苏州竹圆大桥施工方案

'苏州市竹园大桥施工方案一工程概况与自然环境（一）工程概况苏州竹园大桥跨越京杭大运河，东接劳动路，西接竹园路，为连接苏州中心城区与新区的城市桥梁。本桥采用无永久性锚碇基础的自锚式悬索结构，跨径组合为28+80+28米，主桥长144米，桥面全宽（计入索塔宽度）为37M，即3米人行道+1.5米（索塔宽）+28米车行道+1.5米+3米人行道（索塔宽）。1、上部构造主缆：矢跨比1/6，采用带PE护套的成品，为减少活载挠度设中央锁扣。吊杆：为工厂生产专用吊索，吊杆间距5M。塔：为砼结构、塔高（承台以上）22.5M。为使桥面开阔，不设塔间横梁，采用横向加宽以保证横向稳定。为保证索梁锚固及消除边支座负反力，在端部设强大砼端横梁。2、下部结构主墩采用分离式桩基，承台高3.5M长×宽为6.75×10.5M。采用6×φ1.5钻孔桩，桩长约45M。边墩基础采用分离式桩基，承台为2.0M长×宽为5.0×7.5M。采用6×φ1.0钻孔桩，桩长约30M。3、临时锚固碇基础为施工阶段临时锚碇，设立临时锚碇基础，为减少土体开挖，采用地下连续墙加抗拔桩作为支撑，锚碇结构。（二）自然环境1、地形、地貌桥位处地形平坦，其中规划的竹园大桥中心线正好穿过新区的城西污水厂，运河西侧的施工场地比较小2、地质概况本区属于长江三角洲冲击平原，均系第四纪（Q3——Q4）沉积的一般性粘性土，厚约140~150米，而且东厚西薄。从层次看除层外一物般为粘性土——亚粘土——轻亚粘土——粉细砂。具有三次沉积的韵律变化。呈不对称的连续韵律。亚粘土土层较薄，厚度变化范围为0~5米，承载力较高[δ]=160~240KN/m2，对于本桥摩擦桩来说该土不能起主导作用。淤泥质亚粘土，其物理力学性质很低差，为流塑状，该类土层次厚度大，承载力[δ]=50~80KN/m2，极限摩阻力τ=20KN/m2，对于本桥摩擦桩来说该类土不能起什么作用。亚粘土类，其物理力学性质及水文条件变化很大，该类土层次厚度大，承载力[δ]=100~160KN/m2，极限摩阻力τ=30~50KN/m2。粉、细砂类土，具有中等承载力[δ]=14~20KN/m2，极限摩阻力τ=50~70KN/m2。3、水文、气象、河流3．1水文 根据从1919年至1971年观测资料（高程已折算为黄海），历史最高水位为2.63米（1954年）；频率水位：二十年一遇2.458米，十年一遇2.13米，五年一遇1.83米；历年常水位一般在1.06~1.26米，但受季节了生变化，也与排水情况有关。3．2气象属凉亚热带中区，气候温和，四季分明，雨量充沛。常年的实测年平均气温15.8℃，相对温度为80.8%，无霜期248天，气温月平均最高温度为34.5℃，（1971年7月），月平均气温度为-15℃（1978年1月）；极端最高温度38.6℃（53年8月26日，57年8月12日），（历史最高温度为41℃）极端最低温度为-9.8℃（58年1月16日，历史最低温度-12℃）。风向、风速根据1951~1980年30年统计资料年平均风速为17米/秒（1973年12月21日）风向NNW最大风力等级为7级。常年主要风夏季为东南风，冬季为西北风。年平均降水量1087毫米，最大年降水量1555毫米，年降水日数140天，日最大降雨量。3．3河流桥跨段京杭大运河河面宽约78米（二侧驳岸距离），水流平稳，为四级航道。3．4洪水位地处长江三角洲太湖流域，为平原水网地区，水流平稳，水位变化大，基本上无冲刷。根据水文站资料，历年最洪水位为2.65米（黄海高程）。施工准备一、经理部组织机构1、组织机构我局将在此项目成立了"路桥集团公路二局苏州竹园大桥项目经理部"，经理部下设的职能管理部门有：经理办、总工办、财务部、合同部、物资部、机械部、质检部及测量队和试验室；现场操作层分为2个工区和两个基础作业队。各部门主要负责人、现场工程师、各工区区长、各作业队队长以及一般技术人员均具较高的文化水平和丰富的施工经验，确保工程质量和工程进度（附组织机构框图）。2、劳动力组织及任务划分根据本桥的工程量和工期的要求，结合本项目工程的性质和特点，考虑地理环境和自然条件等因素，同时结合我部的实际情况，按照专业化和机械化作业的原则组织施工队伍和配备机械设备。将要投入劳动力400多人，调遣全局范围内有经验的人员组成工区和作业队，在施工高峰期，局、处机关随时增派各方面的力量和机械设备，以满足施工的需要。本项目具体任务划分如下：（1）经理部有管理人员40人，对全线的工程质量和进度进行监控。 （2）第一基础作业队有30人，负责东岸桥墩的基础工程。（3）第二基础作业队有30人，负责西岸桥墩的基础工程。（7）一工区有70人，负责东岸桥墩下构工程。（8）二工区有80人，负责西岸桥墩下构工程。（9）三工区有100人，负责主桥的主缆、钢箱梁吊装、桥面铺装。（11）五工区有50人，负责本标段引道工程。二、工地试验室的组建为保证工程质量，我部在施工现场设立了工地试验室，对所有的地材、线材的质量进行监控。