大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法

大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法適用范圍

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》適用于在施工中具有通航要求的大跨度、跨河桁架式斜拉橋；施工用地面積較小的山區(qū)公路、市政、鐵路桁架式斜拉橋梁等。

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》對(duì)施工季節(jié)沒有特殊要求，對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行了很好的保護(hù)，當(dāng)采用大跨度，又要保證橋下通航的要求，支架法施工有困難時(shí)，可以很好的采用該工法施工。

大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法工藝原理

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》的工藝原理是：

1.工藝原理

為保證大橋下水運(yùn)的正常通航，故采用懸臂掛藍(lán)施工的工藝，掛籃的設(shè)計(jì)、制作及安全操作施工是該工藝的關(guān)鍵技術(shù)。掛籃是實(shí)施懸澆施工的主要設(shè)備，懸臂掛在已完成懸澆施工的懸臂桁架上，用于進(jìn)行下一節(jié)段的施工，如此循環(huán)直到桁架澆筑完畢。

掛籃組成（圖2、3）：斜上橫梁、斜吊桿、前下橫梁、后下橫梁、后上橫梁、后吊桿、主梁（貝雷片）及限位器。

2.斜拉工作平臺(tái)受力計(jì)算

荷載計(jì)算：按最大的混凝土方量計(jì)算，即施工下弦桿X2時(shí)（單側(cè)重量），混凝土：47.8立方米，合119.6噸（47.8x2.5）；主梁（貝雷架）：24片，合7.2噸（0.3x6x4）；方木：45根，合3.645噸（0.9x45x0.152x4）；另加施工人員、一半橫聯(lián)及模板的重量，按150噸計(jì)算。

2.1后下橫梁計(jì)算：

1.4片貝雷片按后下橫梁X2布置圖布置，計(jì)算簡圖為圖4。彎距圖與剪力圖分別為圖5、圖6。

2.4片貝雷片按后下橫梁X3-X7布置圖布置，計(jì)算簡圖為圖7。彎距圖與剪力圖分別為圖8、圖9。

則

[40b的

3.后下橫梁吊桿的計(jì)算

每側(cè)后下橫梁ф32精軋螺紋鋼吊桿共3根，則每根吊桿承重25噸，而每根吊桿的極限拉力為64.3噸，故拉力安全系數(shù)K=25/64.3=0.39＜[K]=0.8，滿足要求。

2.2貝雷架主梁計(jì)算：

設(shè)置一道前下橫梁，貝雷架受力布置與計(jì)算簡圖為圖10。

在該荷載下，彎距圖和剪力圖為圖11、圖12。

按4片貝雷架布置，則每片貝雷架的最大彎矩和剪力分別為：

實(shí)際施工過程中，先澆筑下弦桿混凝土，最大方量重為GX2=57噸，故實(shí)際澆筑貝雷片最大撓度為12毫米。

2.3前下橫梁的計(jì)算：

1.斜拉吊桿的計(jì)算：

前下橫梁所受的最大拉力為∶

2.前下橫梁的布置與受力簡圖為圖13。

彎距圖與剪力圖為圖14、圖15。

布置兩根工字鋼，則每根

則W=12.75x104/（170x106）=0.075x

3.前下橫梁軸計(jì)算

取用45號(hào)鋼，受力簡圖為圖16。

σ=

W＞2.6x104/（360x106）=7.2x

π

大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法施工工藝

• 工藝流程

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》的主要工藝流程見圖17、圖18。

• 操作要點(diǎn)

一、精確安裝懸掛式移動(dòng)掛藍(lán)

掛籃及中橫梁底模拼裝成整體后利用纜索吊吊裝到預(yù)定位置，首先利用后吊桿固定掛籃主梁后端，斜上橫梁固定于上節(jié)點(diǎn)位置，利用斜拉桿與前下橫梁連接固定掛藍(lán)主梁前端，然后根據(jù)監(jiān)控單位提供的立模標(biāo)高和中線對(duì)掛籃和中橫梁底模標(biāo)高、中線進(jìn)行精確定位，掛籃主梁的標(biāo)高利用斜拉桿和后吊桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，并固定牢固完成掛藍(lán)的安裝定位（圖19、圖20）。

二、下弦桿、中橫梁、下節(jié)點(diǎn)施工

在已精確定位固定好的掛籃工作平臺(tái)上，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求施工下弦桿，下弦桿采用木模、鋼管支架與主梁配合，利用纜索吊機(jī)運(yùn)輸混凝土并澆筑。澆筑前在下弦桿前端底部預(yù)埋4根40工字鋼外露混凝土面40厘米作為下一節(jié)段施工掛籃的后限位器。在綁扎下弦桿鋼筋的同時(shí)安裝該節(jié)段拉腹桿預(yù)應(yīng)力鋼絞線及壓漿管道。下弦桿混凝土澆筑完畢后混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%后，澆筑該節(jié)段下節(jié)點(diǎn)混凝土。澆筑前對(duì)下節(jié)點(diǎn)混凝土與下弦桿混凝土接觸面進(jìn)行鑿毛處理，保證混凝土的銜接（圖21、圖22）。

