南宁大桥主桥钢箱拱钢箱梁吊装施工方案.pptx

钢箱拱、钢箱梁施工方案汇报钢箱拱、钢箱梁施工方案汇报汇汇报报提提纲纲缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计1 1钢箱拱吊装钢箱拱吊装2 2钢箱梁吊装钢箱梁吊装3 3缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计设设计计指指标标 吊装节段参数吊装节段参数 钢箱拱：全桥共30个节段。最大节段重量218t，最小节段重量121t。钢箱梁：全桥共30个节段。最大重量137t，最小节段重量120t。起吊重量起吊重量 拱肋节段重量控制设计，单侧净起吊能力按220t设计。缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计总总体体设设计计 缆索跨径布置缆索跨径布置 东侧：240m(L1)+452m(L0)+280m(L2)西侧:264m(L1)+452m(L0)+280m(L2)两岸塔架对称布置，边跨主索水平夹角小于26；扣塔后背索以其水平夹角不大于30。缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计总总体体设设计计 吊机数量吊机数量 主索道：设计净吊重110t的四组，东、西侧各布设2组。单侧钢箱拱肋采用两组主索道抬吊安装。工作索道：设计净吊重5t的四组，布设于东、西侧主索道的内、外侧，用于吊装小型构件、材料、小型机具设备等。缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计总总体体设设计计 索道初始安装位置索道初始安装位置 为控制缆索后背索与索鞍的水平夹角不超过5，后锚地垄相对缆索吊机在拱肋1#节段前后吊点中线上的安装位置向桥中心线方向移动5m。索道布置间距索道布置间距 为减少拱节段吊装时起重索的偏载量，以尽可能降低四吊点不均衡受力为标准，确定两组天线中心距为：东侧2组索道间距6.0m；西侧2组索道间距6.2m，两组天线吊钩下设置扁担梁对节段上吊索位置进行合理布置和调整。缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计主主索索道道承承载载索索 全桥共设四组主索道，每组选用656四层Z型密封式钢丝绳。主索长度1300m/根，共24根。主索设计安全系数K3。通过索鞍支承在塔顶。端头绕过主索道地垄锚固横梁用专用绳卡固定。缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计主主索索道道起起重重系系统统 采用四线吊重，每线两台起重小车。由826mm的圆股钢丝绳和16台JM12.5t电动慢速卷扬机组成。每线两台小车由两岸各两台卷扬机同步松放和收紧来完成起升吊重。每台小车起重索在走行小车起重滑轮组按“走12”布置。起重索张力安全系数K=4.1。缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计走走行行小小车车 由牵引滑轮组、起升滑轮组、走行机构、拉索等组成。每线上两台起重小车之间的间距为59.5m(与构件吊点间距等长)，用两根32mm钢丝绳（拉索）串联在一起。缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计主主索索道道牵牵引引系系统统 由826mm的圆股钢丝绳绳和16台JM10t电动慢速卷扬机组成。每台起重小车由布于同岸的两台10t卷扬机牵引。牵引索在起重小车的牵引动滑轮按“走4”布置。每线两台小车走行时，通过两岸各两台卷扬机同步分别松放和收紧来完成。牵引索最大张力安全系数K=5.2。缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计卷卷扬扬机机布布置置 起升卷扬机在大桥两岸各布置8台。全桥共16台，选用JM12.5t电动慢速卷扬机。牵引卷扬机沿每组主索纵桥向两端各布置2台。全桥共16台，选用JM10t电动慢速卷扬机。缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计卷卷扬扬机机电电控控系系统统 由电源、牵引机构、起升机构、照明及其它电路、安全报警装置等组成。在南北主塔架上分设主站及操作室，两岸上、下游设置从站。各控制柜采用可编程序控制器为控制核心。两岸操作室采用人机界面形式监控。电气控制柜的主电路中设计欠压、过流及短路,“紧急停止”按钮等保护装置。缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计电电控控系系统统布布置置示示意意北岸上游电控室(从站2)(变频控制柜+PLC柜)北岸下游电控室(从站3)(变频控制柜+PLC柜)北岸中部操作室(主站CPU+从站1)(操作台+PLC柜)南岸中部操作室(主站CPU+从站1)(操作台+PLC柜)南岸上游电控室(从站2)(变频控制柜+PLC柜)南岸下游电控室(从站3)(变频控制柜+PLC柜)北 岸南 岸光纤电缆光纤电缆光纤电缆光纤连接模块光纤电缆光纤电缆江水光纤电缆缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计塔塔架架结结构构 塔架顶横向宽度塔架顶横向宽度 根据东、西侧两条拱肋最大吊点间距(东、西侧钢箱拱中心线之间最大距离达92.577m)及塔顶构件在塔上布置要求，确定塔顶横桥向宽度为109.16m。41m45m西侧东侧缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计拱拱节节段段安安装装索索鞍鞍位位置置 东拱E1E8节段外吊点距塔架中心线间距：34.2048.59m，索鞍移动 距离14.39m 西拱W1W8节段外吊点距塔架中心线间距：33.3850.04m，索鞍移动距离16.56m 缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计梁梁节节段段安安装装索索鞍鞍位位置置 1#15#节段西侧内吊点距塔架中心线间距：10.284.95m，索鞍移动距离5.07m 1#15#节段东侧内吊点距塔架中心线间距：7.6513.05m，索鞍移动距离5.01m缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计塔塔顶顶横横移移系系统统 塔顶索鞍采用横向移动式，在油缸的作用下沿塔顶轨道横桥向移动，到位后安装锁定螺栓固定。横移极限位置时的钢丝绳横向最大偏角为4.7。索鞍由牵引滑轮组、承重滑轮组、承重梁、分配梁、顶部横梁、连接梁及连接杆等组成。两岸共设八组索鞍，以满足四线起吊的要求。缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计 塔架高度塔架高度 青山岸塔架总高126.0m、蟠龙新城岸塔架总高136.0m。塔架高度由扣索最高锚固点标高控制设计。塔塔架架结结构构缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计塔塔架架抗抗风风系系统统 为控制缆索吊装系统工作期间对塔顶产生的位移，塔架设置纵向缆风索，即前通缆风索和后缆风索。通缆风索：共布设4组，塔架东西侧端部各布1组，主索道初始安装位置处各布设1组。采用47.5mm钢丝绳。后缆风索：共布设4组，在塔顶的位置与通缆风索相对应，前端锚固在塔顶横梁上，后端锚固在扣索地锚上。索体材料选用s15.24钢铰线，每组15束。