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      懸索橋設計施工要點

      • 發布時間:2023-11-03 10:44:01,加入時間:2018年12月28日(距今2504天)
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      設計要點

      1.該橋主跨結構為柔性懸索橋結構,計算按彈性理論計算。主纜線形為跨徑L=174m,矢高f=17.4m,矢跨比f/L=1/10。主跨橋寬:0.25米(護輪帶)+4.0米(行車道)+0.25米(護輪帶)=4.5米,橫梁吊桿距離為3m;橋塔為鋼筋砼門式剛架結構,白維線岸高度為44.5m,箐頭村岸高度為37.5m,兩岸橋塔基礎為群樁基礎;白維線岸錨碇采用重力式錨碇,箐頭村岸錨碇采用重力式錨碇;主纜采用φ52mm鋼芯鋼繩,全橋采用20根(上下游各10根)鋼繩。

      2.橋面系:采用[ 40C雙拼槽鋼橫梁;型鋼邊縱梁Ⅰ22b,中縱梁Ⅰ22b;型鋼橋面板[ 12.6 ,車道板10mm厚壓花鋼板。

      3.橫梁:本橋橫梁采用[ 40C雙拼槽鋼構成,普槽40C:截面高度H=400mm;截面寬度B=104mm;翼緣厚度tf=18mm;腹板厚度tw=14.5mm;中和軸距離z0=24.2mm;截面面積A=9104mm2;慣性矩Ix=197110000mm4;慣性矩Iy=6878000mm4;截面模量Wx=985550mm3;截面模量Wy=172381mm3;回轉半徑ix=147.1mm;回轉半徑iy=27.5mm;單位重量:71.466Kg/m;此處計算跨徑取5.6米;型鋼均采用Q345鋼;下吊桿與橫梁連接處孔眼內用黃油涂抹。

      4.縱梁:本橋縱梁采用Ⅰ22b工字鋼,普工22b:截面高度H=220mm;截面寬度B=112mm;翼緣厚度tf=12.3mm;腹板厚tw=9.5mm;截面面積A=4650mm2;慣性矩Ix=35830000mm4;慣性矩Iy=2402000mm4;截面模量Wx=325727mm3;截面模量Wy=42893mm3;回轉半徑ix=87.8mm;回轉半徑iy=22.7mm;單位重量:36.502Kg/m;中縱梁長度為5.98米。型鋼均采用Q345鋼。

      5.索鞍、墊板、錨杯、夾板、鋼銷采用ZG45鑄鋼;吊桿分為兩段,上段吊桿采用φ32mm鋼絲繩,下段入橫梁段是650級合金鋼φ42mm吊桿;拉桿為650級合金鋼; 輥軸為A3鍛鋼;螺栓:螺栓采用高強螺栓,全橋螺栓強度等級采用10.9級。

      6.欄桿柱采用φ40鋼管焊接于橫梁上,欄桿扶手為角鋼,用鋼筋(鋼板)及螺栓將扶手角鋼連接于欄桿柱上。

      7.主纜長度:主纜采用φ52mm鋼芯鋼繩(6×37S+IWR),抗拉極限強度為1870MPa,單根理論計算長度為250.424m,總長度為5008.484m,實際下料要求實測鋼繩彈性模量及安裝溫度進行調整,嚴格控制標定位置精度。

      8.纜風系統:抗風主索采用φ52mm鋼芯鋼繩(6×19+IWS),抗拉極限強度為1870MPa,全橋長度為569.952m;抗風拉索φ22mm鋼芯鋼繩(6×19+IWS),抗拉極限強度為1870MPa,全橋長度為390.392m。

      9.橋塔和錨碇施工完畢及主纜鞍安裝就位后,應詳細復核標高,根據實測數據,復核下料長度后再下料。

      10.經過計算主纜的安全系數K=5.1>[3.5];吊桿的安全系數K=3.5>[3];拉桿的安全系數K=6.0>[3]。主纜錨碇的抗滑動穩定系數K=3.8≥[2];抗傾覆系數K=5.6≥[2]。基底摩擦系數為:0.5。

