汕头海湾大桥悬索桥主缆施工技术
悬索桥混凝土加劲箱梁架设工法
悬索桥混凝土加劲箱梁架设工法一、前言科学技术的飞速发展,促使桥梁事业也在不断创新。
在当今跨越江河湖海的大跨径桥梁中,采用悬索桥的桥式方案是20世纪90年代桥梁建设的新趋势。
悬索桥是将两端锚固的主缆用两主塔柱支撑起来,在主缆上用多根吊索悬吊桥面系形成半悬浮体系的桥梁结构型式。
针对强台风大地震的建桥环境,选用混凝土加劲箱梁的结构型式,能很好地适应大跨度预应力加劲梁特有的施工工序要求和后期变形不易控制的特点,并有效地解决了抗风要求(结构重而刚)与抗震要求(结构轻而柔)的矛盾。
悬索桥的施工包括四大部分,即修建主塔、锚碇施工、主缆架设和加劲梁架设。
本工法叙述加劲梁的架设施工,是在总结汕头海湾大桥加劲箱梁架设施工技术的基础上形成的。
二、工法特点1.钢筋混凝土箱梁现场制造,灵活性大,可根据场地情况布置预制安装方案,架梁方法简便,机械设备投入少。
2.修建基础和架梁不占用航道,尤其是通航净空小,航运繁忙的航道可以照常航行。
3.在架设中,垂直起吊定位准确,吊索与梁段的连接简单,从而减少了梁体在架设过程中的不利受力,保证质量,方便施工,减少高空作业。
三、适用范围本工法适用于悬索桥的混凝土加劲梁架设施工,尤其是架设分段数量多、单段重量大的加劲梁。
四、施工工艺1.工艺原理。
将用悬索桥2条主缆作为吊机走道,先将吊索的索夹安装固定在主缆的准确位置上,通过特制的骑行在主缆上的缆载吊机,在索夹位置垂直起吊梁段,再将锚栓与吊索相连接,完成混凝土加劲梁架设。
主缆架设后可方便地通过调整吊索锚板顶面至锚栓孔顶盖板的高度使桥面达到设计线型的要求。
2.工艺流程。
该工法工艺流程见图1。
图1 工艺流程图3.操作要点。
(1)梁段预拼。
混凝土加劲箱梁在分段制造时,各部位尺寸和预埋件很难控制得十分准确,在正式安装之前,应在预制场逐段预拼装,调整各部位连接尺寸并配制连接件,还要准确测量吊索控制面高程,做出标记,量出与设计值的差值,作为安装吊索的依据。
(2)拼装缆载吊机并试吊。
我国第一座现代化悬索桥:汕头海湾大桥
龙源期刊网
我国第一座现代化悬索桥:汕头海湾大桥
作者:
来源:《文萃报·周五版》2018年第42期
“与海搏斗”的海湾大桥,代表了汕头改革开放后的黄金拼搏年代。
作为中国第一座大跨度悬索式大桥,它于1995年通车,桥长2500米,宽23.8米,主孔采用预应力钢筋栓加劲箱梁,跨度达452米,为当时世界同类型桥梁跨度之冠。
同时,海湾大桥的技术也首屈一指。
当时的施工团队首次使用导索渡海施工方式來完成项目,这是中国桥梁技术第一次尝试并一次性成功,实现从0到1的经验积累。
该桥荣获国家科技进步二等奖、鲁班奖和国家优质工程金奖。
长大悬索桥主缆架设需要关注的问题
长大悬索桥主缆架设施工需要关注的几个问题刚看到朋友转的资料和信息,国内有规划要建设多座2000m级主跨的悬索桥,未来可能会有300m的高塔,百米直径的锚碇基础,70m以上宽度的钢梁,1.5m直径大主缆或一桥多条主缆,等等,这些世界级的桥梁必定又是众多的创新。
前几年统计,世界前十名的大跨度悬索桥半数在中国,这个数值是变化的,但一段时间内中国的比例会保持较大。
再过几天,已建成通车的长大跨度悬索桥排序就是明石海峡大桥(日本1991m主跨、1998年建成)、杨泗港大桥(中国1700m主跨、2019年建成)、坭州水道桥(中国1680m主跨、2019年建成)、舟山大桥(中国1650m主跨、2009建成)、......。
还没有算三塔二跨(2*1080m 主跨)的泰州大桥和马鞍山大桥。
现在世界在建的最大跨度悬索桥是土耳其的恰纳卡莱1915大桥,主跨2023m;与此同时,中国的长三角有了2089m主跨悬索桥设想、港珠澳大湾区传出了2100m主跨悬索桥方案,更大地还有2230m主跨悬索桥的提法。
这些信息令人振奋,也引人思考。
中国的现代悬索桥是上世纪末起步,汕头海湾大桥、虎门大桥、西陵大桥、江阴大桥、海沧大桥是第一批,此后是不断地跨越,坚实地走入了桥梁大国行业,也在不断努力试图成为桥梁强国。
在这个基础上,突破2000m主跨悬索桥应该是有基础,可能实现的。
另一方面,基于现有原材料、装备和技术工艺,实现大跨度大荷载的悬索桥必定给设计和建设带来更大的难度。
现在PPWS方法架设悬索桥的主要是中国和韩国,而韩国的长大跨度桥梁建设只有十余年,这种条件下我们是国际领先,但实际上我们在现场精细化施工方面还是有差距的。
我们的长大悬索桥设计并不落后,安全系数也比较大(例如,主缆安全系数2.5,日本明石大桥等是2.2)。
国内悬索桥数量多,设计施工的技术要求也是比较高的,应用的材料(包括涂料)要求都是比较先进的。
面对未来的2000m级的长大悬索桥主缆系统,我们不妨先聚焦一下现场施工可能出现的问题。
悬索桥悬吊系统的检查和养护维修方法
悬索桥悬吊系统的检查和养护维修方法近年来,我国陆续修建了数座大跨度悬索桥。
但国内目前尚无对此类桥使用和养护维修方面的规范。
为确保此类结构的长期安全运营,为养护维修人员提供帮助,特对悬索桥悬吊系统的检查和养护维修方法予以介绍。
1前言90年代以来,我国先后建成了4座现代悬索桥。
它们是汕头海湾大桥、西陵长江大桥、虎门大桥和江阴长江大桥。
同国外相比,我国此类桥梁结构刚刚起步。
对悬索桥的使用和养护维修方面缺乏经验,没有建立完备体系,尚无相应规范可依。
尤其对跨海工程,长期处在潮湿等恶劣气候环境中,更容易遭受侵蚀等损害。
