大跨度桥梁的施工工艺

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1、大跨度桥梁的施工工艺摘要:大跨度桥梁的施工主要包括基础工程、索塔工程和上部结构工程施工三个方面。各个方面有着自己不同的施工特点，针对不同的施工特点和所处的不同环境应该选择合理的施工技术和方法。大跨度桥梁的施工技术是桥梁技术中的重要内容，要建造超大型桥梁，首先必须有较好的施工工艺，大跨度桥梁结构的施工工艺研究是一门迅速发展的学科，它对保证桥梁结构建设的顺利完成具有特别重要的意义。斜拉桥、悬索桥和拱桥等几种结构跨度较大桥梁的主要施工工艺的重点和难点在本文中进行了比较详细的介绍。关键词:大跨度桥梁；施工技术；结构1引言近

2、年来,随着我国经济的发展,在大江大河流域及沿海地区深水、特殊地质条件下不断兴建超大、超长结构的悬索桥、斜拉桥及拱桥,其建设规模国内空前,基础庞大、塔柱高耸、跨度超长。大跨度桥梁施工主要包括基础工程、索塔工程和上部结构工程施工三个方面。其中,基础工程主要有深水高桩承台基础、沉井基础、地下连续墙基础,其主要代表工程有苏通大桥和润扬大桥深水承台基础、江阴长江大桥北锚陆上沉井基础和泰州大桥中塔柱水中沉井基础,润扬大桥北锚矩形地下连续墙基础和武汉阳逻长江公路大桥南锚圆形地下连续墙基础。索塔工程主要有混凝土塔和钢塔结构,其主要

3、代表工程有苏通大桥的高塔施工和南京三桥钢塔安装。上部结构工程主要有大跨径斜拉桥、悬索桥和拱桥施工等,其主要代表工程有苏通大桥的大跨径主梁架设、超长斜拉索张挂,贵州坝陵河大桥桁架梁架设和江苏泰州长江公路大桥主梁安装,重庆朝天门大桥超大跨桁架拱架设等。2基础施工2.1深水高桩承台基础施工深水高桩承台基础施工时有以下特点:(1)处于深厚覆盖层,水深、流急、流态紊乱,钻孔平台及钻孔桩施工难度大。(2)承台结构尺寸较大,无论是采用钢吊箱还是钢套箱结构,其规模尺寸庞大,设计、制作和安装难度均较大。(3)钻孔桩密集、桩间间距小,

4、钻孔垂直度要求高,穿越易坍孔土层以及溶洞等特殊地层,对护壁泥浆要求高,要求成孔速度快。基于上述特点,采取的施工技术为:(1)深水急流中大型钻孔平台设计施工技术。水流复杂时,船定位困难;平台钢管桩刚度小,悬臂较长,水动力作用下产生涡振、易断裂。因此,采用直接利用钢护筒作为平台的支承结构的方案,研制大刚度悬臂式钢护筒导向装置,提高护筒沉放精度和速度。5(1)深厚覆盖层超长大直径钻孔灌注桩施工技术。针对不同地层选用合理钻速;配置优质PHP泥浆护壁,减小泥皮厚度;钢筋笼同槽制作;采用桩底后压浆法减少群桩基础沉降量,提高基桩

5、承载能力和基础整体刚度。(3)超大、超长钢吊箱设计与施工技术。以苏通大桥为例,苏通大桥采用双壁钢吊箱进行承台和系梁施工,成桥后钢吊箱将成为永久结构的一部分。钢吊箱结构长118m、宽52m、高16·5m,钢吊箱总重约6180t,首节钢吊箱高6m。采用大型浮吊整体安装钢吊箱属国内较为成熟的工艺,但对于苏通大桥北索塔基础3200t首节钢吊箱,国内没有相当起重量的浮吊。为此采用了现场组拼,多台连续式千斤顶整体下放首节钢吊箱的方法,应用了一套可靠性设计、液压程控、信息化监控等集成技术,实现巨型异形钢吊箱平稳下放入水、精准定位

6、。2.2沉井基础施工沉井基础施工时有以下特点:(1)沉井基础采用格仓结构,整体尺寸庞大。(2)水中沉井一般采用钢混结合形式,其施工尤其困难,钢沉井浮运定位较为困难。(3)沉井定位精度要求较高,沉井下沉偏位难以控制。(4)沉井下沉时和下沉后会引起河床冲刷,需选择合理着床时机和着床状态。基于上述特点,以泰州大桥为例,采取的施工技术为:(1)下部钢沉井岸边接高。为适应洪水期安全要求,将江心墩位处临时锚固钢沉井接高优化为岸边锚地临时锚固接高,既减小接高期安全风险,又与导向定位系统平行施工,节省工期。(2)钢沉井整体浮运设计

7、优化。根据浮运航线所能提供的最大水深及有效宽度,对钢沉井进行水阻力的研究与计算,确定合适的浮运动力,选择适当的拖轮数量、动力、着力位置与方向等。(3)优化沉井着床高度与时机。根据河工模型试验,选择适当的的水文条件与河床冲刷形态,确定适当的水位与流速、有利的着床时河床冲刷形态及合理的沉井着床高度。(4)沉井调位及着床。沉井分阶段注水与锚墩拉缆同时进行调位,选择适当时机着床(包括潮位、平潮时间、流速等条件的选取)。(5)中塔墩沉井选取不排水取土吸泥工艺,采用冲吸法空气吸泥工艺。2塔索施工52.1混凝土塔索施工混凝土塔索

8、施工时索塔塔身高度较大。索塔预应力锚固多采用钢锚箱或钢锚梁结构,其结构尺寸和重量巨大,安装定位较困难。为此,苏通大桥采用爬模系统进行塔身混凝土施工,保证塔身线形。钢锚箱(钢锚梁)工厂制造,每五个节段进行一次立式匹配。采用工厂制作-现场安装一体化的精度管理技术,进行全过程几何控制。工厂内建立了微型测量控制网,控制钢锚箱(钢锚梁)制作精度和预拼装精度;现场采用高