中承式鋼拱橋施工技術(shù)

2024/2/11XX大橋主橋施工技術(shù).2024/2/12●XX大橋是一座中承式鋼拱橋，主橋全長750米，主跨跨徑550米；●主橋上部結(jié)構(gòu)主要包括兩側(cè)三角區(qū)、中跨橋面以上拱肋及由水平索和中跨橋面加勁梁組成的橋面系三局部；●主要設(shè)計(jì)參數(shù)：拱頂標(biāo)高約：110米；橋面頂標(biāo)高約：56米；通航凈空約：48米。XX大橋主橋施工技術(shù)工程概況.2024/2/13三角區(qū)施工中跨拱肋施工水平索與橋面系施工XX大橋主橋施工技術(shù)主要施工內(nèi)容：.2024/2/14XX大橋主橋三角區(qū)

施工技術(shù).2024/2/15簡介三角區(qū)主要包括●鋼拱座●立柱●鋼拱肋●橋面加勁梁●錨箱和端橫梁三角區(qū)施工.2024/2/16鋼拱座的安裝●鋼拱座是連接主邊跨拱肋、大立柱與砼承臺關(guān)鍵部位，是全橋受力的核心點(diǎn)。全橋共有四個(gè)。●每個(gè)鋼拱座重約290t，將每個(gè)拱座分成6塊制作。在工廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)拼裝后，現(xiàn)場安裝?！皲摴白?50t吊車吊裝到預(yù)先制作的胎架上。●在胎架上將整個(gè)鋼拱座焊接成整體后，待B0段拱肋與拱座安裝成整體后進(jìn)行混凝土澆注。

三角區(qū)施工.2024/2/17大立柱安裝●大立柱上面與Z9橋面加勁梁相連，下端與主邊跨拱肋交匯到主墩承臺上；●單根大立柱長36m左右，斷面為5×5m的矩形，重210t；斜撐為3.2×2.36m的矩形斷面鋼撐，長44.5m，重80t；●立柱利用300t吊車單機(jī)吊裝，根據(jù)300t履帶吊的起吊能力，大立柱分段制作，其中下段為24m，重134t；上段12.5m，重80t，現(xiàn)場分段吊裝拼接。三角區(qū)施工.2024/2/18岸上局部拱肋安裝概況●岸上局部拱肋浦東、浦西每側(cè)各分成26個(gè)節(jié)段，單段長度除Z0段為6米外，其余根本上為10米，重量由80t至135t不等，安裝后拱肋的仰角從河跨Z0段的38°變化到邊跨GL1的19°?！癜渡瞎袄甙惭b還包括相應(yīng)的K撐、立柱的安裝。三角區(qū)施工.2024/2/19支架構(gòu)造●支架每段拱采用簡支體系支撐。一端支在支架上，另一端支在安裝好的相鄰段的牛腿上?！窆袄咧Ъ苤尾捎忙?00和φ609兩種鋼管，除Z2為φ900鋼管，其余采用φ609鋼管?！裰c(diǎn)采用格構(gòu)式立柱，并布置調(diào)整的千斤頂。三角區(qū)施工.2024/2/110岸上局部拱肋吊裝裝●岸上局部拱肋采用支架法施工；●除GL2、GL1用350t履帶吊機(jī)吊裝外，其余均采用履帶300t吊機(jī)安裝。三角區(qū)施工.2024/2/111水上局部拱肋分段●三角區(qū)河跨的Z3～Z7段拱肋采用1000t浮吊吊裝?！癜凑?000t浮吊的起吊能力，確定三角區(qū)水上局部拱肋吊裝組合為Z3+Z4拱肋、Z5+Z6a拱肋、Z6b+中橫梁、Z6c和Z7拱肋浦東浦西共十個(gè)吊裝構(gòu)件，其中最重節(jié)段重量800t，最大安裝高度約70m?！窈涌缢暇植抗袄卟捎门R時(shí)索斜拉懸臂拼裝，吊裝單元組分時(shí)上、下游對稱布置。三角區(qū)施工.2024/2/112水上局部拱肋安裝●三角區(qū)水上局部拱肋采用1000t浮吊吊裝，其中最重吊裝構(gòu)件重800t，最大安裝高度約70m；●吊裝單元組分時(shí)上、下游對稱布置。三角區(qū)施工.2024/2/113拱肋吊裝1000t浮吊吊裝水上局部拱肋的工藝為：→拋錨→駁船就位→浮吊就位→吊裝索具的安裝連接→主、副鉤分級同步加載，構(gòu)件起駁→提升并調(diào)整浮吊位置→拱肋根本就位→調(diào)整并安裝臨時(shí)連接裝置→安裝臨時(shí)索→調(diào)整臨時(shí)索力、浮吊逐步卸載→測量復(fù)核、定位焊接→脫鉤。三角區(qū)施工.2024/2/114拱肋吊裝過程中的施工控制●XX大橋拱肋是三維空間結(jié)構(gòu)，拱軸線必須嚴(yán)格以XYZ三個(gè)方向控制。在拱肋安裝的整個(gè)過程中，采用全站儀對拱軸線進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，并及時(shí)根據(jù)測量數(shù)據(jù)調(diào)整?！窀〉跛摄^后，拱軸線主要是通過臨時(shí)索進(jìn)行調(diào)整。●吊裝過程中尤其是臨時(shí)索施工過程中還需對大立柱和臨時(shí)塔變形監(jiān)控，臨時(shí)塔變形監(jiān)控包括位移和應(yīng)力監(jiān)控。三角區(qū)施工.2024/2/115三角區(qū)橋面梁的吊裝三角區(qū)施工.2024/2/116

