2020/7/28,1,XX大桥主桥施工技术,2020/7/28,2,XX大桥是一座中承式钢拱桥，主桥全长750米，主跨跨径550米； 主桥上部结构主要包括两侧三角区、中跨桥面以上拱肋及由水平索和中跨桥面加劲梁组成的桥面系三部分； 主要设计参数： 拱顶标高约：110米； 桥面顶标高约：56米； 通航净空约：48米。,XX大桥主桥施工技术,工程概况,2020/7/28,3,三角区施工 中跨拱肋施工 水平索与桥面系施工,XX大桥主桥施工技术,主要施工内容：,2020/7/28,4,XX大桥主桥三角区施工技术,2020/7/28,6,钢拱座的安装,钢拱座是连接主边跨拱肋、大立柱与砼承台关键部位，是全桥受力的核心点。全桥共有四个。 每个钢拱座重约290t，将每个拱座分成6块制作。在工厂内进行预拼装后，现场安装。 钢拱座由150t吊车吊装到预先制作的胎架上。 在胎架上将整个钢拱座焊接成整体后，待B0段拱肋与拱座安装成整体后进行混凝土浇注。,三角区施工,2020/7/28,7,大立柱安装, 大立柱上面与Z9桥面加劲梁相连，下端与主边跨拱肋交汇到主墩承台上； 单根大立柱长36m左右，断面为55m的矩形，重210t；斜撑为3.22.36m的矩形断面钢撑，长44.5m，重80t； 立柱利用300t吊车单机吊装，根据300t履带吊的起吊能力，大立柱分段制作，其中下段为24m，重134t；上段12.5m，重80t，现场分段吊装拼接。,三角区施工,2020/7/28,8,岸上部分拱肋安装概况,岸上部分拱肋浦东、浦西每侧各分成26个节段，单段长度除Z0段为6米外，其余基本上为10米，重量由80t至135t不等，安装后拱肋的仰角从河跨Z0段的38变化到边跨GL1的19。 岸上拱肋安装还包括相应的K撑、立柱的安装。,三角区施工,2020/7/28,9,支架构造,支架每段拱采用简支体系支撑。一端支在支架上，另一端支在安装好的相邻段的牛腿上。 拱肋支架支撑采用900和609两种钢管，除Z2为900钢管，其余采用609钢管。 支点采用格构式立柱，并布置调整的千斤顶。,三角区施工,2020/7/28,10,岸上部分拱肋吊装装, 岸上部分拱肋采用支架法施工； 除GL2、GL1用350t履带吊机吊装外，其余均采用履带300t吊机安装。,三角区施工,2020/7/28,11,水上部分拱肋分段,三角区河跨的Z3Z7段拱肋采用1000t浮吊吊装。 按照1000t浮吊的起吊能力，确定三角区水上部分拱肋吊装组合为Z3 +Z4拱肋、Z5 +Z6a拱肋、Z6b+中横梁、Z6c和Z7拱肋浦东浦西共十个吊装构件，其中最重节段重量800t，最大安装高度约70m。 河跨水上部分拱肋采用临时索斜拉悬臂拼装，吊装单元组分时上、下游对称布置。,三角区施工,2020/7/28,12,水上部分拱肋安装, 三角区水上部分拱肋采用1000t浮吊吊装，其中最重吊装构件重800t，最大安装高度约70m； 吊装单元组分时上、下游对称布置。,三角区施工,2020/7/28,13,拱肋吊装,1000t浮吊吊装水上部分拱肋的工艺为： 抛锚 驳船就位 浮吊就位 吊装索具的安装连接 主、副钩分级同步加载，构件起驳 提升并调整浮吊位置 拱肋基本就位 调整并安装临时连接装置 安装临时索 调整临时索力、浮吊逐步卸载 测量复核、定位焊接 脱钩。,三角区施工,2020/7/28,14,拱肋吊装过程中的施工控制,XX大桥拱肋是三维空间结构，拱轴线必须严格以XYZ三个方向控制。在拱肋安装的整个过程中，采用全站仪对拱轴线进行严格监控，并及时根据测量数据调整。 浮吊松钩后，拱轴线主要是通过临时索进行调整。 吊装过程中尤其是临时索施工过程中还需对大立柱和临时塔变形监控，临时塔变形监控包括位移和应力监控。,三角区施工,2020/7/28,15,三角区桥面梁的吊装,三角区施工,2020/7/28,16,滑移排架,三角区施工,滑移支架依附于已安装好的大立柱及拱肋增加整体稳定性。 