三、拉腹桿的施工

待下弦桿及下節(jié)點(diǎn)混凝土強(qiáng)度達(dá)到85%后，在已澆筑的下弦桿混凝土上搭設(shè)碗口支架立模澆筑拉腹桿混凝土。腹桿混凝土采用定制鋼模板施工，由于腹桿長度較長（最長14米）故分兩段澆筑，在腹桿模板頂面?zhèn)饶ｉ_窗，用于澆筑混凝土并對(duì)混凝土振搗密實(shí)。由于腹桿是扇形斜面布置，故支架必須搭設(shè)牢固以免產(chǎn)生下沉變形。腹桿頂面與上一節(jié)段混凝土的上節(jié)點(diǎn)連接處模板設(shè)置成導(dǎo)斗形式，可使混凝土澆筑更為密實(shí)。拆模后將多余混凝土鑿除并修面，在澆筑腹桿混凝土最后一斗時(shí)使用微膨混凝土，防止連接處出現(xiàn)裂縫（見圖23、圖24）。

四、腹桿、上節(jié)點(diǎn)的施工

待拉腹桿混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%以上，筑壓完成拉腹桿預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉和壓漿后，就可以立模澆腹桿混凝土，采用碗扣支架支立模板，綁扎鋼筋，完成混凝土澆筑。在澆筑壓腹桿前，壓腹桿的支架與相鄰已澆筑拉腹桿用鋼管連接固定，加強(qiáng)壓腹桿支架模板穩(wěn)定性。壓腹桿澆筑后待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%以上時(shí)立模澆筑上節(jié)點(diǎn)，在澆筑上節(jié)點(diǎn)時(shí)要橫向預(yù)埋一根40型工字鋼，使兩端露出混凝土20厘米，用于澆筑該節(jié)段上弦桿的立模牛腿（圖25、圖26）。

五、上弦桿的施工

將兩根12米長的40型工字鋼焊接于相鄰兩個(gè)上節(jié)點(diǎn)預(yù)埋工字鋼上，12米工字鋼間距40厘米焊接肋板使2個(gè)工字鋼連接成整體加強(qiáng)剛度，減小工字鋼下?lián)希趦筛ぷ咒撋箱佋O(shè)15x15方木，間距為30厘米，在方木上鋪設(shè)竹膠板作為下弦桿底模，按照規(guī)范要求綁扎鋼筋，連接前一節(jié)段上弦桿波紋管。波紋管連接要牢固，不能出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，并安裝該節(jié)段預(yù)應(yīng)力張拉錨具。經(jīng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后澆筑上弦桿混凝土。待上弦桿混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%后張拉該節(jié)段上弦桿預(yù)應(yīng)力鋼束，同一根上弦桿兩根鋼束應(yīng)同時(shí)對(duì)稱張拉，以免將上弦桿拉偏失穩(wěn)，隨上弦桿不斷延長此項(xiàng)尤為重要（圖27、圖28）。

六、掛籃前移

上弦桿張拉壓漿完成后拆除所有支架，將掛籃上多余方木一同吊運(yùn)到橋下以減輕掛籃自重；先將掛籃用精軋螺紋鋼錨固于以澆筑梁段，并與混凝土底板脫離，然后拆除斜拉吊桿和后吊桿，使用纜索吊機(jī)將斜上橫梁及斜拉吊桿調(diào)運(yùn)到下一個(gè)上節(jié)點(diǎn)處安放到位，最后利用4個(gè)纜索吊鉤同時(shí)起吊將掛籃前移到下一個(gè)即將施工的節(jié)段處。前移到位后，先將后下橫梁連接后吊桿錨固到位，松脫后邊兩個(gè)吊鉤，利用松脫的兩個(gè)吊鉤連接斜拉吊桿和前下橫梁，連接完成后松脫所有吊鉤，初步固定掛籃，完成掛籃的前移。利用斜拉桿和后吊桿對(duì)掛藍(lán)的立模標(biāo)高和中線進(jìn)行精確定位，開始下一節(jié)段的混凝土懸澆工作，如此循環(huán)，直至完成整橋施工（圖29、圖30）。

七、合攏段

合攏段的施工順序按先邊跨后中跨的順序施工。邊跨合攏段在掛籃端頭搭設(shè)支架作為掛籃底部支撐，中跨合攏段將其中一對(duì)掛籃后移并拆除，將另一對(duì)掛籃前移，懸吊于已澆筑下弦桿預(yù)埋孔處，將整橋連為整體。前后吊點(diǎn)各用4根精軋螺紋鋼連接，按設(shè)計(jì)要求施加配重。合攏段施工時(shí)，先將相鄰兩個(gè)下弦桿的梁面雜物清理干凈，然后焊接勁性骨架綁扎鋼筋，連接波紋管。經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后，按照設(shè)計(jì)要求澆筑合攏段混凝土。