      橋梁耐久性設計要求

      1、考慮到環境對耐久性的影響很大,設計時嚴格區分橋梁及其它構造物所處的環境情況。

      2、混凝土材料的選取及配合比中,嚴格控制混凝土骨料的粒徑,降低水灰比。

      3、按橋規規定,設置合理的鋼筋保護層,防止鋼筋受大氣影響而銹蝕,并保證鋼筋與混凝土之間的粘著力充分發揮作用。

      4、對于需要重度防護的混凝土結構,可采取在混凝土表面涂層和采用環氧樹脂涂層鋼筋的方法,阻隔有害物質的侵入和腐蝕。

      5、混凝土防護層的厚度滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTG D62—2012)表9.1.1普通鋼筋和預應力直線形鋼筋小混凝土防護層厚度。

      6、鋼絲繩有鐵銹和灰垢時,用鋼絲刷刷去并涂油;鋼絲繩每使用12個月涂油一次,涂油時好用熱油(50℃左右)浸透繩芯,再擦去多余的油脂;鋼絲繩盤好后應放在清潔干燥的地方,不得重疊堆置,防止扭傷;鋼絲繩端部用鋼絲扎緊或用熔點低的合金焊牢,也可用鐵箍箍緊,以免繩頭松散;使用中,鋼絲繩表面如有油滴擠出,表示鋼絲繩已承受相當大的力量,這時應停止增加負荷,并進行檢查,必要時更換新鋼絲繩。

      7、鋼結構橋梁日常養護量是延長壽命的重要一環。橋梁建成后每2-3年應進行一次完整檢查,如發現安全隱患,應及時通知設計單位。一般情況下,橋梁每3-5年應補漆一次,每10年進行一次大修。

      施工要點:

      主要施工步驟

      基礎開挖

      橋塔基礎地基承載力要求不得低于400Kpa,錨定地基承載力不得低于400Kpa,基底抗滑摩擦系數不得小于0.5。

      對于巖層開挖應作控制,只允許用小炮開炸,盡可能不因開炸基礎而影響基礎的完整和穩定性,并檢測承載力是否達到設計要求。

      錨碇、橋塔

      橋塔澆筑可采用滑;蚍J┕,施工中應嚴格控制橋塔垂度和混凝土的外觀質量,確;炷帘砻婀饣秸翌伾恢隆

      橋塔基礎、錨碇塊的設置應嚴格按坐標表中的坐標精確放樣,施工、監理及設計應數值統一,如存在異議應查明原因再進行施工,確保放樣準確。

      安裝工作索

      架設主纜、安裝索夾

      安裝時必須滿足高空吊裝重物的安全要求,宜選擇在白天晴朗時連續完成工作。

      主纜鞍安裝時應根據預偏量就位。

      為使鞍座便于移動,需在鞍座下放置滾軸,或在鞍座地面涂抹石蠟或其它潤滑涂層。

      鞍體吊裝需認真謹慎,要穩、慢、輕,不得碰撞,要有專人指揮,正式起吊時,先將鞍體提離地面0.1~0.2米持荷10min,檢查各部位受力狀況;在離地面1~3米范圍內起降兩次檢驗電機性能確認所有部位正常后才能正式起吊。

      索夾安裝前,須測定主纜的空纜線形,提交給監理單位,對原設計的纜卡位置進行確認。

      安裝吊桿

      安裝橫梁

      橋面系、欄桿、裝飾等施工。

      其它主注意事項

      錨碇混凝土體積大,應分層澆筑,并采用布設冷卻管、低水化熱水泥和摻入粉煤灰等方法,以減少水化熱對混凝土的影響,一般在溫度較低的夜間進行混凝土澆筑。冷卻管的布置應從下到上成排預埋在混凝土構件內,在上下部各留一個進水口和出水口,澆筑混凝土時從上面進水口放入水,水流經混凝土內部管道后從下出水口流出,達到降溫效果。

      橋塔為鋼筋砼結構,設計按平面剛架受力進行驗算。主橋塔柱分段施工應保證鋼筋連接質量和混凝土外觀精度,確保施工縫的質量,橋塔傾斜度允差應小于0.5‰。

      本橋橋面為柔性結構,縱梁為簡支鉸接,橋面板成垂直與縱梁焊接。

      主纜應采用應力下料的方法,嚴格控制主纜下料長度及設計尺寸的精度,以確保安裝設計控制的精度要求。主纜索架設前應經試驗測出鋼索彈性模量,計算主纜索長度,對單根鋼絲繩進行精確下料。主纜索在空中架設施工時,以單根鋼絲繩架設,鋼絲繩的架設可以通過在橋塔兩側搭設桿件塔架或直接在橋塔塔頂搭設門架,再通過架設于塔架或門架之間的承重索上的牽引索進行架設,待各股鋼絲繩架設完畢后進行主纜索擠壓并安裝纜卡及吊桿。

