《大橋施工技術(shù)》ppt課件

1、四川路橋建立股份l重慶巫峽長江大橋工程工程分為主橋和引道工程兩部分，橋址位于長江巫峽入口處，設(shè)計為中承式鋼管砼雙肋拱橋，主跨凈跨為460m，位居同類型橋梁世界第一，全橋跨徑組合為612m引橋+492m主跨+312m引橋。引橋為預(yù)應(yīng)力砼延續(xù)梁南岸異形梁為鋼筋砼簡支梁；橋面為預(yù)應(yīng)力砼形延續(xù)梁；全橋吊桿和立柱間距為12.0m，橋面與拱肋交匯處橫梁為組合截面梁。橋長612.2m，橋?qū)?9m。設(shè)計總體布置如下：巫峽長江公路大橋立面及平面布置圖l1. 1 引橋施工l兩岸引橋及橋臺根底均位于岸坡上，采用明挖施工根底，臺身、墩身及蓋梁采用現(xiàn)澆，上部構(gòu)造采用預(yù)制或現(xiàn)澆。l1. 2 主 橋 施 工l1. 2. 1

2、 主拱座施工l兩岸主拱座均處于裸露的灰?guī)r上，并位于卸載帶上，采用按地質(zhì)構(gòu)造的卸荷線開挖拱座以上土石方卸載，然后按圖紙要求人工開挖基坑再施工拱座。l1 . 2 . 2 主拱肋施工l1鋼管拱肋的加工及安裝l鋼管拱肋節(jié)段及橫聯(lián)在工廠加工運達現(xiàn)場后采用無支架纜索系統(tǒng)進展吊裝就位，鋼鉸線扣索進展斜拉扣定。l2拱肋弦管內(nèi)砼的壓注l采用自兩端拱腳向拱頂延續(xù)壓注。l1. 2. 3 上部構(gòu)造施工l1 拱上立柱施工l拱上立柱采用工廠加工運達現(xiàn)場后吊裝就位焊接再壓注管內(nèi)砼，蓋梁采用預(yù)制安裝。l2吊桿、橫梁、車道板及橋面施工l吊桿、橫梁、車道板采用預(yù)制安裝，橋面采用現(xiàn)澆。l2. 1 鋼管拱肋節(jié)段采用無支架纜索吊裝系統(tǒng)

3、吊裝成拱，包括難點：l1 纜索吊裝系統(tǒng)的索跨大：為576m；l2 吊艱苦：節(jié)段重128t，設(shè)計吊重170t；l3 索塔高度大：達150.22m；l4 構(gòu)件起吊高度大：有260m；l5 不能斷航：黃金水道不能長時斷航。l2. 2 各根鋼管拱肋弦管內(nèi)砼的延續(xù)壓注。l3. 1 纜索吊裝系統(tǒng)布設(shè)技術(shù)l纜索吊裝系統(tǒng)包括吊塔置于扣塔上、錨碇、承重纜索、壓塔索、起吊滑車組、分配梁、卷揚機、承索器等。l1用輔助支架安裝扣塔 l扣塔為管構(gòu)造，由廠家對其分節(jié)、分片加工后，船運至橋孔下的水域，起吊高度達180m-290m后才干到安裝的位置，扣塔構(gòu)件安裝后，在焊接任務(wù)完成前，扣塔上不能接受外力作用，因此，扣塔的安裝不

4、能由塔吊來輔助。l經(jīng)過分析比較后，我們選用萬能桿件拼成的支架來輔助安裝扣塔，由系于其上的通長纜風(fēng)索來確保穩(wěn)定。見右圖所示。l2纜索索塔直接鉸支于扣塔頂面上l纜索系統(tǒng)如另設(shè)獨立的吊裝用索塔吊塔需用萬能桿件約2100t，而將吊塔直接鉸支于扣塔頂面以上，僅需桿件320t。扣塔為鋼管支架格構(gòu)柱，豎向61010的鋼管內(nèi)灌筑C60砼。經(jīng)復(fù)核計算，扣塔能接受支于其上的750t的吊塔壓力。因此，將吊塔置于其上塔頂設(shè)避雷針，見以下圖。l3索塔頂僅設(shè)縱向壓塔索l索塔為雙柱門式索塔，中心距20m。索塔高南岸為150.22m，北岸為125.72m。因地形限制，無法在塔頂上設(shè)置沿橋長及橫橋向的“八字抗風(fēng)索。經(jīng)受力分析后

