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文档简介

桥梁施工与BIM应用

模块五、拱桥施工

任务七缆索吊装系统施工步骤一缆索吊装系统总体布置缆索吊装系统总体布置图

根据现场地形,南岸顶部有一台阶,标高较高,地质为一般土层,北岸地形为斜坡,地质为中风化岩层。根据本桥施工组织,南岸布置重力式锚碇、支墩及帽梁,北岸布置索塔和桩锚。北岸索塔和5#桥台之间布置预制场和拱架拼装场地,索塔前抗风布置于2#桥台。卷扬机群分别布置于两岸下游锚碇下游台地上,拱架侧抗风分别布置于主拱圈上下游岸边。

步骤二锚碇施工1北岸桩锚为拱架吊装考虑,预制场和拱架拼装场地设于吊装系统正下方。由于南岸场地陡峭不具备预制场条件,拱上建筑预制场拟选于北岸。索塔距预制场15m,锚碇设定在桥中轴线离北岸索塔水平距离75m处,由于该锚碇位置地质为强风化砂岩,该地锚设为桩锚。

索通过索塔后至主地锚的尾绳跨度为75m,与水平线的夹角为23.03°,该地锚由3根截面尺寸为1.7m×2m,长度为5m的钢筋混凝土方桩加前置挡板组成。前置挡板的高度为1.5m,横桥向宽度为8.5m,厚度为60cm。桩锚三维图桩锚桩锚桩锚

桩锚的施工工艺同一般桩基的施工工艺,此处不详述。

2南岸重力式锚南岸主锚碇设定在桥轴线离南岸3#拱座水平距离80m处,该锚碇位置地质为粉质黏土,地锚拟设为重力式锚碇。主索通过索鞍支墩后至主地锚的尾绳跨度为80m,与水平线的夹角为0°,锚碇为12m(横桥向)×8.5m(顺桥向)×6m(深)的钢筋混凝土结构,锚点端头为半径为1.3m的弧形,后边为1.3m×2.5m的矩形。

为增大锚碇基底摩擦系数,地基基底开挖成50cm深的齿状形式,下部3m浇筑C30砼,上部3m浇筑C40砼,锚墩浇筑C40砼。重力式锚碇三维图

重力式锚的施工工艺同一般明挖扩大基础的施工工艺,此处不详述。

3侧抗风地垄对于索塔的侧抗风或以后拱架拼装时的测抗风,需要在桥的上下游合适的位置选择布置,可以利用较大的孤石锚固,也可以做临时地垄,对于水中还可以做水锚。索塔侧向缆风索锚碇拟选为与索塔底高程相接近且与水平线成30°夹角位置,经计算锚碇尺寸拟定为4m×4m×3m重力式锚碇。并在浇筑锚碇顶面混凝土时预埋锚墩钢筋,浇筑锚墩。水锚

4前抗风北岸地形陡峭不具备索塔前缆风布置条件,故拟选用南岸0#桥台顶面预埋工字钢方式,工字钢为作为北岸索塔前缆风锚碇,桥台与索塔水平距离为200.83m,与水平线夹角为18.26°。该桥台共计305m³砼,满足缆风索受力要求。在浇筑0#桥台顶面混凝土时预埋工字钢的方式,采用2I45工字钢组合,并在工字钢组全的内部浇筑砼。

5索鞍支墩南岸山坡陡峭,岩层不完整不具备设置混凝土锚碇或岩锚条件。但山顶地势平坦,覆盖层薄(约1.5m深可见页岩),距300m既有水泥道路。并且山顶标高较高,与拱座顶面标高相差约85m(与北岸拟选索塔位置原地面相差48m)。北岸索塔高度,南岸不设置索塔,单独设置索鞍支墩(桩基加帽梁结构形式),桩基为1.7m×2m方桩,桩长为5m,帽梁尺寸为12m(横桥)×2.4m(顺桥)×1.5m(高)。索鞍

步骤三索塔施工1索塔构造索塔一般用万能杆件或64铁路军用梁或贝雷片拼装而成,近几年,国内一些施工企业也研发了用钢管拼装索塔的施工工艺。根据施工企业设备状况以及场地运输条件,本桥北岸索塔拟采用“M”型万能杆件组成,共48m高(包括塔帽6m),分为塔柱、横向联系、塔顶及塔顶分配梁四部分组成。索塔设两个塔柱,单根塔柱横桥向宽为2m,纵桥向长度4m,两塔之间净距为4m。索塔正视图索塔西南轴侧投影图索塔横联索塔塔帽索塔塔顶

