曲线梁非对称外倾拱桥结构设计与施工三

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。缆索吊装系系统总体设设计卷扬机布置置●起升卷扬机机在大桥两两岸各布置置8台。全桥共共16台，选用JM12.5t电动慢速卷卷扬机。●牵引卷扬机机沿每组主主索纵桥向向两端各布布置2台。全桥共共16台，选用JM10t电动慢速卷卷扬机。缆索吊装系系统总体设设计卷扬机电控控系统●由电源、牵牵引机构、、起升机构构、照明及及其它电路路、安全报报警装置等等组成。●在南北主塔塔架上分设设主站及操操作室，两两岸上、下下游设置从从站。●各控制柜采采用可编程程序控制器器为控制核核心。●两岸操作室室采用人机机界面形式式监控。●电气控制柜柜的主电路路中设计欠欠压、过流流及短路,“紧急停止””按钮等保保护装置。。缆索吊装系系统总体设设计电控系统布布置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装系系统总体设设计塔架结构★塔架顶横向向宽度根据东、西西侧两条拱拱肋最大吊吊点间距(东、西侧钢钢箱拱中心心线之间最最大距离达达92.577m)及塔顶构件件在塔上布布置要求，，确定塔顶顶横桥向宽宽度为109.16m。41m45m西侧东侧缆索吊装系系统总体设设计拱节段安装装索鞍位置置●东拱E1～E8节段外吊点点距塔架中中心线间距距：34.20～48.59m，索鞍移动距距离14.39m●西拱W1～W8节段外吊点点距塔架中中心线间距距：33.38～50.04m，索鞍移动距离16.56m缆索吊装系系统总体设设计梁节段安装装索鞍位置置●1#～15#节段西侧内内吊点距塔塔架中心线线间距：10.28～4.95m，索鞍移动距离5.07m●1#～15#节段东侧内内吊点距塔塔架中心线线间距：7.65～13.05m，索鞍移动距离5.01m缆索吊装系系统总体设设计塔顶横移系系统●塔顶索鞍采采用横向移移动式，在油缸的作作用下沿塔塔顶轨道横横桥向移动动，到位后后安装锁定定螺栓固定定。横移极极限位置时时的钢丝绳绳横向最大大偏角为4.7°。●索鞍由牵引引滑轮组、、承重滑轮轮组、承重重梁、分配配梁、顶部部横梁、连连接梁及连连接杆等组组成。两岸岸共设八组组索鞍，以以满足四线线起吊的要要求。缆索吊装系系统总体设设计★塔架高度青山岸塔架架总高126.0m、蟠龙新城城岸塔架总总高136.0m。塔架高度度由扣索最最高锚固点点标高控制制设计。塔架结构缆索吊装系系统总体设设计塔架抗风系系统★为控制缆索索吊装系统统工作期间间对塔顶产产生的位移移，塔架设设置纵向缆缆风索，即即前通缆风风索和后缆缆风索。●通缆风索：：共布设4组，塔架东东西侧端部部各布1组，主索道道初始安装装位置处各各布设1组。采用φ47.5mm钢丝绳。●后缆风索：：共布设4组，在塔顶顶的位置与与通缆风索索相对应，，前端锚固固在塔顶横横梁上，后后端锚固在在扣索地锚锚上。索体体材料选用用φs15.24钢铰线，每每组15束。●塔架侧缆风风索：塔架架横桥向塔塔脚中心线线宽81.36m，横向刚度度大，不设设置侧向缆缆风绳。缆索吊装系系统总体设设计锚固体系★主索道地锚锚●采用固定式式桩基承台台地垄，采采用群桩和和承台组成成，槽口将将承台分成成三部分，，由承载索索的栓绳梁梁连接。