滑移排架三角區(qū)施工●滑移支架依附于已安裝好的大立柱及拱肋增加整體穩(wěn)定性?！裰Ъ芨髌矫鎯?nèi)用φ32的鋼絲繩作剪刀撐，鋼絲繩需預(yù)加10t張力。.2024/2/117三角區(qū)施工B8—B11橋面梁的吊裝.2024/2/118●B12～B16橋面梁采用1000噸浮吊吊裝。

三角區(qū)施工B12—B16橋面梁的吊裝.2024/2/119B0—B7橋面梁的安裝●B0～B7橋面梁長9m，寬41m，自重140～155t，特殊段BW0長約20m，寬27m，重約180t,B0分兩段吊裝；●邊跨橋面采用兩臺300噸吊機(jī)雙機(jī)抬吊。

三角區(qū)施工.2024/2/120錨箱及端橫梁安裝●錨箱是連接邊跨拱肋、橋面加勁梁和端橫梁的重要結(jié)構(gòu)，它既是永久水平系桿索錨固點(diǎn)，又是施工過程中邊跨臨時(shí)索的錨固點(diǎn)，全橋共4個(gè)?！駟蝹€(gè)錨箱重達(dá)500t，端橫梁重400t，分12個(gè)單元制作，其中端橫梁單件最大重110t，錨箱125t，采用350噸履帶吊吊裝就位。

三角區(qū)施工.2024/2/121錨箱及端橫梁安裝●錨箱是連接邊跨拱肋、橋面加勁梁和端橫梁的重要結(jié)構(gòu)，它既是永久水平系桿索錨固點(diǎn)，又是施工過程中邊跨臨時(shí)索的錨固點(diǎn)，全橋共4個(gè)；●單個(gè)錨箱重達(dá)500t，端橫梁重400t，分12個(gè)單元制作，其中端橫梁單件最大重110t，錨箱125t，采用350噸履帶吊吊裝就位。

三角區(qū)施工.2024/2/122測量及施工控制●加工構(gòu)件的預(yù)拼裝●測量●安裝過程中的施工控制⑴在拱肋安裝中，支架根底要產(chǎn)生沉降，立柱有壓縮變形，后節(jié)段安裝要對已安裝節(jié)段產(chǎn)生影響；⑵河跨拱肋采用懸臂拼裝過程中，主邊跨臨時(shí)索力的平衡控制在大立柱及臨時(shí)塔允許的范圍內(nèi);⑶橋面吊裝時(shí)，考慮根底沉降和立柱壓縮，同時(shí)安裝時(shí)還需一定量的預(yù)拱度;⑷嵌補(bǔ)段制作時(shí)應(yīng)留一定余量以補(bǔ)償產(chǎn)生的誤差?！駜?nèi)力調(diào)整三角區(qū)施工.2024/2/123XX大橋主橋中跨拱肋