為了保證合攏段的合理受力狀態(tài)，設(shè)計(jì)中考慮采用頂推法進(jìn)行合攏，頂推力為2000千牛。相鄰兩個(gè)"T構(gòu)"上所有觀測點(diǎn)的標(biāo)高精確測量一遍，確定合攏段相鄰的兩個(gè)梁端頂面標(biāo)高高差符合規(guī)范要求后，進(jìn)行合攏段施工（圖31、圖32）。

八、施工監(jiān)控

1. 施工控制的目的和意義

小溪塔大橋主橋?qū)儆诖罂鐝筋A(yù)應(yīng)力混凝土斜拉桁架連續(xù)剛構(gòu)橋，是由桿件澆筑而成。其最終形成必須經(jīng)過一個(gè)長時(shí)間而又復(fù)雜的施工過程。通過理論計(jì)算可以得到各施工階段的理論定型定位尺寸，但在施工中存在著許多誤差，這些誤差均將不同程度地對(duì)橋梁的最終建成產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致橋梁合攏困難、成橋線形及內(nèi)力狀態(tài)與設(shè)計(jì)要求不符等問題。因此，為確保施工過程中的施工安全，實(shí)現(xiàn)成橋線形與內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求，必須對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行有效的監(jiān)控。通過監(jiān)控，分析各種影響成橋的各種因素，為制定施工方案提供數(shù)據(jù)上的支持。根據(jù)監(jiān)控分析結(jié)果，制定施工方案，采取糾正措施，確保橋梁施工符合規(guī)范要求。

2. 實(shí)施方法

為了保證桿件軸線高程的施工精度，通過現(xiàn)場實(shí)測，及時(shí)準(zhǔn)確地控制和調(diào)整施工中發(fā)生的偏差值。選用高精度水準(zhǔn)儀（偶然誤差≤1毫米/千米），高程控制以II等水準(zhǔn)高程控制測量標(biāo)準(zhǔn)為控制網(wǎng)，箱梁澆筑以Ⅲ等水準(zhǔn)高程精度控制網(wǎng)聯(lián)測。高程測量控制流程圖33所示。

大橋主梁的軸線和里程用全站儀進(jìn)行測量，高程用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量。將軸線后視點(diǎn)引至過渡墩，用遠(yuǎn)點(diǎn)控制近距離點(diǎn)。

1）墩頂測量和基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)立

利用大橋兩岸大地控制網(wǎng)點(diǎn)，使用后方交匯法，用全站儀測出墩頂測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。將墩頂標(biāo)高值作為梁高程的水準(zhǔn)基點(diǎn)，每一墩頂布置一個(gè)水平基準(zhǔn)點(diǎn)和一個(gè)軸線基準(zhǔn)點(diǎn)（做好明顯的紅色標(biāo)識(shí)，施工單位做好嚴(yán)格保護(hù)措施）。以首次獲得的墩頂標(biāo)高值作為初始值，每一工況下的測試值與初始值之差即為該工況下的墩頂變位。

2）主梁撓度觀測

測點(diǎn)布置：各控制截面設(shè)立三個(gè)標(biāo)高觀測點(diǎn)，同時(shí)也作為坐標(biāo)觀測點(diǎn)。測點(diǎn)須用短鋼筋預(yù)埋設(shè)置并用紅漆標(biāo)明。各控制截面標(biāo)高和線性測點(diǎn)布置如圖34所示，如遇特殊情況，測點(diǎn)可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

測試方法：用高精度水準(zhǔn)儀測量測點(diǎn)標(biāo)高。

測量頻率：監(jiān)控單位和施工單位按各節(jié)段施工次序，每一節(jié)段按3種工況（即立模后、澆筑混凝土后和張拉后）對(duì)桿件撓度進(jìn)行平行獨(dú)立測量，相互校核。

測試時(shí)間：盡量選擇在穩(wěn)定溫度場進(jìn)行測量。

3）桿件軸線抽測

測點(diǎn)布置：利用觀測點(diǎn)的中間測點(diǎn)即可，不必另設(shè)觀測點(diǎn)。

測量方法：使用全站儀和鋼尺等，采用測小角法或視準(zhǔn)法直接測量其前端偏位。

4）主梁立模標(biāo)高及線性的測量

測點(diǎn)布置：立模標(biāo)高的測點(diǎn)位置見圖中的“I”所指處。

測量方法：用水準(zhǔn)儀或高精度全站儀測量立模測點(diǎn)標(biāo)高。

測量時(shí)間：立模標(biāo)高的測量應(yīng)避開溫差較大的時(shí)段。施工單位立模到位、測量完畢后，監(jiān)理單位、監(jiān)控單位對(duì)立模標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測。

5）桿件控制截面的高程的測量

在某一施工工況完畢后，對(duì)桿件高程進(jìn)行直接測量。在測量過程中，同一控制截面測量3個(gè)測點(diǎn)，根據(jù)高差取其平均值，這樣可得到主梁頂面的高程值。同時(shí)，根據(jù)不同的工況觀察主梁的撓度（反拱度）變化值，按給定的立模標(biāo)高（含預(yù)拱度）立模，也可得到桿件的高程值。兩者進(jìn)行比較后，可檢驗(yàn)施工質(zhì)量。