●地锚抗倾覆覆安全系数数＞2，地垄抗滑滑移安全系系数＞2。缆索吊装系系统总体设设计锚固体系★扣索地锚●采用群桩和和承台组成成，承台上上设有扣索索、缆风索索锚固槽口口。●地锚抗倾覆覆安全系数数＞2，地垄抗滑滑移安全系系数＞2。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钢箱拱吊装装总体方案采用“无支架缆索索吊机、四四点抬吊拱拱肋纵移、、正吊正落落位安装、、斜拉扣挂挂”悬拼拼装施施工方案。。即拱肋节节段由专业业厂家在工工厂加工制制造，船运运至现场后后，分别利利用东、西西侧的2组缆索吊机机吊装。钢箱拱吊装装节段运输受邕江下游游的“西西津船闸””最大通航航宽度15.0m、最大通航航高度10.5m的限制。同同时，方便便节段现场场起吊前姿姿态调整。。运输采用用两种方式式：●1#～3#节段在船上上按腹板向向上，顶、、底板在侧侧面，采用用“卧放””运输。●4#～8#节段在船上上按拱肋成成桥状态倾倾斜的角度度放置，采采用“正放放”运输。。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装装吊装顺序★北岸东拱肋肋1＃节段吊装→→北岸西拱拱肋1＃节段吊装→→南岸东拱拱肋1＃节段吊装→→南岸西拱拱肋1＃节段吊装→→北岸东拱拱肋2＃节段吊装→→北岸西拱拱肋2＃节段吊装→→南岸东拱拱肋2＃节段吊装→→南岸西拱拱肋2＃节段吊装→→按照上述述程序两岸岸节段对称称吊装→拱拱肋8＃节段吊装→→拱肋合拢拢钢箱拱吊装装节段吊具设设计●节段上4个起吊吊耳耳平面投影影上成平行行四边形布布置，并且且前后吊点点的连线与与索道呈交交叉布置。。通过设设置扁担梁梁来确保拱拱节段起吊吊姿态与拱拱肋成桥线线形相一致致。吊装天线吊点投影钢箱拱吊装装扁担梁设计计●扁担梁结构构按吊装西西拱1#节段（最大大吊重）进进行设计。。●采用两片钢钢桁架组合合成整体桁桁架结构。。桁架杆件件各节点连连接采用螺螺栓连接。。钢箱拱吊装装起吊吊索设设计●吊索材料选选用10×φs15.24钢绞线(吊索受力按按照3点受力考虑虑，即单吊吊点受力为为74t，K＞2)，通过张拉拉锚固装置置对索长进进行调整。。钢箱拱吊装装节段翻身●因钢箱拱节节段安装在在空中倾斜斜一定角度度，卧放(腹板向上，，顶、底板板在两侧)运输的拱肋肋1#～3#节段需进行行翻身，而而后进行节节段安装。。●节段翻身在在主墩筑岛岛平台上的的土槽进行行。1#节段土槽设设置在1#节段安装位位置下方，，在翻身后后安装扁担担梁，提升升至安装位位置。2#、3#节段翻身土土槽设置在在东、西拱拱之间，在在土槽上翻翻身后，用用组拼好的的驳船转运运到索道下下方，安装装扁担梁，，索道吊运运至安装位位置。钢箱拱吊装节段起吊、就位位●吊装前，主索道道索鞍横移至节节段安装位置，，并在塔顶锚固固；拱节段原位位吊装过程中依依靠吊装天线实实现粗略空间坐坐标调整。●拱节段对接前利利用穿心式千斤斤顶张拉吊索，，调整吊索长度度，保证节段侧侧向倾斜角度的的准确性，完成成节段空间姿态态的准确调整。。拱肋节段空中精精确调整装置示示意图钢箱拱吊装节段对位措施●通过缓慢收放主主索道前后吊点点的起重索来调调整钢箱拱纵向向姿态及其前后后端高差。