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1、宋伟俊,主要内容,一、工程概况二、主墩深水基础施工三、大跨度连续钢桁拱架设与合拢四、结论,桥式布置：两联(84+84)m钢桁梁+(108+192+3362+192+108)m六跨连续钢桁拱。,设计标准：按六线(京沪高速双线、沪汉蓉双线、南京地铁双线)标准设计。设计行车速度：京沪高速300/h，沪汉蓉250/h，南京地铁80km/h。钢梁采用正交异性板与主桁结合的整体桥面，三桁承重结构。,河床标高：6#墩-9.0-20.5m,上下游河床高差11.5m。7#墩-21.3-23.7m。8#墩-37.6-42.7m。施工期间实测河床冲刷8m。,水文、地质条件,主墩基础概况主墩基础采用46根2.8m的钻
2、孔桩基础，桩长112m。承台平面尺寸为3476m，厚度6.0m，顶面标高-7.0m。承台施工围堰平面尺寸为3880m，高26.5m，总重约6200t。,钢梁桁架结构主桥采用三片主桁连续钢桁拱结构，桁宽215m。主拱拱圈矢高84m，跨中拱圈桁高12m，拱脚处拱圈桁高56.8m。除主墩两侧各四个节间长度为15m外，其余均为12m,平弦部分桁高16m。,桥面系桥面采用正交异性板与主桁下弦结合、道碴槽板与整体钢桥面结合的型式。桥面板采用分块制造安装，面板为熔透焊接，其余均为高强度螺栓连接。,主要钢材全桥主要结构采用Q420qE、Q370qE钢材。内力大的受压拱肋杆件及节点板采用Q420qE钢材，主桁及
3、桥面系采用Q370qE钢材。,Q420qE钢材(红色表示),主要内容,一、工程概况二、主墩深水基础施工三、大跨度连续钢桁拱架设与合拢四、结论,1、主墩基础施工特点,工程规模大，施工工期紧,水深流急，水流变化频繁,上下游河床高差大,地质复杂，桩基嵌岩深,主墩2006年1月开始准备，枯水期已将近过半，若采用常规“平台法”施工，工期无法保证，汛期施工平台安全风险大。,2、主要施工方案,针对主墩深水基础施工条件及总工期安排，经过多方案技术、经济研究比选，选定基础总体施工方案为：6#墩采用双壁钢套箱围堰方案，7#、8#墩采用双壁钢吊箱围堰方案。,2、主要施工方案,7#墩围堰水上接高,3、解决方法为了解决
4、深水基础施工工期紧、施工难度大、安全渡汛等工程难题，提出了“钻孔平台与承台围堰合二为一”的快速施工方法。,4、基础施工总体思路常规施工方法：先建立钻孔平台，钻孔桩施工完毕，拆除钻孔平台，安装围堰拼装平台，就地拼装、下放围堰进行承台施工。本项目研究的方法：将围堰既作为钻孔桩施工平台，又作为承台施工挡水结构，采用整体制造、下水、浮运的方式可以达到快速施工的目的。,5、基础施工主要步骤,6、采用本方法的优点：,减少施工工序，缩短施工工期规避平台渡汛安全风险将水上作业变为岸上工厂化作业，提高工程质量减少水上大型施工设施与设备，节约施工成本,7、为实现上述快速施工方法，需解决以下关键技术难题：超大(38
5、80m)、超重(底节3100t)型围堰下河难题受潮汐影响浮态下围堰精确定位难题在河床高差大(11m)不利条件下围堰下沉定位控制难题,（1）围堰整体制造、下水,本项目超大（3880m）、超重（3100t）型围堰拼装下水，若采用在墩位处拼装，工期长；采用固定滑道下水，费用高；采用整体起吊下水，在现有设备条件下难以实现。针对上述问题，本项目因地制宜，在岸边进行围堰整体制造，采用气囊法断缆下水施工方法，解决超大型围堰拼装下水的难题。,气囊法断缆下水关键技术：通过计算确定下水坡道长度、坡度大小计算确定气囊规格型号、布置方式断开围堰后拉缆，围堰快速下水，安全自浮,主墩基础水深(51m)、流急(2.75m/