6）兩邊對(duì)稱截面相對(duì)高差的直接測量

當(dāng)兩邊施工節(jié)段相同時(shí)，對(duì)稱截面的相對(duì)高差可直接進(jìn)行測量和分析比較。當(dāng)施工節(jié)段不同時(shí)，對(duì)稱節(jié)段的相對(duì)高差不滿足可比性。此時(shí)，可選擇較慢的一邊的控制截面和較快的一邊已施工的對(duì)乒截面作為相對(duì)高差的測量對(duì)象，在測量過程中，同一對(duì)稱截面可測多點(diǎn)，根據(jù)橫坡取其平均值，可得到對(duì)稱截面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的相對(duì)高差。

7）結(jié)構(gòu)幾何形狀測量

結(jié)構(gòu)幾何形狀的測量主要包括：下弦桿上下表面的寬度、腹板厚度、頂板和底板的厚度、桿件截面高度以及桿件施工節(jié)段的長度等。監(jiān)控單位采用抽查的方式，不定期的進(jìn)行測量。

3. 監(jiān)控成果

由于采用了合理的監(jiān)控方案，小溪塔合攏高差為1厘米，橋面平順，桿件軸線形平順，達(dá)到成橋狀態(tài)的控制目標(biāo)，滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》無需特別說明的材料，所需的材料見表1，采用的機(jī)具設(shè)備見表2。

參考資料：

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》的工法特點(diǎn)是：

1.懸臂掛籃是長掛籃，長達(dá)18米，而一般的連續(xù)梁段只有2~5米，主梁使用貝雷梁拼裝而成。

2.斜拉桁架橋采用與斜拉橋掛籃類似的前支點(diǎn)掛籃，用斜吊桿作為主要傳力結(jié)構(gòu)。

3.在掛籃上澆筑下弦桿，在澆筑完成的下弦桿上搭設(shè)支架、支立模板來完成腹桿、上弦桿的澆筑。

4.斜拉桁架橋的掛籃前移需要纜索吊來完成。

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》的形成原因是：

斜拉桁架體系橋梁是自1989年后發(fā)展起來的一種新的橋梁形式，屬于高次超靜定結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的混凝土斜拉橋相比具有與工體積小、自重輕的明顯優(yōu)勢。中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司在宜昌市夷陵區(qū)長江市場主跨為173米小溪塔大橋施工中，由于業(yè)主要求保證橋下水路正常通行，針對(duì)這種實(shí)際情況，首次設(shè)計(jì)開發(fā)并運(yùn)用不同于以往普通掛籃的特殊掛籃（底板下主梁以貝雷片拼裝18米超長掛籃）施工斜拉橋，采用懸臂澆筑施工，并對(duì)施工過程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行了有效控制，順利地完成了主橋的施工任務(wù)。斜拉桁架橋結(jié)構(gòu)形式見圖1。

• 工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》必須遵照?qǐng)?zhí)行下列標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范：《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》，中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG B01-2003，《公路斜拉橋設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ 027-96[S]。

• 質(zhì)量控制措施

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》要求做好施工控制和施工監(jiān)控，特別是基礎(chǔ)坐標(biāo)、墩臺(tái)頂坐標(biāo)及標(biāo)高、桁架各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)及標(biāo)高要嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定保證其準(zhǔn)確到位。桿件制作要嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)圖尺寸和有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行。

一、孔道成型特別是暗管應(yīng)符合以下要求：

1. 位置準(zhǔn)確符合設(shè)計(jì)要求，兩段構(gòu)件接合處孔位應(yīng)吻合，孔道順暢。

2. 錨具軸線與孔道軸線偏差不大于3毫米。

3. 孔道周壁光滑，線型平順、摩阻小。

4. 保證規(guī)定的孔道直徑，并保持恒等。

5. 不串孔不漏漿。

制孔材料及注意事項(xiàng)可按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》第12章預(yù)應(yīng)力混凝土工程辦理。

二、桿件的容許偏差：

1. 桿件縱軸線偏差≤6毫米；

2. 桿件長度誤差±5毫米；

3. 桿件截面尺寸誤差±2.5毫米；

4. 端面平整度±3毫米。

三、構(gòu)件定位

1. 預(yù)埋測點(diǎn)進(jìn)行高程測量，且所有桿件要采用同一標(biāo)高系統(tǒng)，以供施工分析段本身的平直度、相鄰桿件的滑移情況及塊件的標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)要求。高程測點(diǎn)的設(shè)置是在桿件上部兩端各預(yù)埋2個(gè)露出混凝土面10毫米的鋼筋頭，鋼筋頭平面位置離塊件邊緣5厘米。

2. 在上弦桿及腹桿桿件端部（或側(cè)端部）上畫貫穿相鄰桿件的定位線，頂部上則彈出桁架縱軸線、邊線等3條墨線，供輔助定位、張拉時(shí)觀察上滑現(xiàn)象，及作為桁架縱軸線的控制測點(diǎn)。

