曲线梁非对称外倾拱桥结构设计与施工4333

南宁大桥主桥钢箱拱、钢箱梁吊装施工方案钢箱拱、钢箱梁施工方案汇报汇报提纲缆索吊装系统总体设计1钢箱拱吊装2钢箱梁吊装3缆索吊装系统总体设计设计指标★吊装节段参数

●钢箱拱：全桥共30个节段。最大节段重量218t，最小节段重量121t。

●钢箱梁：全桥共30个节段。最大重量137t，最小节段重量120t。★起吊重量

●拱肋节段重量控制设计，单侧净起吊能力按220t设计。

缆索吊装系统总体设计总体设计★缆索跨径布置

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东侧：240m(L1)+452m(L0)+280m(L2)

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西侧:264m(L1)+452m(L0)+280m(L2)

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两岸塔架对称布置，边跨主索水平夹角小于26°；扣塔后背索以其水平夹角不大于30°。缆索吊装系统总体设计总体设计★吊机数量

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主索道：设计净吊重110t的四组，东、西侧各布设2组。单侧钢箱拱肋采用两组主索道抬吊安装。

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工作索道：设计净吊重5t的四组，布设于东、西侧主索道的内、外侧，用于吊装小型构件、材料、小型机具设备等。缆索吊装系统总体设计总体设计★索道初始安装位置

●为控制缆索后背索与索鞍的水平夹角不超过5°，后锚地垄相对缆索吊机在拱肋1#节段前后吊点中线上的安装位置向桥中心线方向移动5m。★索道布置间距

●为减少拱节段吊装时起重索的偏载量，以尽可能降低四吊点不均衡受力为标准，确定两组天线中心距为：东侧2组索道间距6.0m；西侧2组索道间距6.2m，两组天线吊钩下设置扁担梁对节段上吊索位置进行合理布置和调整。缆索吊装系统总体设计主索道承载索

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全桥共设四组主索道，每组选用6×φ56四层Z型密封式钢丝绳。

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主索长度1300m/根，共24根。

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主索设计安全系数K≥3。

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通过索鞍支承在塔顶。

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端头绕过主索道地垄锚固横梁用专用绳卡固定。缆索吊装系统总体设计主索道起重系统●

