任务书大跨度斜拉桥关键施工技术研究
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大跨径混合梁斜拉桥施工控制关键问题研究的开题报告一、选题意义及背景大跨径混合梁斜拉桥施工控制是桥梁施工过程中的重要环节,直接关系到工程质量和安全。
现如今,随着交通运输的快速发展,大跨径混合梁斜拉桥逐渐得到广泛应用,这些桥梁在跨越河流、湖泊等地形时具有优越的经济性和适应性。
而施工控制是桥梁建设的核心环节,特别是对于大跨径混合梁斜拉桥这类类型的桥梁,其施工控制的技术难度较大,对施工人员的技术水平和管理水平提出更高的要求。
二、选题的目的和意义大跨径混合梁斜拉桥施工控制关键问题研究,旨在深入探讨大跨径混合梁斜拉桥施工过程中的控制关键问题,探究其应用的方法和技术手段,为深化大跨径混合梁斜拉桥施工控制技术研究提供基础和支撑,从而提高大跨径混合梁斜拉桥施工控制的质量和效率。
三、选题的研究内容(1)大跨径混合梁斜拉桥施工过程中的施工控制关键问题探讨。
(2)大跨径混合梁斜拉桥施工控制技术研究。
(3)大跨径混合梁斜拉桥施工控制应用的方法和手段研究。
四、选题的研究方法和步骤(1)文献资料法:通过阅读相关文献和资料,了解和掌握大跨径混合梁斜拉桥施工的基本原理和方法,深入了解其施工控制关键问题。
(2)实地调研法:通过实地观察和调查大跨径混合梁斜拉桥施工现场,了解施工控制的实际情况,开展问题解决方案的探讨。
(3)数值模拟法:通过建立数值模型,模拟大跨径混合梁斜拉桥施工中出现的控制问题,分析和研究其控制方法和技术手段。
五、选题的预期成果通过对大跨径混合梁斜拉桥施工控制关键问题的探讨和研究,预期达到以下成果:(1)全面掌握大跨径混合梁斜拉桥施工控制关键问题的相关知识。
(2)提出可行的大跨径混合梁斜拉桥施工控制技术方案。
(3)确定适用的大跨径混合梁斜拉桥施工控制方法和手段。
(4)提高大跨径混合梁斜拉桥施工控制的质量和效率。
六、选题的可行性分析(1)数据来源:文献中已有大量相关研究,对施工控制关键问题已经有了比较全面的认识。
实地调研能够为研究提供具体参考和数据支撑。
大跨斜塔空间双索面斜拉桥施工关键技术摘要:斜塔空间双索面斜拉桥造型复杂,施工难度大,本文结合工程实例,分析了桥梁施工中关键技术问题,并重点阐述了主塔施工工艺,本文对同类桥梁施工具有重大参考意义。
关键词:混凝土塔;空间双索面;斜拉桥1 引言斜拉桥具有建筑高度小、跨越能力大等优点,在我国大跨桥梁中被广泛采用。
同时由于其造型新颖、外形优雅美观,近年来随着我国经济的发展,其在城市景观桥梁中也有较多应用,已成为景观桥梁设计中不可缺少的组成部分。
在对景观要求较高的斜拉桥设计中,设计师们往往根据斜拉桥自身结构特点,在桥塔及斜拉索的布置上做文章,使其能够达到较好的景观效果。
此类桥梁造型复杂,施工工序多,对质量及精度要求高,施工难度大。
本文结合工程实例,阐述了一座大跨斜独塔空间双索面斜拉桥的施工工艺,并对施工关键技术问题进行了分析。
2 项目概况本工程为城市跨河桥梁,由主桥及引桥组成,主桥长295m,引桥长35m,桥梁全长330m,全宽41m。
主桥为斜塔空间索面斜拉桥,采用塔墩梁固结体系,具体跨径布置为:40m+160m+95m=295m,引桥为预应力混凝土现浇箱梁结构。
总体布置如下图所示:桥梁立面布置示意图主塔为混凝土结构,横断面为A字型,顺桥向向边跨侧倾斜75°,桥面以上塔高110m。
主塔沿高度方向分为下塔柱、中塔柱及上塔柱。
下塔柱采用实心矩形断面,高11.5m,中塔柱分为两肢,均采用薄壁箱形断面,索塔竖直方向高85m,上塔柱为单肢,采用薄壁箱形截面,高度为18m。
