明州大桥主桥施工方案 61页

主要工程项目的施工方案、施工方法一、工程概况宁波市（宁波位于东海之滨，中国海岸线的中段，是浙江沿海的交通枢纽，中国大陆沿海第二大港，同时也是一座历史文化名城，旅游胜地）明州大桥工程位于宁波市东部规划中高教园区及科技园区，为城市交通运输的主动脉。本工程长约1.33km，包括主桥、引桥及引道，南岸引桥以桥台为界，南岸引道长约80m，桥梁总长1250m，其中主桥长度为650m，北岸引桥长50m，南岸引桥长550m。大桥除需跨越甬江外，尚需跨越甬江两岸的滨江规划道路。明州大桥主桥桥宽45.8m，引桥桥宽32.5m。设计标准为城市快速干道，设计车速80km/h。设计荷载：城A级、公路Ⅰ级，人群3.5KN/m2，全桥满人2.5KN/m2，主桥为双向八车道2×15.5m，人行道2×2.5m，采用中承式拱梁组合体系的系杆拱桥，跨径布置（100＋450＋100）m，设计纵坡3%。桥址位置新建桥址平面位置图二、工程场地自然条件1、场地地形地貌拟建大桥横跨北仑区新棉村(东南岸)与镇海区勤勇村(西北岸)之间甬江江面上,在地貌上位于宁绍平原的东端,为第四纪全新世中、晚期河、湖积滨海淤积平原。桥区地势平坦,该段江面宽约340m,主河槽位于西北一侧,东南一侧有近120m为浅滩区,江底标高最深-9.2m左右,常水位水深10m以内,两岸地面标高2.5m左右。2、地质条件桥位处地基土基本由第四纪沉积层及白垩系基岩组成，地质钻探揭示土层基本为粉质粘土层、粉质砂层、粉细砂、粘土夹卵砾石及泥质砂岩层等。3、水文条件甬江为浙江沿海弱潮河流,潮汐属非正规半日潮,河道底坡平缓,多年平均高潮位2.23m,历史最高潮位为3.36m,最低潮位为-1.72m,300年一遇洪水位为3.83m(黄海高程)。4、通航条件及通航标准桥位处河道主河槽位于北侧，主河槽宽约200m。桥区河道位于甬江弯道段，水文条件较为复杂，南岸河道淤积严重。通航等级：海运Ⅲ级航道，1000吨驳船，净空24m，双向通航。设计最高通航水位2.23m（黄海高程）。5、气象条件拟建场地属亚热带季风湿润气候,具有冬、夏交替明显、年温适中、四季分明。拟建场地盛行风向以西北风(冬季)和东南风(春夏季)为主,多年平均风速2.6米/秒,极大24米/秒。风力8级或以上大风日,主要出现在1月、8月,平均最多年17天。6、其他要求1）桥位处航空限高107m，施工过程中确保航空限高要求。2）施工过程中确保甬江通航安全要求。3）施工过程中防洪安全及抗击台风的要求。三、测量方案四、主桥施工方案一）主桥工程简述本工程主桥为双肢中承式拱梁组合体系的系杆钢箱拱桥，拱肋为箱型钢结构，加劲梁采用正交异性桥面板钢箱梁，桥面宽45.8m20 ，主跨下肢拱轴线为悬链线，矢跨比1/5，边跨下肢拱为高次曲线，上肢拱轴由悬链线和反弯高次曲线组成。加劲梁通过吊杆及立柱支承于拱肋之上，中跨加劲梁的两端支承于中跨拱梁交汇处的横梁上，端支承为纵向滑动支座，横向和纵向设置阻尼限位装置。边跨加劲梁分别在中跨和边跨的拱梁交汇处与拱肋固结。主跨两端横梁之间布置强大的水平拉索，以平衡中跨拱肋的水平推力。钢箱拱肋采用全焊箱型截面，上肢拱肋箱形断面高3m，宽2.8m，腹板厚度16mm，顶底板厚度16mm；下肢拱肋箱高3.8～6.0m，宽3.5m，腹板厚度20～32mm，顶底板厚度30～45mm，局部加厚至50mm。拱顶位置两肋的拱顶中心距为18.2m，拱肋内倾角度11.3度。钢拱肋采用Q345qD钢和Q370qD钢（厚板）。加劲梁采用正交异性桥面板全焊钢箱梁方案，中跨采用开口断面，边跨采用闭口断面。箱梁横梁间距3m，高度2742～3200mm，腹板厚10～12mm。桥面铺装沥青混凝土。主桥总体布置图二）施工工艺及部署1、主桥施工总体思路1)本工程主跨为450m，其中通航净宽仅180m，主跨拱肋及主梁采用缆索吊系统安装。2)由于本工程总体工期很紧，因此，边跨拱肋和主梁采用大型吊机安装，临时索塔与天吊系统在边跨安装时同步施工。十3)边跨的拱肋和主梁钢结构为专业单位加工，其外形尺寸很大，无法采用陆路运输，所有大型构件均由水路运输，因此在两岸须布置两条栈桥，边跨拱肋和主梁均通过两岸栈桥滑移至拱座附近，南岸栈桥长约250m，北岸栈桥长约80米，在栈桥的端部各布置一个码头。4)由于运输节段多，江面窄，所以对南侧河道进行疏浚，供船只停泊。5)两岸主墩、边墩均同步施工。2、主桥施工工艺1）主墩、边墩承台及其他辅助设施（如栈桥、河道疏浚等）施工；2）砼拱座、系梁施工；3）下部结构施工期间，同时进行主桥钢拱肋等钢结构制造加工；4）主桥三角区支架法安装施工；5）缆索吊机系统的构造设计与安装；6）塔架扣索法结合缆索吊机逐段悬臂拼装钢拱肋、风撑直至合龙；7）系杆拱水平拉索安装及分级张拉；8）安装吊杆、钢箱梁，分批张拉系杆拱水平拉索；9）桥面系及附属设施安装（水平拉索索力总调整）；3、主桥施工步骤主桥工程具体施工步骤详见附图002《主桥施工步骤图》。三）承台施工1、概述主墩承台尺寸22.5m×18.5m×4.0m，承台顶面标高＋2.0m，承台横桥中心距离为47.849m,承台之间通过系梁连接。边墩承台尺寸11.2m×8.2m×3.0m，承台顶标高低于原地面0.5m。承台及系梁砼标号：C30混凝土。2、承台施工测量承台施工前，首先在素混凝土垫层对承台底的平面位置进行测量放样。根据设计给定的承台中心坐标控点，采用LEICATCA2003全站仪，利用施工现场平面控制网定出承台中心坐标，而后由承台中心坐标放出承台的中心十字轴线，并根据承台设计尺寸放出承台的轮廓边线，然后根据承台的轮廓边线竖立承台模板。在承台模板面外侧的封底砼面上另设远端中心轴线控制点，作为上半层承台轴线控制施工的依据，由于承台高度分两次组织施工，上半层承台模板轴线控制时，可以利用吊锤法控制承台模板的垂直度和中心轴线，保证承台成型后符合设计形状准确。20 承台施工高程控制，准确定出承台底素混凝土垫层的标高。并在四周准确定出标高控制线。采用三角高程的方法控制承台底素混凝土垫层和承台模板的标高校核。承台施工前，应检查其平要求。此外在承台模板安装后，实测承台四个角点的坐标，指导承台模板施工，确保承台的平面位置面位置和标高的准确性，并做好测量复核验收记录，监理验收合格后方可施工。3、基坑开挖与围护由于主墩位置均位于南北两岸新防汛堤内侧，距离新防汛堤坡脚较近。为确保安全，需对主墩承台下的地基进行土体加固；边坡围护拟采用SMW工法，以减少承台基坑开挖范围。（1）主墩土体加固为加强主墩基础对上部结构水平力的抵抗能力，并限制主墩在水平力作用下的变位，拟采用格栅状布置的φ700mm水泥土搅拌桩对主墩基础的相当范围进行土体加固。A类桩：φ700mm水泥土搅拌桩长为12m，总桩数1608根；B类桩：φ700mm水泥土搅拌桩长为8m，总桩数790根。土体加固具体构造如下图所示。土体加固构造图（2）土方开挖根据本工程的特点，主墩基坑拟采用机械人工辅助开挖。基坑开挖深度约5m，基坑底标高为－2.0m，开挖总方量约7500m3。边墩基坑开挖深度为3.5m，采用四周放坡进行开挖。其基坑开挖及承台砼施工方法同引桥承台施工。1）电缆线、配电箱排设与安装，布置要合理，不影响挖土施工作业。2）施工前，对全体施工人员及管理人员做好本工程施工技术交底工作，施工的关键节点作详细交底，使全体施工人员明了本工程的技术要点，有的放矢的做好本工程各项工作。3）坑缘边应留有护道，净载（弃土及材料堆放）距坑缘不小于0.5米，动载（机械及机车通道）距坑缘不小于1米；4）基坑底以上15cm范围内以用部分落深区的土方均采用人工扦土，严格控制超挖。基础垫层应紧跟挖土，随挖随浇，土方挖到设计标高，及时组织基槽验收，尽量减少坑底卸载后暴露时间。桩头清理也紧跟挖土施工。5）土方挖到预定标高，必须及时作好明排水沟和集水井，排水做到随挖随抽。根据现场实际情况，准备好水泵等排水设备。雨季要事先组织好抢险队伍，严防基坑积水；大雨时不得进行土方开挖工作并做好基坑内的排水。（3）边坡围护本工程主墩承台及系梁围护施工综合考虑，四面采用SMW工法φ850三轴搅拌桩。工法范围为结构边界外放10cm，基坑边界平面为22.7m×66.6m，工法深度约15m（近堤岸一侧为18m）。SMW工法搅拌桩直径为φ850mm，围护桩内插H型钢为700×300×13×24。顶部设置1200×850mm圈梁，基坑高度方向设置一道支撑。SMW工法施工如下图所示。SMW工法围护构造平面图20 SMW工法围护构造立面图1）SMW工法施工工艺搅拌桩施工流程如下图所示：2）测量放样根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。放样定线后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证。确认无误后进行搅拌施工。3）开挖样槽根据基坑围护内边控制线，采用0.4m3挖机开挖1.2m×l.5m沟槽，并清除地下2米以上的障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，以保证SMW工法正常施工，并达到文明施工的要求。4）定型钢放置垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为200×200的槽钢，长约2.5m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格500×300的工字钢，长约10m，H型钢定位采用型钢定位卡。（视实际情况而定）5）钻机就位施工前，必须先进行场地平整，清除施工区域的表层硬物，素土回填夯实。路基承重荷载以能行走40t吊车及DH508桩架为准，场地平整完毕后由当班班长统一指挥桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。桩机就位应平稳、平正，并用线锤对龙门立柱垂直定位，确保桩机的垂直度，同时应用经纬仪经常校核桩机的位置。水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核，偏差值应小于2cm。