采用四线吊重，每线两台起重小车。●

由8φ26mm的圆股钢丝绳和16台JM12.5t电动慢速卷扬机组成。●

每线两台小车由两岸各两台卷扬机同步松放和收紧来完成起升吊重。●

每台小车起重索在走行小车起重滑轮组按“走12”布置。●

起重索张力安全系数K=4.1。缆索吊装系统总体设计走行小车

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由牵引滑轮组、起升滑轮组、走行机构、拉索等组成。

●每线上两台起重小车之间的间距为5～9.5m(与构件吊点间距等长)，用两根φ32mm钢丝绳（拉索）串联在一起。缆索吊装系统总体设计主索道牵引系统●由8φ26mm的圆股钢丝绳绳和16台JM10t电动慢速卷扬机组成。●每台起重小车由布于同岸的两台10t卷扬机牵引。●牵引索在起重小车的牵引动滑轮按“走4”布置。●每线两台小车走行时，通过两岸各两台卷扬机同步分别松放和收紧来完成。●牵引索最大张力安全系数K=5.2。缆索吊吊装系系统总总体设设计卷扬机机布置置●起升卷卷扬机机在大大桥两两岸各各布置置8台。全全桥共共16台，选选用JM12.5t电动慢慢速卷卷扬机机。●牵引卷卷扬机机沿每每组主主索纵纵桥向向两端端各布布置2台。全全桥共共16台，选选用JM10t电动慢慢速卷卷扬机机。缆索吊吊装系系统总总体设设计卷扬机机电控控系统统●由电源源、牵牵引机机构、、起升升机构构、照照明及及其它它电路路、安安全报报警装装置等等组成成。●在南北北主塔塔架上上分设设主站站及操操作室室，两两岸上上、下下游设设置从从站。。●各控制制柜采采用可可编程程序控控制器器为控控制核核心。。●两岸操操作室室采用用人机机界面面形式式监控控。●电气控控制柜柜的主主电路路中设设计欠欠压、、过流流及短短路,““紧急停停止””按钮钮等保保护装装置。。缆索吊吊装系系统总总体设设计电控系系统布布置示示意北岸上游电控室(从站2)(变频控制柜+PLC柜)北岸下游电控室(从站3)(变频控制柜+PLC柜)北岸中部操作室(主站CPU+从站1)(操作台+PLC柜)南岸中部操作室(主站CPU+从站1)(操作台+PLC柜)南岸上游电控室(从站2)(变频控制柜+PLC柜)南岸下游电控室(从站3)(变频控制柜+PLC柜)北岸南岸光纤电缆光纤电缆光纤电缆光纤连接模块光纤电缆光纤电缆江水光纤电缆缆索吊吊装系系统总总体设设计塔架结结构★塔架顶顶横向向宽度度根据东东、西西侧两两条拱拱肋最最大吊吊点间间距(东、西西侧钢钢箱拱拱中心心线之之间最最大距距离达达92.577m)及塔顶顶构件件在塔塔上布布置要要求，，确定定塔顶顶横桥桥向宽宽度为为109.16m。41m45m西侧东侧缆索吊吊装系系统总总体设设计拱节段段安装装索鞍鞍位置置●东拱E1～E8节段外外吊点点距塔塔架中中心线线间距距：34.20～48.59m，索鞍鞍移动距距离14.39m●西拱W1～W8节段外外吊点点距塔塔架中中心线线间距距：33.38～50.04m，索鞍鞍移动距距离16.56m缆索吊吊装系系统总总体设设计梁节段段安装装索鞍鞍位置置●1#～15#节段西西侧内内吊点点距塔塔架中中心线线间距距：10.28～4.95m，索索鞍鞍移动动距距离离5.07m●1#～15#节段段东东侧侧内内吊吊点点距距塔塔架架中中心心线线间间距距：：7.65～13.05m，索索鞍鞍移动动距距离离5.01m缆索索吊吊装装系系统统总总体体设设计计塔顶顶横横移移系系统统●塔顶顶索索鞍鞍采采用用横横向向移移动动式式，，在油油缸缸的的作作用用下下沿沿塔塔顶顶轨轨道道横横桥桥向向移移动动，，到到位位后后安安装装锁锁定定螺螺栓栓固固定定。。横横移移极极限限位位置置时时的的钢钢丝丝绳绳横横向向最最大大偏偏角角为为4.7°°。●索鞍鞍由由牵牵引引滑滑轮轮组组、、承承重重滑滑轮轮组组、、承承重重梁梁、、分分配配梁梁、、顶顶部部横横梁梁、、连连接接梁梁及及连连接接杆杆等等组组成成。。