钢桁拱桥关键施工技术

NO.1索段左端点V1的赋值，V1=V I=1,求NO.1索段[S01,Y1]T
Sz0=SL0+SM0+SR0
SM0=SM0' SR0=SR0' SL0=SL0'
NO
I=I+1,求NO.I索段左端点 Hi、Vi（I为索段总数） 求NO.I索段[S0i,Yi]T I≥N? 计算H=H+dH YES 求右支点标高误差 DN=∑Yi-YN 计算dH ｜DN│≤ε? YES 求指定点标高误差 DM=YM’-YM NO 计算V=V+dV
L/12
跨中垂度f（m） 左塔水平力（t） 右塔水平力（t） 左塔竖向力（t） 右塔竖向力（t） 无应力索长（m） 塔顶水平力（t） 塔顶竖向力（t） 无应力索长（m） 塔顶水平力（t） 塔顶竖向力（t） 无应力索长（m） 塔顶索力（左塔） 塔顶索力（右塔） 不平衡水平力（左塔） 不平衡水平力（右塔）
123.57 ％重 100％重跨 50%吊重跨 107%重（14 空索安装 （12号 中 中 号肋）X=16m 肋） X=37.5
30.55 59.53 59.53 12.396 12.396 340.745 52.153 31.266 256.331 52.153 31.266 256.331 60.807 60.807 59.016 59.016 16.62 12.754 12.754 2.531 2.531 337.982 10.386 7.823 257.713 10.386 7.823 257.713 13.003 13.003 18.944 18.944 36.902 36.902 7.469 7.469 340.085 31.953 19.913 256.661 31.953 19.913 256.661 37.650 37.650 39.592 39.592 32.508 32.508 22.259 3.834 340.025 33.479 20.77 256.632 27.661 17.501 256.749 39.398 32.733 -7.768 38.776 48.204 48.204 23.705 5.583 340.486 45.97 27.79 256.425 41.442 25.245 256.496 53.717 48.526 17.872 54.096 右边跨 左边跨 中跨
规划六横高速 洋沙山东六路
既有梅山大桥
宁波梅山岛
春晓东八路
港湾路
春晓大桥
盐湖路
1 工程概况 1.2 桥型布置
主桥采用中承式双层全焊接钢桁架拱桥，跨径布置为80m+336m+80m， 上层桥面宽33m，下层桥面宽12m。主跨中间108m范围内设置下层纵移桥架， 纵移打开后可满足500t级海轮通航要求。
统荷载仍可由其余杆件正常传递。
荷载 主索 工作索、压塔索 牵引、起吊索 数值（t） 479.36 97.00 74.94.00
塔顶刚度匹配
3 缆索吊装系统 3.2 精确算法运用 基于悬链线方 程，采用“分段 悬链线数值迭代 法”和“塔顶索
力连续算法”，
进行缆索吊装系 统重载线型和“
施工阶段”精确
计算。
采用此算法，可根据设计矢跨比
、起吊位置和吊重，精确计算出钢 绳索力，塔顶不平衡水平力、空载 垂度等参数，为后续设计及施工提 供有力依据。 按照《缆式起重机型式试验细则 》，计算试吊荷载按1.25倍额定荷 载考虑，通过此精确算法计算得出
塔顶索力（右塔）
不平衡水平力（左塔） 不平衡水平力（右塔）
71.520
71.568 71.568
17.754
24.088 24.088
41.511
10.232 48.088
58.752
34.68 65.008
，实际主索张力值约为100 ％荷载
计算时的 1.15倍。
3 缆索吊装系统 3.3 设计吊重选取
本桥跨中2号节段重量为265.3t，靠近塔端最重12节段重量为 338.1t，吊装系统吊点自重65t。经计算吊重荷载位于跨中时 ≥│(T3-t4)│?