施工技術(shù)

.2024/2/124▲中跨拱肋●XX大橋?yàn)樘峄@式箱形拱橋，主跨550米，矢跨比1:5；●箱形拱肋橫向1:5傾斜，截面高度由拱腳的9米高變化至拱頂6米；●兩拱之間由一字風(fēng)撐相連，風(fēng)撐水平間距13.6米；●中跨拱肋是指中跨橋面梁以上局部拱肋。概述.2024/2/125●中跨拱肋采用扣索法懸臂拼裝的施工方法概述▲施工總體方案.2024/2/126▲節(jié)段劃分●XX大橋中跨拱肋水平長度約360米，共分為27個(gè)節(jié)段；●ZN(S)8-ZN(S)20標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段水平投影均為13.6米，合龍段6.8米；●一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段拱肋包括上下游拱肋、一字風(fēng)撐以及安裝用臨時(shí)風(fēng)撐。概述.2024/2/127▲索塔高度考慮因素：●臨時(shí)索對索塔高度的影響●風(fēng)對索塔高度的影響●索塔自身影響最終確定：●索塔高度128米●臨時(shí)索最小傾角15.6o

●單塔總壓力最大120000kN

臨時(shí)索塔體系.2024/2/128臨時(shí)索塔體系▲索塔的安裝.2024/2/129臨時(shí)索塔體系▲索塔的安裝.2024/2/130▲主塔錨固點(diǎn)

臨時(shí)索塔體系由于臨時(shí)索的索力產(chǎn)生的水平索力較大，如直接將錨固點(diǎn)設(shè)在臨時(shí)索塔的橫向聯(lián)系梁上，局部處理十分復(fù)雜，且梁的斷面很大，構(gòu)件布置很困難。為了解決這一難題，專門設(shè)計(jì)了錨固梁，在錨固梁的兩端設(shè)置前索與背索的錨固點(diǎn)，水平索力由錨固梁承擔(dān)。.2024/2/131▲主拱錨固點(diǎn)

臨時(shí)索塔體系主拱肋錨固點(diǎn)設(shè)在拱前端第一道設(shè)計(jì)橫隔板兩側(cè)拱頂上。其主要受力鋼板與拱側(cè)板對齊。在拱肋內(nèi)外側(cè)均有補(bǔ)強(qiáng)鋼板，角度與臨時(shí)索與拱肋的夾角一致。.2024/2/132▲背索后錨點(diǎn)

臨時(shí)索塔體系在原有預(yù)應(yīng)力索張拉端錨頭上進(jìn)行改進(jìn)，使背索錨固連接處與原錨頭做成一體，既不改變錨頭原來的受力，又大大方便了背索的施工。.2024/2/133▲吊機(jī)的選擇

拱上吊機(jī)●纜索吊：目前國內(nèi)采用的纜索吊最大起重量為200噸左右；纜索矢跨比使得施工用臨時(shí)索塔的高度大大增加?！褡罱K確定：在上下游拱肋上各設(shè)置一臺獨(dú)立移動(dòng)的拱上吊機(jī)，兩臺拱上吊機(jī)合作吊裝拱肋。

●由于復(fù)雜的施工條件：雙拱提籃式拱橋，線型復(fù)雜，兩拱橫向距離變化，拱肋頂面1:5內(nèi)傾，以及臨時(shí)索的設(shè)置等；.2024/2/134▲吊機(jī)根本參數(shù)拱上吊機(jī)●懸臂長度：28米●總體長度：44.5米●截面：寬3米，高4米〔4.588米〕●單點(diǎn)最大吊重：185噸.2024/2/135拱上吊機(jī)▲吊機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