两两岸岸共共设设八八组组索索鞍鞍，，以以满满足足四四线线起起吊吊的的要要求求。。缆索索吊吊装装系系统统总总体体设设计计★塔架架高高度度青山山岸岸塔塔架架总总高高126.0m、蟠蟠龙龙新新城城岸岸塔塔架架总总高高136.0m。塔塔架架高高度度由由扣扣索索最最高高锚锚固固点点标标高高控控制制设设计计。。塔架架结结构构缆索索吊吊装装系系统统总总体体设设计计塔架架抗抗风风系系统统★为控控制制缆缆索索吊吊装装系系统统工工作作期期间间对对塔塔顶顶产产生生的的位位移移，，塔塔架架设设置置纵纵向向缆缆风风索索，，即即前前通通缆缆风风索索和和后后缆缆风风索索。。●通缆缆风风索索：：共共布布设设4组，，塔塔架架东东西西侧侧端端部部各各布布1组，，主主索索道道初初始始安安装装位位置置处处各各布布设设1组。。采采用用φ47.5mm钢丝丝绳绳。。●后缆缆风风索索：：共共布布设设4组，，在在塔塔顶顶的的位位置置与与通通缆缆风风索索相相对对应应，，前前端端锚锚固固在在塔塔顶顶横横梁梁上上，，后后端端锚锚固固在在扣扣索索地地锚锚上上。。索索体体材材料料选选用用φs15.24钢铰铰线线，，每每组组15束。。●塔架架侧侧缆缆风风索索：：塔塔架架横横桥桥向向塔塔脚脚中中心心线线宽宽81.36m，横横向向刚刚度度大大，，不不设设置置侧侧向向缆缆风风绳绳。。缆索索吊吊装装系系统统总总体体设设计计锚固固体体系系★主索索道道地地锚锚●采用用固固定定式式桩桩基基承承台台地地垄垄，，采采用用群群桩桩和和承承台台组组成成，，槽槽口口将将承承台台分分成成三三部部分分，，由由承承载载索索的的栓栓绳绳梁梁连连接接。。●地锚抗倾倾覆安全全系数＞＞2，地垄抗抗滑移安安全系数数＞2。缆索吊装装系统总总体设计计锚固体系系★扣索地锚锚●采用群桩桩和承台台组成，，承台上上设有扣扣索、缆缆风索锚锚固槽口口。●地锚抗倾倾覆安全全系数＞＞2，地垄抗抗滑移安安全系数数＞2。钢箱拱、、钢箱梁梁施工方方案汇报报汇报提纲纲缆索吊装系统总体设计1钢箱拱吊装2钢箱梁吊装3钢箱拱吊吊装总体方案案采用“无支架缆缆索吊机机、四点点抬吊拱拱肋纵移移、正吊吊正落位位安装、、斜拉扣扣挂”悬拼拼装装施工方方案。即即拱肋节节段由专专业厂家家在工厂厂加工制制造，船船运至现现场后，，分别利利用东、、西侧的的2组缆索吊吊机吊装装。钢箱拱吊吊装节段运输输受邕江下下游的““西津津船闸””最大通通航宽度度15.0m、最大通通航高度度10.5m的限制。。同时，，方便节节段现场场起吊前前姿态调调整。运运输采用用两种方方式：●1#～3#节段在船船上按腹腹板向上上，顶、、底板在在侧面，，采用““卧放””运输。。●4#～8#节段在船船上按拱拱肋成桥桥状态倾倾斜的角角度放置置，采用用“正放放”运输输。拱肋1#～3#节段拱肋4#～8#节段船体船体顶板腹板顶板腹板钢箱拱吊吊装吊装顺序序★北岸东拱拱肋1＃节段吊装装→北岸岸西拱肋肋1＃节段吊装装→南岸岸东拱肋肋1＃节段吊装装→南岸岸西拱肋肋1＃节段吊装装→北岸岸东拱肋肋2＃节段吊装装→北岸岸西拱肋肋2＃节段吊装装→南岸岸东拱肋肋2＃节段吊装装→南岸岸西拱肋肋2＃节段吊装装→按照照上述程程序两岸岸节段对对称吊装装→拱肋肋8＃节段吊装装→拱肋肋合拢钢箱拱吊吊装节段吊具具设计●节段上4个起吊吊吊耳平面面投影上上成平行行四边形形布置，，并且前前后吊点点的连线线与索道道呈交叉叉布置。。通过过设置扁扁担梁来来确保拱拱节段起起吊姿态态与拱肋肋成桥线线形相一一致。吊装天线线吊点投影影钢箱拱吊吊装扁担梁设设计●扁担梁结结构按吊吊装西拱拱1#节段（最最大吊重重）进行行设计。。●采用两片片钢桁架架组合成成整体桁桁架结构构。桁架架杆件各各节点连连接采用用螺栓连连接。钢箱拱吊吊装起吊吊索索设计●吊索材料料选用10×φφs15.24钢绞线(吊索受力力按照3点受力考考虑，即即单吊点点受力为为74t，K＞2)，通过张张拉锚固固装置对对索长进进行调整整。