三塔悬索桥上部结构安装施工关键技术

三塔悬索桥上部结构安装施工关键技术报告人：薛光雄一、工程概况二、猫道设计与施工关键技术三、主缆架设施工关键技术四、钢箱梁安装施工关键技术五、结束语第2页共64页泰州长江公路大桥位于长江下游江苏省境内，上游距润扬长江公路大桥约66km，下游距江阴大桥约57km，北接泰州市，南联镇江和常州市。水面宽度约2km，两岸长江大堤相距约2.5km。主桥设计为三塔两跨悬索桥，桥跨组合390m＋1080m＋1080m＋390m。一、工程概况1.1工程简介第3页共64页泰州大桥效果图1.1工程简介一、工程概况第4页共64页泰州大桥效果图1.1工程简介一、工程概况第5页共64页1.1工程简介泰州大桥施工现场照片一、工程概况第6页共64页1.2工程特点中塔合理刚度设计是三塔悬索桥最主要的设计原则，结构特征指标与两塔悬索桥结构不同，是全新的桥梁结构形式。

中塔刚度过小桥面挠度过大中塔刚度过大索鞍处主缆可能发生滑移结构设计极端工况一、工程概况第7页共64页中塔索鞍不预偏，边塔索鞍预偏量达2.365m；猫道需要在双主跨水域施工。双主跨连续钢箱梁结构体系，使得中塔无索区钢箱梁体系转换、钢箱梁合拢段安装施工工艺复杂。主缆长约3107米，需要穿越三个塔顶，主缆施工难度比较大。兼具特大跨径悬索桥和新型桥梁结构带来的施工技术难点。猫道设计与施工钢箱梁安装工艺复杂超长主缆索股架设1.3上部结构安装施工难点一、工程概况第8页共64页1.4工程进展情况20092010

2009年12月开始下部土建工作面逐步移交;1月1日开始全桥第一个北锚下游散索鞍吊装;5月10日完成最后一个南塔上游主索鞍吊装。6月17日与18日两主跨先导索先后过江；7月14日开始猫道承重索架设;7月底中塔塔吊拆除完成，牵引系统架设全面开始;9月20日开始第一根基准索股架设;10月8日基准索股垂度调整完成。一、工程概况第9页共64页.1月11日最后一根索股架设完成;2011年2月24日开始紧缆；3月18日紧缆完成；3月23日至4月4日，完成空缆线形测量；4月8日开始索夹安装位置放样和安装、跨缆吊机拼装；5月15日开始钢箱梁吊装；9月28日已完成全桥136段梁段吊装，全桥合拢施工完成。8月22日开始主缆缠丝；10月14日缠丝施工完成；目前正在进行主缆涂装和主缆检修道安装施工。20111.4工程进展情况一、工程概况第10页共64页一、工程概况二、猫道设计与施工关键技术三、主缆架设施工关键技术四、钢箱梁安装施工关键技术三、结束语第11页共64页通过类比和风洞试验，确定采用无抗风缆+制振系统的猫道系统。桥名主跨跨径猫道型式主桥设计基准风速(重现期100年)猫道承重索参数通道数量通道间距润扬大桥悬索桥1490m连续式U10＝29.1m/s10×φ549149m舟山西堠门大桥1650m连续式U10＝41.12m/s12×φ5411137.5m阳逻长江公路大桥1280m连续式U10＝27.9m/s10×φ547160m日本明石海峡大桥1991m分离式U10＝46m/s6×φ64+6×φ5211166m泰州大桥1080m连续式U10＝31.83m/s10×φ547135m国内外典型无抗风缆+制振系统猫道设计参数2.1猫道设计二、猫道设计与施工关键技术猫道节段模型风洞试验第12页共64页在左右幅对应于主缆中心线下方各设一幅猫道，主跨设置横向通道7道，间距135m。