一般位置主梁采用钢结构,梁高2.5m,塔墩梁固结处采用混凝土结构,梁高2.5-3.5m,塔根处混凝土主梁全长40m,其两侧各设置3米长钢混过渡段,引桥主梁为预应力混凝土现浇箱梁结构。
斜拉索采用环氧喷涂钢绞线成品索,标准强度1860MPa。
主跨侧共设置12对斜拉索,呈扇形布置,边跨侧共设置8对斜拉索,斜拉索两端均采用冷铸锚。
下部结构均采用钻孔灌注桩基础、钢筋混凝土承台,主墩承台接主塔,辅助墩承台顶接混凝土墩柱,辅助墩墩顶及桥台盖梁顶均设置盆式橡胶支座。
跨钢箱梁斜拉桥施工关键技术探讨摘要:斜拉桥是一种常见桥梁类型,对施工技术要求也十分严格。
文章以斜拉索施工技术为研究主体,详细论述了牵引、挂设与张拉施工三个问题。
关键词:斜拉桥;跨钢箱梁;索塔;关键工艺一.工程概况某大桥单塔双索面钢箱梁斜拉桥,跨径组成为383m+197m+63m+62m,主桥长705m。
斜拉索采用热挤聚乙烯高强钢丝拉索,标准索距为16m,边跨辅助墩、过渡墩间索距12m。
索塔高度226.14m,1#索施工高度95.162m(距桥面),22# 索施工高度153.21m(距桥面),斜拉索施工区段高度58.048m。
最大索长390.3474m,最大索重28.4t,最小索长98.5818m,最小索重4.36t。
斜拉索在梁上的布置如下图所示。
二、斜拉索放索根据索重、索长及现场施工条件,放索根据不同的施工阶段采用不同的施工方案。
前期采用桥下放索方案,中后期桥面放索方案,具体如下。
1前期:1#~5#索因索长小于150m,索重小于7t,采用桥下放索方案。
用塔吊直接起吊,放索到桥面以上高度,横移斜拉索至施工区段,松钩使斜拉索下落至桥面适当长度后,用桥面卷扬机把斜拉索拖至待装锚管附近,拖拉距离以满足挂索要求为宜。
放索时拆下螺母,装上环形螺丝,为挂索作准备。
2中期:6#~12#索因索长小于250m,索重大于7t,采取桥面放索方案。
6#索随A5钢箱梁提升上桥,在A5钢箱梁焊接过程中,利用索塔处桥面卷扬机放索到位并完成挂索前的准备工作。
重复以上施工过程。
3后期:13#~22#索采取桥面放索方案。
因索长大于250m,受卷扬机钢丝绳容量的限制,卷扬机必须前移至A6和A11节段箱梁处,A6和A11至索塔区段放索采用吊机带拖车牵引,30T吊机随A3段箱梁上桥。
三.斜拉索挂索根据索重、索长,索的牵引力以及不同的施工区段分别采用不同的施工方法。
1、前期:1#~3#索施工区段,索长较短,索重较小,可在桥下放索时先卸掉螺母,装上环型牵引螺丝,螺母用塔吊吊上塔顶随工人用吊笼放置工作面。
斜拉桥施工方案与技术措施1. 引言斜拉桥是一种具有独特结构形式和优越技术性能的大跨度桥梁,斜拉桥的施工方案和技术措施对于保证斜拉桥的施工质量及安全性至关重要。
本文将对斜拉桥的施工方案与技术措施进行详细介绍。
2. 施工方案斜拉桥的施工方案主要包括临时支撑体系的设计、斜拉索的张拉、桥塔段的制作与安装等内容。
2.1 临时支撑体系的设计在斜拉桥的施工过程中,为了支撑桥梁并保证施工安全,需要设计临时支撑体系。
临时支撑体系的设计应考虑施工阶段的荷载、施工过程中的变形和振动等因素,确保施工期间的桥梁稳定性和安全性。
2.2 斜拉索的张拉斜拉桥的斜拉索是桥梁的核心部件,其张拉过程需要精确控制。
首先,需要确定斜拉索的预张拉力,并根据桥梁设计要求确定张拉力大小;然后,采用专业张拉设备对斜拉索进行张拉,保证张拉力的均匀分布和准确控制。
2.3 桥塔段的制作与安装桥塔是斜拉桥的重要组成部分,其制作和安装对于保证桥梁的稳定性和承载能力至关重要。
