独塔非对称自锚式悬索桥建造技术

独塔非对称自锚式悬索桥建造技术1.立项背景及研究思路3.指标先进性和实施效果4.知识产权和第三方评价

5.经济社会效益2.关键技术和创新成果6.推广应用及企业科技发展

1立项背景及研究思路工程技术的迅速发展引起桥梁施工技术的快速变革，在桥梁结构安全满足要求的前提下桥梁外型的设计逐渐被重视，自锚式悬索桥自身轻便优美，与城市景观需求协调发展，且无需巨大的锚碇，节约造价的同时又能够与城市建设交相辉映，形成独特的城市桥梁地标。本项目研究旨在解决独塔非对称自锚式悬索桥主梁及超长预应力施工、锚碇与锚箱施工、主缆施工、体系转换等创新施工的工艺集成化、集约化，以期为类似桥梁施工提供参考。项目立项背景研究总体思路2关键技术及创新成果现浇箱梁一体式分层浇筑的质量控制技术1主梁施工基准索股架设的线型及垂直度控制技术3主缆架设与调节施工支撑与定位精度控制技术2锚碇与锚箱施工吊杆张拉与主索鞍顶推的交替施工技术4体系转换施工关键技术针对主梁施工，创新采用一种主梁一体式分层浇筑的施工技术，结合预埋构件限位装置，运用大体积混凝土温控布设，保证了混凝土浇筑的施工质量，为主梁施工一次符合性提供保障创新成果序号分组施工控制内容区段设置施工方式1A箱梁底板至下倒角位置1推进施工第2区段2B主梁横纵梁至上倒脚位置；预埋构件位置1分层（50cm）施工，预埋构件位置采用断续间隔、四周施工的方法；根据A组进度渐进施工3C箱梁顶板1根据A、B组进度渐进施工4D测量调整预埋构件的位置精度全桥预埋构件观测点监测针对锚碇锚箱施工，创新应用一种小角度锚碇底模支撑技术及设计锚箱支撑结构，避免了因锚碇浇筑过程中混凝土压力导致锚箱上浮的现象，克服了锚箱在砼浇筑完成后产生位移的缺点，确保锚箱位置精度；创新成果针对大长预应力施工，创新采用一种钢绞线穿束装置并设计一种可移动的封闭式张拉操作平台，提出一种减少预应力损失的施工方法，在确保施工人员的安全的前提下，实现大长预应力的质量管控；创新成果针对主缆施工，创新采用一种主索鞍吊装装置、临时散索套使用装置、钢导索官限位装置、猫道铺设装置、主缆防护装置、预紧缆装置，并结合加强吊杆防水的施工方法、主缆架设及调节施工方法等有效控制主缆施工质量及线形。创新成果针对体系转换施工，创新采用一种编码制的体系转换结构受力的施工方法，确定合理的吊杆张拉顺序及主索鞍顶推时机，结合吊杆张拉设备的施工平台及运输方法，有效增加作业效率，确保结构受力转换的合理性；创新成果3指标先进性和实施效果序号本项目技术同类传统技术1采用主梁一体式分层浇筑的施工方法，增强主梁的整体结构稳固性传统方法采用两次支模，分段施工，耗费周期长，整体连接性较差2应用合理的支撑结构，增加狭小作业面下的锚碇施工效率；避免锚箱上浮，确保其位置精度传统的施工方法，锚碇和锚箱易在施工过程中产生位移，影响结构受力3采用一种后张法预应力施工的操作平台及其施工方法，施工时使操作空间成一个封闭空间，提高安全采用安全挡板，有时钢绞线拉断弹飞而伤及施工人员4采用一种悬索桥主塔塔顶主索鞍吊装装置，实现主索鞍的一次吊装到位，并满足相应的精度要求传统施工方法，多采用大型吊车设备（一般超过300t），成本较高，且一次吊装到位精度差5采用一种非对称自锚式悬索桥主缆基准索股架设及调节装置，以两套全站仪系统互相校核观测点，逐一分段调节基准索股的垂直度及线型，直至满足设计要求传统方法进行整体性调节，无法对主边跨非对称主缆进行准确调整，线型偏差较大6在吊杆防水装置上夹套的密封罩侧面布置上、下各一个圆孔，并插入软管，将软管与圆孔之间的缝隙用密封胶进行封堵，起到增强防水的作用传统方法中，吊杆密封只采用密封罩，随着外界自然环境的侵蚀，密封效果在逐步下降7将全部吊杆划分