斜拉桥的施工.ppt

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1、斜拉桥的施工斜拉桥的施工n索塔施工，主梁施工，拉索施工 n索塔施工 n预制吊装n混凝土塔：滑升模板浇筑，搭架现浇n主梁施工n大跨径：悬臂浇筑法、悬臂拼装法、n小跨径：顶推法，搭架现浇法，平转法n混凝土斜拉桥：施工挂篮n主梁标高控制12/13/20221武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n拉索施工 n缆索。PPWS索、封闭式钢索；现场 编制的预应力钢丝索及钢绞线索、高强度钢筋、型钢、预应力混凝土杆件n锚头。将拉索的张拉力传递给主梁和主塔n早期：钢丝绳缆索使用热铸锚；高强钢丝和高强钢筋使用墩头锚。n后来：冷铸锚HiAm锚（High Amplitude）抗疲劳性能提高n制索工艺。n

2、钢丝除锈、调直、应力下料、涂漆、穿锚、浇锚、烘锚、防腐、超张拉、标定。12/13/20222武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n拉索的安装。n将制好的拉索，借助起重工具吊起，与梁、塔上的锚碇结构连接；或穿过塔、梁上的预留孔道后进行张拉并锚固n缆索张拉。穿索后，在索端锚头上安装张拉连杆及张拉千斤顶，实施张拉。n单根缆索张拉工序较简单，可以一次张拉到设计吨位锚固。n多根缆索较为复杂，因各索之间互有影响。若按设计吨位张拉各索，张拉完毕索力必 然小于设计吨位。为此，可在设计时先计算出后张拉索使先张拉好的索损失多少张拉力，然 后在设计吨位上加上这部分损失值，进行超张拉。这样，当各索张拉

3、完毕时，正确的设计初拉力也就建立起来了。12/13/20223武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n索力调整。广义的索力调整是指拉索在完成初张拉以后的再次张拉，它 可以在施工中的某个阶段，也可以在成桥后甚至通车后若干时间再进行。n根据需要可安排一次乃至几次的索力调整。n施工中的索力调整，主要是因为设计的张拉力与施工的张拉力之间的矛盾所致。因而有必要在整个施工过程中对拉索进行分期分批的张拉。从而 使施工中各阶段的索力均为理想的值，并且完工后的索力也是符合要求的。n成桥后的索力调整可以用来调整结构的受力状况，或用来调节梁、塔的标高和位移。12/13/20224武汉理工大学交通学院

4、胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n换索n尽管防锈材料和防护技术有了很大进步，但是柔性索的防护技术还不能说有绝对把握了。一旦拉索因锈蚀而无法继续使用时，就不得不进行更换。n还有外部的、机械的损伤，如车辆撞坏的可能性等，也会导致拉索需要更换。n因此在设计时必须使拉索具有可更换性（可维护性设计）。n密索体系：逐根更换n疏索体系：设置预埋件，使用施工临时索12/13/20225武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n钢索塔施工：预制拼装n价格昂贵，养护要求高，吊装能力及施工精度要求高n国外部分采用，国内没有出现n工厂分段预制，现场安装两大施工阶段n油漆涂装防锈：保用10年n二层底漆，二层面

5、漆n其中三层由工厂涂装，最后一道面漆由现场安装单位涂装完成12/13/20226武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n混凝土索塔施工n八大部分组成：基础，承台，下塔柱，下横梁，中塔柱，上横梁，上塔柱拉索锚固区段，塔顶建筑n塔柱施工：下塔柱，中塔柱，上塔柱n支架法，滑模法，爬模法，翻模法节段施工n节段长度：16mn施工进度：1.01.5m/天12/13/20227武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n塔柱内设有劲性骨架n工厂分段加工，现场超前拼装，精确定位n供测量放样、立模、钢筋绑扎、斜拉索钢套管定位，承受部分施工荷载n塔柱钢筋n预制成型，现场安装n大直径钢筋连接

6、：冷挤压连接，直螺纹连接n塔柱混凝土n现场拌制、吊斗提送n混凝土卧式泵泵送12/13/20228武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n索塔施工起重设备n索塔施工属于高空作业，工作面狭小，工期影响全桥总工期n制定索塔施工方案时，起重设备的选择与布置是关键n满足：垂直运输，起吊荷载，吊装高度，起吊范围n安装简单，安全可靠，经济指标n大多采用：塔吊，辅以人货两用电梯12/13/20229武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n塔吊n附着式自升塔吊n起重力矩：6002500KNm，n起重力：100KN以上n吊装高度：150m以上n塔吊选择应考虑的因素：n性能参数满足施工要