1、人员试验室有试验工程师3名，试验工6名，以上人员全部参加过培训和考核，并有试验培训上岗证。2、试验仪器配置了全套桥梁工程、路基工程的试验检测仪器并全部调试合格（见附表）。3、试验室设置办公室二间，试验操作房三间，标准养护室一间。三、机械配置及调配计划1、机械配置原则机械配置应本着满足本标段路基施工、桥梁施工的需要，发挥最大效率，应达到类型齐全，数量充足，并有一定的备用设备，确保工程质量和工期。2、机械调配在全处范围内进行调配性能好的机械，在施工高峰期如满足不了施工的要求时，将及时购置或租赁。四、施工现场布置1、施工场地布置桥位所处地段场地狭小，施工场地布置困难，根据施工需要，只能见缝插针地布置施工场地。施工现场、水泥库及驻地周围挖好排水沟，保持排水设施畅通。 现场经理部：我部在大运河南北两岸各设立一个现场经理部，南岸经理部大桥东桥头南侧，北岸经理部设在原农资仓库的办公室内。拌合场：我部在现场设立了两个拌合场，一个位于河东、另一个设在河西，合面积为2000m2。2、水、电水分施工用水和拌和用水。生活用水为自来水；施工拌和用水以外塘河河水为主。电力供应为设在东西两岸的两台500KVA变压器，并配备一台120KW发电机，以备急用。3、便道施工便道主要沿桥位一侧、加工厂、预制场、拌合场周围布置；施工主便道宽7m，总长度约为1km。便道结构：用50厘米厚石灰土作垫层，40厘米厚片石作基层，20厘米厚的石渣作面层。4、码头为了保证材料运输方便，在两岸设立两个码头。第四章总体施工计划一、工期安排本计划依据初步招标文件和两阶段施工图中间资料编制，全桥计划总工期24个月，其中主体施工工期22个月，全标段桥面系施工工期2个月。二、施工顺序：两个基础作业队、五个工区之间实行平行作业施工，各个基础作业队和各个工区内实行流水作业施工。施工计划和施工顺序详见《苏州市竹园大桥总体施工计划》。第五章主要分项工程施工方案一、钻孔灌注桩施工方案 主桥共有52根钻孔桩，其中直径1.5m桩28根，直径1m桩24根。安排2个基础作业队施工，共有8台GPS-150钻机施工。钻机均采用正循环回转法成孔；钢笼现场制作，吊车下放；混凝土采用刚性导管法施工。1、便道、平整场地施工便道沿桥的轴线一侧布置，便道宽度为7m，采用片石和山皮土修筑而成。场地采用推土机平整后进行施工2、施工放样、埋设护筒测量队根据导线点及水准点，采用索佳2110全站仪（已经过标定）进行桩位中心点的精确定位，同时在中心桩周围埋设4个护桩。主桥桩径有1.5m、1.0m三种规格，分别用10mm钢板卷制成直径为1.7m和1.2m、高2m的钢护筒。护筒的中心与钻孔中心位置重合，并保持护筒垂直，随后在护筒周围均匀填入粘土夯实。护筒的平面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%，并高出地面30cm、埋深1.7m，护筒埋设完毕后，用全站仪进行检查，发现不符合规范要求坚决重新埋设。3、制备泥浆开钻前在每隔一个墩位之间的空地上设置泥浆泥和循环池，泥浆池内调制足够数量的泥浆，钻进时按时检查泥浆指标，遇土层变化时增加检查次数，并适当调整泥浆指标，使之符合要求。泥浆性能控制指标：比重1.05—1.25t/m3；粘度18—22，含砂率小于4%；PH值8-10。4、钻机就位在地面铺上枕木，固定好钢轨，然后把钻机吊装就位，立好钻架并调整和安设好起吊系统，将钻头吊入护筒内，准备钻进。5、钻孔钻孔采用正循环，先启动泥浆泵与转盘，使用前先空转一段时间，待泥浆输进钻孔中一定数量后，开始钻进。钻头采用刮刀钻钻进。每钻进2米或地层变化时在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，以便与地质剖面图相核对。钻孔过程中现场工程师旁站监督，发现问题及时解决。6、清孔 桩底到达设计标高以后，进行清孔。清孔采用换浆法，终孔后进行，停止进尺，稍提钻头离孔底10~20cm空转并保持泥浆正常循环，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出；清孔过程保持孔水头，防止坍孔，并保证孔底的沉淀层厚小于规范要求。7、吊放钢筋笼按图纸要求放样制作钢筋笼，在监理工程师验收合格后下放；为了吊装方便，钢筋笼现场分节制作，用吊车下放时再依次接长，接长时采用单面焊，焊条采用5字头焊条，并且焊接人员全部持证上岗，以保证焊接质量。为保证钢筋笼不变形，采用二点起吊的方法起吊，下放时保持轴线竖直，最后一节钢筋笼下放到位后，用4根钢筋把钢筋笼接长固定于护筒上，钢筋笼底面高程控制在50mm以内。8、灌注混凝土灌注前，控测孔底泥浆沉淀厚度，如大于规范要求，进行二次清孔，直到符合要求。桩基混凝土标号为25#，配合比设计初凝时间大于14h，坍落度为18cm~20cm。为保证混凝土的流动性，每一罐车浇灌前均由试验人员测其坍落度。