自锚式悬索桥混凝土加劲梁演讲课件

1、桥梁公司包容 担当 简捷 高效松原市天河大桥自锚式悬索桥混凝土加劲梁施工总结松原市天河大桥工程项目技质部：雷鲁飞2015年7月23日桥梁公司包容 担当 简捷 高效1.21.2悬索桥类型悬索桥类型 按主缆的锚固方式分为按主缆的锚固方式分为 . .地锚式悬索桥地锚式悬索桥 . .自锚式悬索桥自锚式悬索桥一、引言一、引言桥梁公司包容 担当 简捷 高效1.41.4自锚式悬索桥施工特点自锚式悬索桥施工特点 自锚式悬索桥将主缆直接锚固于边跨加劲梁体上，主缆的水自锚式悬索桥将主缆直接锚固于边跨加劲梁体上，主缆的水平拉力由加劲梁提供轴压力自相平衡，不需另设锚碇结构，因此结平拉力由加劲梁提供轴压力自相平衡，不需

2、另设锚碇结构，因此结构设计原理的不同，其施工步骤与地锚式悬索桥必然不同，自锚式构设计原理的不同，其施工步骤与地锚式悬索桥必然不同，自锚式悬索桥的施工特点是加劲梁一般要先于主缆安装施工，即悬索桥的施工特点是加劲梁一般要先于主缆安装施工，即“先梁后先梁后缆缆”施工工艺。施工工艺。桥梁公司包容 担当 简捷 高效1.5加劲梁加劲梁 悬索桥加劲梁是提供桥面直接承受荷载的梁体悬索桥加劲梁是提供桥面直接承受荷载的梁体结构，常见结构形式有钢箱加劲梁、钢桁加劲梁、混凝结构，常见结构形式有钢箱加劲梁、钢桁加劲梁、混凝土加劲梁。土加劲梁。本桥加劲梁采用钢本桥加劲梁采用钢-混组合合梁混组合合梁桥梁公司包容 担当 简捷

3、 高效桥梁公司包容 担当 简捷 高效二、混凝土加劲梁施工技术二、混凝土加劲梁施工技术2.1混凝土加劲梁概况混凝土加劲梁概况 混凝土加劲梁是自锚式悬索桥最重要的施工部位之一，混凝土加混凝土加劲梁是自锚式悬索桥最重要的施工部位之一，混凝土加劲梁包括预应力混凝土箱梁、锚固区梁段、钢混结合梁段三个部分，劲梁包括预应力混凝土箱梁、锚固区梁段、钢混结合梁段三个部分，在锚墩横梁位置设有主缆锚固区。为满足受力要求，混凝土加劲梁采在锚墩横梁位置设有主缆锚固区。为满足受力要求，混凝土加劲梁采用三向预应力混凝土结构体系（共需钢绞线用三向预应力混凝土结构体系（共需钢绞线90t）,共需钢筋共需钢筋331t，C55混凝土

4、混凝土2531.62m3桥梁公司包容 担当 简捷 高效混凝土加劲梁立面1/2混凝土加劲梁顶面桥梁公司包容 担当 简捷 高效混凝土箱梁混凝土箱梁锚墩横梁锚墩横梁加宽段混加宽段混凝土箱梁凝土箱梁钢混结合段钢混结合段桥梁公司包容 担当 简捷 高效2.2.1支架施工支架施工 预应力混凝土加劲梁纵桥向截面面积逐渐增大（如上图），尤其在预应力混凝土加劲梁纵桥向截面面积逐渐增大（如上图），尤其在锚墩横梁（除人洞）到钢混结合段混凝土为实心段，混凝土方量使用极锚墩横梁（除人洞）到钢混结合段混凝土为实心段，混凝土方量使用极大。对于现浇梁来说，对支架的考验极大，综合施工工期、施工条件、大。对于现浇梁来说，对支架的考