四、容許偏差

1. 各構(gòu)件沿長度方向兩端四角相對(duì)高差不大于1毫米。

2. S1、

4. 其他構(gòu)件縱軸線偏移不大于3毫米。

5. 全部構(gòu)件施工完畢后、合攏前，懸臂端部積累高差不大于±10毫米。

6. 懸臂端縱軸線偏移不大于±10毫米。

7. 斜拉式桁架頂部1號(hào)節(jié)點(diǎn)傾斜度偏差不大于6毫米。

8. Fl和Fl'腹桿斷面尺寸偏差不大于±10毫米。

五、為了施工統(tǒng)一了驗(yàn)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)了施工質(zhì)量的監(jiān)控。各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)如下（表3?表9）：

參考資料：

大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法經(jīng)濟(jì)效益

采用《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》的經(jīng)施工方式材料對(duì)比見表10。

因此采用該工法施工節(jié)約材料560噸，節(jié)約成本550萬元。

大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法環(huán)境效益

因采用《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》不干擾河道，對(duì)河流保證了最少的污染，對(duì)環(huán)境無影響。

大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法節(jié)能效益

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》的節(jié)能效益是：

1.因采用該工法大大減少了方木與木板使用量，從而節(jié)省了大量的國家木材能源。

2.預(yù)應(yīng)力斜拉桁架橋具有與工體積小、自重輕的特點(diǎn)，又具有斜拉橋的一些特性，受力合理，建筑高度低，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理，混凝土和鋼材的用量不高，節(jié)約材料能源。同時(shí)預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉桁架橋的是以預(yù)應(yīng)力混凝土剛性拉桿代替斜拉橋柔性拉索，是發(fā)展大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)很有潛力的一種結(jié)構(gòu)型式。

大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法社會(huì)效益

采用《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》充分利用了現(xiàn)場的施工條件，在保證橋下貨輪水運(yùn)的正常情況下，安全、可靠、高效的完成了該橋的施工任務(wù)，由于保證了橋下貨輪水運(yùn)的正常通航，為城市的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了不可估量的經(jīng)濟(jì)效益，避免了不必要的城市經(jīng)濟(jì)損失。

新技術(shù)與新工藝的利用，在課題組開展科技攻關(guān)的基礎(chǔ)上，歸類總結(jié)了該類型橋型的施工工藝及關(guān)鍵技術(shù)，填補(bǔ)了該類型橋梁的懸臂澆筑施工的空白，為該類型橋梁的設(shè)計(jì)、施工提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。課題實(shí)施過程中，培養(yǎng)了一批橋梁建設(shè)的高級(jí)人才，拓寬了公司施工領(lǐng)域，提高了公司市場競爭能力。

注：施工費(fèi)用以2009-2010年施工材料價(jià)格計(jì)算

采用《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》施工時(shí)，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項(xiàng)安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項(xiàng)：

• 安全生產(chǎn)引用和遵循的規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)

在整個(gè)施工過程中，嚴(yán)格按下列規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行：

1. 《中華人民共和國建筑法》

2. 《湖北省交通重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目高危工程施工安全管理規(guī)定》

3. 《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46-88

4. 《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JGJ80-91

5. 《施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)保證體系》JGJ903-08

6. 《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》JGJ59-99

7. 《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)范》JGJ33-86

8. 建筑施工扣件腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2001

9. 中華人民共和國水上、水下施工作業(yè)通航安全管理規(guī)定（交通部令第4號(hào)）

• 安全管理措施

1.梁部及橋面系施工為高空作業(yè)和臨邊作業(yè)。必須使用檢驗(yàn)合格的安全帶，安全帶應(yīng)高掛低用，不準(zhǔn)將繩打結(jié)使用。安全帶上的各種部件不得任意拆除，更換新繩時(shí)要注意加繩套。

2.因中間孔有通航要求，梁部及橋面系施工布設(shè)安全網(wǎng)。防止落物危及行船安全。安全網(wǎng)網(wǎng)繩不得破損，并生根牢固、繃緊、圈牢、拼接嚴(yán)密。

3.梁部及橋面系施工根據(jù)作業(yè)高度和現(xiàn)場風(fēng)力大小、對(duì)作業(yè)的影響程度，制定適于施工的風(fēng)力標(biāo)準(zhǔn)。

4.七級(jí)以上大風(fēng)不得移動(dòng)掛籃，同時(shí)將掛籃穩(wěn)妥的錨在已澆梁段上。

5.已澆筑的梁段兩側(cè)設(shè)置臨時(shí)欄桿，欄桿的強(qiáng)度和間距符合安全要求。

6.浮式吊機(jī)工作時(shí)，設(shè)有專人指揮吊機(jī)，吊機(jī)開始提升和下降指揮人員均要鳴哨。

7.混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后，才能張拉預(yù)應(yīng)力筋和拆除支架。

8.掛籃所使用的材料要進(jìn)行材料力學(xué)性能試驗(yàn)。掛籃試拼后，進(jìn)行荷載試驗(yàn)。

9.懸臂澆筑梁段時(shí)，橋墩兩側(cè)的澆筑進(jìn)度做到對(duì)稱、均衡。

10.在已完成的梁段上前移掛籃時(shí)，后端要有壓重穩(wěn)定的措施，后端要錨固于已完成的梁段上。掛籃前移及在其上澆筑混凝土?xí)r，抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)不小于2.0。