下面仅对悬索桥悬吊系统各部件的检查和养护维修方法予以介绍。
2悬吊系统的组成悬索桥的悬吊系统由2根主缆和若干根吊索组成。
主缆则由多股平行钢丝束组成,两端配有专用锚具。
主缆的防护工程主要包括缠丝、密封、油漆等。
吊索一般由平行钢丝束或钢丝绳组成。
悬吊系统还包括主索鞍、散索鞍、锚杆、锚梁以及吊杆锚板、索夹、吊索夹具等铸件。
3悬吊系统的一般性检查和养护维修3.1吊索的检查和养护维修应检查吊索系统是否遭受腐蚀。
特别容易引起腐蚀的部位有:索夹锥体铸块内,大螺杆与加劲梁间的间隙内(不便涂漆且会沿缝渗水),十字撑与吊索连接部位等,对这些部位应特别仔细检查。
此外,还应检查吊索有无倾斜,各紧固件是否松动等。
对吊索系统的养护维修工作主要包括:①定期对吊索系统各零部件涂刷防锈漆,对已锈蚀者应及时除锈;②清查吊索已腐蚀的钢丝数量,判断其腐蚀程度(见表1),当腐蚀根数和受腐蚀的程度等级叠加后相当的断丝根数超过总丝数的5%时,应更换此索;③当吊索的锚头发生裂纹和破损时,应更换此索;④更换吊索宜逐根进行。
即使有时需同时更换,每次也不得超过3根,且这3根吊索不能是彼此相邻的;⑤检查索夹的高强度拉杆有无松动,索夹是否有裂纹或损坏,索夹与主缆之间的填充物是否完好,索夹的泄水孔是否畅通。
根据对索夹的检查结果,进行相应的养护维修工作,如紧固或更换高强拉杆以及垫圈,更换索夹,填满索夹与主缆间缝隙,清除污垢和积水等。
汕头海湾大桥悬索桥施工技术有关规定
汕头海湾大桥悬索桥施工技术有关规定第一节一般规定1.1本规定是为汕头海湾大桥而制定的,适用于预应力混凝土加劲箱梁和钢梁混凝土塔(索塔)类型的悬索桥施工。
1.2模板、钢筋、混凝土、预应力混凝土、砌体、钢结构以及构件安装工程,除应满足本规定的要求外,尚需符合“公路桥涵施工技术规范”之有关规定。
“无粘结预应力混凝土结构体系设计和施工规程”的有关规定。
1.3施工单位应与设计单位密切配合,除做好技术交底外,还应做好各项施工测试工作,掌握必要的数据,严格控制施工质量。
1.4施工单位应组织有关人员对设计文件进行全面了解和研究,并进行必要的施工调查(如水文、气象、航运等)。
1.5施工时应与当地气象和水文站取得联系,随时掌握气象和水文预报资料,及时做好防护工作。
1.6对通航河道还应与航运部门联系,做好施工防护,确保安全。
1.7处于台风、地需地区的桥梁,施工时要注意安排好工期,做好防台、防震工作。
1.8主塔(索塔)、主梁(加劲箱梁)、主缆(主索)和锚碇各主体工程施工,应根据其不同的结构形式、各不同受力阶段的控制条件、施工环境、工期要求、施工技术和设备等因素,编制实施性施工组织设计、施工工艺和施工试验项目等文件,并做好辅助施工设计。
1.9认真填写各项施工记录和工程日志,严格隐蔽工程和大型临时及设施的检查签证工作。
1.10要重点安排好主梁(加劲箱梁)的预制、存放、下河、运输和主缆(主索钢丝束制作等工程项目的施工场地、工序之间的衔接以及配套设施。
1.11桥位测量除应满足“公路桥涵施工技术规范”第二章第二节之规定外,对复测桥位(包括锚碇位置)的测量精度,还需满足下述要求:1.12施工测量必须执行复核校对制度,应选用有足够精度,并经严格标定的仪器、工具,用两个或两组独立的方法进行测量,以便相互校对。
施工与制造单位的测量仪器也应进行校对。
第二节锚碇2.1本桥根据地形条件,采用重力式嵌固锚碇。
2.2为避免新鲜岩石过早暴露,宜采用两次开挖,第一次开挖至设计高程以上0.5m 左右,第二次(混凝土浇注以前)再开挖至设计高程,开挖过程均应注意坑壁外露面的防护,并做了基坑排水工作。
《混凝土结构加固设计规范》被批准为国家标准
但 也存在 诸 多 问题 , 导致 桥梁 运营 阶段 的维 护 成本 缺 陷处 渗 入主缆 内部 的水 问题 。干 燥空气 除 湿 系统从 果 , 对现 有悬 索桥 主缆 的检 查均 发现 有腐 蚀现 象 , 有 科 研试 验 、桥梁 局部 区域 试验 到桥 梁实 际应 用均 取得 较 高 。 了较好 的 防止 腐蚀效 果同 。 同 时 开 发 了S 形截面绕线包裹方法 , 缠 绕 主 缆 的 些甚至 非常 严重 。对现 有腐 蚀 防护体 系所 用材 料 和技 术方 法进行 改进 , 采 用新材 料 、 新技 术对悬 索桥 主 缆进
路交通科技, 2 0 0 7 ( 1 ) . [ 8 】 蒋 冶鑫,李广龄 . Z n 一 5 %一 A 1 R e合金 ( Ga fa n) 镀 层钢丝 的开发应 用[ J 1 . 金 属制品,2 0 0 1 ,2 7 ( 2 ) : 4 — 7 . [ 9 】 朱金 国,钱三水,肖玉德. C F RP材料在桥梁上的应用前景 [ J 】 _ 安
・
Байду номын сангаас
7 4・
建
筑
技
术
第4 5卷 第 1期
从而将 主 缆 内可能存 在 的潮 湿空气 排 出 。保 持 主缆 内
悬 索 桥 主缆 还要 克服 材 料 本 身 的缺 陷 , 如 材 料 的 各 向 强度 不 高等 。
部干 燥或 处于 一定 的湿度 范 围 ,使 其不具 备 主缆 钢丝 异 性 、 垂 直纤 维 方 向 的强 度和 弹 性 模量 较 低 以 及抗 剪 生锈 的湿 度条件 , 从 而达 到防 腐 目的 。 干 燥 空气除 湿 系统把 常规 的被 动防腐 变 为主 动防
S t e e l Re s e a r c h ,2 0 0 6 ,6 2 :l 1 92 —11 9 8 .