桥塔的制作需要根据设计要求进行加工,然后通过适当的吊装设备进行安装,确保桥塔的位置和姿态符合设计要求。
3. 技术措施为了保证斜拉桥的施工质量和安全性,需要采取一系列的技术措施。
本文重点介绍以下几项技术措施。
3.1 质量控制措施斜拉桥的施工过程中需要进行严格的质量控制,包括对材料、构件和施工工艺等方面进行检测和监管。
特别是对于斜拉索的张拉过程,需要保证张拉力的准确控制,避免过大或过小的张拉力对桥梁结构产生不利影响。
3.2 安全防护措施在斜拉桥的施工过程中,需要采取一系列安全防护措施,包括安全网的设置、施工人员的安全培训和行为规范等。
同时,需要合理安排作业流程,确保作业人员的安全。
3.3 施工机械的选择和使用斜拉桥的施工过程需要大量的施工机械,包括吊装设备、张拉设备等。
在选择和使用施工机械时,需要根据具体情况进行合理配置,确保施工过程的高效和安全。
4. 结论斜拉桥的施工方案和技术措施对于保证斜拉桥的施工质量和安全性具有重要作用。
斜拉桥结构设计与施工关键技术研究斜拉桥作为一种重要的跨江桥梁形式,在现代交通建设中得到了广泛应用。
其独特的结构形式和出色的工程性能,使得斜拉桥成为城市的标志性建筑之一。
但是,斜拉桥的设计与施工并非易事,其中涉及到许多关键技术需要深入研究。
一、斜拉桥的结构设计斜拉桥的结构设计是整个工程的核心。
设计师需要兼顾桥梁的外观美观、工程经济性和使用安全性。
首先,设计师需要注意桥梁的跨度和主梁的刚度。
斜拉桥跨度较大,主梁需要具备足够的刚度来保证桥梁的稳定性。
其次,设计师还需要根据桥梁所处环境的风速和地震状况,确定合适的结构参数,以提高桥梁的风振和地震抗力。
最后,设计师还需要考虑桥梁在斜拉状态下的变形问题,通过合理的材料选择和构造设计,保证桥梁的几何稳定性。
二、斜拉桥的施工技术斜拉桥的施工技术也是至关重要的一环。
在斜拉桥的施工过程中,设计师需要考虑多种因素,如施工安全、施工质量和施工效率等。
首先,设计师需要制定合理的施工方案,考虑到场地条件、材料运输和施工工期等因素,将施工过程细化为若干个工序,并安排合理的施工顺序。
其次,设计师还需要选择适合的施工机械和设备,以提高施工效率和质量。
同时,合理的施工技术也有助于减少对环境的影响,保护生态环境。
最后,设计师需要严密监控施工过程,及时发现和解决施工中的问题,确保施工的安全和质量。
三、斜拉桥的维护技术斜拉桥的维护也是一个长期而细致的工作。
为了确保斜拉桥的使用寿命和安全性,设计师需要制定详细的维护计划,并进行定期的检测和维修工作。
首先,设计师需要了解斜拉桥各部件的破损和老化情况,明确维修的重点和难点。
其次,设计师还需要制定合理的维修方案,选用适合的材料和工艺,以确保维修的质量和效果。
同时,设计师还应该密切关注斜拉桥周边环境的变化,及时修补和加固受损部位,以提高桥梁的安全性和稳定性。
最后,设计师需要建立档案记录桥梁的维护历史,以便于今后的维护工作和修复决策。
总之,斜拉桥的设计与施工关键技术研究对于保证桥梁的质量和使用安全性至关重要。
大跨度混合梁斜拉桥施工控制关键技术崔彬文,北京铁城建设监理有限责任公司100855 北京海淀区摘要:随着科学技术的迅速发展,新技术、新材料的不断研发应用,计算机辅助设计在大跨度桥梁的设计中被广泛的应用,再利用遥控技术和GPS控制桥梁的施工,使得大跨度桥梁向着大跨度、新型、轻质和美观方向发展。
但是大跨度桥梁比普通桥梁在施工时,投资大,成本高,施工更为复杂。
本文主要探讨大跨度桥梁在施工过程中的关键技术。