前支點(diǎn)后錨固點(diǎn).2024/2/136拱上吊機(jī)提升設(shè)備.2024/2/137拱上吊機(jī)行走千斤頂滑靴千斤頂前支撐點(diǎn)軌道布置▲行走系統(tǒng).2024/2/138▲懸掛平臺

的功能要求施工懸掛平臺

懸掛移動(dòng)平臺是中跨拱肋安裝的操作平臺，由于XX大橋拱肋的復(fù)雜線形和傾斜的箱型結(jié)構(gòu)，以及臨時(shí)索、風(fēng)撐等對其移動(dòng)的影響，使得這一操作平臺的設(shè)計(jì)異常復(fù)雜。作為拱肋安裝的主要操作平臺，應(yīng)具備以下功能：(1)循環(huán)使用于Z8～Z20拱肋的安裝；(2)在拱肋的吊裝時(shí)進(jìn)行定位操作，并且不影響拱肋的吊裝；(3)可同時(shí)在拱肋的兩個(gè)接縫位置進(jìn)行焊接、打磨、涂漆等操作，以確保不影響施工進(jìn)度。.2024/2/139▲標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段吊裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段吊裝●標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段是指中跨拱肋ZN(S)8-ZN(S)20共26個(gè)拱肋節(jié)段，各段施工工藝和流程根本一致；●一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的安裝主要包括四個(gè)步驟：吊前準(zhǔn)備、提升就位、焊接和臨時(shí)索安裝；●節(jié)段最大重量340噸；●節(jié)段最大外形尺寸：16.4×32.6×7.7米〔長×寬×高〕；●提升高度：67-110米.2024/2/140標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段吊裝▲安裝流程1——

吊機(jī)行走，安裝限位、后錨點(diǎn)和前支點(diǎn).2024/2/141標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段吊裝▲安裝流程2——

構(gòu)件水上就位，松吊鉤，安裝吊耳，調(diào)整鋼絞線.2024/2/142標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段吊裝▲安裝流程3——

構(gòu)件起吊、提升和角度調(diào)整.2024/2/143標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段吊裝▲安裝流程4——

構(gòu)件微調(diào)、就位.2024/2/144標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段吊裝▲安裝流程５——

臨時(shí)索安裝.2024/2/145▲調(diào)索標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段吊裝●拱肋的制作重量與設(shè)計(jì)重量的偏差及臨時(shí)施工荷載的影響，造成拱肋實(shí)際施工時(shí)的線形與設(shè)計(jì)理論線形的偏差;●XX大橋中跨拱肋施工過程中總共經(jīng)過三輪調(diào)索，前兩輪為過程中的小調(diào)索；●最后一輪是在合龍段安裝前的大調(diào)索，此次調(diào)索除了調(diào)整臨時(shí)拉索索力和拱肋線形外還有一個(gè)很重要的作用就是為合龍段的安裝做好充分的準(zhǔn)備。.2024/2/146▲合攏方案確實(shí)定合龍段安裝●上下游拱肋及風(fēng)撐分開吊裝Vs整體吊裝●一端栓接一端焊接Vs兩端焊接&兩端栓接.2024/2/147▲合龍段測量合龍段安裝●前期主跨拱肋的安裝測量●溫度變化對拱肋影響的測量●ZN20、Z21、ZS20拱肋預(yù)拼裝及驗(yàn)收.2024/2/148▲合龍溫度和

合龍段長度確實(shí)定合龍段安裝●合龍溫度：20℃●合龍段長度：上游內(nèi)側(cè)6.646m，外側(cè)6.653m

下游內(nèi)側(cè)6.645m，外側(cè)6.657m.2024/2/149▲合龍段安裝三維動(dòng)畫演示合龍段安裝.2024/2/150XX大橋主橋中跨橋面系

