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武汉军山长江公路大桥主跨斜拉桥的设计施工介绍

作者:aysz01 发布:08月03日 阅读:0次

总第! \” #期- # # #年第。期; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;交通科技$ % & ’ ( ) *+ , ! \” #*+ , 。9 : 0 %/ & ( 0 1 2 + & 3 ( 3 ’ + 0$ 4 ’ % 0 4 %5/ % 4 6 0 + ) + 7 8;, – # # #收稿日期 = – 。武汉军山长江公路大桥主跨斜拉桥的设计施工介绍张学锋傅益宏张少军武汉?湖北省京珠高速公路建设指挥部@ 。 # # @ # A摘要军山长江公路大桥是国内最宽的斜拉桥B其主> C主D C主E和主\”号桥墩又位于长江深水区F本文着重介绍大桥主跨斜拉桥建造时设计和施工的方案及有关工艺F关键词主跨斜拉桥设计和施工方案特点施工工艺G 概况武汉军山长江公路大桥是京珠C沪蓉两条国道主干线跨越长江的共用特大桥B也是武汉市绕城公路的过江工程B大桥位于武汉市西南郊C武汉关上游- \”H I处F军山大桥全长约>H IB由正桥C引桥和引道三部分组成F经过综合比较研究B正桥主跨采用? @ \” J- # @ J@ D # J- # @ J@ \” A I的五孔连续半漂浮双塔双索面钢箱梁斜拉桥?见图! A F图!主孔@ D #I跨越长江主航道B主桥桥面净宽。

。 , >IB钢箱梁全宽。 \” , \”I?含斜拉索锚固区和风咀宽A B是目前中国最宽的大桥B钢箱梁高。 , #IB其宽高比为! – , K 。 B比值之大属世界之最F桥塔采用分离式倒L型空间索塔B索塔高! D 。 , >I?承台顶以上A B其基础?含承台C钻孔桩及采用的关键施工结构A为异形双壁钢围堰高桩承台F大桥设计的主要技术参数有IA B计算荷载汽车O超- #级B验算荷载挂车O! – # B设计最大风速- E , D IM 1 B历年平均水深为- 。 , #IB最大水深。 。 , #IB最大水位落差! \” , #IB最大流速约- , >IM 1 FP 主跨斜拉桥的设计施工主跨斜拉桥设计施工的关键在于下部结构深水桥墩基础的设计施工和上部结构钢箱梁及斜拉索的设计C制造C安装F面对水深流急的长江C复杂的地质构造C不利天气的影响和长江航运的制约B以及由于开工时间相对滞后C施工工期紧等因素B针对大桥主跨斜拉桥设计施工中的关键技术工艺C重点和难点B制定了合理可行的方案FP , G 在无覆盖层的河床上下沉异形钢围堰施工索塔基础?图- AP ,G军山大桥,G 施工中异形钢围堰的采用主!和主\”号墩是斜拉桥的索塔墩#其基础分别设置$ % & ’ ( !)的钻孔灌注桩*桩长+军山大桥, -+ ’)*进入微风化岩层。

)/桩顶以上是基础的重要组成部分*即直径0 ,)1厚\”)的圆形承台#由于两主塔墩位处地质覆盖层非常薄*下伏粉砂质泥岩*综合考虑水文1地质条件1施工结构的安全渡洪1以及保证在洪水期继续施工和加快进度等因素*经过比选唯有采用双壁钢围堰施工*才能确保塔墩基础的优质如期完成#同时双壁钢围堰下沉1着床稳定施工应在长江的低水位进行*并要在长江洪水到来之前有桩安全渡汛#双壁钢围堰作为主塔墩基础钻孔灌注桩施工的定位1导向系统和塔柱施工1钢箱梁吊装的工作平台*兼作封底混凝土1承台和下塔柱施工的挡水结构*同时又是封底混凝土和承台施工的外模板*其作用在深水桥梁施工中非常重要#如上所述*因本桥的桥面很宽*桥位处水位落差大*索塔下塔柱的斜率又较大*若按常规的圆形钢围堰设计*其直径将达到& + +)#为了减小钢围堰的规模*降低造价*缩短工期*同时适应下塔柱施工的需要*钢围堰最终设计为上下游带簸箕形的异形钢围堰*其圆形部分直 径 为&0 0)1高0 , ( !)2见图’ 3 #这样既减小了基础施工的规模和难度*节省了投资*又加快了工程进度#图’4 ( 5 ( 4 首节钢围堰定位2图0 3根据钢围堰在施工过程中的受力情况*将钢围堰圆形部分从下至上分成了刃脚段1加强段和标准段三种类型*待圆形钢围堰接高下沉到预定高度时*拼接钢围堰上1下游两侧异形块#圆形部分每一节段又等分成。

