05-严盛-朝阳沟特大桥施工案例介绍

朝阳沟特大桥施工案例介绍郑登六标项目部项目总工程师严盛2014年9月一、引言二、朝阳沟特大桥设计概况三、朝阳沟特大桥施工介绍四、朝阳沟特大桥关键建造技术一、引言波形钢腹板PC箱梁的优点箱梁重量降低，减少了上部、下部结构工程量，降低了工程造价。波形钢腹板轴向刚度低，提高了预应力效率。波形钢腹板抗剪切屈曲刚度较高。体外预应力筋的应用，缩短工期，且利于结构整体承载力调整与运营阶段桥梁的维护加固。避免了PC箱梁腹板易出现的斜裂缝病害，提高结构耐久性。各种材料性能得以充分发挥：波形钢腹板应力状态接近于纯剪，混凝土承受全部的弯矩。自重较轻，地震激励作用的效果明显降低。景观效果显著，是地标性桥梁的较好选择。国外波形钢腹板PC箱梁斜拉桥工程实例(日本)矢作川斜拉桥跨径布置：173.4m+2×235.0m+173.4m一、引言国外波形钢腹板PC箱梁斜拉桥工程实例(日本)日见梦部分斜拉桥跨径布置：91.8m+180m+91.8m一、引言国外波形钢腹板PC箱梁斜拉桥工程实例(日本)栗东桥——部分斜拉桥跨径布置：137.6m+170.0m+115.0m+67.6m一、引言国内波形钢腹板PC箱梁斜拉桥工程实例南昌朝阳大桥——六塔斜拉桥跨径布置：79m+5×150m+79m一、引言国内波形钢腹板PC箱梁斜拉桥工程实例新密溱水路桥——无背索斜拉桥跨径布置：30m+70m+30m一、引言一、引言二、朝阳沟特大桥设计概况三、朝阳沟特大桥施工介绍四、朝阳沟特大桥关键建造技术二、朝阳沟特大桥设计概况地理位置朝阳沟水库朝阳沟大桥横跨登封市朝阳沟水库，是郑州至登封快速通道上的重点工程。起始桩号分别为K56+419.35，K56+904.15，中心里程K56+662。二、朝阳沟特大桥设计概况总体构造朝阳沟大桥的跨径组成为58+118+188+108=472m，桥梁全长484.8m。主桥上部采用波形钢腹板PC部分斜拉桥，P2、P3墩采用双薄壁实心桥墩，与主梁及主塔固结，P1墩采用实心薄壁墩，墩顶设盆式支座，基础除A4号桥台采用扩大基础外,其余均采用钻孔灌注桩基础；桥梁平面位于半径3900m的圆曲线上，桥梁跨径按桥梁设计线布置，桥墩台径向布设。二、朝阳沟特大桥设计概况主梁构造箱梁断面采用单箱四室斜腹板断面，顶板宽度为35.0m，主梁悬臂长度为4.15m，箱梁腹板采用波形钢腹板。在斜拉索位置采用桁架式钢横隔板保证局部受力满足条件。隔一定距离设置混凝土横隔板，以增大抗扭刚度。且将波形钢腹板采用体外索的转向块与混凝土横隔板做成一体。波形钢腹板构造波形钢腹板厚度为12~24mm，波形采用1600型，水平幅宽430mm、斜幅宽430mm、斜幅水平方向长370mm、波高220mm。波形钢腹板与混凝土顶板用栓钉连接，其中翼缘钢板厚22mm，宽500mm，翼缘板栓钉横向布置6排Φ19mm栓钉，栓钉长度25cm。波形钢腹板与混凝土底板的连接采用埋入式连接，孔间距150mm，埋入深度300mm，结合钢筋钢筋Φ28，贯穿钢筋Φ28；开孔下部焊接少量栓钉，作为辅助连接措施。波形钢腹板节段间纵向连接采用了搭接连接、贴角焊接连接的方式，使用螺栓临时固定。波形钢腹板与混凝土横隔板连接部采用双栓钉连接，栓钉直径19mm、长度15cm，平面布置3排。二、朝阳沟特大桥设计概况主塔构造桥塔布置在行车道与人行道之间，采用组合式钢筋混凝土双塔柱结构，主塔桥面以上高33m，竖向塔柱采用纵向变化的矩形断面；外侧辅塔采用双肢矩形截面，辅塔横断面内按斜向布置在塔顶与竖向塔柱合并，斜拉索在塔顶的锚固采用分丝管索鞍结构。二、朝阳沟特大桥设计概况斜拉索为双索面单排索，布置在行车道与人行道之间，全桥共52对索。塔根附近主梁无索区长度为40.0m，梁上索距4.8m，塔上索距1.0m。斜拉索采用单丝涂覆环氧涂层钢绞线，规格为42－ΦS15.2。索鞍采用分丝管结构，拉索中每一根钢绞线穿过对应的导向钢管内，形成分离布置，互不干涉。索塔上鞍座两端每根钢绞线固结一个抗滑键，抗滑键的一个端面与索鞍的一个端面紧密接触，交叉布置于索鞍的两边实现单根钢绞线单向抗滑，便于单根钢绞线更换。索鞍、斜拉索体系一、引言二、朝阳沟特大桥设计概况三、朝阳沟特大桥施工介绍四、朝阳沟特大桥关键建造技术三、朝阳沟特大桥施工介绍朝阳沟特大桥施工流程示意图三、朝阳沟特大桥施工介绍朝阳沟特大桥施工步骤三、朝阳沟特大桥施工介绍栈桥、平台搭设栈桥搭设平台搭设三、朝阳沟特大桥施工介绍锁扣钢管桩围堰施工锁扣钢管桩围堰施工现场锁扣钢管桩围堰连接断面三、朝阳沟特大桥施工介绍桩基施工三、朝阳沟特大桥施工介绍承台施工三、朝阳沟特大桥施工介绍墩身施工三、朝阳沟特大桥施工介绍桥台施工A4A0三、朝阳沟特大桥施工介绍支架搭设及预压支架搭设支架预压二、朝阳沟特大桥设计概况0#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