斜拉橋施工技術(shù)

關(guān)于斜拉橋施工技術(shù)2中國蘇通長江大橋蘇通長江大橋目前是世界上最大跨徑的斜拉橋。主跨1088m。第2頁,共71頁，2024年2月25日，星期天3日本多多羅橋跨徑890m第3頁,共71頁，2024年2月25日，星期天4AyunoseBridge（Japan1990）

峽谷深140m，寬300m，總長390m，主跨200m第4頁,共71頁，2024年2月25日，星期天5AlamilloBridge(Spain1992)第5頁,共71頁，2024年2月25日，星期天6MarianBridge(theCzechRepublic)第6頁,共71頁，2024年2月25日，星期天7§11.1斜拉橋11.1.1概述斜拉橋：由斜拉索、塔柱和主梁組成結(jié)構(gòu)體系：懸浮體系、支承體系、塔梁固結(jié)體系和剛構(gòu)體系。

第7頁,共71頁，2024年2月25日，星期天8斜拉橋簡圖

第8頁,共71頁，2024年2月25日，星期天911.1.2斜拉橋的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

一、孔跨位置雙塔三跨式獨(dú)塔雙跨式第9頁,共71頁，2024年2月25日，星期天10雙塔三跨斜拉橋第10頁,共71頁，2024年2月25日，星期天11獨(dú)塔單跨式（日本秩父橋）

第11頁,共71頁，2024年2月25日，星期天12三塔斜拉橋（湖南洞庭湖大橋）

第12頁,共71頁，2024年2月25日，星期天1311.2斜拉索（1）斜拉索的布置單索面雙索面雙平行索面雙斜索面

第13頁,共71頁，2024年2月25日，星期天14索面布置形式

第14頁,共71頁，2024年2月25日，星期天索面形狀第15頁,共71頁，2024年2月25日，星期天16稀索和密索

第16頁,共71頁，2024年2月25日，星期天索與塔的聯(lián)結(jié)形式

第17頁,共71頁，2024年2月25日，星期天索錨固于塔的構(gòu)造

第18頁,共71頁，2024年2月25日，星期天19

斜拉索的截面

第19頁,共71頁，2024年2月25日，星期天20

DINA冷鑄鐓頭錨

第20頁,共71頁，2024年2月25日，星期天21PE套管保護(hù)第21頁,共71頁，2024年2月25日，星期天11.3主梁（1）主梁的支承體系主梁與索塔的關(guān)系——第22頁,共71頁，2024年2月25日，星期天（2）混凝土主梁常用截面形式

第23頁,共71頁，2024年2月25日，星期天24鋼主梁常用截面形式

第24頁,共71頁，2024年2月25日，星期天25斜拉橋的主梁橫斷面

第25頁,共71頁，2024年2月25日，星期天26安納西斯的主梁截面

第26頁,共71頁，2024年2月25日，星期天27南浦大橋主橋橫斷面

第27頁,共71頁，2024年2月25日，星期天2811.4索塔的布置（1）單索面：單柱形、倒V形或A形、倒Y形。（2）雙索面：雙柱式、門式、H形、倒V形、倒Y形第28頁,共71頁，2024年2月25日，星期天29

橋塔的縱向形式

第29頁,共71頁，2024年2月25日，星期天30索塔的橫向形式-1

第30頁,共71頁，2024年2月25日，星期天31索塔的橫向形式-2第31頁,共71頁，2024年2月25日，星期天3211.5斜拉橋計(jì)算要點(diǎn)

主梁內(nèi)力簡化圖式（例圖）：由1個(gè)中間支座和4個(gè)索提供彈簧支承的連續(xù)梁，以這5個(gè)反力為多余力，建立力法方程。解力法方程求得多余力，將多余力和荷載作用在基本結(jié)構(gòu)上，可求得結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。將單位荷載作用在結(jié)構(gòu)上，通過移動(dòng)單位荷載，可求得結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響線。

第32頁,共71頁，2024年2月25日，星期天

彈性支承連續(xù)梁

第33頁,共71頁，2024年2月25日，星期天34斜拉橋簡化計(jì)算模型

第34頁,共71頁，2024年2月25日，星期天斜拉橋截面內(nèi)力影響線

第35頁,共71頁，2024年2月25日，星期天36一、索塔的施工索塔的材料常用金屬、鋼筋混凝土、或預(yù)應(yīng)力混凝土制成。結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。塔柱可以是垂直的，也可以是傾斜的。塔內(nèi)需設(shè)置斜拉索錨固管道。索塔可以是實(shí)心的也可以是空心的。11.6斜拉橋施工方法