6）水泥浆制备及注浆在施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近搭建50m2水泥库，在开机前应进行浆液的搅制，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。三轴桩水泥掺量为20%，双轴桩水泥掺量为13%，拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算，注浆压力为l.5MPa～2.5MPa，以浆液输送能力控制。水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度为0.5～1.0m/min，提升速度为1.0～2.0m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。7）安插H型钢施工前应对型钢表面进行除锈，并在干燥条件下涂抹减摩剂。插入前应校正位置，设立导向装置，以保证垂直度小于1/200。为了利于对所有H型钢进行回收，因此减摩剂的涂刷质量应严格控制。具体如下：①涂刷减摩剂前应清除H型钢表面的污垢及铁锈。②减摩剂必须用电炉加热至完全融化，用搅棒撑搅时感觉厚薄均匀，才能涂敷于H型钢表面上，否则涂层不均匀，易剥落。③如遇雨雪天，型钢表面潮湿，应先用抹布擦干表面才能涂刷减摩剂，不可以在潮湿表面上直接涂刷，否则易剥落。④20 H型钢表面涂上涂层后，一旦发现涂层开裂、剥落，必须将其铲除，重新涂刷减摩剂。⑤灌注顶圈梁时，埋设在圈梁中是H型钢部分必须用泡沫板将其与混凝土分开，否则将影响H型钢的起拔回收。8）H型钢的回收待承台浇注完成并达到设计强度后，采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁，起拔回收H型钢。H型钢拔出后用0.5水灰比的水泥砂浆自流充填H型钢拔除后的空隙，以减少对周围环境的影响。SMW工法围护材料表名称规格尺寸深度重量三轴搅拌桩f85066.34815m三轴搅拌桩f850111.348m13mH型钢H40048m8.24t钢管f609×12264m48.576混凝土C30170.6立方426.5t4、钢筋加工及安装钢筋加工：采用12米定尺钢筋，钢筋在加工场地进行放样、下料、加工成形，最后用卡车运到现场进行安装。1）钢筋进入施工现场首先先验看出厂质保单，并按规范要求的比例进行有关力学和机械性能的测试，严禁不合格材料在工程中使用。2）钢筋进场后按照种类，规格分别堆放，并挂牌明显标志。钢筋在堆放过程中注意避免锈蚀和污染，在使用前如有油渍或局部锈蚀应设法清除，锈蚀严重不得在工程中使用。3）认真分析学习图纸，严格按图落料及配制钢筋；钢筋焊接严格按照规范要求。4）底层钢筋绑扎时，根据图纸在垫层上弹线，控制钢筋间距，钢筋支架采用角钢，支架焊接在桩顶上，支托上层钢筋，为保证上层钢筋标高，施工时采用水平仪严格控制支架标高。5、模板的加工和安装1）模板大部分采用组合夹板现场拼装，局部用木模配合使用。2）模板要求不变形，表面平整、干净。涂刷脱模剂。模板横梁间围檩采用Φ48×3.5mm双拼脚手管，模板采用M20螺栓连接，Φ20钢筋对拉。模板外撑采用Φ48×3.5mm脚手管，搭设间隔750mm。3）模板安装后，认真对其平面位置，顶部标高，节点联系及纵向、横向稳定性，垂直度、平整度等进行检查，达到要求后方可进行下一道工序。6、大体积混凝土施工本工程主墩承台平面呈哑铃形，由系梁将两个独立的承台连为以一整体。单个承台砼方量约为1665立方米，属大体积砼，考虑砼在浇筑时季节正值冬季，气温较低及养护期间的强度、水化热、初凝时间等控制要求，对砼的以下几方面提出几点要求：（1）砼原材料为减少单位水泥用量，降低水化热，延长砼初凝时间，承台砼原材料必须作好原材挑选和原材的预控技术措施：水泥：水泥水化热是承台砼的主要温度因素，因此，应选用水化热低和凝结时间长的水泥。骨料：石子：选用配置砼强度高、抗裂性好的碎石，承台砼碎石可以选用5~25mm的连续级配碎石，含泥量小于1%；砂子：选用中、粗砂，细度模数宜大于2.7，含泥量小于3%。外加剂。由于承台砼体积、面积较大，为方便砼布料施工和控制水泥水化热，拟采用缓凝减水剂外加剂。外掺剂：考虑主要以控制水泥水化热、降低温度和温差为主，在承台砼的级配中要尽量减少水泥用量，除了选择骨料和缓凝减水剂等能减少水泥用量之外，在保证砼抗压强度和坍落度的同时，可以掺加适量的粉煤灰来降低水泥用量和水化热。（2）承台砼配合比承台砼配合比设计原则：a.在保证砼强度和坍落度的前提下，应提高掺和料（粉煤灰或矿粉）及骨料（砂、碎石）的含量，以降低每方砼的水泥用量，在现场砼坍落度满足施工条件时，应尽可能减少用水量，从而可降低砼内部的最高温度；b.控制坍落度在试验室级配试验时，必须考虑水泥用量与砼坍落度的统一性，坍落度指标不能满足施工要求时，应调整水灰比，并与外加剂、掺和料相匹配统一考虑。在常规普通砼级配的基础上，砼在搅拌时掺入缓凝减水剂、粉煤灰等掺加剂，这些外掺剂按照各自的水泥替代率入替水泥。20 并以此做小样试验，综合以上三个重要因素考虑，选择其中最佳配合比作为设计砼配合比。混凝土配合比原材料水（kg）水泥（kg）砂（kg）石子（kg）外加剂（kg）掺和量（kg）每方砼用量17314075010704.20210.0重量比1.241.005.367.643.00℅1.50（3）冷却水管的布置与安装冷却水管采用内径为φ25mm、外径为33.5mm、壁厚为3.25mm，具有一定强度、导热性能好的薄壁电焊钢管制作，管间连接采用黑橡胶管。本工程拟采取布置3层冷却水管的方案。冷却水管层间距为1.0m，水平间距为1.0m，冷却水管布置以中塔柱下承台为例，如下图所示。冷却水管布置平面图冷却水管布置立面图a、冷却水管安装时，将其按设计位置固定在支架上，并做到管道通畅，接头可靠，不漏水、阻水。冷却水管的进出水口采取集中布置、统一管理，并标识清楚。水管由潜水泵管供水。b、冷却水管试水：承台钢筋、模板安装完成后，现场组织承台内冷却水管水压下（0.5MPa）的试水，检验冷却水管的密封程度，避免砼在浇筑时发生漏水现象。砼开始浇注后，冷却水管即通水，并连续通水14天（可根据实际情况进行调整），直至承台砼温度稳定为止。c、冷却水管测温：在通水过程中，对冷却水的流量、进出口的水温进行测设和记录，若有异常，可对冷却水管进水端的调节阀门进行调节，调整水的流量，以达到控制出水温度的目的。d、冷却水管使用后处理：冷却水管使用完毕后，即灌浆封孔，并将伸出承台的部分截除，灌浆采用C30水泥净浆。（4）砼浇筑①拌站、泵车、砼运输联系及交通组织预先联系好砼供应拌站及备用拌站。保证每小时不小于80方的供应量。提前做好交通组织安排。②砼浇筑顺序及砼特性要求单个承台一次性浇筑完毕不留施工缝。由于承台浇筑面积大，根据承台同点先后砼的最短覆盖间隔时间和现场施工条件对砼初凝时间、坍落度进行控制，按照《规范》要求，坍落度控制在120±20mm，现场初凝时间应控制在6小时左右。另外，由于承台四周封闭，排水不易，故要求搅拌砼时严格控制配合比，尽量减少砼在施工过程中的泌水。③砼浇筑及振捣砼浇筑时，使用2台泵车。砼振捣采用振捣棒，在每个下料点，配备3名振捣人员，对下料点的前后左右进行砼的振捣，不使发生漏振点，另外安排4名负责协调周转。由于大体积砼作业，故严格控制每皮浇筑砼的厚度：40cm，可以利用钢筋、立杆上的标记控制砼的浇筑、振捣厚度。若坍落度偏大，则可适当调整搅拌砼的浇筑厚度和增加现场振捣人员和设备。20 （5）砼的养护拟采用内散外蓄综合养护法，即在承台内放置循环冷却管，在砼施工期间进行循环水冷却，以加快承台内部热量的散发。砼浇筑完成后，在承台砼表面用塑料薄膜覆盖进行养护。（6）砼测温及裂缝控制在承台浇筑和养护期间，必须对砼体内的水化热发生的情况进行详细的了解，并计算分析砼收缩应力是否大于砼抗拉应力造成裂缝，可以根据砼的温度变化情况及时调整养护条件，使砼内表温差达到≤25℃、平均降温速率≤2.5℃/24h的目的。针对承台体积较大，故对承台砼裂缝分两阶段进行控制：一是在承台砼浇筑前裂缝控制计算，并施工；二是在承台砼浇筑后经测温进行裂缝控制计算，以计算结果调整砼的养护、保温措施，以控制砼裂缝的出现。①砼施工前裂缝计算控制以承台砼的级配情况、砼的浇筑工艺、砼冷却措施以及砼的养护条件等情况进行砼的最大综合温差计算，估量出可能产生的最大温度收缩应力，如不超过砼的抗拉强度，则表示所采取的防裂措施能有效的预防裂缝的出现，如超过砼的抗拉强度，可以在砼施工前及时调整砼施工工艺、冷却工艺和砼性能，以降低承台砼内外温差，使之满足收缩应力在允许范围内。②砼施工后裂缝控制承台砼浇灌后，可以根据实测的温度分别计算降温阶段的砼的温度收缩应力，看是否符合不超过砼抗拉强度的标准，若超过砼的抗拉强度，则应及时加强养护保温，使其缓慢降温和收缩，避免和控制裂缝的出现。③承台砼测温测温区和测温点的选定：选择承台对称轴线形成的其中1/4区域，在这区域内选代表性的能够反应整个承台在砼浇筑和砼养护过程中温度变化的测温点。测温周期以基础砼开始浇捣时起至砼中心温度进入安全区为准，在升温阶段每1小时采样一次，在持平和降温阶段每2小时采样一次，每隔3小时打印一份数据报表将测得的数据与砼浇筑前的计算数据进行对比，细查是否有异常情况，如有异常，则计算温度应力，温度应力安排每3d计算一次，一致计算到砼达到稳定温度为止。其侧温点布置如下图所示。承台砼测温布置示意图四）主墩砼拱座、系梁施工1、砼拱座、系梁施工主桥拱座为钢-砼结构混合拱座，即分为上部的钢拱座和下部的砼拱座。钢拱座施工见‘三角区结构施工’。主墩砼拱座、系梁混凝土施工拟采用组合模板进行施工。钢筋与砼施工方法及措施与承台基本相同。承台之间设计有系梁，系梁顶标高+3.0m，厚度1.9m，宽度5m，辅助墩系梁长度13.3m，边墩系梁长17.3m。系梁混凝土标号与承台相同，系梁施工与承台及砼拱座施工同步展开。主墩承台间系梁为箱型结构，应分段进行砼施工；系梁内布置有横向预应力束，在混凝土达到设计要求强度后在拱座处进行张拉。由于上部结构缆索吊索塔基础布置在拱座、系梁结合位置，在混凝土浇注前要作好索塔底座的预埋，并作到定位准确。