【关键词】大跨度桥梁施工技术一、前言自从改革开放以来,我国大跨度桥梁施工的发展进入了一个高速的发展时期,主要表现在近几年来大幅度增加的桥梁建筑总数量,多样化体系的桥梁结构,桥梁结构的跨度也日益变大,建筑桥梁施工的工程环境也越来越复杂化,因此对大跨度建筑桥梁施工的技术有了更高程度的要求。
施工是桥梁建筑工程中很重要的一个环节,合理正确的施工措施能使得施工管理与组织的水平得到有效提升。
二、大跨度桥梁施工施工前期的准备工作2.1合理选取桥梁结构:一般情况下,普通的桥梁常采用T 型或槽型(U型)的桥梁截面,而大跨度预应力混凝土桥梁在截面形状的选择上与此有很大差别,其截面形状采用的是变截面箱型的结构,与一般形状相比,这种截面形状的承载能力更强,且自重较轻。
另外,对桥梁截面形状的选择,受到桥梁自身跨度的弯矩以及分布不均等因素的影响,综合各种因素,变截面箱型的结构形状是桥梁截面形状的最佳选择。
2.2科学合理的运用线性控制技术:对于大跨度预应力混凝土桥梁的建设施工技术而言,线性控制技术在桥梁工程中的运用是较为普遍的,通过分析桥梁整体结构,进行科学设计,并对施工过程进行有效控制。
三、大跨度桥梁基础施工关键技术3.1桥梁基础施工(1)大型深水群桩基础施工钻孔平台搭设:对大型深水桩基础结构进行施工时,近年来发展出了不少具有代表性的新技术和新工艺,如钢护筒平台和钢吊箱平台技术,这两种新工艺较之传统施工工艺在技术上更具有先进性。
桥梁工程中斜拉桥施工技术的应用探究引言桥梁是连接两地之间的重要交通工程,而斜拉桥作为现代桥梁工程的一种重要形式,在大跨度桥梁建设中有着重要的应用价值。
而斜拉桥的施工技术及其应用更是桥梁工程中的重要环节,本文将对斜拉桥施工技术及其应用进行探究,为相关领域的从业者提供参考和借鉴。
一、斜拉桥概述斜拉桥是指主梁采用斜拉索吊杆连接的桥梁,具有结构简洁、美观大方等特点。
斜拉桥一般由主梁、斜拉索、桥塔和锚固系统组成,主要适用于大跨度桥梁的建设,如江苏的南京长江大桥等。
斜拉桥在桥梁工程中具有重要的地位和应用前景。
二、斜拉桥施工技术探究斜拉桥施工技术是指在斜拉桥建设过程中所涉及的一系列技术手段和工程方法,主要包括施工工艺、施工机械、施工材料等方面。
1. 施工工艺斜拉桥施工工艺是保证斜拉桥建设质量和进度的重要环节,其包括工程设计、施工组织设计、施工准备和施工实施等内容。
在斜拉桥建设中,施工工艺是保证桥梁结构安全和稳定的基础,需要进行科学合理的规划和实施。
2. 施工机械斜拉桥施工机械是指在施工过程中使用的各类机械设备,包括吊装机械、运输机械、施工工具等。
斜拉桥施工机械需要具备一定的承载能力、精度和稳定性,以保证施工过程中的安全和效率。
3. 施工材料斜拉桥施工材料包括各种钢材、混凝土、预应力材料等,这些材料需要满足工程质量和施工要求,具有一定的强度、耐久性和可靠性。
在斜拉桥建设中,施工材料是保证桥梁结构稳定和安全的重要保障。
三、斜拉桥施工技术应用斜拉桥施工技术的应用是指在具体斜拉桥建设项目中,根据工程特点和实际情况进行施工技术的选择和应用。
斜拉桥施工技术的应用需要充分考虑工程的特点和要求,以保证斜拉桥建设的质量和进度。
1. 斜拉桥施工组织在斜拉桥施工过程中,需要合理组织施工流程和施工作业,包括分部工程的划分、施工程序的编制、工程进度的控制等。
斜拉桥施工组织的合理性直接影响到施工质量和工程进度,需要充分考虑工程的实际情况和特点。
大跨径斜拉桥主梁与索塔临时固结关键技术1工程概述1.1 主梁拼装方案中朝鸭绿江界河公路大桥为86+229+636+229+86=1266mS跨连续半漂浮体系双塔双索面钢箱梁斜拉桥。
