CC-WJ3挂篮主桥合拢及体系转换施工方案

挂篮CC-WJ3主桥合拢及体系转换施工方案

一、边跨合拢
进行边跨合拢前，需完成如下施工：
（1）、T构第13#块有关施工已完成，包括斜拉索张拉，刚支撑有关预埋件等均施工完毕，而且标高、方位、预埋位置等均符合设计要求。
（2）、现浇段施工完毕，经检查，标高、方位、管道及钢支撑预埋件均符合设计要求，且经连续三天观察，现浇段没有沉降，砼强度合格。
接着，按如下步骤进行施工：
1、边跨现浇段浇筑完毕，拆去内模、外侧模，以减小现浇段支架承载重量。
2、移动边跨悬浇挂篮，至挂篮前吊带抵近现浇段合拢面（也即边跨14`断面），在此过程中，如遇现浇段底下之I18型钢和挂篮的吊带或挂篮底兰A、B型纵梁冲突、抵触，则及时移动或拆除现浇段底下之I18型钢（如实在无法移动或拆除，可用氧气割去端头约1米长）。
3、挂篮前吊带抵近现浇段合拢面，并使底兰A、B型纵梁伸过合拢面10厘米，其时A、B型纵梁位于现浇段之下，接着移动、整理原挂篮钢底板，使钢底板同样伸入边跨现浇段底下，然后为了使经前后吊带顶紧后，挂篮底板能更好地贴近边跨现浇段底板和T构悬臂端底板（即第13`#块底板），在原挂篮钢底板上面增铺一层竹胶板，并在竹胶板底下摆设10×10方木，竹胶板宽度220厘米（即每端伸入现浇段和T构悬臂端10厘米），长度同合拢段底板宽度（即16.97米），10×10方木按常规摆法，间距30厘米，每根长同竹胶板宽，即220厘米即可。
4、合拢段底模板按上述方法处理完后，接着参照“单头挂篮浇筑合拢段示意图”，及时架设好用于提升前吊带所用的I28工钢及千斤顶、φ60销子等，然后，稍微顶紧千斤顶，使挂篮前吊带的提吊荷载（空载时为底兰系统重量的一半，约20T）通过I28工钢及千斤顶、φ60销子等转移到边跨现浇段和悬臂端13`#块顶板上，此时挂篮上前横梁不再受吊带压力，由于千斤顶较靠近前吊带，由图中标示千斤顶、钢支撑对吊带的距离可以看出，约90%的前吊带提吊荷载转移在边跨现浇段顶板上。
但此时千斤顶不能过紧，须使底兰底模板和现浇段及悬臂端13`#块底板脱空，待以后焊接固定好钢支撑骨架后，再打紧千斤顶，使底模板紧贴现浇段及13`#块底板。
由于挂篮前移1.50米，挂篮重约 135吨，同时，由于底兰前吊带的提吊荷载已有90%转移到现浇段上，故此，可以认为在边跨合拢刚支撑焊接前整个T构中，边跨悬臂最远端对主墩中心的力矩变化为：135×1.50－20×0.9×60=－877.5TM（减少），根据计算并从施工监控观测到的数据来看，减小877.5TM的力矩，将有可能使悬臂端上升5.2mm。
这时，应利用放置在13`#块上面的水箱（见合拢用水箱布置图）进行灌水配置，使边跨悬臂端的标高下降到和现浇段标高相平。根据计算，灌水约17吨后，边跨悬臂端标高应回落到13`#块刚刚张拉完斜拉索时状态，也即和边跨现浇段的设计立模标高趋于一致，如果此时二者尚未接近（比如高差超过1厘米），应暂停施工，汇同业主、设计院、监理组分析原因，采取相应办法，比如适当加大允许误差，抬压法，加大配重法等，特别要注意的是，当悬臂端配重加大时，T构跨中悬臂端应在相应位置增加等量的配重，要求T构悬臂两端的力矩差不能大于1800TM。