第36頁,共71頁，2024年2月25日，星期天37索塔施工可以分為以下幾種：現(xiàn)澆施工預(yù)制吊裝滑模施工第37頁,共71頁，2024年2月25日，星期天38混凝土主塔施工要點(diǎn)1．下塔柱、中塔柱、上塔柱的施工混凝土下塔柱、中塔柱、上塔柱一般可采用支架法、滑模法、爬模法施工。2．下橫梁、上橫梁的施工在高空中進(jìn)行大跨度、大斷面現(xiàn)澆高強(qiáng)度等級預(yù)應(yīng)力混凝土橫梁，難度很大。施上時(shí)要考慮到模板支撐系統(tǒng)和防止支撐系統(tǒng)的連接間隙變彤、彈性變形、支承小均勻沉降變形，混凝土梁、柱與鋼支撐不同的線膨脹系數(shù)影響。第38頁,共71頁，2024年2月25日，星期天393．主塔混凝土施工主塔混凝土常用的施工工藝采取現(xiàn)場攪拌、吊斗提送的方法、當(dāng)主塔高度較高時(shí)．用吊斗提送的混凝土，供應(yīng)速度難以滿足設(shè)計(jì)及施工的要求，有條件時(shí)，應(yīng)采用商品泵送大流動(dòng)度混凝土。4．泵送混凝土施工工藝特點(diǎn)及要求在滿足設(shè)計(jì)提出的混凝土基本性能要求的前提下，泵送混凝土工藝應(yīng)根據(jù)主塔施工的不同季節(jié)、不同的緩凝時(shí)間、不同的高度泵送混凝土的要求來確定。第39頁,共71頁，2024年2月25日，星期天40南浦大橋施工第40頁,共71頁，2024年2月25日，星期天41Sunniberg

Bridges(Swiss)第41頁,共71頁，2024年2月25日，星期天42二、斜拉橋主梁施工斜拉橋主梁施工特點(diǎn)斜拉橋與其他梁橋相比，主梁高跨比很小，粱體十分纖細(xì)，抗彎能力差。當(dāng)采用懸臂施工時(shí)，如果仍采用梁式橋傳統(tǒng)的掛籃施工方法，由于掛籃重量大，梁、塔和拉索將由施工內(nèi)力控制設(shè)計(jì)，很不經(jīng)濟(jì)，有時(shí)還很難過關(guān)。所以考慮施工方法，必須充分利用斜拉橋結(jié)構(gòu)本身特點(diǎn)，在施工階段就充分發(fā)揮斜拉索的效用，盡量減輕施工荷載，使結(jié)構(gòu)在施工階段和運(yùn)營階段的受力狀態(tài)基本一致。第42頁,共71頁，2024年2月25日，星期天43斜拉橋主梁施工方法可以分為：1）頂推法2）平轉(zhuǎn)法3）支架法4）懸臂法第43頁,共71頁，2024年2月25日，星期天44頂推法頂推法的特點(diǎn)是施工時(shí)需在跨間設(shè)置若干臨時(shí)支墩，頂推過程中主梁反復(fù)承受正、負(fù)彎矩。該法較適用于橋下凈空較低、修建臨時(shí)支墩造價(jià)不大、支墩不影響橋下交通、抗壓和抗拉能力相同能承受反復(fù)彎矩的鋼斜拉橋主梁的施工。第44頁,共71頁，2024年2月25日，星期天45平轉(zhuǎn)法是將上部構(gòu)造分別在兩岸或一岸順河流方向的矮支架上現(xiàn)澆，并在岸上完成所有的安裝工序(落架、張拉、調(diào)索)等，然后以墩、塔為圓心，整體旋轉(zhuǎn)到橋位合龍。平轉(zhuǎn)法適用于橋址地形平坦、墩身矮和結(jié)構(gòu)系適合整體轉(zhuǎn)動(dòng)的中小跨徑斜拉橋。第45頁,共71頁，2024年2月25日，星期天46支架法是在支架上現(xiàn)澆、住臨時(shí)支墩問設(shè)托架或勁性骨架現(xiàn)澆、在臨時(shí)支墩上架設(shè)預(yù)制梁段等幾種施工方法。其優(yōu)點(diǎn)是施工最簡單方便，能確保結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)線形，但又適用于橋下凈空低、搭設(shè)支架不影響橋下交通的情況。第46頁,共71頁，2024年2月25日，星期天47斜拉橋支架施工法第47頁,共71頁，2024年2月25日，星期天48懸臂法可以是在支架上修建邊跨，然后中跨采用懸臂拼裝法和懸臂施工的單懸臂法；也可以是對稱平衡方式的雙懸臂法：懸臂施工法分為懸臂拼裝法和懸臂澆筑法兩種。第48頁,共71頁，2024年2月25日，星期天

