悬索桥施工特点(表)
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2.悬索桥施工特点
加劲梁
按吊索和加劲梁形式分类
按加劲梁支承结构分类
按工程部位
分类竖直钢桁架
三角形布置扁平流线形钢箱梁竖直吊索和斜吊索混合型
1>单跨双较
2.三跨两较
3・三跨连续
1.下部匚程:锚碇基础、锚体、塔柱基础上
部匚程:主塔、主缆、加劲梁
流线形钢箱梁
主要工序锚碇施工
基础施丄一塔柱.锚碇施丄一先导索渡海工程一牵引、猫道系统一猫道面层、抗风缆架设一索股架设一索夹、吊索安装一加劲梁架设和桥面铺装施工
1.概述:
(1)锚碇是悬索桥主要承重构件,主要抵抗主缆拉力,并传递给地基基础
(2)按受力形武分类:
1)重力式锚:依黑自身重力抵抗主缆拉力
2)隧道锚:
a)锚体嵌入地基基岩内,借助基岩抵抗主缆拉力
b)只适用于岩基坚实完整的地区,其他悄况采用重力式锚或自锚式悬索桥
2.锚碇基础:
(1)基础形式:直接基础、沉井基础、复合基础、隧道基础
(2)锚碇基础基坑的开挖、支护、加固施工安装基坑的有关规定施丄
3.主缆锚固体系:
根据主缆在锚块中的位置分类:
1)前墙式:
索股锚头锚固在锚块前,通过锚固系统将索力传递到锚体
b)优点:主缆锚固容易、检修保养方便、广泛用于大跨径悬索桥
C)形式:型钢锚固系统、预应力锚固系统
2)后墙式:将索股直接穿过锚块锚固与锚块后面
型钢锚固系统:
1)锚架(主要传力构件):锚杆.拉杆、前锚梁、后锚梁
2)支架(安放锚杆、锚梁,并使之精确定位的支撐构件)
3)1JT:
制作锚杆、锚梁f现场拼装支架(一部分)一安装后锚梁一安装锚杆在支架上f安装前锚梁一精确定位一浇筑锚体碇
(3)预应力锚固系统:
1)结构:
a)索股锚头由两根螺杆和锚固连接器相连,对穿过锚块栓的预应力束施加预应力, 使锚固连接器与锚块连接成整体承受索股拉力
b)锚固系统的加工件必须进行超声波和磁粉探伤检査
2)丄序:
基础施丄一安装预应力管道f浇筑锚体栓一穿预应力筋f安装锚固连接器f预应力筋张拉一预应力管道压浆一安装与张拉索股
4.锚碇体施•匚
锚碇属于大体积栓构件
施工阶段水泥产生大量水化热,引起变形及不均匀变形,从而产生温度应力和收缩应
a)
(2
)
(1
)
(2
)
力
(3
)
(4
)
应力>栓抗拉强度,构件就会产生裂缝,影响?^质量水
化热控制是锚碇|««工的关键
5・锚碇栓施丄的有关规定:
(1)胶《材料:
(2
)
(3
)
1)尽量降低水泥用*,掺入粉煤灰和矿粉
2)粉煤灰和矿粉用*a胶凝材料用量X3。
%,水泥用量a胶凝材料用量X40%
3)栓按6od强度进行配合比设计
降温措施:
降低栓混合料入仓温度
准备使用的骨料避免日照
冷却水作为拌和水选择夜间温度较低时浇筑绘
1)
2)
3)
4)
冷却水管:
栓结构中布置冷却水管,设计水管流量、管道分布密度栓初凝后,
开始通水冷却,降低内部升温速度及温度峰值进出水温差V100水温
与理内部温差V20C
栓内部温度经过峰值开始降温时,应停止通水,降温速度V29/d
1)
2)
3)
4)
浇筑:
大体积栓宜采用水平分层浇筑施工