塔架侧缆风索：塔架横桥向塔脚中心线宽81.36m，横向刚度大，不设置侧向缆风绳。缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计锚锚固固体体系系 主索道地锚主索道地锚 采用固定式桩基承台地垄，采用群桩和承台组成，槽口将承台分成三部分，由承载索的栓绳梁连接。地锚抗倾覆安全系数2，地垄抗滑移安全系数2。缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计锚锚固固体体系系 扣索地锚扣索地锚 采用群桩和承台组成，承台上设有扣索、缆风索锚固槽口。地锚抗倾覆安全系数2，地垄抗滑移安全系数2。钢箱拱、钢箱梁施工方案汇报钢箱拱、钢箱梁施工方案汇报汇汇报报提提纲纲缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计1 1钢箱拱吊装钢箱拱吊装2 2钢箱梁吊装钢箱梁吊装3 3钢箱拱吊装钢箱拱吊装总总体体方方案案 采用“无支架缆索吊机、四点抬吊拱肋纵移、正吊正落位安装、斜无支架缆索吊机、四点抬吊拱肋纵移、正吊正落位安装、斜拉扣挂拉扣挂”悬拼拼装施工方案。即拱肋节段由专业厂家在工厂加工制造，船运至现场后，分别利用东、西侧的2组缆索吊机吊装。钢箱拱吊装钢箱拱吊装节节段段运运输输 受邕江下游的“西津船闸”最大通航宽度15.0m、最大通航高度10.5m的限制。同时，方便节段现场起吊前姿态调整。运输采用两种方式：1#3#节段在船上按腹板向上，顶、底板在侧面，采用“卧放”运输。4#8#节段在船上按拱肋成桥状态倾斜的角度放置，采用“正放”运输。拱肋1#3#节段拱肋4#8#节段船体船体顶板腹板顶板腹板钢箱拱吊装钢箱拱吊装吊吊装装顺顺序序 北岸东拱肋1节段吊装北岸西拱肋1节段吊装南岸东拱肋1节段吊装南岸西拱肋1节段吊装北岸东拱肋2节段吊装北岸西拱肋2节段吊装南岸东拱肋2节段吊装南岸西拱肋2节段吊装按照上述程序两岸节段对称吊装拱肋8节段吊装拱肋合拢 钢箱拱吊装钢箱拱吊装节节段段吊吊具具设设计计 节段上4个起吊吊耳平面投影上成平行四边形布置，并且前后吊点的连线与索道呈交叉布置。通过设置扁担梁来确保拱节段起吊姿态与拱肋成桥线形相一致。吊装天线吊点投影钢箱拱吊装钢箱拱吊装扁扁担担梁梁设设计计 扁担梁结构按吊装西拱1#节段（最大吊重）进行设计。采用两片钢桁架组合成整体桁架结构。桁架杆件各节点连接采用螺栓连接。钢箱拱吊装钢箱拱吊装起起吊吊吊吊索索设设计计 吊索材料选用10s15.24钢绞线(吊索受力按照3点受力考虑，即单吊点受力为74t，K2)，通过张拉锚固装置对索长进行调整。钢箱拱吊装钢箱拱吊装节节段段翻翻身身 因钢箱拱节段安装在空中倾斜一定角度，卧放(腹板向上，顶、底板在两侧)运输的拱肋1#3#节段需进行翻身，而后进行节段安装。节段翻身在主墩筑岛平台上的土槽进行。1#节段土槽设置在1#节段安装位置下方，在翻身后安装扁担梁，提升至安装位置。2#、3#节段翻身土槽设置在东、西拱之间，在土槽上翻身后，用组拼好的驳船转运到索道下方，安装扁担梁，索道吊运至安装位置。钢箱拱吊装钢箱拱吊装节节段段起起吊吊、就就位位 吊装前，主索道索鞍横移至节段安装位置，并在塔顶锚固；拱节段原位吊装过程中依靠吊装天线实现粗略空间坐标调整。拱节段对接前利用穿心式千斤顶张拉吊索，调整吊索长度，保证节段侧向倾斜角度的准确性，完成节段空间姿态的准确调整。拱肋节段空中精确调整装置示意图 钢箱拱吊装钢箱拱吊装节节段段对对位位措措施施 通过缓慢收放主索道前后吊点的起重索来调整钢箱拱纵向姿态及其前后端高差。在钢箱拱肋节段的底板安设临时牛腿，牛腿上安装四氟滑板，拱肋节段的侧板焊接临时限位板，用多个手拉葫芦提供小位移调整，牵引吊装节段就位。通过缓慢牵引跑车，及在已安装节段上安装的手动链条葫芦使两相邻拱节段同一位置上、下接口的缝隙宽度大致相等。