大跨度双直立塔PC梁跨江斜拉桥关键技术研究

发布时间:2014-09-23   来源:公路学会管理员  点击量:   

项目名称:大跨度双直立塔PC梁跨江斜拉桥关键技术研究

成果所属专题编号:鉴定证书号:鄂建科鉴字[2011]14号、[2013]14

成果主要完成单位:中建三局建设集团有限公司、湖北省交通规划设计院

联系人:钟启凯   联系电话:18671039960  E-MAIL354096925@qq.com 

通信地址:湖北省武汉市武珞路456号新时代商务中心42楼中建三局总承包公司

内容简介

一、主要技术内容(技术原理和创新性成果)

该成果以襄阳汉江三桥主跨310m双直立塔双索面半漂浮体系预应力混凝土斜拉桥主桥为依托工程。在设计方案上充分突出大桥的景观效果,设计采用无上横梁双直立桥塔体系,塔冠顺桥向设计为羽扇形状,与襄樊古城的人文景观协调一致;为实现这种景观效果,在目前已有斜拉桥设计的基础上,分析总结了无上横梁双直立索塔半漂浮体系砼斜拉桥在结构静力、动力及稳定性的受力性能特点,通过增加塔梁、墩梁之间横向约束刚度以提高无上横梁双直立塔的稳定性,在施工过程中在塔柱间设置临时横撑钢,以加强上构施工期塔柱间空间协作受力能力和设计合理的主梁、索塔结构型式等多种措施以弥补该体系对大桥动力特性特别是横向稳定性的削弱。

针对桥址处超厚砂卵石的不利地质条件和超过8m水深的水文条件的特点及难点,研究出了一套适合超厚砂卵石地层桥梁深水基础施工技术。设计了复杂工况条件下多功能水上作业平台,能满足旋挖钻机、气举反循环钻机、龙门吊及先檩后桩施工程序等多功能要求,旋挖钻上钢平台施工开创了旋挖钻水上施工的先河;在卵石地层首次采用高压气水引孔桩引孔及先檩后桩施工工艺,拓展了钢板桩的使用范围,缩短了工期,降低了成本;桩基施工中采用串联桥梁群桩护筒多级泥浆沉淀循环技术,保护了环境,体现了绿色施工的理念。

针对襄阳汉江三桥世界上罕见跨度的双直立塔PC梁斜拉桥的特点、难点进行了综合研究,形成了一整套双直立塔PC梁斜拉桥塔梁施工技术。通过对索塔与下横梁及主梁同步施工的仿真分析,采用测量控制技术、主塔预纠偏技术,解决了直立式索塔的垂直度和PC主梁线形控制难题;创新采用功能替换的技术实现了主梁临时固结快速拆除,解决了主梁结构体系快速安全转换;通过制备出高保塌、缓凝、早强高性能混凝土,保证了混凝土的施工性能和耐久性;通过理论计算和锚固区工艺模型试验,保证了索塔锚固区混凝土的浇筑质量。为提升施工工效,对对传统施工工艺的创新和改进,加快了施工进度,节约了施工成本。

二、适用范围(成果可应用领域和已应用领域)

   本成果可应用于超厚砂卵石层地区深水桩基、承台等的施工,以及预应力混凝土斜拉桥上部结构的施工。该成果部分技术已经在武汉西四环线后官湖大桥水中桩基及承台施工,武汉汉江六桥围堰施工,武汉三官公路大桥挂篮预压中实施应用,应用效果良好。

三、已应用情况(应用本成果解决的关键问题)

   该成果成功应用于襄阳汉江三桥、武汉江汉六桥、武汉西四环线后官湖大桥以及武汉三官公路大桥,解决了无上横梁双直立塔PC斜拉桥横向刚度弱的问题,以及超厚砂卵石层地质深水基础施工和直立塔PC梁塔梁施工控制中的一系列问题,满足设计及施工质量安全、工期、环保的要求。

四、应用效益(取得的经济、社会、环境效益)

课题组针对大跨径双直立塔PC梁跨江斜拉桥建设进行技术攻关,总结形成了双直立塔PC梁半漂浮体系斜拉桥设计、超厚砂卵石地层桥梁深水基础施工关键技术和双直立塔PC梁塔梁施工关键技术,仅在此工程中产生了直接经济效益1867.43万元,间接经济效益及后续经济效益十分可观。

该成果成功解决了无上横梁双直立塔PC斜拉桥横向刚度弱的问题,以及超厚砂卵石层地质深水基础施工和直立塔PC梁塔梁施工控制中的一系列问题,满足设计及施工质量安全、工期、环保的要求。该成果填补了国内外大跨径无上横双直立塔PC斜拉桥设计的空白,拓宽了超厚砂卵石层深地质水基础的施工,丰富和完善了现有的大跨度桥梁施工技术,具有良好的经济效益和推广价值。本工程中形成的成果在武汉西四环线后官湖大桥水中桩基及承台施工,武汉汉江六桥围堰施工,武汉三官公路大桥挂篮预压中实施应用,应用效果良好,为各自工程节约了工期及成本,保证了工程质量及安全。

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