●在钢箱拱肋节段段的底板安设临临时牛腿，牛腿腿上安装四氟滑滑板，拱肋节段段的侧板焊接临临时限位板，用用多个手拉葫芦芦提供小位移调调整，牵引吊装装节段就位。●通过缓慢牵引引跑车，及在在已安装节段段上安装的手手动链条葫芦芦使两相邻拱拱节段同一位位置上、下接接口的缝隙宽宽度大致相等等。●对接前，利用用侧向缆风索索及辅助张拉拉设备对横向向位置进行精精确调整。钢箱拱吊装节段对接●钢箱拱节段吊吊装就位后，，先安装纵向向加劲肋连接接板，高强螺螺栓连接好后后，张拉扣索索、横向对拉拉索和缆风索索，调整好线线形，待同号号节段吊装完完后，焊接节节间环焊缝，，然后进行下下节段吊装。。钢拱肋节段临临时匹配件示示意图钢箱拱吊装横向对拉索●在东西两条拱拱肋同编号节节段安装就位位后，利用工工作索道安装装肋间横向连连接系。●横向对拉索张张拉的施工控控制原则为““双控”，即即索力和拱轴轴线线形。●横向对拉索安安全系数取2。钢箱拱吊装侧向缆风索●侧向缆风索安安装位置与横横向对拉索对对应。侧向缆缆风索张拉端端设在缆风索索地垄上。●索力设计安全全系数大于2。●钢箱拱节段安安装时，在3#、5#、7#拱节段上设3组正式侧向缆缆风索，采用用φs15.24钢铰线；在1#、2#、4#、6#拱节段上，设设4组φ21.5(倍率为2)临时侧向钢丝丝绳缆风绳，，绳索受力参参照正式侧向向缆风索索力力考虑。侧向缆风布置置示意图钢箱拱吊装节段防扭措施施●横向对拉索及及侧向缆风索索均设置在靠靠近拱肋轴线线的高度，不不对拱肋节段段产生过大的的扭矩作用。。为预防在节节段安装施工工过程中出现现非预期的轴轴向扭转，采采取在拱肋节节段吊装吊耳耳、临时吊杆杆吊耳上补充充临时对拉钢钢丝绳，进行行张拉调整的的措施。拱肋出现非预预期扭转调整整图钢箱拱吊装扣挂体系●由扣索、后锚锚索、扣塔、、后锚地垄、、预应力索张张拉及锚固体体系等部分组组成。●扣索布置为空空间形式，扣扣索锚固梁在在塔顶分层布布置，东西两两侧扣索往塔塔中心适当内内倾，后锚索索呈平行布置置。●采用OVM250钢铰线扣索体体系及施工工工艺。钢箱拱吊装扣索体系结构构●索体：带黑色色PE护套的高强低低松弛光面钢钢绞线。●张拉端：单根根可调整式OVM250型锚具，锚固固点设于塔架架锚固梁上。。●扣索固定端：：不可调式OVM250型锚具，锚固固点设于钢箱箱拱肋顶面。。●锚索固定端：：不可调式OVM250型锚具，锚固固在锚垫板上上。●自由段：主要要由钢绞线构构成，其中上上下两端靠进进预埋管（锚锚点出口）处处设钢性索箍箍和橡胶阻尼尼器，距离索索箍2米的位置设临临时减振措施施，即二次减减振索，上下下端各一道。。OVM250钢绞线扣索构造钢箱拱吊装扣索施工●挂索：利用循循环牵引钢丝丝绳同步牵引引多根钢绞线线。●调索与控制：：调索采取单单根调索和整整束调索两种种方式。●单根初张拉：：单根索张拉拉采用等张拉拉力法，通过过压力传感器器量测法进行行索力监测，，保证索力达达到一致。总总体上，张拉拉以拱肋线形形和索力控制制相结合的““双控”原则则。单根张拉工艺艺示意图钢箱拱吊装扣索施工索力索123n等张拉力法原理理图钢箱拱吊装扣索调索●整体调索：在在单根调索可可靠锚固后，，根据各施工工阶段对索力力、线型以及及标高的要求求，需对扣索索索力进行调调整时，采用用整体索力张张拉调整方式式。