杭州湾二桥施工方案教学课件1课件

一、工程概况

杭州湾大桥桩号起点于K40＋720，终止于K53＋050；全桥长12330m横跨杭州湾。主桥设计为双塔双层钢桁梁斜拉桥，两个主塔墩基础均采用钻孔灌注桩钢围堰施工方案。北、南两岸大堤分别位于K41＋100、K53＋395附近；两岸大堤之间为滩涂区、非通航区和水域区，大堤以外为陆地区。北、南岸引桥堤外陆地区、滩涂区上构分别为30m、50m跨径预应力混凝土连续箱梁混凝土实体墩，下构桩基础为摩擦桩配承台；北、南岸引桥水中非通航孔区分别为140m、180m双层钢桁架梁混凝土双壁空心墩。

本桥施工的构思原则：考虑尽量减小钱塘江涌浪以及施工环境对大桥施工的影响，尽可能地采用大规模工厂化、预制拼装化及机械化的方式进行施工，将大量繁重的施工作业由水上转移到陆地上或预制厂完成，尽可能减少水上作业的工作量、时间，以降低施工风险：合理配置资源，使用专业技术队伍，保证按期优质地完成大桥工程。

1、大型履带吊车配振动式打桩机“钓鱼法”施工栈桥

因桥位处潮强流急、涌潮汹涌，涨落潮流路分岐，河床冲淤变化剧烈，施工条件复杂,采用钢栈桥方案变水上施工为“陆上施工”，避免了水上施工带来的工程建设风险和施工组织的难度。而钢栈桥施工必须与水“打交道”，考虑该河段频繁的涨潮落潮、水位变化大、流速快等特点，拟采用“钓鱼法”实施钢栈桥施工。由南、北岸侧向江侧或江中向岸上推进的顺序施工。

二、钢栈桥施工

施打首排栈桥钢管桩、焊接钢管桩连接、安装桩顶型钢分配梁，然后整孔安装贝雷梁、桥面板分配梁型钢及桥面钢板(预先在陆地工厂预制场拼装成整体，平板车拖运并送到位)。

2、首排栈桥采用履带吊“钓鱼法”整孔安装贝雷梁

3、双向可进行普通车辆(如混凝土搅拌运输车、平板车、吊车等车辆)错车。考虑施工期栈桥通行的交通组织，宽度均为8m,需每隔400m左右设置一道加宽段，加宽段侧向加4m(总宽12m)，长度48m。栈桥主要采用贝雷片作为纵桥向的承重梁，基础采用外径800mm的钢管桩。贝雷片每节点上均设置横向分配梁，即每150cm设置一道分配梁。

4、经初步估算，北、南两岸钢栈桥长度分别确定为8000m、2910m，宽度均为8m，跨度12m或18m，4跨一联。

钢栈桥错车平台施工平台靠泊堆场平台边墩施工平台分幅墩施工平台30m跨墩施工平台50m跨墩施工平台尺寸（m2）10910×836×427×1036×109×109×1012×18面层（t）7536.613.024.432.58.138.1319.6纵向分配梁I14（t）5472.89.817.823.86.06.014.3横向分配梁I25b（t）2223.24.89.212.13.393.397.8贝雷片双排单层（t）12001.024.837.349.712.412.427.6主横梁2HN600×200（t）1356.60.87.317.314.884.886.9桩基φ800×10（t）12156.126.252.452.435.035.052.4联系撑φ630×8（t）785.40.712.014.45.375.3710.7单重（t）41998.981.1160.4192.375.275.2139.3数量12735756342总重（t）41998.92189.75614.014422.54737.6300.8278.6∑总重（t）69542.15、钢栈桥、平台综合材料表

