施工新技術(shù)-大瑞鐵路瀾滄江橋鋼管拱二次豎轉(zhuǎn)施工關(guān)鍵技術(shù) (1)課件講解

瀾滄江特大橋

勁性骨架鋼管拱二次豎轉(zhuǎn)施工關(guān)鍵技術(shù)中鐵大橋局集團有限公司二0一八年五月跨越天塹超越自我Content目錄1

研究背景2

研究內(nèi)容3

關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點4

國內(nèi)外同類先進技術(shù)對比一、研究背景--研究背景拱橋作為山區(qū)地形最常見的橋型之一，他具有跨越能力大、承載能力高、維修養(yǎng)護費用低和造型優(yōu)美等諸多優(yōu)勢。其主要施工方法有轉(zhuǎn)體施工法、勁性骨架法、少支架法、同步提升法、無支架纜索吊裝法等。拱橋無支架法施工基本上采用斜拉扣掛法、平轉(zhuǎn)法、豎轉(zhuǎn)法和平轉(zhuǎn)豎轉(zhuǎn)組合施工，瀾滄江特大橋勁性骨架鋼管拱首次采用二次豎轉(zhuǎn)施工技術(shù)。南盤江大橋扣掛法施工北盤江大橋平轉(zhuǎn)法施工瀾滄江大橋二次豎轉(zhuǎn)施工文峰大橋豎轉(zhuǎn)加平轉(zhuǎn)施工二、研究內(nèi)容保山瑞麗大理本項目--項目工程概況本項目位于新建大理至瑞麗鐵路，大理至保山段，跨越瀾滄江。主跨342m矢高82.416m

大瑞鐵路瀾滄江大橋為主跨342m的上承式勁性骨架鋼筋混凝土提籃拱橋，全長528.1m。采用纜索吊機支架上拼裝拱肋節(jié)段、勁性骨架鋼管拱二次豎轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)體合龍。保山岸大理岸--項目工程概況2.1技術(shù)原理

鋼管拱肋施工采用工廠制造預拼散件進場，現(xiàn)場纜索吊機支架上散拼，拱腳及拱肋1/4處設(shè)置轉(zhuǎn)鉸，利用兩岸設(shè)置的錨碇，通過計算機控制整體提升、下放技術(shù)進行二次豎轉(zhuǎn)，完成中間轉(zhuǎn)鉸、跨中及拱腳合龍。鋼管拱肋拼裝及轉(zhuǎn)鉸布置

兩岸順著山體安裝拱腳轉(zhuǎn)鉸和拱肋支撐架，大理岸下段骨架后仰65°后，從下往上在68.672m處設(shè)置扳起轉(zhuǎn)鉸（中間轉(zhuǎn)鉸），上段骨架再后仰65°，轉(zhuǎn)鉸上段骨架順著山體在支架上利用纜索吊拼裝。保山岸拱肋下段骨架后仰62°后，從下往上在92.774m處設(shè)置扳起轉(zhuǎn)鉸，上段骨架再后仰58°，順著山體拼裝。上段上段下段下段65°65°62°58°臥拼支架系統(tǒng)

兩岸拱座位于瀾滄江山坡側(cè)。根據(jù)拱肋拼裝時支點的受力狀況，結(jié)合山體及地形的實際走向，布置山體支撐架。利用橋梁主體結(jié)構(gòu)的承臺和墩身布置支架立柱。既減少了拼裝荷載對山體產(chǎn)生的不利影響，又減輕了支架立柱布置的困難，減少了拼裝支架的工程量。山體支撐架墩身支撐架扣拉索布置BS-KS1BS-KS2DL-LSBS-LS（已轉(zhuǎn)換）DL-KS1DL-KS2兩岸拱肋各設(shè)置兩層扣索、一層拉索，每層扣（拉）索共4束，每束扣（拉）索均由31根鋼絞線組成，全橋共布置扣拉索20束，其中最長束達750米（保山岸拉索）。豎轉(zhuǎn)錨碇體系的布置