边跨设置横向通道2道，间距约130m。边跨猫道距主缆中心线铅垂方向控制目标距离1.7m，主跨猫道距主缆中心线控制目标距离1.5m，设计宽度4.0m。2.1猫道设计猫道总体布置图二、猫道设计与施工关键技术第13页共64页按猫道承重索在塔顶跨越形式通常将其分为“分离式”和“连续式”两种构造布置形式。按照三塔悬索桥桥跨特点猫道可为“四跨连续”、“两跨连续”(锚碇和中塔处锚固)、“四跨分离”三种结构型式。2.1猫道设计四跨连续四跨分离两跨连续二、猫道设计与施工关键技术第14页共64页2.1猫道设计边跨猫道距主缆中心距离（X坐标为里程，Y坐标为高差。单位：m）中跨跨猫道距主缆中心距离（X坐标为里程，Y坐标为高差。单位：m）三种形式猫道的线形比较：二、猫道设计与施工关键技术第15页共64页线形静力与索塔的连接关系构造猫道形式选择四跨连续构造，理由：①猫道线形更接近平行于主缆。②连续式猫道布置方式理论上不会对主塔产生不平衡力。③不需要在中塔塔壁上设置猫道锚固构造。2.1猫道设计二、猫道设计与施工关键技术第16页共64页2.2猫道架设牵引系统设计猫道架设牵引系统总体布置猫道架设工程量比较大，以中塔为界，采用全桥四套独立运行的牵引系统进行猫道架设，仅72天完成了国内最长的多塔多跨猫道架设。二、猫道设计与施工关键技术第17页共64页对于首携次提出浙和应用真的迪尼樱玛纤维浮绳先导筒索过江木施工技竹术，200途9年12月9日，查在泰历州大低桥夹酱江桥拒（F0喝3标）店施工风水域柄进行撒了先股导索删过江竖试验据。放索锤装置遇反张昆力标阳定试册验先导迟索过轿江试塞验流李速测秧量（1）先导畅索过江忆工艺试蚊验二、猫聪道设计萌与施工衰关键技做术2.影3先导索春过江施雾工第18页共64页通过一丑系列试和验，验粪证了纤股维绳先菌导索水愁中线形寄、流速暖与张力段计算理己论假定床的可靠台性；掌竿握了先谱导索水蜂中姿态委、反张感力设置嗽等正式钞过江施睛工的具岔体参数蒙要求。梯为先导怜索正式饥过江施乖工，总风结了规笛范化的快技术要壤求和工蝇艺。先导尸索过烘江试届验先导翼索过聚江试延验放否索装聪置放桥索（1）先导带索过梳江工迅艺试道验二、唐猫道然设计浅与施喊工关笋键技幼术2.滥3先导爷索过货江施握工第19页共64页(2厚)先导戴索过钞江施戴工201疫0年6月17、18日分趁别完撞成北颈、南匙主跨竿先导吵索过衔江施暖工。充分利往用双主历跨桥跨境特点，温先导索婶施工两氧主跨先改后进行话，实现灾了在长孙江主航和道施工念“限航库不封捆航”，最莫大限度呆降低了盾施工对少通航的揭影响，览具有显匠著的推碎广应用宗价值。先导禽索过舌江施很工流京程图二、猫营道设计授与施工枯关键技缓术2.3先导彩索过弟江施童工第20页共64页先导痛索过穿江施抄工现峡场照收片。塔顶芒平台锁先导拣索放尚索(2)先导索采过江施损工二、危猫道狠设计讲与施唉工关独键技锋术2.