11.搭設(shè)穩(wěn)固的扶梯，人員上下要走扶梯，不得攀爬腳手架。

• 事故緊急處理措施

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》全部是橋梁施工，主要為水上作業(yè)。安全工作的重點(diǎn)放在防臺(tái)風(fēng)、預(yù)防施工用電、高空作業(yè)安全、船舶和機(jī)械車輛事故等方面，充分考慮各種安全隱患，為安全順利完成該項(xiàng)目工程，首先是從技術(shù)上采取先進(jìn)穩(wěn)妥的施工方案?，F(xiàn)場加強(qiáng)施工調(diào)度指揮、專職電工、安全員負(fù)責(zé)專項(xiàng)工作等措施夕卜，我們還準(zhǔn)備以下應(yīng)急處理措施：

1.建立應(yīng)急工作領(lǐng)導(dǎo)小組，由項(xiàng)目經(jīng)理任組長，負(fù)責(zé)處理一切突發(fā)事件。

2.落實(shí)值班車輛和司機(jī)，落實(shí)救護(hù)船和船員，確保應(yīng)急工作需要。保證通信暢通。

3.工作車間、工區(qū)、生活區(qū)備足滅火器材。

4.醫(yī)療所建立值班制度，落實(shí)值班醫(yī)生。

一旦發(fā)生人為不可抗拒的特殊事故，由應(yīng)急工作領(lǐng)導(dǎo)小組統(tǒng)一指揮，各有關(guān)人員全力配合，協(xié)同作戰(zhàn)，首先把人身安全放在第一位，努力減少突發(fā)事件帶來的損失。充分利用現(xiàn)場醫(yī)療所對(duì)傷員急救處理再送往附近醫(yī)院治療。

對(duì)工程機(jī)械“專家會(huì)診”，采取科學(xué)合理的措施進(jìn)行工程機(jī)械維修，以使施工機(jī)械能夠盡快修復(fù)，投入使用。

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》的應(yīng)用實(shí)例如下：

• 工程概況

宜昌市夷陵區(qū)小溪塔大橋位于宜昌市夷陵區(qū)，跨越黃柏河，全長421.56米。該橋上部結(jié)構(gòu)為25米（預(yù)應(yīng)力簡支箱梁） 85.5米 173米 85.5米（預(yù)應(yīng)力斜拉場架式連續(xù)剛構(gòu)） 45米（預(yù)應(yīng)力簡支箱梁）；主橋斜拉連續(xù)鋼構(gòu)由上弦桿、下弦桿、腹桿組成。在兩片斜桁架連續(xù)梁骨架之間，用了橫梁（桁頂橫梁、節(jié)點(diǎn)橫梁、端橫梁）聯(lián)結(jié)。然后在橫梁上安裝預(yù)制空心板梁形成橋面板（圖35、圖36）。

• 實(shí)施情況

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》于2006年1月~2009年3月在宜昌小溪塔大橋成功應(yīng)用。應(yīng)用期間，保證了河道的正常通航、施工安全和工程質(zhì)量，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效應(yīng)。該橋順利通過驗(yàn)收且已經(jīng)通車，并經(jīng)過嚴(yán)格的橋梁荷載試驗(yàn)。驗(yàn)收及試驗(yàn)結(jié)果表明，該橋性能指標(biāo)完全符合設(shè)計(jì)要求，說明此工法在該橋應(yīng)用取得了預(yù)期的效果。經(jīng)成橋試驗(yàn)和通車一年的檢驗(yàn)，橋梁線形和成橋應(yīng)力符合規(guī)范要求，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)意圖。

• 應(yīng)用效果

小溪塔大橋位于宜昌夷陵區(qū)，作為連接丁家壩和馮家灣的主要通道，該橋的通車對(duì)開發(fā)丁家壩，發(fā)展宜昌市夷陵區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要的意義。同時(shí)該橋結(jié)構(gòu)新穎，外形美觀，同黃柏河的地理環(huán)境相協(xié)調(diào)，該橋建成后成為該區(qū)域標(biāo)志性建筑。該工程積累的施工經(jīng)驗(yàn)，特別是上部結(jié)構(gòu)施工中采用的懸臂對(duì)稱澆筑技術(shù)，在大跨度斜拉桁架連續(xù)剛構(gòu)橋施工中填補(bǔ)了中國預(yù)應(yīng)力斜拉桁架剛構(gòu)橋懸臂澆筑施工的空白。

在桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力斜拉橋掛籃施工過程中認(rèn)真貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國水土保持法》和《中華人民共和國水污染防治法》的要求，《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》積極維護(hù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，最大限度的減少施工對(duì)自然生態(tài)的破壞。在施工中盡量最大限度維護(hù)原來的地貌地形，保持原來的生態(tài)環(huán)境。