悬索桥施工
陶建山 2012年1月
悬索桥施工讲座
悬索桥简介 主塔施工布置 锚碇施工布置 鞍座安装 导索安装 猫道设计安装 主缆拖拉系统设计安装 主缆架设 索夹吊索安装 加劲梁安装 主缆缠丝防护 测量控制 自锚式悬索桥施工
悬索桥施工讲座
悬索桥简介 主塔施工布置 锚碇施工布置 鞍座安装 导索安装 猫道设计安装 主缆拖拉系统设计安装 主缆架设 索夹吊索安装 加劲梁安装 主缆缠丝防护 测量控制 自锚式悬索桥施工
悬索桥简介
缆索 主缆
缆索
•铁链索 •钢丝绳 •钢绞线 •平行钢丝束
泸定大渡河铁索桥 都江堰安澜铁索桥 丹麦小贝尔特悬索桥主缆 汕头海湾大桥主缆,现在主缆都是
AS法、PPWS法
悬索桥简介
吊杆 吊索
吊杆
• 钢丝绳
汕头海湾桥、西陵桥和西候门桥钢丝绳吊索
• 平行钢丝束
阳逻桥、润扬大桥平行钢丝束吊索
悬索桥简介
悬索桥安装流程
安装鞍座 导索过江 安装牵引索 安装猫道索 安装猫道 安装主缆拖拉系统 拽拉架设主缆 安装索夹吊索 架设加劲梁
悬索桥施工讲座
悬索桥简介 主塔施工布置 锚碇施工布置 鞍座安装 导索安装 猫道设计安装 主缆拖拉系统设计安装 主缆架设 索夹吊索安装 加劲梁安装 主缆缠丝防护 测量控制 自锚式悬索桥施工
总体施工顺序
悬索桥总体施工顺序为: 施工准备工作→ 安装起重门架→ 安装鞍 座下格栅 → 吊装主鞍、散索鞍 → 导索过江 → 安装猫道 → 安装主缆牵引系统 → 架设主 缆 → 调整主缆线型及锚跨拉力 → 挤紧 → 安 装索夹 → 转换猫道→ 安装吊索 → 吊装钢箱 梁并分段调整索鞍位置 → 钢箱梁焊接 → 桥面 系施工 → 缆索系统缠丝防护 → 安装主缆缆套、 鞍盖及检修道 → 拆除猫道。
现代化悬索桥组成及特点
现代化悬索桥组成及特点摘要:本文通过对现代化悬索桥的相关论述,简单介绍了现代化悬索桥结构形式、适用范围,以及结构组成及特点。
关键词:现代化悬索桥结构形式组成特点1、悬索桥概述悬索桥又称”吊桥”,用悬挂的钢缆索或铁链作为桥身主要承重结构的桥梁。
由桥台(桥墩)、塔架、缆索、吊杆(索)、主梁和锚碇组成。
缆索绕过桥台上的塔顶,锚固于两端桥台或直接锚固于两岸岩石中,桥面用吊杆(索)通过索夹连接在缆索上。
悬索桥主要以高强钢丝作为主要承拉结构,具有跨越能力大、受力合理、发挥材料强度和造价经济等特点,同时整体造型流畅优美,施工安全快捷等优势,使其在大跨度桥梁中得到了广泛应用。
1938年,我国建成第一座公路悬索桥,并在新中国成立后先后共建成70多座悬索桥,但其结构都相对简单,规模较小。
进入20世纪90年代,我国现代化悬索桥建设揭开了新的篇章。
我国真正意义上的现代化悬索桥为1995年由中国中铁大桥局集团施工建成的广东汕头海湾大桥,该桥主跨452m,主跨位居预应力混凝土加劲梁悬索桥的世界第一。
随后,我国现代化悬索桥的发展进入了一个蓬勃发展期,先后建成了主跨900m的西陵长江大桥、主跨888m的广东虎门大桥、主跨1377m的香港青马大桥、主跨1385m的江苏江阴长江大桥、润扬大桥、阳逻大桥,以及正在建设的多塔、多跨悬索桥泰州长江大桥、武汉鹦鹉洲长江大桥等。
2、悬索桥的结构形式及适用范围2.1按照跨数分类按照跨数,悬索桥可分为单跨悬索桥、三跨悬索桥、四跨悬索桥和五跨悬索桥,其中较为常用的是单跨悬索桥和三跨悬索桥,但在最近今年我国三塔两跨、三塔四跨悬索桥应用也在逐步增加。
2.1.1单跨悬索桥单跨悬索桥由两个主塔组成,主跨采用缆索系统承重,边跨不采用缆索系统承重。
常应用于高山峡谷地区,两岸地势高,采用常规桥墩支撑边跨更为经济,或者受地形影响,使得平面曲线布置不得进入大桥边跨的情况。
单跨悬索桥由于边跨主缆的垂度较小,主缆长度相对较短,对中跨荷载变形控制更为有利。
大型悬索桥主塔施工方案
大型悬索桥主塔施工方案悬索桥是一种主梁悬挂于主塔上方,并以斜拉索来支撑主梁的桥梁结构。
主塔是悬索桥的重要组成部分,负责承受主梁的重量和斜拉索的拉力。
以下是一份关于大型悬索桥主塔施工方案的详细说明。
1.工程准备阶段:在进行主塔施工之前,需要进行全面的工程准备工作。
这包括场地勘察、土壤测试、设计出主塔的结构图纸,并确定相应的材料和设备。
2.施工现场准备:选定适合的施工现场,并利用起重设备和现场固定的构造物搭建起主塔施工平台。
施工平台的高度应根据主塔的高度而定,以确保施工人员的安全。
