番禺大桥斜拉桥施工

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.番禺大桥斜拉桥施工摘要： 在施工中除合理应用高性能混凝土和预应力施工技术外，还发展了爬模、牵索挂篮悬浇等施工技术；由于基础所采用的钻孔桩直径及承台尺寸也在国内斜拉桥中居于首位，要求合理地组织大型基础施工，我们充分结合桥位处地质水文条件，在基础施工中采用了独具特色的低成本和高速度的施工方案。1设计概况及技术特点1.1 设设计概况况番禺大桥是是连接广广州市与与番禺市市上主干干道跨越越珠江的的一座特特大型桥桥梁，位位于洛溪溪大桥下下游 33.9kkm处。由由于番禺

2、禺、顺德德、中山山、江门门、珠海海等地往往来广州州的车辆辆日益增增多，番番禺大桥桥的 建建成将有有效地缓缓解洛溪溪大桥交交通压力力。 大桥全长334677m，主主桥为双双塔空间间从而密密索飘浮浮体系斜斜拉桥，全全预应力力混凝土土结构。主主跨3880m，桥桥跨组合合为7009113880991770m，主主梁为边边主梁DDP断面面，宽达达377m，桥桥面设88车道 和人行行道；通通航净高高34mm，主塔塔为倒YY形，塔塔高自承承台面起起计1440.33m；拉拉索采用用HDPPE热挤挤护套防防护的平平行钢丝丝束，共共2444报，塔塔上标准准索距11.3mm，梁上上标准索索距6mm。辅助助墩双边边墩

3、为空空 心薄薄壁柔件件墩，既既充当拉拉力墩，又又作为抗抗纵向水水平推力力墩。主主塔基础础采用。33.omm直径钻钻孔灌注注桩和大大体积实实体承台台，对应应每个塔塔柱有99根桩，一一个塔共共18根根桩，桩桩身嵌入入弱风化化泥岩。 番高侧侧82#主墩位位于水中中，承台台尺寸554x223.55x6mm；广州州侧833主墩墩设于岸岸上，承承台尺寸寸 488xl77x6mm 12技术术特点 斜拉桥结构构设计上上无论塔塔、梁、索索都能有有许多变变化和组组合形式式，基于于通航、美美观和地地域象征征上的考考虑，番番周大桥桥采用了了斜拉桥桥方案，设设计在构构件尺寸寸、形式式选择和和组合上上包含卜卜述 特特征：

4、 （1）采用用th33.omm大直径径钻孔桩桩和大体体积承台台； （2）全预预应力混混凝土结结构； （3）宽达达37.7m的的DP断断面主梁梁，大至至37.73380（接接近110）的的定跨比比，相应应增大了了主塔横横梁跨度度和承台台横向尺尺寸； （4）采用用倒Y形形塔林，由由于宽跨跨比关系系，塔柱柱横向斜斜度达33:l。 上述设计特特点对施施工提出出了较高高的要求求，与国国内已建建的斜拉拉桥相比比，由于于混凝土土主梁宽宽度和塔塔往斜度度都是最最大的，我我们在施施工中除除合理应应用高性性能混凝凝土和预预应力施施工技术术外，还还发展了了爬模、牵牵索挂篮篮悬浇等等施工技技术；由由于基础础所采用用的

5、钻孔孔桩直径径及承台台尺寸也也在国内内斜拉桥桥中居于于首位，要要求合理理地组织织大型基基础施工工，我们们充分结结合桥位位处地质质水文条条件，在在基础施施工中采采用了独独具特色色的低成成本和高高速度的的施工方方案。 2施工场场地及主主要生产产设施布布置大桥为南北北走向，两两岸施工工场地均均布置于于大桥东东侧，并并分为两两大功能能区：生生活区和和生产区区。考虑虑常年风风向，将将生活区区布置于于生产区区的东侧侧，这样样生产区区靠近场场地西侧侧大桥位位，减短短了场内内运输距距离、在在生产区区从东向向西依次次布置了了零星材材料和工工具仓库库、交通通码头、起起重运输输码头、钢钢结构加加工车间间、砂及及碎石