支架各平面内用32的钢丝绳作剪刀撑，钢丝绳需预加10t张力。,2020/7/28,17,三角区施工,B8B11桥面梁的吊装,2020/7/28,18, B12B16桥面梁采用1000吨浮吊吊装。,三角区施工,B12B16桥面梁的吊装,2020/7/28,19,B0B7桥面梁的安装, B0B7桥面梁长9m，宽41m，自重140 155t，特殊段BW0长约20m，宽27m，重约180t, B0分两段吊装； 边跨桥面采用两台300吨吊机双机抬吊。,三角区施工,2020/7/28,20,锚箱及端横梁安装,锚箱是连接边跨拱肋、桥面加劲梁和端横梁的重要结构，它既是永久水平系杆索锚固点，又是施工过程中边跨临时索的锚固点，全桥共4个。 单个锚箱重达500t，端横梁重400t，分12个单元制作，其中端横梁单件最大重110t，锚箱125t，采用350吨履带吊吊装就位。,三角区施工,2020/7/28,21,锚箱及端横梁安装,锚箱是连接边跨拱肋、桥面加劲梁和端横梁的重要结构，它既是永久水平系杆索锚固点，又是施工过程中边跨临时索的锚固点，全桥共4个； 单个锚箱重达500t，端横梁重400t，分12个单元制作，其中端横梁单件最大重110t，锚箱125t，采用350吨履带吊吊装就位。,三角区施工,2020/7/28,22,测量及施工控制,加工构件的预拼装 测量 安装过程中的施工控制 在拱肋安装中，支架基础要产生沉降，立柱有压缩变形，后节段安装要对已安装节段产生影响； 河跨拱肋采用悬臂拼装过程中，主边跨临时索力的平衡控制在大立柱及临时塔允许的范围内; 桥面吊装时，考虑基础沉降和立柱压缩，同时安装时还需一定量的预拱度; 嵌补段制作时应留一定余量以补偿产生的误差。 内力调整,三角区施工,2020/7/28,23,XX大桥主桥中跨拱肋施工技术,2020/7/28,24,中跨拱肋,XX大桥为提篮式箱形拱桥，主跨550米，矢跨比1:5； 箱形拱肋横向1:5倾斜，截面高度由拱脚的9米高变化至拱顶6米； 两拱之间由一字风撑相连，风撑水平间距13.6米； 中跨拱肋是指中跨桥面梁以上部分拱肋。,概述,2020/7/28,25, 中跨拱肋采用扣索法悬臂拼装的施工方法,概述, 施工总体方案,2020/7/28,26, 节段划分,XX大桥中跨拱肋水平长度约360米，共分为27个节段； ZN(S)8-ZN(S)20标准节段水平投影均为13.6米，合龙段6.8米； 一个标准节段拱肋包括上下游拱肋、一字风撑以及安装用临时风撑。,概述,2020/7/28,27, 索塔高度,考虑因素： 临时索对索塔高度的影响 风对索塔高度的影响 索塔自身影响 最终确定： 索塔高度128米 临时索最小倾角15.6o 单塔总压力最大120000 kN,临时索塔体系,2020/7/28,28,临时索塔体系,索塔的安装,2020/7/28,29,临时索塔体系, 索塔的安装,2020/7/28,30, 主塔锚固点,临时索塔体系,由于临时索的索力产生的水平索力较大，如直接将锚固点设在临时索塔的横向联系梁上，局部处理十分复杂，且梁的断面很大，构件布置很困难。为了解决这一难题，专门设计了锚固梁，在锚固梁的两端设置前索与背索的锚固点，水平索力由锚固梁承担。,2020/7/28,31, 主拱锚固点,临时索塔体系,主拱肋锚固点设在拱前端第一道设计横隔板两侧拱顶上。其主要受力钢板与拱侧板对齐。在拱肋内外侧均有补强钢板，角度与临时索与拱肋的夹角一致。,2020/7/28,32, 背索后锚点,临时索塔体系,在原有预应力索张拉端锚头上进行改进，使背索锚固连接处与原锚头做成一体，既不改变锚头原来的受力，又大大方便了背索的施工。,2020/7/28,33, 吊机的选择,拱上吊机, 缆索吊： 目前国内采用的缆索吊最大起重量为200吨左右； 缆索矢跨比使得施工用临时索塔的高度大大增加。, 最终确定：在上下游拱肋上各设置一立移动的拱上吊机，两台拱上吊机合作吊装拱肋。