3.主塔筏板施工:在主塔的位置上先铺设一层厚度适当的防水层,以防止地下水渗漏。
然后,在防水层上建造筏板,以承载主塔的重量。
筏板可以根据需要使用钢筋混凝土或预制混凝土板。
4.主塔基础施工:在筏板上建造主塔的基础,以增加主塔的稳定性和承载能力。
基础可以采用钢筋混凝土或预制混凝土构造。
在基础上可能需要设置螺栓或其他形式的固定装置,以连接主塔和基础。
5.主塔施工:主塔的施工可以采用钢结构或钢筋混凝土结构。
如果使用钢结构,可以采用焊接的方法将不同的部件组装在一起。
如果使用钢筋混凝土结构,可以在施工现场浇筑混凝土,并使用模板来保持结构的形状和尺寸。
6.主塔浇筑和养护:在悬索桥主塔的结构完成之后,需要进行浇筑和养护工作。
浇筑过程中需要注意混凝土的均匀性和密实性,以确保主塔的稳定性和强度。
养护期间需要定期浇水,并保持主塔表面的湿润,以避免混凝土干裂。
7.主塔调整:在主塔施工完成后,需要进行调整以确保主塔的垂直度和水平度。
这可以通过调整斜拉索的张力来实现。
8.斜拉索的安装:斜拉索是悬索桥的重要组成部分,用于支撑主梁和分散载荷。
在主塔完成调整后,可以开始安装斜拉索。
斜拉索可以先通过临时的张紧装置固定在主梁上,然后逐渐进行张紧,直到达到设计所需的张力。
9.主梁安装:主梁可以采用钢结构或钢筋混凝土结构。
在主塔上安装完斜拉索后,可以通过起重设备将主梁吊装到位,并与斜拉索连接。
悬索桥的测量技术
悬索桥的测量技术悬索桥是近年来兴起的一种新型桥式,主要由锚碇、主塔、主缆、主梁四部分组成,其优美的线型已为大众赞许,本文将结合汕头海湾大桥(主154+452+154M)、西陵长江大桥(主跨900M)简要介绍悬索桥的测量控制工作。
一、控制网的建立大部分悬索桥均为特大桥,施工控制网应建立专门的独立控制网,这项工作是在设计院提供的控制网(点)的基础上进行的,网型的布置一般采用双大地四边形,但设计院提供的点位不一定能满足施工要求,因此,施工单位应根据实际情况布设控制网。
布设双大地四边形时应至少丈量两条基线边且分布在两岸。
[网形并不是绝对的,双大地四边形仅仅是相对来说较好的一种,其它网形如三角网、四边形、中点多边形等,均可作为选择,具体要看现场条件及设计、监理的要求来确定]。
图一桥梁中心线控示意图布设控制网时可按《精密工程测量规范》来实施,这个规范规定精密网的布设不受上一级网的精度控制,在局部布设精度较高的控制网。
一般来讲,按国家有关控制测量的规定,即通常的一、二、三、四等控制网,原则上是由高到低逐级控制,但《精密工程测量规范》允许同级布设,甚至越级布设,其精度以相邻点位中误差 M 来衡量 。
相邻点位中误差 M i 可用以下两式计算:i①M i =+(m △x +m △y )1/2m △xm △y相对坐标增量中误差,mm② M i =+(m s +(m ɑ *s/206265) )m s 边长中误差,mmm ɑ方位角中误差,(") s 边长,mm为确保控制网的精度等级以及施工方便,建议各观测站采用强 制归心装置,并在后视点上安装后视觇标。
二、 桩基、承台施工放样(略)三、 塔柱施工测量悬索桥的主塔一般较高(海湾桥塔高 93M ,西陵桥塔高1202 2 2 2 2 2 1/2 2M),大部分采用爬模施工。
塔柱施工放样前,一定要在承台上对两岸的放样成果进行联测,以确保跨距及高程误差满足规范及设计要求。
悬索桥施工技术图文并茂
牵索系统是架于两个锚碇 之间, 跨越索塔的用于空中拽拉 的牵引设备, 主要承担猫道安装、 主缆架设以及其它牵引吊运工作, 是悬索桥施工必备的施工临时设 施。
N1塔
S1塔
支承索 φ33mm
.
36
循环式牵引系统示例图(单位:m)
该牵索系统的牵引索两端分别卷入主副卷扬机,一端用于卷绳进行牵引,另一端 用于放绳,两台驱动装置联动,使牵引索作往复运动。
往复式牵引系统工作示意图
预制索股卷筒
塔顶门架及滑轮组
拽拉器
散索鞍门架及滑轮组 牵引索 猫道门架及滑轮架
牵引索
主牵引卷扬机
引桥桥面
锚 副牵引卷扬机
塔
猫道滚筒 预制索股
锚
塔
流 向
.
37
往复式牵引系统示例图
索股盘装上放索器
牵引时索股出盘
.
38
索股盘及放索器安装在锚锭后部
索股即将置入滚轮牵引过江
.
39
牵索系统按其夹持索股的方式不同,又分为门架拽拉器 牵引方式和轨道小车牵引方式两种。
③增设金属扩张网,改善锚碇大体积砼表面受力
12 状况。
.
