重庆长江大桥施工组织设计.doc
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1、 本文由atom3848贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 重庆菜园坝长江大桥 施工组织设计/第 1 页共 14 页 钢拱肋安装 无支架缆索吊装施工技术在我公司已应用多年,并在大量的桥梁建设上成功 运用,该技术具有安装精度高,受力明确,便于控制调整,材料设备简单,节省 成本,施工安全快速和可靠性高等一系列优点. 浙江淳安千岛湖南浦大桥主拱肋和上部结构工程采用无支架缆索吊装施工, 缆索吊装系统采用三跨连续体系,设置主塔架两个.起吊方式采用双索道抬吊. 拱肋节段和钢桁架梁节段重量较大,本桥吊装重量以钢桁架梁重量360t进行 控制,设计总吊装能
2、力360t. 重庆菜园坝长江大桥使用无支架缆索吊装施工方法,可以最大程度地减少长 江水对施工的影响,同时上部结构施工时具有快速,高效,安全,经济等优点, 应该说是本桥施工的最优方案. 5.2.9.1拱肋安装的技术工艺设计要点 5.2.9.1 拱肋安装的技术工艺设计要点 (1)拱肋安装前的准备工作 检查构件的几何尺寸,焊接质量,表面防腐及预拼装情况,必须达到设计 规定. 检查按设计或施工方案确定的起吊和扣挂点结构是否满足要求. 检查主墩台的断面尺寸,预埋件位置及其他质量评定情况,并复测拱座起 拱线处高程,跨距,其允许偏差不得超过有关规定. 核对安装程序,使安装作业严格按经审核的施工组织设计进行,
3、确保施工 有条不紊,安全稳妥地进行. 清除拱肋表面及管内的杂物,并安装好有关测量和监控标志,仪器. 对安装施工设备系统进行负荷运行试验, 保证整个施工系统顺利安全运转. (2)主拱肋采用无支架缆索吊装,斜拉扣挂悬拼方法施工.结构件型号,数 量等均按有关规定经计算确定,缆索吊机在吊装前必须按规定进行试拉和试吊. 试吊过程必须认真进行施工组织设计,试吊实施过程中,要将各方面的试吊记录 认真,准确填写,以备正式吊装时使用. (3)各扣索位置应与吊挂的拱肋在同一竖直面内,扣塔架上索鞍顶面的高程 广西公路桥梁工程总公司 重庆菜园坝长江大桥 施工组织设计/第 2 页共 14 页 应高于拱肋扣点高程,还应进
4、行强度和稳定性验算. (4)拱肋接头采用先栓后焊. 各段拱肋由扣索悬挂在扣塔架上时,必须设置横向八字缆风,其布置应符 合下列规定:拱肋分段悬拼时,宜在每段端头设置风缆,上下游对称两段拱肋接 头处应设临时或永久横向联接;风缆应待全孔合拢后,才可对称拆除;在河流中 设置风缆时,必须采取可靠的防护措施,防止风缆受到碰撞. 拱肋安装合拢横向稳定安全系数小于4(不考虑非线性)或小于2(考虑非线 性影响)时,采取措施增加安全系数.双肋或多肋拱桥可先悬拼多段拱脚段至次 中段拱肋,并将两相邻拱肋用永久或临时横联联接,然后安装合拢段,合拢后松 索成拱.每段拱肋设两组或四组扣索,每肋上,下游各一组或两组,分别置于
5、拱 肋端头上节点附近. 扣索采用1860MPa15.2mm钢铰线. 吊装前计算好每段拱肋扣索力及相应的 摩阻力,确定每组扣索钢铰线数量,并要求扣索安全系数2.各段的扣点和吊 点位置原则上设在桁构的节点附近. 本桥扣索钢铰线下料时按扣索理论长度加上5%8%的富余值控制,一端墩 头与扣挂板相联,通过工作索吊运挂在拱箱接头预埋钢梁两端.另一端先用人工 按顺序拖拉,逐根将钢铰线用夹片锚固定在扣索地锚后的锚固端横梁上,然后用 两台YC-25 千斤顶对称逐根进行张拉,张拉以拱箱标高为目标函数,索力为复核 指标,从而达到调拱箱标高的目的. (5)为保证主拱肋吊装过程中的稳定性,采用双肋对称安装施工,并及时安