5、，確定僅加設(shè)四根47.5的縱向壓塔索，張緊力為320KN，在塔頂處塔、索固定，而橫橋向不設(shè)。但在建始岸，因索塔高度大，加設(shè)了橫向抗風(fēng)索，初張力100KN。l對塔頂作上述約束后，在纜索布置完成后進展試吊時，索塔編位縱向最大值為24cm，試吊后進展了調(diào)整，正式吊裝時，索塔最大縱向偏位20cm，橫橋向最大偏位4cm，均在允許的范圍內(nèi)。l(4)塔頂構(gòu)造索鞍橫梁下設(shè)置彈性支座l主吊索鞍處接受集中力1600KN，作用于橫梁中心，如橫梁下與塔頂桿件的支承靴間用剛性支撐，將使中間一排柱接受絕大部份的壓力，很不合理。為此，我們在中間一個支承靴上加設(shè)厚度為20mm的橡膠彈性支座，使受力傳開，其值在500KN-10

6、00KN之間。l5吊錨錨碇用樁錨并加設(shè)巖錨l本橋吊錨受力18000KN，上、下游錨碇受力各為9000KN。錨碇處地面傾角450，巖石破碎，設(shè)重力式錨碇土抗力缺乏。我們采用樁式錨碇，同時在錨碇后方加設(shè)平均長度為20m的9j15.24的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力束巖錨，作為平安貯藏。巖錨前端錨固于承臺上，選用Rby=1860Mpa的鋼絞線，張拉控制應(yīng)力0.6Rby。326.228側(cè)面I-I317.128主索XKO+779.23519.216預(yù)埋鋼管錨頭81預(yù)埋槽60 x100cm樁D200進人孔擋土板II擋土板樁D200鋼筋砼巖錨巖錨錨索巖錨錨索l6啟用56CFRC836SW+IWR-56mm滿充式鋼絲繩作承重

7、主索l其主要特點是單根索破斷拉力大2450KN，廠家是應(yīng)我方需求初次消費見以下圖所示。無運用閱歷資料可供自創(chuàng)，經(jīng)咨詢有關(guān)專家和現(xiàn)場的反復(fù)實驗，我們確定承重主索的受力平安系數(shù) 3，鋼繩的銜接采用特殊的索夾，間距為40cm。l7設(shè)置自動式承索器l其目的是減小起重索或牽引索在其轉(zhuǎn)線點間的間隔，從而減小吊點吊具的配重。承索器掛于主索上，托起組主索下的2根起重索和2根牽引繩，承索器間相互用19.5鋼索相連，進入一臺50 KN的卷揚機構(gòu)成循環(huán)線，開動卷揚機，自動控制承索器的最正確位置，如以下圖所示。l本橋設(shè)置自動式承索器后每個吊點配重僅為5t；同樣垂度下，如不設(shè)承索器，每個吊點配重將達25t，技術(shù)先進性顯

8、而易見。在運用中，承索器輪將起吊及牽引索梳理得有條不紊，經(jīng)過多次七級以上大風(fēng)后，沒有出現(xiàn)起重索或牽引索相互打絞的景象。本技術(shù)已申報國家專利，懇求號：03234487. 2。l8采用特制起吊滑輪組l滑輪組采用上5輪下4輪，組成8線起吊滑車組，單輪受力按200KN設(shè)計，外直徑為480mm，用滾柱軸承。經(jīng)實施觀測和檢驗，全部滑輪運轉(zhuǎn)可靠，至拱肋吊裝完成，快繩端經(jīng)過的滑輪已運轉(zhuǎn)21萬轉(zhuǎn)，沒有一個滑輪出現(xiàn)問題；起吊滑車組運轉(zhuǎn)自若，起吊鋼繩沒有出現(xiàn)一次扭絞景象。l9選用恒力起吊、牽引卷揚機l卷揚機選用摩擦式恒力卷揚機，附帶卷繩器。根據(jù)巫山橋的特點，定制的起吊用卷繩盤卷繩量為2200m24 mm鋼絲繩，牽援