装底板砼浇筑腹板钢筋绑扎腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑二、朝阳沟特大桥设计概况0#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装底板砼浇筑腹板钢筋绑扎腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑二、朝阳沟特大桥设计概况0#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装底板砼浇筑腹板钢筋绑扎腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑二、朝阳沟特大桥设计概况0#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装底板砼浇筑腹板钢筋绑扎腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑二、朝阳沟特大桥设计概况0#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装底板砼浇筑腹板钢筋绑扎腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑二、朝阳沟特大桥设计概况0#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装底板砼浇筑腹板钢筋绑扎腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑二、朝阳沟特大桥设计概况0#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装底板砼浇筑腹板钢筋绑扎腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑二、朝阳沟特大桥设计概况1#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装腹板钢筋绑扎底板砼浇筑腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑预应力张拉二、朝阳沟特大桥设计概况1#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装腹板钢筋绑扎底板砼浇筑腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑预应力张拉二、朝阳沟特大桥设计概况1#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装腹板钢筋绑扎底板砼浇筑腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑预应力张拉二、朝阳沟特大桥设计概况1#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装腹板钢筋绑扎底板砼浇筑腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑预应力张拉二、朝阳沟特大桥设计概况1#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装腹板钢筋绑扎底板砼浇筑腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑预应力张拉二、朝阳沟特大桥设计概况1#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装腹板钢筋绑扎底板砼浇筑腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑预应力张拉二、朝阳沟特大桥设计概况1#块施工底板模板及钢筋绑扎钢腹板定位安装腹板钢筋绑扎底板砼浇筑腹板模板及砼浇筑顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位顶板砼浇筑预应力张拉二、朝阳沟特大桥设计概况上塔柱施工翻模施工二、朝阳沟特大桥设计概况悬浇段施工施工方法钢腹板运输支架现浇挂篮悬浇水运吊装挂篮水平运输安装环境条件航运条件二、朝阳沟特大桥设计概况悬浇段施工挂篮拼装(行走)及锚固底板钢筋绑扎钢腹板定位安装钢横梁安装斜拉索锚固块安装顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位底板、顶板砼浇筑预应力张拉挂索二、朝阳沟特大