大跨徑懸索橋鋼桁加勁梁橋面吊機(jī)架設(shè)施工工法

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1、大跨徑懸索橋鋼桁加勁梁橋面吊機(jī)架設(shè)施工工法2011年4月1、工程背景2、工程特點(diǎn)3、工藝原理4、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)5、施工工藝流程及操作特點(diǎn)6、工程質(zhì)量與施工安全7、工程應(yīng)用情況8、社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益目錄大跨徑懸索橋鋼桁加勁梁橋面吊機(jī)架設(shè)施工工法是以貴州壩陵河大橋工程為依托進(jìn)行總結(jié)形成的施工工法。壩陵河大橋是滬瑞國(guó)道主干線跨越壩陵河峽谷的一座特大型橋梁。橋址兩岸地勢(shì)陡峭，地形變化急劇，起伏大，河谷深切達(dá)400～600m，橋面至常水位面高約370m。大橋組成：主橋及東、西引橋主跨跨徑：1088m；全橋長(zhǎng)：2237m

2、國(guó)內(nèi)首座跨徑超千米的單跨雙鉸鋼桁加勁梁懸索橋，同時(shí)也是典型的山區(qū)峽谷大跨徑橋梁。鋼桁架加勁梁由鋼桁架和正交異性鋼橋面板兩部分組成。一、工程背景一、工程背景一、工程背景橋型斷面圖一、工程背景鋼桁加勁梁組成：主桁架、主橫桁架、上（下）平聯(lián)節(jié)間長(zhǎng)10.8m，全橋分100節(jié)間，桁架高10m，寬28m。一、工程背景主桁片主橫桁片西岸東岸91#81#20#10#鋼桁梁斷面及臨時(shí)“鉸”一、工程背景一、工程背景橋梁建設(shè)條件典型的山區(qū)峽谷地形——黔西地區(qū)的高原重丘區(qū)跨越壩陵河大峽谷，河谷深切達(dá)400-600m，橋面距谷底3

3、70m兩岸山高坡陡，無(wú)施工場(chǎng)地地形變化急劇，起伏較大鋼桁梁跨度大，主跨1088m，世界第六、國(guó)內(nèi)第一；大橋的建設(shè)條件特殊。橋位地處黔西地區(qū)高原重丘區(qū)，地形地貌復(fù)雜，施工場(chǎng)地極為狹窄，沒(méi)有鋼桁加勁梁的梁段拼裝場(chǎng)，橋下溪溝也不具備水上運(yùn)輸條件，使得鋼桁梁的運(yùn)輸、拼裝及架設(shè)都需要采用非常規(guī)施工工藝和手段；橋面吊機(jī)架設(shè)法首次運(yùn)用于懸索橋。橋梁設(shè)計(jì)期間明確了將桁架結(jié)構(gòu)“化整為零、集零為整”的施工工法，推薦采用全回轉(zhuǎn)橋面吊機(jī)和橋面運(yùn)梁小車(chē)結(jié)合的上部結(jié)構(gòu)架設(shè)方案，在工廠內(nèi)將鋼桁梁桿件首先進(jìn)行試拼裝，確保滿足進(jìn)度要求，分

4、拆為桿件運(yùn)輸?shù)焦さ兀靡龢驑蛎?，組拼桁架片，可以最大限度節(jié)省施工場(chǎng)地，節(jié)省費(fèi)用；二、工程特點(diǎn)設(shè)置臨時(shí)鉸架設(shè)工藝研究，主纜線形變化情況分析，吊索及桿件受力計(jì)算分析，國(guó)內(nèi)首次提出了在鋼桁梁上弦桿設(shè)置臨時(shí)鉸的施工架設(shè)工法，有效釋放主桁剛接的鋼桁梁施工架設(shè)應(yīng)力；臨時(shí)牽引鋼桁梁梁段懸臂架設(shè)后吊索不能直接安裝就位，需通過(guò)專項(xiàng)牽引機(jī)構(gòu)對(duì)加勁梁懸臂端進(jìn)行整體提升以使吊索就位安裝，鋼桁梁懸臂端的整體牽引提升施工是鋼桁梁常規(guī)架設(shè)中所沒(méi)有的二、工程特點(diǎn)充分利用和發(fā)揮常規(guī)起重機(jī)械進(jìn)行吊裝作業(yè)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，針對(duì)鋼桁梁的特殊結(jié)構(gòu)形