5、验极大，综合施工工期、施工条件、成本等各项因素，采用钢管桩和满堂红支架的组合形式进行支架施工，成本等各项因素，采用钢管桩和满堂红支架的组合形式进行支架施工，在箱梁段搭设合理的满堂红支架，在锚梁到钢混结合段采用钢管桩支架在箱梁段搭设合理的满堂红支架，在锚梁到钢混结合段采用钢管桩支架。此处混凝土总重将达到。此处混凝土总重将达到5000多吨，对支架的要求极高，但经过实践的多吨，对支架的要求极高，但经过实践的检验，检验， 采用采用420mm钢管桩做支架。在管桩底部做扩大基础。基础采用钢管桩做支架。在管桩底部做扩大基础。基础采用50cm厚厚C20混凝土，使用废料钢筋做简单配筋。混凝土，使用废料钢筋做简单

6、配筋。2.2施工方法施工方法桥梁公司包容 担当 简捷 高效2.2.1支架施工支架施工桥梁公司包容 担当 简捷 高效为满足受力及美观需求，混凝土加劲梁的结构往往较为复杂，其变为满足受力及美观需求，混凝土加劲梁的结构往往较为复杂，其变化的横截面、内外齿板、装饰耳墙、后锚板、观光平台、等等及复杂化的横截面、内外齿板、装饰耳墙、后锚板、观光平台、等等及复杂的预应力布置、纵桥向竖曲线等就决定了钢模使用的局限性，因此采的预应力布置、纵桥向竖曲线等就决定了钢模使用的局限性，因此采用更灵活多变的竹胶板作为模板。用更灵活多变的竹胶板作为模板。2.2.2模板施工模板施工桥梁公司包容 担当 简捷 高效 混凝土加劲梁

7、梁钢筋安装按照底板混凝土加劲梁梁钢筋安装按照底板腹板腹板顶板的顺序进行安装，底顶板的顺序进行安装，底板、腹板钢筋安装完成后进行内模安装，内模安装完成后方可继续进行板、腹板钢筋安装完成后进行内模安装，内模安装完成后方可继续进行顶板钢筋的安装顶板钢筋的安装。 混凝土加劲梁横截面纵桥向为渐变截面，底板厚底与宽度，腹板高混凝土加劲梁横截面纵桥向为渐变截面，底板厚底与宽度，腹板高度等都在变化，且横桥向有度等都在变化，且横桥向有2%的横坡。因此其底板钢筋，拉筋，腹板的横坡。因此其底板钢筋，拉筋，腹板箍筋等在整个纵桥向及横桥向尺寸都在变化，钢筋的加工存放与安装颇箍筋等在整个纵桥向及横桥向尺寸都在变化，钢筋的

8、加工存放与安装颇为不易。为不易。2.2.3钢筋工程钢筋工程桥梁公司包容 担当 简捷 高效钢筋与模板施工相片钢筋与模板施工相片桥梁公司包容 担当 简捷 高效2.2.4混凝土施工混凝土施工 混凝土加劲梁需左右幅同时浇筑，采用混凝土加劲梁需左右幅同时浇筑，采用C55混凝土、两台天泵混凝土、两台天泵进行浇筑，共需浇筑混凝土进行浇筑，共需浇筑混凝土2400多方，所需时间为多方，所需时间为50多个小时，因多个小时，因此需做好防雨、施工用电，工人值班时间的合理安排，备用泵车等此需做好防雨、施工用电，工人值班时间的合理安排，备用泵车等等准备工作等准备工作 钢混结合段采用钢混结合段采用C55聚乙烯纤维混凝土，在

9、浇筑过程中由于聚乙烯纤维混凝土，在浇筑过程中由于毛细作用纤维混凝土极容易泌水，因此在浇筑过程中需做好清理毛细作用纤维混凝土极容易泌水，因此在浇筑过程中需做好清理表面水泥浆的工作表面水泥浆的工作桥梁公司包容 担当 简捷 高效2.2.4混凝土施工混凝土施工桥梁公司包容 担当 简捷 高效 加劲梁设有钢混结合段后浇段，由于预应力的张拉需求和部分预加劲梁设有钢混结合段后浇段，由于预应力的张拉需求和部分预应力冲突，加劲梁更设有好几处后浇段，且需在张拉完成之后才能浇应力冲突，加劲梁更设有好几处后浇段，且需在张拉完成之后才能浇筑，然后再等一个周期张拉。加劲梁的设计大部分均为两端张拉，因筑，然后再等一个周期张拉