桩基混凝土采用刚性导管法灌注，导管直径Φ273mm，导管顶端接上0.5m长的阀门管和高1.5m、容积为1m3的漏斗，漏斗上方设置储料斗，导管提前进行水密、承压和接头抗拉试验，保证导管安全可靠。混凝土由拌合场内的拌合站拌制（或采用商品砼），由砼搅拌运输车轮流运送到孔位旁，由1台砼泵（或汽车泵）（并备用一台砼泵）直接把混凝土泵送到储料斗内，由储料斗放入漏斗内进行灌注。浇灌混凝土时准备一台空压机，以防万一。首批砼的方量满足导管的初次埋深（>1m）和填充导管底部间隙。首批砼灌注完成后，吊开储料斗，混凝土由砼泵直接泵送到漏斗内进行灌注，并保证漏斗离地面高度不小于2米。灌注过程中，经常测量孔内混凝土顶面的高程，及时调整导管底与混凝土表面的相应位置，并始终严密监视，保证导管埋深不大于6m并不小于2m。混凝土浇灌一次完成，桩顶灌注标高比原设计提高1m ，待开挖基坑浇筑系梁时再凿去桩头到设计标高。灌注混凝土时，溢出的泥浆外运排放，防止污染环境。一、承台施工方案桩基施工完成后，用全站仪和水准仪测出承台（系梁）的位置和地面标高，确定基坑的开挖宽度和深度，然后在地表洒上灰线示意。基坑开挖到位以后，把桩头破除到设计标高，及时请检测单位对基桩进行检测，基桩检测完毕后，然后由测量队用全站仪测出桩的中点，中心用来确定承台（系梁）的平面位置。基坑底首先进行夯实处理，然后浇筑5~10cm厚的混凝土（或砂浆）做为承台（系梁）底模。封底混凝土（砂浆）顶面标高等于承台（系梁）底标高。待封底混凝土（砂浆）达到一定强度后，再用墨线其表面定出承台的边线，开始绑扎钢筋承台（系梁）钢筋，并且注意预埋墩柱钢筋，预埋钢筋时应把接头错开50d（d为钢筋直径），保证每一断面上的接头不超过整个断面的50%。为保证外观质量，模板全部采用竹胶板，侧模的安装利用封底砂浆顶面上的承台边线进行安装，侧模安装完成后，用直径16mm的对拉杆把槽钢进行对拉，防止模板变形。模板的安装定位以设计桩中心点为基点，调节模板位置，使其定位准确，然后在模板与基坑边之间用木方进行支撑。模板定位完成后，请监理工程师进行检查，然后进入下道工序。承台（系梁）混凝土采用砼泵进行浇筑。混凝土在拌合场进行拌合，由运输车运到待浇墩位前，由吊车吊吊斗进行浇筑，浇筑时注意分层厚度，每层厚度约为30cm，采用一台插入式振动器进行振捣，振捣过程应掌握振捣时间与间距，防止过振和漏振情况发生。浇筑过程中还应注意承台（系梁）模板的位置，防止出现跑模，发现问题及时纠正。四、墩身施工承台（系梁）施工完成后，墩柱钢筋与预埋钢筋焊接，接长时采用单面焊，焊条采用5字头焊条，并且焊接人员全部持证上岗，以保证焊接质量。为保证钢筋笼不变形，采用二点起吊的方法起吊，焊接保持轴线竖直，钢筋笼焊接完成后，用3根细钢绳将钢筋笼固定，防止钢筋笼倾覆。 为保证外观质量，模板全部采用大块钢模，模板加工严格按规范容许误差加工。模板面板采用6mm厚钢板，大肋采用75mm等肢角钢。侧模安装完成后，用直径16mm的螺栓把两块模板进行对拉，防止模板变形。模板的安装定位以柱中心点为基点，首先定出模板底口的平面位置，然后在模板的顶口用十字线定出顶口的中心，然后用垂球与顶口的中心下吊，然后调节模板外面3根倒链的长度，使垂球的尖与墩柱的设计中心重合，使上口的中心与下口的中心在同一垂线上，从而定出模板的平面位置与垂直度，墩柱混凝土采用砼泵车进行浇筑。1、主缆施工主桥上部构造工程开工后，对上标段已完工程进行原始数据测量，包括塔、锚实际里程，主桥跨径，主、散索鞍设计交点标高，预埋件位置及主缆施工测量控制网加密等。同时根据施工需要进行主缆架设机械设备的布置，并进行塔顶工作平台、门架等设置的安装，并事先与有关部门联系，做好协调等准备工作，待具备施工条件后准备进行主缆的架设施工。主缆施工主要工序流程框图机具材料架设准备协调准备机械设备索鞍精确调整临时设置安装先导索过江牵引索架设猫道索架设猫道面铺设横向通道安装栏杆扶手安装牵引系统完善主缆索股架设索股整形入鞍 临时锚固主缆索股垂度调整主缆紧缆锚跨张力调整安装索夹及吊索1．1、先导索过江所有施工准备完成后，精确调整主、散索鞍的位置并固定，使其符合设计要求，准备进行先导索过江施工。根据竹园大桥的具体地形以及航运繁忙的情况，为最大限度地减少对通航的影响，在浮子架设法、水下敷设法、浮吊架设法、自由悬挂法、直升飞机架设法等多种方法中选择了短时封航的自由悬挂法进行先导索架设。 先导索过江宜选在天气晴好，水流速度较小的时段实施。首先用汽车将f16引导索由南锚拖至南塔后，将引导索吊至南塔塔顶，再沿南塔北侧放下，将引导索固定于停在南塔北侧的拖轮上，然后向北开始渡江，配合拖轮的牵引速度，利用设在南锚上的卷扬机施加反向拉力，使引导索在空中呈自由悬挂状态，并在先导索下方隔一定距离布置2~3艘托索小船，使得先导索落入水中不至太深。同时将安装在北锚上的f28副牵引索（回拽索）拉出，用汽车拖至北塔，利用塔吊吊至塔顶，并沿北塔南侧放下，并将f28绳头拖至北岸江边，等待拖轮的到来。