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顺利封顶的池州长江公路大桥北主塔 徐金波 摄,大桥全长3467m

2020/01/16 07:43

【机械网】讯  广东省南澳大桥位于汕头市莱芜码头和南澳县长山尾码头之间,为广东省第一座跨海大桥,桥梁全长9341m,主桥全长490m,为预应力混凝土矮塔斜拉桥,桥型布置为126+238+126m。全桥共24对(48根)OVM250AT-37斜拉索,索长最短106米,最长达220米,斜拉索为双索面,分别布置在W0、E0两个主塔柱上,主塔柱采用双柱式门柱型塔,塔墩梁固结,总高度69.451m,上塔柱高30m,顺桥向宽5m,横桥向宽2m的矩形实体截面,两塔柱间净距11.4m。主梁根部两侧无索区长度86m,中跨无索区长度为32m,边跨无索区长23m,塔上索距为1m,梁上索距为5m,斜拉索在塔上通过分丝管贯通,分丝管为多组钢管组焊而成,塔端设置抗滑锚筒,抗滑锚筒内灌注环氧砂浆。  欧维姆工程公司广东南澳大桥斜拉索安装项目部自2013年9月13日进场以来,不畏台风、强季风和雨水天气的阻挠,精心组织,团结合作,历时7个月,于2014年5月4日顺利挂完全部斜拉索,赢得甲方和业主的积极肯定。【打印】 【关闭】

在塔冠斜拉索锚固区段首次采用大吨位坏形预应力群锚体系并通过了试验,它有利于预应力的布置和简化施工。

主塔的上、下横梁都采用预应力混凝土结构,预应力锚固在桥塔的外侧壁上,两端张拉。滴水岩岸主塔基础采用20根φ2.5m嵌岩钻孔桩,筑岛围堰施工。南彭岸主塔基础位于深水区域,枯期水深12m,设置20根φ2.5m嵌岩钻孔桩,采用φ32m双壁钢围堰施工。

当天封顶的北主塔高92.2米,两个上塔柱之间通过6道钢横梁连接,钢横梁外包琉璃黄色钢球。项目经理何文宗说:“一般大桥的斜拉索是锚固在主塔上部的混凝土索塔上,池州桥采用国内首创的分组集聚锚锚固工艺,主塔斜拉索锚固在6道钢横梁上。”

1.设计概况及技术特点

在贯彻技术先进、经济合理的前提下,努力探索桥梁美术和环境的和谐统一设计,努力争取番禺大桥线形简洁、顺畅,布局合理,体量及比例均衡,造型新颖且富有变化而生动。

江津观音岩长江大桥是绕城高速公路西南段的控制性工程,主桥879米,主桥主跨为436米,桥宽36.2米,属双塔双索面5跨连续钢-混凝土结合梁斜拉桥,斜拉索最大索力达820吨,其桥面宽度是全国同类型桥梁中最宽的,全桥总长1172米,双向六车道,该桥于2006年1月8日开工建设,2009年12月31日通车,总投资4.83亿元人民币。

池州长江公路大桥地域文化特色浓厚,自设计之初就将池州市九华山佛教文化引入大桥建设。塔柱犹如合十的双手,钢横梁外包琉璃黄色钢球如佛珠,集束呈放射状的拉索寓意佛光,整体造型实现了桥梁建筑与美学、人文的融合统一。

3.1基础工程

番禺大桥的设计条件:主桥跨越珠江处、江面宽约460m,流速在0.9m/s~1.0m/s之间,平均潮差约2.32m,通航水位时平均水深9.1m,桥址区1/100频率20m高处设计基本风速为44.6 m/s,该区最高气温:38.7℃;最低气温-0.4℃;年平均气温21.8℃,年平均相对湿度78%~83%。