索塔与主梁间设置竖向支座和横向抗风支座,纵向设置粘滞阻尼器;辅助墩设置竖向拉压支座,钢箱梁边跨内同时设置压重;过渡墩设置竖向抗压支座和横向抗风支座。
主梁为流线型扁平钢箱梁,梁高3.5m(中心线),梁宽33.5m, 桥面设2%的双向横坡。
钢箱梁内设置两道纵腹板,其距离钢箱梁中心线间距为8.8m,钢箱梁横隔板标准间距为3.2m。
共计87片,由中交一公局海威工程建设XX公司承建1/2主桥及中跨合龙段钢箱梁架设安装,共计44片。
钢箱梁共分为11类(A〜J、E1、E2、E3),大桥主桥钢箱梁总体施工步骤如下:索塔区01 03 (A B、C)共5个梁段采用墩旁支架施工,最大起吊重量约262t 。
利用浮吊将梁段吊放与支架上,精确定位焊接后,与下横梁临时固结。
阻尼器连接件在施工过程中作为临时拉索在主梁上的锚固装置。
然后张拉C梁段拉索,对称拼装桥面架梁吊机,准备吊装后续梁段。
对于索塔,次边跨和中跨的标准梁段采用桥面吊机双悬臂依次吊装,对称挂设、张拉斜拉索,直至主梁合龙。
对位于河床较浅的边跨梁段,采用高支架拼装,用浮吊和滑移结合将梁段起吊滑移到位,然后再利用桥面吊机逐段起吊安装。
1.2塔梁纵向限位及临时锚固构造1.2.1纵向限位构造根据钢箱梁设计资料,在钢箱梁架设施工过程中,在钢箱梁01号段的索塔塔柱两侧的设置纵向限位装置,构造见图1〜图2。
1.2.2阻尼器连接构件处的临时锚固构造塔梁固结的临时拉索可采用标准强度为1670M pa的铰销式吊杆体系,计算长度为9.095 米。
临时拉索每个阻尼器连接构件处设置一根,全桥8 根计72.76 米长,推荐采用PES7-61 丝吊杆。
设计建议临时拉索张拉力为150kN°(如图3)1.2.3横向临时固结为了限制主梁拼装过程中的横桥向位移,对于中方侧索塔,拟在索塔抗风支座两侧设置主梁横向临时固结措施。
大跨度桥梁设计中的创新结构与施工技术研究摘要:公路桥梁工程是一项重要的基础设施工程,对促进区域联通发展具有重要意义。
公路桥梁工程结构类型比较多,其中大跨度桥梁占了很大的比重。
为了提高桥梁建设水平,有必要对桥梁结构设计策略进行分析研究。
文章以大跨度公路桥梁为研究对象,介绍了跨度桥梁设计中的创新结构与施工技术要点,以供参考。
关键词:大跨度桥梁;类型;结构设计;1大跨度桥梁设计中的创新结构1.1斜拉桥结构斜拉桥是一种由主梁、塔塔和斜拉索组成的刚性结构。
通过斜拉索将桥梁主梁悬挂在塔塔上,实现跨度的支撑和传力。
斜拉桥具有较高的刚度和承载能力,适用于大跨度桥梁。
其美观独特的外观也成为现代桥梁设计的标志之一。
1.2悬索桥结构悬索桥是一种采用主梁悬挂在多根主缆上的结构形式。
主缆通过塔塔支撑,支持悬挂主梁的承载力。
悬索桥具有较高的刚度和抗风能力,并能够跨越较大的跨度。
著名的悬索桥包括旧金山金门大桥和纽约布鲁克林大桥等。
1.3拱桥结构拱桥采用拱形结构,在桥墩之间形成弧形的支撑结构。
拱桥利用拱形结构的受压能力,在大跨度情况下仍能保持较高的刚度和稳定性。
它具有较好的承载能力和美观性,被广泛应用于跨越河流和山谷的大跨度桥梁设计。
1.4预应力混凝土桥梁结构预应力混凝土桥梁通过在施工过程中施加预先设计的压应力来提高结构的强度和刚度。
通过预应力技术,可以减少混凝土的裂缝和变形,提高桥梁的寿命和稳定性。
预应力混凝土桥梁通常用于大跨度或承载要求较高的工程。
1.5创新材料应用结构在大跨度桥梁设计中,还可以采用创新的材料应用来实现轻量化和高强度的设计。
例如,碳纤维增强聚合物(CFRP)或玻璃纤维增强聚合物(GFRP)等复合材料可以用于构件的加固或替代传统的钢筋混凝土。