块单体在岸上预制的胎架上加工#将首节钢围堰的。块单体加工完后*在岸边拼装焊接成整体*浮运至墩位处初定位#其中主!号墩采用定位船组6双导向船组的通常方式固定围堰#图04 ( 5 ( 7 钢围堰接高1下沉和着床稳定在首节钢围堰锁定后*向其隔仓内灌浇, ( 。)厚的混凝土和向夹壁内加1抽水等措施以调平围堰*并预留一定的干舷高度*使其处于待拼次节围堰的状态#以后的每一节段均由。块单体在拼装船上组拼焊接成一节整体*运到墩位处*以’ ! ,8浮吊整节起吊与首节2或上一节3进行焊接*每接高一节即均匀灌水下沉*并预留相应的干舷高度*以便接高下一节时施焊作业#当围堰接高下沉至刃尖距河床, ( !)左右即暂停灌水下沉*通过导向船组及其锚碇系统严格控制钢围堰扭转1偏位*以实现围堰的精确定位#然后均匀灌水*快速实施围堰刃脚的着床*继之以均匀吸泥稳步下沉即可实现围堰的着岩#着岩后*由于岩面高低不平*围堰随时有可能出现倾斜和偏位*需对钢围堰采取有效的稳定措施*以整平围堰1抵抗水流冲击和冲刷*牢固地稳定围堰#4 ( 5 ( 9 钢围堰内清基1下放钻孔钢护筒1封底钢围堰封堵完成确认合格后*即可进行清基工作#清基采用$台空气压缩机2 + ,)’台& ’ ! ,))空气吸泥机进行* ’台吸泥机分别由水上浮吊悬吊#在吸泥过程中要利用浮吊经常移动和升降吸泥机位置*并摇荡管身*以不断吸出最稠的淤泥1碎块为标准#0: );

张学锋傅益宏张少军=武汉军山长江公路大桥主跨斜拉桥的设计施工介绍’ , , ,年第0期随后!根据\” #根钻孔桩的设计布置!用拆装式杆件拼装钻孔钢护筒定位架!将\” #根$ % & ’(的钻孔钢护筒依次起吊插入定位架中!牢牢焊接固定)以上各项工作就绪后!在围堰顶上用万能杆件拼装桁架式的工作平台!开始对钢围堰进行水下混凝土浇注封底)由于本桥的封底混凝土数量较大!每个主墩约*+ + +(成功!要注意以下几点-。 \” / 合理确定封底混凝土的配合比!包括坍落度控制在\” ’ 0% %1 (!初凝时间不小于2 +3 !并具有良好的自流平特性)。 % / 导管布设4浇注测点的布置)本桥采用直径为% 5 ,((的标准刚性导管!其作用半径面为*(左右!其单节长有\”(和%(两种!由连接装置连接成需要的总长度)导管的平面布置及根数则根据其作用半径确定!以能覆盖其基面为准)为准确了解水下混凝土的浇注情况!在导管周围用测绳均匀布放测点!以便随时测量封底混凝土面的上升情况和标高)。 , / 导管的首封非常重要)将导管上端的漏斗装满首灌足够的混凝土!并作好混凝土的后续供应设备)。 2 / 封底混凝土必须连续供应浇注!并在尽可能短的时间内完成)同时!通过布置的测点读取数值!有效控制封底混凝土浇注的全过程)6 & 7 & 8 钻孔成桩钢围堰封底完成后!即在围堰顶的工作平台上安装钻机定位!进行钻孔桩施工)根据地质情况!主* 4主9号墩的钻孔桩施工采用反循环加压钻进!确保成孔的孔径和垂直度)为了确保钻孔桩的质量!对各项施工工艺进行有效控制!并对成桩进行超声检测)6 & 7 & : 抽水4破桩头和承台施工在\” #根$ % & *(的钻孔桩施工完成并经检验合格后!进行钢围堰抽水)在抽水过程中!要控制好围堰外4夹壁中和围堰内的水位差!认真观测围堰和封底混凝土的受力情况)待抽水完成后!进行桩头处理和清除围堰内的杂物及碎石!凿平封底混凝土!浇注, +1 (的垫层混凝土!然后进行承台钢筋绑扎!并注意下塔柱连接钢筋和冷却水管的预埋)经研究!直径, +(4厚9(的大体积承台施工采取混凝土一次浇注成形!并在施工中采取,)为了确保围堰的封底添加粉煤灰4降低砂石料的入模温度4通水冷却和内散外蓄等手段!确保了大桥承台混凝土的施工质量)6 & 6 斜拉桥索塔的施工。

