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澜沧江大桥上部工程悬索桥的施工组织设计

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工程概况

 

  1. 编制依据

(1)《澜沧江大桥施工图设计》(六册).

(2)国道214祥云至临沧公路澜沧江至临沧段施工招标文件.

(3)公路桥涵施工规范(JTJ041-2000).

(4)公路桥涵设计规范(1989合订本,五册).

(5)公路施工手册(桥涵上、下册).

(6)公路施工手册(基本资料).

(7)公路施工手册(工程材料).

(8)现场调查报告.

  1. 工程概况

2.1工程设计概况

国道214线祥云至临沧公路澜沧江至临沧段,起于澜沧江以北岩子脚K118+400处,顺公郎河南岸降坡,于K122+616处设主跨为380m的钢筋混凝土叠合梁悬索桥跨越澜沧江,之后展线升坡,止于K264+900与老214国道K2706+160相接,路线全长139.46Km.

Ⅰ合同段跨越澜沧江,起于澜沧江以北岩子脚K118+400,至于K124+510,全长5.993Km,其中中心里程K122+616处为澜沧江大桥.

澜沧江大桥全长526m,主桥为跨径380m的钢筋混凝土悬索桥,祥云岸引桥布置为13m(钢筋混凝土T梁)+30m (预应力钢筋混凝土箱梁),临沧岸引桥布置为3╳30m 先简支后连续预应力钢筋混凝土箱梁.

主桥为三跨结构,理论跨径为120m+380m+120m.

主桥全长范围内无平曲线,桥面设有1%双向纵坡,桥梁中心线处设有R=27000m的凸型竖曲线.

主桥桥梁全宽16.6m ,桥面有效宽度12.4m ,行车道宽11m并设双向2%横坡;引桥桥面总宽12m,横向布置为0.5m(防撞护栏)+11m(行车道)+0.5m(防撞护栏).

2.1.1技术标准

①设计荷载:汽-超20(两车道),挂-120

②地震基本烈度:8º

③桥面设计总宽:12m

④桥面纵坡:双向1%

竖曲线:R=27000m

 

⑤桥面横坡:双向2%

2.1.2主桥构造

  • 锚碇:

本桥采用预应力钢筋混凝土重力式锚碇,锚体高15m,分锚块和后锚块两部分,锚块C40混凝土,后锚块C25混凝土主要用于压重和封闭预应力锚具,基础为明挖扩大基础C25混凝土,高5.0m,平面尺寸28m╳28m;锚室为变截面形式,总长36m,宽度从12.0m到4.2m 渐变.本桥左右锚碇合二为一,共用同一基础和锚块,锚碇分离,左右各一,全桥祥、临两岸共2只锚碇.

  • 锚固系统:

全桥缆索锚固系统由索股端头锚固拉杆和锚体中的预应力锚固钢束构成,每根索股对应2根Φ64mm拉杆和1根12Φ15.24钢绞线,通过特殊连接器连接.全桥缆索锚固系统共208套.

  • 索塔:

索塔为实心断面门式框架结构 ,塔高祥云岸为88m,临沧岸为90m.索塔横桥向以1/20斜率内倾,塔顶横向中心宽均为12.4m.塔底中心宽祥云岸为21.2m,临沧岸为21.4m.

塔柱横向等宽2.5m,纵向变宽由底到顶从4.0m变化为3.0m,且塔顶增宽为3.8m.

索塔塔顶和加劲梁下方分别设置了实心断面,预应力钢筋混凝土上下横梁,横梁高3.0m.宽上横梁2.8m ,下横梁3.26m.

  • 索塔基础:

索塔基础为Φ5.5m大直径挖孔桩,每个塔柱设一根,全桥共4根.桩长暂定为祥云岸30m,临沧岸45m.实际施工中应以桩底嵌弱风化岩不小于10m控制,同时基岩天然状态σ≥15Mp.

  • 主缆:

本桥主缆跨径为120m+380m+120m,三跨结构,在设计成桥状态下,中跨理论跨径为380m,垂度f=35.0m。垂度比1:10.857,边跨完全对称,垂跨比均为1:2.715。

主缆采用预制平行钢丝索股逐根架设的施工方法(PPWS)法,全桥共2根。每根主缆为52股91Φ5.2mm镀锌高强钢丝,紧缆后主缆为圆形,直径390.026mm和395.02mm(索夹间).

索股锚头为套筒式热铸锚,在铸钢制成的锚杯内浇注锌铜合金。

主缆总长为642.8m/根,单径重0.878t/m,每股重约10.8t。

  • 吊索和索夹:

吊索采用91Φ5.0mm平行钢丝吊索,吊索采用预制平行索股,外包6.0mm厚PE套防护。吊索上下锚夹均为叉形热铸锚,锚头,锚杯和叉形    组成。锚杯内浇注锌铜合金,叉形耳板与锚杯以螺纹连接。索夹壁厚35mm,采用ZG35-45SiMn铸钢制造,索夹螺杆采用40CrNiMoA合金钢。

除中跨安装吊索的索夹外,还有中央扣长索夹,以及夹紧边跨主缆的索夹和安装缆套的索夹。根据主缆倾角,夹紧力,索夹长度和螺杆数量的不同,全桥索夹合并为5种,均采用上下分开的形式,以螺杆相连夹紧。

  • 主鞍和散索套:

主鞍为装配栓接式直接承力类主鞍,主鞍腹板厚150mm,槽板厚48mm,隔板厚4mm,每只主鞍组件各重30.83t,全桥共4只主鞍,共种123.31t。

主鞍在施工过程中不进行顶推处理,而通过分阶段调整边跨主缆索股拉力来调整塔顶水平位移。

散索套为上下分开形式,铸钢制造,可将主缆索股分散锚固于锚体。

  • 缆索封闭装置:

在靠近主鞍区域,设置缆索封闭装置来加强对主缆的防护,使之与空气隔绝可自由转动,该装置包括主鞍连接套筒,封闭索夹极其连接板。

  • 主缆检修道:

为方便主缆维护,在每根主缆两侧设由钢芯钢丝绳构成的检修道,钢丝绳上端锚固于塔顶主索鞍锚架上,锚架通过安槽拉杆固定于主鞍槽壁上,下端锚固于锚碇处散索架锚架上,中间通过钢板立柱支承在索夹上。

  • 加劲梁:

主桥加劲梁为钢筋混凝土叠合梁,由纵梁,横梁,风嘴,桥面板构成。

纵梁高1.8m,为变高度〝工〞字型,底宽0.8m,顶宽1.3m,全桥共2根;横梁也为〝工〞字型钢板梁,中心高1.258m,纵桥向每3.0m设一道。为改善加劲梁的抗风性能,纵梁两侧设有〝∠〞形风嘴,风嘴宽1.6m,高1.8m。

纵梁梁段间采用高强螺栓联接,横梁与纵梁,纵梁与风嘴间采用栓焊结合的方式连接。

加劲梁钢结构总重1874.1t,平均4.937t/延米。桥面板为C50钢纤维钢筋混凝土结构,厚25mm,采用预制安装式实施。安装后在每道横梁顶设有宽60cm的横向湿接缝,纵梁及桥轴线处设有纵向湿接缝。

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