这些材料具有优异的抗拉强度和抗腐蚀性能,可以在大跨度桥梁设计中实现更轻、更高强度的结构。
这些创新结构和材料应用为大跨度桥梁设计提供了更多的设计选择和解决方案。
同时,创新结构的设计和施工还需要进行全面的工程分析和评估,以确保结构的安全性和可靠性。
一、目标与任务1. 课题研究目标通过科研课题的研究,掌握山区喀斯特地质条件下超大直径桩基施工、索塔全自动液压爬模施工、斜拉桥现浇PC主梁边跨中跨合拢段施工、PC斜拉桥主梁前支点挂篮施工、斜拉索安装施工及调索监控施工等技术难题,高效优质、安全环保地完成施工任务,实现项目完美履约。
为今后类似工程施工提供技术依据,提炼、总结并推广应用技术成果,培养锻炼技术人才队伍。
2. 课题研究内容(1)喀斯特地质条件下超大直径桩基施工技术①岩溶地区超大超深桩基人工挖孔施工方法分析研究;②超深桩基施工过程中安全控制措施分析研究。
(2)索塔全自动液压爬模施工技术①主塔施工液压爬模模板选择与计算分析研究;②主塔液压爬模施工技术分析研究;③主塔上下横梁施工支撑方案的选定与复核计算研究。
(3)斜拉桥现浇PC主梁边跨中跨合拢段施工技术研究①斜拉桥边跨合拢段模板支撑体系选择与计算分析研究;②斜拉桥中跨合拢临时锁定及配重技术分析研究。
(4)PC斜拉桥主梁前支点挂篮施工技术①斜拉桥主梁前支点挂篮施工工艺分析研究;②PC斜拉桥主梁前支点挂篮智能化控制技术分析研究;③斜拉桥主梁合拢段施工工艺分析研究。
(5)斜拉索安装施工及调索监控施工技术研究①斜拉桥施工过程中斜拉索索力控制分析研究;②斜拉索施工工艺、张拉程序分析研究。
3. 本课题的主要技术难点和解决途径此次研究课题以勒河特大桥为依托。
以勒河特大桥主塔高度分别为176m和162m,塔顶至谷底高差300余米;主桥部分为双塔双索面π型断面刚构体系预应力混凝土梁斜拉桥,总长为690m,分83节段。
施工现场地质条件为典型的喀斯特地质,地理环境颇为复杂,特大桥主墩桩基直径达到250cm,深度达到35m,如何进行桩基施工并保证作业安全是本工程的重点。
以勒河特大桥主塔高度高,最大高度176m。
如何实现超大直径桩基及高墩液压爬模作业过程中的质量、安全、进度是本工程的一大难点。
以勒河特大桥跨越既有公路及高深峡谷,上部结构形式采取斜拉桥形式,主跨跨度达到350m,其大跨度斜拉桥施工质量、安全及进度控制是本项目施工过程中的控制难点。
在桩基施工过程中,充分利用超声波及检测设备对施工面周边进行监测,及时发现安全隐患,并采取相应的技术措施进行排除。
综合比较了高墩柱施工的翻模和爬模体系后,本项目拟采用全自动液压爬模体系进行索塔施工,可保证索塔在结构可靠和施工安全的前提下快速施工,提高生产控制能力,降低损耗,缩短施工作业时间,保证关键工序的施工质量,节约成本。
因过度墩高度较高使用支架作为支撑体系经济性较差,在综合比较了支架支撑体系和托架支撑体系后,拟采用托架体系支撑边跨合拢段模板,降低施工成本。
中跨合拢前去除主梁上所有多余荷载后对已浇筑主梁进行线型24h观测和在索力监测,然后根据测得数据在索力允许误差范围内通过一次索力调整,优化现有线型。
再后进行临时锁定、使用水箱加载配重水、钢筋模板施工、边浇筑混凝土边卸载配重水、养护,保证合拢段施工质量。
本项目拟采用前支点挂篮智能化控制技术,来完成挂篮的自动提升、下放、前移等工作,传用以提高作业效率和减少劳动力投入。
在保证主梁施工质量的条件下,进一步提高施工精确度和安全性,缩短了各环节施工作业时间,确保关键工序的施工质量,节约成本。
