四、劲性骨架(gǔjià)施工法•劲性骨架施工拱桥是指在事先形成的桁式拱劲性骨架施工拱桥是指在事先形成的桁式拱骨架上分环分段浇筑混凝土,最终形成钢骨架上分环分段浇筑混凝土,最终形成钢筋混凝土箱板拱或箱肋拱桁式拱骨架在筋混凝土箱板拱或箱肋拱桁式拱骨架在施工过程中起支架作用,在拱圈形成后被施工过程中起支架作用,在拱圈形成后被埋于混凝土中并成为埋于混凝土中并成为(chéngwéi)截面的一部分,截面的一部分,所以,劲性骨架法又称所以,劲性骨架法又称埋置式拱架法埋置式拱架法,国,国外也称外也称米米兰法 第一页,共五十五页1、劲性骨架、劲性骨架(gǔjià)法施工步骤法施工步骤((1 1))在在现现场场按按设设计计进进行行骨骨架架1 1::1 1放放样样、、下下料料、、加加工工以以及及分段拼装成型分段拼装成型2 2))采采用用缆缆索索吊吊装装法法进进行行骨骨架架的的安安装装、、成成拱拱对对钢钢管管混混凝凝土土骨骨架架,,在在吊吊装装形形成成(xíngchéng)(xíngchéng)钢钢管管骨骨架架后后还还需需采采用泵送法用泵送法浇筑管内混凝土浇筑管内混凝土,形成最终的骨架结构形成最终的骨架结构。
3 3))在在骨骨架架上上悬悬挂挂模模板板浇浇筑筑混混凝凝土土拱拱圈圈((分分环环、、分分段段、、多工作面进行)多工作面进行) 第二页,共五十五页2、、劲性骨架施工劲性骨架施工(shī gōng)特点特点((1))采采用用强强度度高高、、承承载载力力大大、、延延伸伸量量小小、、变变形形稳稳定定的的钢钢绞绞线线作作斜斜拉拉索索,,减少了架设过程中骨架的不稳定非弹性变形减少了架设过程中骨架的不稳定非弹性变形2))采采用用千千斤斤顶顶张张拉拉系系统统对对斜斜拉拉索索加加卸卸拉拉力力、、收收放放索索长长、、具具有有张张拉拉能能力力大、行程控制精度高、索力调整和控制灵活、锚固可靠等优点大、行程控制精度高、索力调整和控制灵活、锚固可靠等优点3)斜拉扣挂体系自成系统,不受缆索吊装系统干扰斜拉扣挂体系自成系统,不受缆索吊装系统干扰4))可可准准确确地地根根据据施施工工控控制制计计算算值值对对结结构构变变形形和和内内力力进进行行调调整整,,同同时时又可为控制分析提供准确的数据又可为控制分析提供准确的数据5))劲劲性性骨骨架架法法是是目目前前特特大大跨跨径径混混凝凝土土拱拱桥桥施施工工的的主主要要方方法法,,通通过过实实践践发发现现该该法法也也存存在在空空中中浇浇筑筑拱拱圈圈混混凝凝土土工工序序多多、、时时间间长长、、混混凝凝土土质量质量(zhìliàng)控制较难控制较难等不足,在今后还有待对其作进一步改进。
等不足,在今后还有待对其作进一步改进第三页,共五十五页重庆(zhònɡ qìnɡ)万县长江大桥第四页,共五十五页重庆(zhònɡ qìnɡ)万县长江大桥第五页,共五十五页钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土拱桥钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土拱桥(gǒngqiáo)(gǒngqiáo)跨径组合:跨径组合:5 5 30.668 +30.668 + 420 420 + 8 + 8 30.668(m) 30.668(m);;荷载等级:汽荷载等级:汽- -超超2020级,挂级,挂-120-120级,人群级,人群3.5KN/m3.5KN/m2 2;;桥宽:净桥宽:净2 2 7.5+2 7.5+2 3(m) 3(m),,桥面总宽为桥面总宽为24m24m;;主拱圈主拱圈矢跨比矢跨比1/51/5,单箱三室的箱形截面,拱圈高,单箱三室的箱形截面,拱圈高7m7m,宽,宽16m16m,顶、底板厚,顶、底板厚40cm40cm,顶、底、腹板在拱脚附近区域变,顶、底、腹板在拱脚附近区域变厚,钢管劲性骨架成拱;厚,钢管劲性骨架成拱;拱上结构为拱上结构为1414孔孔30m30m的预应力简支的预应力简支T T梁;梁;主拱台由拱座、水平撑和立柱构成组合结构主拱台由拱座、水平撑和立柱构成组合结构。
