自锚式悬索桥钢箱梁架设方案及关键技术研究.docxVIP

1??工程概况

沈阳某跨河桥全长1?460?m，其中主桥采用40?m+90?m+220?m+90?m+40?m五跨半漂浮体系双索面连续钢桁架桥塔自锚式悬索桥，主跨跨度220?m；引桥分别采用3?m×40?m和5?m×40?m等截面连续钢筋混凝土组合梁；主塔采用钢桁架塔柱与混凝土塔座的组合形式；主缆采用双缆索面。桥梁中部跨河总长800?m，桥梁宽40?m，为机动车双向八车道，桥梁总用钢量约19?000?t，大桥布置如图1、图2所示。

图1??大桥主桥桥型布置示意

图2??大桥标准横断面示意

（1）主桥：采用整幅扁平流线型钢箱梁结构，有索区钢箱梁宽43.3?m，配重跨无索区钢箱梁宽40?m，有索区钢箱梁中心梁高3?m，配重跨梁高2.3?m，顶板为正交异形板结构，主缆直接锚固于两侧锚拉板上，锚拉板与主梁采用焊接连接，锚固处梁高局部加厚为4.8?m。钢箱梁主体结构采用Q345E和Q345D钢板，钢结构重约11?406.04?t。

（2）引桥：采用等截面连接钢筋混凝土组合梁，标准段梁高2.2?m，箱梁全宽40?m，呈单箱八室布置。桥面设置1.5?%横坡，横向在车行道范围内为封闭箱结构，在人行道范围内为底板敞开的挑臂结构。桥墩承台采用预制拼装和现浇2种形式，桩基均采用混凝土灌注桩。

（3）主塔：采用拱门式桥塔，塔柱由4根主弦杆及腹杆组成，钢塔柱上部以桁架式拱形横梁连接，总高66.623?m，桥面以上塔高45.05?m，主塔中心横桥向间距36?m，下部12?m为混凝土塔座，洪水位以上采用钢桁架桥塔结构，上、下游侧主塔之间采用钢箱拱门连接成整体。钢塔及塔顶横梁主体结构采用Q345E和Q345D钢板，钢结构重约2?622.8?t。

（4）主缆及吊索：主桥主缆共2根，每根由19股127丝5.2mm预制平行（PPWS）钢丝索编排而成，钢丝为高强镀锌钢丝，钢丝强度1?670MPa。主缆采用冷铸锚锚固体系，每根索股两端各设1个锚头。主缆经过散索套后，呈辐射状分散，穿过各自导管，分别锚固于加劲梁端部的锚箱横梁上。主缆在架设时竖向排列成尖顶的近似正六边形，紧缆后主缆为圆形。主缆总长878?m，重约331.2?t。

（5）吊杆标准间距为9?m，吊索采用GJ15–19型环氧喷涂钢绞线整束挤压吊索，缠包后外挤HDPE，抗拉强度为1?860?MPa，全桥共74根。吊杆上端与索夹采用叉耳板销接，下端采用冷铸镦头锚锚于横梁底部，从梁底张拉锚固。

2??大跨度双索面悬索桥梁跨河施工

钢箱梁为全焊接结构，将主桥钢箱梁沿横向分为10段，单块宽度为2.25~5?m，长度为7.25~15?m，满足道路运输条件，工厂内在调整的胎架上整体试拼，分块下胎涂装完成后运至现场，桥位吊装定位完成后焊接连成整体。南北两岸同时架梁，直至在主跨跨中合龙。钢箱梁标准段分段示意如图3所示。

图3??钢箱梁标准段分段示意

钢箱梁吊装架设全部采用河面筑岛施工的方法，筑岛宽度为60?m，两侧宽于桥面各10?m，南北岸分别采用1台150?t履带式起重机吊装，筑岛河面预留宽50?m河道，供河水流向下游侧。迎水面采用砂袋堆砌，砂袋前端全部采用土工织物覆盖，防止河水冲刷砂袋。在打桩时优先施工筑岛范围内的全部桩基、承台、承重支架，等全部施工完毕后，回填预留的50?m河道，同时重新开挖已经施工完成的筑岛土方，将50?m预留河道改道至下部结构已经全部施工完毕的位置。采用该方法完成全部河道内下部结构的施工，有效解决了桥梁深水宽河面施工的难题。

3??大跨度双索面悬索桥梁架设关键技术研究

3.1??深水河道主墩基础施工

主塔5号、6号墩均位于河道中，采用整体承台结构，承台下方设置9根2.0?m桩基础，桩长40?m，桩基均嵌入基岩10~12?m。承台底面平面尺寸为15?m×15?m，承台高5.0?m。5号墩河床底标高为+37.580?m，6号墩河床底标高+35.640?m，常水位为+41.000?m。桩基和承台施工均位于河流枯水期，因此主桥基础施工采用筑岛施工，枯水期水面标高为+39.200?m，筑岛顶面标高按照现有水位+2.000?m，即+41.200?m控制。筑岛周围采用堆砌砂袋防护。

桩基采用钻孔灌注桩，利用旋挖钻机施工；承台采用钢板桩围堰支护，分层开挖基坑；承台及承台系梁混凝土采用分段、分层法浇筑，并按照大体积混凝土浇筑方案制订温度控制措施，在承台内部布设专用冷却水管，降低承台混凝土内、外温差。

主塔承台位于卵石层上，承台底面位于常水位以下8?m。承台边界外扩15?m采用山皮石筑岛，筑岛顶面标高+41.700?m，高出枯水期水面（标高为+39.700?m）2?m。主墩承台基坑采用四面拉森Ⅳ钢板桩围堰支护，钢板桩长18?m，钢板桩围堰的平面尺寸以承台外缘2?m处设置，截面尺寸为400?mm×180?mm，5号、6号墩承