6、堆堆场、水水泥仓库库、混凝凝土搅拌拌站，番番禺岸还还在桥东东侧设置置 了水水上施工工栈桥。施施工用砂砂、碎石石、水泥泥均通过过水运到到场，依依靠皮带带机输送送上岸；起重码码头不设设固定起起重设备备，直接接依靠汽汽车吊或或水上浮浮吊完成成起重工工作；成成品拉索索堆场设设于大型型驳船 和辅助助墩水上上施工钢钢平台上上，共可可存放448盘拉拉索。 南、北岸搅搅拌站除除各设一一座500mh自动动搅拌站站外，还还各设有有4合004mm小型拌拌和机，在在施 工工大体积积构件时时，除工工地搅拌拌站供料料外，还还依靠商商品混凝凝土供应应，其运运输距离离约155kM。场场内混凝凝土运输输由搅拌拌车、翻翻斗车、混

7、混凝土泵泵车或拖拖系完成成。 3施工技技术措施施 3.1 基基础工程程 主桥跨越珠珠江水系系沥窖水水道，该该水道为为潮汐性性河流，历历年平均均最高水水位为黄黄基24066m， 平均潮潮差29066。，设设计平均均流速00977mss，822墩位位处水深深10mm左右。桥桥位处基基岩为泥泥砂岩， 强度离离散性大大，为 2.33MPaa233MPaa，且泥泥岩具有有遇水软软化的特特点；覆覆盖层类类似番禺禺大部分分地 区区，为淤淤泥夹细细砂和中中粗砂，厚厚度为110220m。 斜拉桥边墩墩及辅助助墩中llsiin钻孔孔桩和承承台施工工比较常常规，采采用了不不循环旋旋转钻机机和吊箱箱 围堰堰施工。主主

8、墩中33.omm桩和大大体积承承台施工工结合规规有设备备和经验验,采用用了低成成本和高高速度的的措施： （l）在护护筒方面面，采用用了预制制钢筋混混凝土护护商，其其内径由由3.33m，壁壁厚100cm，护护简下沉沉采用330t振振动锤和和自制抓抓泥机孔孔内抓泥泥两项措措施，对对于覆盖盖层为淤淤泥夹细细砂的地地质情况况，护 筒可下下沉到强强风化岩岩面。 （2）成孔孔综合应应用了正正循环、反反循环、二二次成孔孔等工艺艺；清孔孔既应用用了并联联泥浆泵泵的正循循环清孔孔方法，也也应用了了气举反反循环的的清孔方方法。施施工中主主要技术术措施围围绕提高高钻进速速度 和和防治护护筒底穿穿孔来灵灵活组织织，例

9、如如开孔时时，用正正循环钻钻进，人人岩一定定深度后后改用反反循环钻钻进；第第一次成成孔用11.8mm钻机钻钻进后，再再次抓促促振压护护简，第第二次成成孔用 3.00m钻机机钻进等等。 （3）桩身身水下混混凝土灌灌注采用用单根 30CCm导管管泵送坍坍落度116220cmm的小石石子混凝凝土到 漏斗逐逐斗灌注注，以在在保证浇浇筑时间间条件下下，混凝凝土能受受到冲击击振捣，且且更容易易流过钢钢筋净距距 仅44cm的的钢筋笼笼。 （4）822号墩墩承台采采用了钢钢板极围围堰施工工，围堰堰内支撑撑直接利利用钻孔孔桩施工工平台改改造而成成，可双双向受力力。堰外外抛砂包包，堰内内填砂及及石粉，然然后直接接

10、抽干水水浇筑垫垫层混凝凝土。对对于水 深100m左右右的高桩桩大承台台施工，该该方法缩缩短了钻钻孔桩施施工准备备时间，回回避了最最繁难的的水下混混凝土封封底工作作，充分分综合了了现场的的水文地地质条件件。 (5）833墩承承台基坑坑开挖维维护结构构采用了了振动下下沉预制制混凝土土护筒的的方法，护护简直径径 l.6m，壁壁厚5ccm，用用30tt振动锤锤打入地地面下66m，护护筒顶设设置贝雷雷梁支撑撑，问时时能作为为挖掘机机 走道道。开挖挖采用步步步为营营的办法法，从横横向两侧侧向桥中中线逐段段推进，分分为6mm一段，边边开挖边边利用 3m桩和和型钢支支撑护筒筒底部，挖挖到设计计标高后后立即填填

11、砂垫层层和浇筑筑混凝土土垫层，再再向前挖挖 下一一段。该该方法在在饱和淤淤泥和细细砂地质质条件下下，开挖挖深度达达6m，而而护筒维维护结构构仅耗用用20# 混凝凝土2660m，是相相当经济济的做法法。 3.2 主主塔及主主梁施工工 3.2.11 施工工方法 主塔、主梁梁采用了了现浇个个段法施施工，上上塔除横横梁分为为两次浇浇筑外，塔塔身分为为4.55m一个个节 段段施工，施施工缝水水平，采采用水平平施工缝缝虽然增增大了模模板加工工难度，但但对大斜斜度塔往往采用泵泵送 混混凝土是是必要的的；上梁梁除0#、l块及也也跨尾段段在支架架上浇筑筑外，其其余各节节段均在在挂篮上上采用平平衡伸臂臂法逐段段悬

12、浇施施工，每每节段长长度6mm，混凝凝土数量量约155om。对于于主梁施施工，比比较了边边 跨在在支架上上提前浇浇筑，中中跨逐段段单悬臂臂现浇施施工的方方法。基基于三个个原因而而否定了了这种方方法： （1）支架架费用较较高，高高于挂篮篮； （2）始终终是中跨跨控制主主梁的施施工工期期； （3）主梁梁线型需需要预先先确定，无无法象在在挂篮上上那样可可逐段调调整。 3.2.22 施工工工艺设设备 主塔施工应应用了施施工塔吊吊、施工工电梯及及混凝土土泵三种种垂直运运输设备备。塔吊吊最大起起重量为为 1660KNN，为了了保证宽宽桥主塔塔双主梁梁施工对对塔吊吊吊装半径径的需要要及附着着安全，塔塔吊布置

13、置于桥中中 线；同时为为尽量利利用现有有设备，电电梯及混混凝土泵泵均采用用了二级级接力运运输方式式，尤其其是电梯梯采用了了2台直直爬电梯梯代替斜斜爬电梯梯，节省省了设备备投入成成本。 主塔塔柱施施工模板板采用了了翻模，翻翻模由44段高11.5mm钢模板板组成，每每次施工工完一节节段翻上上 下面面3节，保保留最上上1节作作为接口口摸，模模板分块块考虑了了一套模模板可以以用于下下、巾、上上各段塔塔 柱。为为方便模模板安装装、钢筋筋绑扎等等基本作作业，根根据下中中上塔柱柱高度及及施工特特点，设设置了塔塔柱施工工脚手平平台： （1）下塔塔柱平台台直接以以土墩承承台为基基础，采采用型钢钢竹木材材料搭设设

14、； （2）中塔塔柱则采采用了自自行设计计的整体体式轻型型爬架，这这种爬架架利用一一了架体体自身横横桥向尺尺寸和支支点来增增强架体体抗倾覆覆稳定性性，其架架体由围围绕塔柱柱的上、下下两层水水平空间间衍架和和两层行行架 间间联系格格构柱组组成。架架体四面面布置交交承牛腿腿，支承承于已浇浇塔柱预预埋件上上，架体体自重、模模板自重重及其它它施工荷荷载合力力处于支支点范围围内。架架体上根根据需要要设置了了4层水水平脚手手平台，全全部自 重222t，可可以负担担25tt施工荷荷载，满满足了大大斜往塔塔往施工工的特殊殊需要，该该爬架可可带着楼楼板一起起爬升，亦亦可独立立爬升后后再提升升模板； （3）上塔塔柱