5、等合拢口两端的标高调整差不多后（有关劲性骨架焊接时13'截面的标高和14'截面的标高见设计要求，如东环线常州侧焊接劲性骨架时13'截面的标高为13.535m，14'截面的标高为14.531m，而且合拢口两端标高差越小越好，最大差值不能超过1厘米，并且要注意现浇段和T构悬臂端所有预埋管道相应对齐对中），即应立即进行边跨合拢段刚支撑的焊接及临时合拢束的张拉，使现浇段和悬臂端锁在一起。
完成上述施工，并经监理工程师验收合格后，按如下方案、步骤进行合拢段施工。
边跨刚支撑焊接前，应先检查预埋件位置，形状是否正确，是否预埋牢固，不牢固应及时加固和校正形状，并剔除预埋件表面砼，浮锈，以保证焊接质量，然后丈量好连接料所需实际尺寸，准确下料。
焊接时，应先统一在边跨合拢口一端（现浇端或悬臂端均可）进行预埋件和连接料的焊接，焊接后及时敲去焊碴，经检查合格后进行另一端的焊接(这一端的焊接要求在一天中最低气温进行)，这时要求要有4名电焊工各配一台电焊机，在傍晚约8:00时分开始，每名焊工均负责一个肋板共4根[32槽钢的焊接，并且要求同时起焊，焊接速度均等，最快和最慢不能超过一根[32槽钢的焊接。
水平的[32槽钢支撑焊接完毕，4名电焊工同时开始斜撑（[16槽钢]的焊接，同样，每人负责一个肋板共4根[16型钢的焊接，同样，要求速度均等，四个肋板的进度最快和最慢不能超过一根[16槽钢。
上述焊接过程，自傍晚约12:00时开始，要求在第二天早上7:00前全部结束，整个焊接过程要求均衡快速，并要注意避风避雨，同时注意下料长度的准确性，要求各刚支撑受力均等，焊接完毕及时敲去焊碴。
（上述对合拢段刚支撑的焊接要求，同样适用于中跨合拢段刚支撑的焊接）。
刚支撑焊接完毕后，即进行钢筋绑扎，预应力管道连接，模板安装等常规施工。
最后,按照设计要求,张拉边跨合拢束中顶板靠边腹板的ST10号（共两束）及底板靠边腹板的SB6号（共两束）预应力钢束，单根钢绞线控制张拉力为97.65kN，总张拉力为3515.4kN,待合龙后重新张拉到设计吨位。同时要注意对此钢绞线的保护。
完成上述施工后，报监理验收，经验收合格，选定一天中适宜温度进行砼浇筑（以目前8、9月份气候，选择在傍晚10点开始，第二天早上6:00以前结束浇筑最为合适），浇筑过程要求连续快速完成，浇筑过程要求等量放掉边跨悬臂端水箱里的水，放完为止。
砼应严格按施工配合比拌制（同主梁砼配合比），坍落度宁小勿大，浇筑完毕及时覆盖并洒水养护。
6、边跨合拢段施工的有关注意事项
（1）边跨合拢段砼浇筑过程要全过程跟踪、测量现浇段是否沉降，如沉降量过大（如超过10mm）应立即停止施工，汇同各方分析原因并提出处理意见。
（2）由于边跨现浇支架采用砼扩大基础，在现浇段施工，T构施工，边跨合拢段施工时要注意雨水、养护用水等不能对扩大基础的地基造成浸泡、冲刷，以免支架沉降，造成重大事故。
（3）合拢段砼强度足够后应及时张拉合拢段预应力，随后即进行体系转换。
二、体系转换：
主桥体系转换实际上分为二次，第一次为单T构通过边跨合拢转换为单悬臂静定梁，第二次为双单悬臂静定梁通过中跨合拢转换为三跨连续梁。
1、第一次体系转换在边跨合拢段浇筑完毕并张拉完边跨预应力束后进行，步骤如下：
（1）、对称拆除主、边跨挂篮底篮。
（2）、边跨现浇支架拆除（脱空）。
（3）、割除主墩身两旁共8根临时锚固钢管，有关割除方法及注意事项见后）
（4）、视体系转换过程中，中跨主梁悬臂端标高及索塔倾斜情况决定是否拆除边跨挂蓝主桁，原则上班要求中跨合拢前，中跨主梁悬臂端标高应符合要求，且索塔没有倾斜。
