泉州晋江大桥斜拉桥主梁施工

文章编号:1003-4722(2010)05-0081-04泉州晋江大桥斜拉桥主梁施工杨奉举(中铁大桥勘测设计院有限公司,湖北武汉430050)摘 要:泉州晋江大桥主桥为(200+165)m独塔双索面预应力混凝土斜拉桥,主梁横断面为双波浪形箱梁。

该桥主梁采用普通挂篮对称悬臂施工,挂篮底平台刚度大,外模采用整体钢模,内模采用拆装式模板;0号节段采用水中支架分段施工,并设置后浇段;梁上张拉斜拉索。

为加快施工进度,增加了主跨支架现浇长度,使主跨与边跨同步对称合龙。

同时,在桥塔中横梁施工完后,设置安全隔离装置,实现塔、梁交叉施工。

在悬臂施工过程中,主梁横梁底部施加临时体外预应力,2号节段施工时设置临时反拉梁。

主梁合龙时,在合龙口每个箱内设置三榀体外桁架式劲性骨架,并加强合龙口处的支架以抵抗合龙后主梁的反力。

关键词:斜拉桥;预应力混凝土结构;箱形梁;施工方法;桥梁施工中图分类号:U448.27;U445.4文献标志码:AConstruction of Main Girder of Cable StayedBridge of Quanzhou Jinjiang River BridgeYANG Feng j u(China Railw ay M ajor Br idg e Reconnaissance&Desig n Institute Co.,L td.,W uhan430050,China)Abstract:T he main bridge of Quanzhou Jinjiang River Bridge is a prestr essed concrete cable stayed bridge w ith a single pylon and double cable planes and w ith span arrangement(200+165) m.The cross section of the main girder of the Bridg e is desig ned as a dual w ave shape box g ir der and the girder is co nstr ucted by the comm on fo rm tr av eler by the balanced cantilever m ethod.The rig idity of the bottom platfo rm of the tr av eler is g reat,the external formw or k thereof is the integral steel one w hile the internal form w ork is the detachable one.The seg ment No.0is cast in sections on scaffo lding standing in w ater and the successive segments to be cast are prepar ed.The stay cables are tensioned at the girder.To speed up the construction,the length of cast in situ on scaffolding for the main span is increased in o rder to ensure that the m ain span and side span can be closed in sam e step and in a symm etric way.M oreover,after the construction of the middle cro ss beam of the pylon is completed,the safety iso lating devices are installed and thus the paral lel construction of the pylo n and g ir der can be realized.In the process o f the cantilev er co nstr uc tion,the tempo rary ex ternal prestressing is applied to the bo ttom of the cr oss beam s o f the m ain girder and at the time the seg ment No.2is constructed,the tem por ar y co unter pull beam s are ar r anged.Before the main g ir der is closed,three ex ter nal stiffening skeletons of truss ty pe ar e set in each bo x at the closure gap and the scaffo lding at the clo sure gap is reinfor ced to resist the re actio n for ce from the clo sed girder.Key words:cable stayed bridg e;prestressed concrete structure;box g ir der;construction method;bridge construction收稿日期:2010-06-23作者简介:杨奉举(1967-),男,高级工程师,1988年毕业于西南交通大学铁道桥梁专业,工学学士(yangfj@)。

1 工程概况泉州晋江大桥位于福建省泉州市,跨越晋江,距入海口约3km 。

主桥为(200+165)m 独塔双索面预应力混凝土斜拉桥(图1),桥面宽38m,设2.0%双向横坡,塔、梁、墩固结。

桥塔为 开 字形钢筋混凝土结构,设上、中、下3道横梁,塔高132.13m 。

斜拉索采用镀锌高强平行钢丝束,索面呈扇形布置,全桥共有52对104根斜拉索[1]。

图1 主桥立面由于桥址处为强台风登陆区,为改善结构抗风性能,主梁采用C50预应力混凝土双波浪形箱梁,双箱单室截面,两分离式单箱通过横梁连成整体,桥梁对称中心线处梁高3.38m [1],主梁横断面示意见图2,主梁设纵、横预应力体系。

主梁施工段划分为0号节段、悬臂施工标准段、主边跨支架施工段及主边跨合龙段。

图2 主梁横断面示意斜拉桥桥塔位于晋江主航道南侧约40m 处,正常潮位水深小于3m ,最低潮位河床出露;1号墩位于主航道北侧,正常潮位水深5~7m,墩位处覆盖层及全风化岩层厚度多小于2.0m,其下为完整坚硬的微风化岩体;3号墩处地质水文条件与桥塔处相似。