5、式以及懸索橋上部結(jié)構(gòu)施工具有的漂浮性和柔性特點(diǎn)，研發(fā)專用的步履式全回轉(zhuǎn)橋面吊機(jī)，鋼桁梁設(shè)置“臨時(shí)鉸”改善桿件受力和橋面線形，將懸索橋鋼桁梁空中架設(shè)以類似陸地常規(guī)起重架設(shè)方式進(jìn)行作業(yè)，確保架設(shè)精確性、高效性及作業(yè)安全性。鋼桁加勁梁首節(jié)梁段采用桿件散拼、整體拼裝及吊裝架設(shè)、浮吊架設(shè)。一般架設(shè)單元采用步履式全回轉(zhuǎn)橋面吊機(jī)按設(shè)有臨時(shí)“鉸”的逐次剛接法進(jìn)行懸臂架設(shè)。臨時(shí)“鉸”按照逐次剛接法架設(shè)施工過(guò)程有限元分析結(jié)果進(jìn)行設(shè)置，以適應(yīng)主纜在加勁梁架設(shè)過(guò)程中的線形變化，確保架設(shè)過(guò)程中吊索及加勁梁桿件內(nèi)力不超過(guò)設(shè)計(jì)允許內(nèi)力

6、。加勁梁架設(shè)接近跨中合龍前，線形逐步逼近成橋狀態(tài)，臨時(shí)“鉸”部位下弦桿水平拉力基本為零，進(jìn)行臨時(shí)“鉸”閉合施工，拆除臨時(shí)連結(jié)。三、工藝原理單個(gè)架設(shè)梁段的主桁架和主橫桁架采用平面構(gòu)架法拼裝，架設(shè)順序按照先主桁架，后主橫桁架，最后平聯(lián)及附屬結(jié)構(gòu)的順序進(jìn)行。一個(gè)架設(shè)梁段懸臂架設(shè)完成后，采用牽引機(jī)構(gòu)對(duì)加勁梁懸臂端進(jìn)行整體牽引，安裝懸臂端吊索，完成單個(gè)架設(shè)梁段的架設(shè)任務(wù)。一個(gè)架設(shè)梁段完成后橋面吊機(jī)步履走行前移至前端，依照前述步驟依次架設(shè)一般梁段，直至合龍段，跨中進(jìn)行主梁合龍，完成加勁梁全部架設(shè)任務(wù)；牽引機(jī)構(gòu)通過(guò)液壓

7、千斤頂頂升作業(yè)調(diào)整主纜與加勁梁之間的距離，安裝吊索。牽引機(jī)構(gòu)由牽引索夾（鋼構(gòu)件）、牽引吊索、張拉桿、千斤頂、托梁等部件組成。三、工藝原理根據(jù)特殊的橋梁建設(shè)條件，綜合分析研究鋼桁梁的架設(shè)方案、施工工藝流程，采用“化整為零，集零為整”架設(shè)方案，首次在國(guó)內(nèi)懸索橋鋼桁加勁梁架設(shè)中研究和運(yùn)用橋面吊機(jī)懸臂架設(shè)方法；首創(chuàng)了單邊兩鉸逐次剛接法的鋼桁加勁梁架設(shè)施工新技術(shù)和新工藝。通過(guò)“臨時(shí)鉸”降低了架設(shè)施工中的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，使截面和材料選型更為經(jīng)濟(jì)。結(jié)合施工架設(shè)工法，對(duì)臨時(shí)鉸的設(shè)置、抗風(fēng)穩(wěn)定和閉合、架設(shè)設(shè)備通過(guò)臨時(shí)鉸等各種施工

8、工況進(jìn)行了計(jì)算分析和施工控制，形成了一整套多鉸逐次剛接法的鋼桁梁架設(shè)關(guān)鍵施工技術(shù)；四、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)成功研制和應(yīng)用了步履式全回轉(zhuǎn)橋面吊機(jī)、桁片運(yùn)輸車(chē)等專用設(shè)備，設(shè)備使用效果良好，鋼桁梁架設(shè)精確性高、費(fèi)用省、安全可靠；成功研究架設(shè)設(shè)備通過(guò)臨時(shí)鉸的施工技術(shù)，臨時(shí)鉸閉合、鋼桁梁跨中合龍技術(shù)；吊索安裝所實(shí)施的間接牽引施工技術(shù)，中長(zhǎng)及短吊索區(qū)偏心吊裝施工技術(shù)（L型、C型吊裝技術(shù)）四、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)加勁梁架設(shè)計(jì)算分析首節(jié)梁段架設(shè)一般梁段主