每层厚度根据硫浇筑能力、配合比的水化热计算、降温措施确定 栓层间间歇宜为4-7d 如需竖向分块施几块与块之间预留后浇湿接缝 (5)养护: 1) 每层栓浇筑完成后,立即遮盖塑料薄膜,减少栓表面水分挥发 2) 栓终凝后,掀开塑料薄膜,在顶面蓄水养护 3) 气温骤降,需注意保温,栓内外温差V259 6. 隧道锚施工: 隧道开挖: 1) 采用小型爆破,不得损坏周M 岩体 2) 开挖后应正确支护,并进行锚体灌注 中掺入微膨胀剂,防止栓收缩与拱顶基岩分离 浇筑完成后,立即在端模挂草袋保温,封闭洞口,减少空气流通,达到减少碇内外 温差的日的 (4)严格控制洞内排水.通风 7. 散索絃安装: (1) 底座板定位: 1) 底座板通过在散索鞍基础磴中精确预埋的螺栓,固定在基础上 2) 调整好板面标高和位置 3) 在底板和四周浇筑高强膨胀赴 (2) 散索鞍安装的精度控制: 1) 底座板安装完成经检验合格后,开始安装散索鞍 2) 精度要求;纵横向轴线误差V 3nim ; 标高误差V^mm 1. 概述: 索塔按材料分类: 1) 钢塔:桁架式、刚架式、混合式 2) 钢筋栓塔:一般为门式刚架结构,山两个箱型空心塔柱和横系梁组成 塔顶钢框架安装必须在索塔上系梁施工完成后才能进行 索塔完工后,需测定裸塔倾斜度、跨距、塔顶标高,作为主缆线形计算调整的依据 2. 塔身施工: (1)国内采用钢筋塔,国外釆用钢塔 <2)钢塔: 1)施丄方法:浮吊、塔吊、爬升式吊机等架设法 2) Uf :尺寸放样一冲孔一拼装f 焊接一定中线一切削试拼 <3)磴塔: 1) 塔柱施丄方法同斜拉桥塔身 2) 模板丄艺:翻模、滑模.爬模 3) 塔柱竖向主筋接长方法^冷压套管连接、电渣焊、气压焊 4) 栓运送:泵送、吊« 5) 施工至塔顶,注意:索鞍钢框架支座«栓和塔顶吊架、施工猫道的预埋件施丄 3・-E 索鞍施工: 、主索鞍安装必须满足高空吊装重物的安全要求,一般选择晴朗的白天,连续完成工作 索鞍安装时,根据设讣提供的预偏量就位 在加劲梁架设、桥面铺装过程中,索鞍根据设讣提供的数据,逐渐顶推到永久位置 顶推前应确认滑动面摩擦系数,严格掌握顶推量,确保施工安全 工序:安装塔顶门架一安装钢框架一吊装上、下支承板f 吊装鞍体 施工要点5 验算吊装及所用吊具,符合起重要求 必须专人指挥吊装过程,防止扭转.摆动.碰《 所有构件接触面的销孔是精加工表面,必须清理干净,不得留有砂砾、纸屑等 在两层接缝处四周涂黄油,防止水气侵入锈蚀构件 1.工序: 锚碇、主塔完工一设置塔顶、桥台脚手架f 安装主索鞍、散索戦一准备先导索渡海f 先导索渡 海一架设牵引系统一架设猫道承重索f 架设猫道面层一架设抗风缆一准备主缆架设f 架设主缆(调 整索股)一上缆成型和紧缆一安装索夹(第1次紧固索夹螺栓)(拆除风缆)f 改吊猫道f 安装吊 索f 安装加劲梁(第2次紧固索夹螺栓)f 铺装桥面一缠丝、防护(第3次紧固索夹螺栓)-拆除 猫道 上梁架设工程包括:架设前准备一主缆架设f 防护和收尾丄作 3-牵引系统: 2种类型:循环式.往复式
架设于两锚碇之间,跨越索塔用于空中拽拉的牵引设备
主要承担:猫道架设.主缆架设.部分牵引吊运工作 架设原则:简单经济、尽量少占用航道 架设方法:先将先导索渡海,再利用先导索空中架设牵引索
1) 2) 3) 4) (2) 索塔施工
(2) 主缆施工 (1) (2) (3) (41) 2) 3(1) (2)
<3)
(44.索股牵引的相关规定:
(1) (1) 2.