2、基坑回填a、在承台、拱座及系梁验收合格后，即可进行回填土，先回填至承台顶面标高处，待墩柱浇捣完毕后，再回填至自然地面标高。b、为保证回填质量，雨天不宜进行回填土作业。c、填土表面应清理平整利于排水。五）栈桥施工及河道疏浚1、栈桥设计及施工20 （1）概述由于主桥钢构、配件外形尺寸及重量很大，无法采用陆路运输，所有大型构件均由水路运输，因此在两岸须布置两条栈桥，边跨拱肋和主梁均通过两岸栈桥滑移至拱座附近，南岸栈桥长约230m，北岸栈桥长约70米，在栈桥的端部各布置一个码头。主桥投影所在位置，甬江两岸对称设置双侧栈桥。每侧栈桥中间设制动墩，栈桥跨径6m。主梁由两部分组成，300t履带吊机下为钢箱梁，30t运输车下为运输走道梁。栈桥下部为钢管桩基础，钢管桩径1.0m。桩长为25～35m。所用钢材均为Q235。其构造布置图如下图所示。（2）荷载及组合a、竖向力：30t运输车自重；300t履带吊自重；中160打桩机；栈桥各部自重，20 b、水平力：龙门吊机制动力；横向风力，c、荷载组合四二根据实际可能的情况对上述荷载进行了多种组合。荷载组合一：栈桥钢梁自重+300t履带吊机吊重走行荷载荷载组合二：栈桥运输纵梁自重+30t运输车满载荷载组合三：栈桥自重+300t履带吊机吊重走行制动力荷载组合四：栈桥自重+300t履带吊机空载走行制动力+30t运输车空载走行制动力荷载组合五：栈桥自重+300t履带吊机吊重走行荷载+横向风力荷载组合六：栈桥已拼结构自重+300t履带吊自重+履带吊吊重反力（3）计算假定：钢箱梁简化为支撑于桩顶的多跨连续梁，分配梁、运输道纵梁均简化为支撑于桩顶的简支梁，桩为弹性地基中的柔性基础（m法）。计算结果（最不利工况）a、钢箱梁：σ=124MPaΔ=4mmb、分配梁1：σ=140MPaΔ不控制c、运输道纵梁：σ=150MPaΔ不控制e、分配梁2：σ=138MPaΔ不控制f、单桩最大竖向反力1510KN。最大水平力237.5KN。栈桥、水上平台材料统计表名称规格数量重量（吨）备注钢管ф48×3.5mm11栏杆钢管ф609×16mm22232.3基础桩钢板650×650×10mm1113.67桩帽H型钢H5887436.8横梁工字钢45b1414.7纵梁工字钢63b16258.5纵梁槽钢20a23213纵梁槽钢2011414.8剪刀撑钢板10mm厚189.5桥面合计606．5（吨）（2）栈桥施工栈桥施工由岸侧向水中推进，栈桥桩的插打利用中–160打桩机和50t履带吊辅助施工，纵梁和桥面系利用履带吊机吊装。2、河道疏浚明州大桥所在区域江面宽约340m，主河槽位于西北一侧，东南一侧为约120m的浅滩区。为了配合主跨结构安装，驳船能顺利到达指定起吊位置，必须对甬江南北区进行河道疏浚。河道疏浚是为了配合主跨结构安装，驳船能顺利到达指定起吊位置，因此工程平面范围是从南岸新大堤到江中临时墩轴线，宽度为以桥轴线为中心的90m范围和北岸的相应的不能满足驳船顺利通航的区域。根据设计说明，历史最低水位-1.72m，为了保证驳船顺利通行，保证最低水位时水深4m，开挖通道底标高为-5.72m，通道两岸放坡：4，开挖方量约6.5万m3。（1）清淤施工流程河道开挖施工流程图见下图示：20 施工准备测量放样机械设备到位土方开挖土方运输到指定位置开挖完成水深复核（2）准备工作a、在河道开挖之前应进行河道底泥取样，为河道开挖弃土处理提供依据。b、组织测量人员布设测量导线，保护测量控制点，复测原河道水下地形，并绘制断面图。c、设置一个临时水位尺、水尺零点同河底设计高程一致，水深标尺精确到厘米，派专人记录、整理汇总，及时向挖泥船通报水位，以便控制挖深。e、绞吸式1m3挖泥船及其附属设施(拖轮、锚艇)和其他设备的调遣，严格执行相关行业标准。f、在土方开挖开工前，应编制专项河道疏浚施工方案，包括：施工开挖平面布置图、开挖施工设备、出渣和弃渣措施、边坡保护措施、安全措施、排水措施、施工进度计划。（3）淤泥清除开挖必须采取一定的措施防治或减少污染。开挖前要根据土的分布图沿开挖轴线分别设置中线标旗及开挖边线标旗。样标放好后，挖泥船由拖轮拖带，测量人员指挥就位，根据土分布平面和剖面图，预先算好开挖深度、挖宽与摆角的关系挖泥船采用不同的开挖方式开挖。土开挖完成后，复测水下地形图，绘制与原始断面相应的断面图，核算土开挖工程量。开挖的土方全部运出指定的场地。由于施工总工期约3年，为了保证疏浚河道能顺利通航，要定期核查河道水深，如不满足要求，需再次进行疏浚。六）三角区结构施工1、三角区结构工程概况宁波明州大桥三角区上部结构包括岸跨三角区及河跨三角区。岸跨三角区包括中墩钢拱座、大立柱、人字撑、下肢拱肋及K式斜撑、端横梁、尾端锚碇、边跨桥面钢箱梁、小立柱、上肢拱肋等；河跨三角区包括河跨下肢拱肋、河跨K撑、河跨钢箱梁、中跨拱梁结合段、上肢拱肋及小立柱等。三角区相对主桥位置示意图边跨构件参数表：上肢拱肋UN1UN2UN3UN4UN5UN6UN7UN8全桥数量44444444拱肋长度(m)1414141414141414节段重量（t）30.86430.92830.99334.44431.15034.61331.32635.119下肢拱肋BN3BN2BN1BN0ZN0ZN1ZN2aZN2b全桥数量44444444拱肋长度(m)13131365879节段重量（t）66.13283.35672.56367.18573.54771.158主梁节段BS13BS12BS11BS10BS9BS8BS7BS6节段重量（t）165.1157.3192.2174.7174.7174.7174.7262.2主梁节段BS5BS4BS3BS2BS1节段重量（t）174.7174.7314.5174.7205.9三角区结构见附图003《三角区结构图》。2、三角区结构施工总体设想（1）三角区总体施工工艺设想20 三角区主要钢结构构件由水路运输至桥址水域，采用缆索吊体系吊运上岸，在中墩处承台、拱座、下肢拱肋0#段、斜撑及大立柱完成后，即进行缆索吊系统的安装施工；部分大型构件采用浮吊吊运上岸。a、缆索吊体系安装完成之前的中墩钢拱座、下肢拱肋0#段、斜撑及大立柱等构件采用120t浮吊驳运上岸、150t履带吊场内转运、安装。b、三角区岸跨拱肋、立柱、风撑等采用支架法拼装，构件采用水路运输至桥址水域，利用已经安装完成的缆索吊体系将构件从驳船吊运至岸上，采用大型地面履带吊机场内转运、安装。c、边墩端横梁、锚碇大型构件采用浮吊吊运上岸、大型平板车场内运输、300t履带吊起吊安装。d、三角区桥面钢箱梁节段采用支架纵桥向滑移、落架安装，钢箱梁采用水路运输至桥址水域，利用缆索吊体系将箱梁节段从驳船吊装到桥面箱梁纵向滑移支架上，利用滑移小车将箱梁滑移至设计位置，落架安装。e、三角区河跨拱肋采用缆索吊体系从驳船吊运至设计位置，采用临时水平扣索与中墩大立柱拉固连接。f、河跨拱梁结合段采用分块安装，拱肋分块利用浮吊吊运安装，中横梁分块采用500t浮吊整体安装，拱梁结合部下设置临时支架。上拱肋节段利用缆索吊体系吊运至已安装形成的中跨桥面上，纵向滑移之后利用地面300t履带吊起吊安装。（2）三角区施工工艺选择及流程本工程三角区施工拟采用顺序为：钢拱座、0＃段拱肋、人字撑、大立柱→边跨下拱肋→边跨K撑、下立柱→边墩端横梁→尾端锚碇→河跨斜撑→河跨下肢拱肋→三角区桥面→拱梁结合段→桥面以上立柱→上肢拱肋具体流程框图如下：三角区施工工艺流程图（3）施工场地处理边跨施工时，拱肋分段、K撑、立柱、边墩锚碇等构件均采用履带吊起吊安装，由于大型吊机的自重大，且所吊构件单件重，甬江两岸原有天然地基承载力不能满足履带吊机工作需要，故需对履带吊工作场地进行场地处理。履带吊机行走、起吊位置地基加固主要在原地基上铺上20cm厚碎石，并浇筑C20砼硬化地坪。边跨三角区施工构件通过缆索吊体系从运输船转运至岸上，需要在岸上设置构件转运临时搁置场地，临时搁置场地在原地基上碾压，并浇筑C20砼硬化地坪。20 边墩、中墩承台及系梁开挖范围需要进行土体分层回填，并碾压密实。（4）主要施工设备的选用边跨施工中所需主要安装设备包括缆索吊体系、挖泥船、120t级浮吊、500t级浮吊、300t履带吊机、150t履带吊机、50t履带吊机、运输平板车、塔吊、施工电梯、卷扬机等。①400t缆索吊体系采用缆索吊体系是本桥主要的吊装设备，缆索吊体系为三塔两跨布置，以减小缆索吊垂度。根据主跨拱肋吊装重量及缆索吊索具重量等因素的综合考虑，缆索吊扣除天车及吊具设备后的有效额定起重量为250t。全桥共布置两套缆索吊具。索塔高度为105m，分别布置在主墩及跨中位置。在引桥位置设置缆索吊锚碇。缆索吊机系统是由主索、主索跑车、起重索、起重滑车组、牵引索、起重及牵引卷扬机、锚碇、塔架、风缆等组成。本工程对缆索吊机的主要性能要求：集中荷载400t（最大吊重250t，天车及吊具系统约150t）；双跨（2x225m）布置；起吊净空小（主索鞍座顶标高107.0m，拱顶标高97.4m）；缆索吊机的主要技术参数额定起重量250t最大矢跨比1/22起升速度0～40m/min牵引速度15m/min最大起升高度100m②挖泥船由于甬江南北两岸存在浅滩区，现有航道不能满足浮吊、驳船施工需要，需要对现有桥址水域航道进行疏浚，疏浚采用“秦航工16＃”挖泥船进行。③120t浮吊根据三角区施工总体部署，中墩钢拱座、下肢拱肋0＃段等构件采用120t“秦航工208”浮吊吊运构件上岸。④500t浮吊河跨处拱梁结合段总重约790吨，采用分块安装，拱肋分块及中横梁部分安装时利用500t“中南818＃”浮吊从驳船起吊安装。⑤300t履带吊300t履带吊作为三角区上、下肢拱肋、岸跨下肢拱肋K撑、立柱、端横梁、锚碇等构件安装的主要设备。⑥150t履带吊中墩施工时，150t履带吊作为钢拱座、三角区下拱肋0＃段、中墩斜撑、大立柱等安装主要吊机。箱梁滑移体系支架安装施工也采用150t履带吊安装。⑦50t履带吊50t履带吊作为拱肋、箱梁支架体系施工的主要安装机械。⑧300t运输平板车边墩端横梁构件、尾端锚碇构件尺寸大、重量大，场内转运距离远，浮吊将该构件吊运上岸后需采用300t级运输平板车进行场内转运至构件安装位置。⑨塔吊根据施工需要，中墩位置缆索吊临时塔施工时需要布置2台固定式塔吊。