施工技術(shù).2024/2/151●XX大橋中跨橋面系主要包括水平索、中跨橋面系梁和吊桿索3局部。●水平索：預(yù)制平行鋼絲索，長約761m，重達(dá)110t，索徑為18cm。16根水平索?！裰锌鐦蛎嫦盗海?5個(gè)安裝單元，其中最輕350t，最重500t?！竦鯒U索：28對，112根永久吊桿。XX大橋主橋三維模型概況中跨橋面系施工.2024/2/152結(jié)構(gòu)特點(diǎn)●大跨度拱橋產(chǎn)生的水平推力達(dá)1萬8千噸，所以在結(jié)構(gòu)上設(shè)置了16根水平索以平衡水平推力。單根水平索的長度、重量及張拉力為同類型索的世界之最。●提籃式鋼箱拱橋不同于以往其它橋梁，給中跨橋面系梁的吊裝帶來很大的困難?！裨谥锌绻袄吆淆埡?，由原來的斜拉體系轉(zhuǎn)換到系桿拱橋的受力體系，交叉施工多，施工控制要求高。水平索中跨橋面系施工.2024/2/153技術(shù)方案確實(shí)定施工原那么：水平索施工為中跨橋面系的施工主線，以滿足橋面系施工過程中拱肋荷載變化而產(chǎn)生水平力差的平衡的要求。施工工藝：中跨橋面系的施工由水平索施工、橋面系梁安裝及臨時(shí)索撤除三個(gè)不同的工藝交替進(jìn)行。水平索、橋面安裝及臨時(shí)塔撤除穿插進(jìn)行中跨橋面系施工.2024/2/154施工步驟Ｉ貓道托梁安裝中跨橋面系施工.2024/2/155貓道形成中跨橋面系施工施工步驟ＩＩ.2024/2/156安裝第一對水平索中跨橋面系施工施工步驟ＩＩＩ.2024/2/157吊裝第一塊橋面板中跨橋面系施工施工步驟ＩＶ.2024/2/158水平索、橋面穿插安裝中跨橋面系施工施工步驟Ｖ.2024/2/159合龍段吊裝，全橋合龍中跨橋面系施工施工步驟ＶＩ.2024/2/160主體結(jié)構(gòu)完成中跨橋面系施工施工步驟ＶＩＩ.2024/2/161水平索施工概況●兩個(gè)階段：橋面以上8根、橋面內(nèi)8根；●安裝步驟：放索、轉(zhuǎn)換和張拉；下游水平索立面布置中跨橋面系施工.2024/2/162●放索系統(tǒng)：分放索架、索盤和動(dòng)力系統(tǒng)三局部組成。●動(dòng)力系統(tǒng)：主要依靠一臺5噸卷揚(yáng)機(jī)與索盤通過鋼絲繩形成一封閉循環(huán)體系驅(qū)動(dòng)放索盤。

水平索放索系統(tǒng)水平索索盤系統(tǒng)中跨橋面系施工.2024/2/163貓道方案貓道功能：水平索施工通道及操作平臺。在上下游水平索的中心位置分別架設(shè)2條貓道，每條貓道寬3m，長384m。懸掛托梁：6根；走道索：6根；扶手索：2根。貓道概況中跨橋面系施工.2024/2/164架設(shè)時(shí)用駁船牽引過江，然后用兩岸的卷揚(yáng)機(jī)提升，并與滑輪組系統(tǒng)相連。水面放索時(shí)需向海事局申請臨時(shí)封航，為了減小對封航的影響，16根索分4次架設(shè)，每次4根。

貓道索架設(shè)貓道索水上施放中跨橋面系施工.2024/2/165在托梁、走道索和扶手索架設(shè)完成后，開始安裝走道網(wǎng)片、防滑木條和U型框架。在走道系統(tǒng)完成后，再安裝滾輪托架和軌道索。索上施工，貓道形成貓道形成中跨橋面系施工.2024/2/166水平索張拉設(shè)備●水平索最大的張力在施工過程中將到達(dá)1650噸，需專門設(shè)計(jì)一套1700噸千斤頂張拉系統(tǒng)?！裥略O(shè)備設(shè)計(jì)加工包括張拉桿、連接件和組合撐腳。撐腳采用二段組合，既滿足1700噸千斤頂?shù)囊螅帜芘c現(xiàn)有的900噸千斤頂配套使用。