全橋扳起和下放錨碇共設(shè)置3個，分別為M1、M3和M4，M1錨碇采用樁基承臺結(jié)構(gòu)，該錨碇為大理岸拱肋上、下層扣索后錨以及保山岸的扳起拉索后錨。M3、M4錨碇采用巖錨結(jié)構(gòu)，M3錨碇為保山岸拱肋下層扣索后錨；M4錨碇為保山岸拱肋上層扣索后錨以及大理岸的扳起拉索后錨。M1錨碇M3錨碇拉壓桿的布置為了抵抗中間轉(zhuǎn)鉸以上部分拱肋扳起時向江心的水平拉力和一次豎轉(zhuǎn)完成后二次豎轉(zhuǎn)開始前中間轉(zhuǎn)鉸處的壓力，分別在2#墩和6#臺處設(shè)置拉壓連接桿。通過承臺或巖錨錨碇承擔受力。保山側(cè)纜風系統(tǒng)布置圖大理側(cè)纜風系統(tǒng)布置圖風纜系統(tǒng)布置

為保證豎轉(zhuǎn)停滯過程拱肋橫向穩(wěn)定，兩岸分別設(shè)置兩道風纜，風纜系統(tǒng)采用4根32鋼絲繩和巖錨錨碇做為主要受力結(jié)構(gòu)。豎轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的布置

豎轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)由鋼絞線及豎轉(zhuǎn)油缸集群（承重部件）、液壓泵站（驅(qū)動部件）、傳感檢測及計算機控制系統(tǒng)（控制部件）和遠程監(jiān)控等幾個部分組成。其豎轉(zhuǎn)驅(qū)動千斤頂、液壓泵站的布置和規(guī)格型號如下：

TX-350-J連續(xù)千斤頂：

額定荷載：350t；

鋼絞線錨孔：36個；直徑：635mm;工作行程：6m/h；投入數(shù)量：21臺。TX-80-P型液壓泵站：額定壓力：31.5MPa；

總功率：50Kw；額定流量：80L/min；投入數(shù)量：6臺。大理岸中間鉸以上部分扳起65°后，中間轉(zhuǎn)鉸合龍，解除拉壓桿約束大理岸拱肋整體下放55°錨固保山岸中間鉸以上部分扳起58°后，中間轉(zhuǎn)鉸合龍，解除拉壓桿約束保山岸下放62°后，大理岸下放10°，調(diào)整線形后，在跨中合龍二次豎轉(zhuǎn)總體施工順序及步驟完成拱肋山體拼裝大理岸第二段拱肋扳起65°檢驗、調(diào)整拱肋軸線報檢焊接中間鉸弦管，合龍半跨拱肋向下豎轉(zhuǎn)55°半跨拱肋向下豎轉(zhuǎn)10°保山岸第二段拱肋扳起58°檢驗、調(diào)整拱肋軸線焊接中間鉸弦管，合龍半跨拱肋向下豎轉(zhuǎn)62°簽證報檢簽證拱肋線形、標高全面調(diào)整報檢簽證鎖定、跨中合龍拱腳縱筋連接拱肋連接拱腳段合龍大理岸拱腳縱筋連接拱肋連接保山岸拱肋線形、標高全面調(diào)整二次豎轉(zhuǎn)施工流程二次豎轉(zhuǎn)現(xiàn)場施工步驟拼裝完成兩岸拱腳轉(zhuǎn)鉸、中間轉(zhuǎn)鉸和拱肋勁性骨架。