15、为全全塔唯一一直立段段，考虑虑日后往往索和安安装减振振器的需需要，采采用了简简易脚手手平台，方方法为在在已完成成塔县预预埋了工工字钢挑挑梁，再再在挑梁梁上设踏踏板。 主塔横梁施施工采用用了重型型支架，支支架形式式为粱支支柱式。支支架基础础力士塔塔承台；承重梁梁采用贝贝雷梁；立柱则则应用了了 555cm高高强预应应力混凝凝土管拉拉，每六六条一组组靠柱箍箍和联结结村形成成格 构构柱。选选用这种种立柱形形式避免免了钢立立柱温升升与混凝凝土塔柱柱温升有有较入差差值带来来的问题题，从而而避免了了支点的的强迫位位移现象象，这对对于保证证横梁混混凝土不不出现早早期开裂裂是重要要的。 主梁0#、11#块及及边

16、跨尾尾段施工工也采用用了梁支支柱式重重型支架架，支架架材料同同主塔横横梁一样样。 主梁1044个6米米长标准准节段的的悬臂现现浇应用用牵索挂挂篮，以以保证能能有效控控制主梁梁施工内内力和标标高，该该挂篮吸吸收和发发展了国国内已有有的牵索索挂篮技技术，在在技术上上取得了了下述成成果： 久。（l）研究究设计了了一种钢钢锚箱。该该锚箱具具有综合合的功能能，一方方面作为为拉索在在主梁上上的锚固固槽口； 一方方面充当当拉索与与挂篮临临时联结结结构，实实现了空空间牵索索；同时时它还作作为梁上上斜拉索索套 筒筒的定位位基座和和挂篮顺顺桥向水水平约束束，既方方便了梁梁上套筒筒定位，又又能将牵牵索在挂挂篮上的的

17、水平分分力传到到已完成成的主梁梁上。 （2）除挂挂篮自身身可升降降0.33m外，桥桥面板顶顶模及主主梁的内内侧模亦亦可升降降2.22m。使使横梁能能与边主主梁、桥桥面板整整体浇筑筑，满足足设计对对桥面板板应力的的限制要要求，而而不防碍碍挂篮前前移。 （3）挂篮篮宽度超超过400m，37.7M 宽的节节段包含含横梁全全断面一一次浇筑筑。 边跨合拢段段施工时时，将边边跨挂篮篮后退44.0MM ，利利用尾段段现浇支支架纵向向接长，再再利用吊吊带将支支架悬臂臂端与主主梁悬臂臂端相连连，形成成半吊支支架，在在半吊支支架上立立摸浇筑筑合拢段段。 中跨合拢段段施工利利用中跨跨的一个个挂篮完完成，先先拆除一一

18、倒挂篮篮，另一一测挂篮篮前移，用用吊带吊吊住该挂挂篮悬臂臂端后，拆拆除挂篮篮后节。该该挂篮就就成为靠靠自身CC形构和和吊带支支承于合合拢段两两边 的的简支平平台，中中跨合拢拢段即可可在挂篮篮上浇筑筑。 3.2.33施工中中稳定、内内力及变变形的控控制措施施 采用现浇节节段法施施工的桥桥梁，结结构体系系经过多多次转换换才形成成最终的的结构。施施工时既既要对桥桥梁结构构的每一一状态及及每一荷荷载工况况的稳定定、内力力及变形形进行控控制；又又要满足足设计对对桥架结结 构最最终的几几何尺寸寸和恒载载内力状状态的要要求；同同时注意意施工结结构本身身的稳定定性、内内力和变变形。这这三者经经常是互互为联系系