(2)合理选材,优化锚碇大体积砼的配合比 ①C20低标号的砼采用低热矿渣硅酸盐水泥。 ②掺粉煤灰,Ⅱ级灰。
③掺缓凝型高效减水剂,初凝时间控制在22~28h。
(3)大体积砼施工温度控制
①砼分块、分层1m~3m
②控制砼的浇筑温度
砼经运输、平仓、振捣等过程之后的温度为浇筑温度。
锚碇后锚面整体钢模
10
重力式地锚锚体关键是锚固系统的安装,应按相关标准安装. 。
锚碇的施工 悬索桥锚碇的施工特点
悬索桥锚碇施工
悬索桥上部结构施工2
主缆系统安装施工主要风险:施工过程中容易发生作业人员落水淹溺、高处坠落、物体打击、 起重伤害等事故。 上部结构主缆系统安装施工都要使用起重设备,包括卷扬机、塔吊、电梯、台式起重机(汽车吊) 和门架起重设备。 起重装吊注意事项:1. 起重设备事故可直接导致重大事故,是导致人身伤亡事故的主要原因之一 ,必须加以重点防范。2. 起重设备司机要清查及登记,持证上岗,不合格的予以清退,起重工应严格 执行“十不吊”规定。3. 起重设备进场应取得专业单位认证和技术鉴定。4. 使用前对设备的机械整 备状态全面清查一次,包括驾驶操作系统、行走、起吊、回转、启动及制动系统的功能是否正常等; 以及对设备构件焊缝、零配件细节进行全面检查,防止结构本体失稳破坏。
索夹和吊索(含附件)安装前应进行进场检查验收,可以数量、资料和外观检查验收。
2017-8
6、主缆系统安装施工安全问题
悬索桥上部结构主缆系统施工涉及大量吊装和高空、水上作业,危险和风险较大,安全施工尤为 重要。主缆架设是悬索桥的最主要施工内容。由于主牵引、辅助牵引部分分别在锚塔间进行,塔高、 锚面的坡度较陡,在塔锚面安装放索支架和调索施工危险较大。高空作业和起重装吊作业熟练工人、 高处施工区位小、卷扬机和吊装等设施的安全可靠性、猫道高空作业等诸多因素,是造成主缆系统 施工风险高的主要因素,还有构件材料性能质量、构件加工(焊接)质量、安装牵引索和系统构件、 高空作业检查和管理、索股架设作业、支架平整压实问题、卷扬机设备和钢丝绳的安全可靠性、施 工人员的安全防护用品的佩戴、使得猫道施工期间危险性更高。
悬索桥主缆索股在深槽索鞍约束条件下的入鞍施工技术
一、工程概述温州瓯江北口大桥是甬台温高速公路复线和温州市南金公路两大项目跨越瓯江的控制性工程,主桥为“三塔四跨双层钢桁梁”悬索桥(主缆跨度230+800+800+358m)。
中间主塔受主缆荷载偏差影响,需提高主缆与中塔主鞍座间的抗滑移摩擦系数,以提高抗滑移安全系数,在鞍座内设计竖向隔板以提高主缆的抗滑性能。
传统的索鞍鞍槽隔板分节设计,在瓯江北口大桥中间塔索鞍设置了深槽索鞍,隔板通长焊接在鞍槽底部,鞍槽最深处929.5mm。
传统的索股入鞍施工技术不能适应固定长隔板深槽索鞍,需要开发全新的深槽入鞍装置和入鞍施工技术。
大桥全桥共2根主缆,采用预制平行钢丝索股PPWS,每根索股由127根直径为5.4mm高强度镀锌钢丝组成,单缆通长股数169股,全桥主缆通长索股共338股。
主缆直径874mm,通长索股2295m。
二、现有技术基础和索股深槽入鞍难点1.预制成型索股制造、入鞍技术预制成型索股制造技术即将传统六边形单元索股在工厂内编制时将索鞍处预制制造成与索鞍鞍槽尺寸相匹配的四边形,便于主缆索股架设时直接入鞍操作,提高索股架设质量和功效,减小传统六边形索股整形入鞍时对索股钢丝带来的损伤。
主缆索股预成型技术可保护主缆索股钢丝镀层在入鞍时索股钢丝镀锌层不受损伤,提高现场放索的质量和功效,节省大量的安装时间。
在美国旧金山奥克兰海湾大桥、贵州抵母河大桥、云南龙江特大桥等国内外项目上广泛使用,得到各方好评。
瓯江北口大桥主缆索股采用预成型制造技术,直接在中塔入鞍时落入深鞍槽。
2.深槽入鞍施工难点及应对措施(1)超深鞍槽索股入鞍顶推问题。
传统入鞍方法采用木方对索股顶推固定,深鞍槽带来木方顶推时不能快速固定压实,顶入时对木方的敲击可能会引起索股乱丝、挑丝,索股到位后难以保证索股不会再次振动,引起木方松动。
对此需要设置索股跟随压实装置,索股形状约束装置。
(2)索股入鞍时对索股形状的约束。
传统索股入鞍采用钢片将索股截面由六边形改为矩形,钢片不能进入鞍槽隔板。
悬索桥主缆工程施工程序
悬索桥主缆工程施工程序一、悬索桥主缆工程施工程序1、前期准备阶段(1)设计审查:根据悬索桥的设计图纸和相关技术规范,对主缆的设计方案进行审查,确认设计方案是否符合规范要求。
(2)材料采购:根据设计方案确定主缆的类型、规格和数量,进行材料采购工作。
主缆的材料选择应符合规范要求,并具有合格的生产资质。
2、主缆预制阶段(1)材料组装:根据设计要求,将主缆所需要的预应力钢丝按一定工艺装配成主缆形结构,确保每根预应力钢丝的张力均匀。
(2)预应力处理:对已装配好的主缆进行预应力处理,确保主缆的受力性能达到设计要求。
(3)主缆测量:对预制好的主缆进行测量,确保主缆的尺寸和形状符合设计要求。
3、主缆吊装阶段(1)吊装方案制定:根据实际施工条件和安全要求,制定主缆吊装方案,并组织相关人员进行技术交底和安全教育。
(2)吊装准备:对吊装设备进行检查和试运行,确保吊装设备的安全可靠。
(3)主缆吊装:按照吊装方案,采用合适的吊装设备对主缆进行吊装,确保吊装过程中主缆不受损坏和变形。
4、主缆张拉阶段(1)张拉方案制定:根据设计要求和实际情况,制定主缆张拉方案,并组织相关人员进行技术交底和安全教育。
(2)张拉准备:对张拉设备进行检查和试运行,确保设备的安全可靠。