掛設(shè)豎轉(zhuǎn)大理岸對應(yīng)的牽引索BS-LS，安裝大理岸兩層扣索，起扳時扣索暫不施加初張力。安裝位于拱肋上部的側(cè)向風纜。逐步增加BS-LS索力，扳起大理岸上段勁性骨架（起扳控制最大索力不大于計算值1.05倍）。大理岸一次豎轉(zhuǎn)拱肋拼裝二次豎轉(zhuǎn)現(xiàn)場施工步驟大理岸上段拱肋豎轉(zhuǎn)至27°位置，調(diào)整上層扣索索力，使拉索（BS-LS）和上層扣索（DL-KS2）共同受力。待上段拱肋豎轉(zhuǎn)65°與計算拱軸線重合后，側(cè)向纜風張緊，焊接中間鉸部分的8根弦管，此時由拉索BS-LS和上層扣索共同受力，下層扣索（DL-KS1）控制一定的初張力。中間轉(zhuǎn)鉸合龍大理岸一次豎轉(zhuǎn)啟動大理側(cè)二次豎轉(zhuǎn)前，調(diào)整拉索和扣索內(nèi)力，使中間鉸處的拉壓連接桿力接近零，退出連接銷軸，解除中間鉸附近的約束。啟動拉索BS-LS，使扣索DL-KS2按照一定的張力控制，把半拱拱肋整體豎轉(zhuǎn)下放25°后，緩慢張緊DL-KS1；把半拱拱肋整體豎轉(zhuǎn)下放45°后，拆除拉索（BS-LS），轉(zhuǎn)換至大理岸，用于保山岸豎轉(zhuǎn)。二次豎轉(zhuǎn)現(xiàn)場施工步驟大理岸二次豎轉(zhuǎn)拉壓桿解除二次豎轉(zhuǎn)450繼續(xù)豎轉(zhuǎn)半拱拱肋至55°位置，停止大理側(cè)半拱的轉(zhuǎn)動。按照預定方案使保山側(cè)上段拱肋分別豎轉(zhuǎn)至7.5°、35°和58°位置；拱肋轉(zhuǎn)動至7.50時，保山上層扣索BS-KS2進行初張。待保山岸上段拱肋豎轉(zhuǎn)58°與計算拱軸線重合后，焊接中間鉸處的8根弦管，此時由DL-LS和BS-KS2共同受力，BS-KS1扣索控制一定的初張力。二次豎轉(zhuǎn)現(xiàn)場施工步驟保山岸一次豎轉(zhuǎn)啟動保山側(cè)二次豎轉(zhuǎn)前，調(diào)整拉索和扣索內(nèi)力，使中間鉸處的拉壓連接桿內(nèi)力接近零，解除拉壓桿約束。啟動拉索DL-LS，使扣索BS-KS2按照一定的張力控制，把半拱拱肋整體豎轉(zhuǎn)下放30°后，緩慢張緊BS-KS1，并拆除位于大理岸的拉索。按照預定方案使保山側(cè)二次豎轉(zhuǎn)部分分別豎轉(zhuǎn)至50°和62°位置，轉(zhuǎn)至62°位置時，停止保山側(cè)半拱的轉(zhuǎn)體（達到中跨合龍狀態(tài)）。二次豎轉(zhuǎn)現(xiàn)場施工步驟保山岸二次豎轉(zhuǎn)