三、南北引桥30米、50米移动模架施工移动模架系统组成：

1、移动模架支撑系统（MSS）主要由主梁、鼻梁、横梁、推进工作车、支撑托架（又称牛腿）、门型吊架、外模、内模、操作平台及爬梯等九大部分组成。1）主梁

MSS系统有两组主梁，是主要的承重结构。单组主梁由若干节钢箱梁组成，节与节之间以高强螺栓及钢板相连。主梁下配有两条轨道以便于MSS在推进工作车上做纵向的推进。主梁内侧栓接横梁，底模板支撑在横梁上。顶面设置了系列插销孔，用于支撑外侧模板和翼板模，所有外模系统都通过螺杆支撑依附在主梁上，并通过螺杆支撑调控模板的定位尺寸。另外，在主梁内侧的前后支点处设有牛腿，可以扩散应力并使千斤顶略偏离内侧轨道，保证前后支点上的推进台车和500-800t的承重千斤顶都处在墩身中心线。牛腿与主梁可采用螺栓连接以便于MSS今后运用于不跨径桥梁。在后支点附近另设有4排门型吊架的吊点，以解决悬臂端的施工后支点问题。2）鼻梁鼻梁装在主梁的两端，共四组，下设内侧单轨，是主梁的延伸，以克服纵向移动时主梁随处变化的倾覆力矩。鼻梁的作用：一是起导向的作用，让轨道由轻至重逐渐进入推进工作车的滑板。二是、能起减轻主梁的作用，每组鼻梁由两节钢桁架构成，其节块之间以及其与主梁之间均为铰接。以保证鼻梁可做竖向和水平转动，实现爬坡（4%）和转弯（R<600m）的操作。3）横梁横梁栓接在主梁的内侧下部，每道横梁分左右两侧对称布置，与主梁联成整体后连同主梁一起横移、纵移，合拢后用直径为32mm的精轧螺纹钢筋将左右两侧的横梁联结，使两个主梁横桥向联合成整体。底模板经螺杆支撑落在横梁上，螺杆支撑可调范围为40cm，可方便调节桥梁的横坡及混凝土箱梁的预拱度，安装好的底模可给外侧模板和全部内模提供支承，而且横向联结主梁后，提高了设备整体的稳定性。4）推进工作车推进工作车是移动支撑系统滑移的关键部分，它安装在支撑托架上，并且能依靠四氟板实现横桥向移动。同时依靠自身滑板支撑主梁滑移。当浇注完一跨梁后，MSS须向下一跨移动时，先打开横梁连接，将MSS从中间分为两个独立的部分，主梁落在推进工作车上，实现横向水平滑动，直至横梁和底模能通过墩身，利用主梁下液压系统使主梁在推进工作车上向前缓慢行进。5）支撑托架（又称牛腿）

支撑托架安设在墩身两侧，共3套。它是整个MSS的支撑，并将MSS以及各施工荷载传递到墩身或承台上。托架主要包括两个悬臂板梁、斜撑及支撑于承台或墩身上的钢立柱。并通过预应力钢筋对拉和墩身固定。6）门型吊架

门型吊架安装在已浇注混凝土箱梁的悬臂端上，在门型吊架上配备了20根直径为36mm的精轧螺纹钢筋，精轧螺纹钢筋的下端连结在主梁上。2、移动模架支撑系统实物图50米跨移动模架30米跨移动模架3、目前已成功使用移动模架的主要技术性能参数：最大跨度：50m横坡：最大为2%混凝土浇注最大长度：58m纵坡：最大为4%上部结构重量：26t/m挠度：L/400上部结构宽度：16m模板：钢模板横隔梁：2次浇注最小平曲线半径：600米总长：23.75m(鼻梁)+62.5m(主梁)+23.75m(鼻梁)=110m一套移动模架重量约为：730t。4、移动模架逐孔浇注示意图首跨箱梁施工示意图标准跨箱梁施工示意图5、移动模架的工作原理

移动模架主要是利用支撑在承台或墩身上的三角平台作为支撑结构，纵向设两根主梁作为承重结构，主梁之间由横梁连接。横梁上铺底模系统，主梁上支撑箱梁侧模和翼模，从而实现箱梁施工。移动模架横向打开和纵向移动全部由其自身配置的液压系统完成，施工非常方便、快捷、安全。6、移动模架施工6.1、施工顺序

南、北岸30米和50米连续箱梁均按由岸侧向江侧推进的顺序施工。6.2、移动模架拼装

移动模架拼装分为陆上拼装和水上拼装两种，陆上上拼装只需将原地面整平硬化即可，水上拼装需搭设钢管桩平台。6.3、移动模架预压

1）预压方法

预压采用压砂法：外侧模板安装好后，按照等效箱梁纵横向荷载分配布置预压荷载，分别按10%、50%、75%、100%、110%施加预压荷载，每级荷载观测12小时，以指导立模标高和预拱度。

2）调试

预压完毕，根据观测的结果，调整预拱度，底模采用千斤顶顶升模板到位后机械锁紧螺旋支撑。7、机械、设备、材料运输

所有材料、机具、设备运输均通过钢栈桥运输，避开滩涂浅水区船舶进出困难的影响，变水上施工为“陆上”施工，可有效减少水上施工风险，最大限度利用有限的作业时间，加快施工进度。四、140m及180m钢桁梁施工