7、求n起重能力和生产效率满足进度要求，匹配合理，功能大小合适n适应现场环境，便于进场、安装架设、拆除退场12/13/202210武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n人货两用电梯n直爬式n斜爬式n组成部分：轨道架，轿箱，驱动机构，安全装置，电控系统，提升接高系统n附着在塔柱上12/13/202211武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n主梁施工n材料：钢主梁，混凝土主梁，钢混凝土叠合梁，钢混凝土混合梁n截面：板式，箱形，形肋板式n塔梁结合方式：漂浮体系，支承体系，塔梁固结体系，刚构体系。n施工方法n与梁式桥大致相同，可分为：n顶推法，平转法，支架法，悬臂法等四种n

8、前三种很少用，主要用悬臂法12/13/202212武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工12/13/202213武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n主梁施工临时固结-漂浮体系，支承体系n塔梁墩固结体系不需要n混凝土临时支座，粗螺纹钢筋锚固，20cm厚硫磺砂浆拆除n也可设临时支承，与临时支座共同承担施工反力。临时支承用钢管或钢护筒，下端锚固于下塔柱的预埋件上。n不对称主梁，拆除临时支承时，漂浮体系会向岸侧移动，索力重新分配，容易引起事故，应特别注意。n当0号块尚在支架上即已安装1号块和1号索时，经计算可不设临时支承，只设简单约束。12/13/202214武汉理工大

9、学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工12/13/202215武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n混凝土主梁悬臂浇筑法n混凝土斜拉桥主要施工方法n考虑混凝土收缩、徐变、以及混凝土的超重，严格控制挂蓝立模标高n相对悬臂拼装法，工期较长n主梁悬臂浇筑分段n一个索距，半个索距，两个索距。一般控制在48m。n无索区主梁施工n支架或托架上施工，预压，消除变形n浇筑，施加预应力，拼装挂篮，进行悬臂浇筑12/13/202216武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n悬臂浇筑施工程序12/13/202217武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n悬浇挂蓝n与一

10、般梁式桥相比，斜拉桥主梁高跨比较小，梁体纤细，抗弯能力差，如果使用传统挂篮，就会因挂篮自重大而导致梁塔和拉索截面设计由施工内力控制，显得很不经济。n施工中可以利用斜拉桥结构本身特点，充分发挥斜拉索的效用，尽量减轻施工荷载。n挂篮形式很多，其中牵索式挂篮使用最为普遍。n桁架式，钢箱式n合龙段n一天中最低温度时段进行，预顶，刚性骨架12/13/202218武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工12/13/202219武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工12/13/202220武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n混凝土主梁悬臂拼装法n先在塔柱区现浇一段

11、放置起吊设备的起始梁段，然后用适宜的起吊设备从塔柱两侧依次对称安装预制节段，使悬臂不断伸长直到合龙。n没有悬浇法使用广泛n上下部平行施工，缩短工期，减少高空作业，收缩徐变影响小，几何尺寸、混凝土质量容易保证。n预制场地，运输、起吊设备，安装精度，混凝土强度指标因接缝削弱需要折减。12/13/202221武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n钢主梁悬臂拼装法n钢桁架，钢箱n工厂加工制作，现场吊装就位n拼装节段长度以布置12根斜拉索为宜n起重设备：悬臂吊机，缆索吊机，大型浮吊等。n结合挂篮进行拼装n合龙段施工：自然合龙，强迫合龙n强迫合龙：合龙时间灵活，技术要求高，专门设计、分析计

12、算。n自然合龙：设定合龙温度，计算合龙段长度，阴天或夜晚温度变化缓慢。温度急剧变化前完成主梁间节点连接和梁塔连接装置。12/13/202222武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n拉索施工n高强钢丝：5mm7mm，标准强度不低于1570Mpan钢铰线：12mm和15mmn锚具：热铸锚，镦头锚，冷铸镦头锚，夹片群锚n平行钢丝索：冷铸镦头锚n钢绞线：夹片群锚n斜拉索防护：高密度聚乙烯材料（PE）物理性能好，耐气候性能强12/13/202223武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n斜拉索制作，以平行钢丝索为例n工艺流程n钢丝经放线托盘放出粗下料（设计索长+施工工作长度