(3)主缆张拉:按照张拉方案,采用合适的张拉设备对主缆进行张拉,确保主缆的受力性能符合设计要求。
5、主缆固定阶段(1)固定设施安装:根据设计方案,安装主缆固定设施,确保主缆的固定方式符合规范要求。
(2)主缆固定:对已张拉好的主缆进行固定,确保主缆的受力性能稳定可靠。
(3)验收和整改:对主缆固定后的工程进行验收,发现问题及时整改,确保主缆固定工程质量达到规范要求。
6、施工总结(1)施工总结:对主缆工程的施工过程进行总结,总结施工中的经验和教训,为今后类似工程提供参考。
(2)项目交接:将主缆工程的相关资料和技术经验交接给业主单位或运营单位,确保悬索桥主缆工程的顺利使用和运营。
(完整)悬索桥施工
第+三章悬索桥施工第一节概述悬索桥施工主要有:锚碇、塔、主缆和加劲梁的制作和安装。
本节先就其施工情况作一介绍。
一、锚碇与塔的施工1。
锚碇锚碇是主缆锚固装置的总称,由砼锚块(含钢筋)及支架、锚杆、鞍座(散索鞍)等组成。
主缆由空中成束的形式进入锚碇,要经过一系列转向、展开、锚固的构件,这些我们将在第二节详细叙述。
本节只介绍锚块及其基础.锚块的形式可分为重力式(图13—1a))和隧道式(图13-1b))。
若锚碇处有坚实岩层靠近地表,修建隧道锚(或称岩洞式锚)有可能比较经济。
美国华盛顿桥新择西岸锚碇是隧道式,其砼用量22200m3,较之于纽约岸锚碇所用砼及花岗岩镶面工程量107000m3,仅为其21%.但隧道锚有传力机理不明确的缺点,美国金门大桥原设计两端部都用隧道锚,但考虑到隧道锚块砼将力传给周围基岩机理不明确,总工程师乃改变决定,全部采用重力式锚碇。
有坚实基岩层靠近地表也可以采用重力式锚,让锚块嵌入基岩,使位于锚块前的基岩凭借承压来抵抗主缆的水平力.例如我国1995年建成的汕头海湾大桥,就是利用两岸山体岩层,设计为重力前锚式锚块(锚块兜住石质山头,抵抗主缆拉力)。
巨大的主缆拉力通过锚杆、后锚梁、锚块砼,均匀传递给基岩(图13-2)。
虎门大桥的东锚碇也为山后重力式描。
若坚实基岩位于桥面之下深度不过30~50m,可修建直接坐落在基岩上的锚块。
若坚实持力层埋深更大,而设计意图是使荷载完全传至该持力层,则必须设置沉井、沉箱、大直径桩(含斜桩)等深基础.这样的锚碇造价当然是比较昂贵的。
虎门大桥的西锚碇基础原设计为沉井加桩基方案,后经细探,发现基岩严重不平,沉井施工将会遇到很大困难,进改为地下连续墙方案。
如果将地基在荷载之下的各种变形予以充分考虑,也可以采用浅基础,例如美国1964年建成的维拉扎诺桥(370.33m+1298。
45m+370。
33m)和英国1970年建成的小贝耳特桥(240m+600m+240m)设扩大浅基础.2.塔大跨度悬索桥的索塔在50年代以前几乎都是采用钢塔,其主要优点是:施工速度快、质量容易保证、抗震性能好.直到l959年,法国建成主跨608m的其坦卡维尔悬索桥,开始采用砼塔。
海湾大桥接线220kv架空线路下地工程灌注桩施工方案修改
海湾大桥接线220kv架空线路下地工程灌注桩基础施工三措方案一、工程概况:该工程系海湾大桥接线220kv架空线路下地工程灌注桩基础部分及终端塔分支电缆隧道、电缆支架基础、围墙部分,设计桩径1.5米,设计桩长32.5米,入岩1.0米,为柱桩式的钢筋混凝土结构,采用冲击钻机施工。
该工程根据需要,施工现场比较分散,每一个施工点工程量较大,施工场地也不相同,给施工造成一定困难,所以施工时要密切注意地下和地上设施的保护。
二、施工准备:1、平整场地、修通道路,供水供电到现场。
2、设置桩位基桩和水平点及基准点,并加以保护。
3、准备好施工临时房。
4、准备好各种机具的配套工作(包括钻机、钻具和下钢筋笼、灌注水下砼以及检测机具等配套工作)。
5、合理布置施工现场,做好开钻前的物料准备工作。
6、准备好施工记录薄,为日后开展工作创作条件。
7、确定施工顺序,并全面负责做好钻孔灌注桩的工程质量和安全工作。
三、施工组织措施:组织机构关系图见下图项目经理:袁有良项目技术负责人:王志春土建管理:肖相茂设备管理:徐兴涛材料管理:郝守先安全管理:朱念金财务管理:姜华统计管理:于宗芬1、经公司研究决定有经验丰富的袁有良同志担任该项目部的项目经理。
项目经理作为项目部的第一领导,对工程施工负直接领导责任,在计划、布置、检查、总结、评比施工任务的同时,把安全工作贯穿到每个施工环节,在确保安全的前提下组织施工。
2、项目技术负责人作为项目上第一技术总工要严格按照施工规范进行施工布置,严把质量关,进行质量总体控制和进度总体控制。
3、土建管理作为项目部现场的施工技术人员,应当严格要求施工人员严格按照施工技术、施工规范进行施工,严格掌握施工现场的条件按照规范的要求施工作业。
4、安全员对项目工程施工生产过程中的安全生产负直接责任。
按照施工现场生活区设置方案,临时用电施工组织设计及其他相关法律法规要求,监理检查现场设置,确保其符合标准要求认真做好对新入场施工人员的三级安全教育,特种作业人员的专项培训及日常安全生产教育,提高所有施工人员的安全意识、安全知识技能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