1.连续钢桁架梁采用架桥机对称悬臂拼装施工，悬臂梁一段长10m，最大梁重约160t。桁架梁节段对称悬臂拼装架设时，利用架桥机将梁节段就位，然后安装拼装螺栓或焊接牢固，梁节段标高满足要求后，松开架桥机吊点，进行下一桁梁节段拼装施工，桁梁合拢段施工在相邻悬臂节段施工完成后利用架桥机安装。

2.钢桁架梁的制作：由专业的制造商工厂化分节段制作，以保障施工进度，制作精度和质量；钢桁架梁的运输：由工厂船运至安装现场。

3.采用该工法具有施工快捷、质量容易保证等优点，采用工厂化构件制作，避免了水上施工带来的工程风险和施工组织难度，避免了水深不足给安装工作带来的不利因素。但需进一步研究架桥机设备庞大、自重大、构造复杂等问题。

140m拖拉法施工工艺180m对称悬臂拼装施工工艺1、采用打桩船施打钢管桩五、基础施工2、搭设钻孔施工平台3、钢护筒施振4、回旋钻机反循环钻进5、下钢筋笼

6、钻孔桩水下混凝土浇注7、钢围堰安装及下沉8、浇注水下封底混凝土9、抽水、凿桩头、绑扎钢筋、浇注承台六、塔柱施工1、下塔柱采用收分翻模施工2、下横梁采用两次浇注两次张拉法施工3、液压爬模施工中塔柱

4、两次浇注两次张拉施工中横梁（下图）及搭设满堂脚手架翻模施工上塔柱（右图），上塔柱采用环形预应力七、钢桁架梁安装

1、搭设零号块和边跨支架、安装钢桁架梁，安装张拉第一对斜拉索2、安装钢桁架步履式桥面吊机3、对称悬臂吊装钢横架梁4、边跨合拢压重1）边跨合拢时，边跨密索区梁段要先拼装成整体，根据设计或监控的要求是否进行中跨压载，待边跨合龙段就位时，将边跨支架上密索区梁段横移拼接成整体，形成边跨合龙。2）边跨合龙后，将过度墩墩顶支座进行安装，然后进行边跨压载（一般达到全部压载重量的50%）后，中跨桥面吊机方可前移进行单悬臂吊装。5、中跨合拢1）中跨合龙前，先对横架梁的上下翼缘之间的距离进行48小时观测，确定最佳合龙温度、时间、合龙长度。2）中跨合龙后，在温度还没有发生太大变化时，要对称将零号块钢箱梁的零时锚固点进行解除。3）中跨合龙后，边跨密索区梁段再加上另外50%的压载。八、斜拉索安装平行钢丝斜拉索采用PES7热聚乙烯拉索，PES7冷铸镦头锚锚固体系，斜拉索安装施工主要分为牵索上桥、放索、塔端挂设、梁端挂设、索力张拉。1、斜拉索牵引上桥：开始几对斜拉索重量在塔吊吊重内，直接用塔吊吊上桥面并进行安装，其它斜拉索采用卷扬机牵引。

将斜拉索在桥面上展开后，塔顶卷扬机下放钢丝绳至桥面，与斜拉索用夹板连接，塔顶中间卷扬机从塔内下放钢丝绳穿出索导管与斜拉索锚杯用提吊头连接。塔吊在主跨零号块附近两点起吊斜拉索，同时塔顶二台卷扬机提升斜拉索，此时斜拉索锚头缓缓地由主跨向边跨方向起升。一定高度后塔吊脱钩，由塔顶两台卷扬机牵引斜拉索锚杯进入塔内，拧上锚杯大螺母，完成塔端挂设。当斜拉索达到一定重量后，用钢绞线软牵引辅助。2、斜拉索塔端安装3、斜拉索梁端安装

斜拉索的梁端安装利用卷扬机和小吊机将锚头伸入梁上索道管内4、斜拉索张拉斜拉索张拉须四根索同步分级进行张拉，张拉千斤顶须定期进行标顶定，张拉到位后，需要将锚头大锣母加同样的力拧紧，防止千斤顶卸油后，索力发生变化。

根据计划安排在滩涂区、非通航孔、通航孔各进行1或2根试桩，共计五根试桩。考虑试桩吨位较大，传统静载试验法（堆载法和锚桩法）无法进行试验，故本次