6、s)，受潮汐影响，水流变化频繁，围堰精确定位难度极大。常用定位系统不能施加强大的预拉力，围堰定位精度低，需要反复调锚，效率低；围堰两侧需大型导向船辅助定位，设备投入大。本项目采用无导向船重型锚定位方法，可实现围堰高精度定位，提高工作效率，取消大型导向船，减少设备投入。,（2）围堰浮态下定位,通过计算与实测对比分析，研究围堰平面位移受潮汐影响的规律，结论显示：重锚体系施加强大的预拉力，提升了定位系统的刚度，提高了围堰定位精度。围堰在低平潮时段内位移最小，低平潮持续时间可达4小时，在此时段内进行围堰的精确定位可获得最佳定位精度。,采取试插桩、合理设置围堰预偏量、微调活动上导环装置等措施，提高围堰定
7、位精度，实现精确定位。,插打定位钢护筒,超大型围堰（3880m）在水流力、不平衡土压力作用下，存在着床、下沉定位控制难题。本项目通过研究，采用重力导向原理，设置围堰升降系统与水平导向装置，有效抵抗围堰不平衡外荷载，解决下沉控制难题。,（3）围堰下沉定位控制,升降系统,水平导向装置,确定升降系统总提升力8001000t，辅助水平导向装置，控制水流力及不平衡土压力引起围堰位移与倾斜，实现围堰下沉可控。,主要内容,一、工程概况二、主墩深水基础施工三、大跨度连续钢桁拱架设与合拢四、结论,1、钢梁架设主要技术特点1.1钢梁为三片主桁连续钢桁拱结构,合拢技术要求高，线形控制难度大。,1.2桥面为正交异性板
8、与下弦结合的整体桥面，桥面板安装精度高，对位难度大。,1.3主墩钢梁采用双悬臂架设，双主拱合拢技术。,1.4钢梁安装主墩支点反力达8000t/桁，支点布置与调整难度大。,1.5钢梁刚度大，合拢点多，合拢点位移调整难度大。,上述特点给钢梁架设合拢带来极大难度，提出较高的技术要求。主跨钢梁安装与合拢采用全新的方法：利用三层吊索塔架全伸臂架设6#、8#墩钢梁至合拢口，采用墩旁托架与钢梁固结、辅助三层水平索双悬臂架设7#墩钢梁至合拢口，采用以调整索力、钢梁预先纵移为主要手段，取消常规顶落梁的方法，实现大跨度钢桁拱安装与合拢。,2、钢梁安装及合拢2.1方案概述1）钢梁架设采用从两侧往跨中架设、跨中合拢的
9、总体方案。2）南侧从10#墩向8#墩，北侧从4#墩向6#墩方向架设钢梁。3）6、7、8#墩顶2个节间钢梁在墩旁托架上架设，其余节间为双悬臂架设。,4）6、8#墩顶设三层吊索塔架，7#墩设三层水平索辅助架梁。5）设4个合拢口，两边跨各一个，两主跨各一个，合拢口均位于该跨跨中。6）采用双悬臂合拢，先合拢边跨，再合拢主跨，先拱桁合拢后系杆合拢。,2.2边跨钢梁架设合拢架设方法：910#墩采用膺架悬臂法，8#墩采用墩旁托架法。边跨合拢：保持8#墩钢梁固结不动，调整910#墩钢梁位置。合拢后，解除6、8#墩钢梁固结，整体向主跨分别纵移130mm、150mm，支座纵向约束。,2.3主跨钢梁架设1）安装6、
10、8#墩墩顶吊索塔架。2）6、7、8#墩架梁吊机拼装钢梁至第8节间。3）6、8#墩挂设张拉第一层索，前索790t、后索760t。4）7#墩挂设张拉第一层水平索，张拉力1300t。,后索760t,前索790t,1300t,5）6#、8#墩拼装至第11节间，挂设张拉第二层索，前索1160t、后索1200t。6）7#墩钢梁拼装至第10节间，挂设张拉第二层水平索，张拉力1320t。,1320t,7）7#墩拼装至第12节间，安装主拱合拢杆件，挂设张拉第三层水平索，张拉力1600t。8）6、8#墩拼装至第13节间，挂设张拉第三层索，前索1450t、后索1500t。,1600t,前索1450t,后索1500t