陕3先导索器过江施罚工第21页共64页先导索昏过江开越始(2)先导索鲁过江施翠工二、猫辛道设计乱与施工罢关键技责术2.龄3先导索啦过江施径工第22页共64页过江旧牵引先导索腾牵引到占达中塔倒与过渡挪索连接(2事)先导索雄过江施悼工二、驶猫道厚设计药与施唇工关图键技丸术2.3先导索络过江施伐工第23页共64页过渡索柿提升先恋导索先导折索回孤牵过回渡索价到南虾塔顶(2禁)先导糖索过轮江施贴工二、猫未道设计码与施工略关键技犁术2.筹3先导索去过江施记工第24页共64页6月18日，南倾主跨先宇导索施遍工从牵饺引过江颂开始，剩到先导洋索达到蚊通航净吗空要求汇，仅用袄时27分钟。交通船趁实测牵缸引力28悦0k炎gf，降菠低了亭对牵怕引设挑备能浸力的侦要求附。先导索榴漂浮于厅水面，道不受水披下障碍辽物限制时。(2)先导牢索过稼江施耽工迪尼踩玛纤菌维绳别先导拣索过怎江施火工技北术具逮有以谱下特朴点：施工速千度快牵引力攻小不受丙水下晨条件施限制迪尼玛晨纤维绳仗先导索办过江施鼠工技术左，采用偶新材料对、新工酷艺、新廊技术将敢复杂的霸施工工弯艺得到果简化，选通过流靠速测量婚、拉力鸣传感器波等使施迟工过程论全程处忙于受控莲状态，咽施工安脚全快速顺。二、酿猫道哪设计世与施些工关量键技单术2.黑3先导索熟过江施议工第25页共64页主跨软猫道糊承重蜓索采阶用托金架法孔间接宿架设姐。2.裂4猫道薪架设饺施工对于支托架怎设计舍，增颂加了讽侧向彻限位浩滚轮恒设计斥，减坊小了析猫道柔承重桃索与园托架唇型钢授的摩像擦，激降低殃了空养中牵荒引难看度。二、猫舅道设计沸与施工洋关键技你术第26页共64页主桥成材桥采用1/9垂跨比坡，猫道但承重索梅张力较阵小，易县变形，隐面网下特滑不畅胆，采用浊分段下挪滑法铺某设。其沙他猫道蜻架设施帐工工艺效为传统功两塔悬桶索桥成赶熟技术罪。主跨宝猫道镜面层惨分段叮下滑站铺设架设完块成的猫栋道二、霜猫道馆设计志与施变工关巡寿键技枪术2.4猫道阅架设玻施工第27页共64页一、工逮程概况二、袄猫道可设计副与施杠工关谅键技毕术三、主元缆架设的施工关讲键技术四、警钢箱峡梁吊交装施等工关逐键技昨术三、结胖束语第28页共64页泰州大艇桥主缆错由6跨组成钩，单根辆主缆长尖约31缸07浆m，重约796招4.5局5t，由169股91丝预弓制平伪行索苏股组亮成，成单股驰重量族约47t，两艇根主肌缆中而心距34巧.8姥m。主缆构押造示意隶图721mm50.2mm5.2mm西堠遇门大华桥主掠缆模扛型三、截主缆霉架设唇施工信关键枝技术3.1主缆拿概况第29页共64页索股架增设采用羽双线往奋复门架礼拽拉式延牵引系洁统，牵榆引卷扬叫机安装仪在南锚扛后，存砌索区和隐放索装呀置位于少北锚后叫。索股架督设牵引怀系统总炉体布置三、主鼠缆架设资施工关舰键技术3.2索股餐架设岛牵引咬系统煮布置第30页共64页索股架东设牵引到系统现待场主要包机具及扔布置图耽片。南锚牵乡丰引卷扬顿机布置北锚存豪放索场磨布置索股托农滚被动放敌索机构三、主填缆架设裂施工关较键技术3.2索股架遣设牵引芽系统布衫置第31页共64页中塔咽门架狡导轮倚组猫道门参架及导员轮组边塔门裹架导轮声组牵引系居统拽拉样器三、档主缆铜架设扣施工超关键穷技术3.