大跨度橋梁的施工工藝

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1、大跨度橋梁的施工工藝摘要:大跨度橋梁的施工主要包括基礎工程、索塔工程和上部結(jié)構工程施工三個方面。各個方面有著自己不同的施工特點，針對不同的施工特點和所處的不同環(huán)境應該選擇合理的施工技術和方法。大跨度橋梁的施工技術是橋梁技術中的重要內(nèi)容，要建造超大型橋梁，首先必須有較好的施工工藝，大跨度橋梁結(jié)構的施工工藝研究是一門迅速發(fā)展的學科，它對保證橋梁結(jié)構建設的順利完成具有特別重要的意義。斜拉橋、懸索橋和拱橋等幾種結(jié)構跨度較大橋梁的主要施工工藝的重點和難點在本文中進行了比較詳細的介紹。關鍵詞:大跨度橋梁；施工技術；結(jié)構1引言近

2、年來,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,在大江大河流域及沿海地區(qū)深水、特殊地質(zhì)條件下不斷興建超大、超長結(jié)構的懸索橋、斜拉橋及拱橋,其建設規(guī)模國內(nèi)空前,基礎龐大、塔柱高聳、跨度超長。大跨度橋梁施工主要包括基礎工程、索塔工程和上部結(jié)構工程施工三個方面。其中,基礎工程主要有深水高樁承臺基礎、沉井基礎、地下連續(xù)墻基礎,其主要代表工程有蘇通大橋和潤揚大橋深水承臺基礎、江陰長江大橋北錨陸上沉井基礎和泰州大橋中塔柱水中沉井基礎,潤揚大橋北錨矩形地下連續(xù)墻基礎和武漢陽邏長江公路大橋南錨圓形地下連續(xù)墻基礎。索塔工程主要有混凝土塔和鋼塔結(jié)構,其主要

3、代表工程有蘇通大橋的高塔施工和南京三橋鋼塔安裝。上部結(jié)構工程主要有大跨徑斜拉橋、懸索橋和拱橋施工等,其主要代表工程有蘇通大橋的大跨徑主梁架設、超長斜拉索張掛,貴州壩陵河大橋桁架梁架設和江蘇泰州長江公路大橋主梁安裝,重慶朝天門大橋超大跨桁架拱架設等。2基礎施工2.1深水高樁承臺基礎施工深水高樁承臺基礎施工時有以下特點:(1)處于深厚覆蓋層,水深、流急、流態(tài)紊亂,鉆孔平臺及鉆孔樁施工難度大。(2)承臺結(jié)構尺寸較大,無論是采用鋼吊箱還是鋼套箱結(jié)構,其規(guī)模尺寸龐大,設計、制作和安裝難度均較大。(3)鉆孔樁密集、樁間間距小,

4、鉆孔垂直度要求高,穿越易坍孔土層以及溶洞等特殊地層,對護壁泥漿要求高,要求成孔速度快?；谏鲜鎏攸c,采取的施工技術為:(1)深水急流中大型鉆孔平臺設計施工技術。水流復雜時,船定位困難;平臺鋼管樁剛度小,懸臂較長,水動力作用下產(chǎn)生渦振、易斷裂。因此,采用直接利用鋼護筒作為平臺的支承結(jié)構的方案,研制大剛度懸臂式鋼護筒導向裝置,提高護筒沉放精度和速度。5(1)深厚覆蓋層超長大直徑鉆孔灌注樁施工技術。針對不同地層選用合理鉆速;配置優(yōu)質(zhì)PHP泥漿護壁,減小泥皮厚度;鋼筋籠同槽制作;采用樁底后壓漿法減少群樁基礎沉降量,提高基樁

5、承載能力和基礎整體剛度。(3)超大、超長鋼吊箱設計與施工技術。以蘇通大橋為例,蘇通大橋采用雙壁鋼吊箱進行承臺和系梁施工,成橋后鋼吊箱將成為永久結(jié)構的一部分。鋼吊箱結(jié)構長118m、寬52m、高16·5m,鋼吊箱總重約6180t,首節(jié)鋼吊箱高6m。采用大型浮吊整體安裝鋼吊箱屬國內(nèi)較為成熟的工藝,但對于蘇通大橋北索塔基礎3200t首節(jié)鋼吊箱,國內(nèi)沒有相當起重量的浮吊。為此采用了現(xiàn)場組拼,多臺連續(xù)式千斤頂整體下放首節(jié)鋼吊箱的方法,應用了一套可靠性設計、液壓程控、信息化監(jiān)控等集成技術,實現(xiàn)巨型異形鋼吊箱平穩(wěn)下放入水、精準定位

6、。2.2沉井基礎施工沉井基礎施工時有以下特點:(1)沉井基礎采用格倉結(jié)構,整體尺寸龐大。(2)水中沉井一般采用鋼混結(jié)合形式,其施工尤其困難,鋼沉井浮運定位較為困難。(3)沉井定位精度要求較高,沉井下沉偏位難以控制。(4)沉井下沉時和下沉后會引起河床沖刷,需選擇合理著床時機和著床狀態(tài)。基于上述特點,以泰州大橋為例,采取的施工技術為:(1)下部鋼沉井岸邊接高。為適應洪水期安全要求,將江心墩位處臨時錨固鋼沉井接高優(yōu)化為岸邊錨地臨時錨固接高,既減小接高期安全風險,又與導向定位系統(tǒng)平行施工,節(jié)省工期。(2)鋼沉井整體浮運設計

7、優(yōu)化。根據(jù)浮運航線所能提供的最大水深及有效寬度,對鋼沉井進行水阻力的研究與計算,確定合適的浮運動力,選擇適當?shù)耐陷啍?shù)量、動力、著力位置與方向等。(3)優(yōu)化沉井著床高度與時機。根據(jù)河工模型試驗,選擇適當?shù)牡乃臈l件與河床沖刷形態(tài),確定適當?shù)乃慌c流速、有利的著床時河床沖刷形態(tài)及合理的沉井著床高度。(4)沉井調(diào)位及著床。沉井分階段注水與錨墩拉纜同時進行調(diào)位,選擇適當時機著床(包括潮位、平潮時間、流速等條件的選取)。(5)中塔墩沉井選取不排水取土吸泥工藝,采用沖吸法空氣吸泥工藝。2塔索施工52.1混凝土塔索施工混凝土塔索

8、施工時索塔塔身高度較大。索塔預應力錨固多采用鋼錨箱或鋼錨梁結(jié)構,其結(jié)構尺寸和重量巨大,安裝定位較困難。為此,蘇通大橋采用爬模系統(tǒng)進行塔身混凝土施工,保證塔身線形。鋼錨箱(鋼錨梁)工廠制造,每五個節(jié)段進行一次立式匹配。采用工廠制作-現(xiàn)場安裝一體化的精度管理技術,進行全過程幾何控制。工廠內(nèi)建立了微型測量控制網(wǎng),控制鋼錨箱(鋼錨梁)制作精度和預拼裝精度;現(xiàn)場采用高