6、 设临时(或永久)横撑(联)及缆风,齐头并进. (6)临时横向联结可根据工地现有材料情况和施工要求设置,采用直径为 402mm的钢管与型钢作成框架横联.结构横撑亦与拱肋吊装同时安装,以便发挥 作用,减少临时横向联系的数量. (7)缆索吊设施(塔架,缆索,地锚等)是吊装的主体设备,亦是本桥施工 成败的关键设备,安装前进行施工计算和验算,安装后仔细检查各项设施的牢固 性.而且必须进行超载试吊以检验起重设备各受力部位的工作情况,消除隐患. 施工支架进行强度和稳定性验算,地锚必须验算抗拔,抗滑和抗倾覆稳定 广西公路桥梁工程总公司 重庆菜园坝长江大桥 施工组织设计/第 3 页共 14 页 性.采用预应力
7、钢绞线和高强钢丝束作扣索时,其安全系数不小于2. 拱肋稳定性验算 拱肋能否整条单段或多段连续吊装合拢,决定于拱肋安装时面内和面外的稳 定性,要求拱肋安装时的稳定安全系数,考虑非线性影响时不小于2,不考虑非 线性时不小于4,若安装时稳定安全系数偏小,可采用尽快安装肋间永久横联和 增加肋间临时联系,拉设交叉缆风索等措施. 拱肋内力及变形的验算 根据确定的施工方案,按实际安装的不同阶段及工况验算拱肋关键断面的内 力和变形,保证在整个安装过程中和安装完成后,拱肋的内力及变形均控制在设 计允许范围内. (8)拱肋安装合拢需要注意下列问题 由于钢拱肋的变形受温度的影响较大,早晚伸缩量有较大的差异,因此合
8、拢温度应满足设计要求,控制在1520之间. 为保证拱肋能顺利合拢,合拢时适当松索调整拱肋标高与合拢间隙,以保 证合拢接头对接准确. 钢拱肋接头的焊接在拱肋松索前进行. 松索完成体系转换的过程,按照施工计算程序分级,依次对称,均匀进行, 并在整个过程中跟踪观测拱肋轴线和标高的变化,及时调整,使成拱后的轴线, 标高满足设计要求. 松索合拢与合拢后松索对拱肋内力的影响是不同的.松索成拱,仅仅是一 个扣挂体系转换成拱式体系,其扣索对成拱后拱肋的内力不会造成影响,而合拢 后松索,除完成体系转换外,相当于在已成型的拱肋对应位置施加一个与扣索力 大小相等,方向相反的集中力,对拱肋的内力及变形均会有影响,因此
9、施工计算 时进行了考虑,并可以成为调整,控制拱肋应力的一种方法. 拱肋的安装施工过程中,及时掌握桥址处历史气象资料和近期天气预报资 料,避开可能发生的灾害性天气,并采取必要的预防措施确保结构安全. (9)拱肋安装时,要十分重视施工安全,吊点的绑扎要牢固,要为高空作业 人员提供安全绳,护栏,安全网等必要的安全措施. 广西公路桥梁工程总公司 重庆菜园坝长江大桥 施工组织设计/第 4 页共 14 页 5.2.9.2 缆索吊装系统简化计算书 由于重庆长江大桥主索跨度较大,且构件吊重达 360 吨,若仅采用一组缆索 系统施工时,施工十分困难,施工进度无法保障.因此经过认真仔细的分析计算, 拟采用两套吊重
10、分别达 180 吨的施工索道系统,以确保该桥的施工顺利进行.为 了计算安全,拟取索跨大的缆索吊装部分进行施工计算. (1)吊装钢桁架梁(Q=360 吨)时,两套缆索均位于主塔顶的中间部位. 870(主索) 单位重(Kg/m) 抗拉强度(Mpa) 破断拉力(KN) 828.89=231.12 1470 51450.88 8=36220.8 224(起重索) 21.982=3.964 1550 326.50.822=535.46 428(牵引索) 42.768=11.07 1550 456.50.824=1497.3 经验算,主索安全系数 K=3.053 满足施工规范要求 从 而 通 过 计 算