为3个编码区域，分4轮完成吊杆的张拉，并在第一轮张拉期间分4次完成主索鞍顶推，能够有效控制成桥线型的精度同类方法多采用多轮张拉一次顶推到位施工，或对称及非对称区域2轮张拉一次顶推到位施工，无法准确有效的满足非对称结构受力转换，精度控制难以保证主要指标先进性比较计算验证张拉方案：计算模型标准5m梁段模型实施效果依据设计文件的施工阶段验算，采用本项目研究的创新施工工艺集成方法，按总顶推量21.5cm进行时，显示成桥阶段索塔最大水平位移往主跨1mm，满足设计要求；施工成桥吊杆力与设计值基本一致；中跨最大缆力38670kN，边跨最大缆力39595kN，满足设计要求。场地规划布置1号桥施工场地布置照片1号桥施工场地规划模型实施效果通过航拍生成地形模型，与桥梁BIM模型整合在一起识别需拆迁的区域应用BIM动画进行施工交底实施效果VR虚拟现实展示实施效果4知识产权和第三方评价编号名称类别状态1一种非对称自锚式悬索桥体系转换结构受力的施工方法ZL201910700144.0发明专利授权2一种自锚式悬索桥主梁一体式分层浇筑的施工方法ZL201910986329.2发明专利授权3一种悬索桥吊杆张拉设备的施工平台及使用方法ZL201910986329.2发明专利授权4一种悬索桥小角度锚碇底模支撑加固装置及拆除方法201810815104.6发明专利受理5一种悬索桥锚箱支撑的加固方法201811338758.0发明专利受理6一种悬索桥塔塔顶主索鞍吊装装置及施工方法201810953485.4发明专利受理7一种强化悬索桥吊杆防水效果的方法201810921825.5发明专利受理8一种悬索桥主缆预紧缆装置及使用方法201811338759.5发明专利受理9非对称自锚式悬索桥主缆基准索股的架设及调节装置201910278525.4发明专利受理知识产权10一种架设悬索桥主缆的临时散索套装置及其使用方法201910297416.7发明专利受理11一种后张法预应力施工的操作平台及其施工方法201910986329.2发明专利受理12一种基于BIM的非对称悬索桥施工管控方法201910880926.7发明专利受理13一种钢绞线穿束装置ZL201821321763.6实用新型专利授权14一种悬索桥猫道网片的铺设装置ZL201920443392.7实用新型专利授权15一种大体积混凝土冷却水的浇筑装置ZL201820521272.9实用新型专利授权16一种悬索桥钢导索管的限位装置ZL201920443382.3实用新型专利授权17独塔非对称自锚式悬索桥主缆施工的综合研究及应用（《安装》杂志）论文已发布18自锚式悬索桥现浇箱梁及预应力张拉施工工法省部级工法已发布19非对称自锚式悬索桥悬索系统施工工法省部级工法已发布20独塔非对称自锚式悬索桥主缆施工质量控制省部级QC已发布两项工法关键技术鉴定结果：国际先进和国内领先，已获得冶金行业工法超长预应力现浇箱梁施工工法鉴定意见—国际先进非对称自锚式悬索桥悬索系统施工工法鉴定意见—国内领先第三方评价研究课题关键技术鉴定结果：国内领先第三方评价5经济社会效益通过本项目的研究，取得了很好的经济和社会效益。经济社会效益6推广应用及企业科技发展推广应用情况

本项目的研究成果应用于中国十七冶集团承建的贵州罗甸玉湖大桥和紫望八总大桥，很好的对施工技术进行支撑及管控，促进了项目参建方的协作交流。企业的科技发展（1）拓展科技创新宽度：本项目研究的独塔非对称自锚式悬索桥是公司自成立以来首个悬索桥施工项目，有效的拓展了企业科技创新工作的宽度，提出的创新施工技术能够得到更广泛的应用；（2）填补企业科技发展空白：在今后的悬索桥工程中更多的使用本项目提出的施工技术，使得这些技术获得充分的验证；填补企业在此领域空