(1) 牵引过程中应对索股施加反拉力
(2) 最初几根索股牵引,宜压低牵引速度,注意检査牵引系统运作情况,对关键部位进行 调整后方能转入正常速度架设
牵引过程发现绑扎带连续两处被切断,应停机修补
牵引过程中应监视索股中的着色丝,一旦发生扭转,必须采取措施纠正 牵引到对岸,在卸
下锚头前需临时固定索股,防止滑移,索股后端宜施加反拉力 索股两端锚头进入锚固系统
前,需理顺索股,梳理鼓丝段,不允许其留在锚跨内 索股横移:
索股从猫道滚筒上提起,确认全跨索股均已离开猫道滚筒后,才能横移至索鞍正上
2)
3) 架设进度控制:
1) 中跨、边跨猫道面的架设进度,以塔的两侧水平力差异V 设计要求为准
2) 架设过程中需检测:塔的偏移量、承重索的垂度
猫道设计要求:
1) 猫道形状及各部位尺寸应满足主缆丄程的施工需要
2) 猫道承重索设讣要考虑:猫道自重、可能作用在猫道上的其他荷载
3) 承重索的安全系数>3
承重索的要求:
1) 采用钢丝绳或钢绞线制作
2) 钢丝绳:
a ) 须进行2次预张拉消除非弹性变形
b ) 预张拉应力>各索破断荷载X1/2,持荷6omin
猫道架设施工原则:
1) 对称施工,边跨.中跨平衡作业,减少塔的变位影响,裸塔塔顶变位及扭转控制在 设讣容
许范圉内
2) 猫道承巫索架设后要进行线形调整,预留可调长度>5ocm,各根索的跨中标高相 对误塞
V±3cm
3) 承重索在边跨与中跨应连续架设
(7)猫道的拆除:
1) 上梁防护工程完成后,可拆除猫道
2) 拆除时,严禁损伤吊索.主缆、桥面
6.上缆架设:
(1)架设条件:
1) 锚碇.索塔已完成
2) 主索鞍、散索鞍已安装就位
3) 牵引系统已架设完成
<2)架设方法:
1)AS 法(空中纺丝法,欧美采用): 主缆钢丝逐根或几根(最多4
根)牵引,然后编束 优点:相对于PPWS 法,所用的牵引机械动力要求小,可编成较
大索股,锚头 缺点:设备一次性投资较大,制缆质量比PPWS 法差,空中作业时间长
2)PPWS 法(预制平行索股法,中日等亚洲国家釆用):
在工厂将钢丝制成束,用卷筒运至桥位,安装在一侧锚碇的钢丝松卷轮上 通过液压无极调速卷扬机,用
拽拉器将钢线束吊起拉向对岸 对每束钢丝束都进行张拉、移设就位、固定作业、调
整作业 最后用紧缆机将钢丝束挤紧为圆形主缆
匸序:牵引系统.机具布置一主缆索股牵引一索股整形入鞍
对牵引系统动力要求较高
(3)以设计提供的数据为依据,根据调整装置中测力计读数和锚头移动量双控,
确定安装索 力的调整量 7•紧缆:
(1) 索股架设完成后,随索股群进行紧缆,紧缆丄作包括:准备工作f 预紧缆f
正式紧缆
(2) 预紧缆:
1) 在温度稳定的夜间进行
2) 把主缆全长分成若干区段分别进行,以免钢丝的松弛集中在一处
(3) (4
) (5) 1) (1) 1) 横移的拽拉量不宜过大 任
何人不得站在索股下方
2) 3) 5・猫道:
作用:为架设主缆.紧缆.安装索夹.安装吊索.防护主索,提供空中作业脚手架
结构:
主要承重结构:
a ) 猫道承重索,一般按三跨分离设置
b ) 边跨两端分别锚固于锚碇和索塔的锚固位置上
C )中跨两端分别锚固于两索塔的锚固位置上
组成:横梁.面层.扶手绳、安全网.栏杆立柱.横向通道
抗风系统:抗风缆、抗风吊杆
(3) (6) a ) b ) 数量少 C ) a ) b ) c ) d ) e ) f )