对接前，利用侧向缆风索及辅助张拉设备对横向位置进行精确调整。钢箱拱吊装钢箱拱吊装节节段段对对接接 钢箱拱节段吊装就位后，先安装纵向加劲肋连接板，高强螺栓连接好后，张拉扣索、横向对拉索和缆风索，调整好线形，待同号节段吊装完后，焊接节间环焊缝，然后进行下节段吊装。钢拱肋节段临时匹配件示意图 钢箱拱吊装钢箱拱吊装横横向向对对拉拉索索 在东西两条拱肋同编号节段安装就位后，利用工作索道安装肋间横向连接系。横向对拉索张拉的施工控制原则为“双控”，即索力和拱轴线线形。横向对拉索安全系数取2。钢箱拱吊装钢箱拱吊装侧侧向向缆缆风风索索 侧向缆风索安装位置与横向对拉索对应。侧向缆风索张拉端设在缆风索地垄上。索力设计安全系数大于2。钢箱拱节段安装时，在3#、5#、7#拱节段上设3组正式侧向缆风索，采用s 15.24钢铰线；在1#、2#、4#、6#拱节段上，设4组21.5(倍率为2)临时侧向钢丝绳缆风绳，绳索受力参照正式侧向缆风索索力考虑。侧向缆风布置示意图钢箱拱吊装钢箱拱吊装节节段段防防扭扭措措施施 横向对拉索及侧向缆风索均设置在靠近拱肋轴线的高度，不对拱肋节段产生过大的扭矩作用。为预防在节段安装施工过程中出现非预期的轴向扭转，采取在拱肋节段吊装吊耳、临时吊杆吊耳上补充临时对拉钢丝绳，进行张拉调整的措施。拱肋出现非预期扭转调整图钢箱拱吊装钢箱拱吊装扣扣挂挂体体系系 由扣索、后锚索、扣塔、后锚地垄、预应力索张拉及锚固体系等部分组成。扣索布置为空间形式，扣索锚固梁在塔顶分层布置，东西两侧扣索往塔中心适当内倾，后锚索呈平行布置。采用OVM250钢铰线扣索体系及施工工艺。钢箱拱吊装钢箱拱吊装扣扣索索体体系系结结构构 索体：带黑色PE护套的高强低松弛光面钢绞线。张拉端：单根可调整式OVM250型锚具，锚固点设于塔架锚固梁上。扣索固定端：不可调式OVM250型锚具，锚固点设于钢箱拱肋顶面。锚索固定端：不可调式OVM250型锚具，锚固在锚垫板上。自由段：主要由钢绞线构成，其中上下两端靠进预埋管（锚点出口）处设钢性索箍和橡胶阻尼器，距离索箍2米的位置设临时减振措施，即二次减振索，上下端各一道。OVM250钢绞线扣索构造 钢箱拱吊装钢箱拱吊装扣扣索索施施工工 挂索：利用循环牵引钢丝绳同步牵引多根钢绞线。调索与控制：调索采取单根调索和整束调索两种方式。单根初张拉：单根索张拉采用等张拉力法，通过压力传感器量测法进行索力监测，保证索力达到一致。总体上，张拉以拱肋线形和索力控制相结合的“双控”原则。单根张拉工艺示意图钢箱拱吊装钢箱拱吊装扣扣索索施施工工索力索123n等张拉力法原理图钢箱拱吊装钢箱拱吊装扣扣索索调调索索 整体调索：在单根调索可靠锚固后，根据各施工阶段对索力、线型以及标高的要求，需对扣索索力进行调整时，采用整体索力张拉调整方式。整体张拉工艺示意图钢箱拱吊装钢箱拱吊装合合拢拢段段吊吊装装 钢箱拱合拢采用单肋合拢方式。基于合拢段为“楔形口”，合拢段起吊采取以下措施：合拢段起吊至7#拱肋段下方时，调整起重索，使合拢段拱肋竖向倾斜约55，倾斜状态下穿过合拢口位置，自上而下安装就位。在与合拢温度相同的温度条件下，进行钢箱拱节段横向环焊缝的焊接，实现拱肋合拢。钢箱拱吊装钢箱拱吊装临临时时系系杆杆安安装装 在两岸混凝土拱肋实心段架设规格26mm的承载索，利用承载索上跑车滑轮、牵引索及牵引卷扬机，进行逐根安装、张拉。在钢箱拱肋跨中及L/4 处设置3组吊索，以控制临时系杆索垂度。临时系杆索力采取两端分级张拉调整。临时系杆布置效果图钢箱拱、钢箱梁施工方案汇报钢箱拱、钢箱梁施工方案汇报汇汇报报提提纲纲缆索吊装系统总体设计缆索吊装系统总体设计1 1钢箱拱吊装钢箱拱吊装2 2钢箱梁吊装钢箱梁吊装3 3钢箱梁吊装钢箱梁吊装总总体体方方案案 钢箱梁采用拆分加工、运输，起吊后空中组拼焊接成型方案。