重庆(zhònɡ qìnɡ)万县长江大桥第六页,共五十五页重庆(zhònɡ qìnɡ)万县长江大桥立面布置图第七页,共五十五页重庆(zhònɡ qìnɡ)万县长江大桥拱圈横断面第八页,共五十五页重庆(zhònɡ qìnɡ)万县长江大桥劲性骨架第九页,共五十五页劲性骨架分为劲性骨架分为3636个节段,由个节段,由5 5个桁片组成,每节段长个桁片组成,每节段长13.0m13.0m,宽,宽15.6m15.6m,高,高6.45m6.45m,重,重6161吨劲性骨架桁段齿合加工顺序为:精确放样,绘制加工劲性骨架桁段齿合加工顺序为:精确放样,绘制加工大样图;组焊桁片,检查验收;大样图;组焊桁片,检查验收;以以5 5个桁段为一组,布置个桁段为一组,布置(bùzhì)(bùzhì)两个两个65m65m长的半长线台座,长的半长线台座,由拱脚至拱顶分别齿和制作两端劲性骨架;由拱脚至拱顶分别齿和制作两端劲性骨架;在台座上按顺序将各桁片法兰盘用螺栓连接,加横向在台座上按顺序将各桁片法兰盘用螺栓连接,加横向联系杆件定位,依次组焊桁段;联系杆件定位,依次组焊桁段;重庆万县长江大桥劲性骨架(gǔjià)组成第十页,共五十五页。
劲性骨架劲性骨架(gǔjià)(gǔjià)安装的实质是用缆索吊机悬拼一座由安装的实质是用缆索吊机悬拼一座由3636个桁段组成的个桁段组成的拱形斜拉桥拱形斜拉桥缆索吊机采用万能杆件拼装的单向铰支座双柱式缆索吊机采用万能杆件拼装的单向铰支座双柱式门型索塔;劲性骨架的扣索、锚索统一采用门型索塔;劲性骨架的扣索、锚索统一采用3636 5 5碳素钢丝碳素钢丝辅以镦头锚,辅以镦头锚,3636个桁段以每悬拼个桁段以每悬拼3 3段为段为一单元,安装一组扣索一单元,安装一组扣索重庆(zhònɡ qìnɡ)万县长江大桥劲性骨架实质第十一页,共五十五页劲性骨架劲性骨架(gǔjià)(gǔjià)的安装分为:拱脚定位段,中间段和拱顶段的安装分为:拱脚定位段,中间段和拱顶段安装程序为:安装程序为:•按工厂加工好的第一段劲性骨架的各弦管几何尺寸精确测量放样,在主拱座按工厂加工好的第一段劲性骨架的各弦管几何尺寸精确测量放样,在主拱座预留孔内埋设起始段定位钢管座;预留孔内埋设起始段定位钢管座;•起吊第一段骨架,将各弦管嵌入拱座定位钢管座,安装临时扣索;起吊第一段骨架,将各弦管嵌入拱座定位钢管座,安装临时扣索;•起吊第起吊第2 2段骨架,与第段骨架,与第1 1段骨架精确对中,钢销定位,法兰盘螺栓连接,安装临时段骨架精确对中,钢销定位,法兰盘螺栓连接,安装临时扣索,初调高程;扣索,初调高程;•第第3 3段骨架吊装就位,安装第段骨架吊装就位,安装第1 1组扣、锚索,拆除临时扣索,调整高程;组扣、锚索,拆除临时扣索,调整高程;•悬臂安装第悬臂安装第4 4段骨架,第段骨架,第5 5段骨架就位后安装临时扣索;段骨架就位后安装临时扣索;•吊装第吊装第6 6段骨架,安装第段骨架,安装第2 2组扣索,拆除临时扣索,调整高程和轴线,观测索力和骨架组扣索,拆除临时扣索,调整高程和轴线,观测索力和骨架应力;应力;同法安装每岸第同法安装每岸第7 7~~1818段骨架及第段骨架及第3 3~~6 6组扣索;组扣索;•精确丈量拱顶合拢间隙,据以加工合拢段嵌填钢板,安装拱顶合拢精确丈量拱顶合拢间隙,据以加工合拢段嵌填钢板,安装拱顶合拢“抱箍抱箍”,实现劲性,实现劲性骨架合拢;骨架合拢;•拆除扣、锚索,劲性骨架安装完成。
拆除扣、锚索,劲性骨架安装完成重庆(zhònɡ qìnɡ)万县长江大桥劲性骨架安装程序第十二页,共五十五页主拱圈主拱圈(ɡǒnɡ quān)混凝土浇筑施工过程,对劲性骨架而混凝土浇筑施工过程,对劲性骨架而言,实际是在言,实际是在钢管桁架拱上进行加载钢管桁架拱上进行加载的过程对于大跨度拱桥的就地浇筑施工方案,一般都遵循对于大跨度拱桥的就地浇筑施工方案,一般都遵循分分环、分段、均衡对称加载的总原则环、分段、均衡对称加载的总原则进行纵向加载设进行纵向加载设计主拱圈混凝土浇筑(jiāozhù)施工第十三页,共五十五页主拱圈混凝土浇筑程序主拱圈混凝土浇筑程序::①①压注钢管混凝土;压注钢管混凝土;②②浇筑中箱底板混凝土;浇筑中箱底板混凝土;③③浇筑中箱下浇筑中箱下1/21/2腹板混凝土;腹板混凝土;④④浇筑中箱上浇筑中箱上1/21/2腹板混凝土;腹板混凝土;⑤⑤浇筑中箱顶板混凝土;浇筑中箱顶板混凝土;⑥⑥浇筑两侧边箱底板混凝土;浇筑两侧边箱底板混凝土;⑦⑦浇筑边箱下浇筑边箱下3/43/4腹板混凝土;腹板混凝土;⑧⑧浇筑边箱上浇筑边箱上1/41/4腹板及顶板混凝土腹板及顶板混凝土混凝土的每次浇筑,沿全桥形成混凝土的每次浇筑,沿全桥形成(xíngchéng)(xíngchéng)了一钢筋混凝土环,在一定了一钢筋混凝土环,在一定龄期将参与骨架受力,承受下一环混龄期将参与骨架受力,承受下一环混凝土的重量和施工荷载。
凝土的重量和施工荷载第十四页,共五十五页拱座立柱基坑(jī kēnɡ)砼浇筑第十五页,共五十五页开挖完成(wán chéng)的支撑隧洞第十六页,共五十五页主拱座顶板(dǐngbǎn)施工第十七页,共五十五页交界墩钢模板及钢筋(gāngjīn)安装第十八页,共五十五页交交界界墩墩大大块块(dà kuài)翻翻模模板板施施工工第十九页,共五十五页引桥(yǐnqiáo)T梁双导梁安装第二十页,共五十五页拱圈(ɡǒnɡ quān)劲性骨架加工第二十一页,共五十五页骨架(gǔjià)焊缝超声波探伤检查第二十二页,共五十五页骨架(gǔjià)桁段出厂浮吊上船第二十三页,共五十五页骨架桁段起吊(qǐdiào)后缓缓的升高第二十四页,共五十五页第一段桁段管端头插入(chā rù)拱座支座管内第二十五页,共五十五页第一段桁架就位,第二段正在(zhèngzài)吊装第二十六页,共五十五页骨架桁段间法兰盘贴合(tiē hé)面调整第二十七页,共五十五页扣索安装(ānzhuāng)第二十八页,共五十五页骨架(gǔjià)吊装第二十九页,共五十五页即将(jíjiāng)合拢第三十页,共五十五页。
南北岸桁架(héngjià)在跨中合拢第三十一页,共五十五页骨架(gǔjià)合拢抱夹安装第三十二页,共五十五页横空(hénɡ kōnɡ)长虹第三十三页,共五十五页拱上砼输送管道(guǎndào)布置第三十四页,共五十五页吊装(diàozhuāng)门字型塔架第三十五页,共五十五页中箱底(xiāngdǐ)板砼浇筑第三十六页,共五十五页中箱下腹板砼浇筑(jiāozhù)第三十七页,共五十五页边箱下腹板完成(wán chéng)第三十八页,共五十五页边箱上腹板施工(shī gōng)第三十九页,共五十五页边箱顶板(dǐngbǎn)砼浇筑第四十页,共五十五页钢管(gāngguǎn)砼泵送压注试验第四十一页,共五十五页钢管(gāngguǎn)砼密实度超声波检测第四十二页,共五十五页工地碎石场为拱圈(ɡǒnɡ quān)高强砼C60加工碎石第四十三页,共五十五页立柱(lì zhù)钢筋安装及模板安装第四十四页,共五十五页拱上立柱(lì zhù)砼浇筑第四十五页,共五十五页拱上立柱(lì zhù)完成第四十六页,共五十五页盖梁转体(zhuǎn tǐ)90度起吊第四十七页,共五十五页。
盖梁就位(jiùwèi)第四十八页,共五十五页安装(ānzhuāng)T梁第四十九页,共五十五页全桥T梁安装(ānzhuāng)完成第五十页,共五十五页浇筑(jiāozhù)主桥T梁湿接缝第五十一页,共五十五页桥面(qiáo miàn)第五十二页,共五十五页劲性骨架模型(móxíng)加载试验第五十三页,共五十五页大桥竣工后进行(jìnxíng)1000吨静载试验和动载试验第五十四页,共五十五页内容(nèiróng)总结四、劲性骨架施工法第二章 上承式拱桥1)在现场按设计进行骨架1:1放样、下料、加工以及分段拼装成型3)在骨架上悬挂模板浇筑混凝土拱圈(分环、分段、多工作面进行)2)采用千斤顶张拉系统对斜拉索加卸拉力(lālì)、收放索长、具有张拉能力大、行程控制精度高、索力调整和控制灵活、锚固可靠等优点4)可准确地根据施工控制计算值对结构变形和内力进行调整,同时又可为控制分析提供准确的数据第五十五页,共五十五页。