整体张拉工艺艺示意图钢箱拱吊装合拢段吊装★钢箱拱合拢采采用单肋合拢拢方式。基于于合拢段为““楔形口”，合拢段起起吊采取以下下措施：合拢段起吊至至7#拱肋段下方时时，调整起重重索，使合拢拢段拱肋竖向向倾斜约55°，倾斜状态下下穿过合拢口口位置，自上上而下安装就就位。在与合合拢温度相同同的温度条件件下，进行钢钢箱拱节段横横向环焊缝的的焊接，实现现拱肋合拢。。钢箱拱吊装临时系杆安装装●在两岸混凝土土拱肋实心段段架设规格φ26mm的承载索，利利用承载索上上跑车滑轮、、牵引索及牵牵引卷扬机，，进行逐根安安装、张拉。。●在钢箱拱肋跨跨中及L/4处设置3组吊索，以控控制临时系杆杆索垂度。●临时系杆索力力采取两端分分级张拉调整整。临时系杆布置置效果图钢箱拱、钢箱箱梁施工方案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钢箱梁吊装总体方案●钢箱梁采用拆拆分加工、运运输，起吊后后空中组拼焊焊接成型方案案。标准节段段长度由18m拆分为9m，全桥共30个节段。●驳船将节段直直接运输到桥桥位后，由2组索道(两侧各一组索索道组成)进行起吊运输输至安装位置置。钢箱梁吊装施工顺序●吊装顺序由跨跨中向两边依依次进行，每每吊装完成原原设计编号的的梁段并调整整线形后进行行“空中二拼拼一”焊接。。●节段全部安装装到位后张拉拉永久系杆，，逐步解除临临时系杆，完完成系杆转换换；拆除肋间间临时横向联联接系；解除除临时吊杆，，安装永久吊吊杆，完成吊吊杆内力的调调整和转换。。●最后微量调整整永久吊杆、、永久系杆，，实现桥体系系转换，达到到设计预期目目标。钢箱梁吊装节段辅助吊具具★增设临时吊杆杆●钢箱梁吊杆按按纵桥向9.0m布置，拆分节节段吊装期间间，需在15#、2#、1#梁节段端头横横隔板上各增增设1组临时吊杆，，用于节段安安装的稳定和和线形调整，，待梁节段吊吊装到位，调调整线形，拆拆分节段组拼拼焊接后，对对增设的临时时吊杆进行拆拆除。钢箱梁吊装节段辅助吊具具★扁担梁设计●钢箱梁拆分后后，A、B类钢箱梁纵桥桥向2排吊点的距离离为6.0m，C类钢箱梁纵桥桥向2排吊点距离为为5.0m。●吊装期间，设设置扁担梁，，实现箱梁上上吊点与缆索索吊点间的转转换。钢箱梁吊装节段吊装、就就位●梁段起吊至安安装位置后，，通过缓慢运运行索道前后后走行小车、、收放前后起起重索来调整整钢箱梁纵桥桥向的位置、、倾斜度与平平整度，辅以以导链将梁端端缓慢拉拢，，使两相邻梁梁段上、下接接口对正（缝缝隙误差5mm以内）。●相邻钢箱梁节节段就位后，，利用在钢箱箱梁顶、底面面安装临时匹匹配件，进行行节段连接。。钢箱梁吊装节段对接●相邻钢箱梁节节段就位后，，依靠外侧永永久吊索和临临时吊索来准准确调整空间间位置。利用用螺栓对节段段间临时连接接件进行固定定。●对钢箱梁标准准段进行拆分分形成的接缝缝，在临时连连接件安装完完成后，应进进行横向环焊焊缝的焊接。。●全部钢箱梁节节段吊装完毕毕，线形调整整完成后，焊焊接横向环焊焊缝和U肋、板肋嵌补补段。钢箱梁吊装吊杆安装★吊杆在拱上安安装●用工作索道吊吊住吊杆的锚锚杯，并在下下叉耳上安装装钢丝绳，工工作索道将吊吊杆牵引至安安装位置。●安装张拉千斤斤顶，撑脚，，张拉螺杆、、张拉连接