, 由于复杂的施工条件：双拱提篮式拱桥，线型复杂，两拱横向距离变化，拱肋顶面1:5内倾，以及临时索的设置等；,2020/7/28,34, 吊机基本参数,拱上吊机, 悬臂长度：28米 总体长度：44.5米 截面：宽3米，高4米 （4.588米） 单点最大吊重：185吨,2020/7/28,35,拱上吊机, 吊机结构设计,前支点,后锚固点,2020/7/28,36,拱上吊机,提升 设备,2020/7/28,37,拱上吊机,行走千斤顶,滑靴,千斤顶前支撑点,轨道布置, 行走系统,2020/7/28,38, 悬挂平台 的功能要求,施工悬挂平台,悬挂移动平台是中跨拱肋安装的操作平台，由于XX大桥拱肋的复杂线形和倾斜的箱型结构，以及临时索、风撑等对其移动的影响，使得这一操作平台的设计异常复杂。 作为拱肋安装的主要操作平台，应具备以下功能： (1) 循环使用于Z8Z20拱肋的安装； (2) 在拱肋的吊装时进行定位操作，并且不影响拱肋的吊装； (3) 可同时在拱肋的两个接缝位置进行焊接、打磨、涂漆等操作，以确保不影响施工进度。,2020/7/28,39, 标准节段吊装,标准节段吊装, 标准节段是指中跨拱肋ZN(S)8-ZN(S)20共26个拱肋节段，各段施工工艺和流程基本一致； 一个标准节段的安装主要包括四个步骤：吊前准备、提升就位、焊接和临时索安装； 节段最大重量340吨； 节段最大外形尺寸：16.432.67.7米（长宽高）； 提升高度：67-110米,2020/7/28,40,标准节段吊装, 安装流程1 吊机行走，安装限位、后锚点和前支点,2020/7/28,41,标准节段吊装, 安装流程2 构件水上就位，松吊钩，安装吊耳，调整钢绞线,2020/7/28,42,标准节段吊装, 安装流程3 构件起吊、提升和角度调整,2020/7/28,43,标准节段吊装, 安装流程4 构件微调、就位,2020/7/28,44,标准节段吊装, 安装流程 临时索安装,2020/7/28,45,调索,标准节段吊装, 拱肋的制作重量与设计重量的偏差及临时施工荷载的影响，造成拱肋实际施工时的线形与设计理论线形的偏差; XX大桥中跨拱肋施工过程中总共经过三轮调索，前两轮为过程中的小调索； 最后一轮是在合龙段安装前的大调索，此次调索除了调整临时拉索索力和拱肋线形外还有一个很重要的作用就是为合龙段的安装做好充分的准备。,2020/7/28,46, 合拢方案的确定,合龙段安装, 上下游拱肋及风撑分开吊装 Vs 整体吊装 一端栓接一端焊接 Vs 两端焊接&两端栓接,2020/7/28,47, 合龙段测量,合龙段安装, 前期主跨拱肋的安装测量 温度变化对拱肋影响的测量 ZN20、Z21、ZS20拱肋预拼装及验收,2020/7/28,48, 合龙温度和 合龙段长度的确定,合龙段安装, 合龙温度：20 合龙段长度： 上游内侧6.646m，外侧6.653m 下游内侧6.645m，外侧6.657m,2020/7/28,49, 合龙段安装三维动画演示,合龙段安装,2020/7/28,50,XX大桥主桥中跨桥面系施工技术,2020/7/28,51,XX大桥中跨桥面系主要包括水平索、中跨桥面系梁和吊杆索3部分。 水平索： 预制平行钢丝索，长约761m，重达110t，索径为18cm。16根水平索。 中跨桥面系梁： 15个安装单元，其中最轻350t，最重500t。 吊杆索： 28对，112根永久吊杆。,XX大桥主桥三维模型,概况,中跨桥面系施工,2020/7/28,52,结构特点, 大跨度拱桥产生的水平推力达1万8千吨，所以在结构上设置了16根水平索以平衡水平推力。单根水平索的长度、重量及张拉力为同类型索的世界之最。 提篮式钢箱拱桥不同于以往其它桥梁，给中跨桥面系梁的吊装带来很大的困难。 在中跨拱肋合龙后，由原来的斜拉体系转换到系杆拱桥的受力体系，交叉施工多，施工控制要求高。,水平索,中跨桥面系施工,2020/7/28,53