11、,9）第一层水平索补拉600t,第二层水平索补拉580t，第三层水平索补拉350t。,补拉600t,补拉580t,补拉350t,2.4主跨合拢1）合拢特点：主跨合拢采用双悬臂、双主拱合拢技术。悬臂跨度长，合拢端挠度、转角大，合拢对位困难。合拢点多：合拢有6根弦杆、3根斜杆、3根系杆，共有12根合拢杆件。,合拢时，7#墩与托架固结不动，6、8#墩支点反力达8000t/桁，合拢口位移调整手段受限。合拢精度要求高：钢梁采用多点合拢，按照设计理论尺寸安装合拢杆件，精度要求高。,合拢前辅以吊索塔架进行钢梁悬臂安装，拱桁合拢后，吊索塔架参与主梁受力，体系复杂。合拢点影响因素多：受温度、索力偏差、钢梁安装偏
12、差、安装荷载、钢梁实际刚度系数等影响。调整时竖向、纵向位移相互影响，合拢时较难掌握。,2）合拢口敏感性分析根据不同合拢工况，敏感性分析主要内容：南、北主拱合拢口分析拱下弦合拢后，上弦合拢口分析拱桁合拢后，系杆合拢口分析中桁合拢后，边桁合拢口分析上弦合拢口调整时斜杆是否约束分析等。,工况一：南主拱下弦合拢前,工况二：拱下弦合拢后，上弦合拢口分析,工况三：拱肋合拢后，系杆合龙前,工况四：中桁合拢后，边桁合拢口分析,合拢口敏感性分析结论:调整第三层索力对竖向位移效果明显，同时产生一定量纵向位移水平顶拉、温度变化对纵向和竖向位移均有改变横向加载对中线偏位效果明显。因此，对于合拢口的调整，以调整最外层索
13、索力和整体纵移6#、8#墩钢梁为主要手段，同时准备辅助合拢措施。,3）合拢措施,钢梁预先纵移：监控计算合拢时所需纵移量；边跨合拢后，测量6、7、8#墩钢梁悬臂端节点里程，并与计算值比较；,钢梁预先纵移：实测钢梁温度，合理预测合拢时钢梁温度，修正温差纵移值；统计6、7、8#墩未安装杆件长度制造误差。综合确定6#墩钢梁向南纵移130mm，8#墩钢梁向北纵移150mm。,索力调整：实测合拢口两侧钢梁节点高程、里程，与监控计算值比较，确定6、7、8#墩索力调整值。调整后，南主拱合拢口状态如下：,辅助合拢措施：在合拢杆件上采用长圆孔加圆孔合拢铰的结构措施；采用水平顶拉设施、温差、钢梁纵移微调。,4)系杆
14、合拢主拱合拢后，实测南北系杆合拢口尺寸监测斜拉索、水平索索力监控计算确定索力释放大小与顺序，第三层水平索释放200t，第二层水平索释放600t，第一层水平索释放600t，第三层斜拉索释放200t。,4)系杆合拢逐步释放6、7、8#墩索力，使系杆合拢口张开到理论长度，按设计杆件安装系杆，通过水平顶拉装置调整实现系杆合拢。,主要内容,一、工程概况二、主墩深水基础施工三、大跨度连续钢桁拱架设与合龙四、结论,提出了深水基础钻孔平台与承台围堰合二为一的快速施工方法，解决了基础施工工期紧、施工难度大、平台安全渡汛等技术难题，提高了工程质量，节约了施工成本。,采用气囊法断缆下河方法，解决了围堰在墩位处拼装工
15、期长、固定滑道下河费用高、整体起吊下河在现有设备条件下难以实现及围堰下河搁浅的难题。,首创了无导向船重型锚定位施工方法，提高了潮汐河流中围堰定位精度和定位效率，取消了大型导向船，节省了施工成本。,开发了超大型围堰重力导向下沉控制技术，解决了在河床高差大不利条件下围堰着床、下沉定位控制难题。,首创了“多重拉索调整+纵移”主拱合拢技术，在大跨度钢桁拱施工技术上取得了重大突破，解决了大悬臂状态下三主桁空间结构合拢的技术难题。,研究了三主桁钢桁拱线形控制技术，通过对温度、线形、应力进行监控监测及架梁吊机三支点反力调整，解决了三主桁钢桁拱安装线形控制难题。,研发了钢桁拱长吊杆TLMD减振技术与装置。自主研制了KTY4000型动力头钻机、400t全回转浮吊和70t变坡爬行吊机等新型设备。,谢谢大家！,