塔吊布置在中墩外侧，选择两台200t.m塔吊，具体如下图所示。20 ⑩施工电梯考虑到工程施工中，缆索吊临时索塔安装、人员上下桥面等施工需要，在现场需布置施工人货电梯两部。一部电梯到达桥面位置；一部电梯到达索塔顶部位置。3、三角区临时支架设计三角区主要构件安装采用支架法施工，主要结构施工之前需要进行临时支架的设计、施工。三角区临时支架主要包括：下肢拱肋支架体系、三角区桥面箱梁滑移支架体系、端横梁支架、锚碇支架、拱肋K撑支架、上拱肋支架、立柱支架、拱梁结合部支架等。（1）下肢拱肋临时支架体系的设计下肢拱肋临时支架体系包括临时墩Φ800钻孔灌注桩、临时墩承台、Φ609支撑钢管柱、联系梁等。如下图所示。下肢拱肋临时支架布置示意图下肢拱肋临时支架布置断面图下肢拱肋支架临时墩布置纵桥向标准跨径13m，每段拱肋节段在施工节段受力为简支体系，拱肋节段的一端支承在φ609临时钢管支架上，另一端支承在已安装好的上一节段拱肋接口牛腿上。临时支架的墩位对应相应拱肋节段分节位置。a、荷载分析根据设计提供的三角区下肢拱肋节段划分情况，结合拱肋支架的布置，以BN1节段为例，该临时墩支架承受荷载为：下肢拱肋单节的自重：72.563t；拱肋焊接脚手、施工平台：单节拱肋施工脚手重约5t；2根桩基、1个承台自重（估算）：115t；桩基安全系数：1.5。故本临时支架单桩承载力应大于144.42t。b、临时墩支架分部设计1）桩基以下肢拱肋BN1节段为例，单个临时墩桩基采用2根Φ800钻孔灌注桩，桩长32m，桩底进入④层土层。根据甬江大桥地质勘探资料，校核计算如下：钻孔桩单桩承载力计算：N=P1(S1L1)+P2(S2L2)+P3(S3L3)+P4(S4L4)+P5(S5L5)+P6(S6L6)20 ＝15kpa×（3.14×0.8m×1m）+20kpa×（3.14×0.8m×5m）+15kpa×（3.14×0.8m×5m）+20kpa×（3.14×0.8m×5m）+15kpa×（3.14×0.8m×5m）+20kpa×（3.14×0.8m×11m）＝3.768t+18.84t+18.84t+31.4t+18.84t+55.264t＝146.952t146.952t>144.42t，设计符合施工要求。式中：N－单桩承载力；P－桩侧土极限摩阻力；S－钻孔桩截面周长；L－桩身入土分层厚度；BN1下拱肋节段由支撑2根Φ800钻孔桩支撑，桩长取32m，单桩承载力满足施工受力。依次计算，岸跨三角区下肢拱肋临时支架钻孔桩桩长见下表：岸跨三角区拱肋临时支架钻孔桩参数表：拱肋编号BN1BN2BN3WN4WN3WN2桩径（mm）800800800800800800对应钻孔桩长（m）323530323842桩底标高（m）-31.0-34.0-29.0-31.0-37.0-41.02）承台下肢拱肋临时墩支架体系承台采用为1.5m（高）×2.0m（宽）×5.5m（长）的钢筋混凝土结构，在与Φ609钢管柱相连接处设置预埋件。如下图所示。三角区下肢拱肋临时墩承台示意图临时墩墩位总体布置见附图004《三角区桥面钢箱梁临时支架布置图》。3）立柱下肢拱肋单个临时墩由两根钢管柱立柱组成。支撑立柱采用Φ609钢管，钢管壁厚为12mm，2根钢管中心间距为3.75m，钢管长度取10m为一标准段，不足10m单独成段，长度超过10m的钢管柱分由2段钢管组成，节段之间由法兰连接。两根钢管之间有[20槽钢连接。钢管支架竖向强度校核：单根钢管承受最大荷载：70t；钢管截面积：0.0225m2；Φ609钢管回转半径：i＝211mm；长细比：λ＝95；稳定系数φ查表得：0.625安全系数：1.5σ＝nN/φA＝1.5×70t/0.625×0.0225m2=74.65MPa因为[σ]＝170MPa，σ小于[σ]，故壁厚为12mm的Φ609钢管立柱受力安全。4）联系梁20 在单侧下肢拱肋临时墩之间分别有纵向和横向水平的连接，单根立柱纵桥向采用3道2[20槽钢连接，具体布置见图。剪刀斜撑采用[20槽钢连接。（2）桥面箱梁支架体系的设计三角区桥面钢箱梁安装采用缆索吊吊运至支架上，然后利用支架滑移小车将箱梁纵向滑移就位、落架安装桥面钢箱梁临时支架体系包括Φ800钻孔灌注桩、临时墩承台、Φ609支撑钢管柱、联系梁等。钢管支架纵向标准跨距9m，横桥向布置2组临时墩，每组临时墩由2根钢管组成，承台横向间距29.5m。a、荷载分析根据设计提供的桥面钢箱梁节段划分情况，结合桥面箱梁临时墩布置设计，单个临时墩承受荷载为：桥面箱梁单节自重：174.7t（标准段）施工阶段支架自重、滑移小车、纵向滑移轨道等荷载作用在单个临时墩重量：20t2根桩基、1个承台自重（估算）：120t；动荷载安全系数：2故本临时支架单桩承载力应大于227t。b、临时墩支架结构布置1）桩基以标准箱梁节段为例，单个临时墩桩基采用2根Φ800钻孔灌注桩，桩长38m，桩底进入⑤b层土层。根据甬江大桥地质勘探资料，校核计算如下：钻孔桩单桩承载力计算：N=P1(S1L1)+P2(S2L2)+P3(S3L3)+P4(S4L4)+P5(S5L5)+P6(S6L6)+P7(S7L7)+P8(S8L8)＝3.768t+18.84t+18.84t+31.4t+18.84t+55.264t+69.08t+22.608t＝233.616t233.616t>227t，设计符合施工要求。式中：N－单桩承载力；P－桩侧土极限摩阻力；S－钻孔桩截面周长；L－桩身入土分层厚度；故三角区桥面标准箱梁节段由2个临时墩支架支撑，每个临时墩由2根Φ800钻孔桩支撑，桩长取38m，单桩承载力满足施工受力。2）承台桥面钢箱梁临时墩支架体系承台采用为1.5m（高）×2.0mm（宽）×5.0m（长）的钢筋混凝土结构，在与Φ609钢管柱相连接处设置预埋件。具体布置如下图所示。三角区箱梁临时墩承台示意图3）立柱根据招标文件提供箱梁信息，三角区箱梁单个临时墩拟采用2根钢管柱组成。桥面钢箱梁支撑立柱采用Φ609钢管，钢管壁厚为12mm，2根钢管中心间距为3.75m，钢管长度取10m为一标准段，不足10m单独成段，长度超过10m的钢管柱分由2段钢管组成，节段之间由法兰连接。两根钢管之间有[20槽钢连接。钢管支架竖向强度校核：单根钢管承受最大荷载：53.675t；钢管截面积：0.0225m2；Φ609钢管回转半径：i＝211mm；长细比：λ＝99；稳定系数φ查表得：0.59520 安全系数：2.0σ＝nN/φA＝2×53.675t/0.595×0.0225m2=80.2MPa因为[σ]＝170MPa，σ小于[σ]，故壁厚为12mm的Φ609钢管立柱受力安全。4）联系梁在临时墩立柱之间分别有纵向和横向水平的连接，高度发方向每6m设置一道纵向水平连接，共设置3道，纵向连接采用2[20槽钢连接，剪刀斜撑采用[20槽钢连接。临时墩承台总体布置见005《三角区拱肋、桥面临时墩承台布置图》（3）端横梁、锚碇支架的设计主桥单侧三角区边墩处端横梁重量240t、拟分为2个单重120t的构件分开吊装，现场拼装焊接工艺，端横梁施工时需搭设临时支架支撑。端横梁设计与边墩墩顶处锚碇节段分离，施工时先行安装端横梁分段。边墩墩身设有横向系梁，端横梁投影位于边墩横向系梁位置，其部分支承可支撑在边墩横向系梁上，（此时边墩系梁满堂浇筑支架尚未拆除）。另在边墩横向系梁外侧设置一排4根φ609钢管立柱，壁厚12mm，长度约19m，钢管立柱与边墩横向系梁采用扶墙连接，立柱布置见图所示，2根立柱直接支撑在边墩承台面上，2根立柱下设1.5m（长）×1.5m（宽）×1.0m（高）混凝土承台。该组4根609钢管立柱与边墩横向系梁上的临时支撑点共同作为端横梁临时支撑体系。边墩端横梁临时支架布置图（4）端横梁、锚碇支架的设计主桥单侧三角区边墩处设有2个锚碇节段，单个锚碇（W1段）节段重量为299.5t。单个锚碇临时支架采用4根Φ609钢管，钢管壁厚为12mm，长度约19～20m。钢管立柱处在边墩承台范围内，钢管直接支撑与承台预埋件上，立柱纵横向设[12槽钢作为联系梁，并与边墩墩柱连接扶墙。20 单个锚锭临时支架示意图（5）河跨拱肋人字撑支架的设计三角区上下游拱肋横向之间设有风撑。河跨处人字撑撑KN3（KS3）施工时由于对应拱梁结合段尚未施工，需要设置临时支架进行施工。河跨处人字撑单件重量47.312t，考虑到施工方便，将人字撑两根梁联为整体吊装，整体重量约110t。人字撑临时支架采用Φ400钢管，钢管壁厚为10mm，钢管高度分别为10m和15m，2根钢管为一组，钢管之间设置[20槽钢横向联系，下设4m×2m×1.5m承台，采用预埋件与钢管立柱连接。三角区河跨人字撑临时支架布置示意图（6）上拱肋、上立柱支架的设计上拱肋、上立柱安装采用在已安装完成三角区箱梁上搭设临时支架的方式进行。支架采用Φ400钢管，钢管壁厚为10mm，立柱纵横向设联系梁，立柱顶部设置三角形搁置块，用以支承上拱肋节段及上立柱。立柱高度随上肢拱肋线型变化而变化。三角区上肢拱肋临时支架布置立面图20 三角区上肢拱肋临时支架布置断面图（7）中墩人字撑、大立柱支架的设计中墩位置大立柱在钢拱座施工后、下拱肋施工前进行，由于中墩大立柱设有1：5倾角，需要设置临时支架支撑，由于人字撑与大立柱一同施工，故大立柱支架与人字撑支架一起考虑。支架采取与斜撑及大立柱连成整体，充分利用永久钢结构本身刚度的方式来形成整个支撑系统。两者支架均采用Φ400钢管，钢管壁厚为10mm。单根人字撑安装完成后，拉设固定风缆，增加结构稳定性。具体见下图。中墩人字撑、大立柱临时支架立面图（8）拱梁结合部支架的设计河跨拱梁结合段重量为790t，拟采用500t浮吊分块吊装就位，需要搭设拱梁结合段临时支架，该支架包括中横梁分块支架与拱肋分块支架。支架体系包括Φ800钻孔灌注桩、2.0m×5.5m×1.5m承台、Φ400钢管立柱、纵横向联系。中横梁支架荷载分析中横梁自重：410t；上肢拱肋、立柱重量：38.492×2＝76.984t；施工平台等荷载：20t；2根桩基、1个承台自重（估算）：120t；由于该处为拱梁结合段，承受荷载较为复杂，故安全系数取1.5若中横梁支架采用2组承台即4根钻孔桩支撑，单桩承载能力要达到280t。