由于桥塔墩处水浅及施工水域狭窄,无法设置水上混凝土工厂,水上混凝土供应从岸上混凝土工厂转船越过主航道运至水上平台再泵送入模,供应量小(15~20m 3/h)。

2 主梁施工2.1 主梁0号节段施工主梁0号节段长17.5m,宽38m ,与桥塔下横梁一起施工形成整体,混凝土总方量为660m 3,在浇筑塔柱过下横梁后即开始施工。

采用满堂支架法,在河床上插打钢管桩,桩顶布设纵、横分配梁及支架。

为保证下横梁及0号节段线形,对支架进行预压,并设置预拱度。

由于两侧塔柱刚度大,为防止桥塔下横梁混凝土收缩、徐变产生裂纹,同时考虑水上混凝土供应量小,横桥向分3段即13m+7m(合龙段)+13m 施工,通过优化混凝土配合比延长初凝时间,对称浇筑两侧节段。

合龙段采用早强型微膨胀混凝土,在低温时浇筑,合龙段混凝土达到40%强度时,初张拉下横梁部分预应力;合龙段混凝土强度达到100%时,完成下横梁全部预应力张拉、压浆。

下横梁施工完成再对称施工0号节段两侧延长段。

2.2 主梁悬臂施工2.2.1 施工方案选择主梁施工前,对牵索挂篮浇筑(7m 一段)与普通挂篮浇筑(3.5m 一段)2种方案进行比较,见表1。

表1 牵索挂篮与普通挂篮浇筑施工比较牵索挂篮浇筑普通挂篮浇筑!大桥位于强台风登陆区,台风影响期为每年4~11月,施工安全及质量风险很大!受风影响小,施工风险低∀两对称(2#7m)节段混凝土最小浇筑方量为2#215m 3=430m 3,受水上混凝土供应量小的限制,节段混凝土不能在初凝前浇筑完毕,影响施工质量∀保证在混凝土初凝前完成两对称节段(2#3.5m )的悬臂浇筑∃施工工艺复杂,在浇筑混凝土过程中要分阶段调索,斜拉索索道管定位难度加大,且走行麻烦,节段施工周期长∃工艺简单,索道管定位容易,挂篮走行便捷根据表1比较结果,该桥主梁选用普通挂篮悬臂施工。

该桥边跨悬臂施工长133m(38节#3.5m/节段,节段编号为1~38号),主跨悬臂施工长182m (52节#3.5m/节段,节段编号为1~52号)。

为加快进度,缩短主跨悬浇长度(缩短49m)至与边跨相同,增加主跨支架上现浇梁段的长度,实现主、边跨对称同步合龙。

同时,经研究后决定塔、梁同步交叉施工,即塔柱中横梁施工完成后即开始悬臂施工主梁。

2.2.2 挂篮结构该挂篮由主梁系统、吊挂系统、底平台系统、模板系统、走行系统、后锚固系统等组成(图3)。

主梁系统:由贝雷梁拼装而成,设前、后支腿,横桥向共布置4组主梁,长度为15m ,通过横联形成图3 挂篮施工标准节段立面整体。

吊挂系统:包括前吊挂、后吊挂及前临时吊挂,均采用精轧螺纹钢筋。

前临时吊挂为在已浇筑梁段顶部前端设置悬臂短梁及吊杆,以吊住底平台前端。

底平台系统:由底纵梁与贝雷架横梁组成一个刚度很大的支承平台,长6.45m,宽41.52m。

模板系统:由箱室内模与外模组成,箱室内模采用木模与钢管支架组合,外模及箱外横梁前面模板采用型钢骨架整体式钢模。

为减少挂篮走行时底平台起落高度,箱外横梁后面模板采用小块钢模与拼装式钢管脚手架组合结构,走行前拆散放平,走行到位后拼装。

走行系统:由前吊挂框、主梁走行滑道、后走行框及其支承滚筒组成。

后走行框通过精轧螺纹钢筋吊挂锚固在箱梁底板上。

后锚固系统:由精轧螺纹钢筋锚固在挂篮主梁后端分配梁上。

2.2.3 挂篮施工0号节段施工完毕,拆除其下支架,拼装主、边跨挂篮,荷载试验,对称悬臂施工1~38号节段。

其施工步骤:挂篮走行就位%调整整体钢模高程,定位梁上索道管%绑扎钢筋、安装预应力系统及箱体内模%拼装横梁模板%微调钢模高程及索道管角度%浇筑节段混凝土%混凝土养生%张拉梁段纵、横预应力%挂索并初张拉(有索节段)%拆除横梁后面模板并平放%下降挂篮底平台%挂篮前移%梁段纵、横预应力压浆、封锚,同时开始下一节段施工。