橋梁施工與BIM應用

模塊五、拱橋施工

任務七纜索吊裝系統施工步驟一纜索吊裝系統總體布置纜索吊裝系統總體布置圖

根據現場地形，南岸頂部有一臺階，標高較高，地質為一般土層，北岸地形為斜坡，地質為中風化巖層。根據本橋施工組織，南岸布置重力式錨碇、支墩及帽梁，北岸布置索塔和樁錨。北岸索塔和5#橋臺之間布置預制場和拱架拼裝場地，索塔前抗風布置于2#橋臺。卷揚機群分別布置于兩岸下游錨碇下游臺地上，拱架側抗風分別布置于主拱圈上下游岸邊。

步驟二錨碇施工1北岸樁錨為拱架吊裝考慮，預制場和拱架拼裝場地設于吊裝系統正下方。由于南岸場地陡峭不具備預制場條件，拱上建筑預制場擬選于北岸。索塔距預制場15m，錨碇設定在橋中軸線離北岸索塔水平距離75m處，由于該錨碇位置地質為強風化砂巖，該地錨設為樁錨。

索通過索塔后至主地錨的尾繩跨度為75m，與水平線的夾角為23.03°，該地錨由3根截面尺寸為1.7m×2m，長度為5m的鋼筋混凝土方樁加前置擋板組成。前置擋板的高度為1.5m，橫橋向寬度為8.5m，厚度為60cm。樁錨三維圖樁錨樁錨樁錨

樁錨的施工工藝同一般樁基的施工工藝，此處不詳述。

2南岸重力式錨南岸主錨碇設定在橋軸線離南岸3#拱座水平距離80m處，該錨碇位置地質為粉質黏土，地錨擬設為重力式錨碇。主索通過索鞍支墩后至主地錨的尾繩跨度為80m，與水平線的夾角為0°，錨碇為12m（橫橋向）×8.5m（順橋向）×6m（深）的鋼筋混凝土結構，錨點端頭為半徑為1.3m的弧形，后邊為1.3m×2.5m的矩形。

為增大錨碇基底摩擦系數，地基基底開挖成50cm深的齒狀形式，下部3m澆筑C30砼，上部3m澆筑C40砼，錨墩澆筑C40砼。重力式錨碇三維圖

重力式錨的施工工藝同一般明挖擴大基礎的施工工藝，此處不詳述。

3側抗風地壟對于索塔的側抗風或以后拱架拼裝時的測抗風，需要在橋的上下游合適的位置選擇布置，可以利用較大的孤石錨固，也可以做臨時地壟，對于水中還可以做水錨。索塔側向纜風索錨碇擬選為與索塔底高程相接近且與水平線成30°夾角位置，經計算錨碇尺寸擬定為4m×4m×3m重力式錨碇。并在澆筑錨碇頂面混凝土時預埋錨墩鋼筋，澆筑錨墩。水錨

4前抗風北岸地形陡峭不具備索塔前纜風布置條件，故擬選用南岸0#橋臺頂面預埋工字鋼方式，工字鋼為作為北岸索塔前纜風錨碇，橋臺與索塔水平距離為200.83m，與水平線夾角為18.26°。該橋臺共計305m3砼，滿足纜風索受力要求。在澆筑0#橋臺頂面混凝土時預埋工字鋼的方式，采用2I45工字鋼組合，并在工字鋼組全的內部澆筑砼。

5索鞍支墩南岸山坡陡峭，巖層不完整不具備設置混凝土錨碇或巖錨條件。但山頂地勢平坦，覆蓋層薄（約1.5m深可見頁巖），距300m既有水泥道路。并且山頂標高較高，與拱座頂面標高相差約85m（與北岸擬選索塔位置原地面相差48m）。北岸索塔高度，南岸不設置索塔，單獨設置索鞍支墩（樁基加帽梁結構形式），樁基為1.7m×2m方樁，樁長為5m，帽梁尺寸為12m（橫橋）×2.4m（順橋）×1.5m（高）。索鞍

步驟三索塔施工1索塔構造索塔一般用萬能桿件或64鐵路軍用梁或貝雷片拼裝而成，近幾年，國內一些施工企業也研發了用鋼管拼裝索塔的施工工藝。根據施工企業設備狀況以及場地運輸條件，本橋北岸索塔擬采用“M”型萬能桿件組成，共48m高（包括塔帽6m），分為塔柱、橫向聯系、塔頂及塔頂分配梁四部分組成。索塔設兩個塔柱，單根塔柱橫橋向寬為2m，縱橋向長度4m，兩塔之間凈距為4m。索塔正視圖索塔西南軸側投影圖索塔橫聯索塔塔帽索塔塔頂

