矮寨特大悬索桥施工控制实施方案

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1、湖南道路发展项目湖南道路发展项目吉首至茶洞高速公路土建工程吉首至茶洞高速公路土建工程 6A6A 合同段合同段 路桥建设投标文件路桥建设投标文件 北京市东城区东中街 9 号东环广场 A 座路桥大厦八层 邮编号码：100027 电话：010-64181166 传真：010-64181901 湖南省吉首至茶洞高速公路 第 6A 合同段矮寨特大悬索桥 施工控制方案施工控制方案 湖南道路发展项目湖南道路发展项目吉首至茶洞高速公路土建工程吉首至茶洞高速公路土建工程 6A6A 合同段合同段 路桥建设投标文件路桥建设投标文件 北京市东城区东中街 9 号东环广场 A 座路桥大厦八层 邮编号码：100027 电话

2、：010-64181166 传真：010-64181901 路桥集团国际建设股份有限公司 2006 年 11 月 湖南道路发展项目湖南道路发展项目吉首至茶洞高速公路土建工程吉首至茶洞高速公路土建工程 6A6A 合同段合同段 路桥建设投标文件路桥建设投标文件 北京市东城区东中街 9 号东环广场 A 座路桥大厦八层 邮编号码：100027 电话：010-64181166 传真：010-64181901 目 录 1.项项目概况与特点目概况与特点.1 2.施工施工监监控的必要性、目的与目控的必要性、目的与目标标2 2.1 施工施工监监控的必要性控的必要性2 2.2 施工施工监监控的目控的目标标4 3.

3、施工施工监监控内容与方案控内容与方案.5 3.1 施工控制参数的施工控制参数的选选取取5 3.2 监监控控计计算内容算内容5 3.2.1前期结构分析6 3.2.2主塔施工期结构分析7 3.2.3缆索施工期结构分析7 3.2.4主梁架设期结构分析8 3.3 监监控控测试测试内容与方案内容与方案8 3.3.1监控测试工作内容8 3.3.2线形监测9 3.3.3塔、梁应力监测11 3.3.4主缆缆力监测16 3.3.5吊索索力监测16 3.3.6温度场监测17 3.3.7应变测点采集仪器位置优化18 3.3.8主缆温度测点采集仪器位置优化20 4.施工程序及异常情况的施工程序及异常情况的对对策策.2

4、1 4.1 施工程序施工程序21 4.2 施工施工监监控基本工作流程控基本工作流程22 4.3 异常情况异常情况对对策策23 5.施工施工监监控最控最终终目目标标及成果形式及成果形式.24 湖南道路发展项目湖南道路发展项目吉首至茶洞高速公路土建工程吉首至茶洞高速公路土建工程 6A6A 合同段合同段 路桥建设投标文件路桥建设投标文件 北京市东城区东中街 9 号东环广场 A 座路桥大厦八层 邮编号码：100027 电话：010-64181166 传真：010-64181901 6.监监控控实实施施组织组织研究研究组织组织形式及人形式及人员员安排安排.25 6.1 监监控控现场结现场结构构组织组织方

5、案方案25 6.2 监监控人控人员总员总体安排体安排25 6.3 施工施工监监控工作流程示意控工作流程示意图图26 6.4 监监控中各控中各单单位的工作位的工作协协作作26 7.研究工作布署（包括人研究工作布署（包括人员员、 、设备设备等等进场计进场计划等）划等）27 7.1 人人员员及及设备设备配配备备27 7.2 人人员员开展研究及开展研究及进进出出场时间场时间安排安排28 7.3 仪仪器器进进出出场时间场时间安排安排28 8.主主桥桥施工施工监监控各控各阶阶段工作流程段工作流程.28 8.1 前期前期计计算算阶阶段段28 8.2 桥桥塔施工塔施工阶阶段段30 8.3 主塔完成、主塔完成、