极2索股欺架设善牵引梳系统船布置第32页共64页(1股)新型愧索股鄙形状反保持逆器的证设计传统嫁的形遥状保软持器语一般投为V型保激持器浸和插尼片保答持器晌。传统厉主缆垃索股旬形状泰保持厉器传统的谱主缆索毕股V型形片状保泡持器圈和插智片保斥持器气相邻单布置垦，形判状保魂持效菊果不昂理想盏。在孩日照部情况愚下迎硬光面者和背萝光面踪蝶存在胀温差掏导致挎主缆锦索股拥的扭赌转、码多层喷索股飘相互炉挤压种，横步向限误位能来力不敲足等百因素坡，导烘致插任片扭剪曲。三塔耻悬索血桥索顺股架价设，调索时垒中塔首砍先入鞍绣固定，厚其它工序与传统吉两塔类悬索距桥施化工过顷程类乌似.下面缓对提攀高主方缆架塌设质喉量和鬼施工孙效率亭的一兽些工鲜艺改煎进和剂技术色措施乓给予乓说明度。泰州肢大桥结主缆低索股瞎新型窜形状袖保持糠器三、主奴缆架设乓施工关累键技术3.克3提高稠主缆丑索股建架设踪蝶质量乔的技钳术措跃施第33页共64页(2角)塔顶索提股支撑察滚筒设舌计通过增辅加托滚靠数量，杰特制托劫滚支架揉，降低稍支撑高岸度，增渗大竖向柳支撑弯稀曲半径荡，并且庸与猫道缸滚筒间捉设置平呼滑过渡歼，使得铃主缆经呀过的竖蛇向曲线疮更加平凝滑，索绳股与支既撑托滚选间的压像强降低粥，减少克了索股唇断带和服散丝，债提高了猜索股架历设质量英。泰州大棚桥主缆功索股架就设索鞍酸处支撑鸽滚筒布妖置三、曾主缆塌架设病施工吊关键婚技术3.3提高陵主缆宗索股锡架设棵质量燃的技萄术措驱施第34页共64页(3誓)索股上晋锚通道提和后锚毒头上锚梁系统设惨计上锚通决道平缓饲通道布千置，减插少断带芽发生几玻率。后送锚头上浇锚系统浪设计为拉轨道小巾车式，澡减少长接滚筒式专设计的妖施工成垦本，避汽免架空述索道式棕设计不剃能连续冤通过锚洋块小门巡寿架的弊狡端.该设酿计既戏减低呀了施果工投影入，毛又提董高了如施工兔效率太。泰州大扭桥索股苗上锚通影道和后年锚头上业锚系统且设计三、扑主缆抛架设游施工奶关键蒸技术3.3提高主盒缆索股蝴架设质唤量的技羊术措施第35页共64页(4妻)提高尸主缆塌索股伐架设命质量窝技术劈燕措施臣的实拖施效盯果通过一怠系列工膨艺改进朵，索股臂牵引速代度平均畜超过20m聪/mi访n，全长揪超过31矿00捏m的主染缆索陕股2.5小时摊完成践，最彼快一窗天完睡成8根（波上下梅游各框四根粉）索极股架斤设，载在冬痛季白绞天仅8小时的才有效作晶业时间翁内，通果常可轻膀松完成餐上下游妈各3根索股冻架设施插工。三、主炮缆架设源施工关磁键技术3.3提高主污缆索股且架设质任量的技今术措施第36页共64页一、工扮程概况二、聚猫道苗设计晕与施蛋工关昂键技揪术三、主服缆架设巾施工关博键技术四、钢载箱梁安甩装施工婶关键技阿术三、结探束语第37页共64页泰州长易江公路激大桥钢雕箱梁横灿断面采谱用单箱岔三室构车造，两诵侧边室板为风嘴文兼检修埋道，宽1.7骂5m，钢箱当梁顶面扩宽为36最.7惯m（含挤检修此道）宜，梁群高3.泼5m。全桥共帖划分136个梁段益，标准左梁段128个，槽特殊液梁段8个，标亮准梁段姻长16浸m，最始重梁巷段重眨约309率t。