13、）并编束钢束扭绞成型下料齐头分段抽检（成型后的直径误差及扭铰角）焊接牵引钩绕缠包带热挤PE护套水槽冷却测量护套厚度及偏差精下料（计算长度+镦头长度）端部锚部分去除PE套锚板穿丝分丝镦头+装冷铸锚锚头养生固化出厂检验（预张拉等）打盘包装待运12/13/202224武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n精下料后的钢丝索，装锚前将端头塑料护套层剥除，顺序套上连接筒和锚环后，再逐根穿过定位板上的对应孔眼，镦头就位。杯头中的空隙，注入液态混合填料振实。混合料固化后，钢丝和锚杯牢固连成一体。n混合填料可以使用环氧树脂等有机结合剂，再加入铸钢丸，铸钢丸在混合料中构成承受骨架，同时也要求混合料

14、有良好的流动性，以利浇注。n硬化后的混合料应具有足够的强度和温度稳定性，以确保锚具功能。n在冷铸锚中，锚板只承受钢索的部分拉力，大部分的锚固力来自混合料对钢丝的粘结的握裹，以及锚杯为锥形内腔的楔形效应。12/13/202225武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n斜拉索的防护n高应力状态，对锈蚀比较敏感-应力腐蚀n斜拉索的防护质量决定桥梁的安全和使用寿命n临时防护，永久防护n临时防护n临时防护：钢丝或钢铰线从出厂到开始永久防护的一段时间内，所需要的防护。n钢丝镀锌n不镀锌处理的钢丝，采取涂漆、涂油等措施12/13/202226武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工

15、n永久防护n从拉索钢材下料到桥梁长期使用期间，应做永久防护n满足：防锈蚀，耐日光曝晒，耐老化，耐高温，涂层坚韧，材料易得，价格低廉，生产工艺成熟，制作运输安装简便，更换容易等n包括：内防护，外防护。内防护是直接防止拉索锈蚀；外防护是保护内防护材料不致流出、老化。n内防护：沥青砂，防锈脂，黄油，聚乙烯塑料泡沫，水泥浆等n外防护：目前多用高密度聚乙烯套管法（PE防护）12/13/202227武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n斜拉索的安装n放索：立式转盘放索，水平转盘放索。转盘刹车装置，避免散盘。n索在桥面上移动：滚筒法，移动平车法，导索法，垫层法n塔部张拉；梁部张拉；两端张拉。

16、常用：塔部一端张拉n端部安装方法-大跨、高塔、密索斜拉桥n锚固端：吊点法，吊机安装法n张拉端：分步牵引法12/13/202228武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n吊点法：n利用卷扬机组安装。分为：单吊点法，多吊点法n拉索上桥后，从索塔孔道中放下牵引绳，连接拉索的前端，在离锚具下方一定距离设一个（多个）吊点。索塔吊架用型钢组成支架，配置转向滑轮。当锚头提升到索孔位置时，牵引绳与吊绳配合调节，将锚头准确牵引至索塔孔道内，穿入锚头就位固定。n单吊点法：施工简便，迅速，所需起重索拉力大，斜拉索在吊点处折角较大。适应于柔性短拉索。n多吊点法：吊点分散，弯折小，无需大吨位起重索。12/

17、13/202229武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工12/13/202230武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n吊机安装法n采用索塔施工时的提升吊机，用特制的扁担梁捆扎拉索起吊。拉索前端由索塔孔道内伸出的牵引索引入索塔拉索锚孔内，下端用移动式吊机提升。n分步牵引法n首先用大吨位的卷扬机将索的张拉端从桥面提升到预留孔外，然后用穿心式千斤顶将其牵引至张拉锚固面。n牵引过程第一步，采用柔性张拉杆-钢铰线束，利用两套钢铰线夹具系统交替牵引；第二步，随着索力逐渐增大，采用刚性张拉杆牵引到位。12/13/202231武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工1

18、2/13/202232武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n端部安装方法n吊点法（锚固端）：在梁上放置转向滑轮，牵引绳从套筒中伸出，用吊机将索吊起后，随锚头逐渐地牵入套筒，缓缓放下吊钓，向套筒中平移，直至将锚头穿入套筒内。12/13/202233武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工12/13/202234武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工n端部安装方法n拉杆接长法（张拉端）：先加工长度为1.0m左右的短拉杆与主拉杆（张拉连接杆）连接，使其总长度超过斜拉索套筒加张拉千斤顶的长度，利用千斤顶多次运动，逐渐将张拉端拉出锚固面，并逐渐拆掉多余的短拉杆，安装锚固螺母。n运用拉杆接长法，要加工一个组合螺母（张拉连接螺母），用它逐步锚固拉杆，直到将锚头拉出后拆除。12/13/202235武汉理工大学交通学院 胡志坚斜拉桥的施工斜拉桥的施工12/13/202236武汉理工大学交通学院 胡志坚