6、缆缆索系索系统统施工准施工准备备期期30 8.4 猫道架猫道架设设完成完成31 8.5 基准索股架基准索股架设设31 8.6 其它索股架其它索股架设设32 8.7 索股架索股架设设完成完成32 8.8 主梁吊装主梁吊装阶阶段段33 8.9 桥桥面面铺铺装装阶阶段段33 8.10 成成桥桥恒恒载载状状态态34 8.11 项项目目总结总结34 湖南道路发展项目湖南道路发展项目吉首至茶洞高速公路土建工程吉首至茶洞高速公路土建工程 6A6A 合同段合同段 路桥建设投标文件路桥建设投标文件 北京市东城区东中街 9 号东环广场 A 座路桥大厦 8 层 邮编号码：100027 电话：010-64181166

7、 传真：010-64181901 1.项项目概况与特点目概况与特点 吉茶高速公路是湖南省的一条重要旅游通道，由于项目所在区域独特的自然地理 条件和丰富的社会文化背景，2004 年 4 月交通部将其纳入全国首批公路勘察设计典型 示范工程项目。 矮寨特大悬索桥为吉茶高速公路的控制性工程，桥位处距吉首市区约 20 公里，于 K14+571.30 处跨越矮寨镇（G209 2303 公里处）附近的山谷，德夯河流经谷底，谷底 标高约 240m，桥面设计标高与地面高差达 330m 左右，山谷两侧悬崖从 900m 到 1300m 之间变化。 矮寨特大悬索桥为塔梁分离式单跨双索面钢桁加劲梁悬索桥，主缆的孔跨布置

8、为： 242m+1176m+116m，主梁全长 1000.5m；主桥横桥向设 2%横坡，桥面系宽 24.5m，钢桁 加劲梁全宽 27m。主缆采用预制平行钢丝索股（PPWS） ，单束索股由 127 根公称直径为 5.25mm、公称抗拉强度为 1670MPa 的高强度镀锌钢丝组成，排列呈近似正六边形，紧 缆后主缆为圆形，索夹内直径为 855mm(吉首岸边跨)、844mm（中跨和茶洞岸边跨） ，索 夹外直径为 870mm(吉首岸边跨)、859mm（中跨和茶洞岸边跨） ，索股锚头采用热铸锚； 主索垂跨比 F/L=1/9.6，主索中心距为 27m，采用平面索布置；每根主缆中，从吉首岸 锚碇到茶洞岸锚碇的

9、索股有 169 股（通长索股） ，吉首岸边跨另设 6 根索股灾吉首岸主 索鞍上锚固（背索） ；全桥采用 71 对吊索，吊索标准间距 14.5m,端吊索间距 29m；主 跨梁高（主桁中心线处）7.5m；主梁桥台处设竖向支座和横向抗风支座。 索塔采用双柱式门式框架结构，由扩大基础、塔座、塔柱（上塔柱、中塔柱、下 塔柱）和横梁（上横梁、中横梁）组成。索塔自基础以上高 129.316m(吉首岸)、 61.924m（茶洞岸） 。 本桥采用预应力锚固系统，由索股锚固连接器和预应力钢束锚固系统构成。吉首 岸重力锚散索长度 29 米，锚固长度 25 米；茶洞岸隧道锚散索长度 29 米，锚固长度 43 米。 本

10、桥结构存在以下特点： 边跨缆索不对称。由于锚碇布置位置的需要，边跨缆索的水平跨度在吉首岸为 242m，在茶洞岸为 116m，两边跨缆索不对称，造成主缆及锚碇受力不同，线形、索股 数量也不同，在施工控制中需要区别对待。 湖南道路发展项目湖南道路发展项目吉首至茶洞高速公路土建工程吉首至茶洞高速公路土建工程 6A6A 合同段合同段 路桥建设投标文件路桥建设投标文件 北京市东城区东中街 9 号东环广场 A 座路桥大厦 8 层 邮编号码：100027 电话：010-64181166 传真：010-64181901 图 1- 吉首茶洞 1 主桥总体布置图 图 1-2 主梁断面图 2.施工施工监监控的必要性