9、用卷繩盤卷繩量為1200m28鋼絲繩，卷繩筒配備40N.m的力矩卷揚機做動力。這種卷揚機與卷繩器的配套搭配運用在本橋是第一次，經(jīng)運用證明運轉(zhuǎn)可靠，效果好。l3. 2 斜拉扣掛系統(tǒng)布置技術(shù)l斜拉扣掛系統(tǒng)包括扣塔、索鞍、扣錨、扣索、扣索固定端及扣索張拉系統(tǒng)等；主要采用了：l1扣塔上采用多個滾輪做成弧形索鞍l(fā)其目的是增大鋼絞線的彎曲半徑，使鋼絞線受力后不致產(chǎn)生大的彎應(yīng)力。弧型索鞍輪的半徑為2962mm，每束6-10根的鋼絞線均經(jīng)過寬度為54mm的輪槽，經(jīng)實施察看，效果良好見下頁圖。 l2扣錨采用樁錨加巖錨作為平安貯藏l該創(chuàng)新設(shè)計方法，處理了樁錨前端土體抗力缺乏的問題。思索到樁上的承臺的前墻上接受扣索

10、的張力共212500KN。前墻既受彎，也有上撥力，因此，前墻設(shè)程度預(yù)應(yīng)力束8束，豎向設(shè)預(yù)應(yīng)束4束，每一側(cè)布置12束9j15.24的巖錨，方向與扣索尾索方向平行(見以下圖)。經(jīng)觀測，在運用過程中發(fā)生的位移1mm。 錨頭預(yù)留泄水孔286.83巖錨正式扣索預(yù)留孔臨時扣索預(yù)留孔I-I側(cè)面I擋土板巖錨錨桿（12x915.24鋼絞線）橫隔板45x4581I樁D250扣索XKO+738.206l3設(shè)置扣塔平衡索l為保證扣塔順橋向位移不超越規(guī)定的7.5cm，因此，設(shè)置扣塔前、后平衡索。在拱肋節(jié)段安裝前，設(shè)置前平衡索，為43j15.24，拉力合計1000KN，上端錨于扣塔頂，下端錨固于拱座上；后平衡索仍為43j

11、15.24，拉力合計800KN，在第四號正式扣段扣索張拉前張拉到位，上端錨于扣塔頂，下端錨于扣錨頂面，實施中到達了預(yù)期效果。 l4正式扣索、臨式扣索分別設(shè)置l1、2、4、6、8#節(jié)段上的扣索為暫時扣索，3、5、7、9、10、11#節(jié)段上的扣索為正式扣索。暫時扣索采用47.5鋼絲繩張拉，系于鋼管桁架上，錨固于扣塔下或扣錨處。正式扣索用鋼絞線，錨于扣錨上，張拉端用千斤頂進展調(diào)理。正式扣索每肋每一扣點處設(shè)4束，每束有6、8、9、10根四種，預(yù)先編束制造。l5正式扣索錨固端采用P型錨與專門錨具共同錨固l錨固端位于拱肋鋼管桁架上，在其錨點處設(shè)置扣點及轉(zhuǎn)點，在扣點下設(shè)有4個孔穿過的反力梁，孔徑分別為120

