大跨径悬索桥钢桁加劲梁桥面吊机架设施工工法

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1、大跨径悬索桥钢桁加劲梁桥面吊机架设施工工法2011年4月1、工程背景2、工程特点3、工艺原理4、关键技术创新点5、施工工艺流程及操作特点6、工程质量与施工安全7、工程应用情况8、社会及经济效益目录大跨径悬索桥钢桁加劲梁桥面吊机架设施工工法是以贵州坝陵河大桥工程为依托进行总结形成的施工工法。坝陵河大桥是沪瑞国道主干线跨越坝陵河峡谷的一座特大型桥梁。桥址两岸地势陡峭，地形变化急剧，起伏大，河谷深切达400～600m，桥面至常水位面高约370m。大桥组成：主桥及东、西引桥主跨跨径：1088m；全桥长：2237m

2、国内首座跨径超千米的单跨双铰钢桁加劲梁悬索桥，同时也是典型的山区峡谷大跨径桥梁。钢桁架加劲梁由钢桁架和正交异性钢桥面板两部分组成。一、工程背景一、工程背景一、工程背景桥型断面图一、工程背景钢桁加劲梁组成：主桁架、主横桁架、上（下）平联节间长10.8m，全桥分100节间，桁架高10m，宽28m。一、工程背景主桁片主横桁片西岸东岸91#81#20#10#钢桁梁断面及临时“铰”一、工程背景一、工程背景桥梁建设条件典型的山区峡谷地形——黔西地区的高原重丘区跨越坝陵河大峡谷，河谷深切达400-600m，桥面距谷底3

3、70m两岸山高坡陡，无施工场地地形变化急剧，起伏较大钢桁梁跨度大，主跨1088m，世界第六、国内第一；大桥的建设条件特殊。桥位地处黔西地区高原重丘区，地形地貌复杂，施工场地极为狭窄，没有钢桁加劲梁的梁段拼装场，桥下溪沟也不具备水上运输条件，使得钢桁梁的运输、拼装及架设都需要采用非常规施工工艺和手段；桥面吊机架设法首次运用于悬索桥。桥梁设计期间明确了将桁架结构“化整为零、集零为整”的施工工法，推荐采用全回转桥面吊机和桥面运梁小车结合的上部结构架设方案，在工厂内将钢桁梁杆件首先进行试拼装，确保满足进度要求，分

4、拆为杆件运输到工地，利用引桥桥面，组拼桁架片，可以最大限度节省施工场地，节省费用；二、工程特点设置临时铰架设工艺研究，主缆线形变化情况分析，吊索及杆件受力计算分析，国内首次提出了在钢桁梁上弦杆设置临时铰的施工架设工法，有效释放主桁刚接的钢桁梁施工架设应力；临时牵引钢桁梁梁段悬臂架设后吊索不能直接安装就位，需通过专项牵引机构对加劲梁悬臂端进行整体提升以使吊索就位安装，钢桁梁悬臂端的整体牵引提升施工是钢桁梁常规架设中所没有的二、工程特点充分利用和发挥常规起重机械进行吊装作业的特点和优势，针对钢桁梁的特殊结构形

5、式以及悬索桥上部结构施工具有的漂浮性和柔性特点，研发专用的步履式全回转桥面吊机，钢桁梁设置“临时铰”改善杆件受力和桥面线形，将悬索桥钢桁梁空中架设以类似陆地常规起重架设方式进行作业，确保架设精确性、高效性及作业安全性。钢桁加劲梁首节梁段采用杆件散拼、整体拼装及吊装架设、浮吊架设。一般架设单元采用步履式全回转桥面吊机按设有临时“铰”的逐次刚接法进行悬臂架设。临时“铰”按照逐次刚接法架设施工过程有限元分析结果进行设置，以适应主缆在加劲梁架设过程中的线形变化，确保架设过程中吊索及加劲梁杆件内力不超过设计允许内力

6、。加劲梁架设接近跨中合龙前，线形逐步逼近成桥状态，临时“铰”部位下弦杆水平拉力基本为零，进行临时“铰”闭合施工，拆除临时连结。三、工艺原理单个架设梁段的主桁架和主横桁架采用平面构架法拼装，架设顺序按照先主桁架，后主横桁架，最后平联及附属结构的顺序进行。一个架设梁段悬臂架设完成后，采用牵引机构对加劲梁悬臂端进行整体牵引，安装悬臂端吊索，完成单个架设梁段的架设任务。一个架设梁段完成后桥面吊机步履走行前移至前端，依照前述步骤依次架设一般梁段，直至合龙段，跨中进行主梁合龙，完成加劲梁全部架设任务；牵引机构通过液压

7、千斤顶顶升作业调整主缆与加劲梁之间的距离，安装吊索。牵引机构由牵引索夹（钢构件）、牵引吊索、张拉杆、千斤顶、托梁等部件组成。三、工艺原理根据特殊的桥梁建设条件，综合分析研究钢桁梁的架设方案、施工工艺流程，采用“化整为零，集零为整”架设方案，首次在国内悬索桥钢桁加劲梁架设中研究和运用桥面吊机悬臂架设方法；首创了单边两铰逐次刚接法的钢桁加劲梁架设施工新技术和新工艺。通过“临时铰”降低了架设施工中的结构内力，使截面和材料选型更为经济。结合施工架设工法，对临时铰的设置、抗风稳定和闭合、架设设备通过临时铰等各种施工

8、工况进行了计算分析和施工控制，形成了一整套多铰逐次刚接法的钢桁梁架设关键施工技术；四、关键技术创新点成功研制和应用了步履式全回转桥面吊机、桁片运输车等专用设备，设备使用效果良好，钢桁梁架设精确性高、费用省、安全可靠；成功研究架设设备通过临时铰的施工技术，临时铰闭合、钢桁梁跨中合龙技术；吊索安装所实施的间接牵引施工技术，中长及短吊索区偏心吊装施工技术（L型、C型吊装技术）四、关键技术创新点加劲梁架设计算分析首节梁段架设一般梁段主