10、。加劲梁的设计大部分均为两端张拉，因此建议准备此建议准备5台台500t千斤顶，四台同时工作，一台备用。千斤顶，四台同时工作，一台备用。2.2.5 张拉与压浆张拉与压浆 混凝土加劲梁预应力钢绞线混凝土加劲梁预应力钢绞线90t（同类型普通箱梁仅为（同类型普通箱梁仅为40t）张拉周）张拉周期较长约为期较长约为7天，压浆需天，压浆需2天天 混凝土加劲梁在主缆入梁周围设竖向精轧螺纹钢预应力，用以平混凝土加劲梁在主缆入梁周围设竖向精轧螺纹钢预应力，用以平衡主缆巨大的竖向拉力，防止混凝土在此处开裂，此外，在索导管及衡主缆巨大的竖向拉力，防止混凝土在此处开裂，此外，在索导管及其周边设有加强钢筋。精轧螺纹钢张拉

11、所需时间约为其周边设有加强钢筋。精轧螺纹钢张拉所需时间约为3天天桥梁公司包容 担当 简捷 高效2.2.52.2.5张拉张拉桥梁公司包容 担当 简捷 高效压浆管钢绞线 混凝土加劲梁预应力锚固于钢梁上的预应力钢束应单独设一个混凝土加劲梁预应力锚固于钢梁上的预应力钢束应单独设一个特殊的锚垫板，防止钢梁孔眼和分束锚环剪在张拉时断钢绞线。特殊的锚垫板，防止钢梁孔眼和分束锚环剪在张拉时断钢绞线。2.2.5张拉张拉桥梁公司包容 担当 简捷 高效2.2.6支架拆除支架拆除 混凝土加劲梁在锚墩处重达混凝土加劲梁在锚墩处重达5000t，若主缆张拉前拆除支架，若主缆张拉前拆除支架，两个锚墩将直接承受梁体的重量，可能

12、造成支座的严重变形、墩两个锚墩将直接承受梁体的重量，可能造成支座的严重变形、墩柱的下沉等一系列不利因素。柱的下沉等一系列不利因素。 支架拆除遵循支架拆除遵循“先支后拆，后支先拆先支后拆，后支先拆”的原则的原则 有别于普通箱梁，混凝土加劲梁底板及锚固区支架在主缆张拉有别于普通箱梁，混凝土加劲梁底板及锚固区支架在主缆张拉完毕方可拆除。对部分支架和大部分型钢的使用周期较长，需做好完毕方可拆除。对部分支架和大部分型钢的使用周期较长，需做好长期投入的准备。长期投入的准备。桥梁公司包容 担当 简捷 高效 混凝土在锚墩处方量极大，若拆除支架，两个锚墩将承受约混凝土在锚墩处方量极大，若拆除支架，两个锚墩将承受

13、约5000吨的重力，因此在浇筑前后、拆除钢管桩支架前后、主缆锚固前后对吨的重力，因此在浇筑前后、拆除钢管桩支架前后、主缆锚固前后对锚墩的沉降实时进行观测，观测结果为钢管桩支架沉降仅为锚墩的沉降实时进行观测，观测结果为钢管桩支架沉降仅为23mm，表明钢管桩支架设计完全否和要求。，表明钢管桩支架设计完全否和要求。2.2.7其它注意事项其它注意事项支架沉降观测支架沉降观测桥梁公司包容 担当 简捷 高效关于工期安排关于工期安排 混凝土加劲梁是全桥最重要也是受力最复杂的部位，混凝土加混凝土加劲梁是全桥最重要也是受力最复杂的部位，混凝土加劲梁的施工完成与否关系着后期主缆的施工，它是自锚式悬索桥劲梁的施工完

14、成与否关系着后期主缆的施工，它是自锚式悬索桥“先梁后缆先梁后缆”的中极为关键的一步，需尽早进行施工。的中极为关键的一步，需尽早进行施工。 混凝土加劲梁的施工难度、施工次序等决定了混凝土加劲梁的混凝土加劲梁的施工难度、施工次序等决定了混凝土加劲梁的施工周期极长。一般为四到七个月，考虑到北方冬休时间，所以开施工周期极长。一般为四到七个月，考虑到北方冬休时间，所以开工最好在春季，且最好投入比较大的人力、财力、物力。工最好在春季，且最好投入比较大的人力、财力、物力。 主缆锚固前系统预埋于混凝土加劲梁当中的。考虑到各种因素，主缆锚固前系统预埋于混凝土加劲梁当中的。考虑到各种因素，锚固系统的安装与加工必须

