廬山石門澗懸索橋大修加固施工方案探討
2018-03-05
0.工程簡(jiǎn)介
石門澗人行懸索橋橋跨105m、橋?qū)?.5m、矢跨比1/11.2，93年建成交付后成為廬山石門澗景區(qū)的一景。本次大修加固工程是為了確保橋梁的長(zhǎng)期安全性，對(duì)已嚴(yán)重腐蝕的主纜鋼絲和無(wú)法檢查的錨錠進(jìn)行更換處理。
本次大修加固工程主要內(nèi)容有：更換主索、錨錠、橋面板和人行欄桿，對(duì)大橋的基礎(chǔ)、索塔、鋼管主桁梁只做維修、除銹、刷漆和涂裝。
1.總體施工方案
廬山石門澗懸索橋大修加固工程總體施工流程：施工準(zhǔn)備→巖錨、新索鞍、交換梁、錨座施工→新主索、新錨索安裝→新索夾、新吊桿安裝→主桁梁除銹、刷漆→橋面板預(yù)制→舊索、舊吊桿拆除→舊橋面板拆除、新橋面板安裝→舊欄桿拆除、新欄桿安裝→全橋線型調(diào)整→交工驗(yàn)收。
2.分項(xiàng)工程施工方案
2.1新建預(yù)應(yīng)力巖錨施工方案
預(yù)應(yīng)力巖錨采用鉆機(jī)鉆孔，液壓千斤頂張拉，張拉采用伸長(zhǎng)量與張拉力雙向控制。巖錨直徑180mm，采用14根直徑15.24mm無(wú)粘結(jié)鋼絞線集束，其錨固段內(nèi)錨頭組數(shù)共為4組，每組錨頭分布3-4根鋼絞線。施工流程為錨桿孔測(cè)量放線、鉆孔設(shè)備、鉆機(jī)就位、鉆進(jìn)方式、鉆進(jìn)過(guò)程、孔徑孔深、錨桿孔清理、錨桿孔檢驗(yàn)、錨桿體制作及安裝、錨固注漿、錨桿張拉。
2.2錨座、交換梁施工方案
全橋共有4個(gè)交換梁及錨座，錨索檢查井采用C20混凝土，下設(shè)漿砌片石基礎(chǔ)。錨座、交換梁采用C40混凝土，下設(shè)C20混凝土墊層。自落式砼攪拌機(jī)生產(chǎn)砼，人工手推車入倉(cāng)，小型振動(dòng)棒振搗?？上刃惺┕るx砼攪拌機(jī)較近的錨座，另一側(cè)錨座通過(guò)舊橋橋面運(yùn)輸?shù)轿缓笕雮}(cāng)。施工時(shí)，必須嚴(yán)格按照錨具廠家要求埋入錨具預(yù)埋件后方可澆注交換梁入錨座砼。主纜索錨具及配件選用法爾勝公司生產(chǎn)的FASTEN250Ф15-19，全橋共計(jì)4套。混凝土施工應(yīng)避開(kāi)下雨時(shí)段進(jìn)行，澆筑完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
2.3新加高索鞍施工方案
新加高索鞍施工采用支架施工法。即搭設(shè)鋼管支架至塔頂，在塔頂形成施工平臺(tái)，進(jìn)行索鞍的加高施工。
施工時(shí)先將新老混凝土結(jié)合表面鑿毛，鑿毛深度為5-6mm，新加高索鞍鋼筋安裝，應(yīng)先在原有蓋梁頂面進(jìn)行植筋，植筋鉆孔直徑比所植鋼筋直徑大4mm，深度為200mm。新植鋼筋與構(gòu)建鋼筋焊接時(shí)，其焊點(diǎn)距基材混凝土表面應(yīng)大于15d，且應(yīng)采用冰水浸漬的濕毛巾包裹植筋外露部分的根部。在索鞍兩端，轉(zhuǎn)向器正上方2cm處預(yù)留一個(gè)Ф7mm高強(qiáng)鋼絲圓環(huán)用來(lái)與索夾防滑鋼絲搭接。
模板采用小型鋼模，確保結(jié)構(gòu)尺寸與外觀質(zhì)量。索鞍混凝土標(biāo)號(hào)為C40，采用人工提升到塔頂，人工灌注入倉(cāng)，小型振動(dòng)棒振搗。
為防止舊主索拆除時(shí)主塔受力的不均勻狀態(tài)出現(xiàn)，暫時(shí)不讓砼封閉固結(jié)舊主索，方便拆舊主索時(shí)舊索能在舊索鞍上滑動(dòng)，對(duì)主塔不產(chǎn)生偏向水平力。因此澆筑新索鞍時(shí)將舊主索與砼隔開(kāi)，在舊主索拆除后再用等標(biāo)號(hào)砼堵塞。
2.4主索更換施工方案
