三门口跨海大桥施工控制关键技术研究

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1、公!路!与!汽!运!第3期156~ighIOSSAutomotiueAPPlicOtionS2006年6月三门口跨海大桥施工控制关键技术研究谷云秋19田仲初19颜东煌19陈明宪2(1.长沙理工大学桥梁与结构工程学院9湖南长沙41007692.湖南省交通厅9湖南长沙410011摘要!以我国最大跨度(270m钢管砼提篮拱桥三门口跨海大桥北门桥为背景9通过对施工控制中一些关键技术的研究9针对提篮拱的特殊性9着重对拱肋横向预偏进行了分析9并对弹性压缩砼灌注横梁一次定位等进行了探讨9以优化拱肋线形和内力9提高施工控制精度O关键词!桥梁9钢管砼提篮拱桥9施工控制9横向预偏9一次定位中图分类号!

2、U448.22文献标识码!A文章编号!1671-2668"2006#03-0156-03构采用节间为4m的N形桁架形式9上下弦共采用1工程概况4根个80钢管(见图1)G钢管拱安装采用缆索吊机三门口跨海大桥位于浙江省象山县石浦镇西南斜拉扣挂悬臂拼装法9吊塔和扣塔分离G全桥共分约15km处的三门口地区9连接石浦镇和高塘岛939节段吊装9其中拱肋26段9横撑11段9拱上横梁是石浦港的西口门G2段G前3段扣索通过索鞍转向地锚进行锚固;后3三门口跨海大桥北门桥主桥采用中承式钢管砼段扣索在塔顶上张拉9锚索则在后锚碇前张拉G在提篮拱桥9主跨为270m9矢高54m9拱肋轴线为悬该桥施工过程中9对结构的

3、线形和应力进行了全过链线9拱轴系数1.543G大桥拱肋向内倾89拱肋结程监控G图1北门桥布置图(单位:cm)钢管砼提篮拱桥是一种新桥型体系9具有结构2拱肋吊装轻巧美观9施工中抗侧倾稳定性大等优点9是超大型拱桥方案中具有明显优势的桥型之一G由于该桥2.1一次张拉到位法的拱肋安装属海上高空作业9施工环境恶劣9加上提受各种因素的影响9该桥拱肋吊装施工时已是篮拱安装工艺复杂9致使施工监控面临诸多难题:一3月9砼灌注后还要利用缆索吊系统安装横梁9为保是海上潮汐落差大9平潮期水位不固定9且持续时间证在8月台风期前拆除缆索吊系统9拱肋安装必须短暂9给钢管拱在码头的装运和船只定位增加了难在2个月内完

4、成;同时考虑到海边风大钢绞线易锈度;二是气温变化异常9增加了大跨度拱肋线形控制蚀等因素9必须用一种时间短安全性高且少张拉索的难度;三是台风和海上运输对施工组织和施工安的方法进行拱肋吊装G施工中采用一次张拉到位的全造成极大威胁9要求拱肋安装快速高效;四是钢控制思想进行施工过程分析与计算9其主要思路:扣绞线易锈蚀;五是提篮式结构增加了空中安装定位索和背索只在当前安装的拱段上张拉9合龙时不需的难度;六是提篮式拱肋不仅要考虑标高预抬9还必调整索力9就可以使拱肋线形和应力达到理想期望须顾及横向预偏的影响G值G采用该方法9不仅可节约工期9而且能提高扣索公!路!与!汽!运!总第114期~igh

5、IOSSAutomotiueAPPlicOtionS157系统的安全性式中:拱肋倾角O取82.2横向预偏预偏过程可以根据实际施工和允许的条件确拱肋安装时9对平行拱9一般只需控制每段拱肋定如果横向预偏量很小9可以在拱肋吊装定位时的标高和轴线就能较好地控制线形及横撑安装定直接通过缆风索预拉调整;如果横向预偏量较大且位通常所说的预抬一般是指标高预抬9由于拱肋缆风索无法调整9则拱肋标高下降后使缆风索适当在平面内转动9上下游拱肋间距不变9不影响横撑的放松9或利用千斤顶横向预顶前端相邻段拱肋来完安装但提篮式拱肋预抬是三维空间转动因此9成横向偏位的调整9从而使成桥后拱肋横向坐标趋对于非整体式吊装的提

6、篮拱9不仅要考虑控制点的于成桥横向设计坐标这样不仅较好地控制了横向三维坐标9还要考虑拱肋的横向预抬9即需要考虑拱偏位9而且明显改善了拱脚受力肋的横向预偏否则9横撑长度将大于拱肋间预留安装的长度9无法正常安装横撑横撑安装后9其横向变化很小9基本上可忽略不计计算结果表明9空钢管合龙后9拱顶标高下降37mm9而各横撑处最大横向变形不到0.5mm(拱顶处横撑);拱肋最大横向变化为1.9mm9位于1/4拱肋处成桥后拱顶标高下降163mm9各横撑处最大横向变形不到1.8mm(拱顶处横撑);拱肋最大横向变化为3.5mm9位于1/4拱肋处因此9可以忽略后续工况的影响9即只考虑当前拱肋预抬量9从而推算出

7、横向偏位量图2横向预抬计算模式图从理论角度看9设第i段横撑对应拱肋上的控在实际施工过程中9缆风索主要是对吊装拱肋制点号的预抬量为h9拱肋倾角为O(见图2)9那么Si预拉起稳定作用9对拱肋横向偏位的调整很有限横向偏位h9横撑精确定位前9横撑重量已iIhSitgO如果预抬量较大9横向偏位亦大9一旦无法调整横向由拱肋承担9相当于拱肋上作用一个集中力9从而使偏位到理想值9就会对横撑安装造成很大困难9影响标高下降hI9同时横向偏位也变小:Si拱肋的受力性