NO
计算dV
T1=T1-(T1-T2)*0.5
求出调整后索力T1对应的 左边跨无应力索长SL0'
T4=T4-(T4-T3)*0.5
求出调整后索力T4对应的 右边跨无应力索长SR0'
重新计算跨中无应力索长 SM0'=SZ0-SL0'-SR0'
│(T1-T2)│ .and. │(T3-t4)│ ≤ε? YES 求解结束，输出相关参数 SL0、SM0、SR0和塔顶索张力
边支点预降45cm
预旋转0.32°
拱脚预偏9cm
（跨径补偿）
2 总体施工方法
2.2 中跨拱肋施工
中跨拱肋采用“固塔少扣索、无支架缆索吊装”工艺进行安装。
2 总体施工方法
2.3 三角区节段施工
三角区节段采用“钢管贝雷支架
+浮吊吊装” 进行施工。
采用边支点预降后线形安装三角
区节段。
2 总体施工方法
主索张力最大，缆索吊装系统设计吊装重量根据2号节段选定为330t，
梅山春晓大桥工程
钢桁拱桥施工关键技术
四川公路桥梁建设集团有限公司 2016年10月
01
工程概况 总体施工方法 缆索吊装系统 扣挂系统 施工体会
目 录
02
Content
03 04 05
01
工程概况
1 工程概况 1.1 地理位置
宁波春晓大桥工
宁波北仑
程西起春晓洋沙山东
六路与春晓东八路交 叉口，终点位于梅山 岛盐湖路与港湾路交 叉口，全长约1.971km。
100％重 空索安装 跨中
28 64.921 64.921 12.389 12.389 339.761 56.762 33.857 256.264 56.762 33.857 256.264 66.093 66.093 65.272 65.272
14.27 14.84 14.84 2.527 2.527 337.379 12.192 8.829 257.455 12.192 8.829 257.455 15.054 15.054 21.184 21.184
100％重跨中 25.8 70.44 70.44 12.383 12.382 338.959 61.494 36.518 256.196 61.494 36.518 256.196 71.520
123.57％重 107%重（14 空索安装 （12号肋） 号肋）X=16m X=37.5 12.039 17.574 17.574 2.523 2.523 336.874 14.563 10.155 257.239 14.563 10.155 257.239 17.754 41.334 41.334 22.237 3.83 338.234 40.055 24.466 256.518 35.323 21.806 256.6 46.936 58.487 58.487 23.563 5.578 338.691 54.152 32.39 256.302 50.361 30.258 256.358 63.055
3 缆索吊装系统 3.2 精确算法运用
程序入口
模块入口 计算左支点H、V的初值 (H=H0、V=V0) NO.1索段左端点H1的赋值，H1=H
输入各跨无应力SM0、SL0、SR0值
根据左边跨无应力索 长SL0求塔顶张力T1
根据中跨无应力索长SM0求 左右塔顶张力T2、T3
根据右边跨无应力索 长SR0求右塔顶张力T4
L/11
跨中垂度f（m） 左塔水平力（t） 中跨 右塔水平力（t） 左塔竖向力（t） 右塔竖向力（t） 无应力索长（m） 塔顶水平力（t） 左边跨 塔顶竖向力（t） 无应力索长（m） 塔顶水平力（t） 右边跨 塔顶竖向力（t） 无应力索长（m） 塔顶索力（左塔） 塔顶索力（右塔） 不平衡水平力（左塔） 不平衡水平力（右塔）
NO
NO ｜DM│≤ε? YES 输出形状长度、伸 长量和H、V等参数 返回调用程序
空载承重索线形和内力调 整计算流程图
中跨重载承重索线型 及内力计算流程图
3 缆索吊装系统 3.2 精确算法运用
采用上述精确算法计算出所需数据。
通常设计计算
施工阶段验算
123.25％重 50%吊重 107%重（14 （12号肋） 跨中 号肋）X=16m X=37.5