支架体系设计a、中横梁桩长选定单个临时墩桩基采用2根Φ800钻孔灌注桩，桩长42m，桩底进入⑤c层土层。根据甬江大桥地质勘探资料，校核计算如下：钻孔桩单桩承载力计算：N=P1(S1L1)+P2(S2L2)+P3(S3L3)+P4(S4L4)+P5(S5L5)+P6(S6L6)+P7(S7L7)+P8(S8L8)＝15kpa×（3.14×0.8m×1m）+20kpa×（3.14×0.8m×5m）+15kpa×（3.14×0.8m×5m）+20kpa×（3.14×0.8m×5m）+15kpa×（3.14×0.8m×5m）+20kpa×（3.14×0.8m×11m）+55kpa×（3.14×0.8m×5m）+45kpa×（3.14×0.8m×2m）＝3.768t+18.84t+18.84t+31.4t+18.84t+55.264t+69.08t+22.608t＝233.616t293.904t>280t，设计符合施工要求。式中：N－单桩承载力；P－桩侧土极限摩阻力；S－钻孔桩截面周长；L－桩身入土分层厚度；故河跨拱梁结合部中横梁由2个临时墩支架支撑，每个临时墩由2根Φ800钻孔桩支撑，桩长取42m，单桩承载力满足施工受力。b、立柱选定20 立柱采用Φ609钢管，壁厚12mm，横向联系采用2[20槽钢，剪刀连接采用[20槽钢，钢管顶端设置临时支座。拱梁结合段中横梁临时支架构造图（9）临时支架施工a、桩基临时墩桩基全部采用φ800钻孔灌注桩，拟采用GPS－10型钻机成孔，全桥投入8台桩机施工。b、承台临时墩承台施工采用放坡开挖，模板为木模形式，混凝土浇注。承台设预埋件螺栓，以便与φ609钢管立柱法兰连接。立柱安装三角区下肢拱肋、桥面箱梁、拱梁结合段临时支架立柱为φ609钢管拼接，采用50t履带吊安装。立柱钢管总长度6.3m～19m不等，分节安装，下节段为10米，上端一节根据实际高度变化。单墩两根钢管加上横向连接，单节重量约6吨。在进行临时墩钢管立柱施工时，需要事先在立柱钢管上设置沉降观测标志点，便于日后施工期间对临时墩支架系统进行沉降观测。纵横向联系梁安装纵横向联系梁为2[20槽钢，采用50t履带吊起吊安装。水平起吊，到达设计位置后，水平调整、通过临时墩立柱上设置的牛腿与立柱钢管焊接。4、三角区拱肋构件、桥面箱梁的制作与运输拱肋制作与运输内容详见《拱肋构件、桥面箱梁加工方案》与《拱肋、桥面箱梁运输方案》。5、钢拱座、下肢拱肋0＃段、中墩人字撑、大立柱施工本工程边跨施工首先进行中墩处钢拱座和0＃段拱肋安装。拱座由于重量较大，采用分块运输、吊装；现场航道疏浚，采用浮吊将构件吊运上岸，之后通过大型履带吊转运并安装就位。（1）施工流程拱座支架安装→拱座分块吊装、焊→0＃段拱肋吊装、焊接→拱座砼浇筑→钢拱座预应力施工→中墩人字撑安装→中墩大立柱安装（2）浮吊吊运构件上岸根据三角区施工总体部署，在中墩承台、砼系梁施工完成后首先进行钢拱座、下肢拱肋0＃段的安装。钢拱座、下肢拱肋0＃段安装采用“秦航工208＃”浮吊驳运上岸、150t履带吊起吊安装就位；甬江两岸靠近中墩位置航道进行疏浚作业，以满足浮吊作业及后继中跨运梁船靠泊。拱座、0＃段拱肋驳运上岸前，“秦航工208＃”起重船起吊构件，利用船锚调整浮吊就位，将构件搁置在临时搁置处。浮吊吊装作业时提前与海事部门联系，通过海事部门发布临时封航通告，并安排巡逻艇在吊装水域上下游进行警戒，协助封航，拦截水上船只，防止船只误闯作业水域，确保吊装安全。“秦航工208＃”浮吊主要技术参数表船舶主要参数船体主要尺度（m）吃水（m）总长型长型宽型深满载空载满载排水量（t）4039.214.32.51.51730起重性能参数（船舶类型：变幅式起重船）起重主钩起重中钩起重副钩扒杆长度（m）20 起重能力（t）舷外伸距（m）起重能力（t）舷外伸距（m）起重能力（t）舷外伸距（m）12011.36513.663516.344220 （3）钢拱座安装中墩处拱座设计为钢－混结合形式拱座，分为上部的钢拱座和下部的混凝土拱座，钢拱座顺桥向顶宽7.62m，底宽11.5m，横桥向宽3.5m，钢拱座高3.6m，顶板厚度50mm，底板、端板厚度65mm，腹板厚度40mm，隔板厚度16～25mm，材质为Q345qE，钢拱座内填充C40微膨胀混凝土。钢拱座由专业制作工厂制作，整个拱座重约300t，根据加工及安装工艺要求，拱座分2块制作，在厂内进行预拼装，验收合格后，运到现场进行安装。a、施工流程拱座支架搭设→钢拱座浮吊驳运→150t履带吊场内转运→构件预拼→构件整体焊接。b、施工工艺由于钢拱座为全桥受力的核心点，砼拱座与钢拱座间的连接可靠性十分重要，因此钢拱座由150t吊车将其安装在预先安装好并经过验收的支架上，在胎架上将整个钢拱座焊接成整体。1）支架搭设支架采用φ400钢管搭设，横桥向4排、纵桥向4排钢管，钢管高度根据钢拱座地面倾斜角度变化而不同，钢管上设横桥向支撑梁，用以穿过砼拱座范围支撑钢拱座分段。支架设支[20槽钢剪刀撑。拱座钢支架具有足够强度的支架体系，防止拱座钢结构在填芯浇筑中发生变形。2）吊机安装钢拱座分段通过120t浮吊吊运搁置在大堤处临时搁置点处后，由150t吊车吊装到预先安装好并经过验收的支架上，由于钢拱座在纵向、横向均有不同角度的倾角，所以在安装时，采用了X、Y、Z三向调整措施，在每一分段安装时先调整到位，再安装相邻段。在胎架上将整个钢拱座焊接成整体后，待0＃段拱肋与拱座安装成整体后进行混凝土浇注。150t履带吊分块吊装钢拱肋示意图（4）下拱肋0#段安装下肢拱肋0#段在钢拱座安装结束后进行，采用150吨履带吊单机安装，两岸拱肋0＃段安装步骤相同。拱肋0＃段安装工况参见附图006《履带吊安装0＃段拱肋示意图》。拱肋K撑及中墩人字形斜撑通过预埋件连接到混凝土拱座和承台上。a、施工流程拱座支架搭设→钢拱座浮吊驳运→150t履带吊场内转运→构件安装→整体焊接。b、施工工艺1）0＃段拱肋支架0＃段拱肋支架采用与φ609钢管临时支撑，单个0＃段拱肋采用2根钢管支撑，2根钢管横向采用2[20槽钢连接，纵向采用2[20槽钢与下肢其余节段拱肋连接并增设人字形斜撑，以增强支架纵向稳定性。2）履带吊吊装0＃段拱肋就位61 施工时首先利用吊机将拱肋BN0(BS0)、ZN0(ZS0)段拱肋吊装至临时钢管支架上，待精确调整位置、角度后与拱座钢结构部分固定焊接，随后浇筑拱座混凝土及该节段拱肋填芯混凝土。3）填芯混凝土浇筑浇筑采用汽车泵直接泵送至浇筑位置。采用振导器振导密实及时排出泌水。（5）中墩人字形撑及大立柱的安装a、设计参数中墩处人字形斜撑位于大立柱中间，下部与承台联系梁相连，斜撑为矩形钢箱，重34.90t，与水平面的夹角为50.982°，甬江两岸共四根，安装高度约21m。中墩处大立柱为m的矩形断面，长20.6m，每个大立柱自重47.790t，浦东浦西共四根，安装高度约25m。斜撑直接坐落于系梁之上，系梁是钢筋混凝土结构，为避免斜撑与底板的焊接对承台系梁混凝土产生不利影响，在浇筑该部分系梁混凝土之前先焊接斜撑预留段，预留段埋件搁置在胎架之上，与承台联系横梁浇注成整体。待混凝土达到设计强度后安装上段斜撑。考虑到与桥面接触端的Z向精度控制，在斜撑顶部预留10cm的切割余量，在桥面安装前经精确测量后予以切割。b、施工流程具体施工流程如下：一侧斜撑吊装→斜撑固定及焊接、脚手架搭设、缆风安装等→另一侧斜撑安装及各项附属工作→横向连接钢管的安装及脚手架延伸→斜撑与斜撑间顶部横向连接的安装及斜撑与大立柱间下部支撑的安装→大立柱的吊装、调整、临时固定及焊接→另一侧大立柱的吊装、调整、临时固定及焊接→斜撑与大立柱间支撑的安装及脚手架延伸c、场内构件转运无论斜撑还是大立柱均属细长构件，运输只能采取平放形式，到现场卸车采取水平方式。d、安装工艺1）在斜撑和大立柱安装的预埋构件上，根据复测无误的轴线位置事先焊接定位档块，确保构件安装位置的精确度，在安装时以保证大立柱顶部三维位置为主要控制。2）斜撑与大立柱安装的关键是顶部位置的精确控制，这将直接影响到横梁的正确安装，因此在临时支撑排架系统上均有调整系统，顺桥向的调整主要依靠吊车巴杆的转动来完成，而横桥向的调整则利用支撑排架上的2台50吨千斤顶来实现。在实际安装时还采取了以下一些控制措施：①在斜撑倾斜方面增设一个测点，位于支撑节点的同一标高，以消除支撑以上部分斜撑因大悬臂而产生的变形影响。②用全站仪测量时，在顺桥向增加一台经纬仪进行定位测量，作为校核。③斜撑内侧φ580×12钢装支撑，必须有一定预紧力，防止吊车松钩后，因支撑的变形，影响斜撑的安装精度。考虑到角度调整的需要，支撑与斜撑以及承台系梁均采取铰接的方式。④在焊接过程中，采取对称焊接顺序，并定时观察焊接对构件位移的影响，将焊接带来的顶部位移影响控制在5mm以内。3）斜撑和立柱安装高度达25余米，又呈倾斜状态，临江风荷载又较大，为了保证结构在施工阶段的稳定和安全，采取好如下措施：①在构件定位、临时支撑安装到位后，吊车依然保持负荷部松钩，以确保安装构件的稳定性。②斜撑完成100%的环焊，大立柱完成50%以上的环焊，并在支撑体系固定完成及可靠的情况下，吊机方可松钩。61 150t履带吊安装中墩人字撑及大立柱示意图e、施工用脚手架系统无论是临时钢结构的安装及拆除，还是永久构件的定位、吊装索具装拆及焊接等，均属高空作业，因此也就需要搭设脚手架系统作为施工通道及操作平台。本方案的脚手架系统与临时钢结构以及永久钢结构连接成整体。6、三角区岸跨下肢拱肋安装（1）岸跨下肢拱肋节段设计参数根据投标文件提供的设计图纸，三角区下肢拱肋共分8个节段，其中5个节段投影长度13m，其余节段投影长度为6m、8.5m、14.5m。拱肋节段重量67.185t～88.356t不等。具体分段见下图所示。下肢拱肋箱体截面高度3.8～6m，宽度3.5m，钢箱腹板厚度20～32mm，局部加厚至50mm，拱肋内倾11.3度，并且在两榀拱肋之间在BN2（SN2）节段位置设置横向风撑，使其练成整体。拱肋钢箱的内部设置纵、横向加劲钢板。（2）岸跨下肢拱肋节段施工流程支架搭设→缆索吊吊运构件上岸→构件场内转运（履带吊）→拱肋吊装就位→拱肋定位、调整→拱肋与上一节段焊接→进行下一节段拱肋吊装（3）岸跨下肢拱肋吊装施工a、缆索吊体系吊运拱肋节段上岸下肢拱肋节段通过水路运输至桥址水面，通过缆索吊系统将构件吊运上岸，由于拱肋节段重量不大，可利用履带吊单侧主缆提升体系吊运；将构件直接吊运至中墩外侧便于吊机吊运的位置。