标准节段长度由18m拆分为9m，全桥共30个节段。驳船将节段直接运输到桥位后，由2组索道(两侧各一组索道组成)进行起吊运输至安装位置。钢箱梁吊装钢箱梁吊装施施工工顺顺序序 吊装顺序由跨中向两边依次进行，每吊装完成原设计编号的梁段并调整线形后进行“空中二拼一”焊接。节段全部安装到位后张拉永久系杆，逐步解除临时系杆，完成系杆转换；拆除肋间临时横向联接系；解除临时吊杆，安装永久吊杆，完成吊杆内力的调整和转换。最后微量调整永久吊杆、永久系杆，实现桥体系转换，达到设计预期目标。钢箱梁吊装钢箱梁吊装节节段段辅辅助助吊吊具具 增设临时吊杆增设临时吊杆 钢箱梁吊杆按纵桥向9.0m布置，拆分节段吊装期间，需在15#、2#、1#梁节段端头横隔板上各增设1组临时吊杆，用于节段安装的稳定和线形调整，待梁节段吊装到位，调整线形，拆分节段组拼焊接后，对增设的临时吊杆进行拆除。钢箱梁吊装钢箱梁吊装节节段段辅辅助助吊吊具具 扁担梁设计 钢箱梁拆分后，A、B类钢箱梁纵桥向2排吊点的距离为6.0m，C类钢箱梁纵桥向2排吊点距离为5.0m。吊装期间，设置扁担梁，实现箱梁上吊点与缆索吊点间的转换。钢箱梁吊装钢箱梁吊装节节段段吊吊装装、就就位位 梁段起吊至安装位置后，通过缓慢运行索道前后走行小车、收放前后起重索来调整钢箱梁纵桥向的位置、倾斜度与平整度，辅以导链将梁端缓慢拉拢，使两相邻梁段上、下接口对正（缝隙误差5mm以内）。相邻钢箱梁节段就位后，利用在钢箱梁顶、底面安装临时匹配件，进行节段连接。钢箱梁吊装钢箱梁吊装节节段段对对接接 相邻钢箱梁节段就位后，依靠外侧永久吊索和临时吊索来准确调整空间位置。利用螺栓对节段间临时连接件进行固定。对钢箱梁标准段进行拆分形成的接缝，在临时连接件安装完成后，应进行横向环焊缝的焊接。全部钢箱梁节段吊装完毕，线形调整完成后，焊接横向环焊缝和U肋、板肋嵌补段。钢箱梁吊装钢箱梁吊装吊吊杆杆安安装装 吊杆在拱上安装吊杆在拱上安装 用工作索道吊住吊杆的锚杯，并在下叉耳上安装钢丝绳，工作索道将吊杆牵引至安装位置。安装张拉千斤顶，撑脚，张拉螺杆、张拉连接套等。吊杆上锚头安装示意图 吊杆张拉装置示意图钢箱梁吊装钢箱梁吊装吊吊杆杆安安装装 吊杆下锚具的安装吊杆下锚具的安装 起吊主梁节段，待起吊至适当高度时，牵引预先安装在吊杆下锚具上的牵引钢丝绳，待梁上连接板和下锚具叉耳的销轴孔对中时，安装销轴及挡板。钢箱梁吊装钢箱梁吊装吊吊杆杆安安装装 吊杆的张拉调整吊杆的张拉调整 主梁节段吊装就位后，依靠永久吊杆、临时吊杆来控制3维坐标。为了实现主梁空间坐标的有效控制，施工过程中需多次对吊杆进行张拉调整。梁段对接前，按照设计预先抬高安装标高，以消除吊杆在主梁自重作用下的弹性伸长及伸长量间的差异，通过反复调整吊杆以及临时吊杆的张拉力和伸长量直至节段空间坐标达到设计要求。吊杆索力由监控单位根据拱节段现场安装过程情况进行复核计算，后将现场实际情况反馈到设计单位，再确定吊杆的最终索力。钢箱梁吊装钢箱梁吊装水水平平系系杆杆安安装装 全部钢箱梁吊装完毕并焊接横向环焊缝后，安装系杆索转向器，保证各个转向器的方向一致，使各个孔道能相互对齐。系杆安装顺序：先安装永久直系杆(N1N8，N25N32)，再安装永久弯系杆(N9N16，N17N24)。采用单根穿索，在同索系杆中穿索时遵从由下至上、从左至右的顺序逐根逐排穿索。系杆安装时在肋间平台预埋导管的端口设置临时缓冲垫，箱梁底板上设置泡沫板，防止穿索过程损坏钢绞线PE层。系杆牵引到位后用专用张拉设备 根据张拉力或延伸量进行对称张拉。钢箱梁吊装钢箱梁吊装水水平平系系杆杆张张拉拉 张拉采用等张力法，两端同时进行。用千斤顶对每根进行预紧与单根调索。采用“双控”(即张拉力与伸长值)相结合对索力进行控制。单根调索示意图 汇报完毕，汇报完毕，谢谢各位专家谢谢各位专家！钢箱拱、钢箱梁施工方案汇报钢箱拱、钢箱梁施工方案汇报