主索的更換采用在原有主索同一水平面兩個(gè)索夾處鋪設(shè)鋼管并與索夾連接牢靠，在鋼管上鋪設(shè)竹排架通過(guò)特制鋼凳規(guī)整并架設(shè)主索的施工方法。新索運(yùn)至搭設(shè)的竹排架上，由牽引器和牽引繩先由橋中向兩端展開(kāi)牽引到主塔，再牽引到錨座交換梁處。新索采用單根鋼絞線牽引，待單根主索鋼絞線牽引全部完成后，再進(jìn)行排束、歸整而安裝索夾和索夾防滑拉桿。為保證新索體系轉(zhuǎn)換時(shí)的受力均勻，應(yīng)在兩個(gè)塔頂設(shè)置一定的預(yù)留索量便于調(diào)索。
新索的下料長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算的無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下的跨中、塔頂、及巖錨交換梁新索錨點(diǎn)的位置精確定位，考慮原橋塔頂已存在一定偏位和錨索角度與原設(shè)計(jì)不全吻合的情況，必要時(shí)可通過(guò)交換梁上錨固處對(duì)新索進(jìn)行張拉，以調(diào)整塔、索的位移。
新索架設(shè)工作的全過(guò)程必須在廠家指導(dǎo)監(jiān)督下進(jìn)行。新索由離開(kāi)直到架設(shè)完畢必須有專人負(fù)責(zé)全程運(yùn)送、保護(hù)、監(jiān)督，對(duì)鋼絞線外層的PE套不得損壞。
舊索拆除要待新索完成受力轉(zhuǎn)換后方可進(jìn)行。
2.5吊桿、索夾更換施工方案
主索安裝定位完成后進(jìn)行吊索、索夾安裝，吊索、索夾全橋共計(jì)68副。所有索夾、吊桿、螺母、防滑鋼絲均應(yīng)熱鍍鋅處理。索夾安裝時(shí)應(yīng)墊一層軟質(zhì)橡膠片，使鋼絞線的PE護(hù)套不致被夾壞。
新吊桿與新索夾的安裝也在滿鋪支架上進(jìn)行。必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行安裝。索夾安裝時(shí)先由跨中向兩端逐段歸并整理成正六角形集束，其中上層中間位留作防滑牽引拉桿用，用索夾和不銹鋼窄夾片夾緊成型，真至通過(guò)索鞍到巖錨交換梁處錨固牢靠，索夾安裝時(shí)應(yīng)先確定中跨中點(diǎn)和邊跨靠近主塔第一個(gè)索夾的位置。根據(jù)設(shè)計(jì)提供的各索夾中心在主纜無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下的線性長(zhǎng)度直接用鋼尺丈量做好標(biāo)識(shí)，最后利用全站儀復(fù)核各點(diǎn)坐標(biāo)。安裝索夾時(shí)采用電動(dòng)扭矩扳手?jǐn)Q緊索夾螺栓。索夾螺栓采用高強(qiáng)度螺栓，高強(qiáng)度螺栓的擰緊應(yīng)分初擰和終擰。
安裝新吊桿時(shí)，通過(guò)下吊點(diǎn)上螺帽進(jìn)行調(diào)整吊桿受力，吊桿調(diào)整時(shí)采用電動(dòng)搬手，待新吊桿受力均勻后，再由跨中向兩端對(duì)稱逐根卸除老吊桿。如此時(shí)橋面主梁標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高相差太多時(shí)，則應(yīng)將主桁架接頭焊縫解除后再進(jìn)行主梁設(shè)計(jì)標(biāo)高調(diào)整，具體焊縫解除部位根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而定完成后再焊接恢復(fù)。
舊吊桿、舊索夾拆除可與舊主索拆除一并進(jìn)行，先拆除吊桿與主桁梁的聯(lián)接，把主索分段拆除后，搬離橋面，分解，運(yùn)送出場(chǎng)。
2.6其他維修加固項(xiàng)目施工方案
人行道橋面板全橋共有：1、2號(hào)板各101塊，1a號(hào)板2塊。采用一次壓花紋成型。在預(yù)制1號(hào)板時(shí)，在其兩端中間現(xiàn)澆20×20cm方形立柱底座，高6cm，以便預(yù)埋鋼板，使欄桿立柱能牢靠的焊接在預(yù)埋鋼板上，主筋必須置于底部，不得倒置。