预制混凝土桥面板共分为24种类型,最大平面尺寸为3.4m×8.54m,顶面拉毛,采用C60型高强混凝土,各类型混凝土桥面板之间主要在于预应力管道和预应力齿块的不同,预制混凝土板的纵向设置微锯齿形剪力键。为了减少混凝土的收缩和徐变,预制桥面板存放至少6个月以上方可安装。预制混凝土桥面板之间浇注C60微胀混凝土形成桥面。在边跨82m和中跨164m范围内的混凝土桥面板中设置纵向预应力。主梁顶板纵向预应力钢束均采用7Φs15.24钢绞线、群锚锚具和SBG塑料波纹管,真空辅助灌浆法施工。混凝土桥面板通过焊接方式使钢主梁和横隔板上翼缘板上的剪力钉和钢梁共同受力,全桥剪力钉采用φ22mm圆头焊钉,ML15钢,长度260mm,全桥的剪力钉均在工厂焊接完成。

图为,顺利封顶的池州长江公路大桥北主塔 徐金波 摄

下塔柱与主塔横梁支架模板工作平行作业,该项只要注意下塔柱施工脚架与横梁支架布置上统筹布局即可实施。

采用平面和空间程序进行了施工分析,在施工中对斜拉索采用一次张拉技术和伸长量进行调索及用高差模来减小温度的影响等方法来进行施工控制,取得了成功,目前已经完成的斜拉桥平滑,没有出现控制问题。

斜拉索和主梁的锚固采用拉板式锚固方式,主要由锚拉板、四块加劲肋、锚拉管及锚座支承板等组成。该类锚固构造最早见于加拿大的安娜西斯桥,后来国内青州闽江桥等也采用这种构造。锚拉板分为上、中、下三部分,上部锚拉板的两侧焊于锚拉管外侧,将斜拉索的索力直接传递给上部的锚拉板,中部为了安装锚具,中间部分挖空,为了补偿挖空部分的削弱,并增强其横向刚度,在其两侧焊接加劲板。下部直接与主梁上翼缘顶面焊接,这种结构传力途径明确,构造简单,施工方便,最主要的是整个锚固系统都在桥面以上,便于以后的维修和养护,但也造成焊缝处荷载应力和焊接残余应力集中程度都较大。通过对锚拉板结构进行空间非线性有限元分析,并对主梁顶部翼板的抗疲劳性能进行试验研究。锚拉板安全可靠,但是初始屈服荷载较低。设计荷载作用下在锚拉板与锚拉管的焊缝底部,即靠近锚垫板的圆弧处为高应力区,此处首先出现塑性区。锚拉板与锚拉管,锚拉板与主梁上翼板之间的焊缝是主要传力焊缝,要求全熔透,并经过严格的探伤检查。锚拉板直接焊接在主梁顶板上,主梁顶板的Z向承受拉应力,钢板的Z向性能和焊接热影响区是本桥钢结构最为薄弱的两个环节,所以对钢材材质和焊接施工质量的控制是整个钢结构制造中的重点,对锚拉板进行了静力和疲劳试验研究。

据参建该桥的中交二航局项目总工程师尚龙介绍,大桥全长5.818千米,为双塔双索面斜拉桥,主塔为花瓶形钢筋混凝土结构,主跨828米,塔高237米,在国内同类型桥梁中跨度位列第四。

下塔柱平台直接以土墩承台为基础,采用型钢竹木材料搭设;

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桥塔采用A字形塔。滴水岩岸桥塔高167.29m,南彭岸桥塔高172.79m,桥塔桥面以上高约110m。桥面以下设置一道下横梁,桥面以上约60m设置一道上横梁,两道横梁将桥塔分成上塔柱、中塔柱和下塔柱三部分。上塔柱部分的塔柱纵向宽6.0m,横向宽4.4m,纵向厚0.8m,横向厚1.3m。中塔柱纵向宽6.0m,横向宽4.4m,纵向厚0.8m,横向厚1.0m。滴水岩岸桥塔下塔柱纵向尺寸由6.0m逐渐变化到塔底的10.56m,横向尺寸由4.4m逐渐变化到塔底的9.5m,南彭岸桥塔纵向尺寸由6.0m逐渐变化到塔底的11.0m,横向尺寸4.4m逐渐变化到塔底的10.0m。桥塔有斜拉索齿板部分的内壁包裹厚为10mm的Q235B钢板。为了抵抗斜拉索拉力引起的桥塔箱形截面上的拉应力,在桥塔的斜拉索锚固区域配置了纵、横向预应力,采用“#”型布置Φs15.24钢绞线。