12、mm1#、2#、3#扣索處和140mm4#-6#扣索處，反力梁孔的外端面與扣索受力方向正交。l扣索公用錨具由錨頭和錨環(huán)組成。錨頭上根據(jù)設(shè)計鉆有能穿過扣索鋼絞線的孔，過孔的一切鋼絞線由P型錨鎖住端頭，扣索固定端安裝時，將錨頭穿過反力梁的相應(yīng)孔道后，將錨環(huán)內(nèi)絲口旋入錨頭外絲口并使錨頭外露三絲即可。l6張拉端錨固體系非常規(guī)設(shè)置l鋼絞線扣索受力在0.08Rby-0.42Rby之間，屬于典型的低應(yīng)力形狀，張拉端可靠錨固是一大難題。我們?yōu)榇碎_發(fā)出了低應(yīng)力夾片錨固體系。其創(chuàng)新點在于用特制壓板由外力壓住夾片，然后擰緊壓緊螺栓，使鋼絞線處于低應(yīng)力時，到達防止夾片松出的目的，同時放、張方便。本體系已申報國家專利，

13、懇求號： 03234873. 8。l7用一對扣索的千斤頂控制調(diào)索l本橋拱肋安裝用的正式扣索共6對，每岸側(cè)的一個扣索索號在上、下游肋上各有4根索，如每根扣索上全部設(shè)千斤頂，那么需千斤頂和配套油泵96臺套，是不經(jīng)濟的。經(jīng)過我們提出，監(jiān)控單位贊同，實施中只設(shè)了一對索的千斤頂，即適用千斤頂共16臺。l其運用方法是，首先安頓千斤頂在待安拱肋節(jié)段的拉索張拉位置，在該段含上、下游節(jié)段及橫聯(lián)安裝終了后，在安裝另岸的節(jié)段的期間，調(diào)整已安裝的其他索號的索力。如此控制及布置后，沒有由于調(diào)索力而耽擱一天的工期，順利實現(xiàn)了本橋拱肋高精度相對誤差均10mm合龍，控制結(jié)果滿足了設(shè)計、規(guī)范及監(jiān)控要求。合龍后的拱肋圖l3. 3

14、 鋼管桁架節(jié)段吊運技術(shù)l1拱肋節(jié)段起吊前快速定位l鋼管節(jié)段從工廠由船運至橋下水域定位。l橋位處于長江黃金水道，根據(jù)港航要求，每天只能在10：00-13：00之延續(xù)航。實施中，在拱肋上、下游的兩岸設(shè)地錨，用鋼繩與定位船銜接，完成定位，然后開動運輸船銜接定位船進展準確就位，以后即可進展節(jié)段吊運。l節(jié)段起吊前，運輸船定位約用1h，節(jié)段捆綁約用0.5h，起吊至平安高度約0.5h，因此，普通在12：00之前便開放了水域，減少了占用黃金水道的時間，確保了每天安裝一個吊裝單元節(jié)段的要求。l2采用2組456承重主索同時吊重l本橋的鋼管拱肋節(jié)段吊裝分量為128t，如用一組主索吊重，會使索鞍處產(chǎn)生很大的壓力PP3

15、000KN，此力作用于塔頂很不合理。因此，采用間距為6m的2組456主索同時抬吊一個拱肋鋼管節(jié)段的吊重方式，全橋橫向2條拱肋布置22組456主索，中距19.7m。在主索縱向設(shè)置成雙吊點跑車，間距為18m。l采用兩組主索同時吊重，設(shè)置橫向受力均勻分配體系，確保每端梁吊點處的力均勻分布在2組主索上且隨時可以自動調(diào)整，如以下圖所示。施工中上游的兩組主索和下游的兩組主索不同時吊重。l3吊點受力平衡系統(tǒng)l因每節(jié)段分為兩組主索的4個吊點抬吊，保證吊點受力均勻是關(guān)鍵。上、下游的前或后吊點相互連在一同，應(yīng)均勻受力，而在前或后兩個吊點的受力應(yīng)盡能夠均勻。經(jīng)過節(jié)段重心計算，和各節(jié)段逐一分析計算，僅第四段捆綁點位置