2索塔基础北岸索塔设一个基础,基础尺寸顺桥向宽度6m,横桥向宽度为10m,高度为2m。基础顶面对应索塔N21支承靴对应预埋一个40cm×40cm×2cm的钢板,每块钢板下焊接4根φ25mm的锚固钢筋,其锚固深度为80cm。

索塔基础施工同明挖扩大基础施工。索塔的拼装采用人工拼装,万能杆件的运输,通过安装在正在拼装的索塔上的摇头扒杆吊运。索塔在拼装过程中,要随时安装、调整抗风索,以确保索塔安全。索塔基础设计图拼装好的索塔拼装好的索塔

3、索塔安装3.1索塔第一节杆件安装利用吊车进行首节万能杆件安装。安装前按照施工图纸进行准确放样,划出塔脚万能杆件边缘线,第一段杆件安装到位后,支垫钢板并设置限位装置,保证塔脚不发生移位,再利用缆风索调整上接头平面位置,使杆件处于铅垂位置,待上、下游索塔均调整到位后,再拼装横联进行连接形成整体。

3.2其它杆件安装待索塔第一段索塔安装到位形成框架后,经检验合格,再进行上部索塔的安装。当塔吊提升高度不能满足安装条件时,运用手摇扒杆进行安装。安装过程中,现场人员应仔细检查操作人员对节点板螺栓是否栓结牢固,并正确佩戴安全带及安全绳。索塔基础安装倒拐卷扬机起吊万能杆件索塔基础安装倒拐卷扬机起吊万能杆件

3.3索塔塔顶结构安装根据吊重利用扒杆分块进行塔顶结构吊装,采用焊接固定。索塔塔顶索鞍安装

4索塔安装过程的测量控制为保证索塔各项指标符合规范要求,需加强安装过程的施工控制,及时发现不符合规范要求的偏差,及早进行调整和纠偏。

6塔架及拱架的变形观测塔顶位移过大将使竖直力V产生较大的偏心弯矩,对索塔的整体稳定不利。塔架位移通过风缆进行控制和调整;本桥塔架纵向位移应控制在12cm内,横向位移应控制在±4cm内,施工过程中应根据塔架位移情况对塔架缆风张力进行调整。

步骤四缆索系统设计及施工缆索系统主要包括主索系统、工作索系统、缆风系统等。缆索系统

1.缆索系统设计1.1主索主索系统主跨为332米,全桥设一组主索吊装系统,由5φ56mm(抗拉强度为1960Mpa)满充式钢丝绳组成。1.2工作索在主索两侧各布置1组工作索(对应左、右线拱肋各一组),全桥共设4组,每组由1φ56mm(抗拉强度为1960Mpa)满充式钢丝绳组成。

1.3缆风索缆风索主要分为索塔缆风、拱架八字缆风。其中:索塔缆风又分为纵向缆风、横向缆风。索塔纵向缆风全桥共设置2组,背抗风由2组φ28mm钢丝绳,走8线组成。锚于北岸侧锚碇,相应地,索塔的前抗风由2组φ28mm钢丝绳,走6线组成。锚于南岸桥台预埋的工字钢上。索塔横向缆风由Φ28钢丝绳组成,走6线,分布在索塔两侧。

2.缆索系统施工2.1缆索布设2.1.1布设准备2.1.2主索牵引2.1.3主索牵引就位

步骤五主吊具设计及施工1主吊具设计拱架节段采用两点抬吊的方法进行吊装,吊具设计时天车和吊具均设计为两组共4套。2主吊具安装(1)安装天线滑车及上下吊点滑车组(2)起吊卷扬机及牵引卷扬机进线(3)穿线起吊滑车穿线示意图门跑车用仅3门时的处理图工作吊篮布置示意图

(4)安装吊点调平滑车及配重主吊点配重置于下滑车上,各由2t的砼块(或同等的其他构件)来实现。工作索下设吊篮,因无承索器,其跨度大,考虑配重为2t。配

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