百米高墩条缆索吊配合施工平台施工工法(2008年1月4).doc
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1、百米高墩施工工法缆索吊配合大型施工平台1、前言随着公路与铁路建设的不断发展,由平原逐步向山区推进,给公路与铁路桥梁的设计、施工提出了更高的要求,大跨度高墩连续梁悬灌梁层出不穷,施工记录不断被刷新,与此同时给山区高墩大跨桥梁施工提出了新的攻关课题。本工法是在2004年2007年中铁一局四公司承建的宜万铁路驷步河大桥百米高墩施工中形成的。这项科研成果获2006年度全国工程建设优秀质量管理小组称号,并于2007年四月通过了中铁一局鉴定中心组织的科技成果技术鉴定。鉴定意见中指出“该项成果具有显著的技术创新和独特性,经济效益明显,达到国内领先水平。对于“V”型谷架桥高墩施工具有广泛应用价值和指导意义”。
2、图1-1 桥位地形图2、工法特点1、为解决高墩施工,又便于各墩材料运输,在传统的塔吊施工、缆索吊施工、翻模平台施工的基础上大胆开发研制出缆索吊配合自行研制的大型施工平台施工高墩的方法(这在国内尚属首创)。2、利用缆索起重机起重量大的优点,选定大型整体钢平台,并在平台上设置小型龙门吊以翻升模板用。从而形成了缆索起重机提升大型整体钢平台来实现100m高墩翻模施工的方案,具有工人操作安全,施工速度快,劳动强度低的特点。3、适用于多种混凝土运输和提升方式,施工速度快。对于泵送混凝土施工,具有良好的适用性,能够随平台的上升接长泵管,泵管在内平台可任意方位布管,提高混凝土灌注速度。4、平台全部采用高强螺栓
3、连接,确保连接可靠又方便拆装,待高墩施工完毕,平台拆除后型钢可用于连续梁施工当中,增加了周转次数,降低了施工成本。3、适用范围本工法适用于公路、铁路桥梁位于“V”型山谷地区的高墩施工。对施工场地狭窄、运输困难的作业场所,具有更强大的优势。4、工艺原理大型施工平台采用型钢制作,按简支梁结构进行设计,通过立柱与牛腿将平台荷载传递至底层模板预埋螺栓上,通过预埋螺栓将力传递到已浇注墩柱混凝土上。平台提升时充分利用了缆索起重机起重量大的优点,起升速度按5个档位设置,便于起升过程中牛腿与预埋螺栓的对位安装。5、工艺流程及操作要点平台可以连续稳定升至墩顶。拆除内施工平台,可保证墩身上实体及墩帽连续施工,避免
4、在托盘顶帽实体段处更改施工平台方案,也保证了平台的安全稳定性。5.1工艺流程5.2、缆索吊设计参数为解决驷步河大桥墩柱和连续梁施工的水平和垂直运输需要,根据桥位处的地形地势选择适合“V”型谷施工的缆索起重机作为桥梁施工的主要起重设备,根据桥跨组合及桥墩高度来确定缆索起重机的跨度与吊钩起升高度,根据桥梁施工机具、模板、挂篮等最大件重量来确定缆索起重机的起重量。在本桥跨河架设398m索道。根据跨度及最大承重挠度,设计400m双钩固定式缆索起重机。整个索吊系统共分为:索塔、塔顶设备、缆索组、卷扬设备、搬运小车、主地垅、缆风等七大部分。图4-1驷步河大桥缆索起重机布置示意图索吊的主要技术参数(1)、跨