19、和保障障的。 番禺大桥大大斜度塔塔柱施工工。应用用了劲性性钢骨架架、临时时拉杆和和临时撑撑杆三种种手段作作为施工工中稳定定、内力力及变形形的控制制措施： （l）劲性性钢骨架架在上、中中、下塔塔柱中设设置，主主要用于于抵抗当当前浇筑筑节段钢钢筋和混混凝土产产生的倾倾覆力短短，由于于中塔柱柱的倾斜斜度，这这种倾覆覆力短达达到了1140000kNN?M （2）临时时拉杆在在下塔往往设置，共共设置了了3道，拉拉杆材料料采用OO32冷冷拉IVV级钢筋筋，在主主塔横梁梁施工完完成前，卜卜塔柱作作为悬臂臂梁受力力，设置置的拉杆杆用于控控制下塔塔柱混凝凝土应力力和塔柱柱变 形形，横梁梁施工完完成后，横横梁与下

20、下塔拉形形成门形形刚架，此此时才拆拆除拉杆杆。 （3）撑杆杆在中塔塔柱设置置，共设设置了77道，撑撑杆材料料采用贝贝雷梁及及新制桥桥架组合合而成，在在中上塔塔交汇段段施工完完成前，中中塔柱作作为悬臂臂梁受力力，设置置的撑杆杆一方面面用于控控制中塔塔混凝土土 应力力和塔柱柱变形，一一方面可可作为施施工塔吊吊和电梯梯的附着着结构，中中上塔交交汇段施施工完成成后，中中塔柱形形成三角角形刚架架，此时时撑杆仅仅仅作为为塔吊和和电梯的的附着结结构。 塔柱施工完完成时临临时拉杆杆、撑杆杆中最终终拉力或或顶力需需等于塔塔柱目重重的水平平分力，保保证拆除除拉、撑撑杆时塔塔柱的横横向内力力等于一一次落架架的内力力

21、，拉、撑撑杆安装装时拉力力或顶力力需从塔塔柱施工工完成状状态用倒倒拆法求求出。主梁施工采采用塔、梁梁临时固固结措施施来将梁梁体施工工过程中中的不平平衡力矩矩传给主主塔，处处于对称称悬臂施施工过程程中的塔塔、梁、索索整体来来看为外外部静定定结构，其其倾覆稳稳定性完完全依靠靠塔柱的的强度来来保障，所所以在此此阶段边边跨合拢拢前）严严格控制制施工不不平衡荷荷载和采采用多种种观测手手段（如如承台沉沉降和塔塔顶偏位位）作为为主要施施工措施施，并利利用临时时抗风缆缆索来保保证抗风风稳定性性。 主梁施工中中内力和和变形控控制由严严格的施施工控制制工作来来保证，对对每一悬悬绕主梁梁节段，在在浇筑前前由施工工控

22、制小小组提供供挂篮的的空篮立立模标高高和对应应特定混混凝土浇浇筑量的的挂篮牵牵索索力力，最初初牵索索索力到最最终牵索索索力均均按限制制的C形形钩反力力计算，在在浇筑过过程中，挂挂篮前端端标高上上下变化化，但浇浇筑完毕毕最终牵牵索后挂挂篮标高高与初牵牵索后浇浇筑前挂挂篮标高高是一样样的，即即混凝土土浇筑过过程中牵牵索索力力按“主梁标标高不变变”或“C形钩钩反力不不变”的原则则来确定定。浇筑筑的节段段达到 规定的的强度张张拉完成成主梁预预应力后后，挂篮篮下降，牵牵索转换换为直接接锚固于于混凝土土主梁的的正式拉拉索，此此时对拉拉索进行行最后一一次张拉拉，该张张拉力为为经过参参数修正正按正装装倒拆方方

23、法计算算的张拉拉 力，理理论上按按此力张张拉后就就不再需需要进行行调索。 3.244施工中中测量及及定位方方法 施工测量及及定位主主要制定定了三个个技术措措施：其其一是空空间形体体的主塔塔现浇节节段立模模位置放放样；其其二是主主梁节段段悬浇施施工时挂挂篮的空空间定位位；其三三是：空空间斜拉拉索锚固固套筒在在主塔和和主梁上上的放样样和定位位措施。 （l）主塔塔为保证证主塔倾倾斜度偏偏差不大大于1/ 30000的的设计要要求，同同时尽量量做到施施工便利利，经过过精度分分 析，我我们采用用了极坐坐标直接接放样方方案，通通过在工工地建立立高等级级精密三三角网，建建立强制制对中测测站，采采用高精精度全站