拱肋节段履带吊吊运工况参见007《拱肋节段吊运工况示意图》。b、构件场内转运由于拱肋节段采用400t缆索吊单侧吊运上岸，构件搁置在桥梁中墩外侧。故需要通过150t履带吊机进行构件场内转运。为了保证构件能安全顺利一次转运到位，在起吊前，对吊装时吊车的所处位置进行计算，并在地面放样，吊机根据放样位置就位，同时还应考虑运履带吊起吊后回转、行走的通道及位置。拱肋节段吊装时，通过钢丝绳将拱肋节段起吊姿态调节到安装姿态大致形式，以便拱肋后继安装就位。卢浦大桥岸跨拱肋节段起吊姿态照片c、拱肋吊装吊车起吊构件场内转运就位后，就可按要求将构件起吊并安装到位。61 拱肋分段支撑体系采用简支体系，一端搁置在已安装好的上一节段拱肋接口处，（BN0段拱肋搁置在拱肋0＃段接口处），在该接口处设置临时搁置牛腿；另一端则与钢管支架进行临时固定。构件吊装到位后，要认真检查其轴线标高，纵向斜率等指标，符合要求后一端与已装好的拱临时连接，另一段则与钢管支架进行临时固定，确认构件稳定后，可将吊车松钩。下肢拱肋安装阶段支撑图d、拱肋定位、调整钢拱肋节段安装到位后，为确保成拱以后的线型，需对钢拱的轴线和标高进行精确定位、调整，如轴线和标高有少量位移，可通过钢柱顶部预设的钢牛腿，利用小千斤顶进行微调、垫实，确认轴线、标高满足设计要求。e、拱肋焊接拱肋完成精确定位后，进行拱肋现场焊接施工。由于焊接作业为高空作业，下肢拱肋截面尺寸较大，焊接前需要在拱肋支撑支架上搭设操作平台，操作平台采用φ48×3.5mm脚手管满部搭设。具体焊接参见‘拱肋现场焊接专项方案’。焊接操作平台卢浦大桥边跨下肢拱肋焊接平台照片7、三角区下肢拱肋风撑、K撑、小立柱等安装（1）设计参数三角区下肢拱肋设有多处风撑、K撑、小立柱等结构，施工时与下肢拱肋、桥面箱梁等交织在一起，其相互位置及设计参数如下：61 三角区下拱肋设计分段示意图（2）下肢拱肋横向风撑FX1、KN1安装三角区拱肋在BN2（SN2）节段位置设置横向K形风撑，FX1与KN1，由于该K撑为K形杆件结构，单件重量分别为75.029t、43.179t。a、缆索吊吊运构件由于该风撑尺寸较大，构件场内运输通过缆索吊体系进行，通过牵引卷扬机与钢丝绳牵引可将该K撑吊运至中墩外侧位置。b、吊机、构件就位下拱肋采用逐段安装，支架搭设同样采用逐段搭设的方式，下肢拱肋完成BN3节段后，准备进行横向风撑安装。由于下肢拱肋施工只进行BN3节段，300t履带吊机可直接行走至设计起吊位置，K撑构件通过小型板车运输，通过下肢拱肋立柱之间间隙将构件运输至需要起吊位置。c、K撑构件吊装采用1台300t履带吊起吊安装。由于该风撑安装时，对应的下肢主拱肋已安装到位，故K撑安装时相对较为简单：（1）横撑FX1由1台300t履带吊站位在桥梁轴线处起吊安装；（2）将该横撑支承于钢管支架上，直接安装到位，精确调整；（3）300t履带吊起吊KN1斜撑；（3）K撑安装角度、精度经检查验收合格后，进行现场焊接。三角区下拱肋K撑吊装平面图三角区下拱肋K撑吊装立面图61 （3）小立柱LN1b的安装三角区拱肋在BN2（SN2）节段位置设有竖向小立柱，该立柱被桥面箱梁一分为二，故安装时先行安装下节段立柱LN1b，待桥面箱梁安装完成之后，再行上节段立柱安装。上节立柱安装时在桥面上利用钢管搭设临时支架。该下立柱重量23.1t，尺寸8.36×3×2.2m，安装高度约23m，安装下肢拱肋的150t吊机可满足安装要求。安装时除了检查其平面位置外，还必须检查其斜率是否满足设计要求。（4）河跨人字撑KN3的安装河跨人字撑为2片完全分离的斜撑组成，为提高安装精度精简施工程序，拟采用整体吊装方式进行安装，人字撑撑需进行临时加固，以防治起吊过程在中构件变形，加固采用2[40b槽钢；该人字撑整体构件利用缆索吊直接吊运至设计位置，起吊点设置在临时加固杆件上，临时加固后人字撑重量约100t。由于该风撑安装时，对应的下肢主拱肋尚未安装到位，故该人字撑撑安装时需要设置临时支撑。1）人字撑由缆索吊体系起吊、移位；2）将该人字撑支承于钢管支架上，直接安装到位，精确调整；河跨人字撑临时加固示意图8、边墩处端横梁安装（1）端横梁设计参数边跨端横梁采用钢结构形式，钢梁微箱形截面，尺寸宽3.8m、高5.4m。过渡孔支撑在端横梁支座上。端横梁整体重量为240t，考虑到横梁尺寸及重量均较大，故端横梁加工、安装时分2段进行，单端端横梁重量约120t。端横梁处增设φ609钢管支架2根，吊装时支撑端横梁节段。（2）施工流程施工准备――端横梁支架搭设――缆索吊吊运端横梁节段上岸――端横梁节段场内运输――300t履带吊吊装端横梁分段――节段精确定位――现场焊接（3）端横梁安装工艺a、端横梁支架搭设端横梁设计与边墩墩顶处锚碇节段分离，施工时先行安装端横梁分段，故需要搭设端横梁临时支架。边墩联系横梁外侧设置一排φ609钢管支架，该立柱与边墩横向系梁共同作为端横梁临时支撑体系。边墩临时支架采用50t履带吊安装。b、构件吊运上岸、场内运输三角区边墩处端横梁构件通过缆索吊吊运上岸，运输平板车运至边墩吊装位置。c、端横梁分段吊装三角区尾端端横梁尺寸和重量均较大，安装时分为左右两部分分别安装，单个构件长度16.8m，宽度7.87m，重量约120t，采用1台300t履带吊起吊安装。该工况起吊时吊机把杆长度48m，工作半径12m，该工况最大起重能力140t。61 边墩端梁分段吊装立面图d、端横梁位置精确调整端横梁分段安装到设计位置后，通过修整钢管顶部垫块上刀架标高使其精确定位，微调接口尺寸后同端横梁另一分段用装配板临时连接。因钢管较高，刚度较差，端横梁定位纠偏时利用边墩下横梁处设计的横向限位装置进行横向位置调整。端横梁位置精确调整之后进行现场永久焊接。边墩端横梁吊装步骤图61 9、锚碇安装锚碇设计参数本工程全桥设有4个尾端锚碇，单个锚碇安装时附带部分梁体，设计重量约299.5t。尺寸较大（长×宽×高）：14.7m×8.45m×8.23m；端横梁处增设φ609钢管支架2根，吊装时支撑端横梁节段。（1）施工流程施工准备――锚碇支座安装――锚碇支架搭设――锚碇起吊重心的确定――500t浮吊吊运锚碇上岸――锚碇场内运输――300t履带吊双机抬吊锚碇安装――锚碇精确定位――现场焊接（2）支座安装安装前先按《球型支座技术条件》（GB/T17955-2000）全面检查产品合格证书中有关技术性能指标，不符合要求不得使用。安装前应将聚四氟乙烯板、不锈钢滑条的各相对滑移面用丙酮或酒精擦拭干净，上下各部件的纵轴线必须对准，并按设计要求结合安装期间的温度与年平均温度的温差，调整上座板与下座板相对位置及角度并锁定。对支座垫石进行测点验收（复核平整度、标高）吊装前放样，标出支座中心线。支座用300t履带吊整体吊装，复测验收合格后焊接固定。就位后锚碇底节安装前应用薄膜包裹。（3）锚碇安装工艺锚碇为全桥主要受力构件，采用工厂整体预制、现场整体安装的施工工艺。确定重心、布置吊耳、吊索具a、理论推算因锚碇构件构造复杂，按设计图纸，将每一部件的重量、重心逐一列表计算，得出重心的大致理论位置。根据重心、构件尺寸、考虑吊耳应同构件筋板对应，吊耳板同钢丝绳在一个平面内（否则应架设筋板），吊钩的位置应跟重物重心在一直线的原则，上机模拟出吊耳位置、倾斜角度、钢丝绳长度。b、现场模拟根据理论计算布置吊装索具，再通过地面实际吊装试验，通常情况满足要求，个别因高空对接、精确就位需要，需做精确调整，通过增减卸扣数量、布置滑轮组调节钢丝绳长度使两个方向的倾斜均满足安装要求。c、吊耳焊接吊耳材质应同母材一致，一般采用熔透焊，并通过超声波检测，确保吊装万无一失。锚碇临时支架搭设锚碇施工时存在构件尺寸、重量均较大，施工时需要搭设临时支架辅助施工。锚碇利用构件下的永久结构，直接在边墩墩柱顶面立型钢支撑作为承重胎架，另外因锚箱存在偏心，需要在地面（边墩承台范围）上布置钢管支撑，钢管采用φ609，壁厚12mm，利用边墩墩柱上埋件焊接扶墙，钢管顶部放设盖板和2mm厚四氟板（使锚箱顺桥向自由伸缩），直接支于锚箱筋板处，底部焊接固定在承台埋件上，钢管支架竖向与边墩立柱设剪刀撑。钢管支撑垂直度控制在1％内。临时钢管支架采用50t履带吊搭设。（4）场内构件运输三角区边墩处锚碇构件通过500t浮吊吊运上岸，通过运输平板车运至边墩吊装位置。锚碇双机抬吊安装单个锚碇安装重量为299.5t，采用2台300t履带吊双机抬吊安装。a、履带吊、运梁车就位，做好起吊准备；履带吊就位场地必须夯实后,铺道渣压实,再铺设路基箱；b、两台履带吊同时起吊锚碇上升到适当高度，运输板车驶离；c、两台履带吊同时转动把杆移动构件到安装位置就位。由于构件重量较大，双机抬吊操作严格按照操作规程操作，切实做好两台300t吊机的协调同步。具体吊装步骤及工况见008《三角区锚碇安装示意图》。（5）锚碇精确定位锚碇安装过程中，锚碇上因有水平索索孔，安装精度相对端横梁要高。高度方向通过精确计算临时支架钢管加载后的弹性变形进而严格控制锚碇的安装标高；水平方向调整可以通过已经安装完成的端横梁及WN2段下肢拱肋，通过水千斤顶微调，锚碇下设有四氟板以利调整。61 10、三角区桥面钢箱梁安装（1）箱梁设计概况边跨三角区桥面箱梁全桥共计24段，江两岸单侧各12段箱梁。标准节段长9m、宽45.8m，高3.2m，顶板厚度14mm，底板10mm，车行道部分桥面板采用U型加劲肋，其余部分桥面板以及腹板、底板均采用16a球扁钢加劲肋，横梁间距3.0m，标准节段重量192t。成桥后桥面铺装沥青混凝土。边跨桥面箱梁断面图三角区箱梁设计参数如下：三角区桥面箱梁分段布置图（2）施工难点及方案选择a、施工难点三角区桥面箱梁平面投影位置为从边墩处至河跨拱梁结合部位置（见图），全长约118m左右，主要困难有以下几个方面：1）场地条件差。甬江两岸原有场地承载能力十分有限，因此陆上大型设备的使用受到了限制；2）桥面陆上运输十分困难。由于三角区边跨拱肋，尾端锚梁及大立柱、斜撑等先于桥面施工，使得施工场地十分狭窄复杂，因此桥面箱梁无法陆运至吊装位置；3）河跨侧有近箱梁投影区域处于甬江防汛大提上，对桥面临时支架的搭设不利；4）桥面构件最重吨，安装高度约28米，这对临时支架的设计及安装要求高，且大型吊装设备的选用面十分狭小。