汕头海湾大桥悬索桥主缆施工技术吴清发石国彬张文忠胡利平摘要汕头海湾大桥是我国第一座现代悬索桥,主桥结构体系为三跨154 m+452 m+154 m双铰预应力钢筋混凝土加劲箱梁的悬索桥.主缆是悬索桥的主要承重悬索结构.主缆系统的施工主要包括猫道架设、索股架设、索夹吊索安装和防腐等项目.关键词悬索桥;主缆;钢丝束;索夹;吊索主缆是悬索桥的主要承重悬索结构.汕头海湾大桥主缆长约1030 m,主缆直径为570 mm,采用预制平行钢丝索股架设方法施工.主缆系统的施工主要包括猫道架设、索股架设、索夹吊索安装和防腐等项目.汕头海湾大桥主缆施工流程如图1所示.图1 悬索桥上部结构安装流程图Fig.1 Superstructure erection flow chart of suspension bridge1 猫道施工猫道是主缆钢丝束拖拉架设、测量、调索、主缆整圆挤紧直至主缆缠丝涂装等工序施工的空中走道和作业平台,在悬索桥的施工中占有很重要的地位.本桥猫道由猫道承重索及其锚头锚固件、猫道面网、防护栏、猫道面滚筒、拖拉主缆锚头的小平车支承索、横向天桥及抗风索组成.考虑主缆架设的需要,设计要求猫道与主缆的空缆线形一致.猫道布置如图2所示.图2 猫道布置示意图Fig.2 Layout of catwalk1.1 导索架设导索是悬索桥上部结构施工的第一根过海架空索,本桥导索为跨越主跨的φ22 mm往复式牵引钢丝绳,用于拖拉架设猫道承重索的支承索和猫道承重索.导索的架设过程:导索过海前将两塔、两锚的门架安装好并安装必要的滑轮;导索自南主塔承台卷扬机经塔顶转向轮转向后牵拉到南主塔旁边的拖轮上锚固,在封航的条件下以拖轮拖拉,按半空中渡海法驶向北主塔,再提升到北塔顶与事先准备好的φ22 mm转向牵引绳对接,形成跨越主跨的往复式导索.1.2 猫道架设猫道承重索是猫道的承重结构,为φ45 mm的钢丝绳.主跨猫道承重索的架设方法是以滑钩组将其吊挂于φ33 mm支承索上,从南主塔由φ22 mm导索于空中拖拉过海,到达北主塔塔顶后以牵引器将承重索锚固在猫道锚固件上,通过测量监控、调节猫道锚固件调节螺杆的长度使承重索的垂度达到空载时的设计垂度.为了确保猫道线形,在猫道承重索下料、制作锚头之前,对猫道承重索钢丝绳按60% p进行预拉,并持荷2 h以消除其非弹性变形.s猫道面为4 m宽的钢丝网.为了作业方便,先在地面上将大、小方眼的猫道面网预制成30 m长一节并卷成盘,然后起吊放在主塔顶卷盘支架上,将猫道面网卷一边放开一边沿承重索下滑到位,安装护手、栏杆网、抗风索及横向天桥.当猫道面网由于坡度变小在重力作用下无法自行下滑时,可采用卷扬机施加适当的拉力帮助其下滑.2 主缆架设大桥两条主缆各由110束平行钢丝组成,钢丝束由91根φ5.1 mm高强镀锌钢丝按正六角形平行编制而成,全长约1029.6 m,钢丝束两端嵌固于热铸锚头内,主缆结构如图3所示.图3 主缆结构示意图Fig.3 Structure of the main cable2.1 主缆架设架设主缆前先按设计图完成猫道工程及塔顶、锚顶上主缆架设设施的布置,猫道上设置支撑钢丝束的滚筒,主塔鞍座及散索鞍座按设计规定预偏.汕头海湾大桥主缆架设采用小循环拖拉系统,如图4所示.图4 主缆架设设备布置Fig.4 Layout of erection of main cable首先安装第一根基准束.须在夜间恒温下精确测量该束边跨、主跨中央的高程.同时要测得主塔的倾斜量、钢丝表面温度并进行线型调整,然后固定在两端锚碇相应锚杆上.其余一般钢丝束按设计编号顺序以基准束为准按相对垂度控制标准进行安装.钢丝束的安装由猫道上的牵引索拽引,通过猫道上的支承滚轮由北锚碇拖引至南锚碇,用手动导链装入锚杆接头.在鞍座位置用导链吊装入鞍座内.在整个拖引过程中应注意避免钢丝束发生扭转现象.六角形断面的钢丝束(91丝)在鞍座处按照设计要求整形为48 mm×50 mm 的矩形截面.为此在鞍座上方安设有临时收紧钢丝束的滑车组装置,可将鞍座两侧各20 m左右的钢丝束收紧,使该端钢丝束处于放松状态,便于索股整形入鞍,如图5所示.图5 鞍座节段钢丝束整形示意图(mm)Fig.5 The forming of wire strand in sadle(mm)2.2 主缆挤紧首先对主缆进行初整圆.整圆之前应对主缆进行及时的调整使所有的钢丝保持平行.整圆的办法是用φ10 mm钢丝绳隔着麻袋缠绕主缆两圈,两端通过导链连接猫道横梁,边收紧导链边用木槌敲打主缆,整圆后用钢包扎带捆扎.整圆次序是先主跨L/4、L/3、L/2和边跨L/2位置,间距约60 m,以后用二分法直到每5 m一道为止.初整圆后的空隙率为24%~32%.主缆采用挤缆机进行挤紧,如图6所示.索股挤紧以主缆直径控制为主.主缆挤紧是从主塔塔顶位置向下移动挤紧机并进行挤紧.挤紧前应拆除钢丝束的定型包扎带和初整圆的捆扎带,挤紧间距为1 m,挤紧后每隔0.5 m用钢包扎带捆扎.图6 主缆挤紧Fig.6 Main cable extruded在挤紧机离开5 m后测量主缆的横径和竖径,算出主缆的空隙率.主缆挤紧后横径在575~580 mm之间、竖径在546~554 mm之间,空隙率为17.8%.主缆直径测量方法如图7所示.图7 主缆直径测量Fig.7 Diameter measurement of main cable2.3 主缆线形测量控制(1) 测点的布设为了方便测量及满足控制主缆线形要求,主缆垂度测点布置如图8所示:测点分别设置在主跨跨中、南北边跨距主塔中心154 m位置(位于N2和S2墩上方).图8 主缆垂度测点布置Fig.8 Layout of measured points for main cable deflection(2) 测量方法首先用NA2水平仪将水准点引至N2、S2墩帽及S1墩承台上,并用TC1010全站型电子经纬仪准确测定其位置.