斜拉桥施工特点 总体结构 索塔 主梁 概述 施工要点 1. 斜拉桥的组成:梁、塔、索 2. 结构受力特点: (1) 斜拉桥桥面如同多点弹性支承连续梁 (2) 每根钢索如同桥墩 (3) 众多钢索斜向集中到一根塔柱上,再集中传到地基上 (4) 索承受拉力,塔、梁承受压力,塔的左右水平力自我平衡 3. 斜拉桥施工包括:主塔施工、主梁施工、拉索施工 1. 索塔形式:单柱式、双柱式、门架式、花瓶形(折1. 索塔施工,除设置相应的塔吊外,还应设置工作电梯及安全通道 线H形)、钻石形 2. 斜拉桥施工应避免,塔、梁交叉施工的干扰,如必须交叉施工,应根据设计2. 索塔材料:钢结构、砼结构、预应力砼结构 和施工方法采取保证塔、梁施工质量和安全的措施 3. 索塔施工方法: 3. 索塔横梁施工: (1) 根据索塔结构、体形、材料、施工设备、设(1) 根据结构、重量、支承高度设置可靠的模板和支承系统 计,综合考虑合适的施工方法 (2) 考虑弹性和非弹性变形、支承下沉、温差和日照影响,必要时设支承千(2) 裸塔施工,宜采用爬模法 斤顶调控 (3) 横梁较多的高塔,宜采用劲性骨架挂模提升(3) 体积过大的横梁,可分两次浇筑 法 4. 斜塔柱施工: (4) 裸塔施工方法: (1) 必须计算,各施工阶段塔柱的强度和变形 1) 翻模: (2) 分高度设置横梁,使其线形、应力、倾斜度满足设计要求,保证施工安a) 优点:应用早,施工简单,能保证几全 何尺寸(包括复杂断面),外观整洁 5. 索塔砼浇筑: b) 缺点:模板高空翻转,操作危险,沿(1) 选用输送泵施工,超过1台泵的工作高度,允许接力泵送 海地区不适用 (2) 必须做好接力储斗的设置,尽量降低接力站台高度 2) 滑模: 6. 宜在索塔中设置劲性钢骨架,保证索管空间定位精度和钢筋架立精度 a) 优点:施工速度快、劳动强度小 7. 索塔施工安全措施: b) 缺点:技术要求高、施工控制复杂、(1) 设置运输安全设施(塔吊起重量限制器、断索保护器、钢索防扭器、风外观质量差、易污染 压脱离开关) c) 不适用:倾斜度较大,预留孔道或预(2) 防范雷击、强风、暴雨、寒暑、飞行器对施工影响 埋件多的索塔 (3) 防范掉落和作业事故,并有应急预案 3) 爬模: (4) 对塔吊、支架的安装、使用、拆除阶段的强度、稳定性进行计算和检查 a) 兼具滑模和翻模的优点,施工安全、(5) 必须避免上部塔体施工对下部塔体表面的污染 质量可靠、修补方便,大量采用 8. 索塔施工测量: b) 斜拉桥索塔施工一般用爬模施工 (1) 建立平面控制网,对常用点采取加固、防晒、防风措施 4. 主要施工设备: (2) 塔底高程测定、塔底轴线和塔根模板轮廓点放样 (1) 塔吊1台、施工电梯1台 (3) 上、下塔柱和横梁模板各接高轮廓点的放样和标高测定 (2) 塔吊可安装在两塔柱之间 (4) 塔柱基础沉降观测 (3) 砼的垂直运输采用泵送 (5) 劲性骨架、锚索管、模板安装的调整测量 (4) 泵管设在施工电梯旁,便于接管、拆管、采(6) 考虑张拉引起的收缩偏位和砼浇筑引起的下沉等原因,施工放样在设计取保温或降温措施、处理堵管 基础上加入预偏、沉降等 1. 一般要求: (1) 施工控制: 1) 主梁施工必须进行施工控制 2) 对梁体每一阶段的结果进行详细的检测分析和验收 3) 确定下阶段:索的张拉值、梁的线性高程、塔的位移量 4) 周而复始直至合龙成桥 (2) 施工监控测试主要内容: 1. 特点: 1) 变形:梁的线形高程和轴线偏位、塔的水平位移 (1) 斜拉桥主梁支承形式为多点连续支承,支承2) 应力:拉索索力、支座力、梁塔应力,在施工过程中的变化 间距小 3) 温度:温度场及指定测量时间塔、梁、索的变化 (2) 与板式桥比较,斜拉桥的主梁梁体高跨比比(3) 主梁临时固结: 较小 1) 不与索塔结构固结的主梁,施工时必须使梁、塔临时固结 (3) 斜拉桥的主梁跨越能力大、建筑高度小,把2) 按要求程序解除临时固结,完成设计的支承体系 斜拉索索力的水平分力作为轴力传递 3) 必须加强施工期内对临时固结的观察 2. 