2、第一次体系转换施工方法及注意事项：
（1）、挂篮底兰拆除：
挂篮拆除利用卷扬机进行，先将底篮下放离开箱梁底板20～50cm，然后用卷扬机钢丝绳将底篮横梁捆绑，启动卷扬机将底篮提高10～30cm，卸掉挂篮吊带，使底篮重量全部由卷扬机钢丝绳承受，然后中边跨同时启动卷扬机下放底篮，中跨用驳船接住底篮，边跨底篮直接落地，当底篮下放至一定高度时，用风缆校正驳船和底篮的相对位置，对中后，中边跨交替点动卷扬机下放底篮，直至卷扬机钢丝绳全部松开，解开捆绑钢绳，将驳船移至岸边用吊车直接拆除底篮各结构件。
拆除底篮时，请海事所工作人员对运河实行短时封航，封航时间从解除吊带时开始，至下放完毕，驳船驶离岸边时结束封航。
施工时注意事项：
a、设专人指挥，协调，保证中边跨两侧底篮下放同步对称进行。
b、设专人汇同海事部门做好航道限航管理工作，确保航运安全。
c、施工操作要平稳，不能对结构造成冲击力。
d、底篮落地（船）前，平稳对称，慢速交替下放，避免偏载。
（2）8根临时锚固钢管的割除方法及有关注意事项：
a、通过割除临时锚固钢管使主梁全部荷载落在主墩和边墩盆式支座上，同时释放出集结在临时锚固上的竖向力、水平力和弯矩。
b、为避免钢管和钢管上下主梁和承台混凝土出现应力集中现象，要求在割除过程中各根钢管应同步均匀，严格按预定方案进行。具体步骤如下：
首先，在钢管上端（离钢管上口约70cm）搭设工作平台，此平台作为割除钢管上口平台之用，也作为以后凿除钢管上端原调坡混凝土之用。
接着，在每个工作平台上把距离钢管上口35cm的钢管圆周作8等分，每份长约39cm，并用石笔作等分记号。
最后，等分记号作完后，即可用氧气割刀对钢管上口进行切割，使钢管慢慢脱离主梁底板，可同时切割，也可逐根切割。但要求所有钢管的切割进度偏差不大于39cm，即一等份，以免造成应力集中，每割完一等份后，应稍停5分钟后再继续切割。同时，要求割缝宽为10cm，以便切割过程中钢管有足够的变形，以便释放内力。
（3）注意在拆除边跨现浇支架和切割钢管等工况过程中要对主梁中跨悬臂端标高和索塔倾斜度进行观测，发现异常立即暂停并及时上报。

三、中跨合拢段施工
一、
中跨合拢段施工在第一次体系转换（即由T构转换为静定单悬臂）完毕并拆除主跨挂篮底篮后进行。中跨拟采用吊篮施工。
由于设计要求吊篮重135T，而且重量平均分布于合拢口两端悬臂端上，即每端分67.5T。为此，吊篮的重量一部分拟由原挂篮主桁重量组成。原单头挂篮主桁加其下行走轨道重量为55T，两端一共为110T，余下135-110=25T由新材料组成一个真正意义上的吊篮（见中跨吊篮施工图）。上述全部重量组合满足了设计要求。

吊篮安装完毕后，其余施工均可参照边跨合拢段施工和设计院要求的步骤完成。最后，张拉中跨合拢束，完成第二次体系转换。
二、注意事项
1、由于连续梁在经过合拢和体系转换后，标高或多或少总会出现和设计理论推断的不一致，故此，在满足受力的情况下，有关合拢口的配重、钢支撑焊接等均以合拢口两端标高对齐或趋近设计要求标高为准。故此，要求在第一次体系转换后，是否对中跨悬臂端的挂篮拆除、拆除多少，要视具体标高而定，原则上以能顺利进行中跨合拢为准。
2、主桥合拢完成后，要及时复测主梁标高，检查各墩支座是否受力，及时对箱梁体内杂物进行清除，如标高和设计出入过大，应及时上报并分析原因。