      鋼結構應在工廠按設計要求加工、制作,應嚴格控制材料質量驗測,所有進廠的材料均應具有質量保證的材質證明。應嚴格按鋼結構制作加工的規范要求,結合設計圖要求,對加工工藝、焊接質量精度進行嚴格控制。焊接連接一般要求:

      施焊時,確保Q345鋼在5℃以上,Q235鋼在0℃以上的施焊環境溫度,濕度不宜高于80%。焊接工作宜在室內進行。

      施焊時,母材的非焊接部位嚴禁焊接引弧,貼角焊縫要求在轉折處連續施焊,起、滅弧坑要填滿。

      主纜錨碇施工,砼澆筑應確保錨固拉桿的定位精度,應增設臨時穩定及定位支架。澆筑應盡可能連續以保證砼的整體強度,如作分段施工,工作縫應增加結構抗拉,抗剪的相應措施,確保結構的整體強度。

      主纜使用前應進行檢查。檢查范圍:拉查鋼絲繩的磨損、銹蝕、拉伸、彎曲、變形、疲勞、斷絲、繩芯露出的程度,確定其安全起重量(包括報廢)。鋼絲繩的使用期限與使用方法有很大的關系,因此應做到按規定使用,禁止拖拉、拋擲,使用中不準超負荷,不準使鋼絲繩發生銳角折曲,不準急劇改變升降速度,避免沖擊載荷;

      主纜錨頭澆筑,應經試驗檢測確認工藝可靠,各項細節應按施工規范要求,嚴格控制施工質量。澆筑套筒合金按質量比例為:鋅93%、鋁6%、銅1%。錨固端部的主纜應對索頭進行局部脫脂、酸洗、清洗、分絲等處理,澆筑合金時主纜必須與套筒垂直相連。

      吊桿采用鍍鋅鋼絲繩制作,灌注套筒的合金按質量比例為:鋅93%、鋁6%、銅1%。

      索夾材料采用ZG45鑄鋼,每套左右對稱成副加工,用M22螺栓夾緊。

      上部結構應按設計要求安裝抗風系結構,應注意抗風結構的對稱性、抗風節點的牢固可靠。抗風索安裝校正時,應用儀器監測橋軸線,橋面結構的縱向、橫向、豎向偏值精度,并結合纜風系的垂度情況,酌情調整。

      抗風索錨碇應根據現場地形環境確定平面位置不動,錨碇埋置深度可根據現場情況加深埋置深度。

      本橋應在橋位設計永久控制點放樣主纜線性、橋面、橋塔、錨碇高程及平面位置,以及后期運營階段的變形位移。

      9.未盡事項請參照有關設計、施工規范、規程和技術標準要求辦理。

      其它

      1.施工時應核對好中線距離及水準點高程,各部放樣時核對好有關尺寸,再進行施工。

      2.施工前,施工、監理單位應認真閱讀全套圖紙,理解設計意圖。

      3.澆筑混凝土時尤其要注意相關圖紙的銜接,確保尺寸準確及預埋件的預埋。

      4.未盡事宜請嚴格按《公路橋涵施工技術規范》(JTG/T F50-2011)有關條款執行。

      5.若發現實際地形、地質與設計文件的要求不符時,請與設計單位聯系以便協商處理。

      6. 橋梁墩臺等構造物放樣前應核實設計單位提供的坐標(不論是相對坐標還是大地坐標),并要求在圖上推演是否正確,放樣后,應有監理單位復測確定方可進行施工。若發現坐標不對應及時與設計單位進行聯系,避免放線導致的結構幾何構造發生錯誤。

      7.焊縫應滿足設計要求,焊接方法應按照《鋼結構焊接規范》(GB50661-2011)的要求進行。

      8.吊橋通車使用一年后,對主索、抗風索及橋面標高進行一次調整,以消除松緊不均勻的部分變形。

      懸索橋設計施工要點

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