然后对主桥各跨测点进行精确的里程和方向测量,根据设计线形计算出跨中中点基准索对S1墩承台水准点的相对高程.用NA2水平仪直接测量S2、N2墩顶主缆高程,用TC1610以三角高程方法测量主跨跨中主缆高程.主缆高程均是指基准索的高程.(3) 基准索架设线形调整测量为了尽量减少施测过程中基准索的跨间温差,测量时间均在夜间零点过后进行.通过钢丝束锚端千斤顶调束如图9所示.基准索经过3天连续调整复测,结果稳定,上下游两索最大高差20mm.图9 主缆锚端调索装置Fig.9 Adjusting set of main cable length in its anchorage(4) 一般索股的测量调整一般索股架设期间的测量调整工作也是在夜间进行,测量的内容是用大型卡尺测定一般束与基准索之间的高差,如图10所示,并以此数值和计算的误差范围进行调整,力求使上下层索股之间处于若即若离的状态.一般索股架设期间,须定期复测基准索的垂度.图10 索股相对垂度测量Fig.10 Relative deflection measurement of wire strands3 索夹吊索安装吊索采用骑挂式,索夹为马鞍形.吊索采用7-19φ3 mm镀锌钢丝绳制作,吊索直径为45mm,考虑到调整线形的需要,吊索与加劲箱梁间通过φ100 mm大螺杆进行连接,通过调节大螺杆的有效长度可以达到调节主缆和主梁线形的目的.吊索锚头采用冷铸锚.索夹吊索结构如图11所示.图11 索夹和吊索的构造Fig.11 Structure of cable band and hanger3.1 索夹安装索夹安装前,在气温恒定的夜间,对所有索夹的位置进行精确的测量放样,纵向位置偏差不大于10 mm.利用跨过塔顶和散索鞍顶门架的1 t缆索吊机将索夹吊运到位进行安装就位,用电动扳手将索夹上的φ27 mm高强螺栓拧紧,控制轴力为340 kN.索夹螺栓紧固分三个阶段:索夹安装时、全部梁段架设完毕、二期恒载施加完成.要特别注意在架梁过程中对索夹螺栓拉力的检查,确保任何情况下拉力不小于280 kN,以防索夹发生滑动.3.2 吊索安装每一根吊索由φ45 mm镀锌钢丝绳和冷铸锚头、夹具固定锥体组成,加工过程使用了2次60min、800 kN预张拉工艺以消除结构变形.吊索安装前对工厂预制的每根吊索长度进行张拉试验:在320 kN张拉力作用下精确测量其实际长度,测量的结果将作为调整吊索锚板高度的依据.吊索由主塔吊机提升后再转1 t缆索吊机运输到位安装.索夹吊索的吊装方法如图12所示.图12 索夹和吊索吊装示意图Fig.12 Installation of cable band and hanger4 主缆防腐汕头海湾大桥地处韩江入南海海口处,气候炎热、湿度大、季候风强烈,恶劣的海洋环境对大桥有着严重的腐蚀作用.为了保证大桥的耐久性,有效地减轻和防止主缆受腐蚀的影响,在大量的调查、咨询、研究的基础上,经分析比较,制定了大桥主缆的防腐方案,主缆系统主要防腐结构如图13所示.图13 主缆结构防腐结构示意图Fig.13 Protective structure of main cable4.1 主缆钢丝镀锌汕头海湾大桥的主缆钢丝采用的是由意大利进口的φ5.1 mm高强钢丝,镀锌量大于0.3kg/m2.镀锌质量经过严格试验检验.施工中也采取了一些措施以保护镀锌层.4.2 主缆缠丝这项工作是在成桥通车后进行的,采用φ4 mm软质镀锌缠绕钢丝,所用的缠丝机械均为我国自行研制的产品.现场施工主要包括以下几道工序:(1) 主缆表面清理本道工序要求表面清理原主缆表面的挤紧捆扎带、束股外露纤维带、砂尘、砂浆、油污、水分等异物,直到触摸无污迹为止.(2) 涂敷密封膏(腻子)本桥使用的密封膏为9501 B型非硫化(不干性)阻蚀密封膏.该密封膏是长效的,设计要求其必须与大桥同寿命.密封膏的涂敷须填满主缆表面各丝间的缝隙,并在主缆表面均匀涂抹约1.5 mm厚的膏体,以能充满缠丝间隙.(3) 缠丝作业主缆缠丝与涂敷密封膏是两道紧密衔接的工序.本桥采用的主要为半自动机械缠丝与手动机械缠丝两种方法,局部因无法安装施工机械而采用了人工抽拉缠丝.全部缠丝作业均要求钢丝缠绕紧密,并分段焊接固定牢靠.缠丝拉力按1.4 kN控制.4.3 主缆油漆主缆缠丝后必须认真清理缠丝表面沾附的密封膏及其它污物,然后进行油漆封闭涂装.本桥主缆共刷涂4道环氧底漆,2道聚氨酯面漆,油漆干膜总厚度230 μm.施工采用的是人工刷涂和滚涂两种方法.4.4 特殊部位的防腐措施(1) 索夹:采用HM-105阻蚀密封胶对索夹的环缝(主缆与索夹结合部)、直缝(索夹对接缝)及外缝进行密封.(2) 主塔鞍座两侧主缆引出段及散索鞍座入口段(由于外形限制不能缠丝):原设计为钢制防护罩方案,后考虑到防腐效果及便于维修等方面的因素而改用了以下方案:选用HM_105密封胶填平主缆缝隙并包裹为圆滑过渡曲线,再用高强玻璃布涂HM_105密封胶进行缠绕,最后在其表面涂刷油漆.(3) 散索段:考虑到锚室为封闭结构并配有抽湿设备,室内环境相对较为优越,因此本桥对这段主缆只进行了简单的油漆防护.(4) 其它防护措施包括:① 在主缆入锚洞处安装止水装置;② 在索夹较低端安装φ5 mm塑料排水管;③ 主缆锚垫板内灌注923油脂等.5 结语汕头海湾大桥悬索桥主缆施工达到了设计质量要求,对其后兴建的大跨度悬索桥的主缆架设与防护具有重要的参考价值.作者简介:吴清发,男,1966年生,工程师;主要研究方向:大跨径桥梁.作者单位:广东省交通科学研究所广州510420收稿日期:1999-04-30。