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文檔簡介

1、1p斜拉橋是一種橋梁體系受壓,支承體系受拉的橋梁。其橋面體系由加勁梁何主塔構成,其支承體系由鋼索組成。p斜拉橋在世界范圍內應用從20世紀70年代開始,90年代迅速發展,其跨徑已經進入以前懸索橋適用的特大跨徑范圍。結構分析的進步、高強材料和施工方法以及防腐技術的發展對于大跨徑斜拉橋的發展起到了關鍵性的作用。p斜拉橋的跨徑記錄在20世紀70年代和80年代發展較慢,但從90年代開始世界記錄不斷被刷新。 2 主梁除鋼主梁和疊合梁采用工廠加工制造,現場起吊拼裝形成外,預應力混凝土主梁大多采用掛籃現澆或支架現澆,少數也有采用預制拼裝法完成。掛籃懸澆法由于其造價較低,且主梁線形易于控制,采用較為廣泛。在我國

2、,掛籃懸澆從后支點發展到前支點(也稱“牽索式掛籃”),從小節距發展到大節距,從輕型發展到超輕型,從節段施工周期15天發展到最快4天,技術已逐漸成熟。牽索式掛籃的采用提高了掛籃承載能力,加快了施工速度。但常規后錨式掛籃對主梁線形控制更為有利。 3p目前中國斜拉橋無論采用H形、倒Y形,還是鉆石形索塔,一般均采用鋼筋混凝土結構。鋼筋混凝土索塔的形成,主要取決于支架與模板工藝。近年來大多采用簡易支架或無支架施工法;索塔施工模板相繼出現了滑模、提模、翻模及爬模工藝,其中翻模和爬模澆筑節段高可達3m-8m,施工速度快,外觀較光滑,翻模施工成本較低,爬模施工安全更易保證。p斜拉橋因其跨徑較大使得主塔墩基礎豎

3、向荷載相應較大,從而基礎工程相對較大。索塔基礎一般采用樁基礎、鋼圍堰、沉井或圍堰加樁基礎施工方法。 4p拉索的加工。拉索一般采用熱擠PE防護法在工廠或現場加工。拉索錨頭有熱鑄與冷鑄兩種,大多采用冷鑄錨頭。拉索大多系整束集中防護張拉,但也有個別采用平行鋼絞線分束防護與張拉。p斜拉索的張掛、牽引與張拉。隨著斜拉橋跨徑增大,拉索長度和質量也隨之增大,其張掛、牽引及張拉的力度與難度隨之增大。一般采用放盤法自下而上牽引到位或采用整盤吊裝上梁然后牽引上塔。 5p在水深、流急、水面寬闊的江河上建造大跨徑斜拉橋時,主塔基礎一般為大型深水基礎。常用的基礎結構形式有鋼圍堰加樁復合式基礎、沉井基礎、鉆孔灌注樁或打入

4、樁群樁p斜拉橋基礎施工需要重點解決的問題是大直徑鉆孔灌注樁、打入樁、大型鋼圍堰、水下承臺、沉井等的構造和施工工藝問題,以及斜拉橋施工中的鉆孔樁承臺大體積混凝土的溫度控制問題。 6p近年來,通航水域大型橋梁基礎的建造已成功地運用一種新的結構形式,即鋼圍堰+封底混凝土+鉆孔樁+承臺的復合式基礎。p大型鋼圍堰具有較大的剛度、強度、重量和良好的穩定性,及可靠的防撞安全度。此種基礎結構形式具有明顯的優點,主要包括:(1)可利用作為樁基的鉆孔工作平臺;(2)可作為承臺、索塔下塔柱施工的圍水結構;(3)可作為承臺混凝土的外模板;(4)可同時參與樁基受力;(5)可作為永久性防撞設施。78雙壁鋼套箱接高護筒群護

5、筒群入水下放就位抽沙下沉鋼套箱9瀘州泰安長江大橋樁基施工10p隨著我國建橋技術水平的不斷發展,深水大直徑鉆孔灌注樁以其顯著的優勢,在斜拉橋的基礎中被廣泛采用。一般認為,直徑大于2.5m的鉆孔灌注樁就是大直徑鉆孔灌注樁。我國大型橋梁鉆孔灌注樁的直徑一般為2.5m3.8m,最大的已達5.6m。最大施工水深為60m左右,樁長最長達130m。p由于施工時對水下情況難以掌握和控制,因此其施工難度大,且對鉆孔灌注技術和鉆機性能的要求較高。樁工機械按其工作原理可分為沖擊式、振動式、靜壓式和成孔灌注式幾類。常用的有:柴油樁錘、蒸汽錘、振動樁錘、靜力壓樁機、各種鉆孔機以及與樁錘配套的各種打樁架等。p在軟土地基中

6、修建的斜拉橋,有時也采用打入式混凝土預制樁的群樁基礎。一些橋梁也采用在直徑沉井基礎形式。p瀘州泰安長江大橋索塔基礎為20根直徑2.5m的鉆孔灌注樁基礎,樁長27m。上部56m采用人工開挖,鋼筋混凝土護壁,兼起鉆孔護筒作用,其下采用沖擊鉆成孔。11p 沉井一般由刃腳、井壁、隔墻、封底混凝土、頂蓋板、凹槽、井孔和射水管組等構成。p 根據施工工藝,沉井可分為就地制作沉井和浮式沉井。p 在岸上或水不深、流速不大的橋墩處,可采用地基加固建立沉井基座,然后進行就地制作 p 在水深流急的墩塔位處無法筑島一般采用浮運方法進行沉井施工。根據沉井在水中自浮和人土后的填充方式,基本上可分為三類。o 空腔井壁自浮。在