b、方案选择根据现场及构件的实际情况，综合分析了多种方案的利弊后，最终采用400t缆索吊体系吊装，滑移支架将桥面箱梁梁滑移落架就位的安装方法。（3）施工流程施工准备→滑移支架搭设→缆索吊吊运箱梁→箱梁节段纵向滑移→箱梁的精确定位、调整→箱梁焊接（4）箱梁纵移安装工艺b、纵向滑移体系架设桥面箱梁采用缆索吊系统吊运上岸、滑移小车滑移就位的方案，需在支架上设置纵向滑移轨道及滑移小车等设备。纵向滑移轨道设置在纵向贝雷梁梁上，滑道与支架的承载力应满足200t左右桥面钢箱梁节段的滑移或搁置。箱梁临时支架体系立柱采用φ609钢管，2根钢管为一组，钢管桩顶部设置横向H588横梁，上铺设纵向贝雷梁；考虑箱梁节段自重、滑移轨道小车及施工荷载、滑动安全系数动，经计算确定单墩采用5根贝雷梁，贝雷梁上横向设置2[20槽钢0.4m间距作为分配小梁，之上铺设滑移轨道，轨道采用P24型轻轨。最后安装滑移台车导轨。61 箱梁滑移支架搭设采用150t履带吊起吊安装。缆索吊体系吊运箱梁上岸三角区桥面箱梁在钢结构工厂制作验收完成后，通过水路运输至甬江桥址处，通过设置在中墩位置的缆索吊体系将箱梁从运梁船驳运至三角区支架。c、箱梁节段纵向滑移箱梁节段利用缆索吊体系吊运至滑移小车位置后，将箱梁节段搁置在滑移小车系统上。滑移小车系统该采用4台单独小车组成，单台额定载荷为70t，共四只滚轮，在每台单独小车上设计安装了一根支承桥面的横梁，根据桥面支承位置按上下游各2台用专门设计的定长连杆构成桥面滑移小车体系，总承载能力为280t。卢浦大桥桥面纵移小车体系照片留缆设备选用2台10吨卷扬机，卷扬机布置于地面上，在桥面滑移时，确保两台卷扬机同步缓慢进行，尽量减小动荷载对滑移支架的影响。滑移支架轨道梁按桥面3﹪坡度纵向放坡，用10t卷扬机牵引箱梁运输小车将箱梁缓慢移动就位。箱梁纵移轨道布置图卢浦大桥桥面箱梁滑移照片d、桥面箱梁落架就位根据每块桥面箱梁61 的最终就位情况，在滑移桁架节点位置预先设计安装四副支承门架，并支承在桥面横隔板处。通过两台10吨卷扬机同步缓慢放松，使得滑移小车带着桥面平稳滑移到位。滑移到位后利用每台滑移小车上的1只60t液压千斤顶将桥面落架至支承门架上。四台千斤顶共用一台油泵车，同步等压控制千斤顶的动作。纵移小车及箱梁落架图e、箱梁定位、调整桥面落架至支承门架上后，立即移走滑移小车，安装好门架横梁。箱梁节段安装到位后，要认真检查其轴线标高等指标，为确保安装以后的线型，需对钢箱梁节段的轴线和标高进行精确定位、调整，如轴线和标高有少量位移，可通过调节千斤顶进行微调、垫实，确认轴线、标高满足设计要求；同时在桥面底板上焊好纵横向挡块，以确保桥面定位的准确及安全。箱梁完成精确定位后，可进行拱肋现场焊接施工。由于焊接作业为高空作业，箱梁截面尺寸较大，焊接前需要利用滑移支架搭设操作平台，操作平台采用φ48×3.5mm脚手管满部搭设。（5）箱梁焊接桥面箱梁精确定位调整后，即可进行现场焊接，现场焊接内容参见专项方案。11、三角区河跨下肢拱肋安装（1）河跨下肢拱肋节段设计参数三角区河跨下肢拱肋为ZN1段，由于拱梁结合段重ZN2a安装形式及样式均与ZN1段相同，故该两段下肢河跨拱肋采用相同的安装工艺，具体参数见下表：（2）河跨下肢拱肋吊装施工a、施工流程缆索吊吊运构件上岸→通过扣索将河跨下肢拱肋与中墩大立柱连接，并与岸跨拱肋对称连接→拱肋定位、调整→拱肋与上一节段焊接→进行下一节段拱肋吊装下肢拱肋节段通过水路运输至桥址水面，通过缆索吊系统将构件吊运上岸，由于拱肋节段重量不大，可利用缆索吊单侧主缆提升体系吊运；利用卷扬机与牵引钢丝绳将构件牵引至中墩外侧便于吊机吊运的位置。b、拱肋吊装河跨下肢拱肋利用缆索吊机将拱肋节段吊运上岸，由于上肢拱肋重量不大，缆索吊体系采用单边起吊。c、扣索施工河跨下肢拱肋采用临时扣索的方式进行临时固定，临时扣索固定在中墩大立柱上，为大立柱受力平衡起见，中墩大立柱与岸跨拱肋也采用露所连接，待下肢拱肋完全合拢后拆除临时扣索装置。61 河跨下拱肋扣索法固定示意图12、河跨拱梁结合部安装（1）拱梁结合部设计参数中跨拱梁结合段长度m。该节段中，结构由边跨三角区结构过渡到主跨结构，中跨拱梁结合部分为中横梁和两侧拱肋部分：单侧中跨拱梁结合部结构参数名称重量数量（块）中横梁4101拱肋部分1902拱梁结合部梁在钢结构加工厂内完成制作，经过预拼装以后通过驳船运输至现场。现场起吊吊点设置在结构隔板处，具体结构形式及焊接详见标准段施工相关章节。（2）施工流程施工准备→拱梁结合部支架搭设→缆索吊体系吊运拱梁结合部拱肋部分→500t浮吊吊运结合部中横梁就位→中横梁精确调整→中横梁与拱肋部分现场焊接→拱梁结合段施工完成（3）安装工艺a、支架搭设拱梁结合部支架搭设与箱梁支架搭设方式相同。b、拱肋部分缆索吊体系吊装拱梁结合段中的拱肋部分（ZN2a）单个重量为190t，500t浮吊直接从运输船起吊安装。其施工临时受力与岸跨下肢拱肋施工临时受力同样简单明确，为简支体系：拱肋部分一段支撑在已经安装好的河跨下肢拱肋接口牛腿上，另一端支撑在河跨拱梁结合段临时支架上；拱肋部分安装就位后精确调整其位置，达到设计要求后进行现场焊接施工。c、中横梁浮吊吊装中跨拱梁结合段桥面箱梁重量较大，无法采用缆索吊体系吊装（缆索吊最大起重量250t），故该节段需采用500t浮吊整体起吊安装。1）浮吊吊装作业时提前与海事部门联系，通过海事部门发布临时封航通告，并安排巡逻艇在吊装水域上下游进行警戒，防止其他船只误闯作业水域，确保吊装安全。2）利用500t浮吊从运输驳船上起吊中横梁，中横梁起吊提升后驳船驶离，浮吊依靠自身锚链前移，将中横梁搁置在已经安装完成的拱肋部分的支撑牛腿上。3）中横梁与河跨下肢拱肋人字撑对接，精确调整对正。中南818号起重性能表扒杆倾角70°65°60°55°50°45°主钩起重量（t）500400320250180120　吊高（m）626058545046　61 吊距（m）182430343842　中横梁吊放到拱肋接口牛腿后进行测量，在中横梁平面位置测量复核无误后与拱肋焊接，使得中横梁重量通过拱肋部分支撑在拱梁结合部临时支架上，同时，中横梁完成与河跨人字撑对接后，改人字撑开始参与桥面体系受力。具体吊装步骤及工况见附图009《河跨三角区拱梁结合段中横梁吊装示意图》。13、三角区上拱肋、上立柱安装（1）上拱肋、上立柱设计概述明州大桥三角区拱肋为双肢形式，桥面以上设计有上肢拱肋，上肢拱肋箱形断面高3m，宽2.8m，钢箱的腹板厚度16mm，顶、底板厚度16mm，拱肋内倾角度为11.3度。单榀拱肋分段其设计参数如下（甬江北岸为例）：三角区上拱肋、上立柱设计分段示意图（2）施工流程施工准备→桥面进行上肢拱肋支架搭设→上肢拱肋节段缆索吊吊运上岸→构件场内转运→履带吊起吊安装（3）一般端上拱肋、上立柱节段安装a、支架搭设上肢拱肋重量较轻，支架采用φ400钢管搭设，钢管壁厚10mm，高度根据上肢拱肋高度变化而变化，钢管之间采用[20槽钢联系。该支架采用300t履带吊站位地面进行起吊搭设。b、吊装工艺上肢拱肋安装工艺类似下肢拱肋安装，同样采用300t履带吊起吊安装，拱肋节段拼接检验合格后进行现场焊接作业。具体工艺同下肢拱肋节段安装。三角区上肢拱肋阶段安装示意图61 （4）上肢拱肋特殊段UN6及上立柱LN2a的安装a、上拱肋段UN6的安装上肢拱肋UN6设计安装高度较高，又由于缆索吊临时塔的存在，若采用常规300t履带吊起吊安装，吊机扒杆与缆索吊临时塔冲突，故此两节段构件的安装无法采用常规的履带吊机地面起吊安装。经分析后，拟采用将UN6节段与UN5节段合为一个组合上拱肋，进行整体吊装的方案。该组合上拱肋投影长度28m，重量65.76t，安装高度约43.4m；选用一台300t履带吊机，地面起吊安装：吊机把杆选择60m长度，工作半径26m，该工况起重量89.2t。三角区上肢拱肋结合段安装立面图一三角区上肢拱肋结合段安装立面图二b、上立柱LN2a的安装中墩上立柱LN2a设计安装高度较高，由于缆索吊临时塔的存在，同样无法采用常规的履带吊机地面起吊安装。故中墩上立柱2个LN2a节段采用与桥面箱梁LNB3连接后利用浮吊整体起吊安装，LNB3节段箱梁与2个LN2a上立柱综合段总重量218.92t，该综合段安装工艺同标准段箱梁安装。七）主跨钢箱拱肋的安装与施工1、主跨钢箱拱肋结构简述本项目拱肋为双肢，中跨中部结合为单肢。钢箱拱肋选用全焊钢箱型截面，上肢拱肋箱型断面高3m，宽2.8m，钢箱的腹板厚度为16mm，顶、底板厚度为16mm；下肢箱高3.8m～6m，宽3.5m，钢箱的腹板厚度为20～32mm，顶、底板厚度为30～45mm，局部加厚至50mm。双肢结合段采用“凸”61 型断面，钢箱的腹板厚度为25～32mm，顶、底板厚度为35～45mm，拱顶位置两肋的拱顶中心距为11.m，拱肋内倾角度11.3度。两片拱肋之间设置风撑使其连成整体，形成强大的侧向抗弯刚度以抵抗横桥向的风荷载。在钢箱的内部设置纵、横向加劲钢板，吊杆处设置实腹式横隔板。钢拱肋采用Q345qD钢和Q370qD钢（厚板）。该桥位处有航空限制要求，桥区航空限制高程+107m，即施工大型临时设施高程需在+107m以下。2、缆索吊机系统的构造、设计与施工根据本工程特点（吊装系统复杂、起吊净空小、钢箱拱扣锚索系统设置难度大、钢箱拱和加劲梁安装精度要求高），主桥主跨钢箱拱和加劲梁拟采用缆索吊机进行运吊和安装。由于受航空限高的制约，缆索吊机选用三塔双跨方案，工作跨径为2x225m。两个边塔支承于主桥两个承台上，中塔支承于主跨跨中增设的临时基础上。南、北岸边跨跨度均为230m，锚碇采用重力式桩基础锚碇；钢箱拱锚索系统锚固于主桥两个边墩尾端节点BN1拱顶上，并对边跨进行压重。三塔塔顶高程+105.0m，主索索鞍顶高程+107.0m，三塔塔底均为铰接。两边塔为钢箱拱扣锚索系统和缆索吊机系统共用的塔架，中塔仅作为缆索系统的支承塔架。为使缆索吊机充分适用钢箱提篮拱变宽要求，缆索系统在塔顶设置为可横移形式。其总体布置详见附图010《400t缆索吊机施工总体布置图》。