大理側(cè)半拱豎轉(zhuǎn)至65°位置（達到中跨合龍狀態(tài)）。調(diào)整主拱線形，進行主拱跨中合龍。安裝拱腳段弦管內(nèi)縱向鋼筋后，拔出拱腳預埋弦管，進行拱肋拱腳合龍。完成拱肋二次豎轉(zhuǎn)，拆除兩岸扣索，進入下道施工工序。拱腳合龍段安裝二次豎轉(zhuǎn)現(xiàn)場施工步驟豎轉(zhuǎn)合龍三、關(guān)鍵技術(shù)第三章關(guān)鍵技術(shù)根據(jù)拱鋼管拱肋拼裝時支點的受力狀況，結(jié)合兩岸山體及地形的實際情況，在兩岸山體和橋梁主體結(jié)構(gòu)的承臺、墩身上設(shè)置支撐架。中間轉(zhuǎn)鉸以下部分山體陡峭，支撐架設(shè)置在陡峭的山體上，采用擴大基礎(chǔ)直接支撐在山體巖體上；中間轉(zhuǎn)鉸以上部分支撐架通過在引橋的承臺和墩頂設(shè)置預埋件，支撐在承臺或墩頂。拱肋拼裝支架設(shè)計第三章關(guān)鍵技術(shù)根據(jù)兩岸山體地勢，在拱肋設(shè)置中間轉(zhuǎn)鉸。為了滿足拱肋拼裝到二次豎轉(zhuǎn)的過程穩(wěn)定，在中間鉸下鉸附近與山體之間設(shè)置有多功能連接桿，可以滿足拱肋拼裝、首次豎轉(zhuǎn)拉力、首次豎轉(zhuǎn)到位后的壓力等。中間轉(zhuǎn)鉸及拉壓桿設(shè)計中間轉(zhuǎn)鉸拉壓桿第三章關(guān)鍵技術(shù)利用兩岸山體地勢布置豎轉(zhuǎn)錨碇，分別采用樁基承臺錨和巖錨結(jié)構(gòu)作為豎轉(zhuǎn)的主要受力結(jié)構(gòu)。根據(jù)地質(zhì)、地形的約束選擇合適的錨碇，根據(jù)不同時期的受力，錨碇數(shù)量合理布置。豎轉(zhuǎn)錨碇體系豎轉(zhuǎn)巖錨錨碇樁基承臺錨碇第三章關(guān)鍵技術(shù)首創(chuàng)豎轉(zhuǎn)底鉸和中間轉(zhuǎn)鉸安裝工法，利用型鋼支架進行現(xiàn)場定位和坐標調(diào)整，分部整體吊裝，確保轉(zhuǎn)鉸結(jié)構(gòu)同心同軸。豎轉(zhuǎn)底鉸和中間轉(zhuǎn)鉸安裝采用現(xiàn)有80t纜索吊機進行吊裝，不再需要提供其他大型起重設(shè)備。豎轉(zhuǎn)底鉸和中間轉(zhuǎn)鉸安裝工法豎轉(zhuǎn)底鉸安裝中間轉(zhuǎn)鉸安裝第三章關(guān)鍵技術(shù)前拉索與后扣索動態(tài)同步操作，即保證拉索主要受力到扣索主要受力的轉(zhuǎn)變。在上段拱肋轉(zhuǎn)體時根據(jù)拉索索力逐漸變小，提前施加上層扣索索力120t(單索)，形成扣拉索同時受力，保證拱肋整體穩(wěn)定，又不致拉索索力過大。本項目采用索力與位移雙控的控制方法,主控計算機根據(jù)角度測量值計算出當前各索的索力,調(diào)整比例閥的流量大小驅(qū)動千斤頂,實現(xiàn)索力與位移雙控。豎轉(zhuǎn)同步控制計算機控制系統(tǒng)扣拉索同步操作第三章關(guān)鍵技術(shù)鋼管拱豎轉(zhuǎn)過程中同一拱肋完成上段拱肋扳起、中間轉(zhuǎn)鉸合龍、半跨拱肋整體下放、跨中合龍等狀態(tài)。豎轉(zhuǎn)時每2.5度進行拱肋坐標測量，發(fā)現(xiàn)拱肋坐標與設(shè)計值有偏差時，分開對單索微調(diào)扣拉索索力以調(diào)整拱肋坐標。在中間轉(zhuǎn)鉸及跨中處布置拱肋對拉體系，轉(zhuǎn)體完成后對拱肋對拉鎖定，保證合龍段施工質(zhì)量。豎轉(zhuǎn)合龍施工技術(shù)中間轉(zhuǎn)鉸合龍跨中合龍四、國內(nèi)外先進技術(shù)對比瀾滄江大橋為計算跨度342m，矢高82.416m，拱肋為拱軸系數(shù)m=3.4的懸鏈線提籃拱橋，拱肋勁性骨架為4管式桁架，總重4727t，橋面距水面270多米。是真正意義上的二次豎轉(zhuǎn)，在世界建橋史上尚屬首次;“二次豎轉(zhuǎn)”角度之和達130度;同時，大橋單邊豎放重量達2500噸。施工技術(shù)復雜，國內(nèi)外處于領(lǐng)先水平。

國內(nèi)外同類先進技術(shù)情況：蘊藻浜大橋獨塔為支架拼裝整體豎轉(zhuǎn)提升丫髻沙大橋豎轉(zhuǎn)平轉(zhuǎn)結(jié)合豎轉(zhuǎn)重量2058t平轉(zhuǎn)重13685t瀾滄江大橋二次豎轉(zhuǎn)施工豎轉(zhuǎn)下放重量2500t珍珠大橋一次豎轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體重量610t鋼管拱二次豎轉(zhuǎn)施工跟國內(nèi)外同類技術(shù)對比，有以下幾個優(yōu)點：（1）“鋼管拱二次豎轉(zhuǎn)施工技術(shù)”為國內(nèi)首創(chuàng)，該項技術(shù)拓寬了鋼管拱橋施工的研究和發(fā)展方向，鋼管拱橋