斜拉桥索塔横梁质量施工

《斜拉桥混凝土索塔横梁悬空支架施工工法》

江西省宜春公路建设集团有限公司

中交第二航务工程局有限公司

中交第二公路工程局有限公司

2013年3月

目录

1 前言 (3)

2 工法特点 (3)

3 适用范围 (3)

4 工艺原理 (4)

5 施工工艺流程及操作要点 (4)

6 材料与设备 (12)

7 质量控制 (13)

8 安全措施 (13)

9 环保措施 (16)

10 资源节约与效益分析 (17)

11 应用实例 (18)

斜拉桥混凝土索塔横梁悬空支架施工工法

完成单位：江西省宜春公路建设集团有限公司

中交第二航务工程局有限公司

中交第二公路工程局有限公司

主要完成人：杜俊、陈胜启、张钊、陈干、于东东

1 前言

随着桥梁建筑的不断发展，特大型桥梁越来越多的应用于公路、铁路。大跨径桥梁主塔横梁施工的快慢直接制约了塔柱的施工进度，横梁传统施工工艺是搭设落地钢管支架进行施工,该工艺存在施工周期长、材料用量大、交叉作业安全隐患多等问题。

鉴于以上情况，中交第二航务工程局有限公司、中交第二公路工程局有限公司及江西省宜春公路建设集团有限公司通过对九江长江公路大桥南、北塔横梁施工关键技术进行了研究，并结合工程特点，采取了新的施工工艺，即悬空支架法进行施工，大量节省了钢材用量，明显缩短了施工周期，并总结出了一套先进的《斜拉桥混凝土索塔横梁悬空支架施工工法》，供同类型桥梁基础施工参考与借鉴。该工法在忠县长江大桥也得到了应用，其技术成熟、先进，具有明显的经济效益和社会效益，具有较高的推广价值。九江长江公路大桥在进行横梁施工中，结合本工程施工特点。

2 工法特点

2.0.1悬空支架采取在后场制作、预拼，转移至前场安装，而且拆除方便；

2.0.2利用悬空支架法施工，相对于落地支架，所用材料比较少，应用机械设备少，节约成本；缩短了施工工期；

2.0.3该工法施工不受塔高的限制，安全风险低，可操作性强。

3 适用范围

本工法适用高塔横梁支架施工，对于设有横梁（跨径≤30m）的双柱式或多柱式高墩桥梁均可适用。

4 工艺原理

根据该桥主塔特点，结合中塔柱和中横梁箱形薄壁结构的实际情况，中横梁支架结构系统采用十榀三脚架，三脚架之间用型钢进行连接。塔柱内侧壁预埋销轴孔，牛腿的下支点直接固定在销轴孔内，上支点与预埋板进行焊接，两个对应三脚架之间用H588进行连接，然后焊接固结，结构稳定，横梁浇筑时，作用于主承重梁上的所有荷载，通过主横梁及三脚架传递到塔柱上的预埋件上。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

施工工艺流程如图5.1所示。

图5.1 施工工艺流程图

5.2 主要工序及操作要点

5.2.1悬空支架设计

（1）设计条件

砼密度26.0kN/ m3；

施工荷载 2.5kN/m2；

风荷载设计风速V=23.9m/s （50年一遇）

模板重量 2.5kN/m2

（2）悬空支架设计

悬空支架从下至上分别由下支撑架（含剪力销）、卸荷砂箱、上支撑架、风撑联系梁、拱形支撑、主横梁、贝雷梁及分配梁等部分组成。

图5.2.1-1支架总体图

（2）结构验算

悬空支架需进行结构受力计算，验算支架系统的强度、刚度及稳定性，主要受力部位有：

1、上、下支点与塔柱固结；

2、贝雷销轴处单向铰接；

3、上支撑梁与拱架连接处；

4、其余节点均按刚性连接考虑（包含卸荷砂箱处）；

5.2.2悬空支架加工

（1）剪力销

剪力销作为结构的主要受力构件，是由双拼HW700的型钢组成。

（2）下支撑架

下支撑架要与下支点和钢牛腿进行连接，且下支撑架为整个横梁悬空支架的基础，加工精度要求较高，下支撑架单件重约5t，可以在后场制作成整体。下支撑架制作步骤如下：

①选一块10m×10m的平整场地上面铺6mm钢板，在钢板上按图纸进行放样并焊限位板，制作下支撑架胎架。

②根据图纸下好料后在胎加上制作下支撑架，保证下支撑架制作精度。三脚架的下支撑梁和下支撑斜杆分别是用HW588型钢制作加工而成，下支撑腹杆采用双拼[32制作加工而成。

下支撑架结构见图5.2-3。

图5.2-3 下支撑架结构图

（3）拱形支架

拱形支架的圆弧段及竖杆采用双拼工32a加工，横杆及斜杆采用双拼工25加工，为确保加工精度，在加工场按结构同尺寸放大样加工。

（4）上支撑架

上支撑架加工时为方便运输，在后场分两半进行加工运至现场后拼装成整体，然后整体吊装。

上支撑架的横杆、竖杆及斜杆采用双拼HM588×300mm加工成型

上支撑架见图5.2-4，上支撑架加工见图5.2-5。

图5.2-4 上支撑架结构图

图5.2-5 1/2上支撑架

（5）主横梁、贝雷梁、分配梁

主横梁材料采用双拼HM588×300mm，分配梁材料采用工20a。

主横梁及分配梁在后场将杆件按设计尺寸下料，组合焊接完成后，转运至前场，整体吊装。

贝雷梁在后场拼装成型后，安装时进行整体吊装。

（6）加工注意事项

横梁悬空支架构件严格按设计图纸和有关规范进行加工。

○1贝雷梁是外购成品，材料为16Mn；其它钢构件材料均为Q235，其质量应符合《碳素结构钢》GB/T700 的规定。

○2手工焊接采用的焊条应符合《碳钢焊条》GB/T5117的规定，焊条型号应与主体金属力学性能相适应，并应符合现行国家标准的规定。

○3所有焊接构件的焊缝表面不得有虚焊、夹渣、裂纹等现象。各主要构件的对接焊缝质量应达到《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 二级焊缝标准。所有焊缝均采用E4303焊条焊接，图中未注明焊缝均为连续角焊缝，焊脚尺