大桥跨江主塔采用一种新型的结构体系——皮肤功能混凝土,这项国内首创混凝土能够明显改善整体主塔的外观质量,不仅免除了后期进行涂装的成本,还以其独有的特性极大地提高了塔柱混凝土的耐久性和抗裂性能,大大增强了主塔结构强度。

主塔塔柱施工模板采用了翻模,翻模由4段高1.5m钢模板组成,每次施工完一节段翻上下面3节,保留最上1节作为接口摸,模板分块考虑了一套模板可以用于下、巾、上各段塔柱。为方便模板安装、钢筋绑扎等基本作业,根据下中上塔柱高度及施工特点,设置了塔柱施工脚手平台:

主梁:主梁采用边主梁开口断面,为部分预应力混凝土结构,梁高2.2m,梁宽37.7m,边肋底由跨中2 m变至塔中心处2.6m,桥面板28cm,横梁6m设置一道,厚度34cm主梁除29m长0#块及边跨尾段16.5m实心块采用支架现浇外,其余均采用牵挂篮悬浇施工。

江津观音岩长江大桥是连接重庆九龙坡区西彭和江津区先锋镇的重要线路。全长186公里的重庆绕城高速将全线通车。通车后,从重庆主城经成渝高速、绕城高速到江津,高速路里程大约50公里,行程只要半小时左右。而到达江津城区,也不过40分钟,比目前的运行时间节约30分钟左右。

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1.2技术特点

斜拉索:斜拉索按空间双索面布置,全桥共244根拉索,塔上标准索距为1.3m,梁上标准索距6m,拉索采用Φ7镀锌高强钢丝,钢丝数在121至367之间变化,外面热挤两层PE防护材料,里黑外白,主梁的斜拉索锚箱布置成内凹式钢槽口、以提供与牵索挂篮的联接途径,斜拉索在塔和主梁的出口处均设置了高阻尼橡胶减震器。

主梁采用钢主梁与混凝土板共同受力的结合梁,中间用剪力钉将两者结合。结合梁斜拉索锚固处高3.2m,跨中高3.542m。钢主梁截面为双工字形截面,横桥向两个钢主梁的中心距35.2m,桥面混凝土板厚26cm,钢主梁顶部加厚为40cm,主梁全宽36.2m。工字形钢主纵梁高2.8m,主纵梁分为8种梁段,标准节段梁长12m,标准横隔板间距为4m,标准梁段顶板截面为50mm×1000mm,底板为80mm×1000mm,腹板厚28mm,三条纵向加劲肋均为22mm×260mm。在桥塔和辅助墩附近的梁段为加宽和加厚截面。桥塔处主梁梁段顶板截面为50mm×1000mm,底板为60mm×1200mm,腹板厚28mm。辅助墩处主梁梁段顶板截面为50mm×1000mm,底板为80mm×1200mm并在支点附近增设加强钢板,腹板厚28mm。交界墩附近的G梁段(过渡梁段)长24.496m,端部局部加高为4.0m。标准单片主梁重量约17t,交界墩附近主纵梁最大重量约70t。在桥面横向跨中设置一道小纵梁,两边设置两道小纵梁,小纵梁顶板、底板宽500mm。其中桥面中线处的小纵梁为永久结构,两边的小纵梁为施工临时结构,提供施工时的人行通道,并作为浇注湿接头的模板。永久小纵梁和混凝土板之间不设剪力钉,桥面板在桥梁横向为简支结构。横隔板的标准间距为4.0m,标准横隔板顶板宽700mm,厚度为28mm,底板宽700mm,厚度为32mm,腹板厚16mm,在横隔板的纵、横向设置有加劲肋。对主梁压重段的横隔板进行加强,横隔板和主梁之间的连接采用剪力接头。全桥的钢主梁、横隔板和小纵梁均在工厂焊接完成后,运输到桥位,现场全部采用高强螺栓连接。主纵梁钢板采用Q370qE,横梁钢板采用Q345qC。对于钢板梁的顶板由于需要和锚拉板直接连接,该钢板要求为Z向钢板,其厚度方向性能应满足Z35。确保钢材符合设计力学性能。