当由南至北而来的拖轮到达北塔附近岸边后，将引导索和副牵引索连接，并解除引导索与拖轮的连接，然后利用南锚上的卷扬机牵引f16引导索，将φ28副牵引索拉至南锚，通过拽拉器和φ36主牵引索相连，并且解除f28副牵引索与f16引导索的连接，此时，引导索的任务即告结束，并已基本构成了一侧（东侧或西侧）的牵引系统，其具体过程见示意图。1．2、牵引系统架设 根据本桥的实际施工情况，采用往复式牵引系统，东西侧各设一套，平行钢丝束股采用门架式拽拉器牵引，牵引系统由分别设置在南、北两锚碇处的主、副卷扬机、f36（主）牵引索、f28回拽索（副牵引索）、拽拉器、锚碇门架、塔顶门架、猫道门架及滑轮组、猫道面滚筒等组成。1．2.1、东侧牵引系统将由引导索从北锚拽拉至南锚的f28副牵索通过拽拉器与f36主牵引索连接，并将牵引索置入南塔、北塔门架导轮组及南锚东侧门架导轮组，调整牵引索在中跨及边跨的矢度，然后试运转，一切正常后，即东侧牵引系统形成了。1．2.2、西侧牵引系统采用与东侧牵引系统同样的方法，即引导索过江施工再次进行，同上，将由引导索从北锚拽拉至南锚的f28副牵引索。通过拽拉器与f 36主牵引索连接，并将牵引索置入南塔、北塔定门架导轮组及南锚门架导轮组，调整牵引索在中跨及边跨的矢度、试运转，正常后西侧牵引系统形成。1．3、猫道架设竹园大桥猫道设计宽3.8m，由8×f48钢丝绳支承，边跨和中跨猫道分离设置（见猫道布置附图2）。为减少施工污染，猫道所用钢丝绳均采用镀锌钢丝绳。塔柱施工过程中，预埋上部构造施工预埋件，待塔顶工作平台和猫道锚固装置安装完毕后，即可进行猫道承重索的架设，边跨和中跨猫道承重索分别采用直接法和托架法架设。为了减少索塔的不平衡受力，猫道承重索架设时，按照预先设计的顺序，边、中跨对称架设。1．3.1、猫道承重索架设1．3.1.1、边跨猫道承重索架设利用东、西两侧的牵引系统直接拽拉猫道索，锚固、调节拉力及矢度，架设时注意对称平衡。1．3.1.2、中跨猫道索架设为减小牵引索的直径和牵引动力，防止垂度过大干扰通航，中跨猫道索采用托架法架设，托架由两根f28托架支承索及均布固定于一根f16定位绳上的19个托架组成。A、托架支承索架设 将托架支承索卷盘置于北塔南侧，把绳头起吊至塔顶经过转向滑轮后用牵引索由北至南拽拉过江，注意牵引时要保持一定的矢度，到达南塔北侧后，将托架支承索两端锚固于南、北两塔的锚固装置上，然后再进行第二根托架支承索的架设。B、托架安装托架安装东、西两侧同时进行，托架各零件可先在北塔塔顶平台上组装，借助牵引系统，将托架f16定位绳由北塔向南塔牵引，并间隔一定的距离将托架安装在托架支承索上，利用托架上的固定机构将托架固定在定位绳上，使得托架沿着托架支承索均匀分布，定位绳拉至南塔后将其两端锚固于南、北塔的锚固装置上。C、猫道承重索架设 将猫道承重索卷盘置于北塔南侧，利用塔顶门架上的卷扬机将猫道承重索一端锚头牵拉上塔，经过转想滑轮后将猫道承重索一端锚头与牵引索相连接。启动牵引系统将猫道承重索从北至南牵拉，并使猫道承重索大部分落在托架上，拽拉到位后，将其锚固在塔柱预埋件上。为使主塔承受较小的不平衡水平力及猫道锚梁的受力平衡，应注意对称施工。D、托架拆除及中跨猫道门架支承索安装猫道承重索索架设完后，将托架利用牵引系统回拽拆除，并将f28托架支承绳上提改做猫道门架支承索。1．3.2、猫道面层及栏杆的架设 猫道面层及栏杆的架设采用下滑铺设法，将防滑木条、粗细面层网，在塔下组拼成面网片层，并随同猫道横梁、扶手立柱、横向通道等构件吊至塔顶工作平台，在工作平台上将组成猫道面层的各构件进行组拼，分片联结后沿猫道顶面下滑铺设。中跨由塔顶向跨中，边跨由塔顶向锚碇处同时铺设。塔顶附近坡度较陡的地方可利用自重下滑，而在坡度较缓的地方，利用自重不能下滑时，可利用塔顶卷扬机牵拉下滑。面层铺设完毕后即进行进行猫道门架、滚筒、塔顶导向轮的安装。为保证主缆索股架设施工顺利进行，猫道面滚筒采用两种形式，在受力较大处采用尼龙滚筒（如塔顶），受力较小处采用橡胶滚筒，并加竖向尼龙棒限位。1．4、　主缆索股架设　　主缆是悬索桥的主要承重构件，主缆的垂度和缆长直接影响成桥的线型和受力，因此，在主缆的施工中，索股的制作精度尤为重要。而在主缆的架设中，关键在于线型的调整控制，且主缆的线型又主要取决于第一根基准索股的安装线型，在主缆架设时有效的监测控制和精心施工，是达到设计要求的重要环节。当猫道架设完成，进行必要的调整后，即可开始进行主缆架设，竹园大桥每条主缆由104束平行钢丝索股构成，每束含127丝φ5.1mm的镀锌高强钢丝，组成六角形断面，长约1574.2m，每束索股束约重32.06吨。主缆索股架设分一般索股架设和基准索股架设两类。 1．4.1、平行钢丝索股架设在猫道施工完毕，索股架设之前，进行全面细致的检查并进行牵引系统试运转，以确保索股顺利架设。