水平索張拉千斤頂及撐腳中跨橋面系施工.2024/2/167水平索施工主要施工工藝(1)放索前先在浦西地面安裝二臺放索架，由橋面上克靈吊機(jī)提升，配哈夫吊點(diǎn)進(jìn)錨箱。(2)牽引時(shí)錨頭應(yīng)放在專用的小車上，用大直徑的鋼管間隔。牽引時(shí)在管子上滾動(dòng)而不與橋面和貓道直接接觸。(3)錨頭懸掛在軌道索上，用牽引系統(tǒng)牽引過江。牽引系統(tǒng)應(yīng)確保有一定的張力，以控制水平索的垂度。中跨橋面系施工水平索牽引過錨箱平臺.2024/2/168(4)繼續(xù)牽引，直至一端錨頭戴上永久螺母，另一端用900噸千斤頂輔以探桿及鋼絞線牽引系統(tǒng)牽引至戴上永久螺母。(5)橫移時(shí)，用手拉葫蘆或小型千斤頂逐點(diǎn)將水平索提升至一定高度，再橫移到托梁下的滾輪上。(6)水平索安裝到位后張拉，以平衡拱肋斜拉體系轉(zhuǎn)換和橋面吊裝所引起的水平力。水平索施工主要施工工藝水平索過貓道中跨橋面系施工.2024/2/169中跨橋面系梁的安裝●橋面的吊裝由跨中向兩側(cè)按順序?qū)ΨQ進(jìn)行?！駷楸M量減少設(shè)備在拱圈上的行走距離和次數(shù)，經(jīng)和設(shè)計(jì)商量并經(jīng)計(jì)算后，將原先吊裝過程中最多允許偏載一塊橋面放寬至兩塊。●利用Z7橋面一端支擱在縱向支座可以縱向滑移的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定將Z6橋面系梁作為合龍段。中跨橋面板吊裝中跨橋面系施工.2024/2/170吊機(jī)的根本結(jié)構(gòu)吊機(jī)根本結(jié)構(gòu)：●帶行走錨固系統(tǒng)的固定底座局部；●縱向傾角調(diào)節(jié)裝置〔包括底盤、調(diào)節(jié)門架等部件〕；●吊機(jī)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)及提升系統(tǒng)〔包括巴桿、變幅拉桿、吊鉤、提升系統(tǒng)等部件〕。吊機(jī)的根本性能參數(shù)：●自重：５５噸●最大吊重：１８５噸●把桿變幅：０°～２６°拱上橋面吊機(jī)中跨橋面系施工.2024/2/171

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段橋面的安裝

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段橋面吊裝流程為：→吊機(jī)錨固就位→駁船拋錨定位→下放吊鉤與橋面吊點(diǎn)連接→連續(xù)提升→完成吊桿連接→吊機(jī)卸載松鉤→吊機(jī)移位。

橋面標(biāo)準(zhǔn)段安裝中跨橋面系施工.2024/2/172●吊機(jī)行走至提升位置后定位錨固。吊機(jī)定位時(shí)預(yù)偏20cm左右。

●吊機(jī)平安準(zhǔn)確地錨固于拱肋頂部后，根據(jù)每塊橋面系梁的三維工況模擬，將吊機(jī)巴桿變幅至實(shí)際提升姿態(tài)?！裉嵘摻g線與拱肋間隙控制在橋面系梁提升的任何時(shí)候都不小于30cm。吊機(jī)就位及錨固中跨橋面系施工

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段橋面的安裝.2024/2/173●運(yùn)送橋面系梁的駁船開至吊機(jī)的正下方，拋八字錨精確就位在吊裝位置水域，●連接吊機(jī)吊鉤與橋面吊點(diǎn)，并調(diào)節(jié)每個(gè)吊點(diǎn)至受力根本均勻，然后連續(xù)提升。●提升過程中用測量儀器隨時(shí)跟蹤橋面提升狀態(tài)，確保橋面水平。橋面起吊準(zhǔn)備中跨橋面系施工

標(biāo)