委托第三方进行整个施工过程中的检测,斜拉索的安装及索力调整过程中通过有限元法进行施工过程全过程模拟,并根据模拟结果确定拉索的预应力损失量,保证斜拉索各单根钢丝束索力的均匀性和施工的顺利进行,确保竣工后主梁挠度和索力符合设计及规范要求。
4. 技术路线首先,根据局、公司相关科技研发文件,结合研究条件和自身优势,确定跨峡谷大跨度斜拉桥关键施工技术研究这一选题。
其次,查阅大量相关文献和施工规范,了解国内外研究现状,奠定课题研究的理论基础。
再次,选取部分大跨度斜拉桥施工方面有所成就的项目进行调研,从管理理念、管理方法、施工方法、施工工艺、风险控制等方面进行比较研究,总结他们的做法和经验得出一些对我项目有益的启示;同时选取其中4个具有代表性的案例做分析研究,总结成功的经验,为我项目跨峡谷大跨度斜拉桥施工提供参考。
在此基础上,结合我项目特点对喀斯特地质条件下超大直径桩基施工、索塔全自动液压爬模施工、斜拉桥现浇PC主梁边跨中跨合拢段施工、PC斜拉桥主梁前支点挂篮施工、斜拉索安装施工及调索监控施工等施工技术其进行优化,形成初步方案,邀请专家学者对初步方案进行论证和可行性讨论,并对其不合理部分进行修改。
选择小部分工点按照初步方案进行试验性施工,通过现场试验验证方案,并对其进行再次优化。
最后在全部工点进行推广应用,并结合应用经验编制跨峡谷特大斜拉桥施工作业指导书、施工与验收工艺标准,形成施工工法、申请新型实用专利。
详见下图:图1 课题研究的技术路线图5. 创新与突破(1)喀斯特地质条件下超大直径桩基施工技术技术难点:本项目地处贵州山区,现场地质条件为喀斯特地貌,地下有溶洞和暗河分布。
地质详勘报告上显示在主塔区个别桩位处存在小型的溶洞,同时还存在其他未勘探到的不良地质情况,均会给桥梁桩基施工带来极大的安全风险。
此次以我公司施工的以勒河特大桥斜拉桥主塔超大直径桩基(直径为 2.5m,深度为35m)施工为依托,主要研究挖孔桩遇到溶洞、天坑、地下暗河水流等情况后如何处理,如何进行安全控制等问题,积累山区喀斯特地质条件下超大直径桩基施工经验,为类似工程提供参考。
创新点:在桩基施工过程中,充分利用超声波及检测设备对施工面周边进行监测,及时发现安全隐患,并采取相应的技术措施进行排除。
(2)索塔全自动液压爬模施工技术技术难点:以勒河特大桥的主跨为三跨预应力混凝土斜拉桥,其小里程主塔高176m,大里程主塔高162m,采用C50钢筋混凝土。
由于索塔高度较高,必须采用专门设计的模板体系,才能确保施工期间的质量和安全。
同时由于当地无河砂可用,只能采用机制砂进行混凝土配制和施工,对超高泵送混凝土又提出了更高的要求。
创新点:综合比较了高墩柱施工的翻模和爬模体系后,本项目拟采用全自动液压爬模体系进行索塔施工,可保证索塔在结构可靠和施工安全的前提下快速施工,提高生产控制能力,降低损耗,缩短施工作业时间,保证关键工序的施工质量,节约成本。
(3)斜拉桥现浇PC主梁边跨中跨合拢段施工技术技术难点:以勒河特大桥主桥为三跨预应力混凝土斜拉桥,共有一个2米长中跨合拢段和两个5.4米长边跨合拢段。
由于牵索前支点挂篮系统的结构特点,边跨合拢时无法直接利用挂篮系统。
由于中跨合拢段混凝土强度提高的过程也是一个斜拉桥体系转换的过程,在这个过程中合拢段混凝土受力复杂且不断变化,加之较普通的连续刚构而言,斜拉桥还有斜拉索索力作用在梁上,使之受力更为复杂,故采用什么方法保证中跨合拢质量为技术难点。
创新点:因过度墩高度较高使用支架作为支撑体系经济性较差,在综合比较了支架支撑体系和托架支撑体系后,拟采用托架体系支撑边跨合拢段模板,降低施工成本。
中跨合拢前去除主梁上所有多余荷载后对已浇筑主梁进行线型24h观测和在索力监测,然后根据测得数据在索力允许误差范围内通过一次索力调整,优化现有线型。