11、、目的与目控的必要性、目的与目标标 2.1 施工施工监监控的必要性控的必要性 从上世纪 90 年代到现在，全球范围内掀起了一股建设大跨度悬索桥的热潮。上世 纪 90 年代修建的悬索桥中，就有 7 座主跨跨径超过千米。他们分别是：日本明石海峡 大桥（主跨跨径 1991 米，居世界第一） 、丹麦大海带桥（主跨跨径 1624 米，居世界第 二） 、中国润扬长江公路大桥（主跨跨径 1490 米，居世界第三） 、中国江阴长江公路大 桥（主跨跨径 1385 米，居世界第五） 、中国香港青马大桥（主跨跨径 1377 米，居世界 第六） 、瑞典滨海高桥（主跨跨径 1210 米，居世界第九） ，还有日本的尾道今

12、治线上 的来岛二桥、三桥（主跨跨径分别为 1020 米、1030 米） 。国内正在建设的工程中，舟 山连岛工程中的西堠门悬索桥将以跨径 1650 米位于中国第一、世界第二，武汉阳逻长 江公路大桥主跨达 1280m，建成后将与美国金门桥并列，居世界第八位。除了上述跨径 大于千米的悬索桥之外，中国已经在上世纪 90 年代中建成主跨为 648m 的厦门海沧大 桥、主跨为 900m 的西陵长江大桥、888m 的广东虎门大桥、452m 的广东汕头海湾大桥、 960m 的湖北宜昌长江大桥及 612m 的重庆鹅公岩长江大桥。可以说，中国的悬索桥建设 已经位于世界前列。 湖南道路发展项目湖南道路发展项目吉首至

13、茶洞高速公路土建工程吉首至茶洞高速公路土建工程 6A6A 合同段合同段 路桥建设投标文件路桥建设投标文件 北京市东城区东中街 9 号东环广场 A 座路桥大厦 8 层 邮编号码：100027 电话：010-64181166 传真：010-64181901 悬索桥是一种以缆索为主要承重构件的柔性桥梁，缆索长度和线形对全桥的几何 形状和受力具有决定性影响，因此，悬索桥设计和施工中必须保证缆索长度和线形的 准确。悬索桥缆索的长度和线型是通过事先精确计算、制造和安装时严格控制误差来 保证的，施工中进行调整的措施非常有限。因此，悬索桥施工监控的计算成为施工中 极为重要的环节。另一方面悬索桥在施工过程中存在

14、着各种各样的随机因素，它们都 可能影响悬索桥在施工过程中的安全和成桥后线形。通过施工实时监控，掌握实际荷 载情况并结合测量得到的结构状态，找出结构产生误差的原因，并通过以后各阶段的 各种可能的修正来保证施工过程中结构的安全，使成桥状态最大可能地逼近设计内力 和线形。 从设计到施工，由于各种计算或施工误差，悬索桥实际所呈现的线形和内力与设 计者当初的意图往往有很大的差距。这种引起误差的因素主要有以下几种： 设计时的计算误差。对于主缆的计算，设计单位和施工监控单位采用的方法不 一样，对于一些参数的处理也有较大的差异，而且在设计过程中没有也不可能全面考 虑施工中存在的各种因素。因而，施工监控中不能直

15、接采用当初设计时所计算的用于 控制施工的各种参数值。 施工中结构定位存在的误差。实际施工中，索塔、锚碇的定位不可避免地存在 误差。当索塔或锚碇的实际位置与设计不符时，必然影响到主缆的线形，进而对结构 的内力和主梁的线形产生影响，因此必须对施工监控数据进行修正计算。 施工中还存在着其它误差，如材料特性、安装精度、环境温度等，都将影响结 构线形和内力。 这些误差对矮寨特大悬索桥这种大跨径的、结构不对称的悬索桥来说，表现得更 为明显，所以必须加以严格控制。 施工监控实施过程中，一方面应该根据施工中的实际参数严格按照施工过程进行 精确的分析计算，另一方面，必须根据施工中的实际监控数据进行计算参数的识别修 正，并且考虑各种意外变异因素的影响，对下阶段发出的施工监控指令做出修正，这 样才能保证悬索桥的整体线形和内力最终达到设计者的意图。 2.2 施工施工监监控的目控的目标标 矮寨特大悬索桥施工监控的主要目的是通过施工前构件无应力尺寸的精