2索塔基礎北岸索塔設一個基礎，基礎尺寸順橋向寬度6m，橫橋向寬度為10m，高度為2m。基礎頂面對應索塔N21支承靴對應預埋一個40cm×40cm×2cm的鋼板，每塊鋼板下焊接4根φ25mm的錨固鋼筋，其錨固深度為80cm。

索塔基礎施工同明挖擴大基礎施工。索塔的拼裝采用人工拼裝，萬能桿件的運輸，通過安裝在正在拼裝的索塔上的搖頭扒桿吊運。索塔在拼裝過程中，要隨時安裝、調整抗風索，以確保索塔安全。索塔基礎設計圖拼裝好的索塔拼裝好的索塔

3、索塔安裝3.1索塔第一節桿件安裝利用吊車進行首節萬能桿件安裝。安裝前按照施工圖紙進行準確放樣，劃出塔腳萬能桿件邊緣線，第一段桿件安裝到位后，支墊鋼板并設置限位裝置，保證塔腳不發生移位，再利用纜風索調整上接頭平面位置，使桿件處于鉛垂位置，待上、下游索塔均調整到位后，再拼裝橫聯進行連接形成整體。

3.2其它桿件安裝待索塔第一段索塔安裝到位形成框架后，經檢驗合格，再進行上部索塔的安裝。當塔吊提升高度不能滿足安裝條件時，運用手搖扒桿進行安裝。安裝過程中，現場人員應仔細檢查操作人員對節點板螺栓是否栓結牢固，并正確佩戴安全帶及安全繩。索塔基礎安裝倒拐卷揚機起吊萬能桿件索塔基礎安裝倒拐卷揚機起吊萬能桿件

3.3索塔塔頂結構安裝根據吊重利用扒桿分塊進行塔頂結構吊裝，采用焊接固定。索塔塔頂索鞍安裝

4索塔安裝過程的測量控制為保證索塔各項指標符合規范要求，需加強安裝過程的施工控制，及時發現不符合規范要求的偏差，及早進行調整和糾偏。

6塔架及拱架的變形觀測塔頂位移過大將使豎直力V產生較大的偏心彎矩，對索塔的整體穩定不利。塔架位移通過風纜進行控制和調整；本橋塔架縱向位移應控制在12cm內，橫向位移應控制在±4cm內，施工過程中應根據塔架位移情況對塔架纜風張力進行調整。

步驟四纜索系統設計及施工纜索系統主要包括主索系統、工作索系統、纜風系統等。纜索系統

1.纜索系統設計1.1主索主索系統主跨為332米，全橋設一組主索吊裝系統，由5φ56mm(抗拉強度為1960Mpa)滿充式鋼絲繩組成。1.2工作索在主索兩側各布置1組工作索(對應左、右線拱肋各一組)，全橋共設4組，每組由1φ56mm(抗拉強度為1960Mpa)滿充式鋼絲繩組成。

1.3纜風索纜風索主要分為索塔纜風、拱架八字纜風。其中：索塔纜風又分為縱向纜風、橫向纜風。索塔縱向纜風全橋共設置2組，背抗風由2組φ28mm鋼絲繩，走8線組成。錨于北岸側錨碇，相應地，索塔的前抗風由2組φ28mm鋼絲繩，走6線組成。錨于南岸橋臺預埋的工字鋼上。索塔橫向纜風由Φ28鋼絲繩組成，走6線，分布在索塔兩側。

2.纜索系統施工2.1纜索布設2.1.1布設準備2.1.2主索牽引2.1.3主索牽引就位

步驟五主吊具設計及施工1主吊具設計拱架節段采用兩點抬吊的方法進行吊裝，吊具設計時天車和吊具均設計為兩組共4套。2主吊具安裝(1)安裝天線滑車及上下吊點滑車組(2)起吊卷揚機及牽引卷揚機進線(3)穿線起吊滑車穿線示意圖門跑車用僅3門時的處理圖工作吊籃布置示意圖

(4)安裝吊點調平滑車及配重主吊點配重置于下滑車上，各由2t的砼塊(或同等的其他構件)來實現。工作索下設吊籃，因無承索器，其跨度大，考慮配重為2t。配