4.1钢箱梁馅概况四、钢详箱梁安稀装施工霞关键技好术第38页共64页项目名称参数提升能力370t提升用索股千斤顶2台185t提升速度36m/h放索速度30m/h提升索股长度250m总自重110t作用与主缆上的最大压强2.0N/mm2最大主缆水平倾角30°缆上平均行走速度10m/h吊机移动索股千斤顶2台60tSWL动力供应柴油液压动力模块最低工作温度-10ºC工作状态最大风速（吊机处3s阵风）25m/s跨缆吊靠机主要幕技术参愉数四、侄钢箱劲梁安捞装施秧工关药键技夸术4.趁2吊装话设备第39页共64页泰州运大桥粒钢箱海梁吊原装总崇体上盟以一虽个标薯准制爽造节美段为护吊装康单元槽的“垮小节香段”爹吊装哪方式性。润扬大傍桥双吊较机大节胀段吊装西堠觉门大习桥小胸节段迟吊装四、某钢箱止梁安弹装施冷工关撞键技跟术4.背2吊装象设备第40页共64页钢箱识梁吊原具设密计根据间钢箱唇梁临舞时吊屠点布佛置，A、A’、B、F梁段吊坚装时，虽采用重润心可调崖式平衡园吊具，础纵向扁奇担梁与迹钢箱梁友临时吊恨点采用援柔性索凝具(无接茶头环直形钢稳绳)连接精。泰州晨大桥A、A’、B梁段吊刺装吊具四、自钢箱咬梁安厉装施脖工关僚键技筹术4.静2吊装杜设备第41页共64页特殊梁霸段C(湖C’版)、D、E梁段棍，处纳于索哲塔附朝近需隙要荡疲移施罩工，丝式采用呈稳定包性好茂的钢保吊带+劲性智梁吊袭具吊雾装瘦。泰州尊大桥C(设C’察)、D、E梁段吊姿具安装满示意图(图中树为E梁段)四、转钢箱偷梁安岔装施葵工关灰键技悉术4.顾2吊装俘设备第42页共64页吊机试授验：钢箱竹梁重诞量大秆、吊觉装高姐度高弦是悬册索桥幕施工丙最重政要的买吊装满作业战，为退确保浆吊装眼安全荣，目谣前施未工现址场已帽经完辈成跨仙缆吊队机的留全面须试验伯和检墨测。试验虎分为堆空载泊试验峡和加艳载试研验两壤部分刚，在勤专门宫设计简的模足拟主饰缆试恐验架伤上进法行。芽为确都保试介验结萌果的互可靠义性，杀试验孩委托雀交通断运输腐部西屋安筑煮路机仇械检洽测中皆心实妨施。跨缆慨吊机贝模拟家试验魄跨样缆吊赔机桁羽架变喘形测秃量汇缆吊薄机桁双架应谎力测顾试四、稳钢箱导梁安飞装施幸工关旁键技圾术4.2吊装设茶备第43页共64页钢箱伙梁共掩分为8类13晓6段，除唐南跨中滋两个梁叉段整体捆吊装外套，其他间每个制垒造梁段励为一个尝吊装节毙段，全靠桥135个吊装窃节段。梁段类型AA’BCC’DEF梁段长度(m)169.616.69.73梁段重量(t)249.94253.93273.63304.74306.55164.26308.82199.09梁段数量(个)1262211112备注有吊索，A、A’为标准梁段无吊索钢箱姨梁安耕装工柳程数馋量表梁段之划分悉及吊梳装方和法四、急钢箱桥梁安腐装施熔工关堪键技栗术4.3梁段划强分及吊锣装方法第44页共64页经过对馒跨中和件桥塔开妹始吊装肿的比较枪研究，于由两个列跨中向丝式桥塔方差向对称尤吊装，积施工过懒程中吊候索索力疾、匹配筐件受力陕、钢箱妈梁轴力洗等绝对绑数值较绳小且较青为均匀案。因此确此定吊装为顺序由邻南北两顿主跨跨迈中梁段野开始，4个工姨作面逐向索零塔方赛向对荣称吊煤装。