斜拉橋懸臂施工示意第49頁,共71頁，2024年2月25日，星期天南京長江二橋懸臂拼裝施工第50頁,共71頁，2024年2月25日，星期天南京長江二橋懸臂拼裝施工第51頁,共71頁，2024年2月25日，星期天武漢長江二橋第52頁,共71頁，2024年2月25日，星期天武漢長江二橋施工第53頁,共71頁，2024年2月25日，星期天武漢長江二橋施工第54頁,共71頁，2024年2月25日，星期天橋塔處主梁零號塊施工第55頁,共71頁，2024年2月25日，星期天主梁合攏段的施工第56頁,共71頁，2024年2月25日，星期天57楊浦大橋施工第57頁,共71頁，2024年2月25日，星期天58楊浦大橋施工第58頁,共71頁，2024年2月25日，星期天59SunnibergBridges(Swiss)第59頁,共71頁，2024年2月25日，星期天60Chesapeake&DelawareCanalBridge(USA1995)第60頁,共71頁，2024年2月25日，星期天61Chesapeake&DelawareCanalBridge(USA1995)第61頁,共71頁，2024年2月25日，星期天62塔梁臨時(shí)固結(jié)為了保證大橋在整個(gè)梁部結(jié)構(gòu)架設(shè)安裝過程中的穩(wěn)定、可靠、安全，要求施]二安裝時(shí)采取塔梁臨時(shí)固結(jié)措施，以抵抗安裝鋼梁橋面板及張拉斜拉索過程中可能出現(xiàn)的不平衡彎矩和水平剪力。中孔合龍為保證大格中孔能順利合龍，根據(jù)以往斜拉橋的成功經(jīng)驗(yàn)，一般選擇自然合龍的方法。第62頁,共71頁，2024年2月25日，星期天63三、斜拉索施工斜拉索是斜拉橋的一個(gè)重要組成部分，斜拉橋橋跨結(jié)構(gòu)的重量和橋上活載，絕大部分或全部通過斜拉索，傳遞到塔柱上。在歷史上，初始的斜拉橋曾采用鐵鏈、鐵連桿來制作拉索。現(xiàn)代斜拉索全部使用高強(qiáng)度鋼筋、鋼絲或鋼絞線制作拉索。當(dāng)代斜拉橋?qū)ν兴鞯姆雷o(hù)手段，隨著材料和工藝的進(jìn)步，也日趨簡單有效。和過去相比，當(dāng)代使用的斜拉索的特點(diǎn)是更輕、更強(qiáng)、更可靠。第63頁,共71頁，2024年2月25日，星期天64鋼索的種類、構(gòu)造和性能鋼索作為斜拉索的主體，必須用高強(qiáng)度的鋼筋、鋼絲或鋼絞線制作。鋼索主要有如下幾種形式：(1)平行鋼筋索；(2)平行(半平行)鋼絲索；(3))平行(半平行)鋼絞線；(4)單股鋼絞纜；(5)封閉式鋼纜。第64頁,共71頁，2024年2月25日，星期天65斜拉索的類型a）鋼絞纜b）鋼絲索c）鋼絞線索d）封閉式鋼纜第65頁,共71頁，2024年2月25日，星期天66斜拉索錨具種類斜拉索上的錨具，目前常用的有四種：熱鑄錨、鐓頭錨、冷鑄鐓頭錨、夾片群錨。，前三種錨具都可以事先裝固在拉索，稱拉錨式錨具：配裝夾片群錨的拉索，張拉時(shí)千斤頂直接拉鋼索，張拉結(jié)束后錨具才發(fā)揮作用，聽以夾片群錨又稱拉絲式錨具。第66頁,共71頁，2024年2月25日，星期天67(1)熱鑄錨將一個(gè)內(nèi)壁為錐形的鋼質(zhì)套筒套在鋼索上，然后將鋼索端部鋼絲敞開，在套筒內(nèi)灌入熔融的低熔點(diǎn)合金，合金凝固后，即和散開的鋼絲的套筒內(nèi)形成一個(gè)頭小尾大的塞子。(2)鐓