“基建狂魔”666!又一座长江大桥创世界之最!

来源: 瑞凯科技

5月22日,世界最大跨度推力式拱桥,香溪长江大桥主拱完美合龙,犹如一道长虹横跨长江之上。它全长883.2米,位于屈原故里湖北秭归县。秭归被长江分隔南北,交通仅靠轮渡。2019年底通车后,将把长江三峡、神农架、武当山串为一体。

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(图片来源:人民日报)

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大桥整体横移式缆索吊装系统

一工程概况简介

桥型结构:

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拱桁构造:

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二缆索吊装系统施工方案优化及实施情况

一)缆吊系统总体布置

缆吊系统跨径组合调整为:190m+432m+173m

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缆索吊机立面布置图

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二)锚碇结构

锚碇结构主要作了以下两个方面的调整:

1、原方案主缆锚碇与6~9号扣索锚碇为独立布置,为充分利用扣索锚碇承载力,将主缆锚碇与6~9号扣索锚碇优化为合二为一设置。

锚碇在吊装合龙段时为最不利工况,并按该工况设计锚碇的承载力,其余节段施工时,锚碇的安全系数均大于该工况。

同时,将主缆锚碇与6~9号扣索锚碇合二为一设置,也减小了施工工程量。

2、汲取专家意见,取消锚碇竖向预应力锚索,将斜向锚索布置角度布置与主缆仰角接近,锚碇混凝土结构作为一钢筋混凝土锚梁,将主缆及6~9号扣索施工荷载直接传递给斜向锚索承受。

综合考虑主缆仰角及锚索锚固段埋置最小深度要求,锚碇锚索均与水平方向呈25o布置。

锚碇结构构造图

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锚碇结构设计主要设计技术参数:

  • 锚索(单根)规格:6-7ø5(1860MPa)
  • 锚碇锚索数量:70根/个
  • 锚索锚固/自由段长度:25m/5m
  • 锚索张拉力:110kN/索
  • 最不利工况下(即拱桁第9节段扣索张拉完成、吊装合龙段时),锚碇安全系数:2.2

三)塔架结构

1、扣塔

  • 钢扣塔为三柱式型钢空间桁架结构,横向间距为10m,其间设置二道万能杆件桁架结构连接系。
  • 桁架立柱为2HW400×400×13宽翼缘H型钢,材质为Q345B,杆件间均采用螺栓、节点板连接。 
  • 扣塔与交界墩墩帽固结
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扣塔上的锚箱、K撑、铰座分配梁

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2、吊塔

缆索吊塔塔架横向为3组4m×2.56m万能杆件三立柱塔柱,塔柱中心距为10m,由万能杆件横联将上、中、下游塔柱联成整体,形成门形框架,分别铰结于扣索塔架顶部

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在正常起吊时,上下铰座间用钢垫块支垫,并预留20mm间隙 

3、塔架缆风系统

为平衡吊装过程中由主缆产生的水平力,设置了后风缆、通风缆和前风缆。

后风缆:上、下游各设两束,每束为5根7ø5钢绞线,空车状态下初张力为45t/束

通风缆:上、下游各设一束,每束为6根7ø5 钢绞线,空车状态下初张力为60t /束

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前风缆:解决安装第1~3段塔向边跨偏移量大的问题,设置了前浪风,上下游两侧各1束,每束4根钢绞线,空车状态下张拉力为20t /束

同时,由于索鞍横移至边肋吊装位置时,靠近索鞍侧缆风受力较大,为控制跨中起吊时,塔架向跨中的偏移量,塔架上下游侧各增设一组2ø32钢丝绳后缆风

4、主缆及主缆锚固

主缆承重索为2-12ø52钢丝绳,拱肋安装完成后,可转换为两组独立工作索

主缆系统两组承重索主索通过平衡轮锚固于锚碇,每组两根主索间接头用绳卡连接,形成循环绳,以利于承重时主索各根钢丝绳能均匀受力。

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5、索鞍及索鞍横移系统

为防止索鞍横移时缆索跳槽,边跨端设反压滑轮

采用两根直径为36mm的精扎螺纹钢筋牵引作拉杆,滑道梁两端设锚座,两台60t穿心式千斤顶同步牵引。

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三缆索吊装系统验收

缆索吊装系统在进行荷载试验前,项目部与监理工程师一道,对缆吊系统进行了全面检查和验收,内容包括了以下几部分:

一)施工方案设计技术资料

二)施工原始记录

三)缆机系统各设施、构造、设备的现场验收

四)指挥、操作系统

五)安全防护措施四缆吊系统荷载试验情况

一)试验程序

  • 试验时首先进行跑车空载下的行走、起吊性能测设,检查各机构的运行情况,检验指挥系统的协调性,然后按照0.5P、0.75P、1.0P、1.1P的顺序,进行分级加载。每各级别的试验荷载先作静载试验,再作动载试验。最后作1.25P静载试验。
  • 试验过程中进行监控监测,同时观察对缆吊系统各设施构造及各机构、设备的运行情况进行全过程观察,并作详细记录。
  • 试验时,先在拱桁中肋吊装位置作各分级荷载试验,再在拱桁边肋吊装位置作各分级荷载试验

二)荷载试验结果简述

1、塔架位移(记录见下页)

根据试验记录,试验荷载加载至1.1P(182t),在进行拱肋中桁吊装位置荷载试验时,塔架两个方向的最大位移为:向跨中方向138mm,向锚碇方向157mm,满足要求。

试验荷载为0.75P(125t),在进行拱肋边桁吊装位置荷载试验时,由于塔架偏载受力,靠索鞍侧塔架向跨中方向最大位移达到138mm,因此在完成0.75P荷载级别试验后,缆塔上下游分别增设一组2ø32钢丝绳后风缆,以控制跨中吊重时塔架跨中方向的位移量。  

2、风缆系统

  • 由于吊塔设置了能调节索力的前缆风,可有效控制吊塔偏向锚碇方向的位移量、调整吊塔通风缆的索力
  • 由于吊塔上下游侧分别增设了一组2ø32钢丝绳后风缆,同时塔架布置的钢绞线束后缆风设置为可调节形式,跨中吊重时塔架跨中方向的位移量能得到有效控制。

利用塔架的前缆风和后缆风的可调节功能,塔架系统的位移及风缆索力均处于可控状态

3、塔架、锚碇等主要受力结构

根据塔架应力实测数据,结合理论计算结果,塔架系统的承载能力能满足施工要求。

同时,在缆吊荷载过程中,对主要受力结构构件进行跟踪观察,未发现异常情况。

4、主缆垂度

根据各工况下主缆垂度实测数据与理论计算结果吻合较好,能满足设计要求。

5、机械、电气控制、操作系统

通过缆吊系统的荷载试验,缆吊系统的运行状态正常。

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