施工方法: 2. 砼主梁施工: (1) 基本同梁式桥 (1) 主梁0#块及两旁的梁段施工:在支架和塔下托架上浇筑,应消除温度、(2) 四种方法:顶推法、平转法、支架法(临时弹性、非弹性变形及支撑等因素对变形和施工质量的不良影响 支墩组拼、临时支架现浇)、悬臂法(悬拼、(2) 主梁挂篮悬臂浇筑: 悬浇) 1) 符合桥梁挂篮施工的有关规定 2) 挂篮制作和拼装: a) 挂篮的悬臂梁及挂篮全部构件制作后,均应进行检验和试拼 b) 合格后,再用于现场整体组装检验,并按设计荷载和技术要求进行预压 c) 同时测定,悬臂梁和挂篮的弹性挠度、调整高程性能、其他技术性能 1. 拉索构造: (1) 按材料和制作方式不同分类: 1) 平行钢筋索 2) 平行(半平行)钢丝索 3) 平行(半平行)钢绞线索 4) 单股钢绞缆 5) 封闭式钢绞缆 (2) 拉索截面形式:钢筋索、钢丝索、钢绞线索、单股钢绞缆、封闭式钢缆 2. 制造: (1) 为保证质量,拉索不宜在现场施工制作,要求工厂化或半工厂化施工 拉(2) 制造工艺流程: 索 钢丝经放线托盘放出进行粗下料(设计索长+施工工作长度)→编束→钢束扭绞成型→下料齐头→分段抽检(成型后直径误差和扭转角)→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)→端部入锚部分去除PE套→锚板穿丝→分丝镦头→装冷铸锚→锚头养护固化→出厂检验(预张拉等)→打盘包装待运 3. 防护: (1) 斜拉索全部布置在梁体外部,处于高应力状态,对锈蚀比较敏感,锈蚀是斜拉桥劣化的3) 挂篮设计和主梁浇筑,应考虑抗风振的刚度要求 4) 拉索张拉,应对称同步进行,减少其对塔与梁的位移和内力影响 (3) 防止合龙段施工裂缝措施: 1) 合龙口临时连接: a) 在梁上、下底板或两肋端部预埋临时连接钢构件 b) 设置临时纵向连接预应力索 c) 用千斤顶调节合龙口的应力和长度 2) 合龙口高程在设计允许范围内,可视情况进行适当压重 3) 合龙时间选定: a) 观测合龙前,连日的昼夜温度场变化与合龙高程、合龙口长度变化的关系 b) 选定适当的合龙浇筑时间 4) 合龙段浇筑后,至纵向预应力索张拉前,禁止施工荷载的超平衡变化 (4) 主梁悬拼施工: 1) 梁段预制: a) 设计无要求,宜选用长线台座(可分段设置) b) 也可以采用多段的联线台座,每联>5段,先预制顺序中的1、3、5梁段,脱模后再在期间浇筑2、4梁段,断面啮合密贴,端面不应随意修补 2) 竖曲线调整: a) 在底模上,调整主梁分段形体所受竖曲线的影响 b) 拼装中,多段积累的超误差,可用湿接缝调整 3) 梁段拼合前应试拼,以便及时调整 4) 接缝拼合面: a) 湿接缝拼合面,应进行凿毛和清扫 b) 干接缝应保持结合面清洁,粘合料应涂刷均匀 5) 采用垫片调整梁段拼装线形,每次垫片调整的高程<2cm (5) 长拉索在安装抗振阻尼支点前,应采用钢索或杆件将一侧拉索(平面索)联结,以抑制和减小拉索的振动 (6) 大跨径主梁施工,应缩短双向长悬臂持续时间,尽快使一侧固定,减少风振的不利影响,必要时采取临时抗风措施 3. 钢主梁(叠合梁、混合梁)施工: (1) 制造: 1) 钢主梁由资质合格的专业单位加工制造、试拼,经检验合格后安全运至工地备用 2) 堆放应无损伤、无变形、无腐蚀 (2) 钢梁制作的材料应符合设计要求 (3) 合龙: 1) 进行钢梁的连日温度变形观测对照,确定适宜的合龙温度及实施程序 2) 应满足钢梁安装就位时,高强螺栓定位所需的时间 1. 拉索和锚具制作: (1) 委托专业单位制作,严格执行国标行标,并进行检测和验收 (2) 拉索的成品和锚具,交货应提供的资料: 1) 产品质保书、产品批号、设计索号和型号、生产日期、数量、长度、重量等 2) 产品出厂检验报告及有关数据 (3) 拉索运输和堆放,应无破损、无变形、无腐蚀 2. 