钢箱拱吊吊装节段翻身身●因钢箱拱拱节段安安装在空空中倾斜斜一定角角度，卧卧放(腹板向上上，顶、、底板在在两侧)运输的拱拱肋1#～3#节段需进进行翻身身，而后后进行节节段安装装。●节段翻身身在主墩墩筑岛平平台上的的土槽进进行。1#节段土槽槽设置在在1#节段安装装位置下下方，在在翻身后后安装扁扁担梁，，提升至至安装位位置。2#、3#节段翻身身土槽设设置在东东、西拱拱之间，，在土槽槽上翻身身后，用用组拼好好的驳船船转运到到索道下下方，安安装扁担担梁，索索道吊运运至安装装位置。。钢箱拱吊吊装节段起吊吊、就位位●吊装前，，主索道道索鞍横横移至节节段安装装位置，，并在塔塔顶锚固固；拱节节段原位位吊装过过程中依依靠吊装装天线实实现粗略略空间坐坐标调整整。●拱节段对对接前利利用穿心心式千斤斤顶张拉拉吊索，，调整吊吊索长度度，保证证节段侧侧向倾斜斜角度的的准确性性，完成成节段空空间姿态态的准确确调整。。拱肋节段段空中精精确调整整装置示示意图钢箱拱吊吊装节段对位位措施●通过缓慢慢收放主主索道前前后吊点点的起重重索来调调整钢箱箱拱纵向向姿态及及其前后后端高差差。●在钢箱拱拱肋节段段的底板板安设临临时牛腿腿，牛腿腿上安装装四氟滑滑板，拱拱肋节段段的侧板板焊接临临时限位位板，用用多个手手拉葫芦芦提供小小位移调调整，牵牵引吊装装节段就就位。●通过缓慢慢牵引跑跑车，及及在已安安装节段段上安装装的手动动链条葫葫芦使两两相邻拱拱节段同同一位置置上、下下接口的的缝隙宽宽度大致致相等。。●对接前，，利用侧侧向缆风风索及辅辅助张拉拉设备对对横向位位置进行行精确调调整。钢箱拱吊吊装节段对接接●钢箱拱节节段吊装装就位后后，先安安装纵向向加劲肋肋连接板板，高强强螺栓连连接好后后，张拉拉扣索、、横向对对拉索和和缆风索索，调整整好线形形，待同同号节段段吊装完完后，焊焊接节间间环焊缝缝，然后后进行下下节段吊吊装。钢拱肋节节段临时时匹配件件示意图图钢箱拱吊吊装横向对拉拉索●在东西两两条拱肋肋同编号号节段安安装就位位后，利利用工作作索道安安装肋间间横向连连接系。。●横向对拉拉索张拉拉的施工工控制原原则为““双控””，即索索力和拱拱轴线线线形。●横向对拉拉索安全全系数取取2。钢箱拱吊吊装侧向缆风风索●侧向缆风风索安装装位置与与横向对对拉索对对应。侧侧向缆风风索张拉拉端设在在缆风索索地垄上上。●索力设计安安全系数大大于2。●钢箱拱节段段安装时，，在3#、5#、7#拱节段上设设3组正式侧向向缆风索，，采用φs15.24钢铰线；在在1#、2#、4#、6#拱节段上，，设4组φ21.5(倍率为2)临时侧向钢钢丝绳缆风风绳，绳索索受力参照照正式侧向向缆风索索索力考虑。。侧向缆风布布置示意图图钢箱拱吊装装节段防扭措措施●横向对拉索索及侧向缆缆风索均设设置在靠近近拱肋轴线线的高度，，不对拱肋肋节段产生生过大的扭扭矩作用。。为预防在在节段安装装施工过程程中出现非非预期的轴轴向扭转，，采取在拱拱肋节段吊吊装吊耳、、临时吊杆杆吊耳上补补充临时对对拉钢丝绳绳，进行张张拉调整的的措施。拱肋出现非非预期扭转转调整图钢箱拱吊装装扣挂体系●由扣索、后后锚索、扣扣塔、后锚锚地垄、预预应力索张张拉及锚固固体系等部部分组成。。●扣索布置为为空间形式式，扣索锚锚固梁在塔塔顶分层布布置，东西西两侧扣索索往塔中心心适当内倾倾，后锚索索呈平行布布置。●采用OVM250钢铰线扣索索体系及施施工工艺。。钢箱拱吊装装扣索体系结结构●索体：带黑黑色PE护套的高强强低松弛光光面钢绞线线。●张拉端：单单根可调整整式OVM250型锚具，锚锚固点设于于塔架锚固固梁上。●扣索固定端端：不可调调式OVM250型锚具，锚锚固点设于于钢箱拱肋肋顶面。●锚索固定端端：不可调调式OVM250型锚具，锚锚固在锚垫垫板上。●自由段：主主要由钢绞绞线构成，，其中上下下两端靠进进预埋管（（锚点出口口）处设钢钢性索箍和和橡胶阻尼尼器，距离离索箍2米的位置设设临时减振振措施，即即二次减振振索，上下下端各一道道。