池州长江公路大桥位于长江下游安徽省贵池河段,北岸为铜陵市枞阳县,南岸为池州市,是安徽省“四纵八横”高速公路网规划中——济祁高速的控制性节点工程,也是安徽八百里皖江上的第四座长江公路大桥,属国家高速公路网的重要组成部分。

研究设计了一种钢锚箱。该锚箱具有综合的功能,一方面作为拉索在主梁上的锚固槽口;一方面充当拉索与挂篮临时联结结构,实现了空间牵索;同时它还作为梁上斜拉索套筒的定位基座和挂篮顺桥向水平约束,既方便了梁上套筒定位,又能将牵索在挂篮上的水平分力传到已完成的主梁上。

主墩基础:每个主墩采用18根3.0m钻孔灌注桩基础,按嵌岩桩设计,承台厚度5.5m,分三层浇筑,每层厚1.5m-2.0m,江中主墩在承台顶部设置了3m宽外悬防撞托盘。

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中新网武汉10月22日电 (张洪兵 任婷婷 徐金波)中交第二航务工程局有限公司(简称“中交二航局”)22日发布消息称,经过该局建设者历时40个月艰苦奋战,安徽池州长江公路大桥北主塔当天顺利封顶,远远望去大桥主塔形似一双洁白硕大的“佛手”屹立江中。

除挂篮自身可升降0.3m外,桥面板顶模及主梁的内侧模亦可升降2.2m。使横梁能与边主梁、桥面板整体浇筑,满足设计对桥面板应力的限制要求,而不防碍挂篮前移。

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大桥由中交集团第二公路工程局(原:交通部第二公路局,总承包特级资质)承建。建设时间长达3年。

所谓集聚锚,就是集合锚固在一起。该桥108根斜拉索分六组集合,分别从6颗琉璃黄色钢球中穿过,锚固于上塔柱横向的六道钢横梁上,整体呈放射状伸向桥身,这种斜拉索安装工艺就是国内首创的分组集聚锚锚固工艺,不仅避免混凝土浇筑的主塔被拉伸的困扰,而且解决了锚固区混凝土开裂的问题,更能“拗造型。

中塔柱施工与主梁0#、l#块支架现浇施工平行作业。

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重庆江津观音岩长江大桥位于重庆市绕城高速公路南段,九龙坡区西彭与江津区几江之间,是我国首座跨长江叠合梁斜拉式桥。大桥上层公路桥,车行道宽为34.5m,长879米,设计车速100km/h 。下层为长江运道,最高通航水位198.05m,最低通航水位175.70m。

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主塔:主塔采用钻石型钢筋混凝土框架结构,塔高140.3m,下塔柱斜度1:3.84,中塔柱斜度1:3,塔柱为空心薄壁断面,下塔柱横向尺寸4m-5m,纵向尺寸7m-9m,臂厚1m;中塔柱为等截面,横向尺寸4 m,纵向7m,臂厚0.8-1m,横梁高7m,宽度6.5m,臂厚0.8m,横梁内布置了预应力,塔冠外型尺寸7×7m,臂厚0.7m-1.5m,为单箱双室截面,拉索锚固区布置了水平环向预应力,下塔柱施工时设置了三道预应力拉杆以平衡外倾力,中塔柱施工时设置七道预应力撑杆以平衡内倾力。