拉索安装和张拉: (1) 选择拉索架设方法的依据:塔高、索长、索径、索的刚柔程度、起重设备、施工现场状况 (2) 安装前牵引力计算: 1) 计算位置: a) 锚头距索管口:2m、1m b) 锚头距锚板:0.7m c) 锚头带锚环时 2) 计算依据:索长、索重、斜度、风力等因素 3) 根据牵引力计算,选择架设方案和设备 3. 施工中对索体和索端锚头及螺纹的保护措施: (1) 不得堆压弯折索体 (2) 吊装: 1) 不得用:起重钩或易对索体产生集中应力的吊具,直接挂扣拉索 2) 宜用:带胶垫的管形夹具尼龙带或设置多吊点起吊 (3) 放索: 1) 索体应贴在特制的滚轮上拖拉 2) 控制索盘的转速,防止转速突变或倾覆 起因 (4) 穿索: (2) 斜拉索防护分:临时防护、永久防护 1) 在放管处设置,控制的力点或限位器调整 (3) 防护类型: 2) 防止锚头和索体穿入塔、梁索管时的偏位和损伤 1) 封闭索防护 (5) 安装: 2) 平行索用塑料罩套防护 1) 安装过程中包裹锚头螺纹,及时清除拉索的包护物 3) 套管压浆法 2) 拉索防护层和锚头损伤,应及时修补并记入有关表格存档,以便跟4) 预应力砼索套防护 踪维护 5) 直接挤压护套法 4. 拉索抗振约束环和减振器安装前,必须确保索管(特别是梁上索管)和锚端4. 安装: 的防水、防腐、防污染 (1) 放索及索的移动: 5. 斜拉索的张拉: 1) 斜拉索运输到施工现场,通常采用类似(1) 张拉设备和方法确定的依据: 电缆盘的钢结构盘,短索也可采取自身1) 塔、梁构造 成盘,捆扎后运输 2) 索型、锚具、布索方式 2) 放索方法:立式转盘、水平转盘 (2) 张拉量: 3) 放索、安索过程中,拖移斜拉索,可能1) 张拉顺序、次数、量值按设计要求执行 损坏拉索的保护层或损伤索股 2) 以振动频率计测定的索力或油压表量值为准,以延伸值作为校核 4) 放索保护措施:滚筒法、移动平车法、3) 根据拉索防振圈和弯曲刚度的状况对测值予以修正 导索法、垫层法 (3) 张拉方法: (2) 斜拉索安装: 1) 张拉可在塔端或梁段单端进行,也可顶升索鞍支座进行 1) 根据拉索张拉端位置,确定安装顺序: 2) 平行钢丝拉索:宜采用整体张拉 a) 先安装锚固端,再安装张拉端 3) 平行钢绞线拉索:可用整体或分索张拉 b) 张拉端设于塔部:先安装梁部 4) 分索张拉按分级、等力的原则进行,每根同级的索力允许误差<±c) 张拉端设于梁部:先安装塔部 1% 2) 塔部安装锚固端的方法: (4) 索力: a) 吊点法 1) 索塔顺桥向两侧的拉索和横桥向对称的拉索,必须对称同步张拉 b) 吊机安装法 2) 同步张拉的不同步索力的相差值<设计规定 c) 脚手架法 3) 两侧不对称的或设计拉力不同的拉索,按设计规定的索力分级同步d) 钢管法 张拉,各千斤顶同步之差<油表读数的最小分格,索力终值误差<3) 塔部安装张拉端的方法: ±2% a) 分部牵引法 (5) 垫圈: b) 桁架床法 1) 拉索锚固,不宜在锚环和承压板之间加垫 4) 梁部斜拉索安装方法: 2) 需要加垫时,其垫圈材料和强度应符合承压要求,并设成两个密贴a) 吊点法 带扣的半圈 b) 拉杆接长法(步骤同塔部安装) (6) 检测: 5) 两端都为张拉端的斜拉索:可选用其中1) 检测时间: 适宜的方法 a) 拉索张拉完成后 b) 悬臂施工跨中合龙前后 c) 梁体内应力预应力钢筋全部张拉完且桥面及附属设备安装完成后 2) 检测工具: a) 传感器 b) 振动频率测力计 3) 根据防振圈和索的弯曲刚度,修正测值、 4) 索力调整: a) 每组及每索的拉力误差>设计规定,需进行索力调整 b) 调整可从超过设计索力最大或最小的拉索开始(放或拉),直至调到设计索力 c) 调索时,对塔和相应梁段进行位移检测,并做好存档记录 d) 存档记录内容: 日期、时间、环境温度 索力、索伸缩量 桥面荷载状况、塔的位移量 主要相关控制断面应力