7、井壁內填充的浮式沉井,有鋼絲網水泥薄壁浮式沉井、鋼筋混凝土薄壁浮式沉井、裝配式鋼筋混凝土薄壁浮式沉井、雙壁套箱鋼殼沉井等沉井。o 靠井內的氣筒充氣自浮。在井內氣筒之間填充的浮式沉井,即帶鋼氣筒的浮式沉井。對于大跨徑斜拉橋的深水沉井基礎,可以采用帶鋼氣筒的浮式沉井。o 設置臨時井底的浮式沉井,其井壁可以是實心的,入土后不需要進行填充。這種沉井只是在井內刃腳以上的位置設置臨時底板,從而使沉井能夠自浮。當沉井刃腳下沉至土層中穩定深度后,再進行水下切割,解除臨時底板。這種沉井除增加臨時底板,以便使沉井能夠在水中自浮和下沉外,其它的結構形式和施工方式與筑島沉井基本相同。12沉井取土下沉13p大跨徑斜拉橋

8、水中基礎的承臺,為滿足通航安全和美觀要求,其頂面標高均在常水位或更低的水位標高以下,且一般要求在無水的狀態下采用現澆的方法施工。因此,施工時要設計鋼套箱等圍水結構。水下承臺施工的難點在于確保圍堰、套箱等圍水的成功。 p鋼套箱圍水結構設計的要求 1在形狀、空間上滿足承臺施工的需要,并能作為承臺的側模和底模;2能夠承受承臺澆筑時的澆筑重力和其它施工荷載;3可在其內抽水形成一定深度的無水空間;4可承受抽水所造成的水頭差的壓力;5吊裝運輸時不變形、不失穩。 利用護筒下放有底鋼套箱的詳細施工過程請看動畫演示14p凍結法施工起始于英國。1862年首次用于建筑基坑的加固,1883年德國利用以開鑿103m深煤

9、礦井筒的土壁加固,并取得專利。我國1955年引進于煤井,已施工400個多,進尺67萬米,其原理是在土基中鉆孔埋管,人工制冷輸入冷凍液(一般用鹽水),使管周土壤凍結。繼續循環輸液和抽液,凍結范圍逐步擴大,直至管與管間凍土連成整體帷幕,具有一定的厚度和強度,既可隔斷地下水的滲漏,又可起護壁作用,可以在凍土圍成的范圍內開挖,修建井身。p在開挖過程中,凍結壁表面暴露在空氣中,為防止凍結壁融化,應繼續供冷,使凍結帷幕厚度和強度保持不變。 15p瀘州泰安長江大橋26#索塔位于枯水位主河道灘邊,基礎采用樁基承臺,設置4排5列樁,共20根直徑2.50m的鉆孔樁,樁長25m。承臺尺寸為22.5031.307.0

10、0m(順橋向橫橋向承臺高),承臺底面標高為217.0m,比長江枯水位底5米。承臺混凝土4929.75m3。p基礎地層上部為為砂土與卵石質土。砂土厚度薄,結構松散。橋位處原地層被淘沙開挖后為的砂卵石自然堆積回填,沉積時間短,透水性極強。下部為飽和弱風化軟質基巖。p索塔基礎靠近航道,基坑開挖深度大。加之砂石采集廠在該處深層開挖撓動,破壞了原狀地層結構,回填層自穩性差,透水性強,基坑開挖難度大。 p由于承臺處河床枯水期暴露,具有明挖施工的條件。開挖前先在基坑外圍開槽換填紅土,由于在水中開挖,邊坡跨坍嚴重,無法挖到設計標高,開槽上口寬度達10米左右,深度為3.5米,開挖坡度為1:1。p基礎明挖過程中涌

11、水量大,快挖到設計標高時基底出現管涌。試驗證明基坑邊坡需采取加固及隔水措施。p經基坑涌水量和邊坡穩定性分析,采用兩排60cm的咬合鉆孔素砼樁基圍幕,在承臺靠江側距承臺邊15m,上、下游側距承臺邊18、22m,三面設置兩排80cm的鉆孔咬合樁,樁長8.0m,樁底較承臺底低2.0m。樁間距1.0m;兩排樁間距23cm,使樁之間緊密相貼。起到穩定邊坡及隔水雙重作用p其它措施:p1坡角反壓墻,在基坑開挖基本成形以后,沿著承臺四周再做一道反壓堵水墻,把粘土裝進編織袋中邊挖邊徹筑。該墻避免了滲水將堤壩內部的細砂帶走,起到過濾防水的作用。p加厚封底砼墊層,開挖結束后,即時在基底澆筑1m厚的砼墊層,同時起到基坑壓底防水作用。p外側加高防洪堤,因為長江水位標高經常因受上游地區的雨水匯聚而變化,為了防止江水突然上漲引起江水倒灌進入基坑,在靠江迎水面用編織袋裝粘土砌筑一道高2米,寬6米的防洪堤,內部用粘土回填。p集水井,在承臺基坑的上下游設置了三個集水井,每個水井設置了四臺排量250m3/h的污水泵和4臺排量50m3/h的清水泵,共同抽排基坑滲水。161.51.5215粘 土 加 高 防 水 壩防洪砂袋2m集水坑集水坑2m0.8m0.7

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