3) 索股上的绑扎带,边紧缆边拆除,不宜全部一次性拆除 4) 预紧缆完成处用不锈钢带捆紧,保持主缆形状 5) 预紧缆的空隙率=:26%~28% (3)正式紧缆: 用专用的紧缆机把主缆整成圆形 可在白天作业 正式紧缆宜向塔柱方向进行 紧缆点空隙率达到设计要求时,在靠近紧缆机的地方打上两道钢带 正式紧缆的质量要求: a )空隙率须满足设计要求,空隙率偏差<±2% b )不圆度(紧缆后横径与竖径之差)V 主缆设计直径X5% C )紧缆工序: 索股架设完成一拆除猫道门架.牵引系统一组装简易缆索天车一临时紧固缆索引 进部位一解体主缆引进设备f 预紧缆f 组装紧缆机f 正式紧缆一解体紧缆机一形状计 测 &索夹安装: (1)安装前: 测定主缆的空缆线形,提交给设计、监控单位 确认原设计的索夹位置 温度稳定时,在空缆上放样,定出各索夹的具体位置并编号 清除油污,涂上防锈漆 (2)索夹在运输和安装过程中注意:防护,防止碰伤或损坏表面 索夹安装方法,根据索夹结构形式、施丄设备、施工人员经验确定 索夹在主缆上ffi 确定位后,即可紧固索夹螺栓 索夹螺栓紧固: 1) 紧固同一索夹螺栓,需保证各螺栓受力均匀 2) 螺栓紧固三阶段(补足轴力): a ) 第1次紧固:索夹安装时 b ) 第2次紧固:钢箱梁吊装时 C )第3次紧固:桥面铺装后 注意事项: 1) 安装应注意测量放样、索夹上架与清理.安装与紧固、螺栓轴力控制 2) 安装顺序.中跨从跨中向塔顶,边跨从散索鞍向塔顶 9・吊索安装: (1)安装方法: 根据吊索长度,山塔顶吊机运至塔顶解开 用托架运至预定位置 猫道上开孔,吊索穿过猫道上的孔放下 将吊索钢丝绳跨越挂在主缆索夹上 3) 使用大型架设机械,施工架设受地形、江海面条件影响大 b )节段在工厂预制拼装,可提高架设精度,缩短工期 架设方法(按连接状态分): 1) 全较法:
a ) 主梁反应单纯,不需对构件进行特别补强
b ) 架设过程中抗风性能差
2) 逐次刚接法:
a ) 架设刚度大,抗风稳定性好
b ) 架设时,会产生自®引起的局部变形和安装应力,超过允许值时,需要验收并 采取必要的临时措施
3) 有架设较的逐次刚接法:
a ) 是全较法和逐次刚接法的折中
b ) 在应力过大的区段,设置架设较减少架设应力
3・钢箱梁和碇箱梁架设:
(1)架设方法:
1) 2) 3) 1) 2) 3) 4) (6) 加劲梁
施工 1) 2) 3) 4) (2)吊索运输、安装过程应保证吊索不受损伤,安装须采取措施防止吊索扭转 概述: (1) 加劲梁分类:钢桁架、钢箱梁、栓箱梁 (2) 钢桁架一般采用工厂焊接、工地高强螺栓连接施工 2.钢桁架加劲梁架设: 架设方法(按架设单元分): 单根杆件架设: a ) 优点:使用小型施丄架设机械,施工架设受地形影响小 b ) 缺点:现场接头多,架设工期长 桁片架设: a ) 使用中型架设机械,施工架设受地形影响小 b ) 现场接头少,架设谋差小,可缩短工期 节段架设: (1) 1) 2) a) (2)
(5)
制通航水域
4・吊装作业施工要点:
(1) 索鞍调整:
1) 吊装过程观察索塔变位悄况
2) 根据设计要求和实测塔顶位移量,分阶段调整索鞍偏移量,保证施工安全
(2) 安装顺序J
1) 安装前确定安装顺序
2) 一般从中跨跨中对称向两边并行
3)安装完一段跨中梁后,再从两边跨对称的向索塔方向进行
<3)钢箱梁的运输:
1) 钢箱梁水上运输,必须由有经验的人员担任
2) 架设前,宜进行现场驳船定位试验,以保证定位精度
(4) 各工作面上,从吊装第2节段起,须与相邻节段间预偏一定间隙(o ・5~o ・8m ),至标高 后再牵拉连接,避免吊装过程中与相邻节段发生碰撞
(5) 安装合龙段前,必须根据实际合龙长度,对合龙段长度进行修正
5・加劲梁节段工地焊接:
(1) 工地焊接:
1) 一般指加劲钢箱梁的丄地搭接头焊接
2) 钢桁架一般采用工厂焊接,工地高强螺栓连接施丄
3) 匸地焊接工序:装配f 焊接f 探伤f 修磨f 涂装
(2) 工地焊接顺序:
1) 注意控制焊接变形和焊接应力,减少焊接变形和有利于释放焊接应力
2) 焊接顺序应与吊装顺序一致,以跨中为中心,向桥塔方向分两个工作区,同时进行 对称的拼装、焊接
3) 匸地焊接质量要求高,施工环境差,工艺要求严格
(3) 匸地焊接准备工作:
1) 技术准备:编写详尽的施组设计
2) 设备准备:临时机具设备、工作台架、焊接设备、焊接材料、通风设备、防风防雨 设备、除锈防尘设备、气刨切割匚具
3) 安全准备:做好动能配置,用电.消防管理,施丄时充分考虑高空、水上作业因素
(4) 匸地焊接工艺:
环缝焊接:
a ) 指各梁段之间的箱型横截面的板缝对接
b ) 包括:桥面板、桥底板.上下斜腹板 嵌补段焊接:
a ) 指梁内加强结构(加劲肋)的嵌补
b ) 包括.桥板纵肋嵌补段与桥板的角接、纵肋嵌补段与纵肋的对接 附件的焊接: a ) 指附属构件的焊接
b ) 包括:工作孔、检査小车路轨
施工要点;
焊我前,用钢丝砂轮进行焊缝除锈,除锈后24h 内进行焊接 焊接前检査接头坡口、间隙、板面高差,同时检査焊接作业环境 临时固定:
a ) 注意温度对接头焊接的影响
b ) 安装时,须有足够数量的固定点并保证足够的强度,防止焊缝裂纹及接口处错 边量凱示
C )在工地焊缝形成并具有足够刚度、强度后,方能解除安装固定点 安全描施: 1) 箱内焊接需有通风排尘描施
2) 钢桥上应有安全用电措施
焊接技术:
1) 桥面板和桥底板使用单面焊双面成形技术
2) 其他结构尽可能采用高效焊接减少焊接变形
3)箱内釆用二氧化碳气体保护焊,应采取通风防护安全措施
1) 一般釆用节段架设法
2) 在丄厂预制成梁段并试拼,然后运至架设现场,用垂直起吊法架设就位
一般采用跨缆吊机架设,对航道影响小,在水文、气象条件较好的地方施工效果好 湿接缝:
1) 预应力栓箱梁架设就位后,节段之间要进行湿接缝处理,节段之间浇筑湿接缝栓
2) 根据设计要求,穿预应力钢丝束,预应力张拉
试拼要求:
1) 加劲梁试拼,在厂内按拼装图进行
2) 试拼节段>3个
3) 试拼顺序按架设顺序
吊装作业占用江海面,要在施工作业区域指定警戒,设置警戒船,防止一般船舶进入限 (2) (3(4) 1) (7)
2)
3)
1
)
2
)(6)
1) 为控制变形,应控制焊接顺序
2)横桥向顺序宜从桥面中轴线向两侧焊接,并尽量对称焊接
(9)探伤:
1) 2) 伤 3) 1. 概述. <1)委托专门从事防腐工程的技术部门设计,选用质量优ft 的涂料 (2)选拔过硬的施工队伍,聘请有涂装专业技术的人员进行严格监理 2. 施丄要点5 (1) 主缆防护: 1) 上缆防护在桥面铺装后进行 2) 上缆涂装按涂装设计进行 3) 防护前,必须清除上缆表面灰尘、油污.水分,并临时覆盖,待该处进行涂装及缠 丝时再揭开 (2) (3) (4) 膜总用度 (5) 根据设计文件要求,工地焊接完成后,按涂装工艺文件的要求涂箱外装饰面漆 防腐涂装
匚地焊接头1。
嗓进行超声波探伤
抽取3。
%进行X 光探伤拍片检查,发现一片不合格则对该焊缝进行ioo%X 光拍片探
纵向加劲肋的对接焊缝只做超声波探伤 缠丝: 1) 宜在二期恒载作用于主缆之后进行 2) 缠丝材料:软质镀锌钢丝 3) 缠丝工作山电动缠丝机完成 工地焊接后,应及时按防腐设计要求进行表面处理 工地焊接表面补涂油漆,应在表面除锈24h 内分层补涂底漆和面漆,并达到设计的漆。