桥设计概况悬浇段施工挂篮拼装(行走)及锚固底板钢筋绑扎钢腹板定位安装钢横梁安装斜拉索锚固块安装顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位底板、顶板砼浇筑预应力张拉挂索二、朝阳沟特大桥设计概况悬浇段施工挂篮拼装(行走)及锚固底板钢筋绑扎钢腹板定位安装钢横梁安装斜拉索锚固块安装顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位底板、顶板砼浇筑预应力张拉挂索二、朝阳沟特大桥设计概况悬浇段施工挂篮拼装(行走)及锚固底板钢筋绑扎钢腹板定位安装钢横梁安装斜拉索锚固块安装顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位底板、顶板砼浇筑预应力张拉挂索二、朝阳沟特大桥设计概况悬浇段施工挂篮拼装(行走)及锚固底板钢筋绑扎钢腹板定位安装钢横梁安装斜拉索锚固块安装顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位底板、顶板砼浇筑预应力张拉挂索二、朝阳沟特大桥设计概况悬浇段施工挂篮拼装(行走)及锚固底板钢筋绑扎钢腹板定位安装钢横梁安装斜拉索锚固块安装顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位底板、顶板砼浇筑预应力张拉挂索二、朝阳沟特大桥设计概况悬浇段施工挂篮拼装(行走)及锚固底板钢筋绑扎钢腹板定位安装钢横梁安装斜拉索锚固块安装顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位底板、顶板砼浇筑预应力张拉挂索二、朝阳沟特大桥设计概况悬浇段施工挂篮拼装(行走)及锚固底板钢筋绑扎钢腹板定位安装钢横梁安装斜拉索锚固块安装顶板模板、钢筋绑扎及预应力定位底板、顶板砼浇筑预应力张拉挂索二、朝阳沟特大桥设计概况现浇段支架施工二、朝阳沟特大桥设计概况合龙段施工先中跨后边跨二、朝阳沟特大桥设计概况体外预应力张拉二、朝阳沟特大桥设计概况索力调整二、朝阳沟特大桥设计概况桥面附属工程一、引言二、朝阳沟特大桥设计概况三、朝阳沟特大桥施工介绍四、朝阳沟特大桥关键建造技术四、朝阳沟特大桥关键建造技术（1）城市饮用水水库中深水基础环保、安全施工技术利用锁口钢管桩围堰作为防渗漏围护及平台支撑结构完成水中桩基及承台施工。此专项研究主要针对背景桥梁所处的特殊环境而定，桥梁主墩位于水库中，而且水库底为坚硬基岩上覆土层较薄。由于库底覆土层较薄容易引起护筒底施工泥浆泄露，同时也不利于钢管桩施工平台稳定。因此需要对背景桥梁基础施工的环保、安全方面进行专项研究。1）锁口钢管桩围堰用于限制桩基础施工过程中泥浆外泄，解决了水上钻孔桩施工环保问题。2）覆土层较薄地区，对锁口钢管桩及施工辅助平台在外界荷载下的稳定性保障措施。四、朝阳沟特大桥关键建造技术（2）斜拉桥主塔施工技术主塔由竖向塔柱和辅塔组成，因辅塔按空间双向倾斜斜向布置且在塔顶与竖向塔柱合并，因此对于主塔的施工精度要求较高。斜拉索采用分丝管结构，因此竖向塔柱里斜拉索索鞍的准确定位与安装也成为该桥的关键控制点。四、朝阳沟特大桥关键建造技术（3）波形钢腹板PC梁斜拉桥施工测量及线形控制技术桥梁现代化施工作业，施工速度快，精度要求高，而且施工立模数据繁多，普遍使用了自动化程度较高的全站仪作为测量仪器，集测角、测距、记录、计算等功能为一体，因此，如何快速高效地解算三维测设数据，并反馈于下一步的施工对保证施工质量及工程进度具有很重要的意义。因本桥为国内最大跨径波形钢腹板PC部分斜拉桥，其施工的监测数据的准确、合理收集与应用，将为今后此类桥梁施工提供借鉴与参考。四、朝阳沟特大桥关键建造技术（4）波形钢腹板PC梁施工技术波形钢腹板PC梁悬浇施工，涵盖了悬浇挂篮设计、波形钢腹板运输定位、钢横隔梁定位拼装、钢腹板与混凝土连接、桥梁施工测量监控，分段预应力加载等技术。在这个专项研究中，主要通过施工监测反馈及施工工艺总结，形成一套适合此类桥梁的悬浇技术，并尽可能对施工工艺及辅助施工设施进行优化。四、朝阳沟特大桥关键建造技术（5）波形钢腹板PC梁斜拉索挂设施工技术波形钢腹板PC斜拉桥，斜拉索锚固区结构与普通斜拉桥有很大差别，本桥采取在斜拉索锚固区处设置钢横隔梁的方式抵抗斜拉索反力，保证桥梁的扭曲稳定性。这与普通混凝土斜拉桥有较大区别，因此针对该项进行技术研究和施工资料、数据收集。同时，波形钢腹板PC梁斜拉索，根据设计分丝穿束单丝抗滑特点，实现新工艺的施工技术研究。四、朝阳沟特大桥关键建造技术（6）波形钢腹板PC梁预应力体外束施工技术部分斜拉桥是通过一部分体外束增强桥梁承载能力，因此体外预应力束的施工也是该类桥梁的一项核心技术，体外束具有更换、加载方便的特点，对体外束的定位、加载等技术要点加以