索股架设主要流程图如下：将索股卷筒安装于固定的放索架上引出索股前端，将锚头与牵引系统的拽拉器相连牵引索股由北锚碇至南锚碇由拽拉器上卸下索股，并将索股临时吊住索股临时牵拉、移位索股整形、入鞍解除索股临时牵拉索股锚头引进、调整锚固根据我局海沧桥的成功经验，竹园大桥放索方式采用加配重力矩电机被动放索方案。为保证基准索股的完好及线形的精确，施工过程中先架设2#索股，但不入鞍，接着架设1#索股，并整形入鞍，准确就位后再将2#索股整形入鞍就位。另外，在索股牵引过程中，将采取适当的措施避免产生扭转及鼓丝等问题。1．4.1.1、索股卷筒的安装　　将由工厂预制好的卷有平行钢丝索股的卷盘安装于北锚后固定的放索盘架上。1．4.1.2、索股的引出与拽拉器连接　　利用安装在北锚的起吊设备将索股引出，并将索股锚头与拽拉器连接。1．4.1.3、索股牵引 　　当索股锚头与拽拉器连接之后，即可开始牵引作业，牵引速度最大时为30m/分～40m/分(1.8km/h～2.4km/h)，和人的步行速度大致相同，但在塔顶和散索鞍的位置，为了不使牵引索从导轮组上脱离，牵引速度应放慢至5m/分的程度。牵引出的索股在牵引过程中将沿间隔约10m安装在猫道上的滚筒和索鞍旁边的滚筒滚动，并按一定的距离配备人员监视整个牵引过程，便于及时通报、处理、排除故障。当到达南锚碇后，由拽拉器上取下索股锚头，并用起吊设备将索股临时吊住，并通过横移、整形入鞍后，将索股锚头拉杆孔对准锚固拉杆引入，采用专用千斤顶张拉并临时锚固。1．4.1.4、索股的移位及入鞍在离鞍座前后约20m左右的位置将握索器装于索股上，利用塔顶门架上的卷扬机牵拉握索器起吊将索股从滚筒上提起，提升索股作业应在中跨和边跨同时进行，被两个握索器夹住的索股段将呈无应力状态，便于整形。放入鞍座索股槽中的索股在鞍座段用整形模具由六角形断面整为四边形，移位放入鞍座的预定位置。然后，解除临时牵引，卸下握索器。　　1．4.1.5、索股锚头引进及锚固　　索股移位入鞍之后，利用锚碇的起吊设备和卷扬机将索股两端锚头引入锚杆之后，用专用千斤顶，并略大于设计吨位张拉后锚固。　1．4.2、平行钢丝索股的垂度测量与调整　　平行钢丝索股初次锚定时，垂度应比设计垂度高200～300mm，以便于在垂度调整时操作。　1．4.2.1、基准索股的垂度测量与调整　　竹园大桥主缆由104根平行钢丝索股构成， 为保证主缆成形的精度和垂度及调整的方便，索股调整分为基准索股调整和一般索股调整。基准索股的垂度调整是主缆线型的关键，垂度调整时，须精确测定和调整基准索的垂度，其他一般索股将通过测定和调整与基准索的相对垂度而确定其调整量，并达到设计线形。索股调整的顺序为先中跨，后边跨再锚跨，基本方法是先将索股的特定标志点m2对准南塔主鞍上相应的标志点并固定，再调整索股在另一主索鞍中的位置，直至中跨垂度符合设计要求，固定后再调整两边跨的垂度，达到设计要求后在散索鞍中固定，最后调整两锚跨，锚跨调整采用千斤顶张拉力来控制。基准索股的垂度测定与调整应在夜间气温稳定且风速较小时进行，可通过全站仪测量出基准索股的中心线标高，根据测量出的标高与设计标高的差计算出锚固处的放松量或收紧量，松紧螺帽。在垂度测定时，除了基准索股的标高以外，还应测定主塔的倾斜量、主桥跨径、索股的表面温度等数据。基准索股的垂度调整好后，应至少连续观测三个晚上，确认线型符合设计要求后，才能进行一般索股的架设。1．4.2.2、一般平行钢丝索股的垂度测量 一般平行钢丝索股的垂度测量也在夜间气温稳定、风速较小时进行，利用测定器测量其与基准索股的相对高差，求出调整量，测定时应确认一般索股应与基准索股温度基本一致。1．4.2.3、垂度调整夜间进行垂度测定调整的索股，可按下图的顺序进行垂度调整。　　应该调整的垂度△ｆ和索股的放松量△Ｌ，将根据垂跨比n＝ｆ3 ─而变化，在中跨△ｆ＝──△Ｌ，而在边跨则还应考虑索股的L16n倾角α，则3△ｆ1＝(──)△Ｌ1·sec3α16n1　　索股应该的放松量和垂度调整量的关系，可预先计算制成图表以供现场作业使用。　　竹园桥的索股垂度依据上述原理进行调整，即根据测出的主缆跨中垂度与设计垂度之差，推算出索股在主索鞍、散索鞍处的调整量，并由此来指导索股垂度调整工作。垂度的测定与调整要反复进行，调整好的索股应保持若即若离的状态。　　1．5、主缆整形、紧缆等　　当104根平行钢丝牵股全部架设完毕之后，即可进行主缆整形、紧缆工作。1．5.1、初紧缆 　　架设完毕后进行了垂度调整的平行钢丝索股群中，由于白天日照的影响，索股会产生膨出、上层的索股下垂和下层的索股交差、等现象，因此在用紧缆机紧缆之前，在夜间气温稳定时，按一定的顺序与先疏后密的间隔(基本方法采用二分法，即先紧跨中，再紧1/4跨、3/4跨等位置，最后每隔5米左右紧一道。)，用木槌敲打进行预整形、紧缆，使主缆大致成为圆形，并间隔5m左右距离，用钢带绑紧。应注意的是在预整形、紧缆前要确认主缆各横断面处索股排列是否正确。1．5.2、紧缆　　在初紧缆之后，使用紧缆机将主缆挤紧为圆形，竹园桥主缆的紧缆可按以下顺序进行。　　