悬索桥加劲梁轨索滑移法架设施工工法

热烈祝贺2014年公路工程工法经验交流会胜利召开湖南路桥建设集团公司

二○一四年三

月12014年3月13日

湖南路桥建设集团公司易继武悬索桥加劲梁轨索滑移法架设施工工法2目录1、工法产生的背景2、工法特点3、工艺原理4、关键技术创新点与施工工艺操作要点5、工程应用情况6、社会经济效益31、工法产生的背景41、工法产生的背景1.1工程背景矮寨大桥位于长沙至重庆公路通道湖南省吉首至茶洞高速公路，距离吉首市20公里处的矮寨镇。51、工法产生的背景1.1工程背景矮寨大桥主跨为1176m的单跨悬索桥，桥梁总造价10亿元。61、工法产生的背景1.1工程背景钢桁加劲梁桁高7.5m，桁宽27m，标准节段长14.5m，标准节段重120t。

7德夯大峡谷1176m335m矮寨盘山公路1、工法产生的背景1.1工程背景桥位处于典型的高山峡谷地形，钢桁梁架设如何架设？桥面距谷底高335m，起吊高度远超吊装设备使用范围；矮寨盘山公路山高路险，运输条件极为不便；两岸山势跌宕，悬崖峭立，施工场地极其狭小。?81、工法产生的背景1.2技术背景跨缆吊机架设法在主缆上安装跨缆吊机，直接提升船舶所运送的钢梁实施架设西堠门大桥润扬大桥虎门大桥1.2.1悬索桥钢桁加劲梁架设方法不适用于矮寨91、工法产生的背景1.2技术背景缆索吊机架设法在钢桁梁上方安装缆索吊机，提升拼装好的钢梁运送至跨中实施架设。湖北四渡河大桥1.2.1悬索桥钢桁加劲梁架设方法不适用于矮寨101、工工法法产产生生的的背背景景1.2技术术背背景景桥面面吊吊机机架架设设法法在桥桥梁梁两两岸岸分分别别安安装装桥桥面面吊吊机机，，由由两两岸岸向向跨跨中中逐逐片片安安装装杆杆件件的的架架设设方方法法。。日本本的的明明石石海海峡峡桥桥贵贵州州的的坝坝陵陵河河大大桥桥1.2.1悬索索桥桥钢钢桁桁加加劲劲梁梁架架设设方方法法不适适用用于矮矮寨寨111、工工法法产产生生的的背背景景1.2技术术背背景景轨索索滑滑移移架架设设法法轨索索通通过过吊吊架架支支承承在在吊吊索索上上，，形形成成通通长长的的平平行行轨轨索索，，加加劲劲梁梁由由运运梁梁小小车车悬悬挂挂于于轨轨索索，，利利用用牵牵引引系系统统使使梁梁段段沿沿轨轨索索逐逐段段运运输输至至跨跨中中，，提提升升安安装装就就位位。。矮寨寨大大桥桥1.2.1悬索索桥桥钢钢桁桁加加劲劲梁梁架架设设方方法法验证证可可行采采用用12本工工法法关关键键技技术术获获得得了了多多项项国国家家发发明明专专利利，，荣荣获获中中国国专专利利优优秀秀奖奖。。1.3技术术水水平平1、工工法法产产生生的的背背景景131、工工法法产产生生的的背背景景1.3技术术水水平平2013年1月本本工工法法关关键键技技术术荣荣获获湖湖南南省省技技术术发发明明一一等等奖奖。。141、工工法法产产生生的的背背景景1.3技术术水水平平2013年12月本本工工法法被被中中国国公公路路建建设设行行业业协协会会评评为为公路路工工程程工工法法；；2014年1月本本工工法法被被评评为为国家家级级工工法法（（已已公公示示））。。151、工工法法产产生生的的背背景景1.3技术术水水平平受到到多多名名院院士士高高度度评评价价，，认认为为该该技技术术是是我我国国桥桥梁梁界界的的一一项项原原创创技技术术，，它它高高效效、、节节约约又又安安全全可可靠靠，，值值得得全全面面大大力力推推广广。。2013年6月，，经经交交通通运运输输部部科科技技司司组组织织的的关关键键技技术术研研究究成成果果鉴鉴定定、、该该技技术术是是我我国国自自主主知知识识产产权权的的原原始始创创新新性性成成果果，，技技术术水水平平居居国国际际领领先先。。162、工法特点172、工工法法特特点点2.1.1改空空中中悬悬拼拼为为岸岸边边场场地地拼拼装装，，解解决决了了安安全全、、质质量量与与劳劳动动强强度度问问题题。2.1质量量、、安安全全方方面面2.1.2操作作简简单单，，安安全全可可靠靠，，仅仅两两台台卷卷扬扬机机就就能能完完成成牵牵引引。。2.1.3充分分利利用用主主缆缆、、吊吊索索、、轨轨索索组组成成空空间间索索网网体体系系，，具具有有较较好好的的整整体体刚刚度度，，充充分分保保证证了了施施工工过过程程的的抗抗风风稳稳定定性性，解决决了了峡峡谷谷风风场场复复杂杂的的难难题题。182、工工法法特特点点2.2.1主梁梁架架设设速速度度达达到到15m/d，速速度度快快，，架架设设周周期期短短.