泰州长江公路大桥自制简易折叠臂式布料杆的应用

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施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY 2012年9月上第41卷第372期
泰州长江公路大桥自制简易折叠臂式布料杆的应用
常晨曦1，汪存书1，薛华
2
（1．中交二航局第二工程有限公司，重庆401121；2．常州市高速公路建设指挥部，江苏常州213024）
［摘要］为便于泰州长江公路大桥中塔沉井混凝土浇筑施工，项目部自行设计制作了简易折叠臂式布料杆。

从回转部分、管路布置方面介绍了设计思路，并从基础立柱、中心回转、臂架回转、整体拼装4个方面介绍了制作过程。

其中，回转支承作为一种成熟可靠的核心部件，在布料杆中发挥了极其重要的作用。

自制简易折叠臂式布料杆体积小巧、转运方便，高度可以在一定范围内任意组合，回转灵活可靠，保障了沉井混凝土的顺利施工。

［关键词］桥梁工程；悬索桥；布料杆；沉井；回转支承［中图分类号］TU758；U448.25
［文献标识码］A
［文章编号］1002-8498（2012）17-0018-03
Application of Simple Foldable Channelling Rod for Construction
of Taizhou Yangtze River Highway Bridge
Chang Chenxi 1，Wang Cunshu 1，Xue Hua 2
（1．The 2nd Engineering Co．，Ltd．of CCCC Second Harbour Engineering Co．，Ltd．，Chongqing
401121，China ；
2．Changzhou Expressway Construction Headquarters ，Changzhou ，Jiangsu
213024，China ）
Abstract ：In order to be facilitate the concrete pouring during the construction of open caisson for middle tower of Taizhou Yangtze River Highway Bridge ，a simple folding channeling road was developed by project team．The design concept was introduced in the paper as well as the manufacturing processes including the foundation column ，the center rotation ，boom rotation and assembly．Bearing plays an important role in the placing boom as a well-developed core component．This channelling rod is featured small volume ，convenient transportation ，flexible combination and easy operation．Its application in this project guaranteed the smooth accomplishment of the concrete construction for the open caisson．Key words ：bridges ；suspension bridges ；placing booms ；caissons ；slewing bearing ［收稿日期］2012-07-06
［作者简介］常晨曦，助理工程师，
E-mail ：wind815@163．com 1
工程概况
泰州长江公路大桥位于江苏省长江中段，上游距润扬长江大桥约60km ，下游距江阴长江大桥约60km ，北接泰州市，南连镇江市和常州市。

桥址位于永安洲北桥位，南宫河口下游约4km 处，泰州长江公路大桥主桥桥跨布置为（390+1080+1080+390）m 的3塔悬索桥（见图1），主桥桥宽33m ，设计车速100km /h ；接线分别采用路基宽33.5m 和34.5m 的6车道（局部预留8车道）高速公路标准，全线长约62.088km 。

2
布料杆施工环境
C05标施工项目范围为悬索桥中塔土建工程，包括钢沉井节段的现场吊装、钢沉井下沉、钢筋混凝土沉井施工、承
台施工、钢塔安装等工作。

中塔采用超大深水沉井基础，沉井标准节段平面尺寸纵
图1泰州长江公路大桥跨径布置（单位：m ）Fig.1
Span arrangement of Taizhou Yangtze River Highway Bridge （unit ：m ）
向44.0m ，横向58.0m ，四角倒圆半径8m ，沉井刃尖高程为－70.000m ，持力层为粉细砂，沉井总高度为76m ，下部38m 为钢壳沉井，内部填充混凝土；上部38m 为混凝土沉井，有2个加宽段。

沉井76m 接高完成、吸泥下沉到位后，立即对沉井12个井孔分区清基找平后逐孔进行封底混凝土施工（见图2），封底混凝土厚11m ，采用C30水下混凝土，总用量为19501.1m 3。

由于2艘混凝土搅拌船分别停靠沉井的南、
北，为便于井孔四周均匀布料浇筑混凝土，需
2012No．372常晨曦等：泰州长江公路大桥自制简易折叠臂式布料杆的应用19
要安放布料杆在沉井夹壁上布料，布料半径要求达到16m 左右。

图2井孔分布示意（单位：m ）Fig．2
Borehole layout （unit ：m ）
3设计制作
3.1
初步设计（见图3）
结合市场上成品的调研、参考了以往的设计
方案。

1）采用手动方式，布料杆高度可以在一定范围内任意调整。

2）折叠臂采用8m +6m 的组合方式。

3）中心回转、臂架回转采用成熟的回转支承方式。

4）尽量利用工地上现成的材料，立柱采用 800mm 钢管桩，臂架采用槽钢双拼。

图3
初步结构
Fig．3
Preliminary structure
3.2回转部分设计（见图4，
5）掌握了关键部件的详细技术参数后，对回转部
分进行详细设计，用厚2cm 的铁板制作上、下圆环状垫板，用高强螺栓分别与回转支承的内、外圈连接，再用穿心管分别与上、下垫板焊接，形成回转的基础部件。

臂架则直接焊接在穿心管外壁上，既方便又美观。

3.3管路布置设计（见图6）4实际制作4.1
基础立柱
考虑到施工时可能需要不同的高度，立柱采用分段式设计，上分段为2m 长，
下分段长度根据需要
图4中心回转部分设计
Fig．4
Design of center rotation
part
图5
臂架回转中心设计Fig．5
Design of jib rotation
center
图6管路布置设计
Fig．6
Design of pipeline layout
确定，两段之间用铁板法兰连接。

4.2
中心回转
中心回转支承上有上、下垫板，分别与上、下穿心管连接，下穿心管与基础立柱焊接，上穿心管分别焊接平衡臂和第1节臂。

4.3
臂架回转
臂架回转支承上也有上、下垫板，分别与上、下穿心管连接，上穿心管与第1节臂末端连接，下穿心管与第2节臂始端连接。

4.4
整体拼装
制作完整个布料杆结构部分后，将其平放在地面，完成进出管路的布置。

20施工技术第41卷
5布料杆使用要点
在布料杆的使用中，要严格遵守使用规则，正确操作，才能防止事故发生，延长使用寿命。

5.1布前准备
1）检查场地是否有充足的作业空间，工作面应平整、坚实，不得松软塌陷。

2）工作面不平或有松软处，应用木板垫平、垫实。

3）检查各润滑点是否注入钙基脂润滑脂。

4）平衡臂上挂置好配重。

5.2布置使用
1）用吊装机构将布料杆吊到适宜工作面上，立柱上、下分段用螺栓紧固好。

2）上料前泵打清水冲刷输送管道10min后，混凝土可逐渐进入料斗送料，清水可慢慢减少到适量，10min左右可正常工作。

3）布料杆出口的橡胶软管用2根合适长度的绳子套好，便于牵引左、右回旋。

操作时，2人分别站在软管两侧，一人拉住前端绳子，转动臂架，另一人负责绳子的收放，以控制臂架的回转速度。

5.3安全注意事项
1）布料管前端只能连接1根橡胶输送软管，以免堵塞。

2）当风力超过6级时，不得施工。

3）不得随意增减配重箱内的配重材料，以防倾覆。

4）经常检查中心回转支承处的高强螺栓、穿心管与臂架的焊缝等，防止出现断裂倾覆事故。

5）为减小中心回转处的载荷，可用塔式起重机等起重机械吊住臂架进行辅助施工。

6）在完成作业浇筑后，必须对布料杆配管进行清洗，管内壁应清洁，无残留混凝土。

6结语
自制简易折叠式布料杆体积小、转运方便，高度可以在一定范围内任意组合，回转灵活可靠，保障了沉井混凝土的顺利施工。

参考文献：
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［3］邓昭铭，张莹．机械设计基础（2版）［M］．北京：高等教育出版社，2000．
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［5］陈育仪．工程机械优化设计［M］．北京：中国铁道出版社，1987．
［6］黄祥瑞．可靠性工程［M］．北京：清华大学出版社，1990．
（上接第13页）
选型及布置、卷扬机、钢丝绳配置等→计算沉箱浮体的重心位置、重力大小、吃水深度、浮心高度、定倾半径、浮游稳定性→计算浮运时沉箱水阻力、风阻力、浮运稳定性、拖轮配置数量及功率、拖拉及顶推设施布置等。

②沉箱定位、下沉阶段沉箱定位锚碇系统布置形式及受力设计计算→沉箱下沉力选择，根据计算确定沉箱下沉各阶段工况（如确定注水、灌注混凝土数量及时间等）→水流、海浪对沉放的影响计算→编制纠偏及微调措施预案→潜水水下作业方案的设计。

4结语
本桥建于地震活动频繁、地质差异大的深海海湾地带，设计为大跨度悬索桥结构。

采用钢管桩加固的沉箱基础，碎石垫层与沉箱（相当于承台）非刚性连接，为抗震地层错动留出余地，地基加固采用钢管桩解决了深水软弱土基础承载力问题，而相比于钻孔灌注桩，钢管桩施工可以有效地保护环境，以免海水遭受泥浆污染。

主塔基础为空心沉箱结构，便于陆上预制、浮运和整体下沉着床，方便施工。

虽然目前这种深水桥塔基础设计施工在国内没有先例，但该桥塔基础形式综合考虑了抗震特点、施工方便快捷、结构受力合理性等因素，是非常值得国内科技工作者予以借鉴和深入研究的方案。

类似本桥基础方案在希腊里翁-安蒂里翁大桥、丹麦大贝尔特桥、日本北备赞及南备赞濑户大桥等有实践应用。

本次国际投标虽因多种原因未能中标，但是该桥的设计及施工方案，尤其是深水基础方案构思得到了招标方的肯定，具有一定研究应用价值。

参考文献：
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［2］董学武，周世忠．希腊里翁-安蒂里翁大桥的设计与施工［J］．世界桥梁，2004（4）：1-4．
［3］宋伟俊．南京大胜关长江大桥主墩深水基础施工关键技术研究［J］．桥梁建设，2009（2）：1-4，8．
［4］钱冬生，陈仁福．大跨悬索桥的设计与施工（修订版）［M］．成都：西南交通大学出版社，1999．
［5］李宗平，唐启，张六一．南京长江第三大桥钢塔柱安装施工［J］．施工技术，2008，37（5）：105-110．
［6］许崇法，陈雄飞，吴建平，等．江阴大桥主塔混凝土结构防腐涂装方案设计与施工［J］．施工技术，2007，36（10）：檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸
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