再后进行临时锁定、使用水箱加载配重水、钢筋模板施工、边浇筑混凝土边卸载配重水、养护,保证合拢段施工质量。
(4)PC斜拉桥主梁前支点挂篮施工技术技术难点:以勒河特大桥主跨斜拉桥主梁共划分83个节段,标准节段长度为8m,节段数量多,长度长。
施工过程中还需要配合斜拉索施工,节段混凝土施工和挂索交替进行,工序比较复杂,如何确保施工过程中的线性、应力、结构施工质量和安全等都是本项目的施工难点和重点。
创新点:本项目拟采用前支点挂篮智能化控制技术,来完成挂篮的自动提升、下放、前移等工作,传用以提高作业效率和减少劳动力投入。
在保证主梁施工质量的条件下,进一步提高施工精确度和安全性,缩短了各环节施工作业时间,确保关键工序的施工质量,节约成本。
(5)斜拉索安装施工及调索监控施工技术技术难点:以勒河特大桥主跨斜拉桥全桥共布置84对斜拉索,采用7mm镀锌低松弛平行钢丝束,标准索距8m,最长索约182.4m。
斜拉索是斜拉桥的主要受力部件,而本桥斜拉索数量多,长度大,如何保证斜拉索的安装质量及索力监测调整是本桥施工的重中之重。
创新点:委托第三方进行整个施工过程中的检测,斜拉索的安装及索力调整过程中通过有限元法进行施工过程全过程模拟,并根据模拟结果确定拉索的预应力损失量,保证斜拉索各单根钢丝束索力的均匀性和施工的顺利进行,确保竣工后主梁挠度和索力符合设计及规范要求。
二、预期成果及考核指标1. 考核指标(1)跨峡谷大跨度斜拉桥施工技术研究报告1篇;(2)获得科技奖1项(3)形成企业标准1项;(4)申请实用新型专利1项;(5)形成工法2项;(6)发表论文9篇。
2. 主要经济、社会指标(1)社会效益大董公路绕行线工程是公司进军贵州交通建设领域的标志性工程,通过课题研究,保质保量、保安全地完成施工任务,确保大董公路绕行线工程按时通车,实现项目完美履约,可以起到企业良好的引领示范作用,展示企业的技术及管理水平,塑造企业良好的社会形象。
(2)技术经济效益通过运用喀斯特地质条件下超大直径桩基施工技术、索塔全自动液压爬模施工技术、斜拉桥现浇PC主梁边跨中跨合拢段施工、PC斜拉桥主梁前支点挂篮施工技术、斜拉索安装施工及调索监控施工技术,减少了高空作业的不安全因素,节约大量劳动力的投入,也节约了大量的搭设脚手架的支架材料,减少了对辅助材料、设备的投入,降低了施工成本,提高了经济性,能够有效提高工程施工质量,减少安全事故的发生。
这些措施对于项目而言可以降低成本、节省工期,对于企业可增强基础设施领域竞争力,具有相当重大的意义。
3. 其他通过科研课题的研究,掌握跨峡谷特大斜拉桥关键施工技术,解决喀斯特地质条件下超大直径桩基施工、索塔全自动液压爬模施工、斜拉桥现浇PC主梁边跨中跨合拢段施工、PC斜拉桥主梁前支点挂篮施工、斜拉索安装施工及调索监控施工等技术、斜拉桥施工期间安全风险管理难题,高效优质、安全环保地完成施工任务,实现项目完美履约。
为今后类似工程施工提供技术依据,提炼、总结并推广应用技术成果,培养锻炼技术人才队伍。
三、课题进度计划1.课题研究完成年限2019年3月到2022年8月。
2.课题分阶段任务安排第一阶段:2019年3月~2019年7月,项目策划、分工,搜集与本工程相关的法律法规、标准、规范、图集等,调研国内外类似施工技术的发展研究现状,进行资料分析和筛选,进行科技查新,提出科技创新实施重点内容,启动科技研发项目。
第二阶段:2019年8月~2021年2月,结合前期收集的资料与现场施工条件,分析论证并制定详尽的技术方案,针对各科技创新点开展现场试验,组织落实现场施工应用,进行阶段性的基础资料和数据收集。