图2 /图26 & 6 & 7 承台施工完工后!开始索塔施工)索塔施工包括下塔柱4中塔柱4上塔柱和下横梁4中横梁4上横梁的施工!其中施工必须具备的设备有高空塔吊4高压输送混凝土泵和高空升降电梯)为保证索塔的施工质量和精度!在塔柱施工中设置劲性骨架!并在下4中塔柱施工立模时根据施工方案计算和设置相应的预偏量!下4中4上横梁应设置相应的预拱度)6 & 6 & 6 下塔柱采用翻模逐节向上施工!当下塔柱浇注到; 下横梁的施工是通过支撑在承台上的支#% + + +年第,期张学锋傅益宏张少军-武汉军山长江公路大桥主跨斜拉桥的设计施工介绍架进行立模!分两次浇注混凝土!一次张拉预应力钢束\”中#上横梁采用塔柱上设牛腿!牛腿上架设横桥向一端可活动的劲性骨架!并通过此骨架进行立模!亦分两次浇注!一次张拉\”$ % $ % & 索塔施工中预应力筋的张拉和管道的灌浆填充’或采用真空吸浆法( !都要有相应的工作平台!这对高空作业是非常重要的\”同时!在塔柱施工中应随时观测塔柱施工的变形!并进行相应的调整!以保证塔柱的几何形状符合设计要求\”$ % ) 在断裂和破碎带密集的复杂地层中钻孔成桩斜拉桥的边墩主*号墩位处地层情况非常复杂!断裂破碎带密集!且该墩处在副航道上!考虑到船撞力的作用!设计采用整体式承台!其尺寸为+ , % , -, % ,。

!厚/ % 0。\”承台下布设1 +根直径为+ % +。的钻孔灌注桩\”为确保基础施工!采用了长方形双壁钢围堰!其钢护筒定位及封底等工艺与主2号墩相同!钻孔桩施工采用了特别的钻孔工艺!如在钻孔中穿过破碎断裂带时以回填混凝土再钻已防坍塌来保证钻孔成桩\”然后对围堰进行水下封底!回填砂#抽水#浇注承台\”$ % & 在动水流沙条件下!采用钻孔钢护筒兼作施工平台的钻孔成桩#单壁吊箱钢围堰浇注承台$ % & % 3 主,号墩是分离式的高桩承台基础!采用的作业方式是4将5 + % +。的钻孔钢护筒打入覆盖层和强风化层内!对其周围地层进行旋喷灌浆加固处理!然后将钢护筒连成整体作为钻孔平台\”覆盖层和强风化层钻孔采用泥浆护壁正循环钻进!进入岩层一定深度后采用反循环钻进!收到了很好的施工效果\”钻孔完成后!再经清孔#检孔#下放钢筋笼#浇注桩身水下混凝土成桩!并进行超声检测\”$ % & % $ 主,号墩承台施工采用单壁吊箱钢围堰\”将制成的有底吊箱悬挂在钢护筒上进行就位固定!进行密封处理后浇注水下混凝土对吊箱进行封底!然后抽水#切除钢护筒#破桩头#清基!浇注承台混凝土\”$ % 6 主跨钢箱梁和斜拉索的制造及架设安装目前!军山大桥钢箱梁和斜拉索已经开始制造!为此!建桥各方编制了详细的制造方案\”现简述如下4$ % 6 % 3 钢箱梁的制造’图7 (图7全

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