斜拉桥混凝土索塔横梁悬空支架施工工法

《斜拉桥混凝土索塔横梁悬空支架施工工法》

江西省XX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

20XX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 (3)

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

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XX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，焊脚尺寸为10mm。

○4钢结构采用人工除锈，防腐采用红丹底漆两道。

5.2.3 悬空支架运输

根据现场安装需要，支架各构件采用平板车运输至现场，转运过程中注意以下事项：