人行道橋面板采用集中預(yù)制，人工抬運(yùn)至橋位安裝的施工方法。面板采用C40混凝土，結(jié)合主橋拆鋪進(jìn)度要求，投入預(yù)制鋼模為10套，當(dāng)預(yù)制板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)，方可起吊拆模。橋面板由兩端向跨中對(duì)稱進(jìn)行，每拆一塊舊橋面板，即安裝一塊新橋面板，以減少主梁的變形。人行道板鋪設(shè)完成后進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)鋪設(shè)平穩(wěn)、板面平整，無(wú)明顯損傷、排列均勻，人行道板相鄰高差不大于3mm，板與板之間預(yù)留2cm伸縮縫。
人行道欄桿橫桿采用Ф38×3.0mm鋼管，主立柱采用Ф50×3.5mm鋼管，立柱采用Ф25×2.5mm鋼管，橫桿采用Ф38×3.0mm鋼管，扶手采用Ф50×3.5mm鋼管。所有鋼管在工廠噴砂除銹、鍍鋅防腐。鋼管主立柱與預(yù)埋在人行道面板上的M-1鋼板焊接牢靠。欄桿扶手調(diào)整應(yīng)水平成一線，平直，扶手在10m長(zhǎng)度范圍內(nèi)，矢度不大于10mm。欄桿平直，無(wú)彎曲現(xiàn)象，焊接處要平順。每30米檢查一處。
主桁梁除銹刷漆施工采用橋面吊掛鋼梯和木板腳手架，在主桁梁下方形成施工作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行施工。
2.7監(jiān)測(cè)監(jiān)控方案
本項(xiàng)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)主要是測(cè)量監(jiān)測(cè)，由設(shè)計(jì)及監(jiān)控單位提供具體數(shù)據(jù)及施工方案。監(jiān)測(cè)包括兩個(gè)方面，一是對(duì)施工過(guò)程中的關(guān)鍵工序進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，確保關(guān)鍵施工的安全、可靠和施工質(zhì)量；二是階段性狀態(tài)監(jiān)測(cè)，當(dāng)施工到某一相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，測(cè)試結(jié)構(gòu)的線型、變位、應(yīng)力狀態(tài)和動(dòng)力特性。針對(duì)該橋的特殊性，建議進(jìn)行結(jié)構(gòu)的線型、變位、應(yīng)力狀態(tài)和動(dòng)力特性的監(jiān)測(cè)。
對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行對(duì)比施工模型計(jì)算和階段性監(jiān)測(cè)的實(shí)測(cè)值，分析偏差原因，利用模型段的實(shí)測(cè)參數(shù)和動(dòng)力特性的測(cè)試分析參數(shù)，并考慮環(huán)境作用的影響，對(duì)下一步施工的結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，確定下一階段的調(diào)整量。
3.結(jié)語(yǔ)語(yǔ)
本工程專業(yè)技術(shù)含量高，施工質(zhì)量、施工安全和環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格，要求必須由有資質(zhì)和類似工程施工業(yè)績(jī)的施工單位負(fù)責(zé)承建。本工程于2011年4月10日開(kāi)工，2011年8月10日竣工，工期4個(gè)月，在我公司精心組織下順利完成，創(chuàng)造了精品工程。