其中，索夹位置处主缆按每隔1m进行挤紧，紧缆后索夹处空隙率为18％，两索夹之间空隙率应为20％左右，并每隔1m左右用扁钢带绑扎紧。在预整形、紧缆前后和紧缆完成后都应测量主缆的线形，测量方法与基准平行钢丝索股的方法相同。　2、索夹安装　　主缆紧缆完毕之后，应进行主缆垂度的测量，确认主缆空载时的线形是否符合设计要求，当误差在允许范围之内时，即可进行索夹的安装工作。索夹安装前应拆除猫道门架，竹园 桥索夹分为8类，共计216个，其中：无吊索索夹48个，封闭索夹12个，有吊索索夹156个。　　2．1、索夹位置放样　　悬索桥主缆的空载状态线型与成桥状态线型不同，故两种状态索夹的位置也不同，测量放样前需进行坐标换算。按空载状态在夜间温度稳定时，将索夹两端线位置用全站仪测量放样标注在主缆天顶线上。　　2．2、索夹安装　　索夹安装前，应将索夹进行纵向分中，方便安装控制，保证安装质量。索夹的安装顺序：中跨从跨中到索塔、边跨从锚碇到索塔对称安装。索夹垂直运输利用塔、锚处塔吊和门架将索夹吊至塔顶和锚碇上，用天车运到安装位置安装就位，上紧螺栓，并达到索夹螺栓设计预紧拉力：需安装吊索的索夹上紧力为275KN，其它索夹上紧力为200KN。陆地部分索夹的安装，将直接利用天车垂直起吊就位安装。　　随着吊索、加劲箱梁的安装，主缆在恒载的作用下，直径将会变细，因此，在加劲箱梁安装完毕及主缆缠丝之前，应分阶段进行索夹螺栓的紧固，补足螺栓拉力，并测定其索夹处的缆径，确保索夹螺栓预紧力损失不超过30%。　　3、猫道改吊　　索夹安装完后，主缆垂度增加，与猫道面层之间的距离减小，为了使猫道追随主缆的线形变化，猫道按间隔10m～15m距离用钢丝绳悬挂在主缆上，同时解除猫道索与主塔的连接。　　4、吊索安装　　竹园桥共有吊索2×156=312根，材料为7´19f 3镀锌高强钢丝，预拉力235KN。吊索设计均为平行钢丝束，标准间距12.06米，直径为45毫米，吊索最大长度196.119米，最小长度9.297米；单根总成重量最大1.662吨，最小0.077吨。吊索的安装先把吊索盘安装在索盘架上，用船和车运至安装位置下，利用天车吊绳从索夹处穿过猫道垂直放下，将吊索垂直上提就位安装，并在设计位置上安装吊索夹具。吊索安装示意图如下。对于吊索长度超过20.0米的，在加劲箱梁安装后，在其吊索中部按要求安装减震架5、钢箱梁安装施工 竹园长江大桥加劲箱梁按设计划分为80个梁段，根据投标文件规定由加劲梁制造商进行加工制造并运送至安装位置，分段实施安装，76个标准梁段，梁长12.06米，安装重量约137吨；2个跨中梁段，梁段长13.488米，安装重量约152吨；2个梁端梁段；梁段长7.332米，安装重量为116吨。根据竹园桥的地形、水文以及我局缆载吊机的起吊能力，拟对钢箱梁块段重新划分，以加快钢箱梁吊装、焊接速度，缩短工期，即：靠近南、北塔柱的9个梁段（31#~39#）仍然维持原设计的块段划分。其余的钢箱梁段计划分为31段，即将原设计的每两段合成一段，合成方法为：两个0#段组拼成一段，原1#、2#梁段组拼成一段，依此类推。加劲钢箱梁重新划分如下图： 数量统计如下：编号0#1~15#16~23#24#梁段数130162吊装重量304t274t137t116t5．1、加劲钢箱梁架设顺序（以下梁段号按新编号计）按照设计、投标文件要求及梁段划分，加劲梁仍然从跨中向两岸对称安装至15#节段，接着从端部向跨中安装24#~17#节段，最后以16#节段进行合拢安装。5．1．1、中跨0#～15#竹园大桥为单跨钢箱梁悬索桥，为了方便钢箱梁吊装施工，在中跨拼装4台缆载吊机，将重新划分合并梁段用两台缆载吊机抬吊，首先安装0#块段，完成后1#~15#梁段用缆载吊机依次对称向塔柱方向安装。5．1．2、塔柱侧梁段安装 由于本桥两岸地理情况不一样，南塔位于南岸浅水滩，北塔位于虎牙滩，北塔中心距岸边45米且梁底到地面的距离较小。根据实际施工情况南岸18#~24#梁段施工时需搭设80米长临时短栈桥，北岸18#~24#梁段施工时需搭设32米长临时短栈桥，缆载吊机在进行中跨梁段吊装前先将北岸的24#~18#梁段、南岸的24#~22#梁段依次吊至栈桥上，通过水平牵引至各梁段设计吊点下，待缆载吊机行走到该吊点位置吊梁安装就位。5．1．2．1、塔柱根部24#梁段安装塔柱根部的24#梁段为无索梁段，一端支承在塔柱下横梁（交界墩）上，另一端与相邻梁段焊接为一体，受塔柱结构宽度影响，24#梁段不能直接吊装就位，需利用缆载吊机配合荡移就位。首先在塔柱下横梁（交界墩）内侧搭设临时支承架，在支承架上安装纵移装置，待缆载吊机将24#梁段荡移至支架上以后，利用水平牵引装置将24#梁段纵移就位。5．1．2．2、塔柱侧23#~17#梁段安装由于北岸18#~23#梁段与南岸22#、23#梁段均位于栈桥上，利用水平牵引装置将各梁段纵移至吊点下，缆载吊机直接起吊安装，根据施工进度计划及水位推算，北岸17#、南岸17#~21#梁段均可用驳船运至吊点下，利用缆载吊机垂直提升安装。其施工示意图如下： 5．