三悬索桥施工22.ppt

1、土 木 工 程 施 工,主讲教师：武雷,悬索桥梁施工技术,一、悬索桥概述 悬索桥由索塔、锚碇、主梁、主缆四种基本构件组成桥梁结构体系。 斜拉桥的施工主要分四部分： （1）锚碇的施工； （2）主塔的施工； （3）主缆的施工； （4）主梁的施工。,二、索塔的施工 1.主塔的形式 悬索桥的索塔形式一般均为门式框架结构，中设若干道横梁。,2.索塔施工的主要机械设备选用及布置 悬索桥的索塔高度在100m以上，桥面宽度30m左右，宜设置2台塔吊，2台电梯。桥面宽度20m左右可设置一台塔吊，一台施工电梯。,3.塔柱施工 悬索桥的塔柱施工与斜拉桥基本相似，多采用爬模施工。施工时，每20m-20m设一道水平支撑

2、，并根据计算用千斤顶施加60100t左右的顶推力。悬索桥应考虑横梁预应力张拉后的压缩对塔柱预偏量的影响。,南京长江二桥主跨628米，是我国第一大双塔双索面钢箱梁斜拉桥。索塔总高度195.5m，外形呈倒Y形，断面形式均为六边形空腔,索塔施工需要解决的三大问题： 一是高空作业，施工安全度低 二是模板接缝不美观 三是施工进度慢，施工工期长,砼索塔传统的施工方法： 1、提模法 模板设计简单，装拆模方便，但模板接口不美观 2、滑模法 施工速度快，但外观质量差，且只适用于等截面构件 3、翻模法 施工速度快，但翻转高度受限，施工工作平台费用较高 4、裸塔无支架爬模法 施工速度快，接缝处理较好，但安全度低,南

3、京二桥中、上塔柱索塔施工采用的架体式爬模，克服了上述几种方法的不足，发挥了上述几种方法的长处，为优质、高速完成南京二桥中、上塔柱施工发挥了积极的作用,架体式爬模以爬架和塔柱外模为两大元素，随砼浇筑高度的上升，无需外部提升设备依靠自身动力，两者交替垂直或斜向爬升，也能交替下降。 它集工作平台、模板、支架于一身满足了钢筋工程、模板工程和砼浇筑所需的多层空间施工平台，大大地增加了施工安全性，缩短了工序施工周期。,架体爬模的组成 架体系统、模板系统、提升系统、附属导向机构 架体系统（架体总长20m） ：上部工作架及接长架 工作架高8m，分成四个操作层 附墙固定架 高6m，附墙框4m，两个操作层 悬挂脚

4、手架 高4m，分成二个操作平台，用于拆除螺母及修补螺孔,模板系统： 外模采用整体钢模，每套模板采分为三节，每节长2.25m，每次浇筑二个节段4.5m高砼，另一节段砼紧固在塔壁上，作为底节的接口模板，下次浇筑砼时上次的顶节模板作为本次嵌固底节接口模板，上次底节和中节模板作为本次浇注砼用的模板。重复爬升施工。,提升系统 架体式爬模系统中索塔外模与架体互为支承，相互爬升，模板和爬架爬升动力采用5t手拉葫芦，一套架体式爬模系统需22个5t手拉葫芦。,附属导向系统 滑轨 双向限位轮 伸缩脚轮,南京二桥中塔柱高为91.3m，斜率为1:5.8395 由于塔柱的大斜率而在大悬臂状态下由自重和施工荷载等产生的水

5、平力会在中塔根部形成较大的弯矩，使中塔根部外侧出现较大的拉应力而引起开裂，且成桥后中塔柱根部内外侧应力严重不均而使成桥后中塔柱内侧压应力严重超出设计要求，从而影响索塔的使用寿命。 因而在施工过程中设置一定的支撑来减少水平分力的影响使施工附加应力控制在设计允许的范围内。,为减少水平分力的影响，设置支撑的方法： 1、满堂脚手架支撑 工作量大、费工、费材、费时 高度大、风荷载的影响、安全度低 塔吊、电梯的附墙及水平稳定桁架与之冲突 属被动受力支架，自身变形较大，无法克服塔柱自重及施工荷载引起的附加应力。,2、横向钢管支撑 用几道直径较大的横向钢管支撑作为临时横系梁在中塔柱施工过程中分隔一定的高度，与