施工工效率率高高，，比比传传统统方方法法提提高高数数倍倍，，上上千千米米的的加加劲劲梁梁架架设设仅仅用用了了两两个个半半月月的的时时间间。。2.2工期期、、进进度度方方面面192、工工法法特特点点2.3.1施工工成成本本低低，，可可利利用用主主缆缆、、吊吊索索等等永永久久结结构构用用于于施施工工。。2.3.2加劲劲梁梁架架设设阶阶段段梁梁内内力力较较小小，，有有利利于于节节约约加加劲劲梁梁的的用用钢钢量量，，节节约约钢钢材材费费用用。。2.3节约约成成本本、、经经济济效效益益方方面面203、工艺原理213、工艺原原理利用悬桥桥的永久久结构——主缆和吊吊索作为为承重及及传力结结构，在在吊索下下端安装装吊鞍与与水平轨轨索，将将加劲梁梁节段通通过运梁梁小车从从岸侧沿沿索轨水水平滑移移至跨中中完成拼拼装，由由跨中逐逐段向两两岸架设设直至全全桥贯通通。223.1轨索滑移移法动画画3、工艺原原理234、关键技技术创新新点与施施工工艺艺操作要要点244.1关键技术术创新点点4、关键技技术创新新点与施施工工艺艺操作要要点1、“巧妙妙利用了了双层索索系结构构的力学学特性，，充分发发挥了悬悬索桥主主缆承受受超大荷荷载的能能力，将将柔性索索网结构构的应用用创造性性地拓展展到了承承受超重重超大荷荷载范围围。（ZL200810107550.8）2、吊鞍的的结构设设计（专专利号ZL201010285536.4）3、轨索车车的结构构和驱动动方式设设计（专专利号ZL201010285551.9）254.2解决的技技术难题题4、关键技技术创新新点与施施工工艺艺操作要要点1、较桥面面吊机悬悬拼法，，架设阶段段钢桁梁梁内力较较小，加加劲梁用用钢量少少；高空作业业少，架架设周期期短，降降低安全全风险。。2、较缆载载吊机法法，不受受运输条条件的限限制；起起吊高度度小，风风险低；；架设周周期短。。3、较缆索索吊装法法，系统统操作简简单；跨度不受受限制，，承载能能力大264.3施工工艺艺操作要要点4、关键技技术创新新点与施施工工艺艺操作要要点4.3.1施工流程程274.3.2主要设备备和工装装准备4.3施工工艺艺操作要要点4、关键技技术创新新点与施施工工艺艺操作要要点284.3.3吊鞍、轨轨索安装装1、天顶小小车运输输吊鞍2、利用电电动吊篮篮安装吊吊鞍294.3.4吊鞍、轨轨索安装3、吊鞍定定位绳纵纵向定位位4、吊鞍与与轨索用用压盖固固定304.3.4轨索锚碇碇1、锚索钻钻孔2、安装CPS预应力锚锚索314.3.4轨索锚碇碇4、锚索张张拉3、锚索压压浆325、锚固底底座安装装6、锚固底底座与滑滑轮组连连接4.3.5轨索锚碇碇334.3.6轨索架设设1、力矩电电机放索索架2、变径接接头连接接轨索与与牵引绳绳344.3.6轨索架设3、牵引轨轨索过吊吊鞍4、轨索与与滑轮组组连接354.3.6轨索架设设5、轨索活活动端锚锚固采用用滑轮组组6、悬挂配配重块自自动适应应轨索内内力变化化引起绳绳长变化化364.3.6轨索架设设7、张紧后后的轨索索8、检测轨轨索索力力374.3.7运梁小车车安装1、在地面面拼装好好运梁小小车2、轨索安安装前用用临时吊吊点将运运梁小车车起吊到到轨索上上方384.3.8牵引系统统安装1、智能变变频牵引引卷扬机机2、牵引绳绳张力利利用动滑滑轮组调调节394.3.8牵引系统统安装3、轨索握握索器4、牵引绳绳利用握握索器在在跨中固固定转向向轮，形形成牵引引循环系系统404.3.8牵引系统统安装5、牵引系系统形成成6、牵引系系统试运运行414.3.9加劲梁拼拼装1、拼梁场场顺桥向向布置2、拼梁场场横桥向向布置424.3.9加劲梁拼拼装3、加劲梁梁杆件组组装4、高强螺螺栓施拧拧434.3.10加劲梁节节段入轨轨2、提升加加劲梁与与运梁小小车连接接的临时时吊点1、拼装好好的加劲劲梁进入入等待区区与入轨轨区444.3.10加劲梁节节段入轨轨3、临时吊吊点提升升加劲梁梁与运梁梁小车销销接4、加劲梁梁与运梁梁小车连连接完成成，临时时吊点脱脱离454.3.10加劲梁节节段安装装1、加劲梁梁牵引出出拼梁场场2、加劲梁梁牵引至至安装位位置464.3.10加劲梁节节段安装装3、缆载吊吊机垂直直提升吊吊具安装装4、缆载吊吊机提升升加劲梁梁，运梁梁小车脱脱离474.3.10循环节段安装装5、缆载吊吊机提升升加劲梁梁与上一一节段临临时连接接6、冲钉临临时连接接换为高高强螺栓栓永联485、工程应用情况49本