OVM250钢绞线扣索构造钢箱拱吊装装扣索施工●挂索：利用用循环牵引引钢丝绳同同步牵引多多根钢绞线线。●调索与控制制：调索采采取单根调调索和整束束调索两种种方式。●单根初张拉拉：单根索索张拉采用用等张拉力力法，通过过压力传感感器量测法法进行索力力监测，保保证索力达达到一致。。总体上，，张拉以拱拱肋线形和和索力控制制相结合的的“双控””原则。单根张拉工工艺示意图图钢箱拱吊装装扣索施工索力索123n等张拉力法原原理图钢箱拱吊装装扣索调索●整体调索：：在单根调调索可靠锚锚固后，根根据各施工工阶段对索索力、线型型以及标高高的要求，，需对扣索索索力进行行调整时，，采用整体体索力张拉拉调整方式式。整体张拉工工艺示意图图钢箱拱吊装装合拢段吊装装★钢箱拱合拢拢采用单肋肋合拢方式式。基于合合拢段为““楔形口”，合拢段段起吊采取取以下措施施：合拢段起吊吊至7#拱肋段下方方时，调整整起重索，，使合拢段段拱肋竖向向倾斜约55°，倾斜状态态下穿过合合拢口位置置，自上而而下安装就就位。在与与合拢温度度相同的温温度条件下下，进行钢钢箱拱节段段横向环焊焊缝的焊接接，实现拱拱肋合拢。。钢箱拱吊装装临时系杆安安装●在两岸混凝凝土拱肋实实心段架设设规格φ26mm的承载索，，利用承载载索上跑车车滑轮、牵牵引索及牵牵引卷扬机机，进行逐逐根安装、、张拉。●在钢箱拱肋肋跨中及L/4处设置3组吊索，以以控制临时时系杆索垂垂度。●临时系杆索索力采取两两端分级张张拉调整。。临时系杆布布置效果图图钢箱拱、钢钢箱梁施工工方案汇报报汇报提纲缆索吊装系统总体设计1钢箱拱吊装2钢箱梁吊装3钢箱梁吊装装总体方案●钢箱梁采用用拆分加工工、运输，，起吊后空空中组拼焊焊接成型方方案。标准准节段长度度由18m拆分为9m，全桥共30个节段。●驳船将节段段直接运输输到桥位后后，由2组索道(两侧各一组组索道组成成)进行起吊运运输至安装装位置。钢箱梁吊装装施工顺序●吊装顺序由由跨中向两两边依次进进行，每吊吊装完成原原设计编号号的梁段并并调整线形形后进行““空中二拼拼一”焊接接。●节段全部安安装到位后后张拉永久久系杆，逐逐步解除临临时系杆，，完成系杆杆转换；拆拆除肋间临临时横向联联接系；解解除临时吊吊杆，安装装永久吊杆杆，完成吊吊杆内力的的调整和转转换。●最后微量调调整永久吊吊杆、永久久系杆，实实现桥体系系转换，达达到设计预预期目标。。钢箱梁吊装装节段辅助吊吊具★增设临时吊吊杆●钢箱梁吊杆杆按纵桥向向9.0m布置，拆分分节段吊装装期间，需需在15#、2#、1#梁节段端头头横隔板上上各增设1组临时吊杆杆，用于节节段安装的的稳定和线线形调整，，待梁节段段吊装到位位，调整线线形，拆分分节段组拼拼焊接后，，对增设的的临时吊杆杆进行拆除除。钢箱梁吊装装节段辅助吊吊具★扁担梁设计计●钢箱梁拆分分后，A、B类钢箱梁纵纵桥向2排吊点的距距离为6.0m，C类钢箱梁纵纵桥向2排吊点距离离为5.0m。●吊装期间，，设置扁担担梁，实现现箱梁上吊吊点与缆索索吊点间的的转换。钢箱梁吊装装节段吊装、、就位●梁段起吊至至安装位置置后，通过过缓慢运行行索道前后后走行小车车、收放前前后起重索索来调整钢钢箱梁纵桥桥向的位置置、倾斜度度与平整度度，辅以导导链将梁端端缓慢拉拢拢，使两相相邻梁段上上、下接口口对正（缝缝隙误差5mm以内）。●相邻钢箱梁梁节段就位位后，利用用在钢箱梁梁顶、底面面安装临时时匹配件，，进行节段段连接。钢箱梁吊装装节段对接●相邻钢箱梁梁节段就位位后，依靠靠外侧永久久吊索和临临时吊索来来准确调整整空间位置置。利用螺螺栓对节段段间临时连连接件进行行固定。●对钢箱梁标标准段进行行拆分形成成的接缝，，在临时连连接件安装装完成后，，应进行横横向环焊缝缝的焊接。。●全部钢箱梁梁节段吊装装完毕，线线形调整完完成后，焊焊接横向环环焊缝和U肋、板肋嵌嵌补段。钢箱梁吊装装吊杆安装★吊杆在拱上上安装●用工作索道道吊住吊杆杆的锚杯，，并在下叉叉耳上安装