6、塔柱临时固结在一起形成框架，增强塔柱施工过程中的稳定性与安全性，本身具有较好的刚度能作为塔吊和电梯的附墙 工作量小、对施工进度有利 可用千斤顶对中塔柱内壁施力变被动为主动。,主动力确定的原则 保证塔柱施工完成后的受力工况下的塔柱内力值与施工塔柱过程设临时主动支撑的工况下的塔柱内力尽可能接近；计算各施工阶段节点部位的位移，与计算出的中塔柱施工完成并拆除横撑后在各节点关产生的水平位移，进行叠加作为各施工阶段的水平位移调整值（预偏量）。 南京二桥中塔得利用悬臂裸塔爬模施工浇筑至一定高度加设一道横撑主动施工力，克服悬臂状态下的附加应力，再继续悬臂浇筑一定高度加设第二道支撑，以此类推，成塔后拆除所有横撑

7、。,4.索塔横梁施工 悬索桥横梁施工一般采取柱梁异步施工，以有利工程进度和塔柱外观。 大跨度的悬索桥横梁的体量较大，如江阴桥的三道横梁高均为11m，下横梁底宽11m，长32m。横梁施工方法可采用一次浇筑，一次张拉；也可二次浇筑，一次张拉；还可多次浇筑，多次张拉。,三、锚碇的施工 1.悬索桥锚碇的施工特点 悬索桥锚碇施工特点为：砼数量特别大，持续时间长，施工期近一年，经历一年中的最高温季节和最低温季节。 锚碇大体积砼的施工有难度。,2.悬索桥锚碇的施工措施 （1）构造设计上采取防裂措施 设计合理结构，减少工程数量，降低水化热总量。具体：采用深埋式结构，挖空非关键直接受力部分砼，利用回填土方压重；

8、在主缆锚固体部分采用C40砼，其他基础及配重联结部分用C20等砼，减少水泥用量。 延长锚碇砼的评定验收龄期。具体：利用主缆架设施工期的受力不及最终受力的30%，允许采用标准养护条件下的60d龄期的抗压强度作为验收评定的依据。 增设金属扩张网，改善锚碇大体积砼表面受力状况。,（2）合理选材，优化锚碇大体积砼的配合比 C20低标号的砼采用低热矿渣硅酸盐水泥。 掺粉煤灰，级灰。 掺缓凝型高效减水剂，初凝时间控制在2228h。 （3）大体积砼施工温度控制 砼分块、分层1m3m 控制砼的浇筑温度 砼经运输、平仓、振捣等过程之后的温度为浇筑温度。 控制各层浇筑间歇期 每层一般不超8d 通冷却水 冷却水管水

9、平间距为0.9m。 降温速率不超过1.5/d。,缆索的施工 斜拉索的发展 钢丝绳拉索 高强钢筋拉索 平行或半平行钢丝束拉索 平等钢绞线拉索 斜拉索的防腐 油漆、缠包、灌改性水泥或其它化学浆液、挤塑、涂油、涂蜡等,三、主缆的架设 1.架设方法概述 早年采用AS法施工：将一个像自行车轮子一样的，名为“纺轮”的上边，挂上钢丝，放在牵引索上，驱动牵引索，可往返于桥两端的锚碇之间，不断地架线，直至达到设计数量。 AS法架设时风不能大，需作业人员多。 后改用PS法，即在工厂中将数十根钢丝制成索股并卷成盘后，两端加上锚具，运至现场进行架设。新PS 法将数百根钢丝成束后张拉，与PS法相比，索股数量大为减少。

10、2.架设步骤 悬索桥主缆架设施工步骤：,3.导索架设 主缆开始架设时，首先需架设导索将两岸连接起来，利用它可作为完成猫道和主缆索股的架设所需要的牵引索。 导索的架设通常在海潮完全停止时，封锁航道，将导索挂上浮体，用拖船牵引，即为浮子法架设。 当潮水流速很大，通航频繁时，可用不封锁航道的方法，用长臂浮吊架设法或直升机吊运导索法。 4.猫道架设 主缆架设用的猫道由猫道承重索、猫道面层、栏杆和猫道风缆系统等构成。,主缆与猫道面层间的高度视主缆直径及紧缆和缠丝所用的机械尺寸而定。猫道宽度4m。 为增强猫道整体刚度，并满足通行需要，在适当位置设有猫道横向天桥，将两侧猫道连通。 猫道的风缆设置为提高猫道的抗风稳定性和调整猫道面层的形状。其形式有两种： 一种将抗风拉索倾斜布置，另一种将抗风拉索垂直布置。 猫道面层放在猫道承重索上，从塔顶开始滑移架设，也可卷成盘，将其吊放在塔顶的盘架上，边展开边将横梁、扶手立柱及扶手缆索和横向天桥安装好。,江阴桥的猫道架设,日本濑户大桥。,5.主缆索股架设 日本悬索桥主缆架设常用PS法架设。,日本悬索桥。,南京长江二桥斜拉索安装工艺 南京长江二桥南汊桥横跨南京市和八卦洲之间的长江面，是一座双塔双索面五孔连续钢箱梁斜拉桥，全长2958m。主桥长1238m，桥面总宽35.6m。 索塔