（1）缆索吊机系统缆索吊机系统是由主索、主索跑车、起重索、起重滑车组、牵引索、起重及牵引卷扬机、锚碇、塔架、风缆等组成。本工程缆索吊机的主要性能及要求如下：①集中荷载400t（最大吊重250t，天车及吊具系统约150t）；②双跨（2x225m）布置；③要求起吊净空小（主索鞍座顶高程+107.0m，拱顶高程+97.4m）；④工作盲区小，要求天车吊重后能运行至距离索塔中心线约10m左右，因此需要较强的牵引能力；⑤起吊频率高、对天车走行系统要求高；⑥边塔为缆索吊机塔架与扣索塔架合用，对塔架顶位移控制要求较高；⑦为适应拱肋节段宽度变化和吊装加劲梁，主索鞍座设置为可横移系统；61 ⑧缆索吊机作业时，部分拱肋节段为单榀吊装，设计时要考虑单线偏载吊装对塔架造成的扭转。a、塔架三个索塔高度103m，塔顶高程+105m，三塔塔底均为铰接。边塔为钢箱拱扣锚索系统和缆索吊机系统共用的塔架，中塔仅作为缆索系统的支承塔架。两个边塔支承于两主墩承台顶，中塔支承于跨中新增临时承台上。中塔承台及基础具体构造详见附图011《中塔基础设计图》。边塔立柱受竖向力约4000t，边塔位于主墩拱座外侧，塔架顶面横向宽度42m，底部为64m，塔架在上横梁以下为斜支腿，以上为垂直立柱。边塔立柱单侧支腿由四根φ1000mm、壁厚28mm的钢管组成，钢管横纵向中心距均为4m。两侧立柱之间设有横向连接系，塔顶布置横向大梁和鞍座横桥向移动的滑道梁。塔架钢管立柱设计为6m长标准节段，法兰盘对接，标准节段单片（每两根钢管为一组）重量约8t，以便于用塔吊安装。中塔立柱受竖向力约2000t。中塔底节为垂直立柱，两侧立柱中心距为52m，以使加劲梁从塔柱间通过；中塔中节设置为变宽度，坡度为1:6；顶节为垂直立柱，两侧立柱中心距为30m。中塔立柱钢管壁厚16mm，钢管立柱设计为6m长标准节段，法兰盘对接，标准节段单片（每两根钢管为一组）重量约5t。缆索吊机使用过程中，三塔塔顶最大容许位移控制在±15cm以内。边塔、中塔具体构造详见附图012《400t缆索吊机边扣塔布置图》和013《400t缆索吊机中塔布置图》。b、缆索系统设计主索跨度分布为：230m+2x225m+230m，主索支承于塔顶索鞍上，双跨主索在中塔塔顶连通，主索绕过边塔塔顶后锚于两岸后锚处，两岸后锚均设置主索索力调节装置。主索系统选用2组12根φ80mm钢丝绳。根据试算，选用主索满载时跨中最大垂跨比为f/L=1/22，单根主索最大索力1121kN；主索空缆安装垂度2.76m，单根空索安装索力735kN；在正常工作状态下，两组主索中心距30m。每一跨每组主索均设有二台起吊小车，并设有独立的牵引及起重系统。单根主索无应力索长955m，主索最大吊重工作状态下安全系数3.17。c、牵引索和起重索天车纵移采用两岸对拉的牵引方式，单跨一组主索上的两台天车串联，牵引选用20t慢速卷扬机，沿单跨每组主索纵桥向各布置1台。牵引索选用φ34的麻芯钢丝绳，牵引索走6布置，动滑轮设置在起吊小车上，活头绕过塔顶转向滑轮后进入塔底20t牵引卷扬机；牵引卷扬机在边塔各布置2台，中塔布置4台。牵引卷扬机容绳量约1300m。每台天车设置独立的起吊系统，均可独立操作。起重索采用滑车组配置15t起重卷扬机，起重索走8绕穿滑车组，一端绕过边塔顶后均进入15t起重卷扬机，另一端在中塔设置死头。起重卷扬机均放置在边塔，南、北塔各布置4台。最大吊高考虑能从江水面起吊，约100m，起重索均用φ32的麻芯钢丝绳，起重卷扬机容绳量约800m。牵引索和起重索具体构造及布置详见附图014《牵引索、起重索布置图》。d、起吊天车跑车即起吊钩，是在主索上运行和起吊重物的装置。跑车由跑车轮、起重滑轮组和索引系统三部分组成。①主起吊钩跑车跑车轮：一个跑车纵向设4排跑车轮，横向设12个跑车轮。②牵引系统：在跑车轮与定滑轮的联结框架上，设置牵引点并设置转向滑轮固定牵引索。每组主索上的两台起吊跑车，一头设一个牵引系统，两台跑车之间由φ61 44钢丝绳走2连接。牵引索两头穿过跑车上转向滑车形成走6钢丝绳牵引系统，通过塔顶索鞍及转向滑车进入20t牵引卷扬机。③起重动、定滑轮组布置起重系统：主吊钩在起吊拱肋、钢桁梁节段时，为4台跑车同时起吊，起吊高度到一定位置后，牵引主吊钩的4台15卷扬机同时牵引起动，一般不允许边起吊边牵引移动。（2台收绳，2台放绳。）两组主吊钩同步进行起吊、牵引。起重滑轮组：起重滑轮组分为上、下两组，上滑轮组（又称定滑轮组）与跑车联在一起，下滑轮组（又称动滑轮组）与吊点联在一起。每组主索的两台跑车设独立的起吊系统，4台跑车均可独立作起重操作，即每台起吊跑车设两台15t卷扬机控制。动滑轮组与定滑轮组之间绳数为走8。起重钢丝绳没有死头均为活头，活头通过塔顶索鞍和转向滑轮进入卷扬机。主吊钩在起吊拱肋、钢桁梁节段时，为4台跑车同时起吊，起吊高度到一定位置后，牵引主吊钩的4台15卷扬机同时牵引起动，一般不允许边起吊边牵引移动。（2台收绳，2台放绳。）两组主吊钩同步进行起吊、牵引。由于缆索吊机受限高要求，根据计算结果天车运行位置主索和相应吊装拱肋最近垂直距离约5.3m，常用的天车上下挂架均设置在主索以下的形式不适用本桥的起吊净空要求，因此对天车起吊系统进行特殊处理。具体的设计是：上挂架设置在天车上部，通过分配梁支承于天车运行滑轮组上，从而将集中荷载均匀传递给承重主索。每组12根主索又分两组，各6根，两组主索之间的净距为1.35m，从而使下挂架可以通过此空档收回到主索面以上（扁担梁除外）。每台天车自重（包括运行滑轮、上下挂架等）约20t。单跨单线共两台天车，全桥共8台天车。为使牵引索和起重索的垂度和主索一致，间隔20m设置一个支索器将牵引索和起重索支承于主索上。单个支索器重量约750kg，全桥共80个。详见附图015《起重天车布置图》。跑车构造示意图e、锚碇系统两岸锚碇均采用钻孔桩基础锚碇，为主索及后风缆锚固共用。南、北岸锚碇均设主索张拉调节系统，主索的初张拉及精确调整均在南锚进行。具体构造见附图016《锚锭构造设计图》。f、塔顶缆风系统①为控制塔架位移，缆索吊机塔顶设置缆风系统。缆索吊机缆风系统主要用来克服缆塔顶向跨中的不平衡水平力并控制塔顶偏位。同时,缆风绳必须达到一定的刚度,以将塔顶位移限制在规定的范围内。如果仅设后缆风绳,则后缆风绳初张力的水平分力等于主索在主跨和锚跨的水平分力的差值，一般较小。后缆风绳受垂度的影响，当张力较小时，钢丝绳本身的刚度往往不能充分发挥。所以需要设置前缆风绳，前缆风绳的设置以能充分发挥后缆风绳的刚度为原则。塔顶缆风系统由前后缆风组成，前风缆采用通风缆。两岸后风缆均为2-10φ60钢丝绳，通风缆均为2-10φ52钢丝绳。缆索吊机作业时，通过改变后缆风和通风缆索力来调整塔顶偏位的大小，以克服由主索、牵引索、起重索、风力等引起的塔顶不平衡力。塔顶不平衡力主要有：由于主索倾角的改变而产生的不平衡力，向跨内方向的风力，牵引索不平衡拉力，起重索不平衡拉力，扣锚索在操作过程中的不平衡水平力。②塔顶预偏量设置：塔顶预偏量包括两部分，其一是考虑到由主索和天车、挂架等吊重设施产生的塔顶不平衡水平力是一直存在的，先在挂设前后缆风时设置塔顶预偏量△61 0；另一部分是塔顶在缆吊作业时的最大位移△。塔架安装完毕，挂设前后缆风并进行初张拉。通过调节后缆风长度，使塔顶向后倾斜△0+△。挂完主索，安装完跑车、挂架等起重设施后，在不平衡外力作用下，使塔顶向跨中产生变位△0，同时前后缆风张力发生变化，即，后缆风张力增大，前缆风减小，其水平张力差值△H和外力平衡。缆吊开始作业后，由于吊重而使塔顶产生新的不平衡外力，并在此外力作用下塔顶发生相应的位移，使前后缆风张力发生变化，其水平张力差值始终和外力平衡。塔顶位移确定：根据缆风绳张力和伸长量成正比的关系，可设定在塔顶不平衡水平力变化幅度的一半时塔架竖直。设定塔顶位移变幅为△，即缆吊在空载时，塔顶向后偏位△/2。③缆风绳初张力的确定：缆风绳换算刚度Eh和弹性刚度系数K的计算：缆风索在张紧状态下，其所受荷载、变形及内力是一种非线性关系。为了更准确地计算索的张力，必须考虑索的悬挂垂度的影响。利用等效弹性模量代替弹性模量，将非线性关系简化成线性计算，这样索的计算方式就与直线拉杆的计算方式一致。所谓等效弹性模量，是与索的初应力和工作应力、索截面换算荷载等相关换算模量有关。由于风缆的工作应力相对较小，上述的非线性因素对其张力的影响较大，因此在计算中应考虑风缆的非线性影响。为了计算简便，假定其工作张力均等于其初张力，在此基础上计算换算弹性模量，这样处理所引起的误差不大，是可行的。考虑垂度的非线性影响后的等效弹性模量为：Eh为等效弹性模量，Ek为钢丝绳弹性模量，Fk为钢丝绳断面积，q为钢丝绳线重量，L0为绳长，T为缆风绳初张力。缆风绳的弹性刚度系数为：式中L为钢丝绳水平投影长度，β为缆风绳立面倾角。天车最大吊重状态运行至盲区时，塔顶出现向跨中侧的最大不平衡水平力约230t（单线），由此，两岸后风缆选用2-10φ60钢丝绳，通风缆选用2-10φ52钢丝绳。单根后缆风绳初张力均为58t，单根通风缆初张力均为53t，前后缆风初张力完成后，塔架完成预偏量设置。g、缆索吊机的主要技术参数额定起重量：250t最大矢跨比：1/22起升速度：0～40m/min牵引速度：15m/min最大起升高度：100m主索钢丝绳公称强度：1870MPa主索钢丝绳破断力（单根）：392.0t主索钢丝绳破断力安全系数：≥3主索钢丝绳破断应力安全系数：≥2牵引索钢丝绳破断力安全系数：≥4牵引索钢丝绳破断应力安全系数：≥3起重索钢丝绳破断力安全系数：≥5起重主索钢丝绳破断应力安全系数：≥3（2）缆索吊机的安装1）缆索吊机塔架的安装①缆索吊机塔架施工。在塔架拼装之前，组织技术交底以便顺利拼装，进场材料须做全面检查，必要时做力学性能抽检。②缆索吊主塔塔底采用铰接，在塔架拼装时临时固结待塔架拼装完毕挂设缆风后再转为铰接，塔架垂直拼装至设计有横梁的高度及时将横梁予以联结。随着塔架拼装高度增加可采用塔架上挂设滑轮卷扬机提升安装散根杆件，塔架每拼装10米高度时进行测量检查并作调整。塔架拼装过程中及时拉缆风索确保塔架施工安全，塔架拼装完成后进行全面检查，其各项误差符合下列要求：塔顶部标高：≯50.0mm塔顶部位移：≯20.0mm塔顶部平面高差hmax：≯10.0mm联结横梁两端高差：