车行桥变截面六边形钢箱结构外倾式非对称钢拱肋施工技术汇报44页PPT

1、广州市市政工程机械施工有限公司第三项管部外倾式非对称钢拱肋施工技术探讨发布人：黄木荣目录一.项目概况二 .方案比选三.方案工艺原理四.方案创新点五.主要工艺六.检验检测报告七、施工监测八.施工过程图片 广州市南沙区蕉门河车行桥，设计方案是国际公开竞争的优秀成果，也是社会舆论关注的焦点。桥梁造型新颖，很好地融入周边环境，景观价值高，建成后将具有区域地标建筑的特点，是南沙区政府重点打造的景观工程之一。 桥梁长231米，跨径布置55.5+100+75.5 。一、项目概况车行桥拱桥采用外倾式非对称钢拱肋，主、副拱分别绕旋转轴向面外旋转18度 、16度而成。左侧拱肋的主跨跨径155.5m，面内矢高45m

2、。右侧拱肋主跨175.5m，面内矢高55m，双拱用钢量约3000t。全桥用钢量七千多吨。一、项目概况车行桥采用外倾式非对称系杆拱桥，结构为空间非对称受力体系，受力复杂，从钢箱梁架设、钢拱肋拼装的整个成桥施工过程中，系杆、吊杆要多次张拉，进行多次体系转换，施工难度较大。拱肋采用变截面六边形钢箱结构，左侧拱肋高度由拱座处的5.585m变到顶端的2.7m，宽度由3.15m变化到2.1m；右侧拱肋高度由拱座处的6.582变化到顶端的3m，宽度由3.6m变化到2.4m；拱肋壁板厚60mm钢板。桥位土质非常差，以流塑状淤泥层为主，淤泥深度达20多米、吊装高度接近60米、单节吊装重量110多吨，因此拱肋吊装

3、是本工程难点。鉴于该钢拱肋安装的技术难点和重点非常明显，任务艰巨，且需满足工程精细化管理要求，本项目部决定探索一种既能提高钢拱肋安装精度，又安全可靠的安装提升方案。一、项目概况二、方案比选本桥桥式新颖，国内外可借鉴经验少，结合国内外类似桥梁的安装方案进行对比。天津大沽桥方案 采用满布支架支撑的大吨位吊机拼装法方案一：采用满布支架支撑的大吨位吊机拼装法优点：1、设备移动灵活；、设备租赁较方便；、进场安装速度快 。但该桥拱肋尺寸较小，外倾角小，构件重量轻，地质条件较好。针对本工程若采取该方案，由于拱肋尺寸重量较大，外倾角度大，存在以下缺点：、吊机的吊重、吊幅有限，不能满足要求；、支架用量多，搭设范

4、围大，施工成本投入较大；3、大型构件的空中姿态调整就位不方便；4、地质条件差，安全风险较高。 天津大沽桥7方案二少支架辅助支撑的跨桥龙门吊架设法 方案二：采用少支架辅助支撑的跨桥龙门吊架设法 优点：、可覆盖所有构件安装；、吊装重量大，安装速度快，工效高；、支架用量较少；、吊装构件的空中姿态调整就位方便； 针对本工程存在以下缺点：、施工用超过60米高、40多米宽的龙门吊比较鲜见。其安装、拆除要求高，使用过程中稳定性控制难，安全风险较大，也占用工期；、龙门吊栈桥基础处理要求高，基础投入较大，不适用该项目软弱地基条件。中山市长江大桥8方案三 横移式缆索吊机无支架斜拉扣挂架设法 方案三：采用横移式缆索

5、吊机无支架斜拉扣挂架设法 针对本工程存在弊端：1、场地无法满足，缆索吊庞大，制造周期长，影响工期，且投入巨大;2、缆索吊的后锚及塔架基础要求高; 、需要水运配合，本工程河道水浅，上下游有水闸控制，无法使用大型驳船;、 大构件的空中状态调整就位不方便，安全风险难以控制。广西南宁大桥9自提方案 采用高空胎架千斤顶同步提升法 方案结论：对四种施工方案从经济、安全、工艺难度几个方面进行了综合对比分析，高空胎架千斤顶同步提升法为最佳方案。项目部提出创新式施工方案：双栈桥轨道运输+超高装配式支架，通过智能控制系统多台连续液压千斤顶超高支架同步提升、高空三维安装工艺。 优点：1、不用安装大型塔架；2、钢拱肋