15、在尽早进行，避免延误工期。锚固系统的安装与加工必须在尽早进行，避免延误工期。桥梁公司包容 担当 简捷 高效 混凝土加劲梁需特别注意钢筋、模板等各工种的组织协调工作。混凝土加劲梁需特别注意钢筋、模板等各工种的组织协调工作。认真规划施工顺序，防止施工混乱和不必要的返工。认真规划施工顺序，防止施工混乱和不必要的返工。各项协调工作各项协调工作 混凝土加劲梁较普通混凝土箱梁所需材料要多混凝土加劲梁较普通混凝土箱梁所需材料要多35倍。尤其是钢倍。尤其是钢管桩支架部分使用型钢量较大，因此在施工前需仔细统计并准备好管桩支架部分使用型钢量较大，因此在施工前需仔细统计并准备好物资材料。物资材料。桥梁公司包容 担当

16、 简捷 高效2.3施工重难点施工重难点2.3.1主缆锚固系统精确安装定位主缆锚固系统精确安装定位 主缆锚固系统包括索导管及索导管前后定位板，每个锚固系统主缆锚固系统包括索导管及索导管前后定位板，每个锚固系统包含包含37根索导管，每根索导管相对梁体均为空间结构，在三个方向根索导管，每根索导管相对梁体均为空间结构，在三个方向都与梁体存在一定夹角，且各不相同；索导管通过前后两块定位板都与梁体存在一定夹角，且各不相同；索导管通过前后两块定位板定位，中间通过劲性骨架加强，整个锚固钢构重达定位，中间通过劲性骨架加强，整个锚固钢构重达20t；因此整个锚；因此整个锚固系统的定位是本工程的难点。固系统的定位是本

17、工程的难点。 主缆锚固系统是悬索桥施工的重点之一，锚固系统定位精度要求主缆锚固系统是悬索桥施工的重点之一，锚固系统定位精度要求高（要求安装误差为高（要求安装误差为3mm），是本工程施工的重点控制工序。），是本工程施工的重点控制工序。桥梁公司包容 担当 简捷 高效 加工和安装方法加工和安装方法 锚固系统包括锚固系统包括37根索导管、前后两块定位板及劲性骨架。由专业根索导管、前后两块定位板及劲性骨架。由专业厂家制作并焊接为整体，现场整体安装。厂家制作并焊接为整体，现场整体安装。 .通过计算得出后定位板底部两点（通过计算得出后定位板底部两点（A、B）的空间坐标，并）的空间坐标，并在支撑架上通过测量放

18、样定出后定位板底部两角点的位置在支撑架上通过测量放样定出后定位板底部两角点的位置A、B。桥梁公司包容 担当 简捷 高效 .通过计算得出前定位板中心点（通过计算得出前定位板中心点（C）的空间坐标，通过吊装）的空间坐标，通过吊装调整到位后，焊接于前支撑架上调整到位后，焊接于前支撑架上桥梁公司包容 担当 简捷 高效2.3.1主缆锚固系统精确安装定位主缆锚固系统精确安装定位桥梁公司包容 担当 简捷 高效 自锚式悬索桥主缆锚固于混凝土加劲梁上，在加劲梁上预埋有前自锚式悬索桥主缆锚固于混凝土加劲梁上，在加劲梁上预埋有前后锚板和索导管，前后锚板和索导管在厂家焊接为整体之后进行整体后锚板和索导管，前后锚板和索导管在厂家焊接为整体之后进行整体吊装，安装时先确定后锚板在水平面上的位置，固定后再确定在垂直吊装，安装时先确定后锚板在水平面上的位置，固定后再确定在垂直面的位置。主缆锚板的定位极为重要，为避免锚板在各种情况下（浇面的位置。主缆锚板的定位极为重要，为避免锚板在各种情况下（浇筑混凝土，碰撞等）发生位移，采取了各种加固措施，如在后锚板上筑混凝土，碰撞等）发生位移，采取了各种加固措施，如在后锚板上焊接支撑与分配梁焊接在一起，并后锚板