积累,保障全桥测量控制的精度,并将测量结果存档、保存。
⑵高程控制网
高程控制网的复测利用高精度水准仪,将水准点进行联测并闭合。
用DS3级高精度水准仪按四等水准测量来进行,其测站观测精度执行《工程测量规范》(GB50026-2007)的规定。
水准测量的外业数据经水准网平差并确信无误后使用。
3.3.2轴线控制
用全站仪穿线配合测距(钢尺复核)控制主梁悬浇的方向,用GPS定位梁端各施工控制点的位置,用全站仪及钢尺进行复核。
轴线控制点随各施工节段前移,并定期复核。
3.3.3高程控制
高程观测点设置在横隔梁中心线上,每断面设置三个,预埋点钢筋下端垫4cm垫块,上端伸出顶板2cm,测量出钢筋的顶高程,根据钢筋的长度推算出梁体底面的高程。
在悬浇段施工中,高程测量频率为6次:
挂篮移位后(立模标高)、斜拉索第一次张拉后、混凝土浇筑后、斜拉索第二次张拉后、预应力张拉后、斜拉索锚固转换至梁体后(即挂篮移位前)。
每次测量当前施工节段向后五对索范围内观测点。
测量结果整理后交予监控单位,由其分析后指导下一梁段施工。
沉降观测:
混凝土浇筑前在前端模板上设置沉降观测点,沿桥横桥向共设置3个观测点。
混凝土浇筑前观测并记录各点的标高,混凝土浇筑过程中随时观测各点的沉降量,当发现沉降量过大或不规律变化时应查出原因并及时处理。
3.3.4塔顶位移观测
主塔塔偏测量主要采用测距法,使用全站仪等对顺桥向和横桥向两个方向变位值进行测量。
测站点一般布置在桥梁轴线上适当位置,观测点的布置可随测试阶段作相应的适时调整,一般设置在塔侧壁或顶端部位。
在观测点设反光棱镜或反光膜,利用全站仪进行观测,将测点坐标进行换算,即可得出塔顶偏位。
在主梁施工过程中,每施工一对斜拉索,测量一次索塔偏位。
要注意观测温度变化对塔身变形的影响。
主塔塔偏测量可以提供塔柱在索力调整过程中塔柱的变位以及在日照下随温度变化发生纵横桥向偏移的曲线。
3.3.5主梁施工测量控制
(1)主梁总体控制
主梁总体控制以现有大桥控制网为基准,以导线点DQ3为主,来测设主梁设计位置。
在主梁0#块施工完以后,测设出59#墩和60#墩0#块中心点,作为主梁线型控制点。
(2)细部控制
主梁细部控制主要有以下几个部分。
①梁平面线型及里程控制
0#块梁段浇筑完以后,在梁顶上设置桥中轴线点及施工水准点。
先在59#、60#墩0#段梁顶分别测设出中心点HZ0、JZ0,全站仪置HZ0(JZ0)点,后视JZ0(HZ0)点,定出桥梁中心线,用以控制主梁模板中心。
同时用钢尺量距控制主梁里程桩号。
②主梁标高及模板控制
主梁0#块中心点HZ0(JZ0)同时作为施工控制水准点,用以控制每一梁段施工标高。
水准测设采用AT-G7水准仪分别进行重复测量,两次测量结果互差不大于±5mm。
主梁模板调整用全站仪或经纬仪置HZ0(JZ0)点,后视JZ0(HZ0)穿出中心线,然后用GPS测设出主梁边线,用钢尺量出对应边线点之间的距离和中心点,与理论距离和全站仪或经纬仪穿出的中心线进行对比校核。
标高调整以0#块中心点上的高程点为基准,每一道横梁中线位置断面,每断面九个点,逐点测出各点标高(见图3-1)。
图3-1标高测量点横向布置图
模板调整标高0#、1#、1’#块为:
设计标高+设计预拱值+支架、模板变形值。
2#、2’#及以后各段为:
立模标高+预拱值。
③梁斜拉索导管定位测量
主梁拉索导管对应主梁位置如图3-2。
由于设计图纸只提供了主梁锚箱的锚固端中心点O点的相对坐标,以及拉索导管的水平投影角α和相对于桥轴线铅垂面上的投影角β,不能进行实地测设,必须计算出一定点位的坐标方可进行实地测设。
图3-2
A.锚筒上缘圆心处P点相对坐标(计算图示如图3-3)
图3-3
V’=arctg(Tgα×Cosβ)
KP=KO±Lt×CosV’×Cosβ(小桩号侧取“-”,大桩号侧取“+”)
SP=SO±Lt×CosV’×Sinβ(路肩侧取“+”,路中心侧取“-”)
HP=HO+Lt×SinV’
其中:
V’为拉索导管轴线与水平面夹角。
Lt为锚筒长度。
KP为锚固端上缘P点相对于O点纵桥向距离。
SP为锚固端上缘P点相对于O点横桥向距离。
HP为P点的绝对高程。
根据锚筒内径,加工4种规格厚20mm圆钢板,其直径比锚筒内径小2mm,直径规格为323mm、282mm、258mm、223mm。
圆钢板加工时在圆心处用车床钻出3mm圆坑,用于安放GPS后视对中杆。
实际放样时,首先将圆钢板放入锚筒内且圆钢板顶面与锚筒顶口齐平,然后用GPS根据P点坐标进行放样。
B.锚管下缘O点定位
根据锚箱设计图纸,计算出锚垫板A、B点三维坐标,即可定出锚管下缘O点坐标。
B点坐标
KB=KO±0.06m×CosV’×Cosβ±0.43m×SinV’×Cosβ+0.43m×Sinβ
(小桩号侧取“-
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