四、钢猾箱梁安送装施工迟关键技溜术4.4钢箱梁辜吊装顺降序确定第45页共64页猫道插改吊铁是将乒猫道伏悬挂毁于主筐缆之绵上，梢使钢雨箱梁龟吊装胁过程焦中放朗松猫强道后专，控霸制猫着道与乒主缆相间距繁离相雄对不刮变，抱便于械作业公。猫道创改吊滚示意晒图四、钢劲箱梁安搂装施工肯关键技登术4.劈燕5猫道改粮吊第46页共64页四、亏钢箱共梁安夺装施数工关软键技骗术4.6标准垂谋直起吊倒钢箱梁咱吊装施体工流程第47页共64页33、34号吊转索对阀应梁惜段大瓣节段航吊装雪施工南主屋跨起汤始段良吊装旬：四、环钢箱岁梁安遵装施浮工关梨键技子术4.姑7跨中4-咳62号吊索喇梁段垂骄直起吊德安装第48页共64页33、34号吊倡索对霉应梁般段小班节段是吊装葡施工北主跨违起始段赠吊装：四、田钢箱熄梁安串装施菊工关壤键技竞术4.泽7跨中4-好62号吊彩索梁趴段垂葡直起斑吊安胃装第49页共64页普通药梁段虏吊装撤：4～62号其抄他吊坟索对诱应梁例段小旁节段瞧垂直柴起吊弊安装诵施工四、约钢箱挪梁安朴装施亚工关亲键技挡术4.话7跨中4-6陵2号吊葡索梁采段垂悄直起袋吊安美装第50页共64页普通梁魔段吊装贿：四、写钢箱上梁安币装施店工关挂键技赵术4.7跨中4-6苹2号吊雾索梁袋段垂锈直起浓吊安荷装第51页共64页边塔附卵近梁段跨吊装四、毯钢箱畜梁安剪装施镇工关昆键技森术4.8边塔佳附近乒梁段碰安装第52页共64页边塔叫附近城梁段答吊装四、壤钢箱姑梁安淹装施而工关锅键技溉术4.映8边塔废附近部梁段席安装第53页共64页中塔爪附近习特殊池梁段搭安装牵施工四、钢辞箱梁安梁装施工孟关键技拖术4.缘瑞9中塔附纸近梁段推安装第54页共64页中塔婆处第帝二个距合拢攀段安爽装合恭拢空世间分隶析温度影响分析环境温度与设计基准温度相比，温度每升高1℃，合龙空间减少约18mm。预留环缝收缩量影响分析梁段环缝预留4mm焊接收缩余量，在平均温度30℃，实测南跨梁长每段梁长比设计长度长4.2mm，北跨长7.1mm。合拢空间标准梁长+300mm合拢空间与预偏牵引力的关系牵引力每增大100kN，合龙空间增大约12.6mm。设计温度及不考虑预留焊接收缩量合拢空间分析合龙空间比S04理论梁长短-6.97mm。合拢空间保证预偏牵引力约250t边塔守处合勒拢段击为常爸规工泻艺，崇中塔呜处第技二个奇合拢条段施库工较漆为复魂杂。预偏傻牵引丈力主仁要克尤服焊闲接收秒缩量奸和升庸温的女梁长贼增加另。四、求钢箱笋梁安淋装施傻工关资键技斯术4.1政0合拢段脉安装第55页共64页合拢净段安华装施跪工方顽法及床施工岛流程驶：边塔付附近雅合拢轻段安蓝装施喇工四、委钢箱津梁安倒装施拌工关仪键技夏术4.1驾0合拢段撇安装第56页共64页合拢段涛安装施穷工方法抽及施工纱流程珍：中塔第策一个合不拢段施液工四、钢泼箱梁安较装施工惨关键技沉术4.1俗0合拢段硬安装第57页共64页中塔押合拢叫段安竹装施师工预惧偏牵栽引系鹿统设咱计：在中塔稍和C梁段规弹性烛索锚笑箱上矩安装赵两台18比5t索股漫千斤距顶及勿北塔醉引桥塘卷扬冻机滑昌车组席同时凝作用画，使经合拢肢空间耽大于爹合拢枣段长蕉度约30c钩m后，再刑垂直起宁吊合拢调段。