6、在栈桥上的运输和提升均无需采用履带吊，提高机械施工安全系数；3、支架用量较少，成本投入少；4、通过智能控制系统对连续千斤顶进行调节，解决大型构件在空中进行轴线旋转和精确调节的难题。缺点：、高空胎架变形控制难度大；、钢拱肋安装固定工艺复杂；1、结合钢构厂到施工现场沿线的交通情况、施工现场的安装条件、安装方案，优化拱肋设计分段。2、沿拱肋投影面搭建栈桥、铺设轨道，实现电动平车运输大型构件。3、运用装配式支架，沿钢拱肋投影线搭设，并对每段拱肋设置独立唯一的支架顶及鞍座来达到安装精度要求。4、提升系统采用设置在构件上方的4台液压连续提升千斤顶及智能控制系统，与构件一起同步提升。、提升过程中，通过智能控

7、制系统对连续千斤顶进行调节，以控制构件的运动姿态和应力分布，对结构构件在空中进行轴线旋转和精确调节，实现空中对接，完成人力和现有设备难以完成的施工任务，使大型构件的起重安装过程简便快捷，安全可靠。三、方案工艺原理1、根据施工现场的安装条件、安装方案，优化拱肋设计分段。采用全胎架预拼装进行拱段制作，解决大型拱肋精度难控制的难题。四、方案创新点 2、通过在拱肋投影线上布置栈桥及轨道，采用电动平车实现拱肋节段平稳运输，精确到达投影面下方，为拱肋吊装创造有利条件。解决不利场地条件下不规则大构件转吊运难题。四、方案创新点 3、运用装配式支架，沿钢拱肋投影线搭设，并对每段拱肋设置独立唯一的支架顶及鞍座来达

8、到安装精度要求 。四、方案创新点4、通过计算机控制4台液压连续千斤顶，实现大型钢拱肋同步提升，并通过计算机对液压连续千斤顶分别微调，实现拱肋旋转、轴线对中精确定位。四、方案创新点5、提升过程中，通过智能控制系统对连续千斤顶进行调节，以控制构件的运动姿态和应力分布，对结构构件在空中进行轴线旋转和精确调节，实现空中对接，完成人力和现有设备难以完成的施工任务，使大型构件的起重安装过程简便快捷，安全可靠 。四、方案创新点1总体工艺流程图五、主要工艺拱肋预拼装现场施工准备拱脚段安装主拱提升运输栈桥施工安装支架施工支撑系统预压拱肋合拢捶打螺旋管桩安装横梁及纵梁铺平车轨道安装墩式立柱安装纵横斜角钢安装墩顶纵

9、梁支撑吊梁安装梁顶锚具安装连续千斤顶钢绞线与拱肋连接分段提升2、钢拱肋节段划分我们以便于运输、起吊安装、利于焊接等因素综合考虑，进行深化设计，合理划分节段。五、主要工艺3、钢拱肋的对接、预拼装（1）由于全桥拱肋均为空间结构，在工厂内加工过程中必须进行预拼装才能保证桥位精度。（2）每个完整拱肋在工厂实行全胎架预拼装，才能焊接成型出厂，以保障后续安装的精度要求。4、钢拱肋运输栈桥施工运输栈桥，根据拱肋运输线路运输栈桥跨度为5-9m，标准宽度6m，横向桩间距250+250cm，加宽段横向桩间距不大于250cm，52910mm螺旋管打入河床直至中风化花岗岩基岩顶，桩顶设双40a工字钢横梁，横梁上铺设4