16、受力最大，為64.6t，其他的均小于此值。l因此，捆綁點位置確定為上弦靠低端節(jié)點及下弦靠高端節(jié)點處見圖片所示，能滿足吊點受力均小于64.6t，在此情況下，起吊鋼繩及吊點滑車組受力在設(shè)計要求范圍內(nèi)。l4拱肋節(jié)段間接頭采用高強螺栓暫時銜接l鋼管桁架節(jié)段端頭內(nèi)設(shè)法蘭盤，就位安裝時，用8顆M48的高強螺栓銜接(見下頁圖)，緊固后將節(jié)段受力交給扣索，同時松去起吊吊點的受力。拱腳設(shè)柱形鉸軸，便于調(diào)整拱軸線，此鉸在第9段安裝完調(diào)好拱軸線型后固結(jié)。接 頭 構(gòu) 造 圖l5標高及軸線快速丈量l軸線采用在軸線上置儀及設(shè)后視點直接觀測法鋼管桁架節(jié)段上預(yù)先設(shè)置軸線及高程觀測點，高程采用2級全站儀進展觀測，并經(jīng)常兩岸交叉

17、檢測校正，到達了精度要求，并且丈量速度快，為加快安裝進度提供了條件。 l6拱肋鋼管桁架節(jié)段安裝設(shè)置少抗風(fēng)索系統(tǒng)l本橋?qū)嵤┓桨笇＜以u審時，贊同僅在第5號拱肋節(jié)段處設(shè)正式八字抗風(fēng)索一對，其他節(jié)段僅設(shè)調(diào)位抗風(fēng)索。實施中5#段正式扣索采用421.5鋼絲繩收緊收緊力略20T。但吊安至第8號段、第10段時，風(fēng)力引起的偏位約達10cm，因此，在7#段、10#段加設(shè)了調(diào)位鋼絲繩。l我們以為特大跨鋼管砼拱橋拱肋安裝時，僅初始的2-3段用定位抗風(fēng)索，以后的節(jié)段用較少的橫向正式抗風(fēng)索即可，而拱肋的穩(wěn)定、軸線位置的準確應(yīng)由拱肋的本身剛度及加工精度來保證。為減少單肋懸臂的時間，根據(jù)盡能夠?qū)Τ痰脑敲?，吊裝按扣索單元來進

18、展。l3. 4 拱肋弦管內(nèi)砼壓注l本橋為凈跨460m鋼管砼中承式拱橋，鋼管上弦主管弧長551.66m，下弦主管弧長538.26m，凈矢跨比1/3.8，拱頂至拱腳高度約128m。l每肋上、下弦各2根上、下游兩肋共8根122022(25)mm主鋼管內(nèi)灌注C60砼，每根主管砼方量約600m3 。l鋼管內(nèi)混凝土壓注由兩岸分別從拱腳向拱頂方向按設(shè)計分段的一、二、三段順序接力延續(xù)泵送施工，每灌注完成一根后，待管內(nèi)砼到達設(shè)計強度80%以后再灌注另一根。8根鋼管砼澆筑約歷時50天。l按要求，該橋鋼管砼膨脹率大于萬分之三。 l建始岸共用保送泵3臺，其中同時運用2臺。 l巫山岸共用保送泵4臺，其中同時運用3臺。 l按設(shè)計要求，采用C60高強微膨脹砼，要具備大流動性、收縮補償，延后初凝、早強等任務(wù)性能，因此要求砼拌合坍落度22cm24cm，4小時坍落度損失小于4cm，擴展度 40cm，初凝時間20小時以上室溫20。C時，砂率37%40%。l本橋鋼管內(nèi)混凝土壓注將在本月下旬開場進展。l巫峽長江大橋依托施工搞科研，確立了多項科研課題：l1 施工過程多元參數(shù)控制實時監(jiān)測系統(tǒng)研討與開發(fā)；l2 高塔h100m大跨度L500m大噸位G120T快速提升纜索吊機的研討；l3 多節(jié)段扣掛鋼管拱軸