02
总体施工方法
2 总体施工方法
2.1 总体施工构想 施工中采取“边支点预降”（预降45cm，拱脚支座预旋转0.32°）的措 施进行结构拼装，充分发挥拱肋自身承载力。 因边支点预降和扣索轴力压缩主拱，主拱悬臂端合龙前纵桥向回缩量通 过梅山侧拱脚（活动支座）预偏9cm来进行补偿。
ˉ4.5cm
+4.5cm
24.65 41.181 41.181 7.462 7.462 339.102 35.62 21.973 256.594 35.62 21.973 256.594 41.852 41.852 44.488 44.488 36.69 36.69 22.247 3.83 339.038 36.541 22.491 256.578 31.29 19.54 256.674 42.908 36.889 1.192 43.2 53.22 53.22 23.693 5.58 339.497 49.928 30.015 256.365 45.791 27.689 256.427 58.256 53.512 26.336 59.432
主索 2-8Φ60
工作索 2-2Φ48
钢绞线压塔索 2×3-8Φj15.24
3 缆索吊装系统 3.1 总体布置
3 缆索吊装系统 3.1 总体布置
吊塔全高约26m，横桥向长度
42m，顺桥向宽度4m，全部采用万 能杆件的空间网格结构。
施工时将吊塔塔脚“系梁预收
紧”（下横梁缩短2cm），有效改 善塔架内力分布。
2.4 水中引桥施工 水中引桥上部钢桁架梁均采用浮吊节段吊装+滑移安装施工。
为减小成桥中支点处负弯矩引起的砼桥面板中的拉应力，钢桁架 中支点先顶升55cm高度后，再进行预制桥面板安装及浇筑湿接缝。
8台400t千斤顶 同步顶升55cm
8台400t千斤顶 同步顶升55cm
2 总体施工方法
2.4水中引桥施工
1 工程概况 1.2 桥型布置
春晓侧
梅山侧
纵向固定
纵向活动
纵向活动
纵向活动
主桥采用三跨连续支承体系。春晓主墩采用固 定支座，其余各墩均采用纵向活动支座。 支座设计转角1.14°
1 工程概况 1.3 工程特点
1、风环境复杂
• •
每年7月—10月台风影响频繁； 每年11月至次年6月，季风盛行，季风最高可达10级；
3 缆索吊装系统 3.1 总体布置 吊塔与扣塔“铰接”，通过塔顶2层铰座梁及铰座连接，其中下 铰座梁高度为1.4m，上铰座梁高度1m。
铰座顺桥向侧面图
3 缆索吊装系统 3.1 总体布置
缆索吊装系统荷载通过索鞍传递给塔 顶纵、横梁。根据纵、横梁对塔顶万能万 能杆件受力分析计算，主索鞍区域内杆件 承受较大荷载，根据计算结果采用异形件 替换相应杆件，保证结构安全。 根据万能杆件传力途径分析，若塔顶 区域部分杆件发生屈曲破坏，缆索吊装系 NT29
3 缆索吊装系统 3.2 精确算法运用
L/13
跨中垂度f（m） 左塔水平力（t） 右塔水平力（t） 中跨 左塔竖向力（t） 右塔竖向力（t） 无应力索长（m） 塔顶水平力（t） 左边跨 塔顶竖向力（t） 无应力索长（m） 塔顶水平力（t） 右边跨 塔顶竖向力（t） 无应力索长（m） 塔顶索力（左塔）
已安装好的水中引桥节段
03
缆索吊装系统
3 缆索吊装系统 3.1 总体布置
缆索吊装系统主要由扣塔 、吊塔、缆索系统等部分组成，采用双塔三跨方案，跨
径组合为226m+332m+226m，各设两组主索、压塔索（抗风索）和工作索。吊装塔全高
126m，其中吊塔高26m，扣塔高100m。主索选用∅60钢丝绳，中边跨均为2×8根，两组 主索中心距离27.8m，主索垂跨比L/12，吊机设计吊重荷载330t。
1 工程概况 1.3 工程特点 2、吊装重量大 采用节段整体吊装工艺，最重节段净重达338.1t
；
12#节段338.1t
1 工程概况 1.3 工程特点 3、构件交汇复杂、空间定位要求高 除了一般中承式桁架拱的构件，如上弦拱、下弦拱、风撑、主梁、三角 区以外，还有下挂纵移桁架式桥架，尾端拱梁段、三角区拱梁段，以上 构件的拼装精度直接影响大桥的成桥线形及结构受力；