1．3、合拢段（16#）安装按照设计要求，合拢段确定为16#（原31#）梁段，当其它梁段安装完成后，首先将塔柱侧的17#~24#梁段整体向边跨侧预偏40厘米，然后垂直提升安装合拢段，待合拢段吊装就位后，恢复塔柱侧各梁段的预偏，并将合拢段两端的临时联结螺栓与相邻梁段连接，即完成全桥合拢。5．2、加劲钢箱梁安装5．2．1、主要工序流程图钢箱梁施工准备缆载吊机安装调试跨中0#~15#梁段对称提升安装 塔部18#~24#节段安装栈桥支架施工塔部24#节段安装自塔柱侧向跨中对称安装23#～17#梁段16#合拢节段对称安装释放水平力，24#～17#梁段复位量测、调整加劲梁线形按照设计要求进行钢箱梁焊接5．2．2、安装前准备工作A、桥塔处加劲梁支承设置及南、北岸栈桥搭设。B、缆载吊机安装前，根据施工起重能力组装成若干单元件。缆载吊机安装利用塔吊和塔顶起重设备吊至塔顶处组装调试。5．2．3、加劲钢箱梁安装施工方案 钢箱梁的中跨梁段安装采用两台缆载吊机抬吊，按照重新划分的梁段顺序安装。基本方法是：将制造好的加劲钢箱梁梁段运至桥轴线缆载吊机位置下，利用设在主缆上的缆载吊机将梁段提升到设计安装位置，并与吊索固定，同时进行梁段的临时连接。待各节段钢箱梁全部就位后，对钢箱梁进行测量和调整，使加劲钢箱梁符合设计线型后再进行梁段焊接。A、跨中水域内的加劲梁架设利用驳船将加劲梁运至桥位架设位置处，采用垂直起吊法，由设在主缆上的缆索吊机将梁段提升到设计安装位置就位，然后利用临时连接件连接梁段。B、塔根部梁段24#梁段拟采用缆载吊机起吊，荡移至临时支架上支承。B、塔柱侧23#～17#梁段，从塔部向跨中，由缆载吊机依次对称安装架设。钢箱梁垂直提升就位示意图：C、 16#梁段架设安装前应将塔柱侧梁段（即17#～24#梁段）向边跨方向预偏约40cm（预偏作用力通过塔部横梁上预埋件施加水平拉力来实现），通过缆载吊机提升16#梁段至设计安装位置后即将17#～24#梁段预偏位置恢复至设计位置，并与16#梁段临时连接，再进行24#梁段与支座连接。焊接各梁段之间的焊缝，然后卸落24#梁段支架，经检查并调整全桥梁段的成桥线形，完成各梁段之间的焊接连接，加劲梁架设即告完成。5．2．4、钢箱梁架设封航意向方案虽然长江航道较繁忙，但在钢箱梁安装过程中，为确保施工安全，封航是必不可少的，为了减少长江航道封航时间，根据我局在海沧大桥的成功经验，拟采用以下原则：A、跨中钢箱梁吊装时，以跨中桩号K300+970两侧各150米进行局部封航，每天封航时间6~8小时，上下游设警戒船，进行交通管制，来往船只按内河避碰规则慢速通过。B、跨中部分梁段安装完成后，开放已完工程所占航道，在两侧同样进行封航。5．2．5、钢箱梁检查车安装竹园大桥检查车共计两台，在水中钢箱梁吊装过程中，随同主梁一起将检查车吊装就位。5．2．6、主索鞍的顶推在加劲箱梁安装过程中，作用在主缆上的荷载不断增加，主缆内力随之增大，边、中跨将产生不平衡水平力，通过主索鞍的传递，导致索塔发生偏位。为保持索塔受力基本平衡，主索鞍安装时相应设置了预偏量。 随着加劲箱梁的安装节段（荷载）不断增加，需对主索鞍预偏量分阶段进行复位顶推调整。顶推量和顶推次数的确定，主要以索塔的容许水平位移和加劲箱梁安装过程中对索塔跟踪观测进行控制。其顶推量可按箱梁安装顺序计算出各阶段安装产生的相应位移量。一个主索鞍顶推采用二台4000KN千斤顶，将主索鞍预偏量逐渐减小，直至主索鞍归位，满足设计要求。见主索鞍顶推装置示意图。6、主缆缠丝、涂装。加劲钢箱梁架设完成后，需对主缆进行防护，主缆的防护采用在其外表面密缠4毫米镀锌钢丝并辅以油漆涂装。由于竹园桥将做为竹园市的标志性建筑物，考虑其使用寿命、景观协调，以及运营过程中维修等各方面的因素，我局建议考虑采用北京航空材料研究院的涂装材料和涂装方法；即钢箱梁架设完成后，清洗主缆表面，经监理工程师检查合格后，先涂一层XF06---2磷化底漆一道，其干膜厚度约为10um， 然后手工涂抹9501B干性密封膏，涂抹过程中，要使密封膏尽可能多的嵌入主缆钢丝缝隙中间，涂抹应从主缆低处向高处进行，同时用缠丝机自主缆的高处向低处密缠4毫米镀锌钢丝，缠丝时将钢丝端头缠在索夹螺栓上临时固定，先在索夹外缠绕，并将至少三圈钢丝推进索夹槽隙之中，然后用钢楔固定，待缠丝机离索夹一定距离后，即可进行正常缠丝，缠丝拉力为2.0KN，缠丝顺序如图所示。缠丝之后清洗缠丝外面的密封膏，并涂刷XF06---2磷化底漆一道，其干膜厚度为10um，然后刷涂881D环氧云铁底漆两道，干膜厚度为80um，再刷涂HM106密封剂，平均厚度2500um，最后刷涂881YM聚脂面漆三道，其干膜厚度为180um，并且要求将其颜色配制为与周围景观相协调的颜色，主缆顶面30cm宽部位在刷涂面漆时应洒布石英砂形成防滑层。缠丝顺序如示意图。（三）、控制测量与施工监控1、控制测量及施工放样1．1、测量的任务及要求 1．1．