項(xiàng)目經(jīng)理部設(shè)專人負(fù)責(zé)環(huán)保工作。進(jìn)場后及時(shí)與當(dāng)?shù)卣h(huán)保機(jī)構(gòu)聯(lián)系，了解地方環(huán)境保護(hù)法規(guī)簽訂有關(guān)協(xié)議、制定報(bào)審具體辦法及辦理相關(guān)手續(xù)。施工中嚴(yán)格履行合同中對(duì)取棄土、排污等施工環(huán)境保護(hù)方面的承諾。由于懸臂掛藍(lán)的施工很好的保護(hù)了當(dāng)?shù)氐乃虻淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境。

• 水環(huán)境的保護(hù)措施

一、污染源及影響

1. 污染源

水環(huán)境污染的污染源主要為施工泥漿水、設(shè)備油污、車輛沖洗水、施工人員生活污水等。

2. 影響

水環(huán)境污染的影響主要表現(xiàn)為污染受納水體、破壞水質(zhì)、破壞施工現(xiàn)場的水域環(huán)境。

二、水環(huán)境的保護(hù)措施

1.廢水排放嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)排放標(biāo)準(zhǔn)，廢水排入自然水體時(shí)懸浮物（SS）嚴(yán)格執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（150毫克/升）。

2.在開工前完成工地排水和廢水處理設(shè)施的建設(shè)，在生活營地設(shè)置污水處理系統(tǒng)，并配備臨時(shí)的生活污水匯集設(shè)施；在每個(gè)施工作業(yè)平臺(tái)上設(shè)置污水匯集和沉淀設(shè)施，防止污水直接排入海洋或其他系統(tǒng)；保證工地排水和廢水處理設(shè)施在整個(gè)施工過程的有效性，做到現(xiàn)場無積水、排水不外溢、不堵塞、水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

3. 樁基施工泥漿鋼制沉淀池，并用運(yùn)輸船舶將泥漿運(yùn)至指定地點(diǎn)。

4. 將工地生活區(qū)的生活垃圾、工程廢料及廢油分類堆放，將施工平臺(tái)上的建筑垃圾等每天收集，由運(yùn)輸船舶運(yùn)至岸上營地，并及時(shí)集運(yùn)至當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門指定的地點(diǎn)，避免造成污染。

5. 對(duì)有害物質(zhì)和施工廢水進(jìn)行處理，嚴(yán)禁直接排放。

6. 優(yōu)先安排電動(dòng)機(jī)械施工，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)安裝防漏油設(shè)施，對(duì)機(jī)殼進(jìn)行覆蓋圍護(hù)，避免漏油污染。

• 大氣環(huán)境的保護(hù)措施

一、污染源及其影響

1. 污染源

大氣環(huán)境的污染源主要為車輛、船舶運(yùn)輸、燃油機(jī)械施工、生活營地爐灶等。

2. 影響

大氣環(huán)境污染的影響主要表現(xiàn)為揚(yáng)塵、粉塵、廢氣。

二、大氣環(huán)境的保護(hù)措施

1. 對(duì)易產(chǎn)生粉塵、揚(yáng)塵的作業(yè)過程，制定操作規(guī)程和灑水降塵制度，保持濕度、控制揚(yáng)塵。

2. 嚴(yán)禁在施工現(xiàn)場焚燒任何廢棄物和會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體、煙塵、臭氣的物質(zhì)等。

3. 水泥等易飛揚(yáng)細(xì)顆粒散體物料在平臺(tái)上建庫存放，散裝物料露天堆放場進(jìn)行覆蓋。

4. 對(duì)進(jìn)出施工營地的施工便道，定期壓實(shí)地面和灑水，減少灰塵對(duì)周圍環(huán)境的污染。

5. 生活營地使用清潔能源，爐灶符合煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)。

• 噪聲環(huán)境的保護(hù)措施

一、污染源及其影響

1. 污染源

噪聲環(huán)境的污染主要為施工期間施工機(jī)械、施工活動(dòng)、運(yùn)輸車輛造成的噪聲。

2. 影響

《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》附近沒有居民區(qū)和企事業(yè)單位，噪聲環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在對(duì)參建職工的生產(chǎn)活動(dòng)等造成噪聲污染。

二、噪聲環(huán)境的保護(hù)措施

1.嚴(yán)格執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，控制和降低施工機(jī)械和運(yùn)輸車輛造成的噪聲污染。

2.施工組織采用兩班制或三班制作業(yè)，使工人每工作日實(shí)際接觸噪聲的時(shí)間符合國家衛(wèi)生部和勞動(dòng)部頒發(fā)的允許工人日接觸噪聲時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3.設(shè)備選型優(yōu)先考慮低噪聲產(chǎn)品，機(jī)械設(shè)備合理布置，正確安裝、固定，減少阻力及沖擊振動(dòng)。

4.采用低噪聲的施工工藝和方法。

5.岀入輔助施工區(qū)域的機(jī)械、車輛做到不鳴笛、不急剎車；對(duì)在施工水域航行的船舶加以控制；加強(qiáng)設(shè)備維修，定時(shí)保養(yǎng)潤滑，以避免或減少噪聲。

