7木蓬特大桥主桥设计与施工技术

木蓬特大桥主桥设计与施工技术贵州高速公路集团有限公司思剑项目办

2013年5月

目录

一工程设计概况二设计的总体思路三施工方案简介四施工控制技术五施工过程照片

一、工程设计概况

木蓬特大桥位于贵州省铜仁市石阡县坪山乡境内，是思南至剑河高速公路上的一座特大型桥梁，桥区地形属典型V型沟谷，主跨为165米的箱形截面拱桥。主拱圈采用斜拉扣挂悬臂浇筑工艺施工，左右幅独立设置。

半跨单幅桥主拱圈节段划分图

Ø其他参数：

矢跨比：1/5.5

拱轴系数：1.988

拱圈高度：2.8m

拱圈宽度：7.5m

矢高：30m 拱座

一、工程设计概况

二、设计的总体思路

（一）箱拱悬浇新工艺的提出

根据大桥所在桥位区的实际地形地质条件，以及施工可行性、安全可靠性、造价、外形美观、易维护、抗震性能和耐久性等方面综合考虑，经多方案比选，最终选择了钢筋混凝土拱桥方案，主拱圈采用斜拉扣挂悬臂浇筑工艺施工。在我国山区峡谷钢筋混凝土拱桥施工建设中，特别是场地要求受到制约，采用其它施工方法如支架搭设、缆索吊装等存在较大安全风险的区域有着广泛的应用前景。

二、设计的总体思路

（二）总体思路

Ø将主拱圈分成27个节段，除1号节段和跨中合拢段外，拱圈的施工采用挂篮逐节段悬臂浇筑；完成一个节段施工后对该悬臂节段进行临时扣挂，进入下一循环施工；

Ø1号节段采用现浇支架进行浇筑，跨中合拢段采用挂篮进行浇筑；Ø在交界墩盖梁上设置扣塔,1～5号节段的扣索通过锚箱扣挂在交界墩盖梁上,6～13号节段的扣索通过扣塔进行斜拉扣挂；

Ø锚索利用扩大永久结构的桥台和承台并辅以预应力岩锚进行锚固。

三、施工方案简介

（一）主拱圈斜拉扣挂悬臂浇筑施工的难点

Ø成桥前，结构自身处于不稳定状态，需要通过大量临时结构和辅助措施，以保证成桥过程中结构稳定和施工安全。辅助措施以索体系为主，相对支架具有更不确定风险因素；

Ø施工过程中，需要进行多次结构体系转换，最终实现成桥状态；

Ø悬臂浇筑过程中，随着新节段混凝土浇筑及扣索张拉，已浇筑节段顶底板拉压应力将重复出现，如何有效控制拉应力，以保证悬浇过程中箱拱顶底板混凝土不开裂的问题;

三、施工方案简介

Ø挂篮的设计与运行：浇注节段长、重量大，还需斜向爬升，且对变形要求较高；其次，由于该挂篮是不同于常规刚构挂篮，属于新型结构，挂篮的运行还需要经过一定时间的探索;

Ø箱拱悬浇的难点，亦即重点是对挂篮系统和扣挂系统的控制。

三、施工方案简介（二）大桥主拱圈悬浇施工整体布置图

三、施工方案简介（三）本桥的主要临时结构有：

1.挂篮

2.扣塔

3.锚箱

4.锚碇

5.缆索吊装系统

6.1号段支架

三、施工方案简介

1.挂篮

1.1、结构特点

Ø浇筑节段长，最大浇筑节段长度714c m；

Ø节段重量大，最大节段重量145.6t；

Ø倾斜角度大，2号节段最大倾角35°。

需要解决的问题：

Ø挂篮的大结构尺寸，同时满足受力、变形以及稳定性要求；

Ø挂篮轻型化；

Ø挂篮的斜爬与止退。

后支点下承上行式挂篮，主桁结构为倒三角结构，是一种较为先进的新型临时施工结构，在国内尚属首次应用。包括主桁系统、止退系统、支反力系统、走行系统、模板系统、工作平台及安全防护六大系统。

三、施工方案简介

2

、挂篮结构：

三、施工方案简介

3、挂篮的各项技术参数

Ø①承载能力：200t；

Ø②梁段悬浇长度：7.14m；

Ø③自重（含模板）：46.2t；

Ø④安全系数为1.4；

Ø⑤结构刚度：

a、底篮最大挠度≤22m m；

b、支架最大弹性挠度小于相应结构长度的1/400。

三、施工方案简介

4、挂篮的技术经济指标比较

桥名

木蓬特大桥白沙沟大桥新密地特大桥项目

跨径（m）165150182

挂篮总重（t）46.26281

箱拱最终节段（t）145.6122230.8

挂篮总重/箱拱最重

节段0.310.510.35

注：挂篮总重与箱拱最重节段比值越小，证明挂篮科技水平越高。

5、挂篮的安装

Ø在1号节段的对应底面上安装底篮的主骨架；

Ø安装好拉杆和止退的抗剪臂；

Ø安装挂篮挂钩、滑船、轨道、行走滚轮等；

Ø安装挂篮其他的杆件、横梁；

Ø安装底模、工作平台及工作通道；Ø安装内外模。

三、施工方案简介

6、挂篮加载

Ø检验挂篮的承受能力和稳定性；Ø消除挂篮的非弹性变形；

Ø提供相应控制参数。

Ø在挂篮拼装完成，直接在底模上进行加载；

Ø加载采用堆载的方式，直接用塔吊提升钢筋至底模上。

三、施工方案简介6-1、加载目的

6-2、加载方法

Ø挂篮预压完成后，开始进行2#～13#节段的施工；

Ø其施工步骤为：挂篮就位→调整底

模标高→底板、腹板和隔板钢筋安装→侧模、内模安装→顶板钢筋安装→顶模安装→混凝土浇筑→安装临时扣索→达到龄期且达到85%设计强度后进行扣锚索张拉→前移挂篮进入下一节段施工。

三、施工方案简介

7

、挂篮的悬浇：

8、挂篮的行走：

待2#梁段施工完毕，挂篮即可行

走。行走程序如下：

Ø铺设轨道；

Ø放松丝杆；

Ø安装顶推装置；

Ø取出后部垫块，提升挂篮抗剪臂；Ø顶推挂篮前移。

三、施工方案简介