1、测量工作的任务大桥施工测量工作的主要任务是：A、对已交付的桥中线位置桩，控制网基本点桩，水准基本点桩等及其测量资料进行检核，按要求对平面控制网进行复测。B、建立施工控制网，并定期进行复测。C、所有上部结构的几何测量。D、随时检查大桥施工各部位坐标及高程。E、在施工过程中对部分结构进行变形观测。F、定期进行仪器检校。1．1．2桥位控制网精度要求控制网等级基线相对中误差桥中线相对中误差二等1/2600001/1300001．2、采用的技术标准（1）《精密工程测量规范》GB15314-94。（2）JTJ061-85《公路路线勘测规程》、JTJ062-91《公路桥位勘测规程》。（3）国家一、二等水准测量规范GB12897-71。（4）公路桥梁施工技术规范JTJ041-89。（5）竹园长江公路大桥有关的设计文件和资料。1．3、工程采用的技术原则1．3．1、坐标系采用54北京坐标系统。 1．3．2、高程基准采用1956年黄海高程基准或工程要求的高程基准。1．3．3、采用精度为±2″、±（5mm+1ppm）的全站仪或测距仪和wildT2经纬仪。1．3．4、水准测量采用Ni2自动安平精密水准仪及配套水准标尺。1．3．5、所用的测量仪器都要经过检验和计量检定。1．4、施工控制网的建立在建立施工控制网之前，对已经提供的平面控制网、高程控制网进行复测以便对甲方提出的数据进行复核。1．4．1、平面控制网A、选点在布设平面控制网时，拟根据当地的实际地形情况及施工要求进行选点，点位之间通视情况良好，另外桥位点也纳入施工平面控制网中，以便定期进行复核，同时也为施工放样提供了方便。B、埋石，新增设的平面控制桩埋石，根据规范要求进行埋石。C、观测观测过程严格按照技术规范要求进行观测记录，对记录数据进行检查，若有数据超出规范要求，查明原因，及时提出处理意见，观测完后，对记录和资料再进行检查，使其完整无误。D、数据处理对外业观测数据进行整理，并进行各项改正，按边角网进行平差计算，并对结果进行精度分析，必须保证精度符合二等控制网的要求。 1．4．2、高程控制网根据主要上部结构施工测量要求，拟对大桥两端的水准点按照规定进行复测和检测作业。A、主要精度指标每公里水准测量的偶然中误差：M△≤1.0mm每公里水准测量的全中误差：Mw≤2.0mmB、埋石由于是对原水准点进行重测和检测，一般不需要另作埋石。为了定期对施工放样的观测墩进行高程监测，特需在大桥两侧，找一交通方便、安全、不受大桥施工沉降影响的地方，埋设四个基本水准标石或岩层基本水准标石。三个埋设在施工范围以外，以免受到破坏或被临时性的建筑物所掩埋，另外一个则埋设在工区，以便直接将高程传递到需要的地方。注意水准点不受破坏。基本要求是：必须能保证点位地基坚实稳定，安全僻静，不受外界因素影响，并利于标石长期保存与观测。C、仪器的检校对于进行水准测量和跨江水准测量使用的仪器要进行检验。另外，在施工过程中应定期对仪器进行检测。D、观测与记录a）观测作业采用Ni2自动安平精密水准仪和铟钢尺。b）观测方式采用单路线往返观测。按二等水准规范操作。 c）水准观测过程中，特别注意遵守观测时间和观测对气象条件的要求，要保持合理的作业速度。d）观测时要同时将增设的用于施工放样的水准点纳入已核定的水准路线中进行观测。e）观测的要求是：视距长度≤50m，前后视距差≤1.0m，任一测站上前后视距差累积≤3.0m，视线高度（下线读数）≥0.3m。f）观测记录使用SHARP-E500计算机作为计算和数据储存的工具，程序采用有关技术监督部门认证的观测记录程序。再利用微机进行编辑、数据处理和平差计算，最终将原始读数全部打印，汇同原始纸带手簿、高差表和平差结果提供使用。E、跨江水准：在进入上部结构施工前，须进行两岸高程连测，可直接在地势平坦处进行跨河水准测量，用两台精密水准确性仪进行对向观测，采用光学测微法，配以相应的标尺觇板，同时用双向三角高程法进行复核。a）场地的选定与布设①拟选于桥址附近，利于布设工作场地与观测的河面较窄处。②跨河视线不通过草丛、干丘、沙滩的上方。③两岸仪器视线距水面的高度不低于4m。④两岸由仪器至水边距离近于相等，其地貌、土质、植被等相似，仪器位置选在开阔、通风之外，不靠墙壁及土、石、砖堆等。⑤跨河水准测量场地按大地四边形布设b）观测中应遵守的事项： ①观测开始30min，就将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温趋于一致。观测时遮蔽阳光。并尽量选在阴天，成像清晰时观测；②晴天观测在日出后1小时开始，太阳中天前2小时止；下午自中天后3小时起至日落前1小时止；③水准标尺要用尺架撑稳，并经常注意使园水准器的气泡居中；④仪器调岸时，标尺亦随同调岸；⑤两台仪器对向观测时，使用对讲机使两岸同一测回的观测，做到同时开始与结束；⑥全部测回数中，上、下午要各占一半；⑦跨河观测开始时，对两岸的水准桩（或固定点）与标尺点间进行一次往返测，作为检测标尺点有无变动的基准。每日工作开始前，均要'