• 振動(dòng)環(huán)境的保護(hù)措施

一、污染源及其影響

1. 污染源

振動(dòng)環(huán)境的振動(dòng)源主要有鉆機(jī)作業(yè)、震動(dòng)沉樁等施工活動(dòng)。

2. 影響

振動(dòng)環(huán)境污染的主要表現(xiàn)為對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)所造成影響。

二、振動(dòng)環(huán)境的保護(hù)措施

其控制措施與噪聲基本相同。

• 固體廢棄物

一、污染源及其影響

1. 污染源

固體廢棄物的污染源主要有建筑廢料、生活垃圾。

2. 固體廢棄物的影響

固體廢棄物的影響主要包括對(duì)環(huán)境衛(wèi)生等方面的影響。

二、固體廢棄物的控制措施

1. 制定廢渣等固體廢棄物的處理、處置方案，及時(shí)清運(yùn)，建立登記制度，防止中途傾倒事件發(fā)生并做到運(yùn)輸途中不撒落。

2. 剩余料具、包裝及時(shí)回收、清退。對(duì)可再利用的廢棄物盡量回收利用。各類垃圾及時(shí)清掃、清運(yùn)，不隨意傾倒，每班清掃、每日清運(yùn)。

3. 施工現(xiàn)場無廢棄砂漿和混凝土，運(yùn)輸?shù)缆泛筒僮髅媛涞亓霞皶r(shí)清掃，砂漿、混凝土倒運(yùn)時(shí)采取防落措施，對(duì)于作業(yè)平臺(tái)上的固定廢棄物每天進(jìn)行清理’并利用運(yùn)輸船舶返程運(yùn)輸至岸上設(shè)置的集中地點(diǎn)，然后定期清運(yùn)至指定地點(diǎn)。

4. 教育施工人員養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣，不隨地亂丟垃圾、雜物，保持工作和生活環(huán)境的整潔。

5. 嚴(yán)禁垃圾亂倒、亂卸。施工營地設(shè)垃圾站，各類生活垃圾按規(guī)定集中收集，及時(shí)清運(yùn)。

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級(jí)工法的通知》建質(zhì)[2011]154號(hào)，《大跨度桁架式鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力橋斜拉掛籃施工工法》被評(píng)定為2009-2010年度國家二級(jí)工法。

世界上最早的一座鋼筋混凝土斜拉渡槽是西班牙的坦佩爾渡槽(AqueductatTempul，Spain)，于1925年建造(如圖)，主跨60.3米，邊跨各20.1米，對(duì)稱布置，采用中部帶掛梁的結(jié)構(gòu)體系，掛梁與懸臂梁間設(shè)伸縮縫，縫中作止水設(shè)備。阿根廷的圖伯拉水道斜拉橋，主跨130米，1977年建成通水。中國的四川省1975年修建了一座管徑為72厘米，主跨200米，全長400米的輸油管道斜拉結(jié)構(gòu);斜拉式渡槽也在廣西得到采用。

斜拉索上端錨固于塔架上，下端固結(jié)于槽身側(cè)墻上的支承點(diǎn)以支承槽身。支承點(diǎn)之間的間距不宜過大，可采用6～8米的密索布置型式;塔架之間的距離(稱主跨)則可以加大。如不對(duì)斜拉索施加預(yù)拉力，則槽身屬于彈性支承連續(xù)梁。如對(duì)斜拉索施加預(yù)拉力，并調(diào)整斜拉索的剛度(主要改變斜拉索面積)，可使主梁(槽身)及塔架主要部位的位移和內(nèi)力達(dá)到更理想的程度。斜拉索的水平分力對(duì)槽身縱向是十分有利的壓力。施工時(shí)將斜拉索內(nèi)力調(diào)整后，最后在跨中合龍，跨中基本上不產(chǎn)生自重拉力，槽身主要承受軸向壓力與彎矩，屬于偏心受壓構(gòu)件，對(duì)槽身縱向配筋與抗裂是十分有利的。由于槽身的自重、水重等基本上是全跨徑均勻分布的，如整體布置得當(dāng)，有可能使塔兩側(cè)相對(duì)應(yīng)的斜拉索水平分力接近相等，從而減小塔架因承受不均衡力而產(chǎn)生的彎矩，這是保證塔身縱向穩(wěn)定的關(guān)鍵。

斜拉式渡槽是合理利用不同材料的一種結(jié)構(gòu)型式，混凝土塔墩是受壓為主的構(gòu)件，鋼筋混凝土塔架和槽身是偏心受壓構(gòu)件，高強(qiáng)鋼絲斜拉索是受拉構(gòu)件，這就充分發(fā)揮了材料各自的特性，使這種渡槽的跨越能力可以比拱式渡槽更強(qiáng)，適用于各種流量、各種地基和跨度較大、河谷較深的情況。但這種渡槽需要高強(qiáng)鋼絲，施工技術(shù)要求也較高，對(duì)抗風(fēng)穩(wěn)定性也需進(jìn)一步探討研究。