斜拉索采用平行钢丝体系,钢丝的标准强度为1670MPa。钢丝直径7mm,拉索共有187、151、199、253、283、313和349等7种规格,共计136根,成品索(含索体及锚具)的疲劳应力幅值应大于200MPa。索面为空间索面,斜拉索在梁体上、下游的间距为35.2m,顺桥向的标准索距为12m,靠近边跨端头附近的尾索进行加密,索距为4m。斜拉索在塔上的竖向间距为1.6m。整根斜索外用保护套保护,护套外表设有螺旋线,以抑制雨振的产生。

采用th3.om大直径钻孔桩和大体积承台;

结构形式及建筑设计特点

大桥是目前是重庆外环高速南段中规模最大的特大桥、是交通部第一座跨度最大桥面最宽的结合梁斜拉桥, 同时也是交通部在建绕城高速公路中唯一 一条 “典型示范、科技示范”高速公路的控制性工程。2015年获十大最美桥梁。

3.2.2施工工艺设备

广泛采用部分预应力技术,既节约了材料,又提高了结构延性,有利于抗震和节约造价。

主梁采用高3.2m双工字形截面的钢—混组合梁,标准节段主梁长12m,在边跨端部逐渐缩短为8m和4m。全桥纵向不设固定支座,在索塔下横梁与梁体间设置油压阻尼器,横向采用限位支座。斜拉索全桥共68对,按双索面扇形布置。

83#墩承台基坑开挖维护结构采用了振动下沉预制混凝土护筒的方法,护简直径l.6m,壁厚5cm,用30t振动锤打入地面下6m,护筒顶设置贝雷梁支撑,问时能作为挖掘机走道。开挖采用步步为营的办法,从横向两侧向桥中线逐段推进,分为6m一段,边开挖边利用3m桩和型钢支撑护筒底部,挖到设计标高后立即填砂垫层和浇筑混凝土垫层,再向前挖下一段。该方法在饱和淤泥和细砂地质条件下,开挖深度达6m,而护筒维护结构仅耗用20#混凝土260m’,是相当经济的做法。

番禺大桥作为广东省重点公路工程,是广东省公路勘察规划设计院承接设计的重点项目,主要设计人员为梁立农、马春生等。设计分三个阶段:从1993年8月至1994年5月为工程可行性研究阶段;1994年6月至1994年10月为初步设计阶段;1995年1月至1996年10月为施工图设计阶段。

中塔柱则采用了自行设计的整体式轻型爬架,这种爬架利用一了架体自身横桥向尺寸和支点来增强架体抗倾覆稳定性,其架体由围绕塔柱的上、下两层水平空间衍架和两层行架间联系格构柱组成。架体四面布置交承牛腿,支承于已浇塔柱预埋件上,架体自重、模板自重及其它施工荷载合力处于支点范围内。架体上根据需要设置了4层水平脚手平台,全部自重22t,可以负担25t施工荷载,满足了大斜往塔往施工的特殊需要,该爬架可带着楼板一起爬升,亦可独立爬升后再提升模板;

番禺大桥设计特点:除斜拉桥桥面宽度达到37.7m,列国内同类型桥第一位,列世界同类型桥第二位,列世界200m跨径以上同类型桥第一位外,番禺大桥解决了超宽边主梁空间双索面斜拉桥的一系列设计计算理论问题,如边肋在施工及使用中的扭转函数问题,薄横隔梁在压、弯、扭、剪状态下的稳定问题,T梁超宽翼缘的剪力滞、轴力滞问题,主梁大体积尾段的体系转换问题,并对主梁七个断面进行施工应力跟踪测试。

主桥跨越珠江水系沥窖水道,该水道为潮汐性河流,历年平均最高水位为黄基2.406m,平均潮差2.906。,设计平均流速0.97m/s,82#墩位处水深10m左右。桥位处基岩为泥砂岩,强度离散性大,为2.3MPa-23MPa,且泥岩具有遇水软化的特点;覆盖层类似番禺大部分地区,为淤泥夹细砂和中粗砂,厚度为10-20m。

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