24、站仪直接接放样，既既满足了了设计要要求，又又避免了了“大顶法法”等其它它方法的的种种 不便之之处。 （2）塔上上套筒国国塔上套套筒定位位要求非非常严格格，必须须在两方方面加强强处理，一一是在主主梁0# 块上上建立精精度 较较三角网网更高的的轴线控控制网；二是将将套简定定位分解解为几个个单项，首首先精确确定位劲劲性骨架架，然后后精确计计算套筒筒在骨架架套筒定定位底座座上的位位置，用用轴线网网投点分分中，标标记在骨骨架上，同同时根 据计算算在套筒筒相应位位置上作作标记，最最终套筒筒定位变变为使两两标记重重合的简简单一工工作。（3）主梁梁施工挂挂篮及梁梁上套筒筒主梁施施工时将将整个节节段测量量放样和

25、和套筒定定位工作作合在一一起进行行、首先先将套筒筒、模板板与 挂挂篮固结结，再以以桥面上上轴线网网作为控控制基础础，用千千斤顶对对挂篮进进行前后后推拉、左左右挤项项、上下下升降作作为调整整手段准准确定位位挂篮，亦亦同时完完成了对对挂篮上上模板及及套筒的的定位，使使工作程程序减少少而整体体控制效效果亦达达到要求求。 33拉索索安装 拉索安装工工作与采采用的牵牵索挂篮篮施工方方法相适适应，拉拉索通过过卷扬机机从桥底底向桥面面拖拉，先先在桥面面放盘，然然后拉索索锚固端端先与放放在桥面面的牵索索钢锚箱箱连接好好，牵索索钢锚箱箱再通过过高强螺螺栓与挂挂篮相连连接。最最后索的的张拉端端再通过过卷扬机机提升

26、和和千斤顶顶牵引连连接到主主塔上。 本桥拉索安安装利用用塔吊、卷卷扬机、探探杆、软软牵引设设备及桥桥面汽车车吊完成成，与国国内已有有的平面面索牵索索挂篮挂挂索方法法比较，因因拉索与与挂篮临临时连接接方法不不同，拉拉索锚固固端与挂挂篮连接接时，不不需要借借助千斤斤顶设备备及接长长螺杆，而而是转换换为钢锚锚箱用高高强螺栓栓与挂篮篮连接。 拉索初期作作为挂篮篮牵索使使用，它它能将浇浇筑的部部分混凝凝土重量量直接传传给主塔塔，减轻轻挂篮及及已完成成索、梁梁结构的的负担，将将施工过过程中主主梁负弯弯矩控制制在许可可范围内内。拆除除锚箱与与挂篮连连 接螺螺栓后，拉拉索才转转换为梁梁、塔之之间正式式斜拉索索

27、。4加快进进度的施施工组织织措施 番禺大桥斜斜拉桥为为现浇的的预应力力混凝土土结构，混混凝土总总的工程程量见下下表：本本桥设计计上是一一个长工工期的方方案，但但甲方对对本 桥桥要求的的工期非非常紧迫迫，因此此施工方方案和施施工 组组织要考考虑总的的进度要要求，争争取工期期的办法法除 要要求混凝凝土早强强外；还还需要考考虑增多多工作面面，尽量量开展一一些可能能的平行行作业。由由于本桥桥大尺 寸、大大体积构构件较多多，片面面要求混混凝土早早强易 带来水水化热的的副作用用，所以以本桥施施工时比比较重 视施工工中平行行作业组组织，具具体采取取了以下下措施： （ 1）水水上主塔塔基础施施工时， 3.00m钻孔孔桩施工工与钢板板桩围堰堰平行作作业，采采用将钻钻孔桩 平台改改造为围围堰内支支撑的技技术措施施为这种种平行作作业提供供