11、得 知 主 索 作 用 于 主 塔 顶 上 的 垂 直 力 V=5256.6KN, 水 平 力 H=476.8KN. (2)钢桁架节段吊装时,两组索道均位于桥轴线位置两侧 6 米左右,此 时每组索道吊重分别 180 吨(桁架 Q=360 吨) ,为安全起见,取其中的一组索道 进行计算. 得知一组索道作用于塔顶的垂直压力和水平作用力分别为 V=5256.6KN 和 H=476.8KN. 通过以上计算知,吊装钢桁架节段时,钢塔架受力最大,由于两组索道均位 于主塔顶中部,即两个塔架柱同时分担塔顶的垂直压力,因此在此工况下,钢塔 架受力较为安全. 5.2.9.3缆索吊装系统施工 5.2.9.3 缆索吊
12、装系统施工 本桥钢拱肋安装采用无支架缆索吊装斜拉扣挂悬拼施工工艺, 按设计要求420 跨21段吊装合拢. 本桥主拱肋采用无支架缆索吊装施工,拱肋安装应结合桥梁规模河流地形及 设备等条件采用适宜的吊装机具,各项机具设备和辅助结构的规格,型号,数量 广西公路桥梁工程总公司 重庆菜园坝长江大桥 施工组织设计/第 5 页共 14 页 等均应按有关规定经计算确定. 重庆菜园坝长江大桥无支架缆索吊装系统主要由以下几个部分组成: A,主索道 主索道体系 起重体系 牵引体系 B,主塔架 钢管杆件拼装门式塔架 塔顶索鞍结构 塔架风缆 C,辅助工作索 工作索主索体系 起重体系 牵引体系 D,锚固体系 E,扣挂体系
13、 钢绞线扣索 拱肋扣点支撑结构 扣索在扣塔上转向结构 扣索锚固张拉端结构 F ,吊装节段侧向风缆索体系 重庆菜园坝长江大桥无支架缆索吊装总体布置图如下: 广西公路桥梁工程总公司 重庆菜园坝长江大桥 45000 42000 施工组织设计/第 6 页共 14 页 320 北 岸 13000 南 岸 189.33m 后锚索 (20年一遇) 塔架风缆索 主地锚 主缆索 主缆索 主地锚 主缆索 安装顺序 s0 主缆索 1 s1 3 s2 5 s3 7 s4 9 s5 11 s6 13 s7 15 s8 17 s9 19 21 20 s10b s10a s10c 预埋段 18 s11 16 s12 14
14、s13 12 10 s14 s15 8 s16 6 s17 4 2 s18 s19 s20 预埋段 塔架风缆索 缆索吊装总体布置图 ( 1 ) 塔架 在北岸17#,南岸18#墩墩顶位置各立主塔架一座,见重庆菜园坝长江大桥 主塔图 主塔架均采用直径为800mm钢管拼成门式塔架.根据本桥拱肋中轴线的距离, 主塔架整体设置为对称结构.两岸主塔架宽度为54.8m,高131m. 塔架拼装阶段,需要适当在塔架上设置塔架风缆,完成塔架架设之后,也应 根据塔架高度和受力情况设置腰风缆和塔架顶风缆,以便于在架设过程和吊装阶 段通过这些风缆调整塔架垂直度并增加塔架稳定性.两岸主塔架顶横桥向两侧各 设两道风缆,腰风
15、缆在主塔架中部及塔顶的节点两侧呈布置.架设工作索 和主索之前,必须测量塔架垂直度并通过塔架风缆索调整塔架至最佳状态后方能 进行缆索架设施工. 广西公路桥梁工程总公司 重庆菜园坝长江大桥 施工组织设计/第 7 页共 14 页 重庆菜园坝长江大桥主塔图 ( 2 ) 吊装缆索 a,缆索吊装系统 缆索吊装系统为三跨连续结构: (北岸)450m+(主跨)420m+320m (南岸), 钢拱 肋吊 装 主索 两套 ,均 采用 8 70mm密 封钢 丝绳 . 每套 主索 经过 主塔 架 顶移 动 式索鞍,锚固于两岸地锚.主索设计吊重能力180T,总起重能力360t. 每组主索起重体系由4台10T卷扬机,24
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