10、5a工字钢纵梁，纵梁顶焊接20a工字钢30cm次横梁形成桥面系，上铺设电动平车运输轨道运输钢拱肋到安装位置。 五、主要工艺20措施一：软件计算对以下工况进行了软件建模验算：1、履带吊施工时位于跨中2、履带吊施工时位于墩顶3、电动平车运输钢拱肋时位于墩顶4、电动平车运输钢拱肋时位于跨中 经软件计算，以上提及四种工况，钢拱肋安装支撑体系在强度、刚度、稳定性方面均能100%满足规范的要求。运输栈桥安全性复核计算 履带吊施工时位于跨中 履带吊施工时位于墩顶 电动平车运输钢拱肋时位于跨中 电动平车运输钢拱肋时位于墩顶 21运输栈桥施工5、支撑支架施工钢拱肋支撑体系采用格构式钢管支架，尺寸统一制作。以利于

11、安装。安装精度控制要点：1、第一层安装精度非常重要，上层安装精度的基础；2、控制好整个支架的垂直度；3、螺栓必须按要求及规范安装。23措施一：软件计算对以下工况进行了软件建模验算：1、拱肋吊装时2、拱肋就位支撑在鞍座上3、台风期间拱肋就位支撑在鞍座上 4、拱肋就位支撑在鞍座上正下方栈桥上存放钢拱肋 综合以上计算，钢拱肋安装支撑体系在强度、刚度、稳定性方面均能满足规范的要求 。支架安全性复核计算 拱肋吊装时拱肋就位支撑在鞍座上 台风期间拱肋就位支撑在鞍座上拱肋就位支撑在鞍座上正下方栈桥上存放钢拱肋6、拱脚段安装 采用150吨履带吊安装拱脚段，安装前先在预埋钢板上设置临时胎架。五、主要工艺7、钢拱

12、肋安装支架的预压（1）支架须进行预压，以消除非弹性变形和检验支架稳定性。（2）考虑拱肋倾斜的姿态，支架受力会不均，因此预压时考虑单个支架承受，以最大重量单节拱肋的120%进行预压。五、主要工艺预压流程现场水箱布置图拱肋支架预压数据 结论：根据上表可知，经过分阶段预压，预压后100%不超预警值，拱肋支架及基础栈桥的承载力、稳定性、强度能够满足拱肋提升及支撑的要求。8、主拱安装五、主要工艺 1、用250吨履带吊将拱肋抬吊到电动轨道运输车上，进行临时固定后进行运输；2、将拱肋运送到安装位置下方，解除拱肋在平车上的临时锁定； 3、安装提升系统梁顶上的锚具4、安装梁顶上手摇液压千斤顶，控制拱肋在轴线方向

13、的移动 5、经优化后将千斤顶安装在下方随拱肋一起提升，增加扁担梁作为连接构件； 6、将扁担梁与吊耳进行可靠连接，拱肋在工厂加工时设定好了吊耳的位置，起吊后形成设计角度，减少高空的转动操作； 7、通过对提升系统的操作控制四台千斤顶进行同步提升作业，拱肋开始提升8、当拱肋提升到支架连接系处时，拆除该道连接系 9、超过该道连接系时，恢复该道连接系；10、拱肋提升到预定高度，调好角度，然后搭设鞍座支撑梁，放下鞍座，拱肋对接； 11、通过螺旋千斤顶进行微调，精确调整到位后进行固定12、依次将剩余拱肋提升安装，至合拢口时停止并进行观测，对合拢口进行精确测量9、拱肋安装精度控制与监测 采用预先三维放样得出每

14、段拱肋在安装时的定位坐标，预制每段钢拱肋的鞍座，在支架上放出鞍座的三维坐标，准拱肋提升时在空中利用4台连续千斤顶、对拱肋的线形和外斜度进行调整接近到位后，下放拱肋段到鞍座上即使拱肋自然转到对应角度做到精确就位。10、主拱肋合拢段安装 1、对称切割合拢段余量，然后跟其他拱肋一样进行提升安装；2、提升到合拢口下方时，调节合拢段倾斜度后上升 3、将合拢段提升到合拢口上方后开始下放进行对接；4、对接后用螺栓及码板进行临时连接，然后进行对接口的焊接。六、检验报告、检验报告七、全桥监测结构受力变形控制与监测整体钢拱肋安装过程以及系杆、吊杆张拉时，结构受力状态改变，构件内力发生变化，胎架的受力也在不断变化，如何准确把握各种受力变化以保