5、度:398m。(2)、额定起重量:28t。(3)、吊钩升落高度:120m。(4)、索塔高度(八三军用墩杆件拼装高度):宜台塔15.7m,万台塔47.2m。(5)、吊钩升落平均速度:2m/min。(6)、牵引平均速度:8m/min。(7)、两组吊钩横向间距:5m。(8)、最大承重垂度:20m。(9)、同组主索索距:0.15m。(10)、工作风压:不超过6级。(11)、空载抗风风压:12级。5.3、整体式施工平台为了满足5#墩墩柱施工,减少缆索起重机使用频率,加快施工进度,设计了17.6m19.4m的施工平台,作为混凝土、钢筋及模板施工的操作平台。在平台上安装两台2t的电动葫芦式小龙门,加快模板的
6、提升速度。安全快速完成百米高墩施工。本平台按简支梁结构进行设计,通过6根立柱与牛腿将平台荷载传递至预埋螺杆上,通过螺杆将力传递到已浇注好的墩柱混凝土上。材料选用两根17.6m长32a型工字钢作为主梁,按中心距6.96m布置;选用一根19.4m长28a型工字钢作为次梁;选用五根17.6m长16a型工字钢作为分配梁,按中心距2.32m布置;选用五根19.4m长16型工字钢作为分配梁,按中心距2.5m布置;选用8根7.63m长25型槽钢作为镶边梁。施工平台平面布置图 施工平台缆索提吊布置图由于墩柱上下截面变化大,施工平台需要在空中缩小,防止头重脚轻影响整体稳定性。在平台设计过程中充分考虑空中缩小的操
7、作性,将平台所有杆件的连接全部设计成M8.8级高强螺栓连接,当墩柱施工过半时将平台由原来的17.6m19.4m缩小为13.6m16.6m,确保了平台的稳定性。根据模板安拆、加固及混凝土灌注的要求,施工平台上部平面铺设5cm厚的木板或竹跳板,供操作人员作业、行走、存放小型机具;施工平台外挂及墩身内部平台铺设竹跳板,沿周边设立防护栏杆,栏杆外侧及底部设封闭安全网,确保施工人员在模板施工时的安全。5.4施工要点(1)、墩身预埋牛腿螺栓。墩身在混凝土灌注之前,根据每次墩身收坡比进行计算牛腿预埋平面尺寸,利用20圆钢单头套丝,长度为35cm,伸入混凝土的部分带标准弯钩,外露螺栓长度为9cm。单个牛腿预埋
8、4个螺栓,同一水平面共布设6个牛腿。(2)、安装副牛腿。混凝土在浇注完成24小时以后,安装墩身同一水平面6个副牛腿,螺栓全部采用双螺帽。(3)、安装平台提升滑道。平台提升滑道采用1.8cm厚的普通杨木板,切割成60300cm的长方块,附在墩身可调模板外侧,滑道安装在需要提升副牛腿正上方,直至提升至副牛腿的正下方。(4)、平台脱离墩身。由于平台结构相对较大,而缆索起重机又是柔性装吊设备,吊装时容易产生偏载、反弹形成冲击。为此,采取通过计算多设吊点,找准重心的办法来解决,在平台上共设置了10个吊点,确保了平台的吊装稳定,施工平台上小型机具摆放必须保证均衡,平台外挂架及墩内吊平台不需拆除,保证脱离墩
9、身没有钩挂即可。墩身混凝土强度达到设计强度的50以后,采用缆索吊双钩提升牵引绳,缓慢提升至牵引绳绷直为准。后对平台附着墩身主、副牛腿螺栓连接进行分离,平台主牛腿将落在滑道上。(5)、平台提升。平台附着墩身部分完全脱离后,缆索吊双钩同时匀速、缓慢垂直提吊,6个滑道旁均安排2人手持撬杠进行看护平台在滑道上滑行情况,若因缆索吊钢丝绳弹性引起平台主牛腿偏斜,采用撬杠轻拨即可。平台提升到位以后,采用M8.8级高强螺栓连接主、副牛腿。(6)、平台抗扭、抗倾覆措施。施工平台不应倾斜过大,若发生倾斜过大可采用以下措